MSTP標準化進程和技術發展綜述

謝天白 大慶油田通信公司

MSTP標準化進程和技術發展綜述

謝天白 大慶油田通信公司

多業務傳送節點(MSTP)技術作為近年來城域傳送網技術的發展重點，MSTP的標準化進程隨著技術發展，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，發展到對內嵌彈性分組環(RPR)和進一步的對內嵌MPLS的要求。本文介紹了MSTP的標準化成果和未來的工作重點，并對技術發展進行了簡要的分析。

1 概述

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

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

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

MSTP對傳統的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務、多種協議的接入、匯聚和傳輸能力，是目前城域傳送網最主要的實現方式之一。MSTP最大特點體現在對以太網業務的處理上：初期的MSTP具有以太網透傳功能，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，組網靈活性不夠；隨著業務需求和技術發展，MSTP逐漸具備二層交換功能，可實現基于以太網鏈路層的數據幀交換，提供了更大的組網靈活性，適合于用戶數量多但業務量小且帶寬動態變化的以太網業務接入。現階段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)、服務等級協議(SLA)增強、阻塞控制以及公平接入。

從目前的技術發展來看，中間的智能適配層主要有多協議標簽交換(MPLS)和彈性分組環(RPR)兩種。內嵌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形拓撲結構及其快速恢復，同時具備數據傳輸的高效、簡單和低成本等典型以太網特性。內嵌MPLS的MSTP是目前被業界非常看好的一個發展趨勢，MPLS不僅可以作為以太網的業務適配層，還可作為以太網業務的控制層，其面向連接的接入控制特征能夠提供基于全網的流量工程，從整體上提高了MSTP系統的流量均衡能力。MPLS將為以太網業務服務質量、服務等級能力的增強和網絡資源優化利用提供很好的支持。

MSTP技術的標準化也經歷了類似的發展，從初期的MSTP技術要求中對透傳和二層交換等的規范，發展到對內嵌RPR的MSTP的要求和進一步的內嵌MPLS的MSTP的要求，同時還制訂了相關的測試方法，并進一步關注互聯互通、業務和智能等方面的發展。

2 MSTP標準化進程

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

2002年，中國通信標準化協會啟動了《基于SDH的多業務傳送節點(MSTP)技術要求——內嵌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，中國通信標準化協會啟動了《基于SDH的多業務傳送節點(MSTP)技術要求——內嵌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立項，正在進展當中。

目前已經發布的MSTP標準有：

《基于SDH的多業務傳送節點技術要求》[1]。

《基于SDH的多業務傳送節點測試方法》[2]。

《基于SDH的多業務傳送節點(MSTP)技術要求——內嵌RPR功能部分》[3]。

《基于SDH的多業務傳送節點(MSTP)測試方法——內嵌RPR功能部分》[4]。

2.1 MSTP技術要求

2002年發布的《基于SDH的多業務傳送節點技術要求》是第一個關于MSTP的技術標準，規定了節點的基本功能、接口特性、性能參數和指標、保護倒換、網絡管理等方面的要求。標準中所定義的基于SDH的多業務傳送節點是指基于SDH平臺，同時實現TDM、ATM、以太網等業務的接入、處理和傳送，提供統一網管的多業務節點。基于SDH的多業務傳送節點除應具有標準SDH傳送節點所具有的功能外，還應具有以下主要功能特征：具有TDM業務、ATM業務或以太網業務的接入功能；具有TDM業務、ATM業務或以太網業務的傳送功能，包括點到點的透明傳送功能；具有ATM業務或以太網業務的帶寬統計復用功能；具有ATM業務或以太網業務映射到SDH虛容器的指配功能?；赟DH的多業務傳送節點基本功能模型如圖1所示。

鑒于當時的設備和技術現狀，標準規定了以太網透傳功能為MSTP設備必須支持的功能，其他以太網功能如以太網二層交換、以太環網等都作為可選項，以太網數據幀的封裝協議有GFP、PPP和LAPS3種協議可選，ATM功能和以太網功能任選其一(在以太網業務較多的情況下，一般ATM功能作為可選項)?；赟DH的多業務傳送節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范了詳細的測試方法。

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

2.2 內嵌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(RPR)MAC標準，該MAC能夠通過橋接承載以太網業務，并且該MAC能夠封裝后在SDH上傳送。IEEE 802.17 MAC具有雙向環形拓撲、50 ms環保護能力、業務分類能力，能夠支持實時、近實時業務以及傳統的盡力而為業務，并且在低等級業務時能夠實現環上各節點的環業務量加權公平排隊。鑒于IEEE 802.17 MAC的以上優點，有必要在基于SDH的多業務傳送節點設備中引入RPR技術。

《基于SDH的多業務傳送節點技術要求——內嵌RPR功能部分》標準在這種大背景下開始制訂，規定了基于SDH的MSTP設備上實現RPR功能的總體技術要求，包括節點的基本功能、接口特性、性能參數和指標、保護倒換、網絡管理等方面的要求。適用于實現RPR功能，提供統一網管的MSTP設備。直接接入或經過匯聚的以太網業務映射到RPR MAC層時，應采用IEEE 802.17中定義的傳送方式，實現對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標準的規定，包括RPR MAC幀結構、RPR MAC層控制功能，相關的技術細節參考IEEE 802.17，同時可采用虛容器(VC)級聯通道作為RPR環路的傳送通道。內嵌RPR的MSTP的功能框圖如圖2所示。

在內嵌RPR的基于SDH的多業務傳送節點技術要求的基礎上，信息產業部還制訂并發布了相應的節點測試方法。

圖1 基于SDH的多業務傳送節點基本功能模型

圖2 內嵌RPR的MSTP功能框圖

2.3 內嵌MPLS的MSTP

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

圖3 內嵌MPLS的MSTP功能圖

《基于SDH的多業務傳送節點技術要求——內嵌MPLS功能部分》規定了基于SDH的MSTP設備上實現內嵌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、數據面功能、接口特性、性能參數和指標、保護倒換、網絡管理方面的要求。適用于SDH設備上實現內嵌MPLS功能，提供以太網業務端到端的QoS處理、二層VPN以太網業務，同時提供統一網管的MSTP，可以提供端到端的QoS、VLAN擴展、業務隔離、比VC-12更小的業務顆粒及新型的以太網業務二層VPN；另一方面，MPLS技術可以和RPR技術結合，很好地彌補RPR缺少業務隔離，只能單環組網的缺陷。

在內嵌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。目前已經完成報批的技術標準有《通用成幀規程(GFP)技術要求》，規定了GFP，內容包括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。目前已經征求意見的技術標準有《SDH虛級聯及鏈路容量調整機制技術要求》，規定了SDH VC虛級聯以及基于虛級聯的鏈路容量調整機制(LCAS)的技術要求，主要包括相鄰級聯和虛級聯的定義及其轉換、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，已經立項擬在明年進一步完成《基于SDH的多業務傳送節點技術要求——互聯互通部分》和《基于SDH的多業務傳送節點測試方法——互聯互通部分》。同時從傳送網承載以太網的角度，中國通信標準化協會也立項開展了傳送網承載以太網技術要求的研究，擬在網絡分層結構、以太網UNI和NNI接口、設備功能模塊特性、OAM功能要求和業務框架等方面展開進一步的研究。

3 結束語

MSTP技術經過短短幾年的發展，已經從初期支持以太網透傳業務，發展到二層交換，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同步或略有超前，對設備研發、工程建設和相關測試提供了較完善的技術依據。

從技術發展的角度來看，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務結合，使其真正發揮在網絡中的功能，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展，MSTP技術和設備會迎來更加美好的明天。

[1]孫學康，毛京麗. SDH技術. 人民郵電出版社. 2003,6

[2]王健全，楊萬春等編著. 城域MSTP技術. 機械工業出版社. 2005,5

[3]YD/T 1238-2002, 基于SDH的多業務傳送節點技術要求 [S].

[4]YD/T 1276-2003, 基于SDH的多業務傳送節點測試方法 [S].

[5]YD/T 1345-2005, 基于SDH的多業務傳送節點(MSTP)技術要求——內嵌RPR功能部分 [S].

[6]YD/T 1346-2005, 基于SDH的多業務傳送節點(MSTP)測試方法——內嵌RPR功能部分 [S].

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.16.068