SDH、RPR、PTN三种光纤传输技术对比分析

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SDH、RPR、PTN三种光纤传输技术对比分析

高速公路通信系统最重要的就是光传输系统，选择什么样的光传输技术决定了高速公路通信系统的传输带宽和传输模式，也决定了整条高速公路信息化的传输带宽和信息传输模式。

随着高速公路以视频联网监控业务为主的业务推动，目前主流的SDH系统也渐渐不容易满足其要求了，且SDH技术发展到如今已经不能满足电信网络业务IP化和网络扁平化的发展趋势，已经到了其生命力的末期，而替代的光传输技术比较多，目前主流光传输技术有SDH/MSTP、RPR、PTN等，这些技术各有其优缺点和适用范围，现在就对上述技术做一对比分析，以选择最适合高速公路通信系统使用的技术。

1、SDH/MSTP

SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系），是目前高速公路干线光传输系统和接入网系统应用最多的技术。SDH以电路交换为核心，将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。最初SDH只为其他系统设备提供TDM业务，随着技术的发展和业务需要，同时需要承载TDM、ATM、IP等业务，MSTP（Multi-Service Transfer Platform，多业务传送平台）技术就诞生了。SDH/MSTP系统提供155M、622M、2.5G、10G等光纤传输速度，提供高速公路常用的各种业务接口。

SDH/MSTP技术具有如下特点：
Ø技术成熟，设备应用广泛，系统稳定可靠；
Ø能够支撑E1、IP、ATM等多种业务接入，业务传输安全可靠；
Ø系统高可靠性和自愈保护恢复功能；
Ø网络管理功能强大；
Ø系统可以平滑升级、扩容。

但SDH/MSTP技术也有如下一些不足：
Ø承载效率低下，大量带宽被系统浪费掉；
Ø不能对基于以太网的用户提供多等级具有质量保障的服务，服务类型属于面向非连接，不能提供端到端的质量保障；
Ø每个MSTP设备的以太网处理板卡需要对每个业务进行MAC地址查询，随着环路上的节点增加，查询MAC地址表速度下降，处理性能明显下降。
Ø端口带宽不能动态分配，对高速公路视频监控业务承载能力不足。

2、RPR

RPR（Resilient Packet Ring，弹性分组环），是针对网络中各个业务网络的需求，吸取了SDH技术和分组网络（ATM、以太网）的各自优点，为运营商和专网用户提供了一个面向未来IP分组优化，又同时兼顾过去而支撑TDM业务交换的解决方案。

RPR是一种链路层的媒介访问控制（MAC）技术，RPR可以使用以太网和SDH/SONET作为物理层，当采用SDH为物理层时，RPR可以与SDH网络无缝连接；内嵌RPR的MSTP可以很好解决TDM和数据业务传输的矛盾，同时实现TDM和Packet业务的ADM。在高速公路中正是将RPR内嵌到SDH设备中使用。

RPR具有如下特点：
Ø强大的保护能力：RPR采用双环结构，双环互为保护和备份，再加上SDH的环网保护功能，因此保护能力非常强大；
Ø业务分级传输：按不同业务划分不同保护级别，有利于满足不同业务需要；
Ø动态的带宽分配：通过LCAS链路容量调整方案、虚级联和RPR的统计空间复用技术实现了端口带宽动态分配；
Ø高效带宽利用率：RPR单播帧在目的节点剥离的机制，实现了环上带宽的空间重用。环上带宽可以几个点的业务共用，带宽利用率相对于SDH提高。

虽然RPR具有上述优点，但还是要受限于SDH的总带宽限制和电路交换的制约，而且RPR只传输以太网业务，只能组成环网，不支撑其他组网方式，因此在高速公路中只适用于在接入网中作为SDH技术的升级使用，以解决SDH系统以太网传输效率低下，无法全部接入高速公路视频监控的需要。RPR作为一种过渡技术，已经在高速公路中得到了大量的应用。

3、PTN

PTN（Packet Transport Network，分组传送网），是一种以分组作为传送单位，承载电信级以太网业务为主，兼容TDM、ATM和FC等业务的综合传送技术。

PTN技术无疑是目前传送技术发展的一个高峰，他解决了SDH网络传输数据业务的一缺点，保留了SDH系统的同步时钟、保护倒换技术、管理维护方面的优点，并且吸取了IP网络中传输数据业务的优点，完美的吸取结合了各种技术的优点，是最符合当前ALL IP化对传输网的要求，也是目前看来最有可能实现传输网络统一的技术。

PTN具有如下优点：
Ø具备强大的OAM，从而保证网络可监控，可以实现高效的保护，从而保证网络的可靠性；
Ø高带宽：提供千兆和万兆网络接口，相对于SDH业务带宽提升；
Ø网络承载效率高：由于采用分组交换，系统开销不过多占用资源，因此网络承载效率相比SDH而言提高；
Ø带宽共享及端口速率动态调整：PTN针对分组业务流的突发性，能够采用统计复用的方法进行传送，既能满足高优先级业务的性能要求，又能尽可能充分共享未用带宽，解决了TDM交换时代带宽无法共享、无法有效支撑突发业务的根本缺陷。
Ø设备接口丰富，可承载多种多样的业务，如以太网业务、TDM业务、ATM业务；
Ø高可靠性：低于50ms的保护，端到端的QoS保证，多业务支撑，强大的拓扑，业务，带宽，节点，告警，性能的管理能力和业务安全性；

PTN技术的妙处在于完美地结合了数据技术与传输技术，因此其吸取了这两种技术的优点并继承发扬，摒弃了两种技术各自的缺点，是目前接入层汇聚层光纤承载技术的最佳选择。

传送网从上世纪80年代SDH产生以来，其核心技术从没有像今天这样，发生如此大的改变。PTN技术如此令人惊讶，它的出现彻底改变了TDM 作为核心的位置，代之以分组交换和QoS支撑。它可以完全接纳所有曾经出现的重要的网络，它完整地保持了传送网技术的核心精神，毫无疑问，PTN作为SDH传送网的继承者，在网络基础服务中将发挥基石作用。

4、总结

在高速公路本地网络业务向全IP化演进的大背景下，在收费系统、各种外场监控设备、监控数据等都已经是以IP为基础实现各种各样的业务接入，各种业务控制也逐渐转向IP化的条件下，高速公路本地传输网为了实现对上层业务的高效承载，从SDH/MSTP演进到PTN是大势所趋。

SDH/MSTP、RPR、PTN三种技术对比分析如下表所示：

	MSTP	MSTP+RPR	PTN
传输技术	TDM业务为主，以太网业务为辅	以太网业务与TDM业务并重	以太网业务与TDM业务并重
设备带宽	155M/622M/2.5G	155M/622M/2.5G	1000M和10G
带宽利用率	因系统开销占用大量带宽，且约有一半的带宽用于保护，实际使用带宽约为50%，带宽利用率较低	环内带宽动态调整机制，实现业务带宽动态调整，相比MSTP利用率更高，但整体受SDH限制	基于分组交换的传送模式，系统带宽基本都可以用于业务传输，且可实现带宽动态调整和弹共享，实际带宽使用效率超过90%，相比MSTP、RPR带宽利用率更高
业务承载性能	承载TDM业务较好，承载以太网业务效率不高，无法承载大容量以太网业务	较大容量以太网业务承载	大容量以太网业务承载性能最好，同时也可提供各类TDM业务，适应各种业务传输
适用性分析	适用固定带宽的业务传输，如语音、监控数据、收费数据等固定带宽业务	本环网内带宽共享，适用环网内各站点在传多路视频、图像时对带宽需求做动态调整	IP业务特性的“柔性”传输管道，能更好的适应高速公路各种类型业务，如：收费数据、视频图像、办公网络等

[ 本帖最后由 tomtuo 于 2011-8-19 10:41 编辑 ]