1  引言

　　近年來(lái)，伴隨著各種通信技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和服務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了越來(lái)越高的要求。SDH/SONET 作為一種傳輸技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是傳輸速率高，傳輸延時(shí)小，可組成自愈環(huán)網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)上傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)得到充分保護(hù)，在傳輸網(wǎng)上被大量采用，成為目前光纖網(wǎng)上的骨干傳輸技術(shù)。

　　伴隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的發(fā)展，網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)的主流帶寬已經(jīng)由原來(lái) 64/128K（DDN 線路）發(fā)展到2M（SDH 線路），隨之也對(duì)網(wǎng)絡(luò)改造提出了更高的建設(shè)需求：

　?、?要求中心匯聚設(shè)備能夠簡(jiǎn)潔的實(shí)現(xiàn) 2M 的匯聚：避免中心堆疊一大堆傳輸設(shè)備，增加故障點(diǎn)；

　?、?網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)具有良好的擴(kuò)展性：能夠?qū)崿F(xiàn)未來(lái)網(wǎng)點(diǎn)的擴(kuò)展，其主機(jī)性能能支持高速板卡的擴(kuò)展；

　?、?提供有效的網(wǎng)絡(luò)投資保護(hù)：網(wǎng)絡(luò)建設(shè)既能有效的滿足現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求，不至于占用現(xiàn)有過(guò)多資源，又能很好的支撐未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。

　　④ 有效的解決網(wǎng)橋＋交換機(jī)的組網(wǎng)模式：既能避免匯聚主設(shè)備加以太板卡外接一大堆網(wǎng)橋的方式增加的故障點(diǎn)，減少維護(hù)麻煩；又能避免交換機(jī)組網(wǎng)方式無(wú)法徹底解決廣播風(fēng)暴，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)病毒擴(kuò)散使得業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。

　　2  CPOS 路由器介紹

　　2.1 CPOS 工作原理

　　SDH 傳輸業(yè)務(wù)信號(hào)時(shí)各種業(yè)務(wù)信號(hào)要進(jìn)入SDH 的幀都要經(jīng)過(guò)映射、定位和復(fù)用三個(gè)步驟：映射是將各種速率的信號(hào)先經(jīng)過(guò)碼速調(diào)整裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器（C），再加入通道開銷（POH）形成虛容器（VC）的過(guò)程，幀相位發(fā)生偏差稱為幀偏移；定位即是將幀偏移信息收進(jìn)支路單元（TU）或管理單元（AU）的過(guò)程，它通過(guò)支路單元指針（TU PTR）或管理單元指針（AU PTR）的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)；復(fù)用則是將多個(gè)低價(jià)通道層信號(hào)通過(guò)碼速調(diào)整使之進(jìn)入高價(jià)通道或?qū)⒍鄠€(gè)高價(jià)通道層信號(hào)通過(guò)碼速調(diào)整使之進(jìn)入復(fù)用層的過(guò)程。

　　SDH 能夠從高速信號(hào)中直接分/插出低速支路信號(hào)（例如2Mbit/s），這是因?yàn)榈退僦沸盘?hào)在高速SDH 信號(hào)幀中的位置有預(yù)見性，而預(yù)見性的實(shí)現(xiàn)就在于SDH 幀結(jié)構(gòu)中存在著管理單元指針（AU-PTR）。AU-PTR 是用來(lái)指示信息凈負(fù)荷的第一個(gè)字節(jié)在STM-N 幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置的指示符，以便收端能根據(jù)這個(gè)位置指示符的值（指針值）正確分離信息凈負(fù)荷。指針有高、低階之分，高階指針是AU-PTR，低階指針是TU-PTR，支路單元指針（TU- PTR）的作用類似于AU-PTR 只不過(guò)所指示的信息更加具體。

　　CPOS 光接口板采用的是STM-1----->AU4----->3 TUG3----->7 TUG2----->3TU12 的映射路徑，從而將（155M/S）STM-1 分拆為63 個(gè)（2M/S）的E1 數(shù)據(jù)信號(hào)，從而在廣域網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)63 個(gè)網(wǎng)點(diǎn)數(shù)據(jù)的匯聚。

　　2.2 CPOS 的應(yīng)用

　　SDH 的最低接入速率是155M bits/s（STM-1），STM-1 線路（即我們的CPOS）從用戶匯聚中心通過(guò)電信接入網(wǎng)到達(dá)電信傳輸機(jī)房，通過(guò) ODF（Optical Fiber Distribution Frame , 光纖配線架）接入到ADM （Add and Drop Multiplexer , 分插復(fù)用器）設(shè)備，在ADM 設(shè)備上拆分成2M E1 的 PDH 線路，再通過(guò)DDF （Digital Distribution Frame，數(shù)字配線架）和電信接入網(wǎng)到達(dá)用戶網(wǎng)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)。從而實(shí)現(xiàn)63 路E1 數(shù)據(jù)的傳輸匯總。組建相應(yīng)的廣域網(wǎng)。

　   3  CPOS 硬件設(shè)計(jì)

　　3.1 Mindspeed SDH/SONET 套片

　　CPOS 的功能主要由3 顆芯片CX28500，CX29503，CX29600 組成，CX29503，CX29610負(fù)責(zé)信號(hào)的分拆/復(fù)用處理，CX28500 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收發(fā)處理。

　　3.1.1 CX28500 芯片

　　MindSpeed 公司CX28500 是一個(gè)高吞吐量的通信控制器，用于同步操作或最多支持1024 個(gè)數(shù)據(jù)信道的鏈路層應(yīng)用。每個(gè)信道可以配置HDLC，Transparent 或SS7。MUSYCC工作在OSI 模型的第二層，它安裝在多路串行接口設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)主機(jī)控制器的共享緩沖內(nèi)存之間。MUSYCC 不但可以作為PCI 控制器，同時(shí)還可以提供32 比特本地?cái)U(kuò)展總線（EBUS）控制器，它允許主機(jī)處理器直接通過(guò)MUSYCC 在PCI 上使用配置內(nèi)存映射的特性來(lái)訪問(wèn)本地內(nèi)存和物理接口設(shè)備。MUSYCC 采用相同的鏈表處理結(jié)構(gòu)為每一個(gè)活動(dòng)的數(shù)據(jù)信道管理內(nèi)存緩沖區(qū)，它的特性允許在內(nèi)存緩沖區(qū)和串口設(shè)備間以最小的主機(jī)處理器的干涉來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，從而允許主機(jī)處理器可以集中處理高層的協(xié)議棧。

　　3.1.2 CX29503 芯片

　　CX29503 寬帶通道多路復(fù)用器是一個(gè)高度集成的芯片，它能夠進(jìn)行映射，復(fù)用，分拆和成幀操作，它能夠把3 個(gè)STS-1，AU-3，DS3，E3 或者1 個(gè)AU-4 輸入轉(zhuǎn)換為84 個(gè)DS1或63 個(gè)E1 的可用的組合。CX29503 可以被用做一個(gè)SONET/SDH-TO-PDH 映射器，可以以51Mbps，2Mbps 和1.5Mbps 的速率支持所有的標(biāo)準(zhǔn)映射，它也可以僅僅被用做一個(gè)PDH設(shè)備。它產(chǎn)生和結(jié)束所有的虛支路（VT）和虛容器路徑開銷字節(jié)。CX29503 內(nèi)部包含3 個(gè)嵌入式的DS3/E3 成幀器，3 個(gè)支持G.747 的M13/E13 復(fù)用/分拆單元，84 個(gè)嵌入式的DS1成幀器，63 個(gè)嵌入式的E1 成幀器。其他的特性包括對(duì)于所有可支持的支路，都設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)化的告警標(biāo)志符，狀態(tài)監(jiān)控和錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器，此外還擁有一個(gè)嵌入式的命令與狀態(tài)處理器，它可以替主機(jī)承擔(dān)主要的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)操作。

　　3.1.3 CX29610 芯片

　　CX29610 主要負(fù)責(zé)頭開銷的產(chǎn)生和消除，同時(shí)把進(jìn)來(lái)的STM-1 信號(hào)轉(zhuǎn)換為3 個(gè)STS-1信號(hào)通過(guò)SI-BUS 與CX29503 芯片相連。

　　3.2 板卡設(shè)計(jì)

圖 1 CPOS 板卡線路圖

　　如 CPOS 板卡結(jié)構(gòu)圖所示，CPOS 的功能主要由3 顆芯片CX28500，CX29503，CX29600組成，CX29503，CX29600 負(fù)責(zé)信號(hào)的分拆/復(fù)用處理，CX28500 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收發(fā)處理，通過(guò)PCI 和主板內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

4  CPOS 驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)