[圖]MSTP標準化進程和技術發(fā)展

    摘要：多業(yè)務傳送節(jié)點(MSTP)技術作為近年來城域傳送網(wǎng)技術的發(fā)展重點，在近5年時間內(nèi)取得了巨大的進步，MSTP的標準化進程隨著技術發(fā)展，也取得了較多成果。 MSTP技術從初期的對透傳和二層交換的要求，發(fā)展到對內(nèi)嵌彈性分組環(huán)(RPR)和進一步的對內(nèi)嵌MPLS的要求，還制訂了相關的測試方案。文章詳細介紹了MSTP的標準化成果和未來的工作重點，并對技術發(fā)展進行了簡要的分析。

　　關鍵詞：城域傳送網(wǎng)；SDH；MSTP；標準化；以太網(wǎng)

1 概述

　　近年來城域傳送網(wǎng)建設方興未艾，隨著通信網(wǎng)絡運營商的競爭重點從骨干網(wǎng)轉向城域網(wǎng)，建立高效經(jīng)濟的支持多業(yè)務的城域傳送網(wǎng)已經(jīng)成為運營商的共同目標，多種新技術層出不窮。

　　城域光傳送網(wǎng)的主要技術包括同步數(shù)字體系(SDH)、以SDH為基礎的多業(yè)務傳送節(jié)點(MSTP)、城域波分復用(WDM)環(huán)網(wǎng)、粗波分復用(CWDM)以及彈性分組環(huán)(RPR)；城域寬帶無線接入技術主要有本地多點分配業(yè)務(LMDS)、自由空間光通信(FSO)。

　　目前在城域傳送網(wǎng)中解決多業(yè)務傳輸最有生命力，技術更新最快的就是MSTP技術，它主要適用于現(xiàn)有的城域傳送網(wǎng)，解決時分復用(TDM)業(yè)務遠大于IP業(yè)務的承載需求。

　　MSTP對傳統(tǒng)的SDH設備進行了改進，具有在SDH幀格式中提供不同顆粒的多種業(yè)務、多種協(xié)議的接入、匯聚和傳輸能力，是目前城域傳送網(wǎng)最主要的實現(xiàn)方式之一。MSTP最大特點體現(xiàn)在對以太網(wǎng)業(yè)務的處理上：初期的MSTP具有以太網(wǎng)透傳功能，當時設備具有較好的帶寬保證特性和安全性，但帶寬利用率較低，組網(wǎng)靈活性不夠；隨著業(yè)務需求和技術發(fā)展，MSTP逐漸具備二層交換功能，可實現(xiàn)基于以太網(wǎng)鏈路層的數(shù)據(jù)幀交換，提供了更大的組網(wǎng)靈活性，適合于用戶數(shù)量多但業(yè)務量小且?guī)拕討B(tài)變化的以太網(wǎng)業(yè)務接入。現(xiàn)階段MSTP技術的主要特征是引入了中間的智能適配層，可支持多點到多點的連接，具有可擴展性，支持用戶隔離和帶寬共享，支持服務質量(QoS)、服務等級協(xié)議(SLA)增強、阻塞控制以及公平接入。

　　從目前的技術發(fā)展來看，中間的智能適配層主要有多協(xié)議標簽交換(MPLS)和彈性分組環(huán)(RPR)兩種。內(nèi)嵌RPR的MSTP設備使得MSTP設備具有RPR的特點，RPR技術不僅能有效地支持環(huán)形拓撲結構及其快速恢復，同時具備數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝?、簡單和低成本等典型以太網(wǎng)特性。內(nèi)嵌MPLS的MSTP是目前被業(yè)界非?？春玫囊粋€發(fā)展趨勢，MPLS不僅可以作為以太網(wǎng)的業(yè)務適配層，還可作為以太網(wǎng)業(yè)務的控制層，其面向連接的接入控制特征能夠提供基于全網(wǎng)的流量工程，從整體上提高了MSTP系統(tǒng)的流量均衡能力。MPLS將為以太網(wǎng)業(yè)務服務質量、服務等級能力的增強和網(wǎng)絡資源優(yōu)化利用提供很好的支持。

　　MSTP技術的標準化也經(jīng)歷了類似的發(fā)展，從初期的MSTP技術要求中對透傳和二層交換等的規(guī)范，發(fā)展到對內(nèi)嵌RPR的MSTP的要求和進一步的內(nèi)嵌MPLS的MSTP的要求，同時還制訂了相關的測試方法，并進一步關注互聯(lián)互通、業(yè)務和智能等方面的發(fā)展。

2 MSTP標準化進程

　　MSTP技術的標準化是從2002年開始的，當時MSTP設備還處于發(fā)展的初期階段，大多支持以太網(wǎng)透傳功能，小部分支持以太網(wǎng)的二層交換功能，對于ATM功能的支持也有限。

　　2002年，中國通信標準化協(xié)會啟動了《基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點(MSTP)技術要求——內(nèi)嵌RPR功能部分》的制訂工作，于2003年完成了該標準和相關的測試方法。

　　2004年，中國通信標準化協(xié)會啟動了《基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點(MSTP)技術要求——內(nèi)嵌MPLS功能部分》的制訂工作，于2005年完成了該標準，相關的測試方法已經(jīng)立項，正在進展當中。

　　目前已經(jīng)發(fā)布的MSTP標準有：

　　《基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點技術要求》[1]。

　　《基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點測試方法》[2]。

　　《基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點(MSTP)技術要求——內(nèi)嵌RPR功能部分》[3]。

　　《基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點(MSTP)測試方法——內(nèi)嵌RPR功能部分》[4]。

　　2.1 MSTP技術要求

　　2002年發(fā)布的《基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點技術要求》是第一個關于MSTP的技術標準，規(guī)定了節(jié)點的基本功能、接口特性、性能參數(shù)和指標、保護倒換、網(wǎng)絡管理等方面的要求。標準中所定義的基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點是指基于SDH平臺，同時實現(xiàn)TDM、ATM、以太網(wǎng)等業(yè)務的接入、處理和傳送，提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務節(jié)點?；赟DH的多業(yè)務傳送節(jié)點除應具有標準SDH傳送節(jié)點所具有的功能外，還應具有以下主要功能特征：具有TDM業(yè)務、ATM業(yè)務或以太網(wǎng)業(yè)務的接入功能；具有TDM業(yè)務、ATM業(yè)務或以太網(wǎng)業(yè)務的傳送功能，包括點到點的透明傳送功能；具有ATM業(yè)務或以太網(wǎng)業(yè)務的帶寬統(tǒng)計復用功能；具有ATM業(yè)務或以太網(wǎng)業(yè)務映射到SDH虛容器的指配功能?；赟DH的多業(yè)務傳送節(jié)點基本功能模型如圖1所示。



　　鑒于當時的設備和技術現(xiàn)狀，標準規(guī)定了以太網(wǎng)透傳功能為MSTP設備必須支持的功能，其他以太網(wǎng)功能如以太網(wǎng)二層交換、以太環(huán)網(wǎng)等都作為可選項，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的封裝協(xié)議有GFP、PPP和LAPS3種協(xié)議可選，ATM功能和以太網(wǎng)功能任選其一(在以太網(wǎng)業(yè)務較多的情況下，一般ATM功能作為可選項)。基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點測試方法在技術要求的基礎上，對所有的可選和必選功能都規(guī)范了詳細的測試方法。

　　該標準在MSTP的發(fā)展過程中起到了非常重要的作用，為初期的MSTP生產(chǎn)、建設和測試等提供了主要的技術依據(jù)。目前隨著技術的發(fā)展，MSTP對于以太網(wǎng)功能的支持越來越強，MSTP設備已經(jīng)能夠支持其中大多數(shù)選項功能。

　　2.2 內(nèi)嵌RPR的MSTP

　　近年來IEEE標準組織成立了IEEE 802.17組，制訂彈性分組環(huán)(RPR)MAC標準，該MAC能夠通過橋接承載以太網(wǎng)業(yè)務，并且該MAC能夠封裝后在SDH上傳送。IEEE 802.17 MAC具有雙向環(huán)形拓撲、50 ms環(huán)保護能力、業(yè)務分類能力，能夠支持實時、近實時業(yè)務以及傳統(tǒng)的盡力而為業(yè)務，并且在低等級業(yè)務時能夠實現(xiàn)環(huán)上各節(jié)點的環(huán)業(yè)務量加權公平排隊。鑒于IEEE 802.17 MAC的以上優(yōu)點，有必要在基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點設備中引入RPR技術。

　　《基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點技術要求——內(nèi)嵌RPR功能部分》標準在這種大背景下開始制訂，規(guī)定了基于SDH的MSTP設備上實現(xiàn)RPR功能的總體技術要求，包括節(jié)點的基本功能、接口特性、性能參數(shù)和指標、保護倒換、網(wǎng)絡管理等方面的要求。適用于實現(xiàn)RPR功能，提供統(tǒng)一網(wǎng)管的MSTP設備。直接接入或經(jīng)過匯聚的以太網(wǎng)業(yè)務映射到RPR MAC層時，應采用IEEE 802.17中定義的傳送方式，實現(xiàn)對IEEE 802.3 MAC幀的透明傳送；應支持IEEE 802.3 MAC和IEEE 802.17 RPR MAC之間的橋接處理功能，橋接處理遵循IEEE 802.1d或其他方式；RPR MAC層必須符合IEEE 802.17標準的規(guī)定，包括RPR MAC幀結構、RPR MAC層控制功能，相關的技術細節(jié)參考IEEE 802.17，同時可采用虛容器(VC)級聯(lián)通道作為RPR環(huán)路的傳送通道。內(nèi)嵌RPR的MSTP的功能框圖如圖2所示。



　　在內(nèi)嵌RPR的基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點技術要求的基礎上，信息產(chǎn)業(yè)部還制訂并發(fā)布了相應的節(jié)點測試方法。

　　2.3 內(nèi)嵌MPLS的MSTP

　　為了支持新興的以太網(wǎng)業(yè)務，需要在以太網(wǎng)和SDH間引入一個中間的智能適配層來處理以太網(wǎng)業(yè)務的QoS要求，MPLS技術便應運而生。它既融合IP和ATM技術的優(yōu)勢，又能克服它們各自的缺陷，滿足了快速發(fā)展的用戶需求。MPLS技術主要是在以太網(wǎng)和SDH間引入一個中間智能適配層，來將以太網(wǎng)的業(yè)務要求適配、映射到SDH通道上，它采用GFP高速封裝協(xié)議，同時支持虛級聯(lián)和LCAS以及新興的以太網(wǎng)業(yè)務。內(nèi)嵌MPLS的MSTP的功能框圖如圖3所示。

　　《基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點技術要求——內(nèi)嵌MPLS功能部分》規(guī)定了基于SDH的MSTP設備上實現(xiàn)內(nèi)嵌MPLS功能的總體技術要求，包括MSTP的功能模型、功能要求、控制面功能、數(shù)據(jù)面功能、接口特性、性能參數(shù)和指標、保護倒換、網(wǎng)絡管理方面的要求。適用于SDH設備上實現(xiàn)內(nèi)嵌MPLS功能，提供以太網(wǎng)業(yè)務端到端的QoS處理、二層VPN以太網(wǎng)業(yè)務，同時提供統(tǒng)一網(wǎng)管的MSTP，可以提供端到端的QoS、VLAN擴展、業(yè)務隔離、比VC-12更小的業(yè)務顆粒及新型的以太網(wǎng)業(yè)務二層VPN；另一方面，MPLS技術可以和RPR技術結合，很好地彌補RPR缺少業(yè)務隔離，只能單環(huán)組網(wǎng)的缺陷。

　　在內(nèi)嵌MPLS的基于SDH的MSTP技術要求的基礎上，相應的測試方法已經(jīng)立項，正在制訂。

　　2.4 其他相關標準

　　隨著MSTP技術標準逐步推進，相關的配套技術標準也進一步啟動。目前已經(jīng)完成報批的技術標準有《通用成幀規(guī)程(GFP)技術要求》，規(guī)定了GFP，內(nèi)容包括GFP的幀格式、客戶幀到GFP的映射過程，GFP的互通、性能和管理。GFP將各種客戶信號的可變長的凈荷封裝到ITU-T G.707和G.709分別定義的SDH和OTN信號格式。目前已經(jīng)征求意見的技術標準有《SDH虛級聯(lián)及鏈路容量調(diào)整機制技術要求》，規(guī)定了SDH VC虛級聯(lián)以及基于虛級聯(lián)的鏈路容量調(diào)整機制(LCAS)的技術要求，主要包括相鄰級聯(lián)和虛級聯(lián)的定義及其轉換、LCAS的基本方法、LCAS控制包定義、LCAS基本操作過程、LCAS和非LCAS的互通、性能要求以及管理要求等。隨著MSTP技術要求的逐步完善，已經(jīng)立項擬在明年進一步完成《基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點技術要求——互聯(lián)互通部分》和《基于SDH的多業(yè)務傳送節(jié)點測試方法——互聯(lián)互通部分》。同時從傳送網(wǎng)承載以太網(wǎng)的角度，中國通信標準化協(xié)會也立項開展了傳送網(wǎng)承載以太網(wǎng)技術要求的研究，擬在網(wǎng)絡分層結構、以太網(wǎng)UNI和NNI接口、設備功能模塊特性、OAM功能要求和業(yè)務框架等方面展開進一步的研究。

3 結束語

　　MSTP技術經(jīng)過近5年的發(fā)展，已經(jīng)從初期支持以太網(wǎng)透傳業(yè)務，發(fā)展到二層交換，并增加了對中間適配層的支持，相關的技術標準與設備開發(fā)同步或略有超前，對設備研發(fā)、工程建設和相關測試提供了較完善的技術依據(jù)。

　　從技術發(fā)展的角度來看，MSTP逐步開始引入控制平面，向智能的MSTP逐漸過渡。但是MSTP技術面臨的主要問題是如何與業(yè)務結合，使其真正發(fā)揮在網(wǎng)絡中的功能，得以更廣泛的應用。標準化組織也正在開展這些方面的研究工作，相信隨著技術和標準的逐步完善和發(fā)展，MSTP技術和設備會迎來更加美好的明天。