黃 兵
（中鐵十一局集團電務工程有限公司,湖北,襄樊,441104）
摘 要：首先描述了下一代SDH的定位以及發展歷程,其次介紹了下一代SDH所采用的核心技術,最后簡要闡述了針對未來智能光網絡的一些觀點.
關鍵詞：城域網MAN;同步數字系列SDH;多業務傳送平臺MSTP;彈性分組環RPR;光分插復用器OADM;光交叉連接器OXC;光傳送網OTN;自動交換傳送網ASTN
分類號：TN915.03 文獻標識碼：B
文章編號：1004-5716(2004)07-0143-02
（一）下一代SDH的定位以及發展歷程
下一代SDH的產生與近年來興起的城域網建設密切相關，回顧從前，國內幾乎沒有城域網（MAN）的概念，因為話音業務是主體，而本地網是一個大家都熟悉的字眼，本地網又分為市話網、郊區網還有農話網。現在數據業務發展比較快，雖然在運營過程中還存在不少障礙和問題，但趨勢是明朗的。現在，國內各大運營商紛紛提出各自的城域網建設計劃，而且開展得如火如荼，究其本質原因，是為了實現網絡優化，即在長途骨干網與用戶接入網之間消除"斷層"現象。因為城域網將分布在不同地點(企業、機關、智能小區、商住樓、賓館、學校等等)的用戶業務進行最大程度的整合、梳理、匯聚后，再送往骨干層，從而使網絡層次變得非常清晰，效率也得到極大提升。當然，城域網內部又可細分為核心、匯聚和接入層，要根據城市的網絡規模、容量大小等實際情況具體進行規劃，不能"一刀切"。
從城域傳送網和城域業務網的關系來看，如果SDH傳送網只是完成對業務信號的透明傳送功能，即不具備動態帶寬分配能力和一定的智能性，那么，業務層自身的壓力就非常巨大。這一點，老牌運營商體會非常深刻，以往數據設備主要依靠光纖直連方式組網，傳送設備愛莫能助。現在，老牌運營商正在修正他們的建網思路，新興運營商轉向在城域接入和匯聚層直接采用多業務傳送設備來分擔業務層的壓力，而且在某種程度上，可以減少設備投資和提高網絡的性價比。
因此，現在所指的下一代SDH設備就是指由傳統SDH設備發展而來多業務傳輸設備MSTP，綜觀國內MSTP的發展，可以分為四個階段：第一階段是雛形階段（Original stage），在此階段，SDH設備采用數量較少的通道對以太網業務實現透明傳送，可以為運營商提供遠程局域網互連，通常并不對外開展運營整體功能較弱；第二階段是靈活階段（Flexible stage），在此階段，SDH已經演化成為符合國標要求的MSTP，除以太網透傳功能外，還能提供以太網L2交換以及ATM業務的接入和匯聚功能，設備功能煥然一新；第三階段是動態階段（Dynamic stage），在此階段，RPR處理功能已經融入MSTP，可以實現以太網帶寬的統計復用、公平的帶寬分配、更加嚴格的CoS和QoS以及愈發安全的用戶隔離功能；第四階段是智能階段（Intelligent stage），即在SDH傳送網的層面上，增加智能化的控制層面，從而快速響應業務層的帶寬實時申請，并更多地采用交換式連接來建立SDH電路或波長通道，還能根據實際運營的需要隨時拆除、更新或重建電路或通道，為帶寬租用和光虛擬專網（O-VPN）等運營場合提供了智能化的策略。
（二）下一代SDH的核心技術之：基于SDH的MSTP
目前，對于各運營商的城域傳送網，應從采用單純的SDH設備轉向下一代基于SDH的多業務傳送平臺（MSTP），目前國標《基于SDH的MSTP技術要求》已經成熟，引起了各方面的極大關注。MSTP可以基于多種線路速率實現，包括155/622Mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面，MSTP保留了固有的TDM交叉能力和傳統的SDH/PDH業務接口，繼續滿足話音業務的需求；另一方面，MSTP提供ATM處理、Ethernet透傳以及Ethernet L2交換功能來滿足數據業務的匯聚、梳理和整合的需要。
MSTP可以提供ATM處理模塊，針對ATM業務接入，比如多點DSLAM接入到ATM骨干交換機的應用場合（還包括未來3G的BTS接入到NodeB、或NodeB接入到RNC的應用場合），通過VP/VC信元交換和統計復用功能，將在若干節點分別接入的多個155Mb/s時隙收斂到SDH環的一個155Mb/s時隙，實現1：N業務收斂功能，節省了帶寬資源，同時所有業務可以共享ATM的VP-Ring保護；如果SDH的通道或復用段保護啟用，則可以屏蔽掉ATM的VP－Ring保護；此外，ATM處理模塊還可以提供PVC專線和ATM組播業務。
MSTP可以提供Ethernet的透明傳送功能，將來自用戶以太網的信號不經過L2交換，直接映射到SDH的虛容器（VC）中，然后通過SDH網絡進行點到點傳送。目前，10Mb/s、FE甚至GE業務可以通過多種途徑在網絡中傳送，比如10Mb/s和FE業務可以采用VC-12或VC-3的虛級聯方式承載，而GE業務則可采用VC-4或VC-3/STS-1連續級聯的方式來承載。Ethernet over SDH的映射協議除采用PPP/HDLC或LAPS外，也可支持通用成幀規程GFP。
除透傳功能外，MSTP還提供L2交換功能，即在一個或多個用戶的以太網接口與一個或多個獨立的基于SDH VC-N的鏈路之間，提供基于Ethernet MAC的交換，實現基于端口的VLAN、基于ID Tag的VLAN和虛擬網橋（Virtual Bridge）功能、全雙工流量控制、帶寬共享、端口匯聚以及相應的STP處理和保護等。
MSTP中新型的鏈路容量自動調整策略，即LCAS，可以實現：即使SDH的一些VC－N通道發生故障或出現告警指示信號AIS，可以根據相互的握手協議自動降低承載帶寬，同時所承載的數據業務不能有太大的損傷，即丟包率和時延可以降到最低程度；如果告警消失或故障恢復，所承載的數據業務相應要恢復到最初的配置帶寬。
從本質上來講，彈性分組環RPR是跟SDH和現行MSTP全面競爭的一種技術，但MSTP可以一定程度融合RPR技術，比如將RPR設計成為MSTP的一種功能模塊，從而實現帶寬的統計復用、公平的帶寬分配、嚴格的業務分級CoS和QoS以及真正意義上的用戶隔離功能。此外，RPR具備自己專用的保護策略，比如環回和主導方式，如果要與SDH保護協同起來，同理需要拖延時間機制來保證。
（三）對未來智能光網絡的思考
目前，客戶層網絡（包括傳統PSTN交換機、ATM交換機、IP路由器甚至圖像處理設備）和傳送網絡之間只是物理上的連接，或稱為"硬連接"，傳送網絡只是傻瓜式地將客戶層信號從一端傳送到另一端，而這樣的承載通道一旦建立，幾個月、半年、一年甚至更長時間不會輕易改變。而要做到智能化，含義就是：客戶層網絡需要多大的帶寬，應該向傳送網絡提起申請，即實現"軟連接"，傳送網絡應該迅捷地響應申請，并及時地提供一條最佳的連接通道，而且這樣的連接通道可以根據需要改變路由，也可以隨時被拆除和重建。
此外，隨著電信運營思路的變革，尤其是在城域傳送網中，一些新興的運營商希望從老牌運營商租用一些帶寬，比如適量的SDH電路或波長通道。那么，相對于老牌運營商，新興運營商就是客戶；而相對于新興運營商，老牌運營商就是一個光網絡的管理者。他們之間同樣需要一個智能化的帶寬分配過程，省時、省力還省資金。
下一代傳送網絡的遠期目標是：采用自動交換傳送網ASTN的體制，在現有的SDH/MSTP以及未來城域OADM/OXC/OTN的傳送平面上，引入一個智能化的、通過軟交換信令實現的控制平面，借以實現動態的SDH電路配置、光波長路由配置和最靈活的各級帶寬分配。
以SDH為例，前面也提到，傳統的SDH電路配置實際上是在網管系統的強行干預下而實現的永久性連接，耗時（可能需要若干天）、耗力（需要一定數量而富有經驗的機房維護開通人員），而且效率根本不高，即使配置成功后也不會輕易更改。智能光網絡的本質就是將傳統的永久性連接（PC）改造成為軟永久性連接(SPC)甚至交換式連接(SC)。業務層設備根據自身的需要，通過UNI信令發起帶寬申請，控制層面的各智能網元內部設置呼叫控制器、連接控制器、路由控制器、協議控制器、策略控制器還有鏈路資源管理器等構件，分工協作，共同完成智能化控制功能。智能網元間通過I-NNI或E-NNI信令協議處理，采取網絡拓撲結構自動識別以及自動鄰居發現等機制迅捷地建立連接通道，快速地為業務層網絡建立承載通路，而且根據網絡實際情況的需要，已經建立的通路可以隨時被釋放和拆除，或者倒換到新的連接通路。這樣，整個傳送網發生了革命性的變化，即從原來傻瓜式的、靜態的網絡升華為交換式的、可以直接進行帶寬租賃和直接進行盈利的智能光網絡。
對于網管系統來講，兩個層面都需要管理，比如傳送層面的網元硬件故障（單板、子架、光纖接口等）需要上報給網管系統，而控制層面的故障（比如信令網故障、呼叫失敗、連接失敗、超時等）也需要上報給網管系統。由于增設了智能的控制層面，所以網管系統五大管理功能之一的"配置管理"可以大大弱化。
GMPLS意為Generalized MPLS，即通用的MPLS，在原MPLS的體系結構基礎上進行了擴展，除了包交換外，還將TDM交換和光空分交換囊括進來，并針對光網絡進行了改進。GMPLS的初衷是自成一套"對等模型"體制，但現在看來，作為ASTN控制層面的信令處理比較合適。毋庸置疑，GMPLS的CR-LDP和RSVP-TE會成為兩種主流的信令協議。
作者單位：中鐵十一局集團電務工程有限公司,湖北,襄樊,441104
