程久洲 铁道第四勘察设计院 工程师
摘要：自铁通公司成立以来，骨干网已初具规模，城域网WDM技术，每种技术都有自已的优缺点及适用范围，本文对三种光传送技术进行分析比较，以建设一个满足市场的需求、具备可扩展性、能服务于多种业务的铁通城域网。
关键词：光传送技术 MSTP RPR WDM
铁通公司经过几年的发展，已建成覆盖全国、具有一定规模的宽带骨干传输网、PSTN网、ATM/FR网和IP互连网等通信网络、具备了在全国范围内网元出租、数据、语音和多媒体等业务的能力。建设数字化、宽带化、智能化的综合业务接入的铁通公司城域网，解决用户接入，是铁通公司的首要任务。
一、概述
目前城域网由上至下可纵向划分为三种网络：业务网、传送网、光缆网。城域网技术的发展有三个主流方向，即IP城域网技术、城域以太网技术、光城域网技术。
IP城域网技术和城域以太网技术均属于城域数据网范畴。光城域网属于传送网，其核心是利用光传输网络直接承载IP/Ethernet，为上层的业务提供更有效的承载。
城域网光传送技术是使用各种光纤电路承载IP/Ethernet：SDH/SONET连接、DWDM/CWDM连接或RPR连接。根据光纤电路类型的不同，光城域网技术可分为MSTP技术、RPR技术和DWDM/CWDM技术。
二、城域网光传送技术
光城域网技术可分为MSTP技术、RPR技术、DWDM/CWDM技术，下面分别介绍。
1. MSTP技术
由于SDH设备应用普遍、标准统一、管理能力健全且具有完善的保护机制，采用基于SDH技术的多业务解决方案，建立统一的多业务传输平台（MSTP），可充分发挥SDH技术的优点。
MSTP技术的主要优点可归纳如下：
（1）提供多种物理接口，满足新业务快速接入。在保证兼容传统TDM业务的同时，能够提供多业务灵活接入。典型的接口有：SDH光/电接口、ATM接口、以太网接口（10／100Base－T）、GE、E1等。
（2）简化网络结构，多协议处理支持。MSTP系统通过增加可扩展的更细粒度业务交换控制模块，支持VC级别的连续级联和虚级联，保证多种协议高效地复用传输，有效地利用光纤带宽。同时MSTP系统接口与协议相分离，通过可编程ASIC芯片技术，可以实现对新业务的灵活支持。典型的业务主要有：IP、ATM、SDH、Ethernet/FE/GE、TDM。随着新一代宽带接入设备的应用还将会出现许多新业务。
（3）光传输的容量保证低成本的容量提升。接入技术的发展刺激了用户更高的带宽需求，MSTP系统提供带宽容量从OC－3／OC－12到OC－48／192、波长复用窗口从1310nm到1550nm的DWDM的平滑扩容，实现运营商的低成本扩容。
（4）传输的高可靠性和自动保护恢复功能。MSTP继承了SDH的保护特性，实现99.999％的工作时间、硬件冗余、小于50ms的自动保护恢复，保证网络用户对服务的满意程度。
（5）高度多网元功能性集成，有效带宽管理。MSTP可集传统SDH网ADM/DXC功能于一体，具有更细粒度的交换和交叉连接模块，网络拓扑结构（线、网、环）的逻辑结构与物理结构相分离，实现了线路连接的快速提供，在任意节点提供业务内部处理，这样避免了大量的手工线路连接和复杂的网络间协调，从而大大降低了运营商的管理运营成本。
MSTP技术的缺点为：MSTP主要实现二层功能，缺少三层功能；利用MSTP提供GE端口价格昂贵；由于映射方式和带宽管理等有不同的实现方式，因此目前不同厂家的设备还无法实现互连互通，从而影响了端到端数据业务的提供，限制了MSTP在网络中大规模的应用。
2. RPR技术
RPR是一项基于分组的全新的传输技术，它综合了以太网和SDH的优点，将IP路由技术对带宽的高效利用、丰富的业务融合能力和光纤环路的高带宽及自愈能力结合起来，更好地满足城域网的多业务需求。
RPR一般采用双环结构，由两根反向光纤组成环形拓扑结构。其中一根顺时针，一根逆时针，节点在环上可从两个方向到达另一节点。每根光纤可以同时用来传输数据和同向控制信号，RPR环双向可用。利用空间重用技术实现的空间重用，使环上的带宽得到更为有效的利用。RPR技术具有空间复用、环自愈保护、自动拓扑识别、多等级QoS服务、带宽公平机制和拥塞控制机制、物理层介质独立等技术特点。
RPR技术的优点是能提供MAC层的50ms自愈时间，能提供多等级、可靠的QoS服务。它的缺点为：
（1）标准不成熟。目前RPR的标准未正式通过，它只是个草案，厂家提供的为非标准RPR产品，将来需要对产品进行升级；
（2）组网能力差。由于草案中没有提及相交环、相切环等组网结构，当利用RPR组建大型城域网时，多环之间只能利用业务接口进行互通，不能实现网络的直接互通，因此它的组网能力相对SDH、MSTP较弱；
（3）业务能力不统一。由于RPR的草案只是定义了一个新的MAC层协议，对RPR提供的业务能力没有明确规定，因此目前实际的RPR产品提供的业务能力差异较大。同SDH、MSTP相比，承载TDM的能力较弱。当承载数据业务时，RPR没有明确规定具体的承载方式，由此导致了目前的产品工作方式不统一。
3. DWDM/CWDM技术
城域波分技术是波分复用技术在城域范围内的应用。WDM技术解决了两个重要问题： 光纤短缺和多业务的透明传输。它对信号具有透明性，可以直接对从不同设备出来的信号不进行速率和帧结构调整，直接进行透明传输。这可给用户，特别是租用波长的用户以最大的灵活性。CWDW和DWDM技术都属于WDM技术，CWDM与DWDM系统的最大区别就在于其波长栅格较宽。
WDM技术具有透明传送的特点，与业务和协议无关。适合大颗粒的数据业务传送，使网络结构扁平化。能提供可靠的光层保护，节省光纤资源，适合光纤紧缺的环境。
WDM技术的优点是节省光纤资源，透明传输业务。缺点为设备成本较高。
三、光传送技术应用
根据各种光传送技术的优缺点，其应用范围可归纳如下：
MSTP技术是对数据网优化的，而不是替代数据设备，它的辅助的地位不会改变。MSTP可以根据数据业务需要替代少量数据网接入和路由设备，但辅助的地位不会改变。适用于城域传送网的汇聚和接入层，支持混合型业务量特别是以TDM业务量为主的混合型业务量。
RPR技术独立设备组网能力弱，适于城域传送网的接入，支持混合型业务量，特别是以数据业务量为主，TDM业务量为辅的情况。插卡式设备组网能力灵活，适于城域数据网的汇聚、骨干，支持数据业务。
DWDM/CWDM技术适合光纤紧缺的环境，主要用于城域核心层，在中短距离范围内对业务进行透明传输。
根据对三种城域网光传送技术的分析比较，得到以下结论：
1. 建设城域网时应根据业务种类的不同、网络规模的大小选用不同的城域网技术。尽管目前光城域网技术发展较快（MSTP、RPR、WDM），但是它们都不能完美地解决同时承载数据业务和TDM业务的问题。
2. 目前尽管因特网数据流量增长已经超过话音，但是话音业务收入仍然是电信业务收入的主体，，因此光城域网技术应主要用于为TDM业务提供承载。城域传送网首先应保证TDM话音业务的要求，而基于SDH的MSTP平台具有良好的TDM业务传输保证。
3. 各种光传送技术可结合使用。在城域数据网核心层，将以太网同RPR结合，直接将IP和光纤相连，既发挥了以太网的优势，又利用RPR补充了以太网的不足。在城域数据网接入层，将以太网同MSTP相结合，利用MSTP提供TDM业务，并解决光纤资源消耗大的问题。另外，在城域数据网核心层可将DWDM/CWDM技术同以太网、POS结合，解决光纤资源紧缺的问题。
四、结语
铁通公司在建设城域网时，应根据业务种类、网络规模选择适当的城域网光传送技术。目前，铁通公司在广州、深圳、南宁等许多地区均采用MSTP技术建设城域网，而在武汉等地采用RPR技术建设城域网，WDM技术在铁通城域网应用较少。
----《当代通信》
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