DS34S132與TDMoP器件互操作的實現 - 全文

　　摘要：互操作性是一個系統經過很少甚至無需系統操作員介入而實現與其它系統協同工作的能力。系統的互操作性使其有可能為其它系統提供服務或接受其它系統的服務,使得不同廠商的系統能夠協同工作。本應用筆記介紹如何設置DS34S132 TDM-over-Packet (TDMoP) IC，使其與其它TDMoP器件實現互操作。

　　引言

　　毋庸諱言，當今的通信系統需要不同設備和設備之間的復雜交互。隨著技術的進步，互操作性也變得更加重要?；ゲ僮餍允且粋€系統經過很少甚至無需系統操作員介入而實現與其它系統協同工作的能力。系統的互操作性使其有可能為其它系統提供服務或接受其它系統的服務，從而使不同廠商的系統能夠協同工作。

　　本應用筆記著重介紹Maxim TDM-over-Packet (TDMoP) IC，DS34S132。文章介紹了在DS34S132與其他廠商TDMoP器件之間實現互操作性的設置要求。

　　互操作性要求

　　Maxim的TDMoP器件產生的數據包與其他廠商的TDMoP器件的報頭信息可能不同。為了使TDMoP器件實現互操作，用戶需要了解器件的設置類型。Maxim器件的設置為以下之一：

　　IP/UDP/RTP/SAToP

　　IP/UDP/RTP/CESoPSN

　　MEF/RTP/CESoETH—非結構化(即MEF/SAToP)

　　MEF/RTP/CESoETH—結構化鎖定(即MEF/CESoPSN)

　　MPLS/RTP/SAToP—非結構化(即MPLS/RTP/SAToP)

　　MPLS/RTP/CESoPSN—結構化鎖定(即MPLS/RTP/CESoPSN)

　　每種TDMoP器件設置都有不同的報頭。為了實現互操作性，必須將來自于Maxim TDMoP器件的報頭格式化，使其與其它器件的報頭相同。這意味著用戶需要比較TDMoP器件的報頭，并查找格式差異。本應用筆記介紹如何利用Maxim的應用程序修改DS34S132 TDMoP器件的報頭。文章還介紹了如何修改Maxim綁定配置，以接受協議相同但報頭信息不同的數據包。

　　TDMoP格式

　　本節介紹TDM-over-Packet模塊的功能描述。為了通過分組交換網絡傳輸TDM數據，TDMoP器件將TDM數據封裝為以太網數據包，如圖1所示。TDMoP報頭不同數據塊的說明請參見表1。

　　圖1. 以太網數據包格式的TDMoP封裝。

　　表1. 以太網數據包結構域說明

　　前導符56位序列(1和0值交替)，用于同步。為網絡上的器件提供檢測信號出現的時間。

　　起始幀定界符8位序列(10101011)，表示數據包開始。

　　目標和源地址目標地址域指示接收數據的終端。源地址指示發送數據包的終端。目標地址可以是指定目標為單個終端的“單個地址”，或者目標為一組工作站的“多播地址”。所有位均為1的目標地址表示LAN上的所有終端，被稱為“廣播地址”。"

　　類型以太網類型

　　數據和填充符該域包含從源終端傳輸至目標終端的數據。該域的最大尺寸為1500字節。從目標地址域至幀校驗序列的最小以太網數據包大小為64字節。如果該域的包尺寸小于64字節，采用填充符使包尺寸達到最小長度。

　　幀校驗序列該域包括4字節循環冗余碼校驗(CRC)值，用于誤碼校驗。源終端封裝數據包時，對數據包內從目標地址至填充符字段的所有位(也就是除前導符、起始幀定界符和幀校驗序列之外的全部域)執行CRC計算。源終端將計算值保存在該域中，并將其作為數據包的一部分發送。目標終端接收到數據包時，執行完全相同的校驗。如果計算的值與該域中的值不匹配，目標終端則認為傳輸過程中發生錯誤，并將該數據包丟棄。

　　為了實現互操作性，用戶需要注意TDMoP報頭的兩個部分：

　　UDP/IPv4報頭互操作性

　　RTP報頭互操作性

　　UDP/IPv4報頭互操作性

　　圖2 所示為UDP/IPv4報頭結構。表2和3詳細說明了IPv4和UDP報頭結構的不同域。

　　圖2. UDP/IPv4報頭。

　　表2. IPv4報頭結構域說明

　　IPVERIP版本號;IPv4 IPVER = 4

　　IHL以32位字表示的IP報頭長度，IHL = 5

　　IP TOSIP服務類型

　　總長度以八進制表示的IP報頭和數據長度

　　標識IP分段標識

　　標志IP控制標志;必須設置為100，以免分段

　　段偏移表示段在報文中的位置;不適用于TDMoP

　　生存期IP生存期;該字段為0的報文被丟棄

　　協議必須設置為0x11，表示UDP

　　IP報頭檢驗和IP報頭的校驗和

　　源IP地址源終端的IP地址

　　目標IP地址目標終端的IP地址

　　表3. UDP報頭結構域說明

　　源端口號，目標端口號源或目標端口號保存綁定標識號。不使用的域可設定為0x85E (2142)，這是互聯網數字分配機構(IANA)分配給TDMoP的用戶端口號。對于UDP/IP相關的OAM包，綁定標識號全為1。

　　UDP長度以八進制表示的UDP報頭和數據長度

　　UDP校驗和UDP/IP報頭和數據的校驗和。如果未計算，必須設定為0。

　　根據IANA規定，UDP報頭的目標端口應設定為0x85E (2142)，這是分配給TDMoP的用戶端口號。Maxim TDMoP器件默認遵循該規范。

　　部分TDMoP廠商在UDP報中的目標端口號位置分配一個綁定標識號，而不是在源端口號位置。有些廠商還分配一個隨機號作為用戶端口號，而不是采用IANA分配的0x85E。使用DS34S132時，用戶可采用兩種方式解決這些問題。

　　在預配置菜單中，將全部綁定標識號賦予相應的位置。

　　向綁定引擎表明綁定標識號在接收數據包中的位置。

　　在預配置菜單中，將全部綁定標識號賦予相應的位置

　　DS34S132的預配置菜單如圖3所示。

　　圖3. DS34S132的預配置菜單。

　　第4項，Bundle Number ID Location，表示綁定標識號的位置。如果用戶選擇該項，則會顯示以下選項(圖4)。

　　圖4. DS34S132的預配置菜單的選項4。

　　圖4中的選項3，Bundle in DST UDP PORT，將向UDP報頭中的目標端口號位置分配一個綁定標識號。選項4，Bundle in SRC UDP PORT，將向UDP報頭中的源端口號位置分配一個綁定標識號。

　　所以，在標識了數據包的綁定標識號位置后，用戶即可在相應位置分配其綁定標識號。

　　為了分配一個隨機號作為用戶端口號，而不使用IANA分配的0x85E，用戶可選擇修改預配置菜單中的選項10和11。

　　向綁定引擎表明綁定標識號在接收數據包中的位置。

　　參考上文中的圖4，選項1，Bundle Configuration Decides (BCDR4)，將在目標端口號或源端口號位置分配一個綁定標識號，取決于圖5中所示的綁定配置。

　　圖5. DS34S132的綁定配置菜單。

　　在以上的綁定配置菜單中，用戶在UDP源端口號位置插入綁定標識號。用戶還表明報文分類模塊應該在UDP源端口號位置查找綁定標識號。

　　如果用戶知道數據包的綁定標識號位于UDP目標端口號位置，那么則很容易通過將選項45， RX Bundle Number Location at UDP port，修改為Destination進行表示，如圖6所示。

　　圖6. DS34S132的綁定配置菜單的選項45。

　　RTP報頭互操作性

　　圖7所示為RTP報頭結構，表4介紹了RTP報頭結構的不同域。

　　RTP報頭

　　圖7. RTP報頭

　　表4. RTP報頭結構域說明

　　VRTP版本;必須設定為2。

　　P填充位;必須設定為0。

　　X擴展位;必須設定為0。

　　CCCSRC個數;必須設定為0。

　　M標記位;必須設定為0。

　　PT凈荷類型。必須從每個綁定方向的動態值范圍分配一個PT值。兩個綁定方向可重用相同PT值，并且不同綁定之間亦可重用相同PT值。

　　SN與控制字中的序號完全相同的序號。

　　TS時標。RTP報頭可與以下時標發生模式一起使用：

　　絕對模式：芯片利用從輸入TDM電路恢復的時鐘設置時標。

　　差分(共用時鐘)模式：綁定沿處的兩個芯片均可訪問相同的高質量時鐘源，該時鐘源用于產生時標。

　　SSRC識別同步源。該標識應隨機選擇，使相同RTP會話內沒有兩個同步源具有相同的SSRC標識。

　　為了在絕對時鐘恢復模式下產生時鐘，端口接收配置寄存器4 (PRCR4)中的RTP發生器時標模式選擇(TSGMS)位需設定為1，即PRCR4.TSGMS = 1。為了在差分時鐘恢復模式產生時鐘，PRCR4寄存器中的TSGMS位需設定為0，即PRCR4.TSGMS = 0。用戶無需手動設置這些寄存器位。在綁定配置中將RTP使能時，這些位被設置。

　　自適應模式下， Maxim的DS34S132 TDMoP器件中的時鐘恢復算法根據數據包之間到達延遲恢復時鐘。因此，自適應時鐘恢復模式下，使能RTP是可選的。然而，差分模式下， Maxim的DS34S132 TDMoP器件中的時鐘恢復算法通過分析RTP報頭中的時標恢復時鐘。所以，差分時鐘恢復模式下，強制使能RTP。

　　為了實現互操作，用戶需要確定其它TDMoP廠商用以發生RTP報頭中時標的模式。用戶還需要了解其它系統處于自適應還是差分時鐘恢復模式。在接口配置中，可更改每個端口的時鐘恢復模式。圖8所示為如何修改時鐘恢復模式。默認為自適應模式端口。

　　圖8. 接口配置。

　　現在，如果用戶希望更改時鐘恢復模式，那么就需要使用選項40，Adaptive or Differential mode，如圖9所示。

　　圖9. 在接口配置中選擇差分時鐘恢復模式。

　　與Maxim的TDMoP器件不同，有些TDMoP廠商在自適應或差分時鐘恢復模式下根據RTP報頭中的時標恢復時鐘。因此，為了實現與這些廠商系統的互操作， Maxim TDMoP器件在自適應時鐘恢復模式下使能RTP。DS34S132，以及其它TDMoP廠商的器件，能夠以三種方式在RTP報頭中產生時標：

　　位模式

　　字節模式

　　幀模式

　　無論數據包為自適應時鐘恢復模式還是差分時鐘恢復模式，用戶均可通過更改接口和綁定配置產生RTP報頭中的時標，如圖10所示。