浅议移动网络中传输承载技术的发展与应用综述.docx

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浅议移动网络中传输承载技术的发展与应用综述

四川邮电职业技术学院

毕业论文

论文（设计）题目：

浅议移动网络中传输承载技术的发展与应用

班级：

2014级移动通信技术二班 

姓名：

杨子贤 

学号：

1411302205 

指导教师：

杨一荔 

时间：

年月日

四川邮电职业技术学院

毕业设计（论文）任务书

班级

2014级移动通信技术二班

姓名

杨子贤

学号

1411302205

论文题目

浅议移动网络中传输承载技术的发展与应用

指导教师姓名

杨一荔

指导教师

专业技术职称

副教授

一、设计（论文）内容与方法

1、分析城域网传输技术发展趋势,

2、重点对MSTP、PTN传输技术的技术优势与缺陷进行分析。

3、对各种传输技术在中国移动城域网组网中的应用给出合理化建议。

二、设计（论文）写作要求

1、收据的资料要真实

2、计算的数据要正确

3、论点明确，论据充实，中心思想集中鲜明

4、层次清楚，结构完整

5、图表要科学、规范、合理而整洁

6、内容要翔实，语言简洁流畅，逻辑性要强

7、不得由他人包办代替或抄袭他人作品

8、要做到理论联系实际，结合企业实际情况撰写论文

9、采用定性分析与定量分析技术相结合，运用图表等直观表现手法

10、设计（论文）字数在5000字左右

三、设计（论文）写作步骤

1、到学院网站的教务管理系统中下载论文相关表格，了解论文格式要求，并填写毕业设计相关表格。

2、准备从图书馆或网络上收集相关资料并将这些资料列入参考文献目录。

3、按照设计要求拟定论文提纲及目录。

4、进行调研或实践获得相关数据或设计参数。

5、整理所收集的资料及数据，进行论证或方案设计，得出自己的看法。

6、按照规定格式进行论文的撰写。

论文字数在5000字左右。

7、论文初稿上交截止时间2017年3月31前，定稿时间截止2017年5月20日，逾期拒收，后果自负。

主要参考文献、资料：

[1]PTN建设中的问题分析[J].邮电设计技术刘锐，陈君编（2009年1月3日）

[2]PTN组网模式下的TD-SCDMA基站同步问题探讨[J].光通信研究罗建虹,范志文等编（2009年1月3日）

[3]城域网技术浅析[J].中国数据通信李东颖编（2003年11月14日）

[4]MSTP、PTN和P-OTN在网络中的定位及思考[J].城市建设理论研究（电子版）蒋俏峰陆伟编（2012年1月6日）

完成时间

2017年5月20日

四川邮电职业技术学院

浅议移动网络中传输承载技术的发展与应用

杨子贤

【内容摘要】：

现21世纪的通信网的传输中，为了实现电信网的高速化、数字化、综合化以及智能化的发展，传输承载技术在这个领域中起着重要的作用。

本文先从大体上论述了中国城域网技术概念和发展趋势，然后从移动通信领域针对MSTP技术与PTN技术做比较详细的对比和分析，论述两种技术在该领域中的作用以及差异对比。

之后再从中国移动城域网方面论述下其他传输技术以及对该领域的发展和趋势做分析及建议。

【关键词】：

城域网分组传送网多业务传送平台组网技术

第一章城域网传输技术简介

第一节城域网传输技术的概述

城域网（MetropolitanAreaNetwork,MAN）的概念源于数据通信,是20世纪80年代后期引入的。

MAN面向企事业用户和居民小区用户,需要支持多种协议和速率的客户层信号,连接不同方式的接入设备,最大可覆盖城市及其郊区范围。

城域网应该具有很强的带宽管理功能,为不同带宽和时延要求的业务迅速、高效地提供所需传输带宽。

随着骨干网、接入网容量的大幅度提升带宽和距离的矛盾越来越明显地集中于几十公里的数量级。

近年来，MAN中引入了很多先进技术,速率不断提高,业务趋于多样化。

MAN所提供的带宽已经从155Mbit/s、622Mbit/s向2.5Gbit/s及10Gbit/s发展。

MAN现在正在朝着一个能承载话音、数据和视频等所有比特流的业务网演变,将成为一个需要包容所有协议、速率和业务的中间环节。

第二节城域网传输技术的发展趋势

现今桌面型电脑以及移动终端都普遍连接百兆以太网络。

同样在连接这些终端的设备也在普遍的相互连接，利用百兆或者千兆构成的网络结构，连接用户与服务供应商节点（POP）之间的通信成为通信领域的进展瓶颈，于是继光长途网、以太网的大规模建设之后，建立高效经济的支持多业务的城域网已经成为各运营公司的共同努力目标。

网络业务的日趋高速发展，为各运营商建数据和差UN通业务并重的成语传输网提供了历史性的契机，随着中国电信业务的逐渐发展，城域网传输技术成为各运营商抢占市场的主战场。

城域网业务类型现在从以单纯的TDM业务为主、2Mb/s为颗粒向数据业务为主、宽带接口过度。

业务类型的变化必然带来物理层基础网络的变化。

运营商面临着对城域传输网络重新规划和设计建设的任务，如何进行有效的规划，保证从过去单纯满足以话音传输为主，相对静态的网络过渡到支持多业务、动态可扩展性强的网络是各个运营商都关心的问题，多功能、低成本、传输与业务提供向结合是城域网的主要特色。

目前城域网中的关键技术有：

基于SDH的多业务传送平台；基于WDM的多业务传送平台MSTP；弹性分组环（RPR）；软交换；多业务换；稀疏波分复用（CWDM）；分组传送网（PTN）。

第二章MSTP技术与PTN技术

第一节两种技术方案的总体概述

1.

2.

2.1.

1.

2.

2.1.

2.1.1.MSTP定义

MSTP是指基于SDH平台，同时实现TDM、ATM、以太网等多种业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。

城域网MSTP建设方案是介于传统的“SDH+ATM”方案与未来全光智能网络之间的一种目前现实可行的城域网建设方案。

MSTP明显地优于SDH，主要表现在多端口种类，灵活的服务提供，支持WDM的升级扩容，最大效用的光纤带宽利用，较小粒度的带宽管理等方面。

由于它是基于现有SDH传输网络的，可以很好地兼容现有技术，保证现有投资。

由于MSTP可以集成WDM技术，能够保证网络的平滑升级，从某种程度上也是Metro-WDM的低成本解决方案之一。

MSTP系列设备为城域网节点设备，是数据网和语音网融合的桥接区。

MSTP可以应用在城域网各层，对于骨干层：

主要进行中心节点之间大容量高速SDH、IP、ATM业务的承载、调度并提供保护；对于汇聚层：

主要完成接入层到骨干层的SDH、IP、ATM多业务汇聚；对于接入层：

MSTP则完成用户需求业务的接入。

由于MSTP是基于SDH技术的，所以MSTP对于传统的TDM业务可以很好的支持；技术的难点是如何利用SDH来支持IP业务，也就是如何将IP数据映射到SDH帧中去。

早期的MSTP利用PPP（RFC1661、RFC1662、RFC2615）来完成对IP数据的映射；它通过“IP包->PPP分组->HDLC封装->SDH相应VC”过程来实现IPoverSDH（或PacketoverSONET-POS），这种方法技术成熟，适于多协议环境，但由于它不是专为SDH设计的，在帧定位时开销较大，且传输效率与传输的内容有关，因此效率较低。

现在主流的MSTP产品均采用G.7041中定义的GFP协议来实现将高层信号映射到同步物理传输网络的通用方法，完成多种业务数据向SDH帧中的映射，它定义了两种映射方式：

Transparent和Framemapped。

前者有固定的帧长度，可及时处理而不用等待收到整个帧，更适合处理实时业务如视频信号（DVB）和块状编码的信号如存储业务（FiberChannel，FICON，ESCON）；而后者没有固定的帧长，接收到一完整的帧后再进行处理，可以用来封装IP/PPP或以太网MAC帧。

现在也有少数MSTP产品利用LAPS（X.86）协议来实现业务数据向SDH帧中的映射，LAPS是基于SDH/SONET的，不需要链路初始化，也不需要像PPP那样需要重启定时器（RestartTimer），所以LAPS具有较高效率和更高的性能保证能力。

但是这种MSTP实现方式在应用中并不多见。

2.1.2.MSTP关键技术及原理

●虚级联

VC的级联概念是在ITU-TG.7070中定义的，分为相邻级联和虚级联两种。

SDH中用来承载以太网业务的各个VC在SDH的帧结构中是连续的，共用相同的通道开销（POH），此种情况称为相邻级联，有时也直接简称为级联。

SDH中用来承载以太网业务的各个VC在SDH的帧结构中是独立的，其位置可以灵活处理，此种情况称为虚级联。

从原理上讲，可以将级联和虚级联看成是把多个小的容器组合为一个比较大的容器来传输数据业务的技术。

通过级联和虚级联技术，可以实现对以太网带宽和SDH虚通道之间的速率适配。

尤其是虚级联技术，可以将从VC-4到VC-12等不同速率的小容器进行组合利用，能够做到非常小颗粒的带宽调节，相应的级联后的最大带宽也能在很小的范围内调节。

虚级联技术的特点就是实现了使用SDH经济有效地提供合适大小的信道给数据业务，避免了带宽的浪费，这也是虚级联技术最大的优势。

●通用成帧规程

GFP是在ITU-TG.7041中定义的一种链路层标准它既可以在字节同步的链路中传送长度可变的数据包，又可以传送固定长度的数据块，是一种简单而又灵活的数据适配方法。

GFP采用了与ATM技术相似的帧定界方式，可以透明地封装各种数据信号，利于多厂商设备互联互通；GFP引进了多服务等级的概念，实现了用户数据的统计复用和QoS功能。

GFP采用不同的业务数据封装方法对不同的业务数据进行封装，包括GFP－F和GFP－T两种方式。

GFP－F封装方式适用于分组数据，把整个分组数据（PPP、IP、RPR、以太网等）封装到GFP负荷信息区中，对封装数据不做任何改动，并根据需要来决定是否添加负荷区检测域。

GFP－Ｔ封装方式则适用于采用8B/10B编码的块数据，从接收的数据块中提取出单个的字符，然后把它映射到固定长度的GFP帧中。

●链路容量调整机制

LCAS是在ITU-TG.7042中定义的一种可以在不中断数据流的情况下动态调整虚级联个数的功能，它所提供的是平滑地改变传送网中虚级联信号带宽以自动适应业务带宽需求的方法。

LCAS是一个双向的协议，它通过实时地在收发节点之间交换表示状态的控制包来动态调整业务带宽。

控制包所能表示的状态有固定、增加、正常、EOS（表示这个VC是虚级联信道的最后一个VC）、空闲和不使用六种。

LCAS可以将有效净负荷自动映射到可用的VC上，从而实现带宽的连续调整，不仅提高了带宽指配速度、对业务无损伤，而且当系统出现故障时，可以动态调整系统带宽，无须人工介入，在保证服务质量的前提下显著提高网络利用率。

一般情况下，系统可以实现在通过网管增加或者删除虚级联组中成员时，保证“不丢包”；即使是由于“断纤”或者“告警”等原因产生虚级联组成员删除时，也能够保证只有少量丢包。

2.1.1.

2.1.2.

2.1.3.PTN定义

PTN（分组传送网，PacketTransportNetwork）是指这样一种光传送网络架构和具体技术：

在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本（TCO），同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。

PTN支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力，提供了更加适合于IP业务特性的“柔性”传输管道；