核心路由器CPOS模块的概述

说明：有关E1（2.048Mbps）链路中在155Mbps的STM-1帧中封装，可以有效提高用户数据传输效率和传输距离，降低运营商的宽带管理与部署成本。

实现多条E1链路数据汇聚为一条STM-N链路通过核心路由器或核心交换机高速转发和分发。

核心层设备的CPOS模块可以配置为通道化E1（也就是一个物理接口E1），连接到SDH传输网，与汇聚层路由器所用的E1接口相连。

也可根据需要对E1口进行捆绑，提高汇聚层设备的接入带宽。

PCM说明：
在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码，它由二进脉冲编码调制制数字信号对光源进行通断调制而产生。

而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM（Pulse-code modulation），即脉冲编码调制。

这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM 电端机产生。

现在的数字传输系统都是采用脉码调制（Pulse-code modulation）体制。

PCM最初并非传输计算机数据用的，而是使交换机之间有一条中继线不是只传送一条电话信号。

PCM编码过程，即抽样、量化和编码，PCM编码的主要过程是将语音、图像等模拟信号每隔一定时间进行取样，使其离散化，同时将抽样值按分层单位四舍五入取整量化，同时将抽样值按一组二进制码来表示抽样脉冲的幅值，以实现话音数字化。

E1接口
欧洲的30路脉码调制PCM简称E1，速率是2.048Mbit/s 。

我国采用的是欧洲的E1标准。

E1的一个时分复用帧（其长度T=125us 即取样周期125微秒）共划分为32相等的时隙，时隙的编号为CH0~CH31。

其中时隙CH0用作帧同步用，时隙CH16用来传送信令，剩下CH1~CH15和CH17~CH31 共30个时隙用作30个话路。

每个时隙传送8bit，因此共用256bit。

每秒传送8000个帧，因此PCM一次群E1的数据率就是2.048Mbit/s。

SDH中的STM帧
STM-N信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧
内均匀地、有规律地分布。

为什么呢？因为这样便于实现支路的同步复用、交叉连接（DXC）、分/插和交换，说到底就为了方便地从高速信号中直接上/下低速支路信号。

鉴于此，ITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8 bit）为单位的矩形块状帧结构。

STM-N帧结构，它由9行×270列（字节）组成，每个字节8个比特，一帧的周期125μs，帧频为8kHz（每秒8000帧）。

STM-1(N=1)是SDH最基本的结构，每帧周期125μs，传19440比特（9×270×8），传输速率19440×8000bit=155520kbit/s；
STM-N是由N个STM-1经字节间插同步复接而成的，故其速率为STM-1的N倍。

SDH帧由净负荷（payload）、管理单元指针（AUP: Administration unit pointer）和段开销（SOH：Section overhead）三部分组成。

管理单元指针位于STM-N帧中第4行的9×N列，共9×N个字节，AU-PTR起什么作用呢？我们讲过SDH能够从高速信号中直接分/插出低速支路信号（例如2 Mbit/s），为什么会这样呢？这是因为低速支路信号在高速SDH信号帧中的位置有预见性，也就是有规律性。

预见性的实现就在于SDH帧结构中指针开销字节功能。

AU-PTR是用来指示信息净负荷的第1个字节在STM-N 帧内的准确位置的指示符，以便收端能根据这个位置指示符的值（指针值）正确分离信息净负荷。

这句话怎样理解呢？若仓库中以堆为单位存放了很多货物，每堆货物中的各件货物（低速支路信号）的摆放是有规律性的（字节间插复用），那么若要定位仓库中某件货物的位置就只要知道这堆货物的具体位置就可以了，也就是说只要知道这堆货物的第一件货物放在哪儿，然后通过本堆货物摆放位置的规律性，就可以直接定位出本堆货物中任一件货物的准确位置，这样就可以直接从仓库中搬运（直接分/插）某一件特定货物（低速支路信号）。

AU-PTR的作用就是指示这堆货物中第一件货物的位置。

其实指针有高、低阶之分，高阶指针是AU-PTR，低阶指针是
TU-PTR（支路单元指针），TU-PTR的作用类似于AU-PTR，只不过所指示的货物堆更小一些而已。

CPOS接口
由于SDH的最低速率STM-1也大于155Mbps，无法应对用户提出的细颗粒带宽需求，因此允许传统的数字载波体系：E标
准和T标准，将SDH体系做为传输承载层，采用同步时分复用方式，向用户提供低速带宽链路服务。

当把SDH信号看成由低速信号复用而成时，这些低速支路信号就称为通道。

而CPOS是通道化SDH/SONET接口模块的简称，其中C表示Channelized，POS表示Packet Over SDH/Sonet。

它充分利用了SDH体制的特点，提供对带宽精细划分的能力，可减少组网中队路由器低速物理接口的数量要求，增强路由器的低速接口汇聚能力，并提高路由器的专线接入能力。

CPOS接口具有如下特性：
（1）CPOS支持STM-1/OC-3多通道接口模块，支持
155.52Mbps的通信速率。

（2）CPOS接口卡分为CPOS（E）和CPOS （T）两种型号，其中CPOS（E）接口卡支持E标准制式，
而CPOS（T）接口卡支持T标准。

（3）CPOS接口模块通过PCI接口与CPU进行通信，完成STM-1通道化POS接口数据的收发。

（4）STM-1 CPOS接口支持净通道（非成帧）E1（最多63个）或T1（最多84个）。

（5）STM-1支持非通道化（成帧）E1（最多63个）或T1（最多84个）。

（6）STM-1支持通道化到64K，但是最多256个逻辑通道。

CPOS通道化E1支持净（clear channel ，又称为非成帧模式，unframed）和非通道化（unchannelized）两种工作模式。

在净通道模式下，E1通道不分时隙，形成一个速率为2.048Mbps的串口（相当于一个2.048Mbps的同步串口）。

在非通道模式下，E1通道除时隙0以外的31个时隙可以捆绑为一个串口使用（相当于一个E1-f端口）。

结论：
在骨干网的核心路由器上使用一个155M CPOS模块，配置为通道化至E1，连接到SDH传输，与汇聚层路由器所用的E1接口相连。

也可以根据需要对E1口进行捆绑，提高汇聚层设备的接入带宽。