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的幀結構5第2章 POS接口原理72.1 POS簡介72.2 POS協議棧10第1章 E1/CE1接口原理1.1 E1/CE簡介多年來，通信系統特別是電話系統一直在飛速發展，即使是現在，語音通信仍然在通信總量中占據主導地位。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量、低成本的通信系統。60年代，數字系統出現后，PCM、TDM 技術在通信系統中得到了廣泛的應用，并一直持續到今天。在PDH中，以兩種基本的PCM 通信系統作為其基礎，一種是由ANSI 推薦

2、的T1系統，一種是ITU-T 推薦的E1系統。T1系統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。雖然最初E1/T1系統主要用在語音通信上，但是隨著通信技術的發展，它們也開始更多的用在數據通信上。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，以擴展廣域網接口的種類及數量，提供高密度的低速信號的接入。PCM，即脈沖編碼調制。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，必須進行模數轉

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的語音信號。連續信號經抽樣后，要將這樣的值編成對應的數字碼組,現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系統采用u律壓擴方法，它有24個時隙。E1系統采用A律壓擴，它有32個時隙。將量化后的數據進行編碼,就實現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，實現了一個信道傳輸多路信號的目的。也就是說若干路數字（或模擬）信號可以采用時分復用方式以一定的結構形式復接成一路高速率的復合數字信號群路信號。根據時分復用的概念，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。這些組合信號則構成了一個幀，在下一幀仍按原規則依次送各路信號。實際上數字復節有兩種不同的幀結構 ，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、統采用的是碼組復接，其結構如圖所示（以T1為例，E1與T1的區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的幀結構E1系統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，我們會發現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 系統的同步時隙，其偶數幀的0 時隙專用于傳

7、送FAS 信號。E1 系統從線路上接收數據時，如果E1調幀器FRAMER識別出FAS， 就將FAS所在的時隙作為偶數幀0時隙，從E1調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。偶數幀0 時隙的信號稱為FAS， 而奇數幀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3 次在偶數0 時隙沒有收到FAS，或者連續3 次收到奇數幀NFAS bit2 不為1，則表示已經失去同步，必須重新進行同步。具體的同步過程一般是由調幀器FRAMER根據ITU-T定義的標準協議自動完成，不需要進行干預。E1相當于一個不

8、分時隙、數據帶寬為2M的接口，其邏輯特性與同步串口相同，支持PPP、幀中繼等鏈路層協議，支持IP網絡協議。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，因此產生了cE1接口。CE1在物理上分為32個時隙，對應編號為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等鏈路層協議，支持IP等網絡協議。第2章 POS接口原理2.1 POS簡介POS是一種新出現的在SONET/SDH上承載IP和其他數據包的傳

9、輸技術。POS將長度可變的數據包直接映射進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、點到點的數據連接。可以應用于2層、3層的交換機和路由器。在IP over SONET/SDH結構中，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）同步光學網絡，是ANSI定義的同步傳輸體制，包含一組以51.840Mbps(STS-1)為基數的速率，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議。它通過工業標準化接口提供了強大，速率可選的傳輸機制。SDH（Synchronous Digital Hierarchy）同步數字系列，是CCITT定義的，它使用了SONET速率的一個子集。基本速率是155.520Mbps(STM-1)，以4的倍數遞增如STM-4(622.080)、STM-16(2,488.32)。2.2 POS協議棧IP數據包首先被封裝進PPP協議包，然后根據RFC1662使用HDLC-like格式化成POS幀，最后同步地將字節流映射進SONET/SDH的同步載荷中。RFC1619“PPP