DS34S132与TDMoP器件互操作的实现 - 全文

　　摘要：互操作性是一个系统经过很少甚至无需系统操作员介入而实现与其它系统协同工作的能力。系统的互操作性使其有可能为其它系统提供服务或接受其它系统的服务,使得不同厂商的系统能够协同工作。本应用笔记介绍如何设置DS34S132 TDM-over-Packet (TDMoP) IC，使其与其它TDMoP器件实现互操作。

　　引言

　　毋庸讳言，当今的通信系统需要不同设备和设备之间的复杂交互。随着技术的进步，互操作性也变得更加重要。互操作性是一个系统经过很少甚至无需系统操作员介入而实现与其它系统协同工作的能力。系统的互操作性使其有可能为其它系统提供服务或接受其它系统的服务，从而使不同厂商的系统能够协同工作。

　　本应用笔记着重介绍Maxim TDM-over-Packet (TDMoP) IC，DS34S132。文章介绍了在DS34S132与其他厂商TDMoP器件之间实现互操作性的设置要求。

　　互操作性要求

　　Maxim的TDMoP器件产生的数据包与其他厂商的TDMoP器件的报头信息可能不同。为了使TDMoP器件实现互操作，用户需要了解器件的设置类型。Maxim器件的设置为以下之一：

　　IP/UDP/RTP/SAToP

　　IP/UDP/RTP/CESoPSN

　　MEF/RTP/CESoETH—非结构化(即MEF/SAToP)

　　MEF/RTP/CESoETH—结构化锁定(即MEF/CESoPSN)

　　MPLS/RTP/SAToP—非结构化(即MPLS/RTP/SAToP)

　　MPLS/RTP/CESoPSN—结构化锁定(即MPLS/RTP/CESoPSN)

　　每种TDMoP器件设置都有不同的报头。为了实现互操作性，必须将来自于Maxim TDMoP器件的报头格式化，使其与其它器件的报头相同。这意味着用户需要比较TDMoP器件的报头，并查找格式差异。本应用笔记介绍如何利用Maxim的应用程序修改DS34S132 TDMoP器件的报头。文章还介绍了如何修改Maxim绑定配置，以接受协议相同但报头信息不同的数据包。

　　TDMoP格式

　　本节介绍TDM-over-Packet模块的功能描述。为了通过分组交换网络传输TDM数据，TDMoP器件将TDM数据封装为以太网数据包，如图1所示。TDMoP报头不同数据块的说明请参见表1。

　　

 

　　图1. 以太网数据包格式的TDMoP封装。

　　表1. 以太网数据包结构 域说明

　　前导符56位序列(1和0值交替)，用于同步。为网络上的器件提供检测信号出现的时间。

　　起始帧定界符8位序列(10101011)，表示数据包开始。

　　目标和源地址目标地址域指示接收数据的终端。源地址指示发送数据包的终端。目标地址可以是指定目标为单个终端的“单个地址”，或者目标为一组工作站的“多播地址”。所有位均为1的目标地址表示LAN上的所有终端，被称为“广播地址”。"

　　类型以太网类型

　　数据和填充符该域包含从源终端传输至目标终端的数据。该域的最大尺寸为1500字节。从目标地址域至帧校验序列的最小以太网数据包大小为64字节。如果该域的包尺寸小于64字节，采用填充符使包尺寸达到最小长度。

　　帧校验序列该域包括4字节循环冗余码校验(CRC)值，用于误码校验。源终端封装数据包时，对数据包内从目标地址至填充符字段的所有位(也就是除前导符、起始帧定界符和帧校验序列之外的全部域)执行CRC计算。源终端将计算值保存在该域中，并将其作为数据包的一部分发送。目标终端接收到数据包时，执行完全相同的校验。如果计算的值与该域中的值不匹配，目标终端则认为传输过程中发生错误，并将该数据包丢弃。

　　为了实现互操作性，用户需要注意TDMoP报头的两个部分：

　　UDP/IPv4报头互操作性

　　RTP报头互操作性

　　UDP/IPv4报头互操作性

　　图2 所示为UDP/IPv4报头结构。表2和3详细说明了IPv4和UDP报头结构的不同域。

　　

 

　　图2. UDP/IPv4报头。

　　表2. IPv4报头结构 域说明

　　IPVERIP版本号;IPv4 IPVER = 4

　　IHL以32位字表示的IP报头长度，IHL = 5

　　IP TOSIP服务类型

　　总长度以八进制表示的IP报头和数据长度

　　标识IP分段标识

　　标志IP控制标志;必须设置为100，以免分段

　　段偏移表示段在报文中的位置;不适用于TDMoP

　　生存期IP生存期;该字段为0的报文被丢弃

　　协议必须设置为0x11，表示UDP

　　IP报头检验和IP报头的校验和

　　源IP地址源终端的IP地址

　　目标IP地址目标终端的IP地址

　　表3. UDP报头结构 域说明

　　源端口号，目标端口号源或目标端口号保存绑定标识号。不使用的域可设定为0x85E (2142)，这是互联网数字分配机构(IANA)分配给TDMoP的用户端口号。对于UDP/IP相关的OAM包，绑定标识号全为1。

　　UDP长度以八进制表示的UDP报头和数据长度

　　UDP校验和UDP/IP报头和数据的校验和。如果未计算，必须设定为0。

　　根据IANA规定，UDP报头的目标端口应设定为0x85E (2142)，这是分配给TDMoP的用户端口号。Maxim TDMoP器件默认遵循该规范。

　　部分TDMoP厂商在UDP报中的目标端口号位置分配一个绑定标识号，而不是在源端口号位置。有些厂商还分配一个随机号作为用户端口号，而不是采用IANA分配的0x85E。使用DS34S132时，用户可采用两种方式解决这些问题。

　　在预配置菜单中，将全部绑定标识号赋予相应的位置。

　　向绑定引擎表明绑定标识号在接收数据包中的位置。

　　在预配置菜单中，将全部绑定标识号赋予相应的位置

　　DS34S132的预配置菜单如图3所示。

　　

 

　　图3. DS34S132的预配置菜单。

　　第4项，Bundle Number ID Location，表示绑定标识号的位置。如果用户选择该项，则会显示以下选项(图4)。

　　

 

　　图4. DS34S132的预配置菜单的选项4。

　　图4中的选项3，Bundle in DST UDP PORT，将向UDP报头中的目标端口号位置分配一个绑定标识号。选项4，Bundle in SRC UDP PORT，将向UDP报头中的源端口号位置分配一个绑定标识号。

　　所以，在标识了数据包的绑定标识号位置后，用户即可在相应位置分配其绑定标识号。

　　为了分配一个随机号作为用户端口号，而不使用IANA分配的0x85E，用户可选择修改预配置菜单中的选项10和11。

　　向绑定引擎表明绑定标识号在接收数据包中的位置。

　　参考上文中的图4，选项1，Bundle Configuration Decides (BCDR4)，将在目标端口号或源端口号位置分配一个绑定标识号，取决于图5中所示的绑定配置。

　　

 

　　图5. DS34S132的绑定配置菜单。

　　在以上的绑定配置菜单中，用户在UDP源端口号位置插入绑定标识号。用户还表明报文分类模块应该在UDP源端口号位置查找绑定标识号。

　　如果用户知道数据包的绑定标识号位于UDP目标端口号位置，那么则很容易通过将选项45， RX Bundle Number Location at UDP port，修改为Destination进行表示，如图6所示。

　　

 

　　图6. DS34S132的绑定配置菜单的选项45。

　　RTP报头互操作性

　　图7所示为RTP报头结构，表4介绍了RTP报头结构的不同域。

　　RTP报头

　　

 

　　图7. RTP报头

　　表4. RTP报头结构 域说明

　　VRTP版本;必须设定为2。

　　P填充位;必须设定为0。

　　X扩展位;必须设定为0。

　　CCCSRC个数;必须设定为0。

　　M标记位;必须设定为0。

　　PT净荷类型。必须从每个绑定方向的动态值范围分配一个PT值。两个绑定方向可重用相同PT值，并且不同绑定之间亦可重用相同PT值。

　　SN与控制字中的序号完全相同的序号。

　　TS时标。RTP报头可与以下时标发生模式一起使用：

　　绝对模式：芯片利用从输入TDM电路恢复的时钟设置时标。

　　差分(共用时钟)模式：绑定沿处的两个芯片均可访问相同的高质量时钟源，该时钟源用于产生时标。

　　SSRC识别同步源。该标识应随机选择，使相同RTP会话内没有两个同步源具有相同的SSRC标识。

　　为了在绝对时钟恢复模式下产生时钟，端口接收配置寄存器4 (PRCR4)中的RTP发生器时标模式选择(TSGMS)位需设定为1，即PRCR4.TSGMS = 1。为了在差分时钟恢复模式产生时钟，PRCR4寄存器中的TSGMS位需设定为0，即PRCR4.TSGMS = 0。用户无需手动设置这些寄存器位。在绑定配置中将RTP使能时，这些位被设置。

　　自适应模式下， Maxim的DS34S132 TDMoP器件中的时钟恢复算法根据数据包之间到达延迟恢复时钟。因此，自适应时钟恢复模式下，使能RTP是可选的。然而，差分模式下， Maxim的DS34S132 TDMoP器件中的时钟恢复算法通过分析RTP报头中的时标恢复时钟。所以，差分时钟恢复模式下，强制使能RTP。

　　为了实现互操作，用户需要确定其它TDMoP厂商用以发生RTP报头中时标的模式。用户还需要了解其它系统处于自适应还是差分时钟恢复模式。在接口配置中，可更改每个端口的时钟恢复模式。图8所示为如何修改时钟恢复模式。默认为自适应模式端口。

　　

 

　　图8. 接口配置。

　　现在，如果用户希望更改时钟恢复模式，那么就需要使用选项40，Adaptive or Differential mode，如图9所示。

　　

 

　　图9. 在接口配置中选择差分时钟恢复模式。

　　与Maxim的TDMoP器件不同，有些TDMoP厂商在自适应或差分时钟恢复模式下根据RTP报头中的时标恢复时钟。因此，为了实现与这些厂商系统的互操作， Maxim TDMoP器件在自适应时钟恢复模式下使能RTP。DS34S132，以及其它TDMoP厂商的器件，能够以三种方式在RTP报头中产生时标：

　　位模式

　　字节模式

　　帧模式

　　无论数据包为自适应时钟恢复模式还是差分时钟恢复模式，用户均可通过更改接口和绑定配置产生RTP报头中的时标，如图10所示。

　　

 

　　图10. 在接口配置中为时标选择位、字节或帧模式。

　　在接口配置中选择了时钟恢复模式和时标发生模式后，用户接下来需要在绑定配置中使能RTP模式。之前图5所示的绑定配置中的RTP被禁用。从绑定配置菜单中，用户需要利用选项27使能RTP模式，如图11所示。

　　

 

　　图11. 在接口配置中为时标选择位、字节或帧模式。

　　一旦使能RTP模式，绑定配置菜单将如图12所示。

　　

 

　　图12. 使能RTP模式后的绑定配置菜单。

　　总结

　　互操作性是指各种不同系统和组织间无缝协同工作的能力。与其它产品可以实现互操作的器件要么遵循公开的接口标准，要么容许改变配置，将一个产品的接口直接转换为另一个产品的接口。通过了解其它TDMoP器件生成的报文内容，Maxim的器件可以很容易地与其它TDMoP器件的报文配置相匹配。