MSF250的DS1/E1信號(hào)格式

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

通過(guò)多任務(wù)成幀器芯片ＭＳＦ２５０的ＤＳ１／Ｅ１接口，可將２８?jìng)€(gè)ＤＳ１或２１個(gè)Ｅ１信號(hào)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(hào)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?jìng)€(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(hào)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(jī)位（Ｓ―Ｓｔｕｆｆ Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ ｂｉｔｓ）以及８?jìng)€(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(jī)（Ｓ１和Ｓ２）。由于填充位當(dāng)中可以包括有信息位，并可以通過(guò)多數(shù)判決機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。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(jī)位和８?jìng)€(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(duì)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(jí)幀ＳｕｐｅｒＦｒａｍｅ（ＳＦ），擴(kuò)展超級(jí)幀Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＳｕｐｅｒＦｒａｍｅ（ＥＳＦ）或者ＳＬＣ－９６等幀格式來(lái)工作。

２．１ 超級(jí)幀（ＳＦ）

一般情況下，一個(gè)超級(jí)幀（ＳＦ）由１２個(gè)幀組成（或者２３１６位），每一幀包含１９３位。幀比特中承載著終端比特和信令比特?cái)?shù)據(jù)。其它的１９２位承載２４個(gè)ＤＳ０通道。ＳＦ超級(jí)幀可承載２狀態(tài)和４狀態(tài)的信令數(shù)據(jù)，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(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）模式，當(dāng)處于Ｊ１模式（參看日本電信標(biāo)準(zhǔn)）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(jí)幀的最后Ｆ位用于承載ＲＡＩ標(biāo)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(jī)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(xù)的Ｆｔ和Ｆｓ比特，則可以確定標(biāo)準(zhǔn)幀定位正常；若標(biāo)準(zhǔn)幀定位正常，則維持狀態(tài)機(jī)，只要再接收到一個(gè)連續(xù)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)外，ＭＳＦ２５０成幀器內(nèi)部還有一個(gè)輔助成幀狀態(tài)機(jī)，該輔助成幀狀態(tài)機(jī)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(jī)幀定位出錯(cuò)時(shí)加快系統(tǒng)的成幀速度。

５個(gè)成幀位中的２個(gè)連續(xù)兩次出錯(cuò)就會(huì)觸發(fā)ＯＯＦ告警。此時(shí)如果輔助成幀狀態(tài)機(jī)捕獲到了另一個(gè)定幀指示符，則主成幀定界狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)將被同步成輔助成幀狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)，這樣，一個(gè)新的多幀定位正常狀態(tài)將被確認(rèn)，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(jī)和輔助狀態(tài)機(jī)都將啟動(dòng)一次全新的搜索。

實(shí)際上，系統(tǒng)軟件也可以令ＭＳＦ２５０復(fù)位標(biāo)準(zhǔn)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(jī)和輔助狀態(tài)機(jī)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(kuò)展超級(jí)幀?ＥＳＦ?通常由２４幀（或者４６３２位）組成。每一幀含有１９３位。幀內(nèi)承載的數(shù)據(jù)包括：幀定位字節(jié)、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(shù)據(jù)。ＣＲＣ－６用來(lái)檢查ＤＳ１多幀的完整性并有選擇地用于加強(qiáng)成幀電路的可靠性。其余１９２位承載２４個(gè)ＤＳ０通道。ＥＳＦ超級(jí)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(dāng)在ＨＤＬＣ通道中發(fā)送８?jìng)€(gè)０，緊接著再發(fā)８?jìng)€(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(jié)，以確定幀和幀之間的邊界。捕獲狀態(tài)機(jī)執(zhí)行搜索算法使用的是幀定位字節(jié)序列ＦＰＳ。如果１８?jìng)€(gè)連續(xù)的ＦＰＳ字節(jié)被依次正確地接收到（如３個(gè)連續(xù)的多幀），則ＭＳＦ２５０認(rèn)為已經(jīng)建立正常的標(biāo)準(zhǔn)幀定位。一旦確定標(biāo)準(zhǔn)幀定位正常，維持狀態(tài)機(jī)將在檢測(cè)到下一個(gè)連續(xù)多幀脈沖的位置正常后，令ＭＳＦ２５０確認(rèn)已經(jīng)建立正常的多幀定位機(jī)制。因此，確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)幀及多幀定位正常至少需要４個(gè)多幀的捕捉時(shí)間。當(dāng)ＭＳＦ２５０確認(rèn)多幀定位正常后，將會(huì)撤消ＯＯＦ告警。

確認(rèn)多幀定位正常前，可以先檢查ＣＲＣ－６字節(jié)。如果使用ＣＲＣ－６檢驗(yàn)，成幀器將在確認(rèn)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(xù)多幀的ＣＲＣ－６檢驗(yàn)和。如果校驗(yàn)和沒(méi)錯(cuò)，則可認(rèn)定幀定位正常，同時(shí)ＯＯＦ告警撤消；如果校驗(yàn)和有錯(cuò)，則主維持狀態(tài)機(jī)將返回ＯＯＦ狀態(tài)。此時(shí)，若輔助狀態(tài)機(jī)捕獲到了另一個(gè)定幀指示符，則主成幀定界狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)將被同步成輔助成幀狀態(tài)機(jī)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(rèn)，同時(shí)將觸發(fā)一個(gè)幀定位狀態(tài)改變ＣＯＦＡ告警信號(hào)。除此之外，主成幀狀態(tài)機(jī)和輔助狀態(tài)機(jī)都將啟動(dòng)一次全新的搜索。

一旦成幀器發(fā)現(xiàn)幀定位字節(jié)，幀內(nèi)比特將被連續(xù)地與期望的幀定位字節(jié)相比較。５個(gè)成幀位中的２個(gè)連續(xù)兩次出錯(cuò)就會(huì)觸發(fā)ＯＯＦ告警。此時(shí)如果輔助成幀狀態(tài)機(jī)捕獲到了另一個(gè)定幀指示符，則主成幀定界狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)將被同步成輔助成幀狀態(tài)機(jī)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(rèn)。除此之外，主成幀狀態(tài)機(jī)和輔助狀態(tài)機(jī)都將啟動(dòng)一次全新的搜索。與此同時(shí)，系統(tǒng)軟件可以令ＭＳＦ２５０復(fù)位標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)展超級(jí)幀的主成幀狀態(tài)機(jī)和輔助狀態(tài)機(jī)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(dāng)作一個(gè)單獨(dú)的超級(jí)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?jǐn)?shù)據(jù)鏈路，其中１１個(gè)位用于集中（Ｃ位），３個(gè)位用于維護(hù)（Ｍ位），２個(gè)位用于告警（Ａ位），４個(gè)位用于線路交換（Ｓ位）；剩下的１６個(gè)Ｆｓ、Ｆｔ位用來(lái)實(shí)現(xiàn)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(hào)（黃色告警）。

通過(guò)成幀器在輸入碼流中搜索幀定位字節(jié)可以確定幀和幀之間的邊界。捕獲狀態(tài)機(jī)執(zhí)行搜索算法使用Ｆｔ、Ｆｓ及擾流器位。如果４８?jìng)€(gè)連續(xù)的Ｆｔ、Ｆｓ位被依次正確地接收到（如４８?jìng)€(gè)連續(xù)幀），則ＭＳＦ２５０認(rèn)為已經(jīng)建立正常的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)幀定位正常，維持狀態(tài)機(jī)將在檢測(cè)到１２個(gè)連續(xù)多幀脈沖的位置正常后，令ＭＳＦ２５０確認(rèn)已經(jīng)建立正常的多幀定位機(jī)制。當(dāng)ＭＳＦ２５０確認(rèn)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(jī)外，ＭＳＦ２５０內(nèi)部還有一個(gè)輔助成幀狀態(tài)機(jī)，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(jī)幀定位出錯(cuò)時(shí)加快系統(tǒng)的成幀速度。

一旦成幀器發(fā)現(xiàn)幀定位字節(jié)，幀內(nèi)比特將被連續(xù)地與期望的幀定位字節(jié)相比較。當(dāng)４個(gè)成幀位中的２個(gè)連續(xù)兩次出錯(cuò)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(jī)捕獲到了另一個(gè)定幀指示符，則主成幀定界狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)將被同步成輔助成幀狀態(tài)機(jī)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(rèn)，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(jī)和輔助狀態(tài)機(jī)都將啟動(dòng)一次全新的搜索。

同時(shí)，系統(tǒng)軟件可以令ＭＳＦ２５０復(fù)位標(biāo)準(zhǔn)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(jī)和輔助狀態(tài)機(jī)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(shù)據(jù)。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(jié)，因此可用于實(shí)現(xiàn)Ｅ１幀定位。而非定位幀中的時(shí)隙０則攜帶信令或數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)的Ｓｉ?內(nèi)部）位用于承載ＣＲＣ－４運(yùn)算結(jié)果。

Ｓｉ（內(nèi)部）位承載通常用于ＣＲＣ多幀隊(duì)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(duì)列。第三位攜帶ＲＡＩ（黃色告警，檢測(cè)到ＬＯＳ或ＬＯＦ時(shí)觸發(fā)并置１，正常時(shí)置０）并傳送至遠(yuǎn)端。第四位到第八位可提供一條速率為２０ｋｂｉｔ／ｓ的數(shù)據(jù)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?jìng)€(gè)幀。Ｃ１至Ｃ４攜帶的ＣＲＣ－４數(shù)據(jù)可由前一個(gè)ＳＭＦ計(jì)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(jié)。Ｅ位被用來(lái)表征本地Ｅ１成幀器檢測(cè)到了一個(gè)錯(cuò)誤的子多幀。

３．２ ＣＡＳ多幀

ＣＡＳ多幀由１６個(gè)連續(xù)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(jié)，同時(shí)，該時(shí)隙還攜帶性能信息并負(fù)責(zé)將其傳送至遠(yuǎn)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(jī)在輸入碼流中搜索幀定位字節(jié)ＦＡＳ。當(dāng)檢測(cè)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(jī)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(cè)到，成幀器將確認(rèn)幀定位基本正常。如果連續(xù)三個(gè)ＦＡＳ出錯(cuò)，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(dāng)成幀器確認(rèn)幀定位基本正常后，成幀器狀態(tài)機(jī)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(jié)００１０１１，如果狀態(tài)機(jī)在８ｍｓ內(nèi)能發(fā)現(xiàn)ｎ個(gè)連續(xù)的ＣＲＣ－４幀定位信號(hào)，則認(rèn)為ＣＲＣ－４多幀定位正常。進(jìn)入定位正常狀態(tài)后，狀態(tài)機(jī)將開(kāi)始監(jiān)測(cè)幀丟失情況，如果狀態(tài)機(jī)檢測(cè)到ｎ個(gè)連續(xù)的ＣＲＣ錯(cuò)誤，則產(chǎn)生一個(gè)ＣＲＣ多幀定位丟失告警?之后，狀態(tài)機(jī)將強(qiáng)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(jī)用于監(jiān)測(cè)每一幀的第１６時(shí)隙，如果在收到一個(gè)定位字節(jié)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(rèn)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(xù)的第１６時(shí)隙４位全０標(biāo)志接收出錯(cuò)，或者在一段時(shí)間內(nèi)兩個(gè)連續(xù)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(tǒng)軟件可以令ＭＳＦ２５０復(fù)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(jié)束語(yǔ)

ＭＳＦ２５０是一個(gè)功能非常強(qiáng)大的芯片，可被廣泛應(yīng)用于ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ設(shè)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(shè)備中，ＤＳ１／Ｅ１是最基本的電信號(hào)基群。了解ＭＳＦ２５０的ＤＳ１／Ｅ１的信號(hào)格式對(duì)熟悉、了解、應(yīng)用該芯片非常有好處。