Formatos de enquadramento em interfaces ATM DS-3 e E3

Introduction

O nível de sinal digital 3 (DS-3) suporta velocidades de até 44.736 Mbps e é um tipo popular de link dos aplicativos de backbone WAN. As linhas DS-3 são projetadas para transportar sincronicamente até 28 linhas DS-1 (T1). O documento T1.107-1998 do American National Standards Institute (ANSI) define as especificações elétricas para os links DS-3.

E3 suporta velocidades até 34.368 Mbps e é um tipo de enlace popular para aplicações de backbone WAN fora da América do Norte.

A maioria das interfaces DS-3 e E3 oferecem quatro formatos de enquadramento. Esses formatos diferem no número de bytes de carga adicional, número de bytes de payload e método de delineamento de células ATM adjacentes.

Este documento revisa os quatro formatos de enquadramento e explica como solucionar problemas de erros de linha da camada física, conforme exibido pelo comando show controllers atm.

Prerequisites

Requirements

Não existem requisitos específicos para este documento.

Componentes Utilizados

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

Conventions

For more information on document conventions, refer to the Cisco Technical Tips Conventions.

Entender o ADM e o PLCP

Para a tecnologia ATM, este documento usa o formato multiframe descrito na recomendação G.704.

Um fluxo de bit DS-3 é organizado como uma série de multiquadros, conhecidos como quadros M. Cada quadro M é particionado em sete subquadros M de 680 bits cada. Um subquadro M é mais particionado em oito blocos de 85 bits cada. Um bloco de 85 bits consiste em 84 bits de informações do usuário e um destes bits de sobrecarga de enquadramento:

• P1, P2—Os bits P servem como uma verificação de paridade para proteger contra erros de bit à medida que o quadro atravessa o fio físico.

• X1, X2—Os bits X são usados para indicar os multiframes com erro recebidos na extremidade remota.

• F1, F2, F3, F4—Os bits F servem como sinais de alinhamento usados pelo equipamento receptor para identificar as posições dos bits de overhead. Os valores são F1 = 1, F2 = 0, F3 = 0, F4 = 1.

• M1, M2, M3—Os bits M servem como um sinal de alinhamento multiframe usado para localizar todos os sete subquadros M, dentro do multiframe. Os valores são M1 = 0, M2 = 1, M3 = 0.

• Bits C usados como equipe de bits com enquadramento M23 e monitoramento de desempenho de caminho de ponta a ponta como em serviço com enquadramento de bit C.

De um total de 4760 bits, cada quadro-M inclui 4704 bits de usuário e 56 bits de carga adicional de enquadramento.

E3

Para a tecnologia ATM, este documento usa a estrutura básica de quadros descrita nas recomendações G.832 ou G.751.

Com G.832, a estrutura básica do quadro E3 tem sete octetos de sobrecarga e 530 octetos de payload. Os bytes de sobrecarga são usados para alinhamento de quadro, monitoramento de erros e manutenção.

Com o G.751, 4 quatro sinais digitais são multiplexados à velocidade de 8448 kbit/s

Mapeamento

Existem dois métodos para mapear células ATM na estrutura de enquadramento DS-3 ou E3:

• Protocolo de convergência da camada física (PLCP).

• Mapeamento direto ATM (ADM).

E3 usando a recomendação G.832 pode usar somente o mapeamento ADM.

PLCP

O PLCP consiste em subquadros, normalmente representados em documentação técnica como uma grade bidimensional de linhas e colunas de células e bytes de carga adicional. Cada linha consiste em 53 bytes de célula ATM e quatro bytes de sobrecarga de enquadramento e gerenciamento, conforme ilustrado neste diagrama:

Neste diagrama, POI significa indicador de sobrecarga de caminho e POH significa sobrecarga de caminho. A1 e A2 fornecem alinhamento de quadros e devem seguir um padrão distinto de uns e zeros.

ADM

O PLCP foi projetado originalmente para enviar informações de temporização da camada física para uma camada especial superior, a fim de suportar serviços de igual duração. Como o ATM não usa esses serviços, o PLCP introduz sobrecarga adicional e o ADM substitui o PLCP.

O ADM mapeia células ATM diretamente em quadros DS-3 ou E3. O campo de verificação de erro de cabeçalho (HEC) no cabeçalho de cinco bytes ATM é usado para identificar o início da célula inicial em um quadro. Um dispositivo receptor examina o fluxo de bits recebidos e verifica se um conjunto de oito bits inclui um CRC (cyclic redundancy check) válido para os 32 bits anteriores.

Para entender por que você usaria o ADM em preferência ao PLCP, observe as diferenças entre os dois protocolos:

• Taxa de payload:

  • ADM = (672 bits por M-subframe) x (7 M-subframes) / (106,4 microssegundos) = 44,21 Mbps

  • PLCP = (8000 quadros por segundo) x (12 células por quadro) = 96.000 células por segundo = 40,70 Mbps

• Delineação de célula:

  • PLCP - As células ATM estão em locais predeterminados dentro de cada linha PLCP. Não é necessário nenhum método adicional para delinear células ATM.

  • ADM – O campo HEC (controle de erro de cabeçalho) do cabeçalho de célula ATM utilizado para delinear as células de ATM.

  Observação: a delineação da célula define como um dispositivo receptor reconhece o início e o fim de uma célula ATM.

Opções de estrutura nas interfaces Cisco

Você pode configurar o roteador Cisco ATM e as interfaces do switch Catalyst com esses formatos de enquadramento, dependendo do hardware específico. É importante observar que hardwares específicos utilizam diferentes padrões. Por exemplo, o padrão (e a única opção) no CS-AIP-DS3 é cbitplcp, enquanto o PA-A3-T3 e o PA-A6-T3 usam um valor padrão de cbitadm. Tenha cuidado para verificar o formato de quadro ao trocar de hardware. Os parâmetros padrão não são exibidos na configuração em execução.

Utilize o comando atm framing para configurar um valor não-padrão. Uma interface deve ser fechada/não fechada para que uma alteração entre em vigor.

Produto (DS-3)	m23plcp	cbitplcp	m23adm	cbitadm
PA-A6-T3	Yes	Yes	Yes	Yes
PA-A2-4T1C-T3ATM	Yes	Yes	Yes	Yes
PA-A3-T3	Yes	Yes	Yes	Yes
CX-AIP-DS3	No	Yes	No	No
NP-1A-DS3 (4500/4700)	Yes	Yes	Yes	Sim*
NM-1A-T3 (2600/3600)	Yes	Yes	Yes	Yes
PAM do Lightstream 1010 ou Catalyst 85x0	Yes	Yes	Yes	Yes
Catalyst 5000 ATM Module	Yes	Yes	Yes	Yes

* o cbitadm requer o software Cisco IOS® versão 12.1(1)T ou posterior.

Produto (E3)	g832adm	g751adm	g751plcp
PA-A6-E3	Yes	Yes	Yes
PA-A2-4T1C-E3ATM	Yes	Yes	Yes
PA-A3-E3	Yes	Yes	Yes
CX-AIP-E3	Yes	No	Yes
NP-1A-E3 (4500/4700)	Yes	Yes	Yes
NM-1A-E3 (2600/3600)	Yes	Yes	Yes
PAM do Lightstream 1010 ou Catalyst 85x0	Yes	Yes	Yes

Confirmar sua configuração

Utilize os comandos show atm interface atm e show controllers atm para visualizar o formato de enquadramento atualmente ativo.

   AIP#show atm interface atm 1/0 
   ATM interface ATM1/0: 
   AAL enabled: AAL5 , Maximum VCs: 2048, Current VCCs: 2 
   Tx buffers 256, Rx buffers 256, Exception Queue: 32, Raw Queue: 32    
   VP Filter: 0x7B, VCIs per VPI: 1024, Max. Datagram Size:4496 
   PLIM Type:E3 - 34Mbps, Framing is G.751 PLCP, TX clocking: LINE 
   31866 input, 27590 output, 0 IN fast, 0 OUT fast 
   Rate-Queue 0 set to 34000Kbps, reg=0x4C0 DYNAMIC, 2 VCCs 
   Config. is ACTIVE  
   
   PA-A3#show controllers atm 1/0/0 
   ATM1/0/0: Port adaptor specific information 
   Hardware is DS3 (45Mbps) port adaptor 
   Framer is PMC PM7345 S/UNI-PDH, SAR is LSI ATMIZER II 
   Framing mode: DS3 C-bit ADM    
   No alarm detected 
   Facility statistics: current interval elapsed 796 seconds 
    lcv      fbe      ezd       pe      ppe     febe     hcse 
    ----------------------------------------------------------------------    
    lcv: Line Code Violation 
    be: Framing Bit Error 
    ezd: Summed Excessive Zeros 
    PE: Parity Error 
    ppe: Path Parity Error 
    febe: Far-end Block Error 
    hcse: Rx Cell HCS Error  

Em interfaces diferentes do processador de interface ATM (AIP), o comando show controllers atm também exibe alarmes ativos e contadores de erro diferentes de zero, conhecidos como saída como estatísticas de instalações. Valores diferentes de zero indicam um problema com uma conexão física entre essa interface de roteador e um outro dispositivo de rede, normalmente um Switch na nuvem de fornecedores de rede ATM.

Solucionar problemas de incompatibilidades de tipo de enquadramento

Se o tipo de enquadramento em duas extremidades de um link ATM não tiver correspondência, a interface ATM será desativada. O comando show controller atm relata defeitos de Framer Out of Frame (FRMR OOF) e de ATM Direct Mapping Out of Cell Delineation (ADM OOCD), conforme ilustrado nesta saída.

     router#show controller atm 3/0 
     Interface ATM3/0 is down 
     Hardware is RS8234 ATM DS3 
     [output omitted] 
     Framer Chip Type PM7345 
     Framer Chip ID 0x20 
     Framer State RUNNING 
     Defect FRMR OOF 
     Defect ADM OOCD 
     Loopback Mode NONE 
     Clock Source INTERNAL 
     DS3 Scrambling ON 
     Framing DS3 C-bit direct mapping

Analise os erros OOF e OOCD confirmando a configuração do enquadramento em cada extremidade. Utilize o comando atm framing para configurar e experimentar com outros tipos de enquadramento.

O RFC (Request for Comments) 1407 define os alarmes e erros de DS-3 e E3. Consulte Troubleshooting de Problemas de Linha e Erros em Interfaces ATM DS-3 e E3 para obter orientação.