EPOS接口原理

1、E1/POS接口原理 目 錄課程說明1課程介紹1第1章 E1/CE1接口原理21.1 E1/CE簡介21.2 E1的幀結(jié)構(gòu)5第2章 POS接口原理72.1 POS簡介72.2 POS協(xié)議棧10第1章 E1/CE1接口原理1.1 E1/CE簡介多年來，通信系統(tǒng)特別是電話系統(tǒng)一直在飛速發(fā)展，即使是現(xiàn)在，語音通信仍然在通信總量中占據(jù)主導地位。為了滿足日益增長的對傳輸速率的要求，人們一直在尋求各種解決方法來提供高質(zhì)量、低成本的通信系統(tǒng)。60年代，數(shù)字系統(tǒng)出現(xiàn)后，PCM、TDM 技術(shù)在通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，并一直持續(xù)到今天。在PDH中，以兩種基本的PCM 通信系統(tǒng)作為其基礎(chǔ)，一種是由ANSI 推薦

2、的T1系統(tǒng)，一種是ITU-T 推薦的E1系統(tǒng)。T1系統(tǒng)主要在北美得到廣泛使用（日本采用的J1，與T1 基本相似），而歐洲以及中國使用的則是E1系統(tǒng)。雖然最初E1/T1系統(tǒng)主要用在語音通信上，但是隨著通信技術(shù)的發(fā)展，它們也開始更多的用在數(shù)據(jù)通信上。目前我司的路由器中，大部分的中低端路由器及部分的高端路由器都支持E1/T1接口，以擴展廣域網(wǎng)接口的種類及數(shù)量，提供高密度的低速信號的接入。PCM，即脈沖編碼調(diào)制。正如前面所說，E1&T1開始時主要用在話音通信中，主要作用是用一路數(shù)字信號來承載多路“話音”信號。而語音信號初始時是模擬信號，并不能直接的插入E1&T1的時隙中，必須進行模數(shù)轉(zhuǎn)

3、換，PCM就是完成這個功能的。 它通常包含三個過程：抽樣、量化和編碼。 首先，要把模擬信號變成時間軸上離散的信號，抽樣定律表明，對于頻帶限制在0f（HZ）的低頻信號來說，在信號的最高頻率分量的每一個周期內(nèi)起碼抽樣兩次，也就是說，抽樣速率fs>=2f（HZ），就可以用抽樣所得的離散信號完全代替原來的信號。對于0.33.4（KHZ）的語音信號，若抽樣頻率fs>=8000（HZ），就能用這些離散的樣值取代原來連續(xù)的語音信號。連續(xù)信號經(jīng)抽樣后，要將這樣的值編成對應(yīng)的數(shù)字碼組,現(xiàn)在一般常用的量化方法有兩種: 一種是北美和日本的u律壓擴（15折線法分段）；令一種是歐洲和我國采用的A律壓擴（13

4、折線法分段）。T1系統(tǒng)采用u律壓擴方法，它有24個時隙。E1系統(tǒng)采用A律壓擴，它有32個時隙。將量化后的數(shù)據(jù)進行編碼,就實現(xiàn)了將模擬信號變化成64K標準速率的PCM信號了，我們通常稱其為DS0（digital signal-level zero ）。量化后的信號并不能直接就傳輸，它還必須經(jīng)過TDM（時分復用），將DS0信號復接在E1或T1的DS1（digital signal-level one）幀中，即將64K的低速信號復接成2.048（E1）或1.544M（T1）的高速信號再進行傳輸。所謂時分復用，是將某一信道按時間加以分割，各路信號的抽樣值依一定的順序占用某一時間間隔（也稱作時隙），即多

5、路信號利用同一個信道在不同的時間進行各自獨立的傳輸。時分復用與頻分復用一樣，實現(xiàn)了一個信道傳輸多路信號的目的。也就是說若干路數(shù)字（或模擬）信號可以采用時分復用方式以一定的結(jié)構(gòu)形式復接成一路高速率的復合數(shù)字信號群路信號。根據(jù)時分復用的概念，將時間分成若干時隙。第一個時隙TS1傳送第一路信號，第二個時隙傳送第二路信號等等。這些組合信號則構(gòu)成了一個幀，在下一幀仍按原規(guī)則依次送各路信號。實際上數(shù)字復節(jié)有兩種不同的幀結(jié)構(gòu) ，一種是每路分配一個短時隙，每時隙送1bit碼字，因而稱這種復接為bit復接；另一種每路分配一個較長的時隙，每時隙傳送由若干bit組成的碼字，稱這種復接為碼組復接。E1&T1系

6、統(tǒng)采用的是碼組復接，其結(jié)構(gòu)如圖所示（以T1為例，E1與T1的區(qū)別僅僅是時隙不同而已，T1有24個時隙，而E1有32個時隙）。1.2 E1的幀結(jié)構(gòu)E1系統(tǒng)采用的是幀同步的方式，固定用0時隙來傳送幀同步信號。因此，在使CE1時，我們會發(fā)現(xiàn)實際使用的時隙只能是131時隙。而T1采用的比特同步的方式，它的第193比特就是用作幀同步用的，因此，T1在用作CT1時是可以使用全部的24個時隙的。在E1 系統(tǒng)中采用幀對齊信號FAS（ Frame Alignment Signal ）提取幀同步。FAS 是特殊的編碼序列，它具體編碼為x0011011 。0 時隙作為E1 系統(tǒng)的同步時隙，其偶數(shù)幀的0 時隙專用于傳

7、送FAS 信號。E1 系統(tǒng)從線路上接收數(shù)據(jù)時，如果E1調(diào)幀器FRAMER識別出FAS， 就將FAS所在的時隙作為偶數(shù)幀0時隙，從E1調(diào)幀器恢復出來的幀同步信號在進入0 時隙之前的一個時鐘出現(xiàn)。偶數(shù)幀0 時隙的信號稱為FAS， 而奇數(shù)幀0 時隙的信號稱為NFAS，NFAS的特征是第二個比特為1，通過NFAS bit2 可以避免NFAS 與FAS 互相混淆。如果連續(xù)3 次在偶數(shù)0 時隙沒有收到FAS，或者連續(xù)3 次收到奇數(shù)幀NFAS bit2 不為1，則表示已經(jīng)失去同步，必須重新進行同步。具體的同步過程一般是由調(diào)幀器FRAMER根據(jù)ITU-T定義的標準協(xié)議自動完成，不需要進行干預。E1相當于一個不

8、分時隙、數(shù)據(jù)帶寬為2M的接口，其邏輯特性與同步串口相同，支持PPP、幀中繼等鏈路層協(xié)議，支持IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。但有時，我們可能希望同一條2M鏈路可以同時向好幾個用戶提供專線服務(wù)，因此產(chǎn)生了cE1接口。CE1在物理上分為32個時隙，對應(yīng)編號為031。其中的31個時隙可以被任意地分成若干組（時隙0用于傳送幀同步信號，不能被捆綁），每組時隙捆綁以后作為一個接口（channel-group）使用，其邏輯特性與同步串口相同，支持PPP、HDLC、FR、LAPB和X.25等鏈路層協(xié)議，支持IP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。第2章 POS接口原理2.1 POS簡介POS是一種新出現(xiàn)的在SONET/SDH上承載IP和其他數(shù)據(jù)包的傳

9、輸技術(shù)。POS將長度可變的數(shù)據(jù)包直接映射進SONET同步載荷中，使用SONET/SDH物理層傳輸標準，提供了一種高速、可靠、點到點的數(shù)據(jù)連接。可以應(yīng)用于2層、3層的交換機和路由器。在IP over SONET/SDH結(jié)構(gòu)中，POS鏈路在相連的高速路由器間提供了一條高帶寬的通道。SONET（Synchronous Optical Network）同步光學網(wǎng)絡(luò)，是ANSI定義的同步傳輸體制，包含一組以51.840Mbps(STS-1)為基數(shù)的速率，如STS-3(155.520)、STS-9(466.560)、STS-12(622.080)、STS-18(933.120)、STS-24(1,244.

10、160)、STS-36(1,866.240)、STS-48(2,488.320)。SONET是一種全球化的標準傳輸協(xié)議。它通過工業(yè)標準化接口提供了強大，速率可選的傳輸機制。SDH（Synchronous Digital Hierarchy）同步數(shù)字系列，是CCITT定義的，它使用了SONET速率的一個子集?；舅俾适?55.520Mbps(STM-1)，以4的倍數(shù)遞增如STM-4(622.080)、STM-16(2,488.32)。2.2 POS協(xié)議棧IP數(shù)據(jù)包首先被封裝進PPP協(xié)議包，然后根據(jù)RFC1662使用HDLC-like格式化成POS幀，最后同步地將字節(jié)流映射進SONET/SDH的同步載荷中。RFC1619“PPP