概述: MSTP 技术继承了SDH 稳定、可靠的特性，并融合了数据网灵活多样的业务处理能力,集成了ATM、IP 等功能.在业务性能、端口能力完全类似于传统ATM 交换机，而价格相对较低。因此MSTP 替代ATM 解决ADSL 的汇聚,建设满足DSL 业务的宽带接入网。具有较大的经济效益和发展前景。

关键词：DSLAM MSTP QoS ATM

1.前言

近两年，我国的ADSL 市场扩张非常迅速。据国外的权威机构统计，2003年第三季度，我国的新增ADSL 用户数量全球第一，规模容量已经上升到全球第三，并且与排名第一的日本的差距也迅速缩小。但是, 目前我国宽带用户的普及率却很低,平均每百人拥有的宽带端口数不到1 个，普及率最高的韩国平均每百人拥有的宽带端口已超过25 个.因此，以我国宽带市场的发展速度、发展空间、各大运营商的重视程度以及市场对宽带业务逐渐接受的情况来看，我国将在2004 年成为全球最大的DSL 市场。

目前,ATM 最主要的是作为DSLAM 上行业务的汇聚层网络，ADSL大量采用的ATM 上行方式使ATM网存在较大的扩容压力。但是，ATM设备和技术复杂，厂家少,成本过高，且厂家继续研发和售后服务力度不够；同时随着宽带接入业务的飞速发展，ATM 网络端口和容量的压力越来越大，继续采用ATM交换机扩容具有很大的风险。运营商提出了实施”精品网络”的战略, 随着宽带业务规模的进一步扩大，丰富的网络业务带动在线用户带宽的进一步提升（大大超过目前的128K，如512K、2M 等）。原有的ATM网已不能满足宽带业务的需求.而 MSTP技术继承了SDH稳定、可靠的特性，并融合了数据网灵活多样的业务处理能力，集成了ATM、IP 等功能，在业务性能、端口能力完全类似于传统ATM 交换机，且价格相对较低。因此MSTP 替代ATM解决ADSL的汇聚,建设满足DSL业务的宽带接入网。

2.MSTP 的技术特点

MSTP 继承SDH 的技术优势，完全支持TDM 业务。MSTP 设备加强了SDH 方面的功能和组网功能，并支持在TDM、IP、ATM 之间的带宽灵活指配；同时，MSTP 设备实现了以太网的二层交换，支持以太网业务的带宽共享、业务汇聚、及以太网共享环等功能，从而使得带宽利用率大大提高。另外，通过实现RPR 的处理功能，可以实现以太网带宽的统计复用、公平的带宽分配、更加严格的CoS、对数据业务具有更好的支持能力。

MSTP主要特点是采用了VC 虚级联、LCAS（链路带宽调整机制）、GFP（通用成帧规程）等技术，并增加了以太网的二层交换能力，以及ATM 交换能力。MSTP 采用的GFP 是一种可以透明地将各种数据信号封装进现有网络的通用标准信号适配映射技术,简单灵活，效率高，有利互联互通，可支持各种网络拓扑。链路容量调节方案LCAS定义了一种灵活、动态无损改变虚级联信号带宽方法，自动适应业务。不仅提高了带宽指配速度，对业务无损伤，而且当系统出现故障时，可以动态调整系统带宽，无须人工介入，具有软保护模式，可以在保证服务质量的前提下明显提高网络利用率。

MSTP 设备支持多种业务接口。支持话音、数据等多种业务，提供丰富的业务（TDM、ATM、和以太网/IP 业务等）接口，能通过更换接口模块，灵活适应业务的发展变化。

MSTP 设备带宽利用率高。具有以太网和ATM 业务的透明传输或二层交换能力，支持统计复用，传输链路的带宽可配置，带宽利用率高。

MSTP 设备组网能力强。支持链、环（相交环、相切环），具有极强的组网能力。

在网管方面，MSTP 设备可实现统一、智能的网络管理，具有良好的兼容性和互操作性。MSTP 设备可以与现有的SDH 网络进行统一管理（同一厂家），易于实现与原有网络的兼容与互通。如下图为MSTP模型。

3 原ATM 网DSLAM 的解决方案和面临问题

对于传统的ADSL 接入，DSLAM 设备碍于技术上能覆盖的地理区域和设备容量的限制，往往只能覆盖一个较小区域内的用户业务接入。而运营商出于对规模化经营、市场份额和投资回报上的考虑，在建设网络时，往往尽量多地将分布在整个业务开展地域的用户纳入到网络服务的范围内。因此，造成了在网络的接入层面，单节点DSLAM 设备的业务流量较小（一般平均为50M 以下），而设备数量则非常多。按目前应用的网络架构，汇聚层面的ATM 交换机，往往简单地通过光纤与DSLAM 设备互联，所有的数据业务（除去部分DSLAM 级联的情况）都未经统计复用而直接占用了汇聚层的设备端口和带宽资源，这样的网络架构，其利用率相当低。光纤直连的传输方式，方案虽然简单直接有效。但存在许多不足和隐患：

(1) 光纤直连缺乏可扩展性,无论从组网方式和传送距离来讲都存在不足. 光纤直连方式是点对点线形结构，无组网能力可言，很难进行网络规划。当ADSL业务继续大量开展的时候，核心ATM 交换机需要对应地增配ATM 接口，成本很高. 现有的ATM 网将成为制约ADSL 发展的瓶径. 而且根据实际情况，现有的ATM 网规模无法覆盖各个地区，特别是新发展的用户，如果处于ATM 网覆盖范围之外，则ADSL 的业务开展也将被制约。

(2) 在光纤直连方式中，由于没有传输层，对光纤质量、性能监测、电路保护等功能无法实现。特别是多个DSLAM 串接在一起时，由于一条光纤的中断，将导致下连DSLAM 所有的用户无法上网。在没有保护的情况下，无法为金牌用户提供真正的SLA 承诺，不能提供电信级的完善的保护。

(3) 在光纤直连方式下，缺乏和现有其它网络如SDH 网、IP 城域网的互连互通性。一对光纤只是对单一的一路信号进行透明传输，虽可以支持多业务多协议，但与IP 城域网等网络无法兼容互通。单一的业务传送限制了网络的发展。另外在ATM 交换机方面,目前许多的ATM 交换机厂家几乎已经停止了新的设备开发,这种情况下继续采用ATM交换机扩容的方式去支持ADSL业务的开展,面临的问题越来越多。在使用的ATM 交换机设备比较陈旧,交换和处理能力是99 年以前的标准,和现网设备的大量ADSL 宽带的应用有比较突出的矛盾。无论在PVC 支持数量,交换能力,端口密度和最后的性价比上,都不再适合大规模的扩容，急需寻求新的解决方案支持。

4. MSTP 网的DSLAM 解决方案

由于MSTP 组网具有SDH 的特点，MSTP 支持链、环（相交环、相切环）的组网方式，具有极强的组网能力。网络基本形状为环网，一个骨干环网带几个相切或相交的接入环网。骨干结构为2.5G 环或接入622M 环等等。

MSTP网络图在现有ADSL网络（ATM/IP）结构图如下所示：

MSTP 汇聚先将分布在不同地方的DSLAM 流量逐一收集汇聚起来，对业务进行统计复用、汇聚后再传送到BRAS、IP 核心网处理，将大大提高网络的带宽利用率。采用MSTP 提供ATM 接口，不但可以提高上行通道的带宽利用率，还能减少对核心网设备及端口的投资. MSTP 设备提供ATM 处理模块，将ATM信元封装在SDH 虚容器中，然后经SDH 网络传输，在接受端解封来实现ATM的传送。

MSTP 传输方式利用SDH 的固有功能，可以组成相切、相交等复杂网络拓扑结构，组网能力强。MSTP 还极大的延伸了传输距离,使城域内远距离传送的成本大为降低.并且为ADSL 上行业务也提供了电信级的保护倒换能力, 除了物理层SDH 的保护还有ATM 层的VP／VC 保护. 还可按需要在MSTP 上做组播，节省网络带宽。QOS SLA 也有相应的保证。

5. 网络结构方案

在网络方案中，应注意如下几方面的问题：

1. 汇聚比不能太高，对于每个BRAS 上下联STM-1 的数量之比不要超过1:4，在1:4 时每个DSLAM 的容量将只有不到40M，继续增加比例将不利于充分利用DSLAM 的功能。

2．在业务保护上，支持SDH 层的复用段保护倒换和ATM 层的1+1/1:1、单端/双端VP-Ring 保护倒换，这样两个技术域层面的保护可以极大提高业务的可靠性。

3．启用保护功能，需要相应的设备成环。这样网络的稳定性大为提高,并且在一定程度上节约了光纤的数量.

4．配置其它端口（FE）, 利用MSTP 设备完成大客户接入,专线等其他业务,提高设备利用率.

5．根据目前业务量情况及成本，骨干环容量考虑2.5G 为宜，接入环容量考虑622M。

在网络结构方案中，不仅要考虑MSTP 骨干环及接入环的容量，还要考虑MSTP 和BRAS 相连的带宽与MSTP 和DSLAM 相连的带宽之比（即汇聚比）。

在建设网络中汇聚比可设置为1：4，1：3 或1：2 等。网络结构如下图为例，在一个DSLAM 就近接入到MSTP 设备中，同时接入4 个DSLAM 设备, 上联一个BRAS 端口。 4 个DSLAM（4*38M=152M）的实际带宽可以汇聚到一个VC-4中, 汇聚功能实现如下图：.

一块 4 x STM-1 ATM 的板卡中4 个端口用来连DSLAM,业务在ATM 板卡内完成汇聚,再通过交叉连接单元(CC)进入最后的ATM 板卡汇聚,通过多模ATM板卡的第1 个端口上联至BRAS 完成整个汇聚. 经过MSTP 的汇聚功能, 大大提供了光纤的利用率, 并节省了ATM 的端口和现有的ATM 网的利用率。

此外,还可以利用MSTP 的VC 和LCAS 性能，为用户的带宽需要提供实时的灵活配置，在用户DSLAM 上行业务出现繁忙的时候，动态的增加上行的实际传输带宽。实现金牌用户的SLA 保证。

随着DSLAM 设备的不断扩容，在业务相对较集中的地方，可以考虑其他比例的汇聚比，比如1:3 或 2:7 等。

6.与宽带ATM 网、IP 城域网的关系

7.1 MSTP网络与ATM网络的关系

ATM 网络主要包括提供基础数据业务和ATM DSLAM 汇聚业务两个部分。ATM 技术在保证业务QoS 等方面有独特的优势。MSTP 设备已经支持ATMVP/VC 交换和汇聚（单板交换容量一般为622M 或1.25G），支持组播和多播，支持各种ATM 业务等级，完全可以用作DSLAM ATM 上行的汇聚网络。同时，MSTP 发源于SDH，设备整体技术和器件异常成熟，而且成本很低。因此，采用MSTP 作为宽带ATM 网络的补充和延伸，建设ADSL DSLAM ATM 上行链路的汇聚层网络是完全可行的。

对于基础数据业务而言，目前，MSTP 设备提供DDN、V.35 等接口，可以作为基础数据业务的接入手段，延伸基础数据网络的接入范围。

7.2 MSTP 网络与IP 城域网的关系

首先，MSTP 用作承载IP 城域网无法实现的高等级以太网专线和VPN 业务。其次，MSTP 网络在各个网络层面均可作为IP 城域网的补充或承载链路。

核心层：MSTP 网络与IP 城域网应分别组网，即MSTP 与IP 节点设备分离，但IP 网的承载可通过MSTP 传输网的带宽通道提供。

汇聚层：MSTP 网络与IP 城域网应分别组网，MSTP 应作为DSLAM IP上行汇聚网络满足宽带接入业务的汇聚要求，并提供大客户的直接接入。同时，根据需要MSTP 还可提供超出GE/POS 光口传送距离和较小流量（小于GE）的IP 城域网链路的传输要求。

接入层：MSTP 应与IP 城域网逐步统一组网，以传输与IP 节点设备融合为主，接入ADSL DSLAM 上行、以太网接入等业务，向实现多种业务的综合接入、传送的方向发展。

7．MSTP的应用定位

（1）利用MSTP提供的ATM承载和业务汇聚功能，扩展原有的ATM核心网络的覆盖范围，承载 ATM上行链路，为ATM业务提供保护，并且在传送中保证业务质量，为构建宽带“精品网络”服务。

（2）充当部分IP城域网一级接入节点，汇聚和承载IP城域网部分传输链路，在提供完善的业务保护/恢复机制的同时节省光纤资源，提高带宽利用率。使数据网能够提供端到端的全业务覆盖，这种覆盖可通过SDH已经具备或即将具备的全覆盖来实现。

（3）为大客户提供高质量、安全性高的以太网专线和虚拟专用网（VPN）业务，弥补IP城域网在提供这类业务时服务质量的不足，保证满足大客户需求上的核心竞争力。

8．结束语

MSTP技术正不断地向着面向业务的趋势发展，这种发展趋势不可避免地会在定位上与业务网之间形成部分重叠，特别是在数据网（ATM网、IP网），这种重叠更加明显。因此，明确MSTP技术的应用模式与业务网之间的关系，是运营商必须面对的现实问题。总的说来，MSTP适合于在城域传输网的汇聚和接入层提供以高等级专线/VPN业务为主、同时为宽带“精品网络”提供可靠的承载平台，实现TDM、IP等多业务接入和处理，同城互连的业务。

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