[推荐]MSAP接入技术特点分析

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MSAP接入技术特点分析
1 引言
　　随着大客户专线接入需求的不断增多，传统的采用协议转换器进行点对点的接入方式，已经不能满足当前发展的需求，主要表现在：
　　(1)设备类型众多，管理复杂。
　　(2)线缆连接复杂，占用空间大。
　　(3)网络管理差，给运维工作带来巨大难度。
　　基于以上原因，推出了MSAP技术。MSAP是多业务接入节点的简称，向用户提供E1/V.35租用线和专线业务以及以太网专线业务。
　　MSAP主要采用星形拓扑，可以为每个客户单独使用一路光纤，增强业务接口/带宽的需求变更，通过更换远端设备或增加中心点板卡/设备即可解决客户业务变更要求，可以提高大客户接人业务的可靠性和以太网业务的互通性，减少网络故障;提高运营维护能力，缩短故障排除时间;提高运营商的机房利用率并降低运营商的运维成本;提高网络安全性和保护能力;适应不同客户对网络质量的差异化需求以及未来网络发展的需要。
　　2 技术特点
　　(1)网络位置
　　MSAP系统作为末端接入系统，能够向用户提供E1/V.35租用线和专线业务以及以太网专线业务，其网络位置参见图1。
　
　　图1 MSAP网络位置
　　MSAP系统通过SDH接口或以太网接口与SDH/MSTP传送网或IP城域网相连;通过E1，10/100BASE-T接口或V.35接口和客户设备相连。
　　MSAP系统通常采用两种总线方式：一种为TDM总线;另一种为TDM和IP总线，能够将以太网业务不经SDH交叉直接汇聚到IP城域网，并实现各种业务板内以及业务板之间的以太数据交换。
　　MSAP系统可以通过带内和带外方式和网元管理系统相连。
　　(2)功能模型
　　MSAP设备包括局端、用户端和网元管理系统3部分，系统组成参见图2。局端设备具备SDH交叉功能,和用户端设备通过PDH光接口或者100BASE-FX接口相连。
　　
　　图2 MSAP系统组成图
　　MSAP局端设备的线路口可以提供STM-1光接口，SMT-4光接口，E1接口。业务板可以提供PDH光接口，100BASE-FX接口，10/100BASE-T接口，GE接口，E1接口，V.35接口，STM-1光接口。
　　用户端设备包括3类：PDH光端机，光纤收发器和SDH/MSTP光端机。可以提供E1接口，V.35接口和10/100BASE-T接口的一种或者多种。

MSAP系统的管理信息通过以下方式传送：
　　●带内方式：采用专用E1电路(利用STM-N中的一个VC12实现通道)或SDH的DCC通道。
　　●带外方式：IP网，通过外部10/100BASE-T管理接口通过IP网络接入到网元管理系统(EMS)。
　　(3)MSAP功能
　　MSAP设备可以满足SDH节点的基本功能要求、支撑SDH
　　STM-1和STM-4光接口能力、具有灵活的交叉连接处理能力，支撑业务板到线路板，业务板到业务板以及线路板到业务板交叉连接类型，交叉连接方向支撑单向、双向、广播(可选)和环回方式。可以提供低阶通道VC-12级别的虚级连功能，并提供级联条件下的VC-12颗粒的交叉处理能力。
　　MSAP的以太网业务组成透传和交换两种方式，透传功能是指来自以太网接口的数据帧不经过二层交换，直接进行协议封装和速率适配后，映射到SDH的虚容器(VC)中，然后通过SDH节点进行点到点传送。MSAP局端设备的以太网透传功能包括：
　　●传输链路带宽可配置。
　　●应保证以太网业务的透明性，包括以太网MAC帧，VLAN标记等的透明传送。
　　●以太网数据帧的封装应采用GFP协议。
　　●数据帧应采用VC通道的虚级连映射，可选采用连续级联来保证数据帧在传输过程中的完整性。
　　MSAP的以太网交换功能是指在一个或多个用户侧以太网物理接口与一个或多个独立的系统侧的VC通道之间，实现基于以太网链路层的数据帧交换。
　　MSAP局端设备的以太网交换功能包括：
　　●传输链路带宽可配置。
　　●实现以太业务汇聚和端口收敛功能。
　　●以太网数据帧的封装应采用GFP协议。
　　●数据帧可以采用VC通道的虚级联映射，采用连续级联映射来保证数据帧在传输过程中的完整性。
　　●实现转发/过滤以太网数据帧的功能，该功能应符合IEEE 802.1D协议的规定。
　　●能够识别符合IEEE 802.1Q规定的数据帧，并根据VLAN信息进行转发。
　　●识别符合IEEE 802.1ad规定的数据帧，并根据S-VLAN和C-VLAN信息进行转发。
　　●提供自学习和静态配置两种方式维护MAC地址表。
　　●IEEE 802.1D快速生成树协议(RSTP)或支撑IEEE 802.1D生成树协议(STP)。
　　●IEEE 802.1p CoS优先级队列。
　　(4)保护倒换功能
　　MSAP设备可以提供良好的保护功能。MSAP局端设备可以支撑主控模块的保护、交叉盘的保护、上联光口保护、电源模块的保护以及时钟模块的保护。
　　在倒换的过程中，所有业务配置和业务连接不会发生差错或丢失，业务质量不会受到影响，保护倒换时间不超过50ms。同时，倒换支撑人工倒换和自动倒换模式。
　　(5)MSAP传送以太网协议
　　MSAP设备采用GFP协议封装以太网MAC帧，GFP是数据信号映射到SDH的通用成帧协议。同时，MSAP设备支撑LCAS功能，LCAS在虚级联源和宿的适配功能中提供了控制机制，能够无损地增加或减少VCG链路容量，以满足带宽需求方面的应用，同时也提供了临时删除失效链路成员的能力。
　　(6)定时与同步要求
在自由振荡状态下，MSAP设备时钟的频率准确度优于±4.6×10-6。当MSAP设备正常锁定参考源一段时间后丢失参考源，其将进入保持状态。
MSAP局端设备时钟的最小牵引范围应为±4.6×10-6，牵引出范围不小于±4.6×10-6。局端设备支撑的同步参考源可以为：
　　●线路板提供的STM-1/4线路信号。
　　●2Mbit/s或2MHz外定时信号。
　　●PDH支路信号。
　　MSAP局端设备能支撑同时设置多路参考源信号，并对每路参考源设置一定的优先级。局端设备时钟能正常跟踪并锁定于高优先级的同步参考源，当高优先级参考源发生故障时，能够自动倒换至低优先级参考源。当高优先级参考源恢复后，被测设备在恢复等待时间(WTR)后又自动倒回线路参考源。若所有参考源均发生故障时，MSAP局端设备将进入保持或自由振荡状态。
　　(7)网络管理
　　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。
　　配置管理可以包括对网元初始化配置;建立和修改网络拓扑图、网元、光链路、子网等拓扑元素的显示;配置和监视网元状态，包括网元的管理状态、通信状态、可用状态等;对网元数据的管理功能，支撑网元数据查询、打印、输出和一致性检查等网元App下载功能，具备在线升级功能和实现用户侧端口状态链路转移功能。配置管理可以实现对以太网业务进行配置，包括以太网端口，VLAN，带宽以及以太网过滤表等信息进行配置。配置管理可以对V.35业务和E1业务进行配置。配置管理还包括对用户端的远程配置，可实现远程配置用户端设备的10/100Base-T接口状态和速率，包括自适应、双工、流控等远程配置用户端设备的E1接口相关参数、配置用户端设备的V35接口，包括速率、时钟模式、接口方式以及对用户端设备进行复位功能和配置用户端设备的远程环回测试功能(E1，V.35)。配置管理还可以实现对SDH，同步定时，网元时间以及保护倒换等配置管理。
　　性能管理包括SDH性能监测参数，以太网性能监测参数，E1业务性能监测参数和V.35业务性能监测参数，以及对性能数据的查询、显示、统计和保存等。
　　告警管理的告警源包括对SDH物理接口告警，再生段告警信息，复用段告警信息，高阶通道(HOPL)告警信息，低阶通道(LOPL)告警信息，PDH性能告警，PDH物理接口告警，以太网业务告警和用户端设备告警。告警管理还可以包括告警的收集、分类、显示、查询、统计、告警的处理以及告警的清除等。
　　安全管理可以按照管理区域细分操作权限。管理区域可以通过不同客户所辖范围或者地域进行划分，可以实现不同客户的安全管理。不同级别的管理员有不同的权限，确保访问请求的发起者只能在自己的权限范围内实行管理操作。敏感信息或固定用户终端鉴权属性，数据库和配置数据只能由授权的个人和管理系统进行操作。报表管理是针对上述管理功能进行再次汇总，包括告警汇总报表、路径汇总报表、性能汇总报表等。
　　(8)与MSTP互通情况
　　MSAP使用标准的STM-1接口与MSTP对接，可以为不同的业务配置不同的时隙。双方使用标准GFP封装的以太网业务，便可以实现以太网业务的互通。同时，通过支撑标准的SDH开销字节，可以提高设备运行时的维护管理能力。
　　3 标准发展情况
　　国际上目前没有关于MSAP的具体的技术标准，国内的标准化组织中国通信标准化协会(CCSA)已经展开相关的标准制定工作，行业标准《接入网技术要求—多业务接入节点(MSAP)》已经于2009年完成报批稿。标准规定了MSAP的系统网络位置和功能模型、功能要求，SDH/PDH传送以太网帧协议、接口要求、性能要求、设备定时与同步要求、保护倒换、维护管理要求以及其它要求。
　　中国的运营商根据自己的需要均制定了相应的MSAP规范。2008年中国联通(原中国网通)就已经制定了《中国网通MSAP测试规范》，对于统一MSAP技术标准和规范起到了重要作用。2009年3月，中国电信也制定了类似的《中国电信MSAP多业务接入节点设备技术规范(暂行)》，进一步规范了相关的MSAP应用。
　　4 结束语
　　MSAP技术的出现配合了电信运营商宽带接入网
　　“光进铜退”的网络演进思路，可以实现对现有电信运营商大客户接入网络的优化;通过提供STM-1上联接口，实现接入网与城域网无缝连接;通过标准的GFP封装可以实现以太网业务的互通;通过增加多种保护手段以及统一的管理平台，便利了运营商的运营维护。同时，相应的MSAP技术规范的出台，统一和规范了MSAP技术，对引导MSAP技术的发展，起到了重要的作用。