作者：卢洪斌 龙玉璞
0 前言
当前飞速发展的数据业务具有种类多、动态性强，业务呈突发性、非对称性等特点。
原先以承载话音为主要业务的城域接入网络，既无法适应数据业务的新特性，也没法满足数据业务快速增长的带宽需求，成为信息业务发展的瓶颈，造成网络中业务开发和运营的困难。
城域传输网通常采用SDH技术，这种传统的主要为TDM业务优化设计的网络已不能适应数据业务高速发展的需要。当前城域接入层对数据和语音的接入通常可采用MSTP、RPR等技术，具体采用哪一种方式，还要看数据和语音业务量大小的比例，以及不同地区业务发展的趋势。
本文根据城域传输网接入层的发展状况，对MSTP和RPR分别组网的技术及成本进行了分析，并提出城域接入层组网应用策略，目的是为了建设可持续扩展的、适应将来多种业务统一接入的接入网络，以提高网络建设的投入产出比。
1 城域接入层技术综合分析
为便于网络的扩展和治理，城域传输网通常采用分层网络结构，由上至下分为三层：核心层、汇聚层和接入层。对于业务量较小的城域传输网也可采用二层结构：核心层（核心层与汇聚层合并）和接入层。
核心层主要提供大容量的业务调度能力和多种业务的传输能力。汇聚层负责城域区域内业务的汇聚和疏导，提供本地业务的调度和多业务的汇聚、分发能力。接入层通过各种接入技术和线路资源将业务就近接入汇聚点，实现对用户的覆盖。接入层直接面对最终用户，要求具备多种业务的接入能力和接入手段，能快速、灵活地提供用户所需的不同速率的业务。接入层以细颗粒传送、调度和多业务处理为核心，可采用各种低成本、高可靠的传输技术。
接入层可供选择的技术主要有MSTP和RPR。由于接入层中的主要业务包括10M/100M以太网、2M、34M/45M等小颗粒的业务，城域波分技术不适用于这一层面。MSTP适合于在城域传输网提供以TDM业务为主的多业务接入和处理。RPR适用于在城域网中提供IP分组接入和一定的TDM专线业务，为大客户提供差别化的以太网专线以及专用LAN业务。
用于接入层的MSTP设备要求结构紧凑，配置灵活，业务接口丰富，成本低，有L2交换和汇聚功能。接入层采用MSTP可以替代部分数据网络设备，降低网络成本。对IP业务流量占主导的区域，可采用RPR组网，以实现优化的数据业务接入能力。
2 成本分析
根据前面的技术综合分析，在接入层可以采用MSTP或RPR进行城域传输网与IP城域网的统一组网，下面分别就MSTP统一组网与RPR统一组网进行成本对比分析，以综合考虑技术和经济因素，确定城域传输网接入层的技术及应用策略。为进行成本分析比较，需分别为这2种组网方式建立一个可比较的网络模型。
2.1MSTP组网模型
MSTP/622M通道保护环，环长约80km，有7个节点。业务需求模型为集中型，即环上6个节点业务均汇聚到同一个节点上。
配置要求：根据给出的端口类型及比例配置设备，尽量保证每个节点的配置相同且资源利用率最大。
2.2RPR组网模型
RPR/1G环，环长约80km，有7个节点。业务需求模型为集中型，即环上有6个节点业务均汇聚到同一个节点上。配置要求：根据给出的端口类型比例配置设备，尽量保证每个节点的配置相同且资源利用率最大。
2.3分析方法
MSTP组网方式中，每条链路的成本与其分摊的设备公共成本和所配置的带宽资源的多少有关。传输系统配给链路的带宽确定后，不管是TDM链路或是以太网链路，它们所分摊的成本就相应确定了，而不管实际中是否完全利用所分配的带宽。
RPR组网方式中，由于RPR所具有的统计复用、带宽共享以及服务质量保证等功能，每条链路所分摊的成本与公平算法保证的带宽、业务等级、指定的突发最大带宽等因素有关。对于TDM链路其平均成本与MSTP组网方式的算法一样，按其实际所分摊的成本计算。
假设系统公共成本为Tc，环的总带宽为V，接口板价格为D（有k个端口），环中为以太网链路分配的带宽为B，则TDM链路和以太网链路的平均成本P均可表示为
P=■B+2■
MSTP和RPR提供的E1链路的平均成本分别用PE1和P′E1表示，以太网链路的平均成本分别用PT1和P′T1表示。当系统提供的E1端口数为x，以太网端口数为y时，MSTP环和RPR环系统总价PMSTP和PRPR可分别表示为
PMSTP=PE1x+PT1y
PRPR=P′E1x+P′T1y
令以太网链路所占带宽与总带宽之比为R
R=■
则MSTP和RPR系统总价之比Z为
Z=■=■=■
2.4基础数据
MSTP和RPR分别选用网络中已实际应用的某一产品。
2.5结果分析
根据计算方法和数据得到以下结果：
E1链路的平均成本为
MSTP：PE1=2252.2元；
RPR：P′E1=5896.7元。
以太网链路平均成本为
MSTP：PT1=826.79B+3303元；
RPR：P′T1=163.64B+4538元。
则：Z=■
从而可以绘出Z与B、R的关系曲线。
为了方便分析，取B为10Mbit/s，绘出Z与R的关系曲线。
当B＝10Mbit/s时，在Z=1处，R=0.75，即以太网链路所占带宽约为总带宽的75％时，采用MSTP与RPR的总投入相同。当R大于0.75时，Z小于1，即采用MSTP组网比采用RPR组网成本低。反之，当R小于0.75时，Z大于1，即采用RPR组网比采用MSTP组网成本低。当B取其他不同值时，得到的投资平衡点很接近，R均在0.75左右。
3 结论
当网络中以太网链路带宽需求为总带宽的75%以下时，采用MSTP组网比采用RPR组网有成本优势，此时，以太网带宽需求越小，采用MSTP越经济。当网络中以太网链路带宽需求为总带宽的75%以上时，采用RPR组网比采用MSTP组网有成本优势，此时，以太网总带宽需求越大，采用RPR越经济。
计算表明，总体来讲MSTP比RPR有显著的经济优势，这是因为目前SDH经过多年的发展，设备成本已经非常低廉，而RPR设备才刚刚开始商用，高昂的研发费用致使其成本目前还无法有效降低，预计随着RPR的逐渐规模使用，其成本将会有较大幅度降低，届时RPR设备组网的经济优势将会逐渐体现出来。
参考文献
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