MSTP在多媒体和3G网络中的应用分析

魏 芳 印海峰

　　摘 要 MSTP系统作为近两年来传输技术的一种创新，体现了传输技术同多媒体技术，3G网络融合的一种尝试，各电信运营商都十分关注它同多媒体以及未来3G网络的融合。


　　本文的作者在参与了MSTP同多媒体，3G网络测试的基础上，结合网络测试的体会，对未来MSTP在多媒体和3G中的可能应用进行了分析和预测，有不当之处，尚请指正。

　　关键词 MSTP 多媒体宽带 3G网络

　　1 引言



　　电信领域内的传输，多媒体，3G等各方面新技术层出不穷，并且出现相关领域技术融合的趋势，MSTP正是其中的一项有益的尝试。作为传输技术的一种突破，它实现了传输与多媒体，3G等部分层面的融合。


　　随着MSTP系统的趋于成熟，各运营商都积极的进行了尝试。

　　2 MSTP在国内的发展现状



　　目前，国内的华为、中兴和烽火在MSTP领域都投入了相当的精力。由于MSTP设备对TDM业务的支持能力现网已经有大量的应用，运营商关注的重点在以太网部分和ATM部分。从目前的情况来看，MSTP设备能够支持基本以太网透传和以太网二层交换功能，支持GFP封装下的虚级联和LCAS功能，支持ATM简单的交换功能，能够接入低速率的N*64K业务。各厂家的MSTP设备可以在单一传送平台上实现对TDM、以太网、ATM统一处理和管理。其中部分厂家设备提供了N*64K业务接入能力。在互连互通方面，部分厂家实现了以太网的互通，实现了GFP封装下VC12映射颗粒的虚级联和LCAS 的互通。所有厂家均完成ATM 业务的互通。各厂家还有一些特色的功能，有的以太网功能较为多样，能提供MPLS功能和基于RPR的以太环网功能。有的具备设备的复杂组网能力。

　　3 MSTP应用前景的分析

　　3.1 可能的应用场合


　　MSTP 除了对话音信号支持外，还可以提供多种业务接口，如：TDM、ATM、以太网/IP 业务、DDN 业务接入等；支持高效接入数据业务，具有以太网和ATM 业务的透明传输或两层交换能力，支持统计复用，传输链路的带宽可配置；它具备统一、智能的网络管理功能；网络具备提供多级别QoS 机制。除提供基于SDH 的保护倒换机制外，还提供弹性分组环技术（RPR）、ATM 共享环技术（VP Ring）。通过引入MSTP 设备，可以改变目前城域传送网接入层大量采用光纤直联的情况，实现基于SDH 平台的TDM、ATM 和以太网等综合业务的接入、处理和传送，实现话音网络节点、IP 网络节点、3G 移动基站和大客户核心节点的综合接入，可以提高业务覆盖面和网络资源利用率以及管理效益。


　　从目前的情况看，MSTP比较适用于以下场合

　　3.1.1 大客户中心节点通信保障解决方案


　　目前大客户组网主要是通过2M、ATM+2M、10M/100M 宽带IP 来组网，大客户中心节点的通信安全保障尤其显得重要。


　　利用MSTP 环把大客户中心节点组成环网，并实现以太网、专线的综合接入，这样既能满足大客户不断增长的组网通信需求，又能提供对大客户中心节点的安全保障。

　　3.1.2 大客户内部专线组网方案


　　MSTP 技术比较适合用于大客户组网，目前大客户进行数据业务组网的实现方式主要有三种：


　　（1）租用传统带宽型数据专线业务进行组网，如DDN 电路、帧中继电路、ATM 电路等。


　　该方式中，DDN、帧中继电路的接入速率较低（最高带宽不大于2M），且大多采用双绞线方式接入，电路易出故障，同时需要客户购买价格不菲的用户端接入设备；ATM电路可以提供较高的接入速率，但价格相对来说较为昂贵，用户端设备的成本也较高。在目前2M 数字电路价格相对较低的情况下竞争力不强。


　　（2）租用传输2M 数字电路方式组网。


　　该方式性价比较高，目前是大客户组网最为普遍选用的方式。但这种方式用户网络中心节点设备需要提供多广域网端口，且往往需要进行接口转换，同时带宽升级困难，也具有一定的局限性。


　　（3）租用MPLS VPN 电路或自建基于宽带互联网接入的VPN 进行组网。


　　该方式具有较高的性价比、组网灵活且带宽可平滑升级，易于与客户局域网接口，但相对于前面两种组网方式来说稳定性、安全性、可靠性稍差。


　　目前绝大多数的大客户组网均采用基于TCP/IP 协议的以太网网络架构，客户倾向于要求运营商设备提供以太网接口，并希望在今后的网络带宽升级中实现平滑升级和节省设备投资。而MSTP 技术可以提供以太网接口和业务的处理能力，并且具备提供端到端专线业务的带宽保障能力，也可以满足客户带宽在线平滑升级的需要，比较适合用于大客户数据组网业务。


　　MSTP 利用以太网透传的功能能够提供安全可靠的大客户数据专线业务，利用SDH层进行用户隔离，任意捆绑VCG 提供用户的带宽需求，通过SDH 层保护确保电路的安全可靠性。


　　MSTP技术提供的两层以太网交换功能可以提供共享型的以太网专线业务。共享以太网专线是在MSTP 网的两节点之间建立多条以太网专线共享同一传输带宽（同一个VCG）中的业务，通过VLAN 功能实现用户隔离，确保用户数据的私密性。

　　3.1.3 MSTP 在IP 城域网的应用


　　目前，大部分IP 城域网是独立于传输网络之外的，网络拓扑为树型结构，业务传送采用裸光纤直连的方式，在汇聚节点路由器/交换机和核心层路由器之间在技术允许的距离内采用的是GE接口。汇集节点到接入点接口类型为GE/FE 口。DSLAM 的接入需要大量的光纤，带宽利用率不高，同时安全可靠性差，故可以用MSTP 技术对其进行优化，通过SDH 网络传输，提高传输效率和网络安全可靠性。对于ATM DSLAM 现网应用的较少，用MSTP 进行优化意义不大。


　　利用MSTP 的相关功能，具体实现的方案有以下两种：


　　（1）利用MSTP 的以太网数据透传功能，将LANSWITH 或是IP DSLAM 接入BAS。这种接入方式，业务独占带宽，安全性好。但这种应用并不节省端口，开放业务成本较高。


　　（2）利用MSTP 的以太网数据汇聚功能，将LANSWITH 或是IP DSLAM 接入BAS，这种情况下，带宽可以共享，网络安全性有保障，同时节省端口资源。


　　以上是MSTP 在IP 城域网中的应用，在实际组网时需综合考虑使用效率和性能等因素进行综合配置。

　　3.1.4 MSTP 应用于DDN 业务网络的延伸


　　目前大客户DDN 业务的开放基本采用以下两种接入方式：


　　基于V.35 接口的（MODEM+双绞线）接入方式和基于CE1 接口的（光纤+SDH/PDH 光端机）接入方式。对于速率较低的DDN 电路、客户分支节点或客户DDN 电路条数较少的情况，一般采用基于MODEM 的双绞线接入方式；对于速率较高（1M 以上）的DDN 电路或客户DDN 电路条数较多的情况（如客户网络中心节点），一般采用基于CE1 的（光纤+SDH/PDH 光端机）接入方式。由于现实应用中双绞线故障较多（线路故障占故障发生总数的80%以上），相对而言，采用后一种接入方式的DDN 业务在网络可靠性上较好。对应于以上两种不同的接入方式，MSTP设备均具备相应接口，可提供替代性的接入方案。


　　目前MSTP 在DDN 业务上可行的应用大致有以下两类：


　　一是用于现有DDN 网络的延伸：通过MSTP 设备将DDN 网络延伸到目前网络节点没有覆盖到的区域，如一些新建端局、模块局，然后再通过（MODEM+双绞线）接入方式实现大客户单纯DDN业务的接入。二是用于大客户网络节点使用多种业务的综合接入：如利用MSTP 设备所提供端口的多样性，同时将大客户网络节点的专线语音（如专网语音中继线）、2M 数字电路、宽带IP 互联网接入、DDN 等业务的综合接入。

　　3.1.5 MSTP应用于未来3G网络


　　3G 移动通信的主流制式包括WCDMA、CDMA2000和TS-CDMA，其中WCDMA的传输接口种类最多，有STM接口、ATM接口、IMA接口和以太网（FE/GE）接口。3G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。从3G发展情况来看，WCDMA商用化的版本有R99和R4，网络采用ATM架构，并存在在向全网IP模式演变的可能性。MSTP继承了传统SDH对TDM业务的支持，又具有对动态ATM、IP业务传输的支持，所以MSTP平台是传输网的一种理想方式。


　　在3G 网络中，较为分散的 Node-B 和RNC 之间接口有两种：IMA 2M 和ATM155M。MSTP 可以提高动态业务的传输效率并进行环网保护，大本地网可通过汇聚层过渡将Node-B 接入RNC；对于小本地网可以将接入层的Node-B 直接接入核心层的RNC；各本地网也可以根据基站（Node-B）实际配置情况进行混合应用。

　　3.2 保护方式


　　（1）对于以太业务透传和以太网两层交换可直接利用SDH 提供的包括复用段保护、子网连接保护。


　　（2）对于以太环网可采用分层保护方式。物理层采用SDH复用段保护来提供以太网业务的保护；MAC层采用生成树协议提供以太网业务保护。当MAC层倒换与物理层倒换同时启动时，可以采用拖延MAC层倒换时间来支持层间倒换。


　　（3）在实际应用中可实施分用户等级保护机制，重要的数据用户业务可采用上述分层保护方式，一般数据用户业务采用MAC 层生成树协议提供保护即可。

　　3.3 应用MSTP 技术组网需要注意的几个问题

　　3.3.1 不同技术的应用比例


　　MSTP技术是传输技术的一种突破。可以看到的是，在电信技术的不同领域，各项技术之间都有突破。譬如在多媒体技术发展中，千兆以太网技术的突破推动了宽带IP网络的飞速发展，从一定程度上使得ATM技术的应用场合大为缩小。虽然，不同领域的技术有融合的趋势，但是应用的多样性，决定了不可能采用一种技术解决所有问题。像前面提到过的保护方式，基于以太网STP倒换和基于SDH技术的倒换也有不同的应用场合。

　　从测试的情况来看，MSTP技术提供的链路带宽在2.5G以下，对于宽带IP城域网来说，汇聚层以上的链路通常在2G甚至10G，这就使得MSTP在宽带网接入层以下的应用更为有力。测试中发现，MSTP系统ATM功能非常有限，不支持SVC 和动态交换。


　　因此，根据不同的业务需要采用不同的技术组合，对于电信的网络是必须的，也是较为合适的。

　　3.3.2 不同厂家之间的互通性问题


　　由于GFP 封装、业务接口速率与SDH 的实际线路速率是有区别的，它们之间不再是VC12、VC3、VC4 的倍数关系，同时，各厂家GE/FE 的VC 封装等级情况也不一样。具体的应用中需要根据业务情况配置相应的VC 颗粒封装以提高带宽资源的利用率。


　　在运营商组织的一些测试中发现，不同厂家之间的互通仍然存在问题，特别是以太网互通方面，有的不能互通，有的需要关掉FCS才能互通。


　　在QOS实现机制上，不同厂家之间的理解也有不同，这就使得电信运营商只有采用一家的产品，才能实现QOS，但这实际上是不可能的。

　　3.3.3 网管的问题


　　从现在电信市场的发展来看，运营商越来越强调通过一个综合的网管实现同一专业不同厂家设备的统一管理。但是，目前MSTP厂家仍然只能管理到自己的设备，因此，对怎样实现全程的管理还需要进一步解决。

　　4 总结



　　MSTP作为传输技术的一项突破，作者认为，无需讨论用不用的问题，因为电信不同领域技术的融合是一种趋势，没有一种技术能够解决所有领域的问题也是一个现实。因此，对MSTP，需要重点关注的是如何适当应用的问题，在应用的同时，解决目前MSTP技术存在的不足。



　　魏 芳，女，助理工程师1996年6月毕业于南京邮电学院移动通信专业。现在江苏移动通信有限责任公司工作。一直从事移动通信设备的建设和维护工作，目前，主要负责江苏移动GPRS核心网络的网络管理和优化维护工作。
----《中国数据通信》