2005年MSTP发展情况综述

一、基于智能MSTP的传送网是网络演进的重要方向

　　在2005全球NGN高峰论坛上，中国电信总工程师韦乐平先生的主题演讲中明确提出：NGN就是一把大伞，最主要的就是五个领域。其中一个非常重要的领域就是下一代传送网，包括新一代的MSTP、ASON，MSTP是目前网络演进的一个重要方向。

　　“在电信网领域，从核心网开始，长途、城域、接入都强化SDH扩展至网络边缘。现在出现了SDH基础上的MSTP，兼顾了PDH和数据。如果业务量都是电话业务量，最好就是SDH；如果有语音和数据的话最好还是MSTP。”

　　整体来看，城域网的发展以MSTP为主，这是很明确的观点，是为业内所认可的。在网络演进的大变革时期，MSTP是一个重要的发展方向，是NGN的一个重要领域和组成部分，其发展前景是乐观的。

二、2005年MSTP发展情况概述

　　总体上看，在2005年，MSTP表现出了巨大的发展潜力，有待深入挖掘。

　　最近几年，MSTP设备在全球市场上销售一路攀升，在城域网领域尤其受欢迎。在北美，一向以保守著称的BabyBells也宣布计划部署下一代SDH产品——MSTP，足见MSTP的攻势之凌厉，此后BellSouth、SBC也相继宣称将部署MSTP产品。在SuperComm2005上，众多厂商纷纷展示了其最新的MSTP产品。根据IDC预测，全球MSTP市场将以每年18％的速度增长，2007年将达到32亿美元，这一成绩与MSTP技术及产品完全是以市场需求为驱动不无关系。

　　从国内市场的情况来看，过去几年MSTP的发展却并不尽如人意。虽然运营商和设备商都对MSTP的市场前景一致看好，但目前仍未出现MSTP在国内大规模应用的局面。究其原因，其中很重要的一点就是MSTP设备的成熟性仍然不足。过去几年，MSTP技术一直处于不断的发展之中。从2000年的MADM、2001年的ATM交换和L2交换，到2002年的RPR和2003年的GFP/LCAS，再到现在的MPLS，每年MSTP都会增加一些新的内容。MSTP一直处于演化发展之中，虽然功能不断增强，但技术并不成熟。目前厂商的设备大都只在实验室中经过测试，规模商用的很少，设备的成熟性仍有待验证。

　　除此之外，运营商对如何利用MSTP提供业务的理解认识不深也是造成其难以得到大规模应用的原因之一。传统的SDH设备在网络中只是一个传送节点，无法直接提供业务；而MSTP则不同，利用MSTP的以太网L2/RPR/MPLS技术组建城域专线业务传送网，可以为用户特别是大客户提供具有丰厚赢利前景的专线业务，这对运营商来说无疑极具吸引力。但如何才能建立一套有效的商业模式，将用户对原有DDN/帧中继/2M专线的充分信任逐步转移到基于MSTP的以太网专线业务上来，还有待进一步探索。

　　目前充分挖掘MSTP的潜在优势，进一步加强与数据业务的融合是MSTP商用中亟待解决的问题。作为3G、软交换以及NGN的最佳传输平台，如何进一步扩展业务种类并提高网络的服务质量是运营商最关心的问题。另外，随着网络中数据业务比重的增加，MSTP技术也正逐渐从简单的支持数据业务的固定封装和透传的方式向更加灵活有效支持数据业务的自动交换光网络(ASON)演进和发展。智能化是MSTP技术发展的又一个重要方向。作为将多种业务需求和传输结合起来的平台，MSTP在中国的发展最快，国内厂商的技术、标准等目前都已走在了前列。2005年MSTP的发展与光通信的步伐一致，保持平稳增长。MSTP没有出现大规模热销的火爆场面，这也是运营商投资日趋理性化的必然趋势。

三、主要设备商MSTP技术路线及互联互通测试情况

　　进入2005年，互联互通测试的工作仍在进行，在最新一轮的测试中，烽火通信的MSTP系列设备表现出了良好的互联互通性能，和华为公司的系列产品基本处在了同一水平，处于国内行业领先地位。其他公司的研发策略也随着前面的测试结果而逐步调整和完善。在设备通用性上，各商家都做出了积极的努力，为MSTP的可持续发展献计献策。几家大型运营商的发展策略也对MSTP的发展比较有利，虽然在互联互通测试方面更加严格，在设备选型方面各家慎重，但他们对MSTP的支持和认可是今年这一领域最值得欣慰的地方。

　　设备商提供的MSTP的主流解决方案一般是以业务为中心的体系构架设计。此类方案在行标MSTP模型上，充分考虑MSTP实际应用的需求，对MSTP的体系结构、业务处理策略、分组业务的封装、动态带宽匹配、QoS保障及对下一代网络的适应性等方面采取有效的处理，能更深层次地优化MSTP城域传送网。此类方案提供IBAS（综合宽带接入系统）接口，通过选择不同端口密度的光、电物理接口将各种大客户的PDH/SDH、ETH、ATM、DDN直至2/4线、RS232/485等业务形式接入MSTP城域网中。对于ETH业务通过业务策略处理，对不同特征的以太网业务采取合适的技术手段保障功能和性能要求。

　　网管平台完成对以业务为中心的体系构架的管理保障，在传统四大管理功能外还增加了计费管理功能和SLA管理功能。计费管理功能对端到端指配的EVC、PVC提供ID、建立者/所有者、通道/业务建立/拆除/持续时间、通道/业务流量及跨子网的端到端性能、告警等详细的计费基础信息，可通过开放接口将信息送往集中计费系统。SLA管理保障各种差异化ETH业务的有效实施，如对EVC的带宽可指配CIR、PIR，定制时延、时延差、丢包率指标，生成SLA菜单。PDH接入部署简单、快速，性价比高，目前仍是城域内实现大客户接入的有效手段。但PDH的只能点对点应用和不能集中网管、监控等缺点限制了PDH应用的灵活性，增加了大量的运维盲点，给运维带来了极大的压力。IBASTM平台在MSTP设备中增加PDH接口板卡，在光路与远端PDH对通，将客户侧PDH的E1、ETH业务融入MSTP网络中，打破了PDH 仅能点对点应用的限制，可灵活实现业务调度，既有MSTP网管系统还可实现对全城内PDH的集中监控管理。

　　MPLS技术和RPR技术在2005年得到了快速的发展，内嵌MPLS和RPR的MSTP是今年MSTP技术的主流，能更好地适应数据业务。与快速发展的IP网络融合，是这两种内嵌技术快速发展的内在动力。各设备商组织相当的研发队伍开发这类产品，在市场上积极推动，给客户提出了丰富可靠的综合解决方案。另外，今年ASON与MSTP的融合也是设备商所致力的技术方向，可以看出，智能城域网是各商家最终的目标，是MSTP设备和组网的发展方向。

四、2005年MSTP关键技术的发展情况

　　MPLS、GFP、LCAS以及RPR等技术的应用，使MSTP能更加灵活有效地传输数据业务，在一定程度上能提供QoS保证。而与ASON的结合，在MSTP中集成网络智能的控制和管理功能，快速提供有QoS保证的端到端的业务连接，以建设面向业务、灵活可靠的智能城域网，将是MSTP发展的方向。

　　1.内嵌RPR的MSTP及其商用化

　　内嵌RPR的MSTP既能保证目前大量的TDM业务对传输性能的要求，同时融合了RPR技术对数据业务高效、动态的处理功能。内嵌RPR技术与现有虚级联、LCAS技术融合，并可与MPLS在MSTP中协同工作，可以很好的满足网络应用的需求，使MSTP具有更长的生命力。

　　内嵌RPR的MSTP一方面可以通过SDH本身的特点实现对TDM业务高效的传输，并能提供良好的网络生存性与现有网络的兼容性，同时虚级联和LCAS技术实现了业务带宽和SDH虚容器之间的适配，并能在此基础上能够进行传输带宽的动态调节。另一方面内嵌RPR的MSTP可以通过RPR技术实现数据业务带宽的动态共享，极大地提升了网络带宽地利用率，解决了目前为运营商带来最大收益地TDM业务传输问题，对以太网、ATM等新业务地支持能力和带宽利用率又大大高于传统意义上地MSTP，可在相当长地一段时间内保持网络地先进性和适应性，成为未来城域光网络建设地主流技术。

　　目前，有许多制造商制造RPR设备，如Luminous、Cisco等。在中国，光桥科技利用Luminous技术，为大连网通铺设了全国第一个商用的RPR城域网。根据InfoneticsResearch首席分析师MichaelHoward的数据，2003年RPR的Revenue已经达到$323Million，而到2007年将达到$967Million。随着数据业务在整个通信业务中所占的比重不断提升，对RPR的需求也日益增多。相信在不久的将来，大量的数据业务都会基于RPR技术，直至超过传统以太网OverSDH的业务量。

　　2.内嵌MPLS的MSTP及商用化应用

　　虚级联（VCat）、链路容量调整方案（LCAS）和通用成帧规程（GFP）技术虽然在多业务传送平台（MSTP）中实现了高效传送数据的功能，但其连接提供方式仍为点到点的SDH传输通道，业务量大多通过E1、E3、STM-1或STM-4接口，以较粗颗粒进入网络，光纤带宽的利用效率较低。因此，MSTP必须引入交换的概念，实现数据流的统计复用和负载均衡。

　　MPLS无缝集成了二层交换的简捷性与三层路由的灵活性。在IP网中，MPLS流量工程技术成为一种管理网络流量、减少拥塞、保证业务服务质量(QoS)的重要手段，MPLS虚拟专用网(VPN)在解决企业网互连、提供网络增值服务等方面得到了广泛的应用。将MPLS的固有优势引入MSTP，可以显著提高MSTP组网的路由能力、交换能力和QoS处理能力。

　　目前，MPLS研究取得了可喜的进展。尤其是在内嵌MPLS的MSTP方面，整个行业都投入了大量的人力和物力进行部署和实施。MPLS技术将在未来IP电信级网络中发挥重要的作用，较好地解决原有技术（包括ATM、IPv4技术）所存在的缺点。在城域网部分，内嵌MPLS的MSTP将极大地提高数据传输效率和业务服务质量，全面提升网络性能，具有更广阔的应用前景。

　　MSTP内嵌RPR与内嵌MPLS两种技术各善所长，并不冲突。RPR技术基于环网结构，适用于城域网；MPLS提供端到端的QoS保证，保证运营商对用户的SLA的承诺。RPR的优势在于对环状网络的支持，提供共享带宽和统计复用机制，从而大大提高了数据业务在基于SDH技术的城域网中运行的灵活性和稳定性。然后由于其缺乏对业务模式的支持和统一的控制平面，在城域网中对MPLS的需求还具有很大的市场。

　　两者融合，可以在RPR提供的共享带宽基础上，通过MPLS可以提供自动的点到点的VPLS功能；运营商也可以从自动端到端业务提供、流量工程、用户隔离等方面受益。RPR和MPLS的结合，将是MSTP发展的方向。但由于MartiniMPLS草案进展较缓，真正结合RPR和MPLS技术的MSTP设备大规模的商用还需要一段较长的时间。

　　3.MSTP与ASON融合构建新型城域网

　　随着IP业务的快速增长，对网络带宽的需求不仅变得越来越大。由于IP业务量本身的不确定性和不可预见性，对网络带宽的动态分配要求也越来越迫切。现有MSTP技术提高了数据业务在城域网中传送的效率，为数据业务的传送提供了一定的QoS保证，但由于主要靠人工配置网络连接的原始方法耗时费力易出错，不能完全满足对网络带宽实施动态分配、调拨和实现有效的网络优化的要求。

　　自动交换光网络（ASON）是智能化的自动完成光网络交换连接功能的新一代光传送网。所谓自动交换连接，是指在网络资源和拓扑结构的自动发现基础上，调用动态智能选路算法，通过分布式信令处理和交互，建立端到端的按需连接，同时提供可行、可靠的保护恢复机制，实现故障情况下连接的自动重构[2]。它将网络分为控制平面、传送平面和管理平面，通过数据通信网联系三大平面。ASON与MSTP结合，由MSTP提供下层的物理传送通道，完成传送平面的功能，由ASON完成网络智能的控制和管理，两者有机结合来构建新型城域网，以满足新业务的要求。

　　将MSTP引入ASON控制平面的功能，可以快速有效地配置城域网的资源、支持交换连接（SC：SwitchedConnection）和软永久连接（SPC：SoftPermanentConnection）、对已建立的连接进行重新配置和调整、支持保护和恢复功能。

　　下一代MSTP除了提供更加丰富的接口以满足新业务（比如3G业务）传输的需要外，实现ASON与MSTP的有机融合，集成智能化的控制平面功能将是其最大的特点。图1所示为下一代MSTP的功能模型。

　　这种模型，一方面有比普通ADM（AddandDropMultiplexer，分插复用器）更大容量的交叉能力，利用多级CLOS[6]阵列可进一步扩展大容量MSTP的交叉能力，实现无阻塞、可扩展、冗余保护的交叉矩阵；另一方面模块化MSTP的功能，使其可以根据业务的发展需要增加新的功能模块，采用GFP和虚级联技术使不同的厂家的MSTP设备实现业务层的互通。同时，为了更有效地在传输设备上直接支持VPN，完善MSTP的智能适配层功能。通过内嵌MPLS功能，扩充VLAN地址，提供电路端到端的QoS保证。

图1下一代MSTP的功能模型

五、2005网络融合趋势下MSTP向移动领域的渗透

　　目前,在我国大城市城域网中，移动通信网的发展要比固定电话网快得多，处于持续大发展时期，估计到2010年基本电路需求可能与固定电话网持平，其电路需求大约为现有网络10～20倍。Internet多媒体等非话业务始终保持着飞速增长的势头，其年均增长率在80％以上，就目前而言，基于SDH的MSTP将成为近期内城域网建设的主角，这主要在于目前最主要的电信业务还是语音业务，而同时MSTP新增加的功能如以太网汇聚，以太网共享环等功能可以很好的适应城域网多种业务的飞速发展。

　　1.固网和移动网的融合对MSTP的发展提出了更高的要求

　　未来3G传输网建设最佳方案是采用MSTP多业传送平台组网。随着传输网络的进一步发展，通过对网络软件平台的智能化改造以及与智能光网络更紧密的结合，MSTP平台将具备更多的智能特性，包括动态业务提供、网络元素即插即用、基于协议的路由和保护、不同业务的SLA等特性，这些都能对3G传送网提供更可靠、更完善的支撑，为各地区未来的3G规模发展奠定坚实的基础。

　　在3G网络的传输层面，新一代的MSTP设备将肩负起3G信号传输的重任。在3G传输网建设和优化中，运营商更加关注如何定位传统的移动业务与新兴的数据业务之间的关系、如何处理现有的网络与即将上规模的宽带3G传输网的关系，如何更好的综合技术成本和用户需求以及选择何种技术和建网方案等问题。

　　3G网络的组网方式应充分考虑接口支持能力、对话音和数据业务的支持能力、传输效率和带宽利用率以及网络的安全可靠性等因素。MSTP可以提高动态业务的传输效率并进行环网保护。采用MSTP组成的自愈环结构可以覆盖多个基站。解决多个NodeB的业务并联问题，该环网可以是群路速率155Mbit/s或更高速率STM-N。随着业务的发展，可以通过增加多个ATM155Mbit/s方式进行扩容，以满足3G无线容量的增加。新一代MSTP可以很好的适应3G技术的演进，从而保障运营商现有TDM网络向ATM网络的平滑演进和无缝连接。

　　到2005年，城域网面临着全面的建设和改造，但改造的目标需要有新的业务增长点和需求，3G网络的全面启动正带来了这样的业务源头，是推动城域网（传输网）全面改造的原动力。对于承载3G信号有线传输的光网络而言，最直接相关的就是3G网络设备所能提供的传输接口类型、业务类型(数据为主)及其带宽要求(高带宽)等。现有光网络是3G网络传输层面的基础，从光传输的智能化发展来看，随着数据业务的进一步发展，以及软件控制技术和设备硬件集成度的进一步提高，传输网将逐步引入ASON自动交换光网络组网技术，以此来更好的支持3G网络的发展。

　　2.基于智能MSTP构建的3G传输网络

　　3G传输网络的核心层仍需要对大容量、高速率的网络需求提供坚决的支持。考虑到传输资源的成本、带宽利用率和目前已有的光传输组网技术等因素，从NodeB到RNC之间的信号传输一般需要经过两个层面，即传输接入层和传输汇聚层。

　　3G传输网络核心层：多业务传送设备（MSTP）和城域波分(OADM&CWDM)设备。

　　3G核心网可以基于面向连接的方案，从骨干层到接入层分层实现业务的汇聚和传输。在骨干层，采用METRODWDM技术实现大容量的面向连接的直达路由。在接入层，通过在SDH平台上增加对数据业务的汇聚和处理的功能，通过以环形组网为主的方式，实现多种业务的传输并提供不同的服务质量。

　　3G传输网络汇聚接入层：采用MSTP设备构建3G传输网络汇聚接入层。

　　采用新型的智能化MSTP设备可保证TDM、ATM业务的实时传送以及与STM－1、ATM、IMA（反向复用）和以太网FE/GE等接口的充分对接，也可利用SDH成熟的保护机制对业务进行充分保护，以提高网络的安全可靠性。

　　MSTP设备的多业务处理特性完全满足3G业务的传送需求；在3G的R6版本以后，其NodeB到RNC的接口可能转换为FE接口，此时可以利用MSTP的以太网接口板以及IPRING（RPR技术）来实现3G业务的传送。采用MSTP多业务处理平台作为3G时代基础承载网络的解决方案，不仅可以尽快解决满足3G系统各种信号的传输需求，还可以通过按需插入相应的数据业务单板来提供和支持新业务，从而最大程度上降低建设成本，保护运营商投资。

六、运营商采购MSTP设备时应注意的问题

　　从2005年开始，新一代MSTP设备将对原有MSTP设备进行换代升级以适应网络扩容和互联互通的要求。采用新型的MSTP设备构建城域网，应综合考虑实际需求、设备成本等因素，在设备选型和网络规划上下功夫，构建“高性价比”的城域网。

　　新一代MSTP设备，支持以太网业务QoS，以多协议标记交换(MPLS)为技术特点，在以太网和SDH/SONET间引入一个中间的智能适配层，使用二层MPLS交换技术和分组环技术，支持业务端到端的QoS、VLAN地址重用与扩展，以及OVPN(光虚拟专用网)等，实现了电信级城域网。其特点如下：端到端流控机制；公平的接入机制与合理的带宽动态分配机制；强大的VLAN支持能力。MSTP技术的全面进步，给组网应用和设备选择带来了更多的备选方案，在实施前，应考察多家方案，根据实际需求进行设备选择，并应注意以下一些问题：

　　1.对数据业务具有较好的QoS保证

　　由于引入MPLS技术，MSTP设备不仅支持环网保护方式和拓扑自动发现，而且提供端到端业务QoS保障机制。选用具有QoS保证的新一代MSTP设备能使原有网络完全过渡到新型网络中，最大程度的保护原有投资并支持新型业务。

　　2.支持多种物理接口

　　由于处于接入网的边缘，MSTP系统应尽可能提供各种物理接口来满足不同终端接入用户设备的要求。在保证兼容SDH网业务的同时，提供多业务灵活接入，减少现有SDH设备重新升级的成本。典型的接口有：电路交换接口（DS21、DS23）、光口（OC23、OC212）、ATMoc、以太网接口、DSL、GE、FR和E1/T1等。

　　3.支持多协议处理

　　MSTP系统要实现数据业务的高效传输，应尽可能地减少IP与光网络（Optical）间的网络层次，而不是在SDH系统上另加一层协议，增加可扩展的更细粒度业务交换控制模块，保证多种协议高效复用传输，有效地利用光纤带宽。同时，在MSTP系统中，接口与协议相分离，通过可编程ASIC芯片技术，灵活实现对新业务的支持，避免对新业务再投资。

　　4.保证低成本的容量提升

　　接入技术的发展刺激了用户对带宽更高的要求。本着有效利用带宽的原则，MSTP系统提供的DWDM平滑扩容，带宽容量为OC3/OC12到OC48/192，波长复用窗口为1310-1550nm，以实现低成本扩容。

　　5.高可靠性和自动保护恢复功能

　　MSTP要继承SDH的保护特性，实现硬件冗余，99.999%的工作时间、小于50ms的自动保护恢复，这对于网络用户对服务的满意度至关重要。

　　6.高度多网元功能性集成、有效带宽管理

　　MSTP将SDH网ADM/DXC/DWDM功能于一体，具有更细粒度的交换和交叉连接模块，网络拓扑的逻辑结构与物理结构相分离，实现了线路连接的快速提供，在任意节点提供业务内部处理，这样避免了手工线路连接和复杂的网间协调，大大降低了管理运营成本。

　　新一代MSTP设备通过内嵌RPR、ATM交换、IMA处理、内嵌MPLS等技术的应用，提供具有QoS保障的IP传输，在兼顾传统TDM业务的同时，满足日益增长的数据业务的传送需求，大力推动了电信网各类业务的开展，并为即将到来的NGN和3G业务的开展奠定了坚实的基础。

七、结束语

　　尽管在技术和市场上仍存在一些问题，但MSTP目前已经走过了最艰难时期。过去几年MSTP的功能不断得到完善，技术和标准日益成熟，而且传统和新兴的芯片厂商、设备商都在MSTP产品的研发和生产上投入了很多精力，在保障产品质量的同时保障了产品供货，使得产品价格不断下降，可以说2005年是MSTP时代的开始。国内几大运营商积极的开展互联互通测试和设备采购，也表明MSTP将是其未来几年城域光传输网建设的首选技术，给予了行业上的认可和肯定，MSTP必将有一番作为。

作者：韩大海 顾畹仪