1 引言

近年來，伴隨著各種通信技術突飛猛進的發展，各種網絡業務和服務對網絡帶寬提出了越來越高的要求。SDH/SONET 作為一種傳輸技術，其優點是傳輸速率高，傳輸延時小，可組成自愈環網絡，使網上傳輸的業務得到充分保護，在傳輸網上被大量采用，成為目前光纖網上的骨干傳輸技術。

伴隨著網絡帶寬的發展，網點建設的主流帶寬已經由原來 64/128K（DDN 線路）發展到2M（SDH 線路），隨之也對網絡改造提出了更高的建設需求：

① 要求中心匯聚設備能夠簡潔的實現 2M 的匯聚：避免中心堆疊一大堆傳輸設備，增加故障點；

② 網絡設計具有良好的擴展性：能夠實現未來網點的擴展，其主機性能能支持高速板卡的擴展；

③ 提供有效的網絡投資保護：網絡建設既能有效的滿足現有網絡建設需求，不至于占用現有過多資源，又能很好的支撐未來網絡的擴展。

④ 有效的解決網橋＋交換機的組網模式：既能避免匯聚主設備加以太板卡外接一大堆網橋的方式增加的故障點，減少維護麻煩；又能避免交換機組網方式無法徹底解決廣播風暴，導致網絡病毒擴散使得業務網絡的癱瘓。

2 CPOS 路由器介紹

2.1 CPOS 工作原理

SDH 傳輸業務信號時各種業務信號要進入SDH 的幀都要經過映射、定位和復用三個步驟：映射是將各種速率的信號先經過碼速調整裝入相應的標準容器（C），再加入通道開銷（POH）形成虛容器（VC）的過程，幀相位發生偏差稱為幀偏移；定位即是將幀偏移信息收進支路單元（TU）或管理單元（AU）的過程，它通過支路單元指針（TU PTR）或管理單元指針（AU PTR）的功能來實現；復用則是將多個低價通道層信號通過碼速調整使之進入高價通道或將多個高價通道層信號通過碼速調整使之進入復用層的過程。

SDH 能夠從高速信號中直接分/插出低速支路信號（例如2Mbit/s），這是因為低速支路信號在高速SDH 信號幀中的位置有預見性，而預見性的實現就在于SDH 幀結構中存在著管理單元指針（AU-PTR）。AU-PTR 是用來指示信息凈負荷的第一個字節在STM-N 幀內的準確位置的指示符，以便收端能根據這個位置指示符的值（指針值）正確分離信息凈負荷。指針有高、低階之分，高階指針是AU-PTR，低階指針是TU-PTR，支路單元指針（TU- PTR）的作用類似于AU-PTR 只不過所指示的信息更加具體。

CPOS 光接口板采用的是STM-1----->AU4----->3 TUG3----->7 TUG2----->3TU12 的映射路徑，從而將（155M/S）STM-1 分拆為63 個（2M/S）的E1 數據信號，從而在廣域網上實現63 個網點數據的匯聚。

2.2 CPOS 的應用

SDH 的最低接入速率是155M bits/s（STM-1），STM-1 線路（即我們的CPOS）從用戶匯聚中心通過電信接入網到達電信傳輸機房，通過 ODF（Optical Fiber Distribution Frame , 光纖配線架）接入到ADM （Add and Drop Multiplexer , 分插復用器）設備，在ADM 設備上拆分成2M E1 的 PDH 線路，再通過DDF （Digital Distribution Frame，數字配線架）和電信接入網到達用戶網點現場。從而實現63 路E1 數據的傳輸匯總。組建相應的廣域網。

3 CPOS 硬件設計

3.1 Mindspeed SDH/SONET 套片

CPOS 的功能主要由3 顆芯片CX28500，CX29503，CX29600 組成，CX29503，CX29610負責信號的分拆/復用處理，CX28500 負責數據的收發處理。

3.1.1 CX28500 芯片

MindSpeed 公司CX28500 是一個高吞吐量的通信控制器，用于同步操作或最多支持1024 個數據信道的鏈路層應用。每個信道可以配置HDLC，Transparent 或SS7。MUSYCC工作在OSI 模型的第二層，它安裝在多路串行接口設備和一個或多個主機控制器的共享緩沖內存之間。MUSYCC 不但可以作為PCI 控制器，同時還可以提供32 比特本地擴展總線（EBUS）控制器，它允許主機處理器直接通過MUSYCC 在PCI 上使用配置內存映射的特性來訪問本地內存和物理接口設備。MUSYCC 采用相同的鏈表處理結構為每一個活動的數據信道管理內存緩沖區，它的特性允許在內存緩沖區和串口設備間以最小的主機處理器的干涉來傳輸數據，從而允許主機處理器可以集中處理高層的協議棧。

3.1.2 CX29503 芯片

CX29503 寬帶通道多路復用器是一個高度集成的芯片，它能夠進行映射，復用，分拆和成幀操作，它能夠把3 個STS-1，AU-3，DS3，E3 或者1 個AU-4 輸入轉換為84 個DS1或63 個E1 的可用的組合。CX29503 可以被用做一個SONET/SDH-TO-PDH 映射器，可以以51Mbps，2Mbps 和1.5Mbps 的速率支持所有的標準映射，它也可以僅僅被用做一個PDH設備。它產生和結束所有的虛支路（VT）和虛容器路徑開銷字節。CX29503 內部包含3 個嵌入式的DS3/E3 成幀器，3 個支持G.747 的M13/E13 復用/分拆單元，84 個嵌入式的DS1成幀器，63 個嵌入式的E1 成幀器。其他的特性包括對于所有可支持的支路，都設計了標準化的告警標志符，狀態監控和錯誤計數器，此外還擁有一個嵌入式的命令與狀態處理器，它可以替主機承擔主要的網絡維護操作。

3.1.3 CX29610 芯片

CX29610 主要負責頭開銷的產生和消除，同時把進來的STM-1 信號轉換為3 個STS-1信號通過SI-BUS 與CX29503 芯片相連。

3.2 板卡設計

圖 1 CPOS 板卡線路圖

如 CPOS 板卡結構圖所示，CPOS 的功能主要由3 顆芯片CX28500，CX29503，CX29600組成，CX29503，CX29600 負責信號的分拆/復用處理，CX28500 負責數據的收發處理，通過PCI 和主板內存進行數據交互。