电路仿真业务CES基础入门

1、张萌工作周报2015081020150816工作总结：这周在上海参与铁路骨干网测试，并且学习TDM业务的CES仿真的相关原理和方法。了解了结构化和非结构化仿真的区别，以及封装的分组结构，开销各字节的作用，标签的作用，和CES业务仿真对同步的要求。收获体会：这段出差参与测试的总体体会有两点，第一养成规范的操作习惯，比如仪表共地，操作带静电手环防静电，及时分析处理数据，及时发现问题，测试前做好时间计划等；第二就是阅读-实践-再阅读的学习模式更容易加深理解，在以后的学习过程中及时记录下阅读中不理解的问题，经过实际的测试或研究之后，加深理解再阅读相关的章节加深理解。下周工作计划：继续学习PTN网络原理

2、知识，学习思博伦Testcenter的初步操作方法学习笔记在TSP 中完成TDM 固定速率的信号到分组信号的转变中，有两种基本方法来实现这种交互功能模块，包括结构化仿真(Structure-Aware)和非结构化仿真 (Structure-Agnostic)。结构化仿真方法通过分解TDM 电路中固有的帧结构。将TDM 帧结构中的帧同步字节等开销从数据流中去掉，然后按顺序将有用的时隙加入到CES 仿真电路分组的有效载荷内，后面跟着下一帧的同一时隙，如此反复。CES 仿真电路分组的有效载荷全部填满后，再加上一个分组头开销，该CES 分组经ETF 接口发送到MEN 分组交换网络中传输。在分组网络的出

3、口处，数据流被重新组装成与发送侧相同的TDM 帧结构，只是使用新的帧同步字节等开销。CESoPSN模式主要用于Nx64kb/s信号结构的PDH TDM电路仿真，可节省带宽。非结构化方法的传输方式忽略TDM 电路中可能存在的任何结构，将数据看作给定数据速率的纯数字流。从TDM 比特流中按顺序截取一系列八位位组（octet）来构成分组的有效载荷。构成每个分组有效载荷的八位位组的数量是可变化的。在非结构化（Unstructure）仿真处理模式中，在CES 业务两端的用户接口通常具备相同的TDM 接口类型。SAToP模式适用于任何信号结构的PDH TDM电路仿真。可选支持基于SDH仿真（CEP）模式的

4、TDM业务承载。CEP模式主要用于基于VC12、VC-4或VC4-nC多种信号结构的SDH电路仿真。支持N（N=163）个2Mb/s到1个STM-1信号的汇聚功能。TDM业务转换成CES业务的系统框架图已经形成分组包的过程TSP子功能块（TDM Service Processor，TDM用户接口）：TDM业务信号的终接，3R再生(再定时、再整形、再放大)，同步（比特同步、帧同步），TDM业务的复用、分解，TDM业务的在线性能监测等处理。 支持PDH仿真业务（E1,T1,DS1.) 支持SDH仿真业务(STM-1.). 将输入的STM-N信号分解成VCi（或E1)，再经CES传到远端，反之也然。

5、TSP 子功能块中，对TDM 业务信号的处理分三种模式：1）结构化仿真模式：去掉TDM信号帧中的帧开销（如帧同步字节，填充码/填充指示码，维护开销字节）和无用的时隙；在收端重新加入2）非结构化仿真模式：对将输入的TDM业务看作是一串给定速率的纯数字流，不对该数字流的帧结构做任何分析处理，透明通过3）时分复用模式：有两种方式；- 完成将输入的多路低速TDM 用户业务信号通过时分复用到一路高速TDM 业务信号，经CES 仿真电路传到远端。- 自用户侧的一路高速TDM 业务信号也可分解成几路低速的TDM 业务信号，再各自经CES 仿真电路传到远端。IWF子功能块（interworking funct

6、ion，交互连接功能）：在TDMoP业务发送端完成将一路TDM业务流分割转换成分组净荷信号，在接收测完成将一系列分组净荷信号再重新组装生成一路TDM业务流。将应用层的TDM业务适配到MEN 分组网络的业务传输层，也就是完成将一路固定速率的TDM数字信号按要求分割转换成TDM分组净荷。再加上RTP 和控制字开销字节形成CES 分组净荷。IWF 子功能块 的功能包含如下几项；1）IWF 支持的TDM业务接口类型（ Interface Type）。2）对TDM数字信号的分割方式3）CES 净荷（CES Payload）开销的处理CES 净荷包括 TDM 净荷, CES 控制字（CES control

7、 word）,和可选用的RTP 报头（optional RTP header ）ECDX 子功能块：用以完成多路CES 仿真电路的复用/分解，在发送侧（MEN-bound IWF），ECDX 为每个IWF 输出的CES 净荷分组加上ECID 和ETHerType 开销。l ECID 开销为来自同一个IWF 的各CES 净荷分组包加上一个特定的ID号，ECDX 在以太网分组域内将多路具有各自独特ID 号的CES 净荷分组复用到一路EVC 中，在远端接收侧（TDM-bound IWF）通过识别不同的ECID 号将不同的CES 净荷分组信号流分解开。l ETHerType 开销指示以太网分组中数据净

8、荷的类型。ECDX 子功能块的输入输出信号接口是：l ECDX 面向IWF 的接口是CES 净荷（包括TDM净荷，CES 控制字，可选用的RTP 字节）。l ECDX 面向EFTF 的接口是已封装后净荷（包括CES 净荷，ECID 和Ethertype 开销字节）。仿真电路标识符(ECID)：ECID 仿真电路标识符是由前20 个2 进制数比特数字构成的一个正整数，用以指示每一路特定的CES 仿真电路。给每一路CES 仿真电路发送的每一个CES 净荷分组都加上一个ECID 号。ECID 标号只具有本地指示的意义，在MEN 网的传输过程中，不同目的的MAC 地址关联一个特定的ECID 号，也就是

9、ECID 与以太网分组的MAC 地址关联，及使是同一路CES 仿真电路向不同的方向发送，也要求给每一个方向上的CES 仿真电路给予不同的ECID 标号。Ethertype开销共2 个字节，标识出以太网帧所携带的上层数据类型，如16 进制数0x0800 代表IP 协议数据，16 进制数0x809B 代表AppleTalk 协议数据，16 进制数0x8138 代表Novell类型协议数据等EFTF 子功能块：主要完成将CES 净荷适配到符合IEEE802.3 定义的以太网帧中，作为以太网帧中的数据字节，字节数控制在（461500 字节之间，若不够需加入填充码。EFTF 作为以太帧信号的终接点，在发

10、送侧，将IWF 产生的分组适配到以太网帧内，按IEE802.3 以太网帧格式的定义，加上相应的开销，内容包括；- 目的MAC 地址（6 字节）- 源MAC 地址（6 字节）- 类型/长度（2 字节）（在ECDX 内已加上）- 如果有，加上VLAN 内容（4 个字节）。- FCS 帧校验序列（4 字节）对于MAC 地址，允许多个IWF 产生的CES 分组共享一个源MAC地址，目的MAC 地址是指目的IWF 所在的地址。最后，再给以太网帧加上帧起始定界符（1 字节）和前导码（7 字节）、经以太网物理接口输出到MEN 网。在接收侧, EFTF 功能点路接收来自MEN 网的以太网帧，去除帧起始定界符（

11、1 字节）和前导码，检测FCS 是否正确，丢弃FCS 计算错误的以太网帧。检测MAC 目的地址，VLAN 标号，和Ethertype 的内容，将符合要求的以太网帧数据接收下来，转发到ECDX 单元处理，最后将各CES 仿真信号送到对应的IWF。PTN CES帧结构及控制字a） LSP Label：外层LSP标签，长度为20比特。b） TC：标识标签的优先级，长度为3比特。c） S：标识是否是栈底，用来做标签的嵌套，可以使标签无限扩展，长度为1个比特。d） PW label：内层PW（伪线）标签。e） L：如果该比特被置位为1，则表示净荷中承载的TDM数据因本地接入电路故障而是无效的。f） R：

12、如果该比特被置位为1，则表示由于远端有故障而导致本地处于报文丢失状态。g） RSV：保留字段，应设置为0。h） FRG：为分片，接收报文时忽略该字段，发送报文时填充0。i） Length：可用来携带SAToP报文的长度(定义为SAToP报头 + 净荷大小)。如果其大于64字节，则必须设置为0。可以用于检测畸帧。j） Sequence Number：序列号，用于指示SAToP数据报文的发送顺序。k） V： RTP的版本号，IETF RFC3550中固定设置为V=2。l） P：填充字节，目前填充为0。m）X：报头扩展，目前填充为0。n） CC：CSRC计数，目前填充为0。o） M：标记，目前填充为

13、0。p） PT：净荷类型，可用于检测畸帧。q） RTP sequence number：序列号必需与控制字中的序列号Sequence Number相同。r） Timestamp：时间戳，用来在网络中传递定时信息，其产生模式为绝对模式（必选）或差分模式（可选）。s） SSRC identifier：同步源标识符，可用来检测电路错联。a） LSP Label：外层LSP标签，长度为20比特。b） TC：标识标签的优先级，长度为3比特。c） S：标识是否是栈底，用来做标签的嵌套，可以使标签无限扩展，长度为1个比特。d） PW label：内层PW（伪线）标签。e） L：如果该比特被置位为1，则表示净

14、荷中承载的TDM数据因本地接入电路故障而是无效的。f） R：如果该比特被置位为1，则表示由于远端有故障而导致本地处于报文丢失状态。g） M：2比特的更改标识符域。当L为0时，此域允许识别PSN上接入电路的信令报文和RDI承载。当L置位为1时，当前仅定义了'00' 取值；其它取值保留用作以后扩展。L和M比特可视为一个3比特编码点空间h） FRG：为分片，接收报文时忽略该字段，发送报文时填充0。i） Length：可用来携带CESoP报文的长度(定义为CESoP报头 + 净荷大小)。如果其大于64字节，则应设置为0。可以用于检测畸帧。j） Sequence Number：序列号，用

15、于指示CESoPSN数据报文的发送顺序。k） V： RTP的版本号，IETF RFC3550中固定设置为V=2。l） P：填充字节，目前填充为0。m）X：报头扩展，目前填充为0。n） CC：CSRC计数，目前填充为0o） M：标记，目前填充为0。p） PT：净荷类型,可用于检测畸帧。q） RTP sequence number：序列号必需与控制字中的序列号Sequence Number相同。r） Timestamp：时间戳，用来在网络中传递定时信息，其产生模式为绝对模式（必选）或差分模式（可选）。s） SSRC identifier：同步源标识符，可用来检测电路错联。t） TS N：各帧E1有

16、效净荷的时隙号。RTP 实时传输协议（Real Transport Protocol）开销处理RTP 开销的一个主要应用是在CES 分组净荷中加上时间戳，可用于在接收侧恢复TDM 数字信号时所用的同步定时。按照RTP 协议，时间戳的值给出了分组中数据的第一个字节的采样时间(Sampling Instant)，要求发送方时间戳的时钟是连续、单调增长的，即使在没有数据输入或发送数据时也是如此。在接收端，由于接收到的数据分组的序号没有丢失，就知道没有发生数据丢失，而且只要比较前后分组时间戳的差异，就可以确定输出的时间间隔。利用时间戳进行同步恢复的方式有如下2 种；l 绝对值模式（Absolute m

17、ode:）；在发送侧（MEN-bound IWF ）以从输入的TDM 信号中再生恢复的定时信号为准，设置每个CES 分组的时间戳，RTP 时间戳与每个分组的序号相关联。只要选用了RTP，就支持该模式。l 差分模式（ Differential mode）: 在两端IWF中的任一端IWF中，接入一个高精度的参考定时源PRC，从输入的TDM 信号中恢复的定时信号与此PRC 参考定时源之间的定时差为时间戳。将该时间戳传到接收侧用以TDM 业务的定时恢复。这种模式可选用。标签（Label）值用于指示下一跳的处理操作，PW和LSP标签为20比特，标签范围应支持11048575（即220-1），RFC303

18、2中定义了0-15为保留标签，其中0-3这四个标签已分配具体含义，415仍为保留标签，可供PTN网络内的OAM使用或保留。MPLS-TP的段层无单独标签。MPLS-TP转发是基于标签来标识传送路径（LSP或PW），标签值规范了下一跳将要在封装的级别执行的处理操作。CES 电路仿真业务的同步要求；对TDM 业务，在发送侧按照确定的时钟脉冲序列，逐个传输数字序列中的每个码元。而在接收侧必须要有与发送侧相同时钟脉冲信号，才能在接收信号的最佳抽样判决时刻，正确的判决出所发送的数字信号码元，因此，需要在接收端产生一个与发送侧相同的定时信号，这个定时信号的重复频率和相位必须与发送侧的一致。MEN 网在一般

19、情况下无需全网同步，在处理分组业务时，分组业务传输链路上各以太网节点设备之间无需相互同步。然而，当分组网络涉及到基于TDM 的业务仿真电路应用时，就要求在CES 电路两侧的TDM 信号接口工作于同步状态下，这样才能保证经CES 仿真电路传输的TDM 业务信号在输入输出口处满足相关TDM 业务的性能指标要求（G.823、G.825）。如果CES 仿真电路收发两侧IWF 面向TDM 业务接口处的定时频率不匹配（收发定时不同步）将导致两端接收侧信号产生滑码。具有连续固定比特率的TDM 业务信号，本身就携带有同步于PRC 的定时频谱信号成分，但在分组网络中，TDM 信号被转换成分组后，在时间上的连续性

20、就中断了。因此，在CES 仿真电路的两侧，TDM 业务的入口和出口处频率之间的关联将被中断，无法通过直接从接收的业务信号频谱中提取定时信号的方式来实现收发之间的同步，除非存在外部方法（另外的同步分配网）来实现TDM 输入输出两端分配共同的时钟，否则分组网络中必须要有另外的时钟传输功能，在MEN 分组网络出口处通过某种方法恢复出原TDM业务的时钟频率，才可使接收侧的定时实现与发送侧的定时同步。为满足TDM 业务收发两端之间的同步，MEF 提议在CES 仿真电路两侧TDM 业务接口上可采用如下几种方式来实现TDM 业务收发两端之间的同步：l 网络同步方式，在TDM 业务收发两端都具有高质量的时钟源，各时钟源可溯源到一个基准PRC 定时参考信号，因此TDM 业务收发两端处于同步运行状态。（TDM收发同PRC源）l 准同步方式，TDM 业务收发两端具有各自高质量的时钟，且该时钟可溯源到一个独立的PRC 定时参考信号源，两侧的时钟源独立，由于两端业务版本设备能够直接获取参考时钟，因此，TDM 业务收发两端处于准同步运行状态。（TDM收发异PRC源）l 自适应同步方式，当TDM 业务的一端无高质量的时钟源，这就