1、课程 DA000006E1/POS接口原理ISSUE 1.0DA000006 E1/POS 接口原理 ISSUE1.0ISSUE 1.0 目 录i目 录课程说明 .1课程介绍 .1第 1 章 E1/CE1 接口原理 .21.1 E1/CE 简介 .21.2 E1 的帧结构 .5第 2 章 POS 接口原理 .72.1 POS 简介 .72.2 POS 协议栈 .10DA000006 E1/POS 接口原理 ISSUE1.0 课程说明1课程说明课程介绍本课程主要介绍在高端数据通信产品中常见的两种物理接口： E1/CE1、POS。DA000006 E1/POS 接口原理 ISSUE1.0 第 1
2、章 E1/CE1 接口原理2第 1 章 E1/CE1 接口原理1.1 E1/CE 简介 E1/C简 介简 介程 控 交 换 机 程 控 交 换 机 程 控 交 换 机程 控 交 换 机电 话 电 话 电 话 NE40NE40NE40NE40E1E1 E1E1多年来，通信系统特别是电话系统一直在飞速发展，即使是现在，语音通信仍然在通信总量中占据主导地位。为了满足日益增长的对传输速率的要求，人们一直在寻求各种解决方法来提供高质量、低成本的通信系统。60 年代，数字系统出现后，PCM、TDM 技术在通信系统中得到了广泛的应用，并一直持续到今天。在 PDH 中，以两种基本的 PCM 通信系统作为其基础
3、，一种是由 ANSI 推荐的 T1 系统，一种是 ITU-T 推荐的 E1 系统。T1 系统主要在北美得到广泛使用（日本采用的 J1，与 T1 基本相似），而欧洲以及中国使用的则是 E1 系统。虽然最初 E1/T1 系统主要用在语音通信上，但是随着通信技术的发展，它们也开始更多的用在数据通信上。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，以扩展广域网接口的种类及数量，提供高密度的低速信号的接入。DA000006 E1/POS 接口原理 ISSUE1.0 第 1 章 E1/CE1 接口原理3脉 冲 编 码 调 制脉 冲 编 码 调 制抽 样 量 化 编 码
4、电 话 线 路 上的 模 拟 信 号 E1/T线 路 上的 数 字 信 号脉 冲 编 码 调 制 (PCM)PCM，即脉冲编码调制。正如前面所说， E1&T1 开始时主要用在话音通信中，主要作用是用一路数字信号来承载多路“话音”信号。而语音信号初始时是模拟信号，并不能直接的插入 E1&T1 的时隙中，必须进行模数转换，PCM 就是完成这个功能的。 它通常包含三个过程：抽样、量化和编码。 首先，要把模拟信号变成时间轴上离散的信号，抽样定律表明，对于频带限制在 0f（HZ）的低频信号来说，在信号的最高频率分量的每一个周期内起码抽样两次，也就是说，抽样速率 fs=2f（HZ） ，就可以用抽样所得的离
5、散信号完全代替原来的信号。对于 0.33.4 （KHZ）的语音信号，若抽样频率fs=8000（HZ） ，就能用这些离散的样值取代原来连续的语音信号。连续信号经抽样后，要将这样的值编成对应的数字码组,现在一般常用的量化方法有两种: 一种是北美和日本的 u 律压扩（15 折线法分段） ；令一种是欧洲和我国采用的 A 律压扩（ 13 折线法分段） 。T1 系统采用 u 律压扩方法，它有 24 个时隙。E1 系统采用 A 律压扩，它有 32 个时隙。将量化后的数据进行编码,就实现了将模拟信号变化成 64K 标准速率的 PCM信号了，我们通常称其为 DS0（digital signal-level ze
6、ro ）。DA000006 E1/POS 接口原理 ISSUE1.0 第 1 章 E1/CE1 接口原理4E1帧 结 构 介 绍帧 结 构 介 绍量化后的信号并不能直接就传输，它还必须经过 TDM（时分复用） ，将 DS0信号复接在 E1 或 T1 的 DS1（digital signal-level one）帧中，即将 64K 的低速信号复接成 2.048（E1）或 1.544M（T1 ）的高速信号再进行传输。所谓时分复用，是将某一信道按时间加以分割，各路信号的抽样值依一定的顺序占用某一时间间隔（也称作时隙） ，即多路信号利用同一个信道在不同的时间进行各自独立的传输。时分复用与频分复用一样，
7、实现了一个信道传输多路信号的目的。也就是说若干路数字（或模拟）信号可以采用时分复用方式以一定的结构形式复接成一路高速率的复合数字信号群路信号。根据时分复用的概念，将时间分成若干时隙。第一个时隙 TS1 传送第一路信号，第二个时隙传送第二路信号等等。这些组合信号则构成了一个帧，在下一帧仍按原规则依次送各路信号。实际上数字复节有两种不同的帧结构 ，一种是每路分配一个短时隙，每时隙送 1bit 码字，因而称这种复接为 bit 复接；另一种每路分配一个较长的时隙，每时隙传送由若干 bit 组成的码字，称这种复接为码组复接。E1&T1 系统采用的是码组复接，其结构如图所示（以 T1 为例，E1 与 T1
8、 的区别仅仅是时隙不同而已，T1 有 24 个时隙，而 E1 有 32 个时隙）。DA000006 E1/POS 接口原理 ISSUE1.0 第 1 章 E1/CE1 接口原理51.2 E1 的帧结构 E1 系统采用的是帧同步的方式，固定用 0 时隙来传送帧同步信号。因此，在使 CE1 时，我们会发现实际使用的时隙只能是 131 时隙。而 T1 采用的比特同步的方式，它的第 193 比特就是用作帧同步用的，因此， T1 在用作CT1 时是可以使用全部的 24 个时隙的。在 E1 系统中采用帧对齐信号 FAS（ Frame Alignment Signal ）提取帧同步。FAS 是特殊的编码序列
9、，它具体编码为 x0011011 。0 时隙作为 E1 系统的同步时隙，其偶数帧的 0 时隙专用于传送 FAS 信号。E1 系统从线路上接收数据时，如果 E1 调帧器 FRAMER 识别出 FAS， 就将 FAS 所在的时隙作为偶数帧 0 时隙，从 E1 调帧器恢复出来的帧同步信号在进入 0 时隙之前的一个时钟出现。偶数帧 0 时隙的信号称为 FAS， 而奇数帧 0 时隙的信号称为 NFAS，NFAS的特征是第二个比特为 1，通过 NFAS bit2 可以避免 NFAS 与 FAS 互相混淆。如果连续 3 次在偶数 0 时隙没有收到 FAS，或者连续 3 次收到奇数帧NFAS bit2 不为
10、1，则表示已经失去同步，必须重新进行同步。具体的同步过程一般是由调帧器 FRAMER 根据 ITU-T 定义的标准协议自动完成，不需要进行干预。DA000006 E1/POS 接口原理 ISSUE1.0 第 1 章 E1/CE1 接口原理6E1与 C与E1 不 分 时 隙CE1 分 32个 时 隙E1 相当于一个不分时隙、数据带宽为 2M 的接口，其逻辑特性与同步串口相同，支持 PPP、帧中继等链路层协议，支持 IP 网络协议。但有时，我们可能希望同一条 2M 链路可以同时向好几个用户提供专线服务，因此产生了cE1 接口。CE1 在物理上分为 32 个时隙，对应编号为 031 。其中的 31
11、个时隙可以被任意地分成若干组（时隙 0 用于传送帧同步信号，不能被捆绑），每组时隙捆绑以后作为一个接口（channel-group）使用，其逻辑特性与同步串口相同，支持 PPP、HDLC、FR、LAPB 和 X.25 等链路层协议，支持 IP 等网络协议。DA000006 E1/POS 接口原理 ISSUE1.0 第 2 章 POS 接口原理7第 2 章 POS 接口原理2.1 POS 简介 POS接 口 及 其 支 持 的 协 议 简 介接 口 及 其 支 持 的 协 议 简 介POS（ acket Ovr SNET/DH） 是 一 种 在 SONET/DH上 承载 I和 其 他 数 据 包
12、 的 传 输 技 术 。将 长 度 可 变 的 数 据 包 直 接 映 射 进 T/同 步 载 荷中 ， 使 用 SONET/DH物 理 层 传 输 标 准 ， 提 供 了 一 种 高 速 、 可靠 、 点 到 点 的 数 据 连 接 。P接 口 在 数 据 链 路 层 支 持 P协 议 ， 在 网 络 层 支 持 IP协 议 。POS 是一种新出现的在 SONET/SDH 上承载 IP 和其他数据包的传输技术。POS 将长度可变的数据包直接映射进 SONET 同步载荷中，使用SONET/SDH 物理层传输标准，提供了一种高速、可靠、点到点的数据连接。可以应用于 2 层、3 层的交换机和路由器。DA000006 E1/POS 接口原理 ISSUE1.0 第 2 章 POS 接口原理8POS互 联 网 的 应 用互 联 网 的 应 用SONET/SDH网 络高 端 路 由 器 高 端 路 由 器SONET/SDH链 路在 IP over SONET/SDH 结构中，POS 链路在相连的高速路由器间提供了一条高带宽的通道。
