ATM DS-3 和 E3 接口的帧格式

简介

数字信号电平3(DS-3)支持高达44.736 Mbps的速度，是WAN主干应用的常用链路类型。DS-3线路设计为可同步承载多达28条DS-1(T1)线路。美国国家标准协会(ANSI)文档T1.107-1998定义了DS-3链路的电气规格。

E3支持的速度最高可达34.368 Mbps，是北美以外地区广域网主干应用的常用链路类型。

大多数DS-3和E3接口提供四种帧格式选择。这些格式在开销字节数、负载字节数以及描绘相邻ATM信元的方法方面有所不同。

本文档回顾了四种成帧格式，并说明了如何对show controllers atm命令显示的任何物理层线路错误进行故障排除。

先决条件

要求

本文档没有任何特定的要求。

使用的组件

本文档不限于特定的软件和硬件版本。

规则

有关文档规则的详细信息，请参阅 Cisco 技术提示规则。

了解ADM和PLCP

对于ATM技术，本文档使用G.704建议中描述的多帧格式。

DS-3位流被组织为一系列的多帧，称为M帧。每个M帧被划分为七个M子帧，每个子帧长680位。一个M子帧进一步划分为八个块，每个块85位。85位块包括84个用户信息位和以下成帧开销位之一：

• P1、P2 - P位用作奇偶校验检查，防止帧通过物理线路时出现位错误。

• X1、X2 - X位用于表示远程端收到错误的多帧。

• F1、F2、F3、F4—F位用作接收设备用来识别开销位位置的校准信号。值为F1 = 1、F2 = 0、F3 = 0、F4 = 1。

• M1、M2、M3 - M位用作多帧对齐信号，用于定位多帧内的所有七个M子帧。值为M1 = 0、M2 = 1、M3 = 0。

• C位用作M23成帧时的位配置，用作C位成帧时的服务中端到端路径性能监控。

每个M帧总共包含4704个用户位和56个成帧开销位，共有4760位。

E3

对于ATM技术，本文档使用G.832或G.751建议中描述的基本帧结构。

使用G.832时，基本的E3帧结构有七组开销和530组负载。开销字节用于帧对齐、错误监控和维护。

使用G.751,4个数字信号以8448 kbit/s的速度多路复用

映射

将ATM信元映射到DS-3或E3成帧结构有两种方法：

• 物理层融合协议(PLCP)。

• ATM直接映射(ADM)。

使用G.832建议的E3只能使用ADM映射。

PLCP

PLCP由通常在技术文档中表示为二维网格形式的子帧组成，二维网格由单元格和单元格列以及开销字节组成。每行包含53字节的ATM信元和四个字节的帧开销和管理开销，如下图所示：

在此图中，POI表示路径开销指示器，POH表示路径开销。A1和A2提供帧对齐方式，并且必须遵循1和0的独特模式。

ADM

PLCP最初设计用于将定时信息从物理层传送到特殊的高层，以支持等时服务。由于ATM不使用这些服务，因此PLCP会引入额外的开销，而ADM会取代PLCP。

ADM将ATM信元直接映射到DS-3或E3帧中。ATM五字节报头中的报头错误检查(HEC)字段用于标识帧中初始信元的开始。接收设备检查传入的比特流，并检查八位组是否包含前32位的有效循环冗余校验(CRC)。

要了解为什么使用ADM而不是PLCP，请查看两种协议之间的差异：

• 负载速率：

  • ADM =（每个M子帧672位）x（7 M子帧）/（106.4微秒）= 44.21 Mbps

  • PLCP =（8000帧每秒）x（每帧12个信元）= 96,000信元每秒= 40.70 Mbps

• 信元描述：

  • PLCP - ATM信元位于每个PLCP行中的预定位置。无需其他方法来描述ATM信元。

  • ADM - ATM信头报头错误控制(HEC)字段用于描述ATM信元。

  注意：信元描述定义了接收设备如何识别ATM信元的开始和结束。

Cisco 接口上成帧格式的选择

根据特定硬件，您可以使用以下成帧格式配置Cisco ATM路由器和Catalyst交换机接口。请注意，特定硬件使用不同的默认值。例如，CS-AIP-DS3上的默认（和唯一选项）是cbitplcp，而PA-A3-T3和PA-A6-T3使用默认值cbitadm。在交换硬件时，请注意检查成帧格式。默认参数不会显示在运行配置中。

使用atm framing命令配置非默认值。必须关闭接口/不关闭接口才能使更改生效。

产品(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	无	Yes	无	无
NP-1A-DS3(4500/4700)	Yes	Yes	Yes	是*
NM-1A-T3(2600/3600)	Yes	Yes	Yes	Yes
Lightstream 1010或Catalyst 85x0 PAM	Yes	Yes	Yes	Yes
Catalyst 5000 ATM模块	Yes	Yes	Yes	Yes

* cbitadm需要Cisco IOS®软件版本12.1(1)T或更高版本。

产品(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	无	Yes
NP-1A-E3(4500/4700)	Yes	Yes	Yes
NM-1A-E3(2600/3600)	Yes	Yes	Yes
Lightstream 1010或Catalyst 85x0 PAM	Yes	Yes	Yes

确认配置

使用show atm interface atm和show controllers atm命令查看当前活动的帧格式。

   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  

在除ATM接口处理器(AIP)之外的接口上，show controllers atm命令还显示活动警报和非零错误计数器，称为设备统计信息的输出。非零值表示该路由器接口与其它网络设备（通常是ATM网络提供商云中的交换机）之间的物理线路有问题。

帧类型不匹配故障排除

如果ATM链路两端的帧类型不匹配，则ATM接口将关闭。show controller atm命令报告帧外映射(FRMR OOF)和ATM直接映射出信元描述(ADM OCD)缺陷，如以下输出所示。

     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

通过确认每一端的帧配置来排除OOF和OOCD错误。使用atm framing命令可配置并试验其它成帧类型。

请求注解 — RFC 1407定义了DS-3和E3警报和错误。有关指南，请参阅排除DS-3和E3 ATM接口上的线路问题和错误。