對(duì)于在包交換網(wǎng)絡(luò)上傳輸E1業(yè)務(wù)，減小延時(shí)和時(shí)鐘提取是主要問題。二者與收到E1包的延時(shí)抖動(dòng)密切相關(guān)，而E1包抖動(dòng)主要取決于在交換機(jī)中的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)所造成的延時(shí)。以下分析只考慮E1包的這種延時(shí)。
在接收端，E1包經(jīng)由交換芯片的MII接口輸出，在FPGA中將E1數(shù)據(jù)取出、緩存，再做并串變換、HDB3編碼，送到變壓器輸出。緩存為吸收包抖動(dòng)而設(shè)置，越大越能容納大的抖動(dòng)。但是緩存的增大會(huì)線性地增大語音延時(shí)。所以應(yīng)該在容納包抖動(dòng)的情況下盡量減小緩存。如果是一個(gè)不具有優(yōu)先級(jí)的網(wǎng)絡(luò)，那么在E1包到達(dá)交換機(jī)時(shí)，可能有多個(gè)數(shù)據(jù)包阻塞在E1包之前等待發(fā)送，這將使E2包的延時(shí)比沒有阻塞時(shí)增大了。
E1包前面所有包總長度/100Mbps這個(gè)值是沒有上限的，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重時(shí)會(huì)使E1包產(chǎn)生很大的抖動(dòng)甚至被丟棄。這種情況的后果，一是因?yàn)橐哟笫斩司彌_區(qū)（如果緩沖區(qū)不夠大可能會(huì)因?yàn)殚L時(shí)間收不到數(shù)據(jù)而發(fā)生讀空導(dǎo)致錯(cuò)誤）而導(dǎo)致E1端延時(shí)增大，二是給收端定時(shí)恢復(fù)造成了很大困難。而在優(yōu)先發(fā)送E1包的網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)E1包到達(dá)一個(gè)交換機(jī)時(shí)，延時(shí)是可以預(yù)測的——由存儲(chǔ)－轉(zhuǎn)發(fā)導(dǎo)致的延時(shí)分為三部分：
①E1包自身的存儲(chǔ)導(dǎo)致的延時(shí)，約為32byte×N×8bit／byte／100Mbps＝N×0.00256ms
�、诘蛢�(yōu)先級(jí)隊(duì)列中當(dāng)前正在發(fā)送的數(shù)據(jù)包造成的延時(shí)，最大為（以太網(wǎng)最大包長為1518字節(jié)）1518byte×8bit／byte／100Mbps 0.12ms；
�、鄹邇�(yōu)先級(jí)隊(duì)列中排在該E1包之前的來自其它端口的E1包導(dǎo)致的延時(shí)，設(shè)該網(wǎng)絡(luò)中共有K對(duì)端口發(fā)送E1。由于網(wǎng)絡(luò)中E1業(yè)務(wù)只占少數(shù)，所以Ｋ值一般較小。那么最多有（K-1）個(gè)E1包阻塞在該E1包之前，所以造成的最大延時(shí)為K-1×①＝K-1×N×0.00256ms。
最壞的情況是，一個(gè)E1包每經(jīng)過一個(gè)交換機(jī)就恰好有一個(gè)1518字節(jié)的數(shù)據(jù)包剛開始發(fā)送，并且在高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中還有K-1個(gè)E1包在等待。于是該E1包經(jīng)過M個(gè)交換機(jī)后總的存儲(chǔ)－轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)為：
delay＝M×（①＋②最大＋③最大）＝M×（K×N×0.00256ms＋0.12ms）
這就是收端E1包的最大延時(shí)。在M不太大的情況下，這樣的延時(shí)和抖動(dòng)是可以接受的。圖4是對(duì)上述網(wǎng)絡(luò)的仿真結(jié)果，取M=4，K=1，N=4，網(wǎng)絡(luò)背景流量50mBps。根據(jù)上述估算，可知：
delay=（4×0.00256ms+0.12ms）×4≈0.52ms。
從仿真結(jié)果看，在有VLAN的情況下結(jié)果與預(yù)先的估算吻合，而在沒有VLAN的情況下E1包的端延時(shí)顯著增大。
為了保證實(shí)時(shí)E1業(yè)務(wù)的質(zhì)量，除了要在網(wǎng)絡(luò)中盡可能減小E1包延時(shí)外，還要保證在網(wǎng)關(guān)處對(duì)串行E1碼流進(jìn)行正確的封裝和復(fù)原。這部分功能由適配電路完成。為測試這一功能，采用百兆點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸一路E1，設(shè)定E1傳輸碼型為HDB3碼，頻偏±50ppm，N取4即E1數(shù)據(jù)區(qū)為128字節(jié)。在這種情況下（氣溫、濕度、氣壓均為正常條件）測得：①發(fā)出的E1包全部通過交換機(jī)；②收端還原出的HDB3 E1數(shù)據(jù)72h無誤碼；③E1輸出抖動(dòng)在G．823的抖動(dòng)／漂移容限值模板之下。這表明適配電路正確完成了E1的發(fā)包、收包、定時(shí)恢復(fù)等功能。
本文分析了分組語音的技術(shù)背景和在包網(wǎng)絡(luò)上仿真E1的應(yīng)用前景，提出了一種在VLAN上分優(yōu)先級(jí)傳送語音業(yè)務(wù)E1和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的方案。網(wǎng)絡(luò)仿真結(jié)果顯示該方案可以利用現(xiàn)有硬件實(shí)現(xiàn)有QｏS保證的分組E1業(yè)務(wù)；相關(guān)產(chǎn)品的適配電路已完成設(shè)計(jì)和調(diào)試。
電子技術(shù)應(yīng)用
