Formatos de enquadramento ATM sobre E1 em interfaces IMA

Introduction

E1 faz parte da hierarquia digital internacional das taxas de bits superiores a 1 Mbps. As linhas E1 são usadas em todo o mundo, particularmente na Europa e na Ásia.

Todas as taxas de bits digitais seguem um formato de enquadramento. Enquadramento é a estrutura definida dos uns e zeros digitais que são transmitidos no fio físico como um determinado nível de voltagem ou nível de luz óptica. Uma interface de recebimento precisa reconhecer onde um novo quadro começa e saber como interpretar esses uns e zeros.

Este documento revisa os formatos de enquadramento E1 para linhas E1 usadas com interfaces de multiplexação inversa sobre ATM (IMA) da Cisco.

Prerequisites

Requirements

Não existem requisitos específicos para este documento.

Componentes Utilizados

Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas.

The information in this document was created from the devices in a specific lab environment. All of the devices used in this document started with a cleared (default) configuration. If your network is live, make sure that you understand the potential impact of any command.

Conventions

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Formato multiframe E1

Um quadro E1 consiste em 32 canais ou intervalos de tempo. Dois desses slots de tempo são reservados:

• Slot 0—Carrega informações de enquadramento em um sinal de alinhamento de quadro, bem como notificação de alarme remoto, cinco bits nacionais e bits de verificação de redundância cíclica (CRC) opcionais.

• Slot 16—Carrega informações de sinalização fora da banda. Cada slot de tempo em um E1 é um canal limpo e nenhum bit é roubado de um slot de tempo de dados para sinalização.

A taxa de bits E1 completa é de 2,048 Mbps. Você calcula essa taxa de bits multiplicando o quadro E1 de 32 octetos por 8.000 quadros por segundo. Subtraindo os intervalos de tempo 0 e 16, você pode ver que as linhas E1 oferecem 30 intervalos de tempo para transportar dados do usuário: uma capacidade de carga útil de 1,920 Mbps.

Dezesseis quadros E1 criam um multiquadro E1. A finalidade do multiframe é ter bits de sobrecarga suficientes para suportar duas funções-chave no slot de tempo 16, que transporta informações de sinalização quando um E1 está transmitindo fluxos de voz digital.

• Quadro 0—Sincroniza o receptor com o canal de sinalização e estabelece o alinhamento de vários quadros.

• Quadros 1 a 15—Transmite bits de sinalização de voz para sinalização associada ao canal.

30 data channels × 4 signaling (ABCD) bits per channel = 15 bytes

Esses são os padrões importantes do ITU-T (International Telecommunications Union Telecommunications Standardization Setor) que definem as interfaces E1:

• G.703—Define as propriedades elétricas e físicas de uma interface E1. Propriedades elétricas são especificações como forma de pulso, impedância e tensão de pico. As interfaces Cisco IMA suportam G.703 como a especificação elétrica básica com enquadramento crc4adm e pcm30adm.

• G.704—Define o formato de enquadramento de uma interface E1 assim como outras taxas de bits, como 1,544 Mbps (T1) e 44,736 Mbps (DS-3).

• G.804—Define como mapear células ATM em quadros E1 nos 30 intervalos de tempo disponíveis para dados do usuário e não reservados.

  Observação: o ATM Forum define como mapear células ATM em quadros E1 na especificação af-phy-0064.000 .

Mapeamento direto de ATM

É importante entender a diferença no enquadramento entre interfaces E1 não ATM e interfaces IMA ou ATM E1. As interfaces não ATM especificam um conjunto diferente de formatos de enquadramento porque você não precisa especificar como mapear as células ATM no quadro E1. Nas interfaces do roteador Cisco não ATM, como o PA-MC-2E1, especifique o enquadramento E1 emitindo o enquadramento {crc4 | no-crc4} subcomando de configuração, como neste exemplo:

router(config-controller)# framing crc4

Ao transmitir células ATM através de uma interface digital como E1, você mapeia as células no quadro da camada física. No caso de uma interface E1, você mapeia as células diretamente no quadro. A Recomendação ITU-T G.804 e a especificação ATM Forum af-phy-0064.000 definem esse processo de mapeamento direto ATM (ADM). O ADM usa o campo de verificação de erro de cabeçalho (HEC) no cabeçalho da célula para identificar o primeiro bit de uma célula em um quadro E1. Uma interface IMA E1 receptora examina o fluxo de bits de entrada e verifica se um conjunto de oito bits compreende um CRC válido para os 32 bits anteriores.

A próxima tabela lista os formatos de enquadramento IMA E1. Observe que dois formatos incorporam adm em seu nome.

Nome do formato	Nome do software Cisco IOS®	Descrição
CCS-CRC	crc4adm	Especifica o enquadramento CRC4 para a interface IMA E1.
Quadro Básico	pcm30adm	Especifica o enquadramento de CRC4 desativado ou Multiframe-no-CRC4 para a interface IMA E1. (Esse é o padrão para um PA-A3-8E1IMA.)
Limpar E1	clear e1	Especifica o enquadramento clear-e1 para a interface IMA E1.

A alternativa ao ADM é o protocolo de convergência de camada física (PLCP). O PLCP usa bytes de overhead especiais para delinear o início e o fim das células ATM dentro do quadro E1 e, assim, reduz a taxa de payload efetiva. Como o PLCP adiciona sobrecarga, o ADM substitui o PLCP.

Agora considere a função de mapeamento de célula em mais detalhes. Lembre-se de que um quadro E1 tem exatamente 32 octetos. Assim, as interfaces IMA E1 mapeiam células ATM em bits 9 a 128 e bits 137 a 256 (os 30 slots de tempo de payload). Como o payload não é um múltiplo par de 53 bytes, as células ATM cruzam os limites do quadro E1. As células ociosas preenchem as posições de bits deixadas sem uso pelas células do usuário.

Enquadramento de CRC4

O intervalo de tempo 0 fornece funções importantes para interfaces E1. Um multiframe de 16 quadros divide-se em dois semiframes de oito quadros. Dentro de cada semiframe, o slot de tempo 0 segue um dos dois formatos:

• Sinal de alinhamento do quadro—Quadros com um número par, como 0, 2 ou 4.

  

  • Cx—Transmite bits de verificação de redundância cíclica de 4 (CRC4) (C₁, C₂, C₃ e C₄) em cada semiframe de oito quadros.

  • Bits restantes—Sinal de alinhamento de quadro com padrão de bit específico.

• Sem sinal de alinhamento de quadro—Quadros com um número ímpar, como 1, 3 ou 5.

  

  • Ci—Transmite um dos seis bits de sinal de alinhamento de multiframe CRC4 ou transmite um dos dois bits de indicação de erro CRC4.

  • 1—Sempre definido como um.

  • A—Sinal de alarme amarelo (remoto) que comunica uma perda de sinal ou um fora de quadro para a extremidade distante.

  • N—Bits nacionais reservados para informações de controle específicas do país.

As especificações ITU-T G.704 e G.706 definem a verificação de redundância cíclica CRC4 para monitoração de erros avançada na linha E1.

Observação: o CRC atual de 4 bits é calculado a partir do semimultiquadro anterior.

Verificando o enquadramento em uma interface IMA E1

O módulo de rede IMA para os roteadores das séries Cisco 2600 e 3600 suporta somente Multiframe-CRC4. Este exemplo de saída de um roteador Cisco 3640 mostra que você não pode entrar no modo de configuração do controlador para alterar o formato do enquadramento:

3640-2.2(config)# controller ?

   % Unrecognized command

A seção 4.1.1.1 do padrão af-phy-0064.000 no ATM Forum recomenda o Multiframe-CRC4, que é o nome correto, oficialmente.

3600# show controller atm0/2

Interface ATM0/2 is administratively down
  Hardware is ATM E1
LANE client MAC address is 0050.0f0c.1482
  hwidb=0x617BEE9C, ds=0x617D498C
  slot 0, unit 2, subunit 2
  rs8234 base 0x3C000000, slave base 0x3C000000
  rs8234 ds 0x617D498C
  SBDs - avail 2048, guaranteed 2, unguaranteed 2046, starved 0

!--- Output suppressed.

Part of IMA group 3
Link 2 IMA Info:
   group index is 1
   Tx link id is 2, Tx link state is unusableNoGivenReason
   Rx link id is 99, Rx link state is unusableFault
    Rx link failure status is fault,
    0 tx failures, 3 rx failures
Link 2 Framer Info:
    framing is Multiframe-CRC4, line code is HDB3, impedance is 120 ohm
    clock src is line, payload-scrambling is enabled, no loopback
    line status is 0x1064; or Tx RAI, Rx LOF, Rx LOS, Rx LCD.
    port is active, link is unavailable
    0 idle rx, 0 correctable hec rx, 0 uncorrectable hec rx
    0 cells rx, 599708004 cells tx, 0 rx fifo overrun

No adaptador de porta IMA para os roteadores da série Cisco 7x00, o formato Multiframe-CRC4 é especificado na linha de comando do roteador como crc4adm. O adaptador de porta IMA também suporta os formatos de enquadramento pcm30adm e clear e1. Emita o comando de configuração do controlador de enquadramento para selecionar o tipo de quadro para uma linha de dados IMA E1.

router(config)# controller e1 1/0

router(config-controller)# framing {crc4adm | pcm30adm | clear e1}

Para obter mais informações sobre esse assunto, consulte a seção Enquadramento dos Adaptadores de Porta ATM Multiporta T1/E1 com Multiplexação Inversa sobre ATM.

Cuidado: a Cisco suporta o formato de enquadramento e1 claro, mas não o utiliza. Este formato fornece apenas uma linha de 2048 kbps sem enquadramento e, o que é importante, sem suporte para envio de alarmes remotos; ele permite que você use o slot de tempo 16 para transmitir a carga útil do usuário.

Emita o comando show controller atm na interface IMA E1 para verificar a configuração atual do formato de enquadramento E1.

7200# show controller atm 1/0

Interface ATM1/0 is up
Hardware is IMA PA - E1 (2Mbps)
Lane client mac address is 0090.b1f8.e454
Framer is PMC PM7344, SAR is LSI ATMIZER II
Firmware rev:DG01, ATMIZER II rev:3
  idb=0x61C03C58, ds=0x61C0B480, vc=0x61C2C860, pa=0x61BF9880
  slot 3, unit 1, subunit 0, fci_type 0x00BB, ticks 658
  400 rx buffers:size=512, encap=64, trailer=28, magic=4
linecode is HDB3
E1 Framing Mode: crc.4 adM format
LBO (Cablelength) is long gain43 120db
Facility Alarms:
        No Alarm

Configurando as taxas de célula no IMA PVCs

Em uma taxa de bits variável, conexão virtual permanente (PVC - Permanent Virtual Connection) em tempo não real (VBR-NRT), o valor máximo em kbps para o parâmetro de taxa de célula de pico é 2000 kbps (2 Mbps). Todas as plataformas usam atualmente esse mesmo valor.

3640-2.2(config-if-atm-vc)# vbr-nrt ?

<64-2000>  Peak Cell Rate(PCR) in Kbps

A partir do Cisco IOS Software Release 12.2 (consulte Cisco Bug ID CSCdt57977 (somente clientes registrados) ), a largura de banda exibida nas interfaces ATM IMA T1 e E1 é de 1536 kbps e 1920 kbps, respectivamente.

Informações Relacionadas

• Adaptadores de porta ATM multiporta T1/E1 com multiplexação inversa sobre ATM
• Perguntas freqüentes sobre Inverse Multiplexing para ATM (IMA)
• Páginas de suporte IMA (Inverse Multiplexing for ATM)
• Páginas de suporte ATM (Asynchronous Transfer Mode)
• Suporte Técnico - Cisco Systems

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