導(dǎo)讀-- 城域傳輸網(wǎng)是城域范圍內(nèi)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，它為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、ATM、寬帶線路租用等上層應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)提供底層連接的通道。
一、概述
城域傳輸網(wǎng)是城域范圍內(nèi)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，它為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、ATM、寬帶線路租用等上層應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)提供底層連接的通道。隨著中國(guó)電信業(yè)務(wù)的逐漸放開(kāi)，包括中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)網(wǎng)通、吉通通信等在內(nèi)的運(yùn)營(yíng)商都紛紛擴(kuò)建或興建自己的傳輸網(wǎng)絡(luò)。這些運(yùn)營(yíng)商在構(gòu)建自身的傳輸網(wǎng)絡(luò)時(shí)，既有共性又有各自的特點(diǎn)。
對(duì)于各運(yùn)營(yíng)商的長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論是全國(guó)骨干網(wǎng)絡(luò)還是省內(nèi)長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)，新建的網(wǎng)絡(luò)基本上以開(kāi)放式長(zhǎng)途DWDM設(shè)備構(gòu)成，DWDM設(shè)備的波長(zhǎng)數(shù)量為16波、32波或80波不等。這些長(zhǎng)途DWDM設(shè)備主要構(gòu)成點(diǎn)到點(diǎn)的鏈形連接，根據(jù)運(yùn)營(yíng)商的設(shè)計(jì)思路不同，整個(gè)長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)可能是格狀網(wǎng)絡(luò)(如中國(guó)電信的全國(guó)骨干網(wǎng))，也可能是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)(如網(wǎng)通的骨干網(wǎng)絡(luò))。
在綜合考慮了設(shè)備的成本、技術(shù)的成熟程度、需要承載的業(yè)務(wù)和可靠性等因素后，目前大部分運(yùn)營(yíng)商(包括中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)移動(dòng)等)的城域傳輸網(wǎng)絡(luò)仍以SDH設(shè)備為主，也有一些以承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主的新興運(yùn)營(yíng)商采用了部分新一代數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備(比如RPR技術(shù)、彈性分組環(huán)技術(shù))來(lái)組建城域傳輸網(wǎng)。
網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的日趨高速發(fā)展，為各運(yùn)營(yíng)商興建數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)業(yè)務(wù)并重的城域傳輸網(wǎng)提供了歷史性的契機(jī)。可以說(shuō)，隨著中國(guó)電信業(yè)務(wù)的逐漸放開(kāi)，城域傳輸網(wǎng)也將成為各運(yùn)營(yíng)商搶占市場(chǎng)的主戰(zhàn)場(chǎng)。
二、城域傳輸網(wǎng)技術(shù)及其特點(diǎn)
1、光纖直連技術(shù)及特點(diǎn)
光纖直連技術(shù)是指以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器、ATM交換機(jī)等IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備直接通過(guò)光纖相連。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)這并不是一種城域傳輸方案，但由于目前在IP城域網(wǎng)中已經(jīng)采用了很多光纖直連的方案，所以我們?cè)谶@里把光纖直連作為一種傳輸技術(shù)來(lái)介紹，如圖1所示。
IP城域網(wǎng)設(shè)備的光接口以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式直連，業(yè)務(wù)接入設(shè)備也通過(guò)光纖與骨干設(shè)備直接連接。光纖直連技術(shù)舍棄了傳輸設(shè)備，方案簡(jiǎn)單，成本低廉，但有比較明顯的缺點(diǎn)：首先，由于沒(méi)有傳輸層，光纖質(zhì)量、性能監(jiān)測(cè)和保護(hù)等無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
其次，光纖利用率較低，浪費(fèi)嚴(yán)重，每?jī)蓚�(gè)業(yè)務(wù)接入點(diǎn)需要一對(duì)光纖，一個(gè)業(yè)務(wù)接點(diǎn)如果與其他業(yè)務(wù)接點(diǎn)都有業(yè)務(wù)互通，光纖數(shù)量呈階乘增長(zhǎng)。最后，業(yè)務(wù)端口壓力大。每加入一個(gè)新節(jié)點(diǎn)，交換機(jī)或路由器等IP城域網(wǎng)設(shè)備就需增加一個(gè)接入端口。因此，這種方式只適用于節(jié)點(diǎn)數(shù)不是很多或節(jié)點(diǎn)距離比較近的局域網(wǎng)絡(luò)等場(chǎng)合。
2、多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)技術(shù)(MSTP) 及特點(diǎn)
由于SDH/SONET已經(jīng)占了傳輸網(wǎng)絡(luò)非常大的份額，必然會(huì)在以數(shù)據(jù)通信為代表的IP城域網(wǎng)中發(fā)揮重要作用。基于技術(shù)成熟性、可靠性和總體成本等方面的綜合考慮， 以SDH/SONET為基礎(chǔ)的多業(yè)務(wù)解決方案仍將在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)扮演重要的角色，這一點(diǎn)在城域網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域顯得尤為突出。
SDH/SONET環(huán)路在網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)視、故障恢復(fù)及可靠性方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，非常適合時(shí)間敏感型語(yǔ)音業(yè)務(wù)的需求，同時(shí)滿足電信級(jí)別的高性能要求。然而，SDH/SONET又是一個(gè)以復(fù)雜的集中式供應(yīng)和有限的擴(kuò)展性為特征的體系結(jié)構(gòu)，難以處理以突發(fā)性和不平衡性為特點(diǎn)的IP業(yè)務(wù)。
SDH/SONET技術(shù)本身也在不斷發(fā)展，SDH/SONET技術(shù)的特有優(yōu)勢(shì)將在近期內(nèi)繼續(xù)得以保持，它將繼續(xù)在高低端領(lǐng)域以及在支持異步傳輸模式(ATM)、IP和以太網(wǎng)透明傳輸?shù)确矫姘l(fā)揮潛力。
改造后的SDH/SONET的功能模塊如圖2所示，先由各個(gè)業(yè)務(wù)接口模塊將多種業(yè)務(wù)適配映射至不同的VC，然后通過(guò)高低階的交叉矩陣進(jìn)行調(diào)配，實(shí)現(xiàn)支路到支路，支路到線路，線路到線路的全交叉連接。實(shí)際上，改造后的SDH/SONET設(shè)備早已突破了以往ADM的模式，支路和線路已無(wú)速率上的分別，而只是根據(jù)業(yè)務(wù)的流向來(lái)定義了。在新一代SDH/SONET的平臺(tái)上還可以加裝合波器、分波器、波長(zhǎng)變換器等以支持DWDM的應(yīng)用。
改造后的SDH/SONET又稱(chēng)作多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MSTP)，如圖3所示。在這個(gè)平臺(tái)上，TDM業(yè)務(wù)、ATM業(yè)務(wù)、IP業(yè)務(wù)都可以接入，并且能高效傳輸；更進(jìn)一步，3種業(yè)務(wù)還可以進(jìn)行交叉和交換。因此多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MSTP)的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的，既能夠兼容目前大量應(yīng)用的TDM業(yè)務(wù)，又可以滿足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(IP、ATM)的要求，同時(shí)采用了目前最為成熟的SDH組網(wǎng)和保護(hù)技術(shù)。
MSTP技術(shù)是一種折衷的方案，它較好地解決了運(yùn)營(yíng)商既需要傳輸TDM業(yè)務(wù)，又需要處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)的矛盾，它也是運(yùn)營(yíng)商在已有大量SDH設(shè)備安裝運(yùn)行的情況下，對(duì)自身網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行演進(jìn)，為用戶(hù)提供新興業(yè)務(wù)的較好選擇。但是，如果在處理大量或純粹的IP業(yè)務(wù)時(shí)，MSTP也存在著不能動(dòng)態(tài)、公平分配帶寬等缺陷。
MSTP技術(shù)在寬帶IP城域網(wǎng)中的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，主要在如下幾個(gè)方面：
1）透明傳送以太網(wǎng)業(yè)務(wù)
利用MSTP提供的TLS(Transparent LAN Services)功能，可以由MSTP直接提供新型的數(shù)據(jù)租線業(yè)務(wù)：“Ethernet DDN”。傳統(tǒng)的DDN網(wǎng)絡(luò)利用TDM機(jī)制，由SDH網(wǎng)絡(luò)和DDN節(jié)點(diǎn)機(jī)為用戶(hù)提供帶寬獨(dú)享、有安全隔離保障的租線業(yè)務(wù)，通常提供的接入速率為64k、128k、256k、2Mbit/s等；MSTP同樣利用TDM的機(jī)制，將SDH中的VC指配給以太網(wǎng)端口，通過(guò)VLAN的技術(shù)把不同的以太網(wǎng)接口指配映射到指定的VC中，獨(dú)享SDH環(huán)路中的傳輸帶寬，同時(shí)保障用戶(hù)的端口帶寬和網(wǎng)絡(luò)中的安全性。利用現(xiàn)有的SDH網(wǎng)絡(luò)甚至可提供跨區(qū)域的寬帶以太網(wǎng)租線業(yè)務(wù)。
較之與傳統(tǒng)的DDN業(yè)務(wù)，MSTP提供的以太網(wǎng)租線業(yè)務(wù)具有這樣一些特點(diǎn)：
①更大帶寬的端口形式：10/100Mbit/s及GE；
②同一種端口(如GE)，可以分配不同的帶寬(如155M、300M、622Mbit/s等)；
③以太網(wǎng)端口更方便用戶(hù)接入其私有數(shù)據(jù)網(wǎng)中的路由器、以太網(wǎng)交換機(jī)、主機(jī)等，省去了一些轉(zhuǎn)換器，同時(shí)簡(jiǎn)化了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；
④MSTP提供完善的保護(hù)機(jī)制保障以太網(wǎng)端口的可靠性。
2）IP城域網(wǎng)核心層、匯聚層和接入層的設(shè)備互連
在IP城域網(wǎng)的規(guī)劃實(shí)施中，IP核心層和匯聚層之間以及匯聚層和接入層之間，通常是采用“樹(shù)形”結(jié)構(gòu)，由GE、FE和POS完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的中繼互連。如圖4右半部分所示。
在這樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，通常采用生成樹(shù)協(xié)議在第二層完成IP業(yè)務(wù)的保護(hù)或通過(guò)路由表的收斂在第三層來(lái)實(shí)現(xiàn)IP業(yè)務(wù)的保護(hù)。采用這種工作方式，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間需要“雙連接”，而且IP業(yè)務(wù)的自愈恢復(fù)時(shí)間在十幾秒或幾十秒，對(duì)今后在IP寬帶網(wǎng)中開(kāi)展實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)會(huì)有影響。
如果采用MSTP技術(shù)來(lái)提供IP城域網(wǎng)設(shè)備間的中繼互連(GE、FE和POS等)，如上圖4左半部分所示，MSTP可以在網(wǎng)絡(luò)的物理鏈路層提供以太網(wǎng)接口、POS接口的完善保護(hù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)50ms以?xún)?nèi)的快速自愈恢復(fù)，真正做到在IP寬帶設(shè)計(jì)中，無(wú)論是IP核心層，還是匯聚、接入層，均達(dá)到電信級(jí)別的要求。
另外，MSTP具備的L2-switching(第二層以太交換的功能)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能，可以進(jìn)一步優(yōu)化IP城域網(wǎng)的設(shè)計(jì)。
3、城域波分技術(shù)及特點(diǎn)
以DWDM密集波分技術(shù)為標(biāo)志的光傳輸時(shí)代的到來(lái)，為業(yè)務(wù)的傳輸在物理層面上打破了帶寬的瓶頸。隨著DWDM在長(zhǎng)途傳輸上的不斷應(yīng)用、以及城域業(yè)務(wù)量的不斷擴(kuò)大，DWDM 技術(shù)逐漸在城域范圍內(nèi)找到了用武之地。SDH強(qiáng)調(diào)的是多業(yè)務(wù)在TDM層面的靈活處理能力，具有顆粒度較低的匯聚能力；而DWDM強(qiáng)調(diào)的是光層面?zhèn)鬏數(shù)慕?jīng)濟(jì)性和靈活性。
DWDM技術(shù)從長(zhǎng)途向城域轉(zhuǎn)移，主要基于以下的原因：
①網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容需要額外帶寬。網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容經(jīng)常會(huì)伴隨帶寬容量的大幅增加，在一些案例中，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的帶寬增加會(huì)超過(guò)原有傳輸網(wǎng)絡(luò)可以提供的帶寬范圍，這時(shí)如果用戶(hù)可以提供可利用的光纖資源，利用城域波分技術(shù)可以輕易解決帶寬瓶頸的問(wèn)題。
②光層面的保護(hù)功能。利用城域波分技術(shù)在光層面提供的快速切換保護(hù)功能，可以達(dá)到提升網(wǎng)絡(luò)可靠性能的目的，尤其是對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如FE、GE等，可以提供底層的保護(hù)功能。
③業(yè)務(wù)傳輸具有透明性。與其他傳輸方案相比，透明傳輸各種業(yè)務(wù)是城域波分技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。與IP over ATM等形式相比，IP over DWDM節(jié)省了中間層，設(shè)備趨于扁平化，管理更容易；另外，以城域波分設(shè)備為基礎(chǔ)平臺(tái)，在光纖線路上只需要一對(duì)光纖，各種TDM和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠以不同的接口形式匯聚到城域波分設(shè)備上。
④改善網(wǎng)絡(luò)設(shè)備光端口性能。大部分的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備光端口的設(shè)計(jì)可能是處于經(jīng)濟(jì)性的考慮，其最大傳輸距離經(jīng)常不能滿足城域較長(zhǎng)傳輸距離的需要。解決這樣的問(wèn)題，一種方案是可以直接利用光放設(shè)備來(lái)提高光信號(hào)的功率(有時(shí)還需利用波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換設(shè)備來(lái)改善信號(hào)的質(zhì)量)，但這個(gè)方案只能簡(jiǎn)單解決信號(hào)的傳輸距離問(wèn)題：另一種方案則是捆綁城域波分設(shè)備，一方面解決信號(hào)的傳輸距離問(wèn)題，另一方面則可以提供光層面的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)。
⑤優(yōu)化城域網(wǎng)的光纖物理結(jié)構(gòu)。由于城域波分設(shè)備大大地提高了光纖的傳送能力，相當(dāng)增加了十幾對(duì)甚至是幾十對(duì)的光纖，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，可以不受實(shí)際的光纖限制，設(shè)計(jì)出業(yè)務(wù)流向和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化的城域傳輸網(wǎng)絡(luò)。
利用城域波分技術(shù)可以有效地在城域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)如下幾個(gè)方面的功能：
①SDH ADM設(shè)備可以通過(guò)STM-N(155M，622M或2.5Gbit/s)速率接入城域波分設(shè)備上；
②ATM交換機(jī)的155M、622Mbit/s和2.5Gbit/sATM端口可以接入城域波分設(shè)備；
③IP城域網(wǎng)中的p核心層設(shè)備，比如千兆比高端路由器等，可以采用POS或RPR(SDH幀結(jié)構(gòu))等接口形式接入城域波分設(shè)備，利用光波長(zhǎng)構(gòu)成IP骨干環(huán)；
④IP城域網(wǎng)中IP匯聚層的設(shè)備，如LAN高速交換機(jī)等，可以用GE等接口方武接入城域波分設(shè)備，由光波長(zhǎng)提供GE的連接功能；
⑤城域波分設(shè)備可以利用光纖的豐富波長(zhǎng)資源，以STM-N、GE或Fiber Channel、ESCON等光口形式，提供波長(zhǎng)出租業(yè)務(wù)。
城域波分設(shè)備在城域網(wǎng)中的應(yīng)用如圖5所示。
盡管城域波分在城域網(wǎng)種存在著很多方面的應(yīng)用，并且發(fā)展前景非常廣闊，但就目前在城域網(wǎng)中的使用情況來(lái)說(shuō)，仍然只是占很小的份額。阻礙城域波分設(shè)備在中國(guó)市場(chǎng)獲得大規(guī)模應(yīng)用主要的原因是城域波分設(shè)備價(jià)格仍然相對(duì)偏高，中國(guó)電信等傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)在各城市建設(shè)了大量基于SDH技術(shù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，在城域波分設(shè)備的價(jià)格與SDH設(shè)備相比沒(méi)有很大優(yōu)勢(shì)的情況下，城域波分很難有大的吸引力；另一個(gè)非常重要的原因是城域網(wǎng)的業(yè)務(wù)量(特別是數(shù)據(jù)/IP的業(yè)務(wù)量)盡管增長(zhǎng)很快，但由于基數(shù)比較小，當(dāng)數(shù)據(jù)/IP業(yè)務(wù)量不是特別大的時(shí)候，采用傳輸容量相對(duì)比較大、業(yè)務(wù)顆粒度比較粗的城域波分就顯得不是很經(jīng)濟(jì)；另外，城域波分缺乏匯聚和交換功能，對(duì)許多應(yīng)用而言容量過(guò)大。
隨著時(shí)間的推移，一方面城域波分設(shè)備的價(jià)格還會(huì)持續(xù)下降，另一方面用戶(hù)對(duì)帶寬的需求仍會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)。隨著中國(guó)電信業(yè)的改革，進(jìn)入電信市場(chǎng)的新運(yùn)營(yíng)商將會(huì)發(fā)現(xiàn)購(gòu)買(mǎi)或租用現(xiàn)有光纖再通過(guò)波分系統(tǒng)擴(kuò)容是一種風(fēng)險(xiǎn)小、投資見(jiàn)效快的建設(shè)方式。
4、新一代數(shù)據(jù)設(shè)備技術(shù)及特點(diǎn)
隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步增長(zhǎng)，為了更好地支持?jǐn)?shù)據(jù)、特別是IP業(yè)務(wù)的發(fā)展，城域傳輸網(wǎng)中逐漸出現(xiàn)了一類(lèi)由新一代數(shù)據(jù)設(shè)備組成的城域傳輸網(wǎng)。這一類(lèi)城域傳輸網(wǎng)主要用于承載數(shù)據(jù)和IP業(yè)務(wù)，同時(shí)也可以承載一些有限的話音和租用線業(yè)務(wù)。在新一代數(shù)據(jù)設(shè)備技術(shù)中，RPR(Resilient Packet Ring，彈性分組環(huán))技術(shù)是比較有代表性的一種技術(shù)。
IEEE 802.17彈性分組環(huán)(Resilient Packet Ring)工作組在2001年1月成立。這個(gè)組的主要工作是：致力于為基于IP和其他分組數(shù)據(jù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)提供高速和可生存的環(huán)形網(wǎng)。為了支持城域光網(wǎng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和加快進(jìn)入市場(chǎng)的步伐， RPR聯(lián)盟成立，其宗旨就是“促進(jìn)RPR技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，及將其作為一種關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各種各樣的計(jì)算、數(shù)據(jù)和電信設(shè)施中推廣應(yīng)用。”
RPR標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)就是定義一個(gè)介質(zhì)訪問(wèn)控制層(MAC)，它必須能夠支持環(huán)形結(jié)構(gòu)，能靈活、迅速地響應(yīng)用戶(hù)對(duì)帶寬和服務(wù)質(zhì)量等的需求。由于RPR技術(shù)能夠應(yīng)用在SDH/SONET和以太網(wǎng)(包括千兆位和10吉比特以太網(wǎng))兩種環(huán)境中，而SDH/SONET和以太網(wǎng)技術(shù)都已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，因此通過(guò)對(duì)以上兩者的支持，將使得RPR技術(shù)很容易被運(yùn)營(yíng)商所采用。
RPR技術(shù)的一些特點(diǎn)如下：
①空間再利用。RPR協(xié)議的一個(gè)主要特點(diǎn)是它的空間再利用能力。這個(gè)概念被使用在環(huán)形拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)中來(lái)增加環(huán)上所能支持的全部業(yè)務(wù)流量，它是通過(guò)限制數(shù)據(jù)流僅能在環(huán)上的源和目標(biāo)之間的部分進(jìn)行雙向流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。目標(biāo)節(jié)點(diǎn)將發(fā)送給它的數(shù)據(jù)包從環(huán)上剝落，從而釋放了環(huán)上其余部分的帶寬給其他數(shù)據(jù)包使用。這與早期的基于環(huán)的協(xié)議，如令牌環(huán)和FDDI有很大的區(qū)別，這些協(xié)議均是由源節(jié)點(diǎn)來(lái)負(fù)責(zé)清除它發(fā)送的數(shù)據(jù)包，造成占用了不必要的帶寬。
②公平性。公平性在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。當(dāng)兩條業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級(jí)位具有相同的服務(wù)等級(jí)協(xié)議(SLA)時(shí)，將獲得在環(huán)上同樣的帶寬訪問(wèn)能力。
RPR協(xié)議通過(guò)動(dòng)態(tài)地利用統(tǒng)計(jì)復(fù)用的方法來(lái)保證在整個(gè)城域網(wǎng)內(nèi)部的帶寬訪問(wèn)公平性。城域網(wǎng)環(huán)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都執(zhí)行一種算法，可以使環(huán)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)得到平等的帶寬份額，防止因某一節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)流量過(guò)大引至環(huán)上其他業(yè)務(wù)的阻塞；當(dāng)然，節(jié)點(diǎn)也可以在不影響其他節(jié)點(diǎn)的情況下通過(guò)使用空間再利用技術(shù)獲取比平分算法更多的帶寬：另外，RPR環(huán)也可以支持加權(quán)公平法則，即根據(jù)用戶(hù)所購(gòu)買(mǎi)的情況分配帶寬。為避免實(shí)施加權(quán)公平法則的復(fù)雜性，普通的公平性法則與峰值速率限制(入口和出口)的配合使用也可以達(dá)到類(lèi)似的效果。
③快速保護(hù)和恢復(fù)。RPR的快速自愈能力使它成為一種電信級(jí)的技術(shù)，它使RPR環(huán)可以在光纖中斷或節(jié)點(diǎn)失效的情況下在50ms恢復(fù)時(shí)限內(nèi)自動(dòng)將話務(wù)繞到備用光纖上傳輸。RPR技術(shù)不只是給運(yùn)營(yíng)商提供SDH級(jí)的快速保護(hù)和運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)能力，同時(shí)由于它提供的快速保護(hù)切換不必像SDH那樣需要專(zhuān)門(mén)的保護(hù)帶寬，因此可以充分利用環(huán)上的所有帶寬。
④服務(wù)質(zhì)量。運(yùn)營(yíng)商要使得它所提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)更加有效，QoS是非常重要的因素。有幾個(gè)重要的QoS參數(shù)影響著運(yùn)營(yíng)商所提供的服務(wù)：業(yè)務(wù)可用性、時(shí)延、時(shí)延的變化和丟包率等。
為了保證用戶(hù)業(yè)務(wù)的可用性，在RPR環(huán)上要為每個(gè)業(yè)務(wù)流在不同情況下提供服務(wù)保障。應(yīng)該在有保障的業(yè)務(wù)處理能力(吞吐量)基礎(chǔ)之上為每個(gè)業(yè)務(wù)流分配帶寬，這樣，即使遇到網(wǎng)絡(luò)保護(hù)事件發(fā)生時(shí)也能保證業(yè)務(wù)的可用性。
在高吞吐量的環(huán)上，時(shí)延并不是一個(gè)大問(wèn)題，通常來(lái)講，幾十ms的端到端時(shí)延是可以接受的，而在OC-192(10Gbit/s)環(huán)上，最大的以太網(wǎng)包(1518字節(jié))的時(shí)延也不超過(guò)5us。要保證TDM(時(shí)分復(fù)用)業(yè)務(wù)在RPR環(huán)上正常傳輸，控制時(shí)延變化是一個(gè)基本要求。時(shí)延變化的控制可以通過(guò)共同的時(shí)鐘源來(lái)同步RPR環(huán)上的各節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。策略是運(yùn)營(yíng)商可用來(lái)區(qū)分不同的服務(wù)等級(jí)的另一個(gè)工具，基于業(yè)務(wù)流的策略可以保證用戶(hù)只得到與其所購(gòu)買(mǎi)的服務(wù)等級(jí)相應(yīng)的服務(wù)。RPR環(huán)可以對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行分級(jí)處理，保證環(huán)上重要和實(shí)時(shí)的業(yè)務(wù)，因此RPR技術(shù)不但能 夠處理數(shù)據(jù)/IP業(yè)務(wù)，還能處理話音業(yè)務(wù)。RPR技術(shù)在城域網(wǎng)中的應(yīng)用如圖6中所示。
三、城域傳輸網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
縱上所說(shuō)，針對(duì)城域網(wǎng)的數(shù)據(jù)/IP業(yè)務(wù)，可采用四種方式構(gòu)建城域網(wǎng)的基礎(chǔ)傳輸設(shè)施，即光纖直連、多業(yè)務(wù)平臺(tái)、城域波分設(shè)備和新一代數(shù)據(jù)設(shè)備技術(shù)(比如RPR技術(shù))。實(shí)際上，這些技術(shù)和產(chǎn)品也在不斷地更新和發(fā)展，以適應(yīng)在城域網(wǎng)中大規(guī)模應(yīng)用和部署的需要。在城域傳輸范圍內(nèi)，傳統(tǒng)的TDM網(wǎng)絡(luò)隨著下一代SONET/SDH設(shè)備的發(fā)展逐漸向光網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡；就目前的應(yīng)用情況來(lái)說(shuō)，SDH仍占電信投資的主要部分。
基于SDH的MSTP將是未來(lái)幾年城域傳輸網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)。基于SDH的MSTP對(duì)傳統(tǒng)的SDH設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，在SDH幀格式中提供不同顆粒的多種業(yè)務(wù)、多種協(xié)議的接入、匯聚和傳輸能力，是目前城域傳輸網(wǎng)最主要的實(shí)現(xiàn)方式之一。
第一代MSTP技術(shù)是將以太網(wǎng)信號(hào)直接映射到SDH的虛容器(VC)中，進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)傳送；提供以太網(wǎng)透?jìng)髯饩�業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)粒度受限于VC，一般最小為2Mbps，不能提供不同以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的QoS區(qū)分，不提供流量控制，同時(shí)也不提供多個(gè)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)流的統(tǒng)計(jì)復(fù)用和帶寬共享；保護(hù)完全基于SDH，不提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)層的保護(hù)。
第二代MSTP技術(shù)是在一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)以太網(wǎng)接口與一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的基于SDH虛容器的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路之間，實(shí)現(xiàn)基于以太網(wǎng)鏈路層的數(shù)據(jù)幀交換。第二代MSTP可提供基于802.3x的流量控制、多用戶(hù)隔離和VLAN劃分、基于STP的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)層保護(hù)、基于802.1p的優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)。
第三代MSTP技術(shù)的主要特征是引入了中間的智能適配層，采用GFP高速封裝協(xié)議，支持VC虛級(jí)聯(lián)和鏈路容量自動(dòng)調(diào)整(LCAS)機(jī)制，因此可支持多點(diǎn)到多點(diǎn)的連接，具有可擴(kuò)展性，支持用戶(hù)隔離和帶寬共享，支持QoS、SLA增強(qiáng)、阻塞控制以及公平接入。
以太網(wǎng)新業(yè)務(wù)的QoS要求推動(dòng)著MSTP向第三代發(fā)展。從第一和第二代MSTP的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)支持上看，不能支持良好QoS的一個(gè)主要原因是現(xiàn)有以太網(wǎng)技術(shù)是無(wú)連接的，尚沒(méi)有足夠的QoS處理能力。為了能將真正的QoS引入以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，需要在以太網(wǎng)和SDH間引入一個(gè)中間的智能適配層來(lái)處理以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的QoS要求。從目前的技術(shù)發(fā)展來(lái)看，該中間層主要有兩種，分別是多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)和彈性分組環(huán)(RPR)。
具有二層交換的MSTP技術(shù)在城域傳輸網(wǎng)的匯聚和接入層用途較廣，主要完成大量的TDM和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的收集和匯聚功能；內(nèi)嵌RPR功能的MSTP技術(shù)主要應(yīng)用于城域傳輸網(wǎng)的匯聚層，通過(guò)RPR來(lái)實(shí)現(xiàn)帶寬分配和擁塞控制，該技術(shù)為多種業(yè)務(wù)提供不同層次的環(huán)網(wǎng)保護(hù)能力。目前我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商的盈利業(yè)務(wù)大部分是TDM業(yè)務(wù)，因此基于SDH的MSTP設(shè)備的應(yīng)用和發(fā)展?jié)摿薮螅褂梅秶鷱V泛，在未來(lái)兩三年內(nèi)仍將在城域光傳輸網(wǎng)的建設(shè)中占據(jù)主導(dǎo)地位，并且市場(chǎng)應(yīng)用需求將更多集中在城域光傳輸網(wǎng)的匯聚層和接入層。
另外，隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步增長(zhǎng)，城域網(wǎng)中會(huì)出現(xiàn)以太網(wǎng)設(shè)備，但這些設(shè)備僅安裝在城域網(wǎng)絡(luò)的接入層，城域網(wǎng)的核心仍由多業(yè)務(wù)平臺(tái)構(gòu)建。隨著萬(wàn)兆以太網(wǎng)的出現(xiàn)，以及RPR標(biāo)準(zhǔn)的制定，運(yùn)營(yíng)商會(huì)在城域網(wǎng)的接入層和核心層逐步安裝一些新一代的數(shù)據(jù)設(shè)備。
總之，在寬帶城域傳輸網(wǎng)的建設(shè)中，為了支持傳統(tǒng)的話音業(yè)務(wù)，同時(shí)支持不斷發(fā)展的數(shù)據(jù)/IP業(yè)務(wù)，運(yùn)營(yíng)商采用MSTP設(shè)備為主、城域DWDM設(shè)備為輔、逐步發(fā)展RPR設(shè)備的方法是切實(shí)可行的，這種方案能夠?qū)崿F(xiàn)自有網(wǎng)絡(luò)的平滑演變，同時(shí)投資效益高、風(fēng)險(xiǎn)小。營(yíng)商提供SDH級(jí)的快速保護(hù)和運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)能力，同時(shí)由于它提供的快速保護(hù)切換不必像SDH那樣需要專(zhuān)門(mén)的保護(hù)帶寬，因此可以充分利用環(huán)上的所有帶寬。
