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摘要：本文对基于SDH的多业务传送平台MSTP技术几个阶段的发展进行分析和比较，介绍 MSTP的关键技术——多协议交换标记（MPLS）和ATM反向复用（IMA），对MSTP的主要应用方向进行探讨，对MSTP的不同层次在城域网中的部署策略进行分析。
关键词：SDH；MSTP；关键技术；城域网；部署策略
1 引言
SDH系统已被日益成熟的WDM系统逐渐逼至网络的边缘，网络边缘便意味着接入业务（信号）的多样性，虽然通过映射、级联等相应技术手段，SDH可以传输几乎所有的数据格式（IP、RF、ATM，等等），简单地进行数据的固定封装和透传，提供二层交换和本地汇聚功能，然而传统SDH系统的带宽是通过集中的网管系统配分的，这便与数据业务带宽动态的特性相悖。传统电信运营商对增长迅猛的数据业务需求，于是寻求一种基于SDH网络架构的、支持多业务的、高集成度的、高智能化的、标准统一的传输解决方案来同时承载TDM和数据业务，动态配置信道带宽，以改进完善既有的SDH网络，整合分离的SDH层、ATM层和IP层，保护现有投资，提高网络生存能力。
基于SDH的多业务传送平台（MSTP）是市场驱动的产物，多种技术和标准集成的结果。它是指基于SDH平台同时实现TDM、ATM和以太网等业务的接入处理和传送，并提供统一网管的多业务综合传送设备。MSTP设备是对传统SDH设备的继承和发展，是传送技术演进的重要阶段，MSTP的引入不但可以充分利用现有的丰富的SDH网络资源，借鉴SDH传输系统多年的网络运维和管理经验，完全兼容目前大量应用的TDM业务，还可以实现以太网、ATM等多种业务的综合传送和接入，满足日益增长的数据业务需求。
2 MSTP技术的发展
MSTP技术是通过映射、VC虚级联、GFP、LCAS以及总线技术等手段将以太网、ATM、RPR、ESCON、FICON、光纤通道、MPLS等既有成熟技术进行内嵌或融合到SDH上，发展大概经历以下几个阶段：
2.1 第一阶段
以支持以太网透传为主要特征。采用以太网或ATM业务透传的方式，对数据业务的VC映射实现点到点的传送。以太网透传功能是指将来自以太网接口的信号不经过二层交换，直接映射到SDH的虚容器(VC)中，然后通过SDH设备进行点到点传送。保证以太网业务的透明性，包括以太网MAC帧、VLAN标记等的透明传送。采用业务透传的方式初步满足了数据业务的传送，但是基于固定时隙结构的透传方式不具备无级动态带宽分配特性，用来传输数据业务时导致网络效率低下，导致传输网的汇聚层以及核心层大量的带宽浪费，且难以适应业务的突发性与速率可变性特点，最终使得数据传送效率低。
2.2第二阶段
以支持二层交换为主要特征。MSTP以太网二层交换功能是指在一个或多个用户以太网接口与一个或多个独立的基于SDH虚容器的点对点链路之间，实现基于以太网链路层的数据帧交换。采用这种方式，并进行业务接入和汇聚，实现数据传送的统计复用。这一阶段的MSTP在以太网处理上把二层交换的相关功能引入以太网功能单板，采IEEE802.3MAC地址交换，达到对以太网业务的带宽共享以及统计复用功能。它在内部协议封装上采用LAPS或者GFP，可以提供对内多个WAN口，支持一个或多个以太网接口与一个或多个基于SDH虚容器的独立的点对点链路的端口汇聚。二层交换技术的引入有效地提高了传送效率，同时鉴于交换技术的成熟和廉价，有效地保证了二层交换方式可靠和成本可控，这也是目前应用最为广泛的MSTP模式。但是对应于电信级数据服务的高要求，单纯的二层交换也存在其明显的不足，主要表现在节点间业务流量的公平性难以保证，无法满足在流量拥塞的情况下保持高的带宽利用率和转发量，无法满足在传输线路和网元节点故障时业务快速恢复等，因而缺乏强有力的业务保障能力。
2.3第三阶段
以支持以太网业务QoS为主要特征。最明显的特点是引入了RPR OVER SDH，甚至引入MPLS保证QoS和解决接入带宽公平性的问题，在以太网和SDH/SONET间引入一个中间的智能适配层来处理以太网业务的QoS要求。在MSTP中引入了对弹性分组环（RPR）的支持，即内嵌RPR。通过内嵌RPR，MSTP可以解决城域网中话音和数据业务传输之间的矛盾，利用传统SDH技术支持TDM业务的传输，确保其传输质量，而利用RPR技术实现数据业务的更高效传输。不过RPR仅仅支持环形的网络拓扑，为此在MSTP设备中又引入了MPLS技术，MPLS可以实现环间业务调度，为用户提供一条端到端虚链路连接通道，实现用户间的资源共享和安全隔离。内嵌RPR/MPLS可以更有效地保证业务QoS分级和带宽公平性，实现更强的数据处理功能，达到综合承载多种业务的目的，是MSTP设备的发展方向。
MSTP技术仍在不断地发展完善之中。通过对MSTP不同技术特点和细节的比较，不同阶段MSTP技术的主要区别主要集中在对以太网的处理方式和与之相对应的技术深入细节上；MSTP已经有十分成熟的产品，可以在单一传送平台上实现对TDM、以太网、ATM的统一处理和管理。此外，随着智能光网络技术的逐步成熟，MSTP设备还将会成为智能光网络中的节点，在MSTP中实现通道资源的动态配置和智能管理。
3 MSTP的关键技术
在MSTP中应用GFP、LCAS、MPLS以及RPR等技术，使MSTP能更加灵活高效地传输数据业务，并具有QoS保障；IMA技术的实现为MSTP承载3G业务提供了良好的支持。
3.1内嵌MPLS
多协议交换标记（MPLS）的MSTP是被看好的发展方向，MPLS无缝集成了二层交换的简捷性与三层路由的灵活性，是一种可在多种第二层媒质上进行标记交换的网络技术。它吸取了ATM高速交换的优点，把面向连接引入控制，是介于2～3层的2.5层协议。它结合了第二层交换和第三层路由的特点，将第二层的基础设施和第三层的路由有机地结合起来。第三层的路由在网络的边缘实施，而在MPLS的网络核心采用第二层交换。在IP网中，MPLS流量工程技术成为一种管理网络流量、减少拥塞、保证业务服务质量(QoS)的重要手段，MPLS虚拟专用网(VPN)在解决企业网互联、提供网络增值服务等方面得到了广泛的应用。将MPLS的固有优势引入MSTP，可以显著提高MSTP组网的数据处理能力。
3.2 IMA技术
IMA技术，即ATM反向复用（Inverse Multiplexing for ATM），3G网络的早期版本，该技术是将单一的ATM的信元流在发送端拆散并放在多个低速链路上进行传输，然后在接收端进行业务整合，还原成高速的ATM信元流。IMA可以提供灵活的链路速率，端对端的IMA技术能够保证多个E1的带宽在业务之间灵活调配。在网络建设初期，每个基站开放一个155M的ATM接口显然是比较浪费的，而IMA接口就是基于这种背景提出的新的传输接口技术。MSTP中通过IMA处理功能模块（通常为IMA接口盘）将若干路IMA业务终结、统计复用成ATM接口，完成3G业务的接入、处理和传送功能。
4 MSTP的主要应用方向
4.1 利用MSTP构建城域网
城域网的建设和应用重点已经从承载话音基础业务，向综合提供各种数据业务应用转变。现在的用户已不满足简单的点到点的数据专线服务，企业联网、企业专网的需求变得越来越重要；同时对业务隔离（安全性）、业务保护（可靠性）、带宽保证（QoS保障）、带宽共享（效率）、网管系统（可管理、可维护性）等都提出了很高的要求。以现有城域网为平台，快速有效地构建综合业务专线的能力将成为运营商未来的核心竞争力。MSTP提供了良好的专网解决方案。根据客户的带宽需求，在MSTP传送带宽中划分出若干个N×VC12/3/4的以太环（或RPR环、MPLS虚拟网），共享环/网可以灵活构造客户的虚拟专网（VPN）。
在城域网中引入MSTP时需要确保各网络协调发展和相互配合，既要注意对现有网络资源的充分利用以保护原有投资，又要通过MSTP的逐步引入扩大业务范围和提升综合服务能力，并为逐步过渡到统一的综合传送网创造条件。对于已经拥有比较完备的SDH城域传送网资源的地区，SDH的升级扩容或网络优化以及PDH网络的改造是MSTP比较适宜的引入时机。可以考虑提供具备电信级保护的数据业务，实现多种业务网的“合网建设”。对于新兴市场，可以直接在网络规划与计划建设阶段考虑引入MSTP技术，建设一个统一的、优化的、综合的城域传送网。
4.2 MSTP为3G网络准备
采用MSTP组网是3G传输网建设的最佳方案。3G网络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。3G设备对传输接口类型的要求较高，需要提供包括标准TDM接口、ATM接口、IMA（反向复用）接口和以太FE/GE接口等，新一代MSTP可以提供丰富的3G网络设备的传输接口类型。目前，典型MSTP设备均支持E1、FE、ATM 155M/622M等接口，可以满足3G设备多样化的接口要求，同时多数设备正在着手IMA（ATM反向复用）接口的开发。MSTP设备除了可满足3G传输接口需求之外，还能够支持ATM交换、ATM汇聚以及ATM VP ring保护等功能，提高3G传输效率，保证3G业务安全可靠传输。当利用MSTP作为3G传输技术时，还可以满足3G从ATM承载方式向IP承载方式过渡的需求，在不改变传输网络结构、不替换底层传输平台的条件下，实现3G传输网的平滑过渡。
5 MSTP的不同层次在城域网中的部署策略
如何在城域传输网的不同层面灵活有效地完成网络部署是至为关键的问题。SDH产品分为10Gbit/s、2.5Gbit/s、622Mbit/s、155Mbit
/s等不同的速率和等级，作为SDH技术的发展，MSTP技术也可以在不同层次的设备上实现，其设计特点、功能效用和部署成本则各不相同。从目前的实际产品看，10Gbit/s系统的MSTP功能主要是提供高速数据业务端口（如GE接口）的接入、封装、映射和点到点传送，包括使用VC（虚）级联和LCAS技术，以保证高速数据业务在传输核心层传送的效率和可靠性。
而目前较为丰富的MSTP功能的实现主要依托属于城域汇聚层的2.5G系统，同时为了使得MSTP更接近于业务源头——众多的企业网、校园网等，设备供应商研发出紧凑型2.5G产品，将其开始应用于接入网是个普遍的趋势，使得MSTP成本降低，更灵活和易于部署，更能适应城域网中复杂多变的业务环境。对于紧凑型2.5G产品在传输接入层中的，应考虑在业务较集中、发展潜力大，且机房条件较好的区域首先部署紧凑型2.5G产品，再采用622M/155M的设备或者EPON、VDSL等多样化的接入技术对周边业务进行有效汇聚是较为理想的选择，符合“大容量少站点”的原则，每个SDH环能保持6～10个节点的规模比较适宜，同时注意实现与汇聚层衔接时的双节点环，保障业务的安全。
6 结语
MSTP技术的广泛应用，有力保障了电信网各类业务的开展，并为NGN和3G网络承载奠定坚实的基础。MSTP仍将是未来几年城域光传输网建设的首选技术。随着NGN、3G网络的发展，网络的业务连接越来越复杂，向智能光网络演进是MSTP必然的方向，自动交换光网络（ASON）是智能化的自动完成光网络交换连接功能的新一代光传送网。但无论智能化之路如何走，可以肯定下一代MSTP将集成GFP、LCAS和ASON等标准，在增强数据业务处理能力的同时，增加智能特性，从而快速响应业务层的带宽实时需求，为带宽出租、光虚拟专网（OVPN）、SLA等运营提供支撑。
参考文献
[1]谢和平.基于MPLS的MSTP技术实现分析[J].电信快报，2006，12：1-3.
[2]颉改菊.浅析多业务传送平台(MSTP)[J].科技交流，2006，3：79-81.
[3]曹蓟光，吴英桦.多业务传送平台（MSTP）技术与应用[M].北京：人民邮电出版社，2003.
[4]何威.MSTP技术应用及发展趋势[J].电脑科学，2006，7：68-70.
[5]MSTP技术的发展及应用[EB/OL].http://www.fenghuo.com/product/admin.
[6]王元盛.MSTP在城域传输网中的发展和应用[EB/OL].http://www.knowsky.com.
关键词：SDH；MSTP；关键技术；城域网；部署策略
1 引言
SDH系统已被日益成熟的WDM系统逐渐逼至网络的边缘，网络边缘便意味着接入业务（信号）的多样性，虽然通过映射、级联等相应技术手段，SDH可以传输几乎所有的数据格式（IP、RF、ATM，等等），简单地进行数据的固定封装和透传，提供二层交换和本地汇聚功能，然而传统SDH系统的带宽是通过集中的网管系统配分的，这便与数据业务带宽动态的特性相悖。传统电信运营商对增长迅猛的数据业务需求，于是寻求一种基于SDH网络架构的、支持多业务的、高集成度的、高智能化的、标准统一的传输解决方案来同时承载TDM和数据业务，动态配置信道带宽，以改进完善既有的SDH网络，整合分离的SDH层、ATM层和IP层，保护现有投资，提高网络生存能力。
基于SDH的多业务传送平台（MSTP）是市场驱动的产物，多种技术和标准集成的结果。它是指基于SDH平台同时实现TDM、ATM和以太网等业务的接入处理和传送，并提供统一网管的多业务综合传送设备。MSTP设备是对传统SDH设备的继承和发展，是传送技术演进的重要阶段，MSTP的引入不但可以充分利用现有的丰富的SDH网络资源，借鉴SDH传输系统多年的网络运维和管理经验，完全兼容目前大量应用的TDM业务，还可以实现以太网、ATM等多种业务的综合传送和接入，满足日益增长的数据业务需求。
2 MSTP技术的发展
MSTP技术是通过映射、VC虚级联、GFP、LCAS以及总线技术等手段将以太网、ATM、RPR、ESCON、FICON、光纤通道、MPLS等既有成熟技术进行内嵌或融合到SDH上，发展大概经历以下几个阶段：
2.1 第一阶段
以支持以太网透传为主要特征。采用以太网或ATM业务透传的方式，对数据业务的VC映射实现点到点的传送。以太网透传功能是指将来自以太网接口的信号不经过二层交换，直接映射到SDH的虚容器(VC)中，然后通过SDH设备进行点到点传送。保证以太网业务的透明性，包括以太网MAC帧、VLAN标记等的透明传送。采用业务透传的方式初步满足了数据业务的传送，但是基于固定时隙结构的透传方式不具备无级动态带宽分配特性，用来传输数据业务时导致网络效率低下，导致传输网的汇聚层以及核心层大量的带宽浪费，且难以适应业务的突发性与速率可变性特点，最终使得数据传送效率低。
2.2第二阶段
以支持二层交换为主要特征。MSTP以太网二层交换功能是指在一个或多个用户以太网接口与一个或多个独立的基于SDH虚容器的点对点链路之间，实现基于以太网链路层的数据帧交换。采用这种方式，并进行业务接入和汇聚，实现数据传送的统计复用。这一阶段的MSTP在以太网处理上把二层交换的相关功能引入以太网功能单板，采IEEE802.3MAC地址交换，达到对以太网业务的带宽共享以及统计复用功能。它在内部协议封装上采用LAPS或者GFP，可以提供对内多个WAN口，支持一个或多个以太网接口与一个或多个基于SDH虚容器的独立的点对点链路的端口汇聚。二层交换技术的引入有效地提高了传送效率，同时鉴于交换技术的成熟和廉价，有效地保证了二层交换方式可靠和成本可控，这也是目前应用最为广泛的MSTP模式。但是对应于电信级数据服务的高要求，单纯的二层交换也存在其明显的不足，主要表现在节点间业务流量的公平性难以保证，无法满足在流量拥塞的情况下保持高的带宽利用率和转发量，无法满足在传输线路和网元节点故障时业务快速恢复等，因而缺乏强有力的业务保障能力。
2.3第三阶段
以支持以太网业务QoS为主要特征。最明显的特点是引入了RPR OVER SDH，甚至引入MPLS保证QoS和解决接入带宽公平性的问题，在以太网和SDH/SONET间引入一个中间的智能适配层来处理以太网业务的QoS要求。在MSTP中引入了对弹性分组环（RPR）的支持，即内嵌RPR。通过内嵌RPR，MSTP可以解决城域网中话音和数据业务传输之间的矛盾，利用传统SDH技术支持TDM业务的传输，确保其传输质量，而利用RPR技术实现数据业务的更高效传输。不过RPR仅仅支持环形的网络拓扑，为此在MSTP设备中又引入了MPLS技术，MPLS可以实现环间业务调度，为用户提供一条端到端虚链路连接通道，实现用户间的资源共享和安全隔离。内嵌RPR/MPLS可以更有效地保证业务QoS分级和带宽公平性，实现更强的数据处理功能，达到综合承载多种业务的目的，是MSTP设备的发展方向。
MSTP技术仍在不断地发展完善之中。通过对MSTP不同技术特点和细节的比较，不同阶段MSTP技术的主要区别主要集中在对以太网的处理方式和与之相对应的技术深入细节上；MSTP已经有十分成熟的产品，可以在单一传送平台上实现对TDM、以太网、ATM的统一处理和管理。此外，随着智能光网络技术的逐步成熟，MSTP设备还将会成为智能光网络中的节点，在MSTP中实现通道资源的动态配置和智能管理。
3 MSTP的关键技术
在MSTP中应用GFP、LCAS、MPLS以及RPR等技术，使MSTP能更加灵活高效地传输数据业务，并具有QoS保障；IMA技术的实现为MSTP承载3G业务提供了良好的支持。
3.1内嵌MPLS
多协议交换标记（MPLS）的MSTP是被看好的发展方向，MPLS无缝集成了二层交换的简捷性与三层路由的灵活性，是一种可在多种第二层媒质上进行标记交换的网络技术。它吸取了ATM高速交换的优点，把面向连接引入控制，是介于2～3层的2.5层协议。它结合了第二层交换和第三层路由的特点，将第二层的基础设施和第三层的路由有机地结合起来。第三层的路由在网络的边缘实施，而在MPLS的网络核心采用第二层交换。在IP网中，MPLS流量工程技术成为一种管理网络流量、减少拥塞、保证业务服务质量(QoS)的重要手段，MPLS虚拟专用网(VPN)在解决企业网互联、提供网络增值服务等方面得到了广泛的应用。将MPLS的固有优势引入MSTP，可以显著提高MSTP组网的数据处理能力。
3.2 IMA技术
IMA技术，即ATM反向复用（Inverse Multiplexing for ATM），3G网络的早期版本，该技术是将单一的ATM的信元流在发送端拆散并放在多个低速链路上进行传输，然后在接收端进行业务整合，还原成高速的ATM信元流。IMA可以提供灵活的链路速率，端对端的IMA技术能够保证多个E1的带宽在业务之间灵活调配。在网络建设初期，每个基站开放一个155M的ATM接口显然是比较浪费的，而IMA接口就是基于这种背景提出的新的传输接口技术。MSTP中通过IMA处理功能模块（通常为IMA接口盘）将若干路IMA业务终结、统计复用成ATM接口，完成3G业务的接入、处理和传送功能。
4 MSTP的主要应用方向
4.1 利用MSTP构建城域网
城域网的建设和应用重点已经从承载话音基础业务，向综合提供各种数据业务应用转变。现在的用户已不满足简单的点到点的数据专线服务，企业联网、企业专网的需求变得越来越重要；同时对业务隔离（安全性）、业务保护（可靠性）、带宽保证（QoS保障）、带宽共享（效率）、网管系统（可管理、可维护性）等都提出了很高的要求。以现有城域网为平台，快速有效地构建综合业务专线的能力将成为运营商未来的核心竞争力。MSTP提供了良好的专网解决方案。根据客户的带宽需求，在MSTP传送带宽中划分出若干个N×VC12/3/4的以太环（或RPR环、MPLS虚拟网），共享环/网可以灵活构造客户的虚拟专网（VPN）。
在城域网中引入MSTP时需要确保各网络协调发展和相互配合，既要注意对现有网络资源的充分利用以保护原有投资，又要通过MSTP的逐步引入扩大业务范围和提升综合服务能力，并为逐步过渡到统一的综合传送网创造条件。对于已经拥有比较完备的SDH城域传送网资源的地区，SDH的升级扩容或网络优化以及PDH网络的改造是MSTP比较适宜的引入时机。可以考虑提供具备电信级保护的数据业务，实现多种业务网的“合网建设”。对于新兴市场，可以直接在网络规划与计划建设阶段考虑引入MSTP技术，建设一个统一的、优化的、综合的城域传送网。
4.2 MSTP为3G网络准备
采用MSTP组网是3G传输网建设的最佳方案。3G网络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。3G设备对传输接口类型的要求较高，需要提供包括标准TDM接口、ATM接口、IMA（反向复用）接口和以太FE/GE接口等，新一代MSTP可以提供丰富的3G网络设备的传输接口类型。目前，典型MSTP设备均支持E1、FE、ATM 155M/622M等接口，可以满足3G设备多样化的接口要求，同时多数设备正在着手IMA（ATM反向复用）接口的开发。MSTP设备除了可满足3G传输接口需求之外，还能够支持ATM交换、ATM汇聚以及ATM VP ring保护等功能，提高3G传输效率，保证3G业务安全可靠传输。当利用MSTP作为3G传输技术时，还可以满足3G从ATM承载方式向IP承载方式过渡的需求，在不改变传输网络结构、不替换底层传输平台的条件下，实现3G传输网的平滑过渡。
5 MSTP的不同层次在城域网中的部署策略
如何在城域传输网的不同层面灵活有效地完成网络部署是至为关键的问题。SDH产品分为10Gbit/s、2.5Gbit/s、622Mbit/s、155Mbit
/s等不同的速率和等级，作为SDH技术的发展，MSTP技术也可以在不同层次的设备上实现，其设计特点、功能效用和部署成本则各不相同。从目前的实际产品看，10Gbit/s系统的MSTP功能主要是提供高速数据业务端口（如GE接口）的接入、封装、映射和点到点传送，包括使用VC（虚）级联和LCAS技术，以保证高速数据业务在传输核心层传送的效率和可靠性。
而目前较为丰富的MSTP功能的实现主要依托属于城域汇聚层的2.5G系统，同时为了使得MSTP更接近于业务源头——众多的企业网、校园网等，设备供应商研发出紧凑型2.5G产品，将其开始应用于接入网是个普遍的趋势，使得MSTP成本降低，更灵活和易于部署，更能适应城域网中复杂多变的业务环境。对于紧凑型2.5G产品在传输接入层中的，应考虑在业务较集中、发展潜力大，且机房条件较好的区域首先部署紧凑型2.5G产品，再采用622M/155M的设备或者EPON、VDSL等多样化的接入技术对周边业务进行有效汇聚是较为理想的选择，符合“大容量少站点”的原则，每个SDH环能保持6～10个节点的规模比较适宜，同时注意实现与汇聚层衔接时的双节点环，保障业务的安全。
6 结语
MSTP技术的广泛应用，有力保障了电信网各类业务的开展，并为NGN和3G网络承载奠定坚实的基础。MSTP仍将是未来几年城域光传输网建设的首选技术。随着NGN、3G网络的发展，网络的业务连接越来越复杂，向智能光网络演进是MSTP必然的方向，自动交换光网络（ASON）是智能化的自动完成光网络交换连接功能的新一代光传送网。但无论智能化之路如何走，可以肯定下一代MSTP将集成GFP、LCAS和ASON等标准，在增强数据业务处理能力的同时，增加智能特性，从而快速响应业务层的带宽实时需求，为带宽出租、光虚拟专网（OVPN）、SLA等运营提供支撑。
参考文献
[1]谢和平.基于MPLS的MSTP技术实现分析[J].电信快报，2006，12：1-3.
[2]颉改菊.浅析多业务传送平台(MSTP)[J].科技交流，2006，3：79-81.
[3]曹蓟光，吴英桦.多业务传送平台（MSTP）技术与应用[M].北京：人民邮电出版社，2003.
[4]何威.MSTP技术应用及发展趋势[J].电脑科学，2006，7：68-70.
[5]MSTP技术的发展及应用[EB/OL].http://www.fenghuo.com/product/admin.
[6]王元盛.MSTP在城域传输网中的发展和应用[EB/OL].http://www.knowsky.com.