張成良 
    一、城域傳送網(wǎng)現(xiàn)狀
    經(jīng)過(guò)前幾年大規(guī)模DWDM和10Gbit/sSDH建設(shè)，各大運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)較好地解決了系統(tǒng)容量要求。整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)重點(diǎn)已由大容量、高速率的長(zhǎng)途干線轉(zhuǎn)到了城域傳送網(wǎng)。城域網(wǎng)中，語(yǔ)音和專線TDM業(yè)務(wù)仍然是運(yùn)營(yíng)商的主要收入來(lái)源，而以IP為代表的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)迅速，與傳統(tǒng)的TDM業(yè)務(wù)相比，IP業(yè)務(wù)的流量、流向更為復(fù)雜，對(duì)帶寬、安全性的要求也多種多樣。NGN網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是下一個(gè)熱點(diǎn)，VoIP 的業(yè)務(wù)會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，MSTP 通過(guò)提供對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS 支持，也可能會(huì)成為MSTP 的一個(gè)發(fā)展方向。一個(gè)好的城域傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是一個(gè)通用的傳輸平臺(tái)，能高效可靠地傳輸各種業(yè)務(wù)。這就需要城域傳輸網(wǎng)產(chǎn)品在保證對(duì)TDM業(yè)務(wù)支持的同時(shí)，支持多種數(shù)據(jù)接口，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸效率。
    MSTP在傳統(tǒng)SDH的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)功能，支持IP/ATM等多業(yè)務(wù)處理，成為多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，正逐漸成為城域網(wǎng)建設(shè)的主流技術(shù)，。MSTP的發(fā)展方向成為業(yè)內(nèi)新的重要討論話題。一方面，由于MSTP技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)間不長(zhǎng)，其本身本身還在不斷自我發(fā)展和完善，尤其是MSTP中如何將數(shù)據(jù)處理功能和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)更好地結(jié)合，是MSTP發(fā)展中上值得進(jìn)一步探討的問(wèn)題。從另一方面來(lái)說(shuō)，在光傳輸網(wǎng)中引入控制平面，通過(guò)ASON/GMPLS實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的端到端調(diào)度和保護(hù)，也是MSTP光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要方向。而目前如何更好地與將要大規(guī)模建設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，為3G業(yè)務(wù)提供更好的傳送通道已經(jīng)成為MSTP需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。
    二、MSTP技術(shù)新發(fā)展方向
    到目前為止，MSTP已經(jīng)有了基于二層交換、內(nèi)嵌RPR、內(nèi)嵌MPLS三個(gè)版本，但最終MSTP會(huì)演化到哪一種版本，需要由市場(chǎng)來(lái)選擇決定。下面我們簡(jiǎn)要看一看幾種MSTP的特點(diǎn)。
 
  注：圖中（一）、（二）、（三）分別代表3種MSTP存在形態(tài)
    1．基于二層交換的MSTP
    基于二層交換的MSTP引進(jìn)了二層交換處理模塊，實(shí)現(xiàn)了基于以太網(wǎng)二層交換的業(yè)務(wù)匯聚、帶寬共享及以太網(wǎng)共享環(huán)等功能，大大提高了端口、帶寬的利用效率。支持802.1q，實(shí)現(xiàn)了多用戶間的安全隔離以及VLAN劃分；支持基于802.1p的優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)，結(jié)合端口限速和流量控制，可實(shí)現(xiàn)一定程度上的QoS能力。
    基于二層交換的以太環(huán)網(wǎng)，可使各節(jié)點(diǎn)共享環(huán)路的帶寬，提高了帶寬利用率。但由于以太網(wǎng)主要是為點(diǎn)到點(diǎn)和網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的，應(yīng)用于環(huán)型結(jié)構(gòu)時(shí)，仍存在以下不足：
    每個(gè)MSTP設(shè)備的以太網(wǎng)處理板卡需要對(duì)每個(gè)業(yè)務(wù)進(jìn)行MAC地址查詢，環(huán)路節(jié)點(diǎn)數(shù)量越多，性能越差；
    基于二層交換的以太環(huán)網(wǎng)存在帶寬分配的不公平性，端到端QoS很難保證；
    無(wú)法解決VLAN地址重用問(wèn)題。
    2．內(nèi)嵌RPR功能的MSTP
    隨著802.17標(biāo)準(zhǔn)化的加快，各廠商私有的協(xié)議逐漸融合，逐漸走向標(biāo)準(zhǔn)化。內(nèi)嵌RPR功能的MSTP支持環(huán)內(nèi)的帶寬共享與統(tǒng)計(jì)復(fù)用，結(jié)合空間重用技術(shù)（SRP），使得環(huán)網(wǎng)的帶寬利用效率得到很大提高；通過(guò)快速的環(huán)網(wǎng)保護(hù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)了50ms的電信級(jí)保護(hù)；執(zhí)行公平算法，實(shí)現(xiàn)了環(huán)路帶寬的公平利用；內(nèi)嵌RPR可以將基于端口、VLANID、VLAN優(yōu)先級(jí)、MAC地址等不同特征的業(yè)務(wù)，分類(lèi)映射進(jìn)A、B、C三種業(yè)務(wù)等級(jí)。通過(guò)對(duì)承諾速率(CIR)、額外信息速率(EIR)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)與不同等級(jí)業(yè)務(wù)相對(duì)應(yīng)的QoS保證。
    但是內(nèi)嵌RPR的MSTP仍存在承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)應(yīng)用能力的不足，其表現(xiàn)在：
    VLAN標(biāo)記數(shù)量不足的問(wèn)題并未得到徹底解決；
    只適用于環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；
    缺乏端到端標(biāo)識(shí)業(yè)務(wù)，及跟蹤用戶流量并保證業(yè)務(wù)性能的方法。
    3．內(nèi)嵌MPLS功能的MSTP
    為了更有效地在傳輸設(shè)備上直接支持VPN，有人提出了在MSTP上引入MPLS功能，通過(guò)內(nèi)嵌MPLS功能，可以較好地實(shí)現(xiàn)VLAN地址擴(kuò)展；可以提供電路端到端的Qos保證；可以提供新型以太網(wǎng)業(yè)務(wù)（如L2VPN），靈活控制帶寬顆粒。有些還將RPR與MPLS技術(shù)進(jìn)行融合。
    目前ITU正在考慮將MPLS功能引入SDH設(shè)備，從國(guó)內(nèi)通信標(biāo)準(zhǔn)化的角度出發(fā)，在現(xiàn)階段，可考慮通過(guò)Martini草案先實(shí)現(xiàn)靜態(tài)的MPLS，下一階段再考慮實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的MPLS。所謂動(dòng)態(tài)和靜態(tài)主要指LSP的建立方式，靜態(tài)方式LSP的建立是通過(guò)網(wǎng)管配置實(shí)現(xiàn)，而動(dòng)態(tài)則是采用信令協(xié)議方式實(shí)現(xiàn)（如目前路由器實(shí)現(xiàn)的那樣）。
    對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，任何新技術(shù)的引入都需要考慮網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通問(wèn)題，內(nèi)嵌MPLS需要考慮傳送平面、控制平面以及業(yè)務(wù)的互聯(lián)互通。在傳送平面上，需要考慮SDHVC的互通；MPLS封裝到SDHVC的互通；以太網(wǎng)封裝到MPLS的互通，目前看來(lái)實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不十分復(fù)雜。在控制平面上，需要考慮通過(guò)不同廠商網(wǎng)管系統(tǒng)分別或統(tǒng)一集中建立LSP；或者利用RSVP-TE或LDP信令機(jī)制動(dòng)態(tài)建立LSP的互通。
    MSTP通過(guò)引入MPLS功能可以加強(qiáng)對(duì)VPN和信號(hào)QoS的支持，但是如果采用動(dòng)態(tài)方式，最后就要涉及到三層路由功能，但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)MSTP的理解實(shí)現(xiàn)是 二層以下的功能。能否定義簡(jiǎn)單的、可操作性強(qiáng)的三3層功能來(lái)完成動(dòng)態(tài)信令，完成業(yè)務(wù)連接建立，同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同廠商MSTP設(shè)備間的VPN互通是內(nèi)嵌MPLS的MSTP發(fā)展關(guān)鍵。當(dāng)然，內(nèi)嵌MPLS的MSTP最終需要實(shí)現(xiàn)MSTP和MPLS路由器實(shí)現(xiàn)MPLS互通和與互操作。 
    三、3G傳輸解決方案
    隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)接入的可移動(dòng)性要求不斷突現(xiàn)，支持高帶寬可移動(dòng)無(wú)線數(shù)據(jù)接入的第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3G）浮出水面。目前WCDMA系統(tǒng)主要有R99、R4和R5版本，從目前技術(shù)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，ATM由于一些不可避免的缺陷，無(wú)法成為網(wǎng)絡(luò)的主流承載技術(shù)，然而其面向連接的機(jī)制提供QOS保證的業(yè)務(wù)承載，在網(wǎng)絡(luò)仍具有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用，如果在近期實(shí)施WCDMA，R99或R4版本將被采用。在R99或R4版本中，UTRAN網(wǎng)絡(luò)接口主要采用ATM相關(guān)協(xié)議，其面向連接的特性可以很好地保證TDM/數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量，并可發(fā)揮ATM的統(tǒng)計(jì)復(fù)用、QoS保證等優(yōu)勢(shì)。
    對(duì)于ATM信元的傳輸可以采用ATM網(wǎng)絡(luò)、光纖直聯(lián)、SDH網(wǎng)絡(luò)三種方式。如果采用ATM單獨(dú)組網(wǎng)，由于3G設(shè)備具有ATM交換核心功能，ATM交換機(jī)在組網(wǎng)時(shí)僅僅充當(dāng)著傳輸角色，ATM交換特性得不到充分應(yīng)用，整網(wǎng)解決方案存在著功能重疊。并且相對(duì)于SDH系統(tǒng)，ATM 網(wǎng)絡(luò)在傳輸組網(wǎng)保護(hù)上并沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。一般情況下，不推薦使用ATM設(shè)備來(lái)單獨(dú)組建傳輸網(wǎng)。另一種可能的組網(wǎng)方式是點(diǎn)到點(diǎn)光纖直聯(lián)，這種方式浪費(fèi)光纖資源，不支持復(fù)雜拓?fù)洌�組網(wǎng)保護(hù)能力與可擴(kuò)展性差。
    目前考慮的重點(diǎn)是SDH來(lái)承載3G的傳輸，特別是引入ATM 功能的MSTP, 可以實(shí)現(xiàn)傳輸和ATM處理很好的結(jié)合。在接入層采用具有ATM處理能力的MSTP設(shè)備就可以大大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且實(shí)現(xiàn)TDM/ATM處理統(tǒng)一網(wǎng)管。
    采用MSTP組成的自愈環(huán)結(jié)構(gòu)可以覆蓋多個(gè)基站。解決多個(gè)NodeB的業(yè)務(wù)上聯(lián)問(wèn)題，該環(huán)網(wǎng)可以為群路速率155Mbit/s或更高速率STM-N，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，可以通過(guò)增加多個(gè)ATM155Mbit/s方式進(jìn)行擴(kuò)容，以滿足3G無(wú)線容量的增加。
    1．3G傳輸關(guān)注的接口
    在WCDMAR99或R4版本中，Iu為RNC與核心網(wǎng)CN的之間的接口，Iur為RNC與RNC之間的接口，Iub接口Iur為RNC與Node B之間的接口。
    核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)MSC與RNC之間網(wǎng)絡(luò)資源比較豐富，并且業(yè)務(wù)已經(jīng)過(guò)RNC的處理和收斂，一般只需要直接提供透?jìng)魈幚砑纯�。因此關(guān)注的重點(diǎn)是連接RNC與NodeB的Iub接口之間的業(yè)務(wù)。
    采用ATM可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和語(yǔ)音的復(fù)用，每個(gè)Node-B節(jié)點(diǎn)將采用多個(gè)E1成組的IMA接口，通過(guò)統(tǒng)計(jì)復(fù)用提高多個(gè)E1通道間帶寬的利用率。

    2．3G傳輸解決方案
    N（1）RNC之間及RNC到MSC/SGSN的連接
    RNC與核心網(wǎng)設(shè)備（如MSC）通常安裝在中心節(jié)點(diǎn)上，多采用155Mbit/s或更高速率接口互連（如在同一局站則不占用傳送網(wǎng)資源）。
    RNC與核心網(wǎng)絡(luò)MSC/SGSN之間的接口采用的是ATM協(xié)議。在SDH網(wǎng)絡(luò)容量豐富的地區(qū)，建議采用SDHSTM-1電路進(jìn)行透明傳輸。采用STM-1接口通過(guò)ATMoverSDH的方式與SDH設(shè)備相連。該SDH 網(wǎng)絡(luò)可以為傳統(tǒng)SDH 設(shè)備、也可以為具有ATM匯聚、統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能的MSTP設(shè)備，但是此時(shí)MSTP 完成僅僅是透明傳輸 STM-1(ATM)，MSTP 本身并沒(méi)有進(jìn)行ATM 處理功能。
    （2）NodeB與RNC的連接
    在3G系統(tǒng)中，在RNC側(cè)，可以由RNC提供多個(gè)E1接口或STM-1接口。如果采用E1接口，傳輸系統(tǒng)只需提供簡(jiǎn)單的E1電路傳輸即可滿足要求。3G的基站控制器RNC處理能力較2G/2.5G有顯著增強(qiáng)，可以支持的基站數(shù)量達(dá)數(shù)百個(gè)，但是這意味著在中心RNC需提供大量E1接口，另外需預(yù)留大量E1端口用于接口擴(kuò)容，投資費(fèi)用高。另外多個(gè)Node-B間的帶寬無(wú)法實(shí)現(xiàn)共享，傳輸帶寬需求大。如果RNC采用 STM-1接口，在進(jìn)入RNC前，多個(gè)Node-B業(yè)務(wù)可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)復(fù)用，減少了RNC側(cè)接口的數(shù)量和投資費(fèi)用。
    下面我們討論的模型是基于RNC端采用155Mbit/s接口，而在NodeB端，可以采用多個(gè)IMA E1或者155Mbit/s 接口。
    l Node B采用多個(gè)IMA E1 接口
    從目前2G無(wú)線系統(tǒng)的應(yīng)用看，基站上聯(lián)速率為一個(gè)或幾個(gè)2Mbit/s。在3G建設(shè)的初期階段，Node B與RNC之間的連接速率仍然為E1或多個(gè)E1。Node B設(shè)備提供E1，IMA E1，非信道化STM-1三種接口，而目前主要考慮的是E1和IMA E1接口。無(wú)論是E1接口還是IMA-E1接口，都可以通過(guò)MSTP實(shí)現(xiàn)接入和透明傳輸。Node-B將提供多個(gè)E1成組的IMA接口，通過(guò)統(tǒng)計(jì)復(fù)用提高帶寬的利用率。IMA 就是反向復(fù)用ATM 技術(shù)，IMA 協(xié)議棧分為物理層和ATM 信元層。假設(shè)所有的信元要通過(guò)3個(gè)E1鏈路傳送，采用循環(huán)復(fù)用技術(shù)，將所有信元按照順序在3個(gè)鏈路上輪流分配，然后再進(jìn)行ICP （即IMA 的控制協(xié)議）封裝。通過(guò)這樣的封裝，可以實(shí)現(xiàn)端口捆綁，由ICP 字節(jié)來(lái)說(shuō)明各鏈路之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)E1端口的捆綁，實(shí)現(xiàn)了上聯(lián)通道資源的共享。
    一種選擇是只有會(huì)聚節(jié)點(diǎn)MSTP具有IMAE1處理能力，接入層SDH（可以為傳統(tǒng)SDH 設(shè)備）只需將IMA E1透明傳輸，匯集傳送至匯聚層節(jié)點(diǎn)，在匯聚層節(jié)點(diǎn)提供ATM處理。在匯聚節(jié)點(diǎn)(一般為RNC 節(jié)點(diǎn))，具有ATM交換能力的模塊，對(duì)接入層上傳來(lái)自多個(gè)Node B IMA E1電路進(jìn)行處理，業(yè)務(wù)通過(guò)VC-12進(jìn)入ATM處理板卡，進(jìn)行進(jìn)行統(tǒng)計(jì)復(fù)用匯聚成 VC-4，通過(guò)STM-1接口與RNC相接。這樣，在全網(wǎng)中只需要通過(guò)少量匯聚節(jié)點(diǎn)配置的MSTP提供ATM處理卡,即可實(shí)現(xiàn)ATM數(shù)據(jù)處理功能（在Node B傳輸設(shè)備只需要提供 E1透明傳輸），通過(guò)在匯聚節(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)帶寬的統(tǒng)計(jì)復(fù)用大大提高了帶寬的利用率。

    另外一種選擇是接入層每個(gè)MSTP都具有IMAE1的處理能力（如上圖所示），直接將來(lái)自Node B 的IMA E1 解封裝進(jìn)行處理后統(tǒng)計(jì)復(fù)用到VC-4，在各Node B 間構(gòu)成一個(gè)容量為VC-4 ATM VP ring，也就是在各Node B 之間共享一個(gè)VC-4 ，與RNC通過(guò)STM-1 接口相連。
   （2）NodeB采用ATM155M接口
    在高業(yè)務(wù)區(qū)節(jié)點(diǎn)地區(qū)，NodeB也可以直接提供ATMSTM-1接口上聯(lián)，通過(guò)接入層MSTP設(shè)備提供ATMSTM-1的接入并上傳至RNC。這對(duì)傳輸設(shè)備并沒(méi)有特殊要求，ATM處理基本上在RNC 與Node B完成，傳統(tǒng)SDH 就可以滿足需求。從目前容量看，相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間Node B上行，可采用622M組環(huán)。接口仍以多個(gè)E1為主。
    3．小結(jié)
    WCDMAR5及以后的版本趨向于使用以IP為基礎(chǔ)的系統(tǒng)。目前新一代MSTP設(shè)備已經(jīng)可以支持IP的接口，還應(yīng)針對(duì)不同的業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的QoS的保證，特別是內(nèi)嵌MPLS功能MSTP更好地支持了QoS和VPN 的應(yīng)用，從而很好很好地滿足純IP 3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求。
    3G對(duì)骨干網(wǎng)傳輸系統(tǒng)要求變化不大，重點(diǎn)在RAN無(wú)線接入部分。MSTP可實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)在統(tǒng)一傳輸平臺(tái)的傳送，在與3G業(yè)務(wù)組網(wǎng)時(shí)，可通過(guò)靈活地配置相關(guān)模塊，滿足3G多種信號(hào)的傳輸要求。
    四、結(jié)束語(yǔ)
    多業(yè)務(wù)處理、強(qiáng)大調(diào)度功能將是傳輸設(shè)備發(fā)展的重要方向。網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展導(dǎo)致傳輸網(wǎng)與業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)系越來(lái)越緊密，MSTP在借鑒數(shù)據(jù)網(wǎng)、交換網(wǎng)等行之有效的技術(shù)基礎(chǔ)上與時(shí)俱進(jìn)，越來(lái)越將傳送節(jié)點(diǎn)與業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)緊密結(jié)合。MSTP可實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)在統(tǒng)一傳輸平臺(tái)的傳送，在與業(yè)務(wù)組網(wǎng)時(shí)，可通過(guò)靈活地滿足多種信號(hào)的傳輸要求。
    在短短的3年中，MSTP已經(jīng)出現(xiàn)了幾種形式，應(yīng)該說(shuō)，截至到目前為止，還沒(méi)有出現(xiàn)一種標(biāo)準(zhǔn)的MSTP格式，但最終MSTP會(huì)演化到哪一種版本并沒(méi)有定論，還需要與業(yè)務(wù)網(wǎng)結(jié)合，例如目前與3G系統(tǒng)傳輸?shù)慕Y(jié)合就是其最新發(fā)展之一。