MSF250的DS1/E1信號格式

關(guān)鍵詞：MSF250；DS1/E1；SONET；SDH；信號格式

通過(guò)多任務(wù)成幀器芯片ＭＳＦ２５０的ＤＳ１／Ｅ１接口，可將２８個(gè)ＤＳ１或２１個(gè)Ｅ１信號以位異步方式映射／解映射到ＶＴ．５／ＴＵ２路徑里，以便通過(guò)ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ接口傳輸。而ＤＳ１／Ｅ１信號也能夠被映射進(jìn)入ＤＳ３／Ｅ３有效載荷，然后再通過(guò)ＤＳ３／Ｅ３功能模塊中的Ｍ１３／Ｅ１３特性被映射進(jìn)ＳＴＳ－１／ＶＣ－３／ＴＵ－３。ＤＳ１／Ｅ１功能模塊由處于收發(fā)兩端的各２８個(gè)ＤＳ１／Ｅ１成幀器組成，這種配置能保證比較可靠的失效隔離（ｆａｕｌｔ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）。

ＭＳＦ２５０支持各種ＤＳ１／Ｅ１信號格式，同時(shí)也可映射進(jìn)入ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ幀格式。

１?。模樱保牛?ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ 映射／解映射

ＭＳＦ２５０成幀器的異步ＤＳ１映射包括７７１個(gè)信息位（Ｉ―Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｉｔｓ）、６個(gè)填充控制位（Ｃ―Ｓｔｕｆｆ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｂｉｔｓ）、２個(gè)填充時(shí)機位（Ｓ―Ｓｔｕｆｆ Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ ｂｉｔｓ）以及８個(gè)開(kāi)銷(xiāo)通信通道位（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａ-ｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ｂｉｔｓ）。其中的填充控制位用于控制兩個(gè)填充位的填充時(shí)機（Ｓ１和Ｓ２）。由于填充位當中可以包括有信息位，并可以通過(guò)多數判決機制來(lái)實(shí)現。因此，整個(gè)映射中可能會(huì )有０個(gè)、１個(gè)或者２個(gè)額外信息位。

該ＭＳＦ２５０成幀器中的Ｅ１異步映射包括１０２３個(gè)信息位、６個(gè)填充控制位、２個(gè)填充時(shí)機位和８個(gè)開(kāi)銷(xiāo)通信通道位。同理，這種映射中也可能有０個(gè)、１個(gè)或者２個(gè)額外信息位。

２ ＤＳ１成幀

對于ＭＳＦ２５０中的兩個(gè)成幀器來(lái)說(shuō)，它們的每一個(gè)都能配置成超級幀ＳｕｐｅｒＦｒａｍｅ（ＳＦ），擴展超級幀Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＳｕｐｅｒＦｒａｍｅ（ＥＳＦ）或者ＳＬＣ－９６等幀格式來(lái)工作。

２．１ 超級幀（ＳＦ）

一般情況下，一個(gè)超級幀（ＳＦ）由１２個(gè)幀組成（或者２３１６位），每一幀包含１９３位。幀比特中承載著(zhù)終端比特和信令比特數據。其它的１９２位承載２４個(gè)ＤＳ０通道。ＳＦ超級幀可承載２狀態(tài)和４狀態(tài)的信令數據，這些信息位于第６和第１２幀中ＤＳ０通道的第８位（ＳＯＮＥＴ順序）。在ＡＮＳＩ（美國國家標準協(xié)會(huì )）模式，當處于Ｊ１模式（參看日本電信標準）時(shí)，ＳＦ的每一個(gè)ＤＳ０通道的第２位都承載了ＲＡＩ（也稱(chēng)黃色告警）信息，ＳＦ超級幀的最后Ｆ位用于承載ＲＡＩ標志。

成幀器在輸入碼流中可搜索特定的幀指示符，從而確定幀和多幀的邊界。成幀算法采用Ｆｔ和Ｆｓ兩個(gè)位。捕獲狀態(tài)機可在輸入碼流中搜索特定的幀指示符，以確定幀定位的正確性。如果無(wú)誤碼地接收到１２個(gè)連續的Ｆｔ和Ｆｓ比特，則可以確定標準幀定位正常；若標準幀定位正常，則維持狀態(tài)機，只要再接收到一個(gè)連續的無(wú)誤碼的成幀序列（Ｆｔ ＆ Ｆｓ），就可以確定多幀定位正常。因此，確定標準幀和多幀定位正常至少需要２個(gè)多幀的接收時(shí)間。一旦多幀定位正常后，幀失步（Ｏｕｔ ｏｆ Ｆｒａｍｅ，簡(jiǎn)稱(chēng)ＯＯＦ）告警就會(huì )撤消。

除了上述的主成幀定界狀態(tài)機外，ＭＳＦ２５０成幀器內部還有一個(gè)輔助成幀狀態(tài)機，該輔助成幀狀態(tài)機的主要作用是在輸入碼流中搜索另外的定幀指示符，以幫助ＭＳＦ２５０在主成幀狀態(tài)機幀定位出錯時(shí)加快系統的成幀速度。

５個(gè)成幀位中的２個(gè)連續兩次出錯就會(huì )觸發(fā)ＯＯＦ告警。此時(shí)如果輔助成幀狀態(tài)機捕獲到了另一個(gè)定幀指示符，則主成幀定界狀態(tài)機的狀態(tài)將被同步成輔助成幀狀態(tài)機的狀態(tài)，這樣，一個(gè)新的多幀定位正常狀態(tài)將被確認，同時(shí)將觸發(fā)一個(gè)幀定位狀態(tài)改變ＣＯＦＡ告警。除此之外，主成幀狀態(tài)機和輔助狀態(tài)機都將啟動(dòng)一次全新的搜索。

實(shí)際上，系統軟件也可以令ＭＳＦ２５０復位標準幀及多幀定位搜索電路，以開(kāi)始一次全新的幀定位指示符的搜索過(guò)程。

超幀的主成幀狀態(tài)機和輔助狀態(tài)機的維持狀態(tài)可以通過(guò)一個(gè)微處理器寄存器直接讀出。

２．２ ＥＳＦ幀

ＭＳＦ２５０成幀器的一個(gè)擴展超級幀?ＥＳＦ?通常由２４幀（或者４６３２位）組成。每一幀含有１９３位。幀內承載的數據包括：幀定位字節、４ｋｂｉｔ／ｓ的ＨＤＬＣ通道（Ｄ通道）及一個(gè)ＣＲＣ－６。其中Ｄ通道用于在ＤＳ１鏈路上傳輸管理數據。ＣＲＣ－６用來(lái)檢查ＤＳ１多幀的完整性并有選擇地用于加強成幀電路的可靠性。其余１９２位承載２４個(gè)ＤＳ０通道。ＥＳＦ超級幀承載２個(gè)、４個(gè)或６個(gè)狀態(tài)信令信息，這些信息位于第６、１２、１８以及第２４幀中的每一個(gè)ＤＳ０通道的第８位（ＳＯＮＥＴ順序）。當在ＨＤＬＣ通道中發(fā)送８個(gè)０，緊接著(zhù)再發(fā)８個(gè)１時(shí)，將觸發(fā)黃色告警。

成幀器可在輸入碼流中搜索幀定位字節，以確定幀和幀之間的邊界。捕獲狀態(tài)機執行搜索算法使用的是幀定位字節序列ＦＰＳ。如果１８個(gè)連續的ＦＰＳ字節被依次正確地接收到（如３個(gè)連續的多幀），則ＭＳＦ２５０認為已經(jīng)建立正常的標準幀定位。一旦確定標準幀定位正常，維持狀態(tài)機將在檢測到下一個(gè)連續多幀脈沖的位置正常后，令ＭＳＦ２５０確認已經(jīng)建立正常的多幀定位機制。因此，確認標準幀及多幀定位正常至少需要４個(gè)多幀的捕捉時(shí)間。當ＭＳＦ２５０確認多幀定位正常后，將會(huì )撤消ＯＯＦ告警。

確認多幀定位正常前，可以先檢查ＣＲＣ－６字節。如果使用ＣＲＣ－６檢驗，成幀器將在確認定位正常前檢查若干個(gè)（最多可查３２個(gè)，缺省情況為２個(gè)）連續多幀的ＣＲＣ－６檢驗和。如果校驗和沒(méi)錯，則可認定幀定位正常，同時(shí)ＯＯＦ告警撤消；如果校驗和有錯，則主維持狀態(tài)機將返回ＯＯＦ狀態(tài)。此時(shí)，若輔助狀態(tài)機捕獲到了另一個(gè)定幀指示符，則主成幀定界狀態(tài)機的狀態(tài)將被同步成輔助成幀狀態(tài)機的狀態(tài)，此時(shí)一個(gè)新的多幀定位正常狀態(tài)將被確認，同時(shí)將觸發(fā)一個(gè)幀定位狀態(tài)改變ＣＯＦＡ告警信號。除此之外，主成幀狀態(tài)機和輔助狀態(tài)機都將啟動(dòng)一次全新的搜索。

一旦成幀器發(fā)現幀定位字節，幀內比特將被連續地與期望的幀定位字節相比較。５個(gè)成幀位中的２個(gè)連續兩次出錯就會(huì )觸發(fā)ＯＯＦ告警。此時(shí)如果輔助成幀狀態(tài)機捕獲到了另一個(gè)定幀指示符，則主成幀定界狀態(tài)機的狀態(tài)將被同步成輔助成幀狀態(tài)機的狀態(tài)，此時(shí)一個(gè)新的多幀定位正常狀態(tài)將被確認。除此之外，主成幀狀態(tài)機和輔助狀態(tài)機都將啟動(dòng)一次全新的搜索。與此同時(shí)，系統軟件可以令ＭＳＦ２５０復位標準幀及多幀定位搜索電路，以開(kāi)始一次全新的幀定位指示符的搜索過(guò)程。

擴展超級幀的主成幀狀態(tài)機和輔助狀態(tài)機的維持狀態(tài)可以通過(guò)一個(gè)微處理器寄存器直接讀出。

２．３ ＳＬＣ－９６ 幀

在ＳＬＣ－９６模式中，７２幀通常被當作一個(gè)單獨的超級幀來(lái)處理。

ＳＬＣ－９６幀中包括３６個(gè)終端信息位（奇位）和３６個(gè)信令位（偶位）。在３６個(gè)信令位中，２０個(gè)Ｆｓ位用于支持數據鏈路，其中１１個(gè)位用于集中（Ｃ位），３個(gè)位用于維護（Ｍ位），２個(gè)位用于告警（Ａ位），４個(gè)位用于線(xiàn)路交換（Ｓ位）；剩下的１６個(gè)Ｆｓ、Ｆｔ位用來(lái)實(shí)現幀、超幀定位，其中，固定值０１０１的位稱(chēng)為擾流器位，通常被置于第４６、４８、５０、７０幀中。另外，ＳＬＣ－９６幀還會(huì )在每個(gè)ＤＳ０通道的ｂｉｔ ２中攜帶ＲＡＩ信號（黃色告警）。

通過(guò)成幀器在輸入碼流中搜索幀定位字節可以確定幀和幀之間的邊界。捕獲狀態(tài)機執行搜索算法使用Ｆｔ、Ｆｓ及擾流器位。如果４８個(gè)連續的Ｆｔ、Ｆｓ位被依次正確地接收到（如４８個(gè)連續幀），則ＭＳＦ２５０認為已經(jīng)建立正常的標準幀定位。在幀邊界搜索過(guò)程中，可以利用４個(gè)擾流器位。一旦確定標準幀定位正常，維持狀態(tài)機將在檢測到１２個(gè)連續多幀脈沖的位置正常后，令ＭＳＦ２５０確認已經(jīng)建立正常的多幀定位機制。當ＭＳＦ２５０確認多幀定位正常后，將會(huì )撤消ＯＯＦ告警。

除了上述主成幀定界狀態(tài)機外，ＭＳＦ２５０內部還有一個(gè)輔助成幀狀態(tài)機，其主要作用是在輸入碼流中搜索另外的定幀指示符，以幫助ＭＳＦ２５０在主成幀狀態(tài)機幀定位出錯時(shí)加快系統的成幀速度。

一旦成幀器發(fā)現幀定位字節，幀內比特將被連續地與期望的幀定位字節相比較。當４個(gè)成幀位中的２個(gè)連續兩次出錯時(shí)，器件就會(huì )觸發(fā)ＯＯＦ告警。如果ＳＰＯＩＬＥＲ＿ＣＨＥＣＫ使能，擾流器位將被包括在被比較之列。此時(shí)如果輔助成幀狀態(tài)機捕獲到了另一個(gè)定幀指示符，則主成幀定界狀態(tài)機的狀態(tài)將被同步成輔助成幀狀態(tài)機的狀態(tài)，此時(shí)將有一個(gè)新的多幀定位正常狀態(tài)被確認，同時(shí)將觸發(fā)一個(gè)幀定位狀態(tài)改變ＣＯＦＡ告警。除此之外，主成幀狀態(tài)機和輔助狀態(tài)機都將啟動(dòng)一次全新的搜索。

同時(shí)，系統軟件可以令ＭＳＦ２５０復位標準幀及多幀定位搜索電路，以開(kāi)始一次全新的幀定位指示符的搜索過(guò)程。

ＳＬＣ－９６幀格式中的主成幀狀態(tài)機和輔助狀態(tài)機的維持狀態(tài)通常都可以通過(guò)一個(gè)微處理器寄存器直接讀出。

３?。牛睅袷?/B>

單個(gè)的Ｅ１幀有２５６位，被分割成３２個(gè)時(shí)隙。并不是所有的時(shí)隙都可用于承載語(yǔ)音或數據。Ｅ１幀包括ＦＡＳ（Ｆｒａｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ）定位幀和非ＦＡＳ幀。定位幀中的時(shí)隙０攜帶幀定位字節，因此可用于實(shí)現Ｅ１幀定位。而非定位幀中的時(shí)隙０則攜帶信令或數據鏈路消息。固定的ＦＡＳ序列用于幀及多幀的邊界定位。ＣＲＣ多幀結構的Ｓｉ?內部）位用于承載ＣＲＣ－４運算結果。

Ｓｉ（內部）位承載通常用于ＣＲＣ多幀隊列目的中的一個(gè)指定值。第二位包括一個(gè)“１”，可被用于幀和多幀隊列。第三位攜帶ＲＡＩ（黃色告警，檢測到ＬＯＳ或ＬＯＦ時(shí)觸發(fā)并置１，正常時(shí)置０）并傳送至遠端。第四位到第八位可提供一條速率為２０ｋｂｉｔ／ｓ的數據鏈路。

Ｅ１成幀器支持ＣＲＣ多幀和ＣＡＳ多幀。

３．１ ＣＲＣ多幀

ＣＲＣ多幀有兩個(gè)子多幀（Ｓｕｂ Ｍｕｌｔｉ Ｆｒａｍｅｓ），它們每一個(gè)都包括８個(gè)幀。Ｃ１至Ｃ４攜帶的ＣＲＣ－４數據可由前一個(gè)ＳＭＦ計算得到。每個(gè)非ＦＡＳ幀的ｂｉｔ １固定取值為００１０１１，可作為ＣＲＣ多幀定位字節。Ｅ位被用來(lái)表征本地Ｅ１成幀器檢測到了一個(gè)錯誤的子多幀。

３．２ ＣＡＳ多幀

ＣＡＳ多幀由１６個(gè)連續的Ｅ１幀組成。

ＣＡＳ多幀的第一幀的第１６時(shí)隙攜帶有該ＣＡＳ多幀的定位字節，同時(shí)，該時(shí)隙還攜帶性能信息并負責將其傳送至遠端。第１幀的第１６時(shí)隙攜帶語(yǔ)音信道１、１６的信令信息，第２幀的第１６時(shí)隙攜帶語(yǔ)音信道２、１７的信令信息，以此類(lèi)推。

成幀器的捕獲狀態(tài)機在輸入碼流中搜索幀定位字節ＦＡＳ。當檢測到ＦＡＳ時(shí)，ＭＳＦ２５０將檢查非ＦＡＳ幀時(shí)隙０的ｂｉｔ ２，如果其值為０，則該狀態(tài)機將開(kāi)始一次全新的幀搜索過(guò)程；如果其值為１且下一個(gè)ＦＡＳ被正確地檢測到，成幀器將確認幀定位基本正常。如果連續三個(gè)ＦＡＳ出錯，將會(huì )產(chǎn)生定位丟失告警，并將觸發(fā)一次全新的幀搜索過(guò)程。

當成幀器確認幀定位基本正常后，成幀器狀態(tài)機可以進(jìn)一步通過(guò)ＣＲＣ－４多幀定位或ＣＡＳ多幀定位精確確定幀邊界。ＣＲＣ－４多幀定位依附在非ＦＡＳ幀１、３、５、７、９、１１的ｂｉｔ １中搜索幀定位字節００１０１１，如果狀態(tài)機在８ｍｓ內能發(fā)現ｎ個(gè)連續的ＣＲＣ－４幀定位信號，則認為ＣＲＣ－４多幀定位正常。進(jìn)入定位正常狀態(tài)后，狀態(tài)機將開(kāi)始監測幀丟失情況，如果狀態(tài)機檢測到ｎ個(gè)連續的ＣＲＣ錯誤，則產(chǎn)生一個(gè)ＣＲＣ多幀定位丟失告警?之后，狀態(tài)機將強制重新開(kāi)始在輸入碼流中搜索全新幀。

ＣＡＳ多幀定位狀態(tài)機用于監測每一幀的第１６時(shí)隙，如果在收到一個(gè)定位字節后，下一個(gè)第１６時(shí)隙的第 １位到第４位為０值，則可確認ＣＡＳ多幀定位正常，同時(shí)ＣＡＳ幀丟失告警將被撤消。

除了基本的幀定位丟失情況之外（這將直接觸發(fā)ＣＡＳ幀定位丟失告警），兩個(gè)連續的第１６時(shí)隙４位全０標志接收出錯，或者在一段時(shí)間內兩個(gè)連續的多幀的第１６時(shí)隙的所有位為０時(shí)，也可以觸發(fā)ＣＡＳ幀定位丟失告警。

同時(shí)，系統軟件可以令ＭＳＦ２５０復位成幀器，以開(kāi)始一次全新的幀定位指示符的搜索過(guò)程。ＦＡＳ成幀器的狀態(tài)可以通過(guò)一個(gè)微處理器寄存器直接讀出。

４　結束語(yǔ)

ＭＳＦ２５０是一個(gè)功能非常強大的芯片，可被廣泛應用于ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ設備中。它不僅有ＤＳ１／Ｅ１接口，還有ＤＳ３／Ｅ３、１０Ｍ／１００Ｍ／１０００Ｍ以太網(wǎng)等多種業(yè)務(wù)接口。在ＳＤＨ設備中，ＤＳ１／Ｅ１是最基本的電信號基群。了解ＭＳＦ２５０的ＤＳ１／Ｅ１的信號格式對熟悉、了解、應用該芯片非常有好處。