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上海博达数据通信有限公司技术服务部技术文档文件编号：0075版本：1.0时间：2002-01-06修订表版本主要作者联系方式版本描述开始日期完成日期1.01陈宜4033第一版2003-01-062003-01-06内容概述........................................................................................................................................................1E1的原理...............................................................................................................................................2E1在数据通信中的应用.......................................................................................................................2E1的其它接入方式...............................................................................................................................4注意事项.................................................................................................................................................5实验清单.................................................................................................................................................8考试重点.................................................................................................................................................8E1概述E1是PCM的一次群标准，因此在介绍E1的原理之前，我们先简单地了解一下PCM的原理。PCM（PulseCodeModulation）――脉冲编码调制，它是将模拟信号转换为数字信号的一种技术。是目前世界各国主要采用的一种方式。它的主要原理如下图：采样量化量化噪声100100111011001编码AA压缩律（欧洲）压缩律（欧洲）µ压缩律（北美/日本）µµ压缩律（北美压缩律（北美//日本）日本）模拟信号经过PCM技术（如图所示）：抽样、量化、编码三个阶段就从连续的正弦波模拟信号转换为离散的“0,1”的二进制数字信号。由于在变换过程中采用的不同的压缩标准，产生了北美/日本、欧洲两个标准。E1就是PCM的一次群速率标准，是欧洲标准的一次群，也是我国采用的标准。E1的原理根据抽样定理，按照每秒8000帧的频率进行抽样，可以得出进行时分复用一次群可以同时复用32路时隙，每路64kbps的带宽，因此1路E1的带宽就为64×32＝2.048（Mbps）。利用E1的时分复用的原理，我们就可以同时传输多个话路或多路数据。附：时分复用：将传输信号的时间进行分割，使不同的信号在不同时间内传送，即将整个传输时间分为许多时间间隔（称为时隙、时间片等）每一个时间片被一路信号占用。通过在时间上交叉发送一路信号的一部分来实现一条线路传送多路信号。根据PCM的一次群（E1）设计，E1有32个时隙，0号时隙用做帧同步，16号时隙用做传输信令，因此1个E1可以同时被30路信号所复用。当然，在实际的应用中也有将CH16不用于传输信令，那么就可以同时被31路信号所复用，这被称为PCM31和PCM30标准。在实际的应用中需要和当地的电信部门了解究竟是采用的哪种标准，以确定同时可以复用几路信号。E1在数据通信中的应用Ch.1Ch.2Ch.3Ch.4Ch.5Ch.6Ch.31Chs.7-30输入输入输出输出Ch1Ch2Ch3Ch4Ch5Ch6Ch31Chs7-300时隙做同步0时隙做同步E1E1多路复用器多路复用器每一路为64kbps64kbpsx32=2.048Mbps每秒8000个帧(每帧125微秒)Ch1,etcCh1,etcCH16传输信令E-1CH0帧同步E1应用在数据通信中主要有两种方式：信道化E1：根据E1的时隙划分，一个时隙或几个时隙（n*64kbps，n=30/31）对应传输一路数据信号非信道化E1：将1个E1作为2M带宽的一路数据信道进行传输如上图所示，传统的数字专线（例如DDN），都是采用端到端的资源独占的方式进行传输。三个分支，中心对应需要三个物理接口以及三条到局端的数字专线。利用信道化E1进行网络连接，如上图所示中心路由器只需一个CE1端口，通过电缆接入光端机连接一条CE1线路即可与三个分支（最多可达30/31个64kbps的分支）建立连接。这样大大节省了中心的投资，并且更加灵活和方便，这种应用现已在国内得到了广泛地应用，并且博达路由器也提供了很好的支持。E1接口卡支持两种终端阻抗：平衡型（120欧姆）和非平衡型（75欧姆），因此对应提供两种物理连接电缆，如图所示平衡型电缆：120欧姆阻抗，RJ45连接器非平衡型电缆：75欧姆阻抗，BNC连接器目前比较常见的是接非平衡型终端，可根据实际情况进行电缆选择。还有一种应用是基于ISDN的PRI的，网点通过BRI接入电信的一个类似于节点机的复用器，ACB223311BCDA三个物理接口分支总部传统数字专线AA节点机CBBCD一个物理接口11总部分支CE1然后通过PRI到中心的路由器CE1接口，目前博达的路由器还暂不支持该应用。E1的其它接入方式除了以上我们介绍的通过路由器的CE1接口接入E1线路的方式之外，实际应用中，我们还会经常碰到其它的E1接入方式。例如：如上图所示：V.35接口与G.703接口相连该方案从光端机的G.703接口出来的2ME1线路通过连接一个GV转换器，将G.703接口标准转换为V.35接口标准，这样可直接与路由器的串口相连。此方案的优点在于无需在路由器上配置CE1的扩展卡或模块，因为GV转换器的价格低于CE1的模块价格，因此可以通过该方案的设计大大降低组网成本。目前博达提供信道化和非信道化两种GV转换器，可以完全满足用户的各种组网需求。如上图所示：10/100Base-T以太网接口与G.703接口相连该方案从光端机的G.703接口出来的2ME1线路通过连接一个转换器，将G.703接口标准转换为10/100Base-T以太网接口标准，这样可直接与路由器的以太网口或者以太网桥相连。此方案的优点在于无需在路由器上配置CE1的扩展卡或模块，因为转换器的价格低于CE1的模块价格，因此可以通过该方案的设计大大降低组网成本。此外，在一些不需路由器的组网方案中例如两个以太网通过E1线路相连，2M的E1线路可直接通过转换器与以太网交换机相连，达到延伸以太网距离的目的，而且又大大降低了组网成本。目前博达提供一路E1和四路E1两种转换器，可以完全满足用户的各种组网需求。D2M传输网络10/100Base-TG.703接口G.703接口10/100Base-TCCD2M传输网络（E1）V.35接口V.35接口G.703接口G.703接口S1/0S1/0注意事项插槽选择：2750：slot01750：slot12620：slot22630：slot12650：slot1CE1的配置内容不多，主要注意的是它与串口等别的物理端口的区别：一、物理信号的来源CE1的端口建立以后，通过showS2/0:0所看到的信息中，DTR/DSR/RTS/CTS四个信号都是没有意义的，因此就算这个CE1口的线缆都不接，这四个信号的状态都是UP的。这是因为CE1接口的物理规程和串口完全不一致，它并没有这四个信号的端口，通过说明书可以看到DB-15的端口中只有发送和接收的正负极以及接屏蔽线的。所以，只有通过DCD信号的状态了解物理层的状态。二、如何选择DIP开关当用于75欧非平衡传输线时,将板卡上的拨线开关拨至如下图状态，并选用DB-15转BNC(75欧)的线缆.。此为默认设置，在实际应用中推荐使用。当用于120欧平衡传输线时，将板卡上的拨线开关拨至如下图所示状态，并选用DB-15转RJ45(120欧)的线缆。这时因为DIP的开关实际控制信号是否经过屏蔽线，这对于实际的阻抗匹配以及线路的干扰大小起作用，因此，在实际的应用中，如果碰到干扰过大的情况，可以通过不断地调整DIP的开关设置来进行匹配。三、CE1的时钟根据CE1接口的物理接口的规程可以看到，实际上是没有专门的时钟线的，这是根据E1的传输信号原理规定的，它的时钟信号是集成在数据（HDB3编码）中，因此会发现两台路由器背靠背相连都是外时钟也能通，但是因为如果都采用外时钟，实际上双方路由器对信号进行循环地提取时钟，时间一长，尤其是实际的环境中线路会由于外界的环境影响使信号发生偏差，导致时钟的相位发生偏移，从而导致信号误码。因此，实验或是实际应用中都要将中心的一端路由器设置为内时钟，这样每次接收到信号以后都会采用路由器内部的时钟进行一次校正。这样，保证了时钟的稳定，避免了误码的发生。四、打环在实际的工程中，为了进行故障的定位，打环是经常采用的方式之一。这里主要介绍物理打环和软件打环两种方式。物理打环：针对非平衡型电缆，直接将两个BNC接头连接即可打本地环；在光端机上通过相应的拨码开关，可以打本地环和远端环；在电信局端同样可以打环。软件打环：在contollerE1端口下通过命令Loopbacklocal即可打远端环，即把对方发出的数据又回环回去。这里需要注意！！虽然命令是local但实际上是打remote环，这应该是一个bug，但目前还只有这一个选项，且没有改过来。五、排错通过showE1的虚拟端口，可以查看DCD的状态，判断物理层状态。此外通过接收和发送数据的数目可以观察接收和发送是否正常，是否有接收到error的包等。通过debugE1的虚拟端口，可以跟踪物理层发送和接收的22字节长的包的内容，再通过debug链路层的协议包，就可以查看链路层的协议协商过程，通过这两个跟踪分析可以对故障进行定位和判断。六、在进行信道化E1时，要保证时隙的划分要与电信的捆绑一致。七、注意统一编码格式和校验方式，博达路由器缺省为HDB3编码和无校验方式。八、具体配置如下例：RaRbControllere13/0Controllere12/0两台路由器Ra和Rb通过CE1卡背靠背相连，采用非信道化E1。路由器Ra的配置：ra_config#shrunBuildingconfiguration...Currentconfiguration:!!version241.3.0Nservicetimestampslogdateservicetimestampsdebugdatenoservicepassword-encryption!hostnamera!controllerE13/0unframedclockinternal//作为局端要设为内时钟!interfaceSerial3/0:0//非信道化虚拟的端口必须为0ipaddress10.1.1.1255.255.255.248noipdirected-broadcast!路由器Rb的配置：rb_co