MSTP内嵌RPR技术在城域网中的组网应用

1 MSTP在城域网中的应用现状
      目前，宽带数据业务的应用已相当普遍，主要还是基于上网等应用为主，这类宽带数据业务以使用宽带数据设备承载为主。
随着集团、商业客户对办公及商业数据信息互连需求日益增加，大客户专线业务成为目前各个运营商竞争的焦点。

      大客户专线业务对于承载传送设备的安全性和可靠性要求较高，业务连接方式通常以点到点连接为主，而多业务传送节点(MSTP)的以太网专线传送功能通过同步数字体系(SDH)的虚容器(VC)对业务进行承载和隔离，并利用SDH环网保护对业务提供可靠传送，很好地满足了大客户专线业务的承载传送要求，因而在城域网中得到了大量的应用[1]。

      从专线业务的发展来看，主要趋势为：一是对带宽的需求逐步提升，宽带从2 Mb/s向10 Mb/s、100 Mb/s发展；二是平民化，面向的用户由专业用户开始向公众用户发展；三是业务开展形式向多样化发展，要求能够提供点到多点和多点到多点的业务形式；四是越来越专业化，大客户对于专线业务的服务质量的要求逐步提高，组网应用时要求提供完善的管理和监控功能。

      2005年网络电视(IPTV)业务在城域网业务中异军突起，IPTV业务主要包括单播业务和组播业务，其中单播业务主要用于直播电视及电视频道转播，对于网络传送时延及时延抖动较敏感；组播业务带宽由业务开展频道数来决定，业务传送方式多为从节目源端到业务接入点的数字用户线接入复用器(DSLAM)上的点到多点传送方式。

      既保证组播业务的快速可靠传送，满足低时延要求，同时又避免组播业务对现有城域数据网的冲击，是目前IPTV承载传送的一个重要技术课题。

      第三代移动通信(3G)技术的快速发展已经对引入高速下行链路分组接入(HSDPA)技术提出了要求，因此3G应用中数据业务的开展以及向IP化演进也对业务的承载传送提出了新的技术课题。
由此可以看出，由于城域网业务的运营分类要求不同，传送网仅仅采取提供带宽进行承载传送的方式已经不能适应网络应用发展的要求，需要引入新的技术思路和方案，对业务进行分类别承载传送，以满足不同业务组网应用的要求。

      对于IPTV网络应用，现阶段提出的组播业务与普通数据业务进行分路承载传送，利用弹性分组环(RPR)技术对组播业务的良好支持能力，进行IPTV组播业务的承载传送已得到了业界的广泛关注。
多业务传送节点由于其技术的成熟性和良好的网络保护功能，再加上多业务传送节点运营网络的广覆盖性，通过多业务传送节点内嵌弹性分组环对IPTV、第3代移动通信数据业务提供良好的承载传送，可以实现业务的快速开通和低成本组网，是一种很好的建网思路。

2 MSTP内嵌RPR的功能特点
      在城域网中，利用MSTP内嵌RPR技术的组网[2]可提供如下特色功能：
      (1)灵活高效的多业务接入
      利用SDH-VC通道构建环网，可以根据实际需要灵活配置环网带宽；可以构建跨接多个物理光纤环的虚拟RPR环，提高光纤资源利用率；可实现一个平台提供时分复用(TDM)、以太网等的多业务接入传送应用。

      (2)高效的带宽利用率
      通过构建双环结构，环0和环1都可以传输数据业务，互为备份，不再需要环带宽的50%作为冗余；业务在目的节点剥离，可实现空间重用；非常适合组播和广播业务，环上只需一个拷贝分组，可大大节省带宽。

      (3)完善的服务质量(QoS)机制
      支持 A0、 A1、B和C业务分类；对高优先级的A0、A1和保证带宽(CIR) B类业务支持环上预留传送带宽，保证业务的及时发送；RPR的调度机制可以提供端到端的QoS保证。

      (4)公平的接入机制
      应用于C类业务和超额带宽(EIR) B类业务，通过公平帧来控制本节点和上游节点的EIR B和 C类业务的上环流量，从而实现各节点业务的公平接入。

      (5)完善的环保护机制
      支持定向(Steering)和环回(Wrapping)两种环保护倒换方式，实现小于50 ms的快速保护倒换。

      (6)快速的业务提供能力
      拓扑发现功能使每个站点都能了解环的完整结构，使网络更加智能化；支持节点的热插拔，能够根据最短路径进行环选择；通过拓扑发现可以检测到光纤错联、重复媒体访问控制(MAC)地址、环站点过多等错误；拓扑帧可以用来传送一些站点的配置信息，如保留带宽、站点权重、是否支持Wrapping(环回)保护、是否支持巨大(Jumbo)帧等。

      (7)快速的业务提供能力
      新增业务只需要对源和宿节点做配置，不需要逐节点和逐电路地做配置和进行电路调整，极大地简化了业务配置和业务升级过程。

3 MSTP内嵌RPR的组网应用
      (1)快速提供大客户专线业务
      由于专线业务应用范围的扩大和业务种类的增加，MSTP除了要求提供以太网专线(EPL)业务方式外，还要求能够提供以太网虚拟专线(EVPL)及以太网虚拟专网(EVPLAN)业务[3, 4]。利用MSTP内嵌RPR进行组网，可以非常灵活地根据用户需要分配带宽，业务接入开通迅速，可以根据用户业务性能要求提供分类传送，实现数据、视频会议等业务的传送，丰富了城域网业务应用。此外利用Q in Q(VLAN 堆叠)技术对接入用户业务进行隔离，简单有效，可保障用户数据在网络传送的安全性。   

      (2)实现IPTV业务的快速有保障传送
      IPTV服务网络由内容分发网络(CDN)和用户运营支撑系统构成。CDN由数个DSLAM与视频播出系统相连共同组成一个CDN网(提供高带宽，且服务质量得到保证)，CDN网的主要业务单元包括：直播服务器、流媒体服务器、宽带接入服务器(BAS)和DSLAM等，其上可传输n套TV节目的组播媒体流。
为保证IPTV组播业务传送的QoS要求，目前在城域网中使用分路传输方式，通过专门的传输网来承载组播业务。内嵌RPR利用MSTP网络的广覆盖性和良好的可扩展性，从核心节点到DSLAM接入点，都可以使用内嵌RPR构建起完整的IPTV组播传送网络，而且这种组播方式建立时只需要网络带宽等于组播业务带宽。业务接入节点扩展时无需增加网络带宽，业务开通快捷、简便，扩展性好，可以提供端到端的快速转发功能，保证组播业务的QoS。

      此外还可以利用内嵌RPR提供的完善的业务分类传送功能、公平接入功能，实现IPTV业务、上网业务和运营支撑信息的综合传送支持，对不同业务应用提供完善的电信级的业务运行、维护和管理功能，保证IPTV业务传送的长期稳定运行。

      (3)实现3G接入传输网建设的最优化
      3G业务的特点是提供丰富的移动数据应用业务，HSDPA技术的使用为提供丰富的3G终端多媒体数据业务应用提供了良好的技术基础，会使3G业务中流类、交互类业务大量增加，这时对于网络带宽的需求会较3G网络建设初期大大增加。如果继续使用业务透传方式，需要较大幅度提升网络速率，使网络建设成本太高。这就需要考虑使用新的技术手段，既保证业务传送的QoS又综合考虑网络成本，实现网络建设的最优化。

      3G宽带码分多址(WCDMA)网络演进趋势是实现全网的IP化，符合下一代网络(NGN)演进发展要求。随着HSDPA技术的引入，数据多媒体业务的开展，通用移动通信系统地面无线接入网(UTRAN)接口应该优先考虑使用IP接口，这时基站带宽一般会达到几十兆比特每秒。

      综合考虑业务传送的QoS要求和传送网络建设的低成本要求，对于UTRAN基站业务的接入传送，可以考虑引入MSTP内嵌RPR环。MSTP提供部分带宽兼容原有接入的TDM 2M业务，并对业务提供基于VC-12的低阶通道保护；另外的带宽组建内嵌RPR环，利用RPR的空间重用和业务的双环传送机制，提供双向数据业务接入，并利用内嵌RPR环的定向和环回两种保护机制，对业务提供完备的保护。利用RPR的公平机制，既可以使部分节点在网络带宽富余时可以过度占用网络带宽发送超配置带宽的业务，同时在网络忙时又可以保证每个节点都能够接入数据业务到网络上，实现网络带宽的弹性经济利用。

4 中兴通讯MSTP内嵌RPR设备的优势
      为满足城域网中新兴业务的应用要求，中兴通讯在业界率先开发出MSTP内嵌RPR设备并在运营商网络上商用。现在又根据网络业务及应用的发展要求，在原有的内嵌RPR技术基础上，开发出了新一代增强功能的内嵌RPR设备。除了可提供普通MSTP内嵌RPR设备的特色功能外，还可提供如下新功能：

      (1)完善的Q in Q功能
      支持城域网中对业务进行良好隔离的能力，满足用户对安全性的要求，保证用户业务信息在网络中透明传送。

      (2)快速的业务提供能力
      提供保护不匹配自动发现和纠正功能。该功能可自动发现环上各节点保护配置不一致错误，并自动将全环的保护方式改为定向方式，从而避免保护倒换引起的可能的业务中断。

      (3)快速的业务提供能力
      提供业务连接可指配能力。业务连接除了通过自动交换实现，业务连接也可以通过静态配置目的站点实现，在RPR环网上实现点到点的业务传送，避免业务的广播造成带宽浪费和用户信息扩散，实现对业务的安全传送。

      (4)快速的业务提供能力
      提供业务上环可指配能力。业务可以自动选择上环发送，也可以实现人工设置上环发送，可以根据网络实际运行情况进行网络流量规划，实现环上业务流量的合理调度，可提高环网带宽利用率。

      (5)灵活的组网能力
      可通过专门设计的基于SDH的以太网传送(EOS)通道，提供基于VC-12-Xv虚级联通道的传输方式，通过网络带宽直接接入远端接入站点的数据业务，以及可以实现环间业务的互连，可以实现环带链、环带环的组网应用，提供快速、简捷的业务开通和组网。

5 结束语
      随着IP技术的发展，语音、视频和数据业务应用都可以通过IP化的方式实现，并且网络上不同业务应用也对业务的承载传送提出了不同的要求，MSTP技术有必要根据业务的细化分类提供新的承载传送方案，内嵌RPR技术可以说是适合当前IPTV、3G建网应用的一个好的解决方案，可实现不同类型业务综合应用的高效可靠传送。

6 参考文献
[1] YD/T 1238－2002, 基于SDH的多业务传送节点技术要求[S].
[2] IEEE P802.17, Resilient Packet Ring(RPR) Access Method and Physical Layer Specifications [S].
[3] ITU-T G.8010/Y.1306, Architecture of Ethernet Layer Network [S].
[4] ITU-T G.8011/Y.1307, Ethernet Services Framework [S].

收稿日期：2005-09-08

[摘要] 由于网络电视(IPTV)、3G业务的开展，网络业务呈现多样化，对业务的可靠承载传送和带宽的高效利用提出了更高的要求，需要通过技术手段加以解决。利用多业务传送节点(MSTP)内嵌弹性分组环(RPR)技术所具有的业务分类传送、快速保护倒换、公平接入机制及高效带宽利用的特点，在城域网组网中实现了快速提供大客户专线业务、IPTV业务的有保障传送和3G接入传输网建设的最优化等应用。该技术已被中兴通讯在城域网组网中进行商用。MSTP内嵌RPR技术适合当前IPTV、3G建网应用，可实现不同类型业务综合应用的高效可靠传送。

[关键词] 多业务传送节点；弹性分组环；网络电视；第三代移动通信

[Abstract] Along with the deployment of IPTV and 3G services, the diversification of network services imposes higher demands on the reliable bearing and transmission of services and the effective utilization of bandwidth. This problem can be solved by relevant technical means. With the features of packet service transmission, fast protection switching, fair access mechanism, and highly effective bandwidth utilization, the MSTP-embedded Resilient Packet Ring (RPR) technology, while used in MAN networking, enables such applications as the quick launch of private services for group users, the guaranteed transmission of IPTV services and the optimization of transmission networks for 3G access. This technology has been commercially used in MAN networking by ZTE. It is proved that the MSTP-embedded RPR technology can be effectively used for the construction of IPTV and 3G networks and the reliable transmission of diversified integrated services.

[Keywords] MSTP; RPR; IPTV; 3G