1 實(shí)驗(yàn)背景

　　隨著信息與通信技術(shù)的發(fā)展，許多用戶對(duì)通信的需求與日俱增，在專線電路的數(shù)量上和帶寬上都提出了更高的需求。當(dāng)用戶需要租用多條2Mbit/s專線統(tǒng)一接入一個(gè)中心點(diǎn)時(shí)，傳統(tǒng)的做法是，若其2Mbit/s電路的數(shù)量很多，則可以在中心點(diǎn)安裝一臺(tái)同步數(shù)字體系（Synchronous Digital Hierarchy ,SDH）光端機(jī)，用以提供N個(gè)2Mbit/s端口；若2Mbit/s電路數(shù)量較少，就通過高速率數(shù)字用戶環(huán)路（High-rate Digital Subscriber Loop ,HDSL）調(diào)制解調(diào)器將2Mbit/s電路延伸至中心點(diǎn)；用戶則需要在路由器上配置大量的E1接口一條一條地將2Mbit/s專線接入中心網(wǎng)絡(luò)。而當(dāng)用戶租用大量的64kbit/s數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（Digital Data Network ,DDN）專線時(shí)，也是將多條64kbit/s DDN專線通過DDN匯聚成多條信道化E1（channelized E1 ,CE1）電路，再由SDH或HDSL承載接入到用戶的中心點(diǎn)。

　　 可以看到，當(dāng)大量的2Mbit/s電路都匯聚到中心點(diǎn)時(shí)，如果都是以逐條2Mbit/s專線的方式接入路由器，那么就要求路由器能夠提供大量的E1/CE1接口，這會(huì)受到路由器板卡及槽位的限制，而且大量的電纜、跳線也會(huì)帶來維護(hù)和管理上的不方便，故障點(diǎn)也隨之增多，障礙率也因此而提高。所以在我們?yōu)橛脩粼O(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)方案時(shí)，會(huì)盡量避免采用這種組網(wǎng)方式，而是建議用戶在路由器上配置多信道STM-1模塊（MultiChannel STM-1 Port Adapter ，PA-MC-STM-1）來完成多條2Mbit/s電路的匯聚接入。

　　 目前，Cisco公司已經(jīng)正式推出了PA-MC-STM-1模塊，并且一些用戶已經(jīng)使用此模塊成功的拆分出了多條2Mbit/s專線，但目前在北京還沒有用戶使用過其拆分N×64kbit/s的功能。因此，為了使我們的方案更加切合實(shí)際，為了向用戶提供更加安全、可靠的網(wǎng)絡(luò)保障，為了提高北京通信的服務(wù)質(zhì)量，由系統(tǒng)集成部負(fù)責(zé)組織、實(shí)施及實(shí)地測(cè)試，在網(wǎng)絡(luò)局網(wǎng)調(diào)部、專網(wǎng)維護(hù)部、網(wǎng)管部傳輸中心、網(wǎng)監(jiān)中心及其它相關(guān)單位的協(xié)助配合下，進(jìn)行了Cisco多信道STM-1模塊拆分2Mbit/s及N×64kbit/s功能的試驗(yàn)。

2 PA-MC-STM-1模塊
2.1 模塊簡(jiǎn)介

　　 PA-MC-STM-1是當(dāng)今飛速發(fā)展的廣域互連需求的理想解決方案，它適應(yīng)不同的互連業(yè)務(wù)需求，可以同時(shí)提供專線電路和幀中繼業(yè)務(wù)的接入。同時(shí)，使用戶可以利用一個(gè)STM-1實(shí)現(xiàn)大量的遠(yuǎn)端站點(diǎn)的接入，也使用戶不必再為應(yīng)該配置什么樣的路由器接口模塊而做過多的考慮。

　　PA-MC-STM-1是為CISCO 7200系列以上的路由器與SDH互連而設(shè)計(jì)的一款信道化模塊，它通過一對(duì)光纖提供接入63個(gè)E1電路的能力，代替了傳統(tǒng)的通過63個(gè)獨(dú)立的線對(duì)接入E1電路的方式。該模塊減少了布線的復(fù)雜性，而且一旦配置好相關(guān)的數(shù)據(jù)，當(dāng)租用新的E1電路時(shí)，可以利用空余的信道實(shí)現(xiàn)"即租即用"，無需進(jìn)行硬件的擴(kuò)容和額外的配置，使用起來方便、快捷。當(dāng)需要低速率專線，如N×64kbit/s時(shí)，該模塊可以最多支持256個(gè)信道組，且最低可拆分64kbit/s子速率電路，是一種靈活的、高密度的接入方式。

2.2 模塊的關(guān)鍵特性

　　￠ 一個(gè)信道化STM-1端口；
　　￠ 支持channelized E1、fractional E1、和full-rate E1，

　　- 在63個(gè)E1中可以最多配置256個(gè)信道，
　　- 對(duì)于每個(gè)E1，可以選擇內(nèi)部時(shí)鐘或網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘，
　　- 最低可拆分64kbit/s時(shí)隙；

　　￠ 支持幀中繼、PPP、HDLC串口封裝協(xié)議；￠ 支持IP、IPX網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；
　　￠ 支持CRC-4校驗(yàn)；
　　￠ 支持SDH 1＋1復(fù)用段保護(hù)。

2．3 對(duì)路由器的要求

　　對(duì)于CISCO 7500系列路由器，要求：
　　￠ VIP4-80（Versatile Interface Processor ,通用接口處理器）以上；
　　￠ RSP4（Route Switch Processor，路由交換處理器）、RSP4+或者RSP8；
　　￠ CISCO IOS（Internet Operation System，網(wǎng)際操作系統(tǒng)）版本12.0(14)S、12.0(16)S或12.1(5)E。

3 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

　　本次試驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)連接如圖2所示。

圖 2 試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)連接圖

3．1 實(shí)驗(yàn)機(jī)房

　　在實(shí)驗(yàn)機(jī)房的一臺(tái)CISCO 7507路由器（以下簡(jiǎn)稱7507）上，我們配置了一塊多信道STM-1模塊，提供1個(gè)STM-1單模光接口。在本次試驗(yàn)中，將測(cè)試該模塊同時(shí)拆分2Mbit/s及128kbit/s的專線電路的功能。
同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)機(jī)房還放置了一臺(tái)華為3640路由器（以下簡(jiǎn)稱3640），該路由器配置了一塊接口類型為DB-25(4E1)的CE1模塊，本次試驗(yàn)使用了其中的第1個(gè)CE1接口。通過轉(zhuǎn)換電纜，可以提供120Ω、G.703接口。

3．2 傳輸機(jī)房

　　在傳輸機(jī)房的LUCENT ADM16/1（Add and Drop Multiplexer , 分插復(fù)用器）光端機(jī)（以下簡(jiǎn)稱ADM16/1）上擴(kuò)容了一塊4×STM-1光接口支路板，并占用了其中的一個(gè)接口與實(shí)驗(yàn)機(jī)房7507的多信道STM-1模塊互連。

3．3 DDN機(jī)房

　　在DDN機(jī)房，放置了一臺(tái)CISCO 2611路由器（以下簡(jiǎn)稱2611），配置了1個(gè)同步串口，與一臺(tái)I24 Modem連接并接入DDN。通過網(wǎng)管配置，I24 Modem的速率設(shè)定為128kbit/s。

3．4 專線電路

　　我們申請(qǐng)了2條專線，一條是128kbit/sDDN專線，一端在DDN機(jī)房經(jīng)Modem連接至2611；另一端則經(jīng)DDN節(jié)點(diǎn)機(jī)匯入一條CE1后，再通過ADM16/1映射到了STM-1的一個(gè)VC12中接入試驗(yàn)機(jī)房7507路由器。

　　另一條是2Mbit/s傳輸專線，一端在實(shí)驗(yàn)機(jī)房與3640的CE1接口相連；另一端則通過ADM16/1映射到了STM-1的另一個(gè)VC12中接入試驗(yàn)機(jī)房的7507。

4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

　　1．首先，由DDN網(wǎng)管配置數(shù)據(jù)，將一條CE1的第1、2時(shí)隙綁定為128kbit/s（為了在DDN節(jié)點(diǎn)機(jī)上配置數(shù)據(jù)，我們先利用環(huán)路使這條專線正常工作），然后由傳輸網(wǎng)管配置數(shù)據(jù)將這條CE1映射到AU-4/1（表示第一個(gè)AU-4）、TUG-3/1、TUG-2/1的VC12/1中。在7507的多信道STM-1接口及C2611的串口上配置相關(guān)數(shù)據(jù)，觀察這個(gè)子接口的LINE及LINE PROTOCOL是否都是UP狀態(tài)，并相互進(jìn)行PING測(cè)試，檢查網(wǎng)絡(luò)是否工作正常。

　　2．由傳輸網(wǎng)管配置數(shù)據(jù)將一個(gè)2Mbit/s映射到AU-4/1、TUG-3/1、TUG-2/1的VC12/2中，在7507的多信道STM-1接口及3640的CE1接口上配置相關(guān)數(shù)據(jù)，觀察兩個(gè)子接口的LINE及LINE PROTOCOL是否都是UP狀態(tài)，并相互進(jìn)行PING測(cè)試。

5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)配置

　　在給出實(shí)驗(yàn)配置數(shù)據(jù)前，先介紹一下PA-MC-STM-1的多路復(fù)用結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

圖 3 PA-MC-STM-1多路復(fù)用結(jié)構(gòu)

　　STM-1是由一個(gè)AU-4或3個(gè)AU-3復(fù)用而成，本次試驗(yàn)使用1個(gè)AU-4復(fù)用成1個(gè)STM-1的結(jié)構(gòu)。每個(gè)AU-4可以有3個(gè)TUG-3傳送通道，每個(gè)TUG-3/AU-3可以配置承載21個(gè)TU-12，每個(gè)TU-12可以承載1個(gè)信道化E1幀，每個(gè)E1幀可以拆分為N×64kbit/s的時(shí)隙組合。

　　每個(gè)E1可以設(shè)置為CCITT/ITU G.704和G.706規(guī)定的fractional E1。fractional E1是整個(gè)E1的一個(gè)子集，速率等級(jí)可以是N×64kbit/s，N為1~31。未使用的E1信道不能被訪問，其中傳送的是可設(shè)置的空閑信息（十六進(jìn)制時(shí)為0x0到0xFF，即十進(jìn)制的0~225）。同時(shí)，每個(gè)E1還可以配置為不包含任何成幀信息的unframed E1，unframed E1是fractional E1的一個(gè)特例。

　　根據(jù)上述的復(fù)用原理，給出下面的配置數(shù)據(jù)：

　　1． CISCO 7507路由器試驗(yàn)數(shù)據(jù)配置：
　　Router(config)#Controller sonnet 1/1/0
　　Router(config-controller)#framing sdh
　　Router(config-controller)#clock source line
　　Router(config-controller)#aug mapping au-4
　　Router(config-controller)#au-4 1 tug-3 1
　　Router(config-controller-tug-3)#mode c-12
　　Router(config-controller-tug-3)#tug-2 1 e1 1 channel-group 1
　　timeslots 1-2
　　Router(config-controller-tug-3)#tug-2 1 e1 1 framing no crc4
　　Router(config-controller-tug-3)#tug-2 1 e1 2 unframed
　　Router(config-controller-tug-3)#idle pattern 0x0
　　Router(config-controller-tug-3)#exit
　　Router(config-controller)#exit
　　Router(config)#interface serial 1/1/0.1/1/1/1:1
　　Router(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
　　Router(config-if)#encapsulation hdlc
　　Router(config-if)#no shutdown
　　Router(config-if)#exit
　　Router(config)#interface serial 1/1/0.1/1/1/2:0
　　Router(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
　　Router(config-if)#encapsulation hdlc
　　Router(config-if)#no shutdown
　　Router(config-if)#end
　　Router＃write
　　Router＃sh run
　　controller SONET 1/1/0
　　framing sdh
　　!
　　au-4 1 tug-3 1
　　idle pattern 0x0
　　tug-2 1 e1 1 cannel- 1 timeshlots 1-2
　　tug-2 1 e1 1 framing no-crc4
　　tug-2 1 e1 2 unframed
　　!
　　interface Serial1/1/0.1/1/1/1:1
　　ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
　　encapsulation hdlc
　　!
　　interface Serial1/1/0.1/1/1/2:0
　　ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
　　encapsulation hdlc
　　!

　　2．CISCO 2611路由器試驗(yàn)數(shù)據(jù)配置：
　　Router#config t
　　Router(config)#interface serial 0/0
　　Router(config-if)#ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
　　Router(config-if)#encapsulation hdlc
　　Router(config-if)#no shutdown
　　Router(config-if)#end

　　 3．華為3640路由器試驗(yàn)數(shù)據(jù)配置：
　　Router#config t
　　Router(config)#controller e1 0
　　Router(config-if-E1-0)#using e1
　　Router(config-if-E1-0)#clock line
　　Router(config-if-E1-0)#linecode hdb3
　　Router(config-if-E1-0)#no shutdown
　　Router(config-if-E1-0)#exit
　　Router(config)#interface s0:0
　　Router(config-if-Serial0:0)#ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
　　Router(config-if-Serial0:0)# encapsulation hdlc
　　Router(config-if-Serial0:0)#no shutdown
　　Router(config-if-Serial0:0)#end

6 試驗(yàn)過程

　　一個(gè)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果是重要的，但過程是更重要的。沒有過程也就沒有結(jié)果，而且從過程中我們可以增長(zhǎng)很多知識(shí)，得到很多經(jīng)驗(yàn)，并且豐富了結(jié)果的內(nèi)容，為今后的實(shí)際應(yīng)用提供了有價(jià)值的借鑒。下面，我就將試驗(yàn)過程做一大致的描述。

　　在實(shí)驗(yàn)過程中，我們?cè)趥鬏?、DDN設(shè)備上多次做環(huán)路電路測(cè)試，利用環(huán)路的手段幫助定位并排除故障。為了更加清晰地描述環(huán)路測(cè)試過程，在圖4的示意圖上用字母（A、B、C、）來標(biāo)注做環(huán)路的位置。

圖4 環(huán)路測(cè)試示意圖

　　在網(wǎng)管配置好相關(guān)數(shù)據(jù)，物理線路都連接完畢，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也連接完成以后，我們首先從路由器上查看端口及協(xié)議狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)這2條線路的LINE及LINE PROTOCOL都是DOWN，說明線路存在問題，于是我們大致按照下面的步驟進(jìn)行了處理。

　　1、因?yàn)檫B接這兩條線路的子端口的LINE狀態(tài)都是DOWN，所以首先想到整個(gè)155Mbit/s通路有可能都沒有連通。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)多信道STM-1模塊上面的RxCXR燈不亮，則證實(shí)了肯定是從ADM16/1 的光接口到該模塊之間的光路上存在故障。一般來說，出現(xiàn)這樣的問題大多是光纖的問題，很少是由于設(shè)備原因引起的。于是我們更換了一對(duì)光纖，故障現(xiàn)象就消失了，并且看到兩條線路的子端口的LINE狀態(tài)都變成了UP狀態(tài)，說明不僅全程光路已經(jīng)正常，而且從路由器到ADM16/1這一段電路在VC12級(jí)別上的配置是匹配的，并且這一段的2Mbit/s物理通路工作正常。

　　2．LINE UP后，LINE PROTOCOL依然DOWN，于是我們開始檢查VC12/2的這條2Mbit/s專線。　

　　PA-MC-STM-1 LED指示燈的狀態(tài)如表1所示。

表1