MPLS在MSTP中的应用

2020-10-27 11:03:37 云杰通信 109

MPLS在MSTP中的应用

随着IP数据、话音、图像等多种业务传送需求的不断增长,业务的传送环境发生了很大变化。同时,作为电路传输网的SDH,其功能也在随业务传送需求作出调整,SDH传输网的技术与数据网相结合,将传送节点与多种业务节点融合在一起,构成融合度较高、业务层和传送层一体化的下一代网络节点,称为多业务SDH平台,简称MSTP。

例如将机、边缘器、ADM/DXC、光传送节点集成为一个物理实体,进行统一管理和控制,大大简化了网络体系结构,减少了设备安装开通时间和业务提供时间,降低了节点设备的成本,提高了系统的可靠性。

这种多业务节点设备主要用于网络的边缘,也可用于网络的核心部分,具有较大的应用灵活性。新的多业务SDH平台在帧结构与光接口上仍然采用SDH的标准,与现存的大量SDH设备可以互联互通。SDH是广大运营商和系统集成商所熟悉的,容易被接受与信任,不仅保护了原有的设备投资,而且维护方式与环境也有很好的继承性。在此基础上,增加了宽带数据业务接口,改造了SDH内部的方式,在网管上扩展了数据业务接入的功能,使得SDH成为承载多种业务的传送平台。

MSTP在传输数据业务时利用SDH的容器,将不同的数据业务映射到合适的VC或者是VC级联容器上进行传送。设备在电路交换之外,增加2层、2.5层或3层的数据交换能力,使得设备具备了电路交换与、数据交换两种能力。在网络管理上为了将传送功能与业务接入功能集成,除了原有的SDH标准网络监视、维护功能外,添加了针对接入设备如PCM、多媒体终端等的监控功能或接口,使得多业务平台具有很好的管理能力。

新一代的SDH多业务平台具有以下几个鲜明的特点。

第一,多业务传输集成,简化了节点结构,节省了设备占地、互联等费用。特别地,由于是一体化设备,管理维护非常方便,由于接口减少,业务提供与修改大大简化,可以节省大量的运营维护与培训费用。

第二,网络管理能力,由于SDH多业务平台在网管上添加接入设备的监控,具有很好的扩展性。与其他接入设备如PCM、多媒体终端、数据终端等可以有机地结合在一起,构成功能更加强大的综合接入平台,满足用户不同的需求。

第三,数据业务传输能力,SDH多业务平台直接提供宽带数据接口,如以太网,避免了复杂适配和转换,节省成本并提高了可靠度。由于是直接映射到VC容器,而不是通过E1、E3等标准速率,提高了适配效率。

MSTP中的数据传送

MSTP即新一代的SDH中最大的一个特点就是它支持多业务,做到了业务融合。为了有效地支持用户业务,MSTP引入了新的技术特点。传统的SDH设备没有数据业务接入功能。有一些传统的SDH设备增加了数据接口,也是通过适配到E1、E3等电路形式提供的。数据业务经过多级适配效率低下。多业务平台SDH直接将数据业务映射至SDH容器,减少了中间的速率适配,提高了带宽利用率。

拟议中的MSTP标准给出了多业务SDH节点的基本功能模型,在以太网业务的接入方式上,存在着两种不同设备,一种只提供点到点适配,我们简称为MSTP-PP,另一种则提供综合交换功能,简称为MSTP-IS。需要指出,仅仅将数据业务映射至SDH容器或级连容器,而不提供数据包交换能力的MSTP设备,虽然与通过E1、E3等接口适配相比,结构形式有所简化,带宽利用率和灵活性也有所提高,但是在本质上仍然只提供点到点的数据通道,并不能够充分利用数据业务的突发性特点,真正以统计复用的方式共享传输带宽;而在端口数量和数据网络的拓扑结构上,则与通过接口适配方式相比并无任何改进。我们在下一节中对两种不同功能的节点作出详细比较。

通常,以太网帧通过LAPS的适配进入SDH的容器,然后通过SDH与其他业务一起在光纤上传送。LAPS是HDLC的另一种类型。它以字节流的形式传送,以0x7e作为帧的开始与结束。由于0x7e被作为了特殊用途,所以对于数据负荷中的字节(0x7e),(0x7d)将其分别转义变换为双字节(0x7d,0x5e),(0x7d,0x5d)以保证数据传输的正确性。LAPS在HDLC的基础上还增加了地址与控制字节。HDLC作为广泛使用的数据链路层协议,它的优点是定界简单,只要查找0x7e字节就可以。但是,它也存在着一些问题。由于它的定界过于简单,只是通过0x7e一个字节就决定了,当传输出现误码时很容易造成虚假定界符0x7e,从而产生一串突发误码,造成帧尾CRC无法检测出错误,产生错帧。这样严重的后果甚至只需要单比特误码就可能发生。因此,它的可靠性不高。另一方面,HDLC采用了转义符,造成带宽增加。平均而言,大约增加1%。虽然不多,但是由于它是根据所传送的负荷数据进行转义的,所以它的带宽增加是随机的,无法控制,在最坏情况下带宽增加可以达到100%。这对于稳定传输显然会造成影响。另外,由于它的随机性,不利于高速数据包的处理。最近发展起来的通用定帧法,即Generic Framing Procedure(GFP),则是一种更为有效的适配协议,具有易于高速处理,效率高,误码扩展小,无随机带宽代价等特点。采用GFP适配协议的MSTP比传统的基于LAPS协议的系统具有更好的性能。关于GFP,我们将另文介绍。