在SDH/SONET 155M上承载IP包的解决之道

一、 前言

    随着近年来Internet的发展，IP网络将成为未来通信网络的重要应用平台。各大通信运营商为了传送话音业务已经铺设了采用SDH/SONET技术的庞大的光纤通信基础网络。在向统一的通信网--IP网络演变过程中，保护现有投资就成了各大通信运营商首先考虑的问题。服务供应商需要一些价格经济的解决方案，通过他们现有的的SDH/SONET网络传输以太网业务。CCOM推出了基于EOS（Ethernet over SDH/SONET）技术的应用产品，它能将现有的通信网中的两大技术：即以太网技术和SDH/SONET技术有机地结合起来，因而保护了广大用户和通信运营商的投资，很方便的就可以在原有的网络中开通新的IP业务。

二、 NIF-EOS的技术背景

    最基本的EOS设备是一个独立式的通道服务单元/数字服务单元（Channel Service Unit/Digital Service Unit，CSU/DSU）。它接收以太网帧，使用EOS协议来压缩这些帧，将它们映射到SONET上，经过处理后，发送出完整的SONET帧。在接收方面，它会执行相反的操作，从SONET中抽取出以太网帧，然后发送出去。

    EOS设备可以在SONET中完成时隙插入/取出（ADM），在它们现有的TDM通道外，提供Ethernet支路。这样电信厂商很容易在现有的TDM平台上为它们的客户提供Ethernet界面。

    以太网：以太网是由Xerox公司的Palo Alto研究中心（PARC）在70年代开发出来一种局域网技术，是现在最流行的局域网标准。

    100Base-TX：100Base-TX是一种快速以太网标准，使用CAT5或者更高标准的双绞线电缆，速度达到了100Mbps.

    SDH/SONET：SONET/SDH是一种在光导纤维系统中传送信息的传输技术。它定义了把数据业务进行多路复用的光信号及同步帧结构。SONET/SDH有两种实现：ANSI(American National Standards Institute)发布了SONET(Synchronous Optical Network)标准，而ITU－T(International Telecommunications Union)把欧洲标准命名为SDH(Synchronous Digital Hierarchy)。SONET/SDH主要用于替换过时的、低速率的PDH(Plesyocronous Digital Hierarchy)技术，并且SONET与SDH是全球化的互相兼容的标准。SONET信号是51.84Mbps的整倍数，而SDH信号是3x51.84Mbps的倍数，这两种信号可以互操作。

EOS协议：LAPS

    Ethernet over LAPS（链路访问过程-SDH）由ITU-T X.86标准定义，是一个类似HDLC（高级数据链路控制）的无连接协议，会变成SONET负载。LAPS帧的前两个位元组是为了与HDLC相容的地址和控制常数（分别是0x04和0x03）。SAPI（服务访问点标识符）会指出负载类型，这时Ethernet MAC帧会带有0xfe01的常数。接下来依次是MAC讯框、一个32位的LAPS FCS（CRC）以及一个结束标志。当链路闭置时，会发送讯框之间的间隙位元组，它们与结束标志是一样的。

    所有的数据都会通过一个X 43+1的自我同步密码转换器，然后才会插入到SONET负载中，以避免受到有害封包的影响。

    对齐位元组的HDLC式协议有一项特性，那就是有些位元组会丢失，而由二位元组的序列来取代。因此，当某些Ethernet帧包含许多0x7d和0x7e的位元组时，链路的效率将会下降。

EOS协议：GFP

    GFP就是一般讯框程序（Generic Framing Procedure），它的基础是SDL（简单数据链路），目前还处于草拟阶段。

    GFP是一个完整的协议，具备三个标识选项和两个负载对应选项。除了Ethernet以外，它还能对应PPP、

    光纤通道以及IBM所属的光纤连接（FICON）和企业系统连接（ESCON）。

    GFP帧有两到三位的标识位、负载和32位的FCS选项。每个标识位都有16位的CRC保护。首先是核心标识，它通过负载长度指示器（PLI）来指出讯框长度。接下来是类型标识，包含了压缩的负载的类型代码。延伸的标识位是一个选择性标题，它可以处理逻辑链路、服务类别以及源/目的地址。在简单的点对点应用中可以省略这个标识。最后则是负载数据和一个32位的FCS选项（CRC）。除了核心标识以外的所有栏位，都必须通过X 43+1的自我同步密码转换器，以确保不会受到有害封包的影响。

    如果没有数据要传送，就会送出闭置讯框。闭置讯框是一个长度标识设置为0的核心标识。GFP有一个很好的特性，就是不会丢失字元。链路的产出只会取决于负载的数量，而非负载所包含的位元组值。这也表示接收者必须完成一个搜寻的过程，以找出有效的核心标识，并在找到之后予以锁定。

三、 产品简介

    NIF-EOS可以广泛应用于以太网的互连，通过提供100Base-TX快速以太网接口到STM-1光接口之间的转换，利用SDH/SONET网络把两个快速以太网连接起来，利用现有的TDM资源以低价桥接的方式实现IP网络互联。

    NIF-EOS的STM-1光接口速率为155Mbps，使用了接口为SC的单模光纤，波长为1310nm或1550nm，系统增益大于12dB。它的快速以太网接口符合802.3u 100Base-TX标准，使用RJ45接口，并且工作于全双工状态。而设备有220VAC及-48VDC电源供应方式可选，还使用了电源冗余技术，保证了用户长时间使用设备时的整体稳定性。

    NIF-EOS还提供了丰富的告警功能。该设备不但可以通过LED指示灯来显示链路状态、收发状态以及全双工模式等信息，还提供了声音告警功能，使用户可以更加方便的通过听觉来感知设备故障，从而大大提升了设备使用的安全性。另外，该设备还提供了一个D型9针的母头接口，可以方便地输出设备的告警信息，使设备更加易于进行集中管理。

    另外，NIF-EOS的使用环境也很宽松，在温度为0℃~40℃，相对湿度为5%~90%（无凝结）的环境中可以工作的很好。

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