电路仿真业务CES基础入门

张萌工作周报 20150810——20150816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=1~63)个2Mb/s到1个STM-1信号的汇聚功能FJMEN[JNI-CUHI4TETH Access Lit.kETT4 Ascss linkTSPIOpil：iS'yTSF iDjtv-ns^U^I Siibszitb^? Etlieiuet ITJITOM 匚EEtii«in« t LKI TD1I 加(:£ < lihei'SerdfePioviflerNelivmkTDMCET.TrT-j\.rI A I-'■ ■: - r.i . -.kUNI-d ：\|uNI-t-TTT1VL L* 11*zr_t il

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(interworkingfunction,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 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• 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• ETHerType 开销指示以太网分组中数据净荷的类型ECDX 子功能块的输入输出信号接口是：• 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)。

• 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（46~1500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（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IWFPTN 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：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0h） 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=2l) P：填充字节，目前填充为0m) X：报头扩展，目前填充为0n) CC： CSRC计数，目前填充为0o) M：标记，目前填充为0p) 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結构化仿宾名血能D模式的封装格式娶求如閤阳所示，其中茨蓝色部分为可选的此TP阖定报丸主贾m于LDNI业务时钟恢镇.当使用KTP时，具体应符合Ltlf 1^0550的规范「a1231211557S90123斗567B01234567a5*01LSP UbelTCsrn.PW LabelTC書TTL00a0LRERGLength ｛畏曲）sequencr nimber C 斥列 号）VpXCCPTRTP sequcnjce miaiber （RTP 序列号）Time弟吨 ｛时间越j站陋identifier （SSRC 标识?nT£1TS2TS3TS4”……TSNCFraroe Irf）TSlTS2TS3TS4------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：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0i) 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=2l) P：填充字节，目前填充为0m) X：报头扩展，目前填充为0n) 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；• 绝对值模式(Absolute mode:)；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• 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 1~1048575 (即220-1)，RFC3032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，4~15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：• 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）• 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）• 自适应同步方式，当TDM业务的一端无高质量的时钟源，这就需要通过分组网络来传 递定时信息，以便用此定时信息来控制本地的时钟以达到与主定时同步的目的，宜适应 法是基于分组包I到达的间隔来恢复定时，这种同步方式相当于业务时钟的诱明传输• 差分同步方式，将从TDM中恢复的业务时钟与本端的PRC参考时钟的偏差进行编码 并在分组网络中进行传送,利用基于定时差分信息的分组调整远端的振荡器的频率，业 务时钟在远端通过使用高精度的PRC参考时钟进行恢复，在这种同步方式下，相当于 业务时钟是诱明的。

如果两边的 IWF 之间无定时传输链路，两边的 IWF 工作于异步情况下，在两边的 TDM 业 务就会产生滑码如果两边CE和TSP/IWF工作于同一个同步域内，及CE与TSP/IWF之间和两TSP/IWF之间 都有同步链路连接，其中有一端IWF或CE使用可追溯到PRC的外定时，收发两边的IWF和 CE就工作于同步模式下，CES仿真电路上传递的TDM业务在IWF接口处满足G.823,G.825 的要求，在 CE 接口处不会产生滑码，也满足 G.823,G.825 的要求为保持两边 IWF 工作于同步下，可采用网络同步法， IEEE1588 时钟，适配同步和差分同步 等方法sync t「BilT ransport sync trail如果两边的CE和TSP/IWF工作在不同的同步域内，也就是CE与TSP/IWF之间无同步链路连接（异步方式连接）及使收发两边的IWF同步，其中有一端IWF使用可追溯到PRC的外定时，两边的 CE 工作于异步下，有一端 CE 使用内定时或无可追溯到 PRC 的外定时， TDM业务在CE接收侧会产生滑码如下图所示CE和TSP/IWF工作在不同的同步域内；。