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MSAP技术发展历程及演进方向

时间:2019-12-04 09:35:35

一.引言

接入网作为光传输网络的“最后一公里”,承担着将信息安全、稳定传输至末端的重要责任。在PDH(准同步数字)时代,语音业务占据主体,由设备点对点连接,缺乏灵活性,且没有世界性统一的接口规范,互通性极差,无法管理;随后而生的SDH(同步数字体系)采用标准规范的帧结构,很好的解决了PDH的弊端,同时传输语音业务以外的文字、数据、图像等业务。MSAP多业务接入平台以SDH技术为基础,融合以太网交换和时隙交叉,将差异终结在远端的同时实现真正的多业务接入;MSAP兼并了PDHSDH的优点,还实现了全程网管、灵活运维,在“最后一公里”发挥着重要的作用。在OTN即将盛行的今天,仍将发挥重要作用。

二.接入网业务分析

1.业务形态

    政府机关单位 

政府机关单位的主要业务有语音业务、视频会议、办公信息化、高速Internet接入以及电子商务等,接入网主要承载着信息传递的工作,因而政府机关单位对于实时网络的安全性和稳定性有很高的要求。

金融机构

银行、证券、保险、信用社等金融机构的主要业务有联网的储蓄、证券交易、保险买卖等,通常表现为大数据量的数据交换和传输,巨大的业务流量要求网络的承载能力强、实时性好,对于牵扯到资金流通的业务更需较高的网络安全性。

医院和科研机构

医院和科研机构的主要业务有语音通信业务、IP phone/FAX、高速上网、LAN互联、远程业务、以及视频会议等,对于该类用户,承载网主要传递重要信息,实时性和安全性的要求较高。

公检法、武警、军队等

这些机构由于其特殊性,内部网络与外部公网有物理上的隔离,内部设有专门的通信管理部门对整个网络设备实施监管,其主要的业务有语音通话、办公信息化、视频会议以及高速Internet接入等,此类机构在安全性、稳定性和实时性要求的很高。

中小型企业

中小型企业的主要业务需求有语音通信业务、IP智能业务、VPNDDN/FRLAN互联以及电子商务等,承载网传输的主要数据业务为重要的企业信息以及相关资金的商务业务,因此也对安全性、稳定性提出了较高的要求。

智能小区

作为集团客户接入的新对象,智能小区的主要业务需求有语音通信、视频业务、远程业务、小区管理等,信息通信是承载网主要的数据传送,对实时性有较高要求。

2. 接入手段

2.1 多业务接入平台(MSAP

MSAPMulti-Service Access Platform:多业务接入节点)是融合SDHPDHMSTP技术的多业务接入设备,定位于城域网接入层。能够同时实现TDM业务和以太业务的接入、汇聚和传输,并提供统一的网络管理。

MSAP包括局端设备、用户端设备和网元管理系统,采用SDH技术,向用户提供E1/V.35专线业务以及以太网专线业务。

2.2 光纤收发器

光纤收发器  optical fiber transceivermedia converter

将以太网电信号和光信号进行相互转换的单元

2.3 SDH/MSTP光端机

SDH/MSTP光端机 SDH/MSTP optical terminal

MSAP用户端设备的一种,在上行方向上将用户侧的E1信号、V.35信号或通过VC12/VC3 EOS方式实现 以太网信号封装到SDH容器经成帧处理后转换为光信号并传输,在下行方向上将SDH光信号解封装为E1信号、V.35信号或以太网信号并传输的设备。

2.4 分组终端

分组终端 Packet terminal

上联支持GE/FE光接口;下联提供GE/FE电接口,可选支持E1V35接口,以仿真的方式提供E1/V35业务。

分组终端与MSAP局端设备配合使用,支持二层以太网交换处理和基于MPLS-TP的标签交换,可通过网管实现不同模式的切换 。

2.5 分组功能

本标准内提及的分组功能是指基于MPLS-TP的以太网业务处理功能。

MPLS-TP (Multi-Protocol Label SwitchingTransport Profile:扩展的多协议标签交换)MPLS-TP是一种面向连接的分组交换网络技术,是MPLS 的一个子集,去掉了无连接基于IP 的转发,增加端到端的OAM 功能。

2.6 单纤双向

单纤双向即BiDiBidirectional),是指在一根光纤里可以同时传输收发两个方向的光信号,且收发信号均在各自的波长上传输,互不干扰。

. MSAP网络优势及技术特点

1MSAP网络优势

MSAP系统作为末端接入系统,能够向用户提供TDM业务及以太网专线业务,其网络位置见图3.1

 

3.1  MSAP系统网络位置图

MSAP系统通过SDH接口、以太网UNI接口分别与SDH/MSTP传送网、城域分组网相连;客户侧通过E110/100BASE-T1000Base-TV.35接口和客户设备相连。局端通过STM1/4GE光接口和远端设备相连。

2MSAP技术解决方案

1)专线接入传统解决方案:

一般情况下分为PDH解决方案和MSTP解决方案。如图3.2.1所示。

普通政企客户一般是通过MSTP传输设备下挂光纤收发器,然后点对点使用,来延长以太网业务至分支客户;下挂PDH光端机或光猫,点对点使用,来延长E1V.35业务至分支客户。

金融类等客户,对于业务的传输要求,如安全性、带宽等相对较高,一般采用MSTP传输设备直接下挂MSTP设备至客户端,满足客户业务需求,并且可以出不同的业务接口,如以太网、E1V.35等。

3.2.1专线接入传统解决方案(PDHMSTP

PDH接入有很多的缺点和弊端:第一,PDH自身的技术不规范,使得各个厂家的设备在兼容性上存在着很多问题,需要额外的协转,辅助成本大难以维护管理;第二,PDH设备在接入层的应用增多,使得机房的空间占有率升高,不利于机房的设备管理规划;第三,与中心节点的MSTP无法实现互通,使得中心节点只能用E1+协转;第四,接入模块局提供的PDH设备需要E1跳接,占用大量2M线,增多了故障点;第五,接入带宽的提高难,组网方式不灵活。

MSTP接入方式是将SDH设备安装在用户机房,采用多节点组成的自愈保护环通过光纤接入局端,MSTP本身可以提供FEE1V.35等各种接口接入用户设备,当然为了节省成本,可以考虑使用SDHE1接口外加协转的组网方式。

MSTP接入的优点明显,能满足用户的业务需求,有全程网管、组网方式灵活,但如果仅提供单一的专线,其成本较高,产品供货周期较长,无法快速交付业务,实现大范围的普及(除了对安全性要求很高的重要业务的应用)。

2)专线接入MSAPPON解决方案:

MSAP基于MSTP技术内核,在基于TDM传送的SDH功能之上,增加EoS Ethernet over SDH)和EoP(Ethernet Over PDH)功能,将以太网等宽带业务内嵌或融合到SDH上,可在原有MSTP设备基础上提供对原有大量PDH、协转、光纤收发器等多种远端设备的统一接入,同时提供灵活的上联方式,可通过STM-1/E1/FE等多种方式实现与城域网的互连,用同一个平台满足客户多样化的接入需求。其本质上是MSTP技术在接入层的一种产品形态,主要有汇聚端的设备和远端设备组成,适用于接入层多场景下小颗粒业务的汇聚和端口的复用。

MSAP采用成熟的SDH/MSTPIP双模架构平台构建一个面向整个边缘的传送接入网,适合“光节点下沉”的策略。向上具有2种类型的接口,一类为TDM上联端口,主要是STM-1STM-4E1接口;一类是IP上联端口,主要是GEFEFX接口。充分体现了MSAP在接入层适应性强的特点,可以很好地实现与SDH本地网和IP城域网无缝互联互通。向下具有多种类型的接口,如PDH接口、以太网接口、标准MSTP型接口等,依据不同政企客户的需求,可选择相应的远端设备实现接入。组网灵活,安装便利。

PON专线接入技术的要求性较低,一般采用FTTB/FTTO+LAN方式。EPONGPON都采用点到多点(P2MP)结构的单纤双向光接入网络,由端局侧的光线路终端(OLT)、用户侧的光网络单元(ONU)和光分配网络(ODN)组成。主要面向综合业务区,覆盖小区,提供语音、数据等综合业务,以家庭客户为主。GPON的特点在于大带宽的承载,但其安全性较低,从组网的方式来看,多数采用链型方式,部分采用星型方式,但往往缺少保护方式。且布放设备比较密集,上层设备如若瘫痪,下层设备将全部中断,不适用于重要的集团客户专线接入。另GPON不具备层次化的QoS,因而其传输的稳定性一般。由于PON系统采用下行数据广播上行共享的方式,在OLT和分光器之间暂时未使用较高可靠性的保护手段,目前还不能被政府、银行、公安等高安全性单位的专线接入所接受。

3.2.2专线接入传统解决方案(MSAPPON

3MSAP技术特点

介绍MSAP的主要功能包括保护倒换、以太网协议的传送、定时与同步技术

3.1具备平滑升级能力

局端为统一平台,通过远端设备的不同形态体现差异化接入能力,支持PDH等现有接入网设备和SDH/MSTP设备在网络中同时使用,在后期可通过逐步替换远端和局端的相应模块实现当前接入网络向新型网络的演进。

3.2接入灵活

采用模块化结构,后期业务扩容或新客户接入只需通过网管配置或放置相应远端就可实现。且可以支持环形、链形、星形等多种组网拓扑,应用灵活。

3.3可靠性高

提供多种保护方式,如1+1保护、SNCP保护、线性MSP 保护、电源热备份等,保证了客户业务的可靠性。

4、统一管理实现方式

MSAP相比较协议转换器的最大优势就是在于其可管性,可以提供集中的网络管理功能。MSAP的网络管理包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理和报表管理。

4.1 MSAP网络管理特点

Ø MSAP网管借助SDH传输网管道资源,无需另建接入层网管网,设备提供内嵌DCN功能,可通过占用1-2VC-12通道实现对末端接入机房DCN延伸;

Ø 实现网管系统对所有接入设备的统一管理;

Ø 采用基于COBRA标准的北向接口,实现与上层网管系统的信息交互,是OSS系统的有机组成部分;

 

4.2设备网管通道说明

3-1:现网设备网管应用模型

网管通道说明如表3-1所示:

设备分类

位置

通道类型

表示线段

设备图标

PDH

CT

光开销通道

MC

CT

以太网帧间隔通道

MSTP

CT

DCC通道

EOP

AP

GFP帧通道

MSAP

APIDC

DCN通道

3-1:现网设备网管通道说明表

MSAP技术应用发展过程

MSAP全面考虑到对现有应用技术的兼容介绍在容量提升、业务融合方面的发展历程,在电信网络发展中所其起到的作用。

MSAP从诞生到现在,伴随着传输网的演进,总体经历了3个时代:

PDH时代,客户的业务带宽诉求基本小于等于2M,传输网下行业务接口基本已2M为主,早期典型的应用基本为小型台式的PDH光端机,业务开通方式基本为点对点方式,此时的组网模式存在着无法网管、设备堆叠等严重问题。由此,MSAP应运而生,主要起的就是汇聚、集中网管的作用,正好解决网管与堆叠问题。

SDH时代,客户的业务带宽诉求基本小于等于10M,传输网下行业务接口以上升至155M接口,业务的开通方式不在局限于点对点,点对多点的应用逐步多了起来,此时MSAP主要起的是汇聚、收敛、其中网管的作用,解决传输155M接口与用户带宽诉求不匹配的问题,有效扩充传输端口资源。同时解决客户侧多种业务接口(E1/V35/ETH)融合到SDH传输的问题

在即将盛行OTN时代,客户的业务带宽诉求基本小于等于100M,但同时出现了超大带宽(GE以上)的诉求,SDH传输不堪重负,无法支撑后续业务的演进,基本已确定被OTN取代,MSAP在此时仍然将发挥汇聚收敛的作用,解决小颗粒业务调度问题。

五.MSAP未来演进方向

主要介绍MSAP今后的发展方向大客户专网市场的需求仍然需要MSAP技术,通过介绍MSAP技术发展趋势说明演进方向。

对于政企大客户专网市场的管道需求探讨,运营商们一直是不遗余力。早期时,由于承载网均为PDHSDH,天然就是纯刚性管道,因此在于前端的市场基本均为高端套餐,但随着国家提出的宽带中国及提速降费等政策,运营商们的CAPEX(Capital Expenditure)仍然成水平线,但收入却呈下降趋势,因此有了是否可用分组网作为政企大客户承载网的想法,分组网设备普遍为交换机、路由器的衍生品,具备成熟产品链的特点,成本相对较低。

但随着运营商们的尝试发现,最终客户并不买账,尤其是党政军、金融等客户仍然坚持纯刚性管道需求。因此政企大客户市场的刚性管道与弹性管道需求是长期并存的,分组等产品定位于弹性管道产品,解决弹性管道需求;MSAP配合SDH/OTN等定位于刚性管道小带宽需求,大带宽由接入OTN解决。因此MSAPOTN时代仍将保持旺盛的生命力,但相应的需要增强交换与交叉容量,适应客户业务发展需求,更贴切的说,我们可以称之为MSAP+。同时为适应智能化、更高效的需求,MSAP+同时需作出如下改变:

Ø 固化与灵活调度相结合,利用客户大数据,结合客户之前的习惯,将一些客户固定的应用及接口固化下来,提供开通效率,同时一部分剩下的接口用作灵活调度,通过固化与灵活调度相结合的方式,最大程度提高效率。

Ø 实现自动配置在科技高速发展的今天智能化已是运维管理必备的功能,自动配置可减少人员投入,从自动化调度,到数据配置,可减少运维人员的投入实现智能的运维管理MSAP+同样需适应发展需求,配合传输网实现自动化、智能化运维。



  中国电信股份有限公司上海分公司  王晨
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