MSTP核心技术的发展与应用

刘娜

［摘要］ 概括叙述MSTP概念的提出、形成过程；并对MSTP的阶段性发展进行详细阐述。对MSTP核心技术的特点及实际应用进行多层次、多角度论述。最后提出了对新一代多业务传送平台的展望和评述。

［关键词］ MSTP； 城域传送网

１ＭＳＴＰ概述

近年来，随着不断增长的话音、图像、ＩＰ数据等多种业务传送需求，使得用户接入及驻地网的宽带化技术迅速普及起来，同时也促进了城域传送网的大规模建设。由于业务的传送环境发生了巨大变化，原先以承载话音为主要目的的城域网在容量以及接口能力上都已经无法满足业务传输与汇聚的要求。于是，多业务传送平台（ＭＳＴＰ）技术应运而生。

ＭＳＴＰ（Ｍｕｌｔｉ－Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｌａｔｆｏｒｍ，基于ＳＤＨ 的多业务传送平台）是指基于ＳＤＨ 平台同时实现ＴＤＭ、ＡＴＭ、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。其实，国外最早出现的概念是ＭＳＰＰ，即多业务指配平台。“平台”的提法比较贴切，就是依托于某种技术平台进行扩展，而衍生出新的功能和应用。ＭＳＴＰ就是依托于同步数字体系（ＳＤＨ）技术平台，进行数据和其他新型业务的功能扩展。尽管如此，ＭＳＴＰ仍然是一个没有被标准化的名词，在光传输标准组织定义的术语中没有这个词语，ＩＴＵ－Ｔ ＳＧ１５也只是定义了基于以太网传送网的系列标准，没有正式提及ＭＳＴＰ。但实际上，技术标准规范的内容和实际的ＭＳＴＰ产品特性是一致的。

２ＭＳＴＰ发展路程

ＭＳＴＰ核心技术的发展主要体现在对以太网业务的支持上，以太网新业务的ＱｏＳ要求推动着ＭＳＴＰ的发展。一般认为ＭＳＴＰ技术发展可以划分为３个发展阶段。

（１） 第一阶段，也称第一代ＭＳＴＰ的特点是提供以太网点到点透传。它是将以太网信号直接映射到ＳＤＨ的虚容器（ＶＣ）中进行点到点传送。在提供以太网透传租线业务时，由于业务粒度受限于ＶＣ，一般最小为２Ｍｂｉｔ／ｓ。因此，第一代ＭＳＴＰ还不能提供不同以太网业务的ＱｏＳ区分、流量控制、多个以太网业务流的统计复用和带宽共享以及以太网业务层的保护等功能。

（２） 第二阶段ＭＳＴＰ的特点是支持以太网二层交换。它是在一个或多个用户以太网接口与一个或多个独立的基于ＳＤＨ虚容器的点对点链路之间实现基于以太网链路层的数据帧交换。相对于第一代ＭＳＴＰ，第二代ＭＳＴＰ作了许多改进，它可提供流量控制、多用户隔离和ＶＬＡＮ划分、以太网业务层保护以及优先级转发等多项以太网方面的支持。但是，与以太网业务需求相比，第二代ＭＳＴＰ仍然存在着许多的不足，比如不能提供良好的ＱｏＳ支持，业务带宽粒度仍然受限于ＶＣ，ＶＬＡＮ功能也不适合大型城域公网应用等，以及还不能实现环上不同位置节点的公平接入。

（３）第三阶段是最近才出现的第三代ＭＳＴＰ，它的特点是支持以太网ＱｏＳ。在第三代ＭＳＴＰ中，引入了中间的智能适配层、通用成帧规程（ＧＦＰ：Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｆｒａｍｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）高速封装协议、虚级联和链路容量调整机制（ＬＣＡＳ）等多项全新技术。因此，第三代ＭＳＴＰ可支持ＱｏＳ、多点到多点的连接、用户隔离和带宽共享等功能，能够实现业务等级协定（ＳＬＡ）增强、阻塞控制以及公平接入等。此外，第三代ＭＳＴＰ还具有相当强的可扩展性。可以说，第三代ＭＳＴＰ为以太网业务发展提供了全面的支持。

３ＭＳＴＰ技术应用

ＭＳＴＰ从出现到现在，一直处于不断发展之中，根据市场需求的变化，吸取和结合其他技术，如ＭＰＬＳ、ＲＰＲ等长处，不断完善，这也使得ＭＳＴＰ的内涵和范围不断地扩展。利用ＭＳＴＰ技术在优先保证话音业务的前提下，有效传送各种数据业务，将是近期城域传输网建设的重中之重。可以预期，市场对ＭＳＴＰ的需求将会越来越强劲，传统ＳＤＨ将会逐步被ＭＳＴＰ代替。基于ＳＤＨ的多业务传送平台（ＭＳＴＰ）是指以ＳＤＨ技术为基础，在提供ＴＤＭ业务的同时还能实现以太网和ＡＴＭ业务的接入、处理和传送的技术。ＭＳＴＰ设备是指基于ＳＤＨ平台，同时实现ＴＤＭ、ＡＴＭ、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务传送平台。 ３．１ＭＰＬＳ的技术特点

ＭＳＴＰ是多种技术与标准集成的结果，利用ＧＦＰ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｆｒａｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）数据封装、虚级联（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）映射、统计复用、ＲＰＲ等技术，ＭＳＴＰ具有了更灵活的带宽分配能力和更有效的带宽利用率；同时灵活支持ＡＴＭ业务，有效利用网络带宽。

（１） 支持多业务能力，节省宽带接入网的光纤。通过多业务综合传送，提高带宽利用率。在接入层首先向综合传送网的方向发展。

（２） 节省ＡＴＭ网络端口，提高链路带宽利用率。使用ＭＳＴＰ可扩展ＡＴＭ核心网络的覆盖范围，减轻ＡＴＭ交换机的扩容压力，极大地方便了ＡＤＳＬ扩容的快速实现，而且大大降低扩容成本，从而节省宽带接入网的建设成本。

（３） 与传统ＳＤＨ网络有良好的兼容性。ＭＳＴＰ本身是基于ＳＤＨ平台发展起来的，因此，ＭＳＴＰ具有天生的与ＳＤＨ网络的兼容性。

（４） 有严格的带宽保证和极高的安全性。通过ＭＳＴＰ传送ＡＴＭ，以太网和Ｅ１等业务，都通过设置固定的带宽来实现，因此可以为业务提供高可靠的带宽保证，可以为ＮＧＮ网络和３Ｇ网络的无线接入传输以及核心网络提供高质量的可靠承载。 承载于ＭＳＴＰ网络的不同业务之间在传送过程中从物理上隔绝，具有极高的安全性。

（５） 有端到端时延的保证和完善的网络保护特性。ＭＳＴＰ提供的传送路径相对固定，因此业务的时延相对稳定，便于开展ＶｏＩＰ、宽带视频等增值业务。以太网业务可以采用ＬＣＡＳ、ＲＳＴＰ、ＳＤＨ ＭＳ－ＳＰＲｉｎｇ等各种保护方式，采用ＡＴＭ上行的业务支持ＶＰ－Ｒｉｎｇ、ＳＤＨＭＳ ＳＰＲｉｎｇ保护方式，均能使用各层保护机制协调工作，使网络具有５０ ｍｓ内的保护性能。

３．２ＭＳＴＰ技术的多种应用

目前，ＭＳＴＰ设备已经比较成熟，大多数ＭＳＴＰ设备采用ＶＣ虚级联、ＬＣＡＳ（链路带宽调整机制）、ＧＦＰ（通用成帧规程）等技术，支持在ＴＤＭ、ＩＰ、ＡＴＭ之间的带宽灵活指配；实现了以太网的二层交换，支持以太网业务的带宽共享、业务汇聚及以太网共享环等功能，从而使得带宽利用率大大提高。同时支持ＡＴＭＶＰ／ＶＣ交换和ＡＴＭ业务汇聚，可以为现有数据业务和ＡＴＭ业务在ＭＳＴＰ网络中的有效承载提供了可靠保证。利用ＭＳＴＰ组建的城域传输网具有的ＡＴＭ和以太网处理能力，可以方便地承载网络中现有ＴＤＭ、ＩＰ、ＡＴＭ等业务或直接面向用户提供业务。

３．２．１提供高等级以太网专线／ＶＰＮ业务

ＭＳＴＰ组网除了可以承载ＴＤＭ专线以外，还可以利用以太网为用户提供高等级的数据专线业务。与传统的ＩＰ网络数据专线相比而言，ＭＳＴＰ网络提供的数据专线具有严格的带宽保证。因而，可以提供非常灵活甚至可以为各种大客户提供带宽和资费合理、量身定做的数据专线业务，从而提供运营商的企业竞争力。这是ＭＳＴＰ网络的最大优势之一。 根据用户实际需求，利用ＭＳＴＰ设备的以太网汇聚能力，实现来自多个分支机构的数据业务的带宽收敛和端口汇聚，为大客户提供专用高等级以太网ＶＰＮ业务。

３．２．２承载ｘＤＳＬ宽带接入网

国内ＡＤＳＬ宽带接入用户数量增加较快，一些城市ＡＤＳＬ ＤＳＬＡＭ上行仍采用ＡＴＭ接口，但是，ＡＴＭ网络容量已经不足以满足ＡＤＳＬ业务的进一步发展。对于以太网上行的ＡＤＳＬ接入网，ＤＳＬＡＭ到ＢＲＡＳ之间的汇聚网络主要承载于ＩＰ城域网的接入层，而大多数ＩＰ城域网接入层采用较低端的以太网交换机组建，和ＬＡＮ接入用户共同处于一个较大的广播域内，安全性低。 采用ＭＳＴＰ提供的以太网（或ＡＴＭ）业务接入和处理功能，对ＡＤＳＬ ＤＳＬＡＭ上行业务进行以太网（或ＡＴＭ）业务汇聚和收敛后可传送到ＢＲＡＳ，不但可以提供上行通道的带宽利用率，还能减少对核心网设备的端口占用；同时，还能提高以太网上行的ＡＤＳＬ在接入段的安全性等方面的保障。

３．２．３承载３Ｇ业务

ＭＳＴＰ用于实现３Ｇ网的传输承载要分别满足３Ｇ核心网和无线接入网的传输要求。对于３Ｇ核心网，ＲＮＣ至ＭＳＣ／ＳＧＳＮ的链路带宽利用率比较高，ＭＳＴＰ网络只需提供ＡＴＭ １５５Ｍ业务的透明传输；而对于无线接入网，在传输过程中则需要业务汇聚和收敛。ＭＳＴＰ网络在承载３Ｇ无线接入业务时可以在本地和网络两侧进行业务汇聚，实现带宽收敛，这样既能提供传输网带宽利用率，又能减小对ＲＮＣ设备的压力，达到合理利用ＭＳＴＰ优势，从而降低建设成本。

３．２．４ 新一代ＭＳＴＰ的应用

随着ＭＳＴＰ核心技术和设备的发展，ＭＳＴＰ设备下一步将采用内嵌ＲＰＲ和ＭＰＬＳ技术实现以太环网带宽的统计复用、公平的带宽分配、更加严格的ＱｏＳ等功能，以增强对数据业务的处理和支持；进一步将增加ＧＭＰＬＳ智能化的控制层面，采用自动交换光网络技术，实现网络拓扑自动发现、带宽动态申请和释放。 同时，传输网将引入ＡＳＯＮ自动交换光网络组网技术。ＡＳＯＮ的业务传送平面由ＯＸＣ和ＭＳＴＰ设备组成，ＯＸＣ实现核心层大带宽粗颗粒的业务调度，实现子波长业务的疏导功能，ＭＳＴＰ实现边缘层多种业务的流量汇聚和统一接入。ＡＳＯＮ的引入将使城域传送网成为真正统一的传送平台。

４结束语

ＭＳＴＰ的技术还处在不断发展和完善之中，如何有效地应用ＭＳＴＰ所提供的数据业务处理能力，并与城域数据网络有机结合，这已经成为电信业内正在深入探讨的一个热点问题。由于ＭＰＬＳ技术在端到端的业务配置、ＱｏＳ、ＶＰＮ等方面具有优势，因此已成为新一代ＭＳＴＰ技术发展的一个趋势，它优化了传统ＭＳＴＰ基于ＶＬＡＮ的业务流分类和ＱｏＳ能力，解决了ＶＬＡＮ的可扩展性问题，并使ＭＳＴＰ提供端到端的Ｌ２ＶＰＮ业务成为可能。近来，ＲＰＲ和ＭＰＬＳ两个技术正在融合来催生新一代ＭＳＴＰ的应用和发展。目前，各厂家产品都支持ＲＰＲ环路的自动拓扑发现功能、业务分类、源路由或环回保护以及ＲＰＲ保护和ＳＤＨ环保护之间的协调。但在某些方面还不完善，相信随着标准化的完善，ＭＰＬＳ技术将逐渐在ＭＳＴＰ设备研制和城域传送网络建设中得到广泛应用。

主要参考文献

［１］ 余少华，陶智勇． 城域网多业务传送理论与技术［Ｍ］． 北京：人民邮电出版社，２００５．

［２］ 刘世安． 光纤通信［Ｍ］． 北京：电子工业出版社，２０１０．

［３］ 黄永峰． ＩＰ网络多媒体通信技术［Ｍ］． 北京：人民邮电出版社，２００３．

［４］ 王健全． 城域ＭＳＴＰ技术［Ｍ］． 北京： 机械工业出版社，２００５．