潤光泰力公司 陳立勝 摘 要：針對現(xiàn)在運營商的網(wǎng)絡現(xiàn)狀和對開展數(shù)據(jù)業(yè)務的需要提出在現(xiàn)有網(wǎng)絡用多路E1來傳以太網(wǎng)的必要性和實現(xiàn)方法。
關鍵詞：E1、 SDH、Ethernet 、轉換器
近年來國內(nèi)各電信運營商為適應用戶和開展各種業(yè)務對帶寬的需求在網(wǎng)絡基礎設施上進行了很大的投入，電信運營商的骨干傳輸網(wǎng)絡因采用DWDM技術而大大提高了傳輸速率。傳輸網(wǎng)絡中無論是SDH、PDH還是衛(wèi)星微波大都提供了符合ITU-T G.703建議的E1接口，特別是現(xiàn)在PDH、SDH已建到路邊、樓邊，機房、機站，用戶附近擁有大量閑置的E1資源，這為運營商提供新業(yè)務提供了豐富帶寬資源。
從網(wǎng)絡發(fā)展趨勢來看，用戶對網(wǎng)絡互連的需求的增長將大于對傳統(tǒng)電信業(yè)務需求的增長，同時運營商自身設備的網(wǎng)管系統(tǒng)將逐漸全部轉為基于TCP/IP來實現(xiàn)。以太網(wǎng)已是目前應用最為廣泛的局域網(wǎng)傳輸方式，通過雙絞線和傳輸設備實現(xiàn)10M/100M甚至更高速率的網(wǎng)絡傳輸，應用非常廣泛，技術也相當成熟。以太網(wǎng)以其成本底、網(wǎng)管簡單、易于升級而作為實現(xiàn)IP數(shù)據(jù)傳輸和接入的首選方案得到普遍認可。這一點也被廣大運營商認可,網(wǎng)通的代言人田溯寧曾經(jīng)明確表示：在中國，以太網(wǎng)才是寬帶接入的出路所在。中國電信在大力推廣ADSL接入的同時也意識到以太網(wǎng)接入的重要性，積極推進以太網(wǎng)的接入技術。并通過多種方式來實現(xiàn)，且各有特點但都同時帶來了它們不可避免一些不足：ATM通過LANE(局域網(wǎng)仿真)來提供以太網(wǎng)接口，此方案支持多種業(yè)務并且保證了QoS，但網(wǎng)絡體系結構復雜，傳輸效率低，開銷損失大（可達25%以上）。SDH通過POS(Packet Over SDH)或EOS(Ethernet Over SDH)來提供以太網(wǎng)接口，在一定程度上彌補了上述方案的不足，特別實在建造新網(wǎng)時由于其省掉了中間較復雜的ATM層而現(xiàn)得簡潔。然而對已經(jīng)建好的網(wǎng)絡要提供以太網(wǎng)業(yè)務接入，這些技術就顯得復雜和成本太高，同時也增加了網(wǎng)管的復雜程度。以太網(wǎng)光纖收發(fā)器可以通過新建的光纖來直接接入以太網(wǎng)，然而帶來光纖浪費和傳輸距離受限。因此如何利用現(xiàn)有豐富的E1資源來傳以太網(wǎng)是實現(xiàn)以太網(wǎng)接入的一種簡明、低成本的方案。
現(xiàn)成的傳輸技術其實也有相關的實現(xiàn)方法：傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)通過協(xié)議轉換器(E1到V.35)和路由器到E1接口來間接實現(xiàn)用E1來傳輸IP（如圖1），這樣增加了網(wǎng)絡路由的跳數(shù)(HOP)，每臺路由器還需一個合法的IP地址，讓網(wǎng)絡變得非常復雜，大大增加運營商投資，降低了網(wǎng)絡建設進度。因此有必要在數(shù)據(jù)鏈路層直接完成以太網(wǎng)到E1的轉換，以此來充分利用現(xiàn)有的E1資源、實現(xiàn)組網(wǎng)簡單、網(wǎng)絡建設維護方便及建設費用低等優(yōu)點。因此我們所需的只是一個以太網(wǎng)到E1的 接口轉換器，E1通過PDH或SDH傳輸平臺可以很容易地跨越地區(qū)，兼容不同技術和標準，實現(xiàn)LAN和WAN之間的互聯(lián)或幾個LAN之間的遠距離互聯(lián)，如此就可取代部分VPN路由器和邊緣路由器，減少網(wǎng)絡的路由跳數(shù)(HOP)，極大減少網(wǎng)絡時延，讓相距很遠的幾個LAN連成同一個LAN，用戶可通過網(wǎng)上鄰居來訪問遠端用戶，相當簡單方便（如圖2）。
以太網(wǎng)技術是基于IEEE802.3，核心是CSMA/CD；E1基于ITU-T G.703等建議，傳輸過程中需建立虛電路(VC)。為保證這兩種不同的通信技術的速率及數(shù)據(jù)結構匹配和傳輸?shù)耐该餍?，一般以太網(wǎng)到E1轉換技術都采取了兩級緩存的結構。第一級緩存由片內(nèi)的雙口RAM構成，主要用于速率的匹配，包括以太網(wǎng)MII接收FIFO、MII發(fā)送FIFO、E1接收FIFO、E1發(fā)送FIFO；第二級緩存由片外的SRAM構成，主要用于E1和MAC幀的形成，包括發(fā)送隊列和接收隊列。
以太網(wǎng)轉E1技術的主要難點集中在MII接口、E1接口和緩存間的數(shù)據(jù)交換上。由于以太網(wǎng)MII接口的時鐘為2.5MHz，而E1的工作時鐘為2.048MHz，各個模塊間的數(shù)據(jù)交換為一異步過程，為保證數(shù)據(jù)交換的準確性，需使用握手機制來實現(xiàn)模塊間的同步和避免對緩存訪問的沖突。在解決了如何利用單路E1經(jīng)濟方便的實現(xiàn)以太網(wǎng)傳輸?shù)膯栴}后，另一個問題卻接踵而來：帶寬與新型業(yè)務的出現(xiàn)總是具有良性互動增長的特性，因此，在對以太網(wǎng)的傳輸和接入的網(wǎng)絡建設也必須兼顧現(xiàn)有的帶寬處理能力與未來的擴充能力，才能在不斷成長的需求中體現(xiàn)業(yè)務平滑升級與設備投資保障的好處。單E1接入以太網(wǎng)這樣的方式不能滿足上述需求，所以我們有必要讓用戶根據(jù)需要來靈活、方便的配置E1的數(shù)量來傳輸以太網(wǎng)，這樣既能滿足不同用戶對帶寬的不同需求，又能滿足以后網(wǎng)絡升級的需要，而且由于是基于E1的顆粒度使帶寬的利用率較高，且網(wǎng)管簡單。因此用能靈活配置E1數(shù)目的協(xié)議轉換器來實現(xiàn)以太網(wǎng)的傳輸不管在今天單E1還是明天要帶寬升級到多E1都是必要和合理的。
在實現(xiàn)用多路E1傳輸以太網(wǎng)業(yè)務，并且在實際的工程安裝、調(diào)試與維護中要更簡便，這就要求協(xié)議轉換器具有將以太網(wǎng)的MAC幀數(shù)據(jù)在任意配置的多個E1電路上拆分和組裝的能力。然而當前分布在網(wǎng)絡中的E1是相當復雜的：不同路徑、不同媒質、不同運營商的E1之間勢必存在著時延差，因此要求協(xié)議轉換器還必須解決當不同的E1間存在時延差時要能夠正確的重組MAC幀，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?div style="height:15px;">
CHINA通信網(wǎng)組稿 由北京潤光泰力科技發(fā)展有限公司供稿
