作者:何苗
城域傳送網發展概述
隨著城域數據業務的快速發展,在保證傳統TDM業務傳送的同時,如何高效地傳輸數據業務是城域傳送網面臨的主要問題。
基于SDH的多業務傳送平臺MSTP系統很好地解決了TDM業務和數據業務混合傳輸問題,在各運營商城域傳送網建設中,已經大量采用了MSTP技術。
第一代MSTP設備解決了數據業務在MSTP中“傳起來”的問題,通過將ip/ATM業務捆綁成Nx2M或直接映射進VC4,獨占VC4通道,實現點對點透傳。為了實現SDH/ATM/IP混合傳輸平臺中三種業務的靈活帶寬分配,第二代MSTP增強了原有SDH系統的交叉連接能力,提高了系統組網能力,支持了在TDM、IP和ATM之間的帶寬靈活指配;實現了以太網的二層交換,支持以太網業務的帶寬共享、業務匯聚及以太網共享環等功能,大大提高了端口和帶寬的利用率。但第二代MSTP技術在以太環網的公平處理上仍然存在著諸多不足。針對城域傳送網建設需求,根據城域傳送網業務開展特點,UT斯達康公司采用創新的體系結構和先進的芯片技術,成功開發了基于SDH的第三代MSTP光傳輸產品NetRing,其涵蓋了從STM-1、STM-4、STM-16到STM-64的所有產品。 NetRing在實現強大的多業務傳輸能力的同時,極大提高了設備集成度,具有很好的性能價格比,能為城域傳送網建設的三個層面(即:核心層、匯聚層和接入層)提供完整的解決方案。
UT斯達康第三代MSTPNetRing系統通過MSTP平臺中內置RPR的處理功能,實現了以太網帶寬的統計復用、帶寬公平分配,從而對數據業務具有更好的支持能力;采用GFP的封裝格式大大提高了數據封裝的效率,并可實現不同廠家間的數據業務互聯;通過LCAS功能在很大程度上實現了帶寬的動態分配,可以根據業務流量對所分配的虛容器帶寬進行動態調整,而且在這個調整過程中不會對數據傳送性能造成影響;通過UT斯達康智能網絡治理系統OMC-O實現TDM和數據業務的統一治理,很好實現了業務的端到端配置。相信該方案能有效地滿足城域傳輸網各層面的業務需求,最大限度保證運營商在城域網競爭中贏得主動。
第三代MSTP要害技術
第三代MSTP技術的主要特征是通過采用標準的GFP(通用成幀協議)實現更高的封裝效率,為各廠家互聯互通打下了基礎;通過VC虛級聯技術更加靈活地應用SDH通道容量;通過鏈路帶寬調整機制(LCAS)很大程度上實現了帶寬的動態分配;通過RPR實現了對分組業務的更好的保護和應用;通過采用分布式總線,突破了傳統背板帶寬速率限制,實現了以太網業務的高速處理。
GFP封裝技術
GFP是一種通用的適配機制,采用先進的數據信號適配和映射技術,將基于PDU(Protocoldataunit)的客戶信號映射到SDH/OTN幀結構之中。
與其它的封裝技術相比(如PPP/LAPS),GFP由于幀頭長度固定,因此具有更高的封裝效率;GFP采用HEC校驗,因此具有更高的可靠性;GFP采用多物理端口復用到同一通道,因此減少了對帶寬的需求,GFP支持點對點和環網結構,GFP是一種通用的適配機制,因此其是實現各廠商的MSTP設備線路互通的基本要求。
VC虛級聯
第三代MSTP通過采用VC虛級聯技術為城域傳送網提供了一種更加靈活的通道容量組織方式,通過VC虛級聯可大量節省傳輸帶寬,從而更好地滿足數據業務的傳輸。
鏈路帶寬動態調整LCAS
為了滿足最終用戶對傳輸帶寬的容量需求,在VC虛級聯情況下提供無損傷的鏈路帶寬容量調整機制,ITU-TG.7042定義了鏈路容量自動調整機制(LCAS),通過LCAS實現在不中斷業務的情況下動態調整虛容器容量,從而滿足最終用戶需求。
彈性分組環RPR
基于二層交換的以太環網,可使各節點共享環路的帶寬,提高了帶寬利用率,但以太環網帶寬分配的公平性和業務的QOS保證存在不足,通過引入RPR機制,可以實現以太網帶寬的統計復用、公平的帶寬分配和更加嚴格的CoS,對數據業務具有更好的支持能力。
以太網業務快速處理
前兩代MSTP產品由于受到傳統背板帶寬速率限制,以太網板業務吞吐量一般為63×2M即155M,第三代MSTP產品突破了傳統帶寬速率限制。UT斯達康公司采用MESH總線實現了對以太業務高速處理,FE二層以太網單板吞吐量可達8FE即800M。
第三代MSTP互聯互通要害技術
前兩代MSTP產品采用了PPP/LAPS的封裝技術,由于封裝方式的不同和封裝字節數的不同,很少能實現互聯互通。第三代MSTP由于采用了通用成幀格式GFP,從而為設備互聯互通打下了基礎。第三代MSTP產品加入了鏈路帶寬調整機制LCAS,LCAS更多的是實現雙向通信的控制信息的傳送,如CTRL、MST和SEQ等,通過不同廠家之間對LCAS共同理解和配合,在GFP封裝格式的基礎上可實現LCAS的互聯互通。在GFP封裝的基礎上,通過不同廠家之間的二層交換功能,可實現以太業務的二層交換和匯聚。
GFP互聯互通
UT斯達康第三代MSTP產品NetRing系統嚴格遵照ITU-TG.7041GFP通用成幀格式封裝定義,實現了VC-12/VC-3/VC-4所有虛容器的GFP封裝,具有很好的互聯互通性。系統可對FCS進行自動識別,可關閉或開啟FCS,從而可根據其它廠家對FCS的支持情況進行調整,使NetRing系統具有更好的互聯互通性。UT斯達康公司NetRing系統也是業界目前少數支持VC-12/VC-3/VC-4全部虛容器進行GFP封裝的廠家。在VC-12層面,NetRing系統實現了和華為、中興、光橋、泰樂、東信和NEC等公司GFP的互聯互通;在VC-3層面NetRing系統實現了和華為、NEC等公司GFP的互聯互通;在VC-4層面, NetRing系統實現了和華為、中興、烽火、上海貝爾阿爾卡特和光橋等公司GFP的互聯互通。
LCAS互聯互通
第三代MSTP產品加入了鏈路帶寬調整機制LCAS,LCAS更多的是實現雙向通信的控制信息的傳送,如CTRL、MST和SEQ等。
虛級聯和LCAS功能都是通過同一個字節實現的。在VC-12中,LCAS是通過K4字節來實現的。K4是4幀的復幀結構,比特1用來傳送VC-12承載的信號類型,比特2傳送虛級聯序號和LCAS控制信號。在VC-3/VC-4采用的是H4字節來實現的。
在各廠家LCAS互聯互通時,CTRL和MST必須具有正確的狀態。如在CTRL寄存器中,‘0000’表示fixed;‘0001’表示add;‘0010’表示normal;‘0011’表示eos;‘0101’表示idle;‘1111’表示dnu。在廠家增加或減少VC-12/VC-3/VC-4時,CTRL、MST等的狀態基必須正確才能實現LCAS的互聯互通。
UT斯達康公司NetRing系統也是業界目前唯一支持基于VC-12/VC-3/VC-4全部虛容器進行鏈路帶寬調整的廠家。在VC-12層面,NetRing系統實現了和華為、中興、光橋、泰樂LCAS的互聯互通;在VC-4層面,NetRing系統實現了和中興、光橋、烽火的互聯互通。
二層交換互聯互通
二層交換的互聯互通相對于LCAS功能的互聯互通功能來說要簡單一些,其互通本質上就是以太網二層交換機的互聯互通。只要基于GFP的封裝方式能實現互聯互通,系統支持二層交換功能就可實現系統的互聯互通。UT斯達康第三代MSTPNetRing系統具有強大的二層交換功能,通過MESH總線突破了傳統背板帶寬速率限制。以太網業務單板吞吐量為8FE即800M。其二層交換功能和光橋公司進行了二層交換、多方向匯聚的互聯互通。
網管系統的跨網絡治理
跨網絡的治理一直是網絡治理中比較繁雜的問題,目前異廠家MSTP網絡治理方案通常通過協議轉換器將10/100M網管信息轉換為E1,通過中心傳輸網絡將網管信息傳輸到網管中心節點,然后用協議轉換器將E1轉換回10/100M以太網信息,最后將多路網管信息連接到HUB與網管系統相連,實現中心網管對遠端設備的治理。UT斯達康公司針對網絡現狀,提供DCC數據通道穿通功能,通過利用D1~D12字節中空閑的D4~D12字節來傳輸NetRing系統的網管信息;NetRing產品可將UT網絡的DCC信道通過設備內部轉換功能,直接將網管信息導出到2Mb/s接口或VC-12時隙,經其它廠家網絡提供的E1鏈路實現互通,從而使分散的網絡實現統一的集中網管;NetRing產品也可通過利用空閑的以太網業務接口,利用以太網業務通道傳送網管信息。
上述跨網絡治理功能通過上海貝爾阿爾卡特、烽火、泰樂公司的設備得到了驗證。
隨著城域多業務的發展,新一代MSTP的互聯互通性已經備受關注,UT斯達康公司緊密跟蹤城域網發展需求,針對城域傳送網現狀推出了適于網絡互聯互通的第三代MSTP系統NetRing。該系統具有很高的集成度和優良的性價比,非常適合于城域傳送網核心、匯聚和接入等各個層面的應用,最大限度保證運營商在城域網競爭中贏得主動。
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