隨著語音、數據、視頻以及無線業務的融合逐漸成為主旋律,承載這些應用的通信網絡廠商也在緊鑼密鼓部署下一代網絡,積極進入新領域、挖掘新技術。而作為“信息高速末段”的寬帶接入市場則走進相對成熟期,大部分寬帶交換、傳輸半導體芯片廠商在經過若干次技術重心調整之后,波瀾不驚,堅持對成熟業務的開發與投入,為設備制造商提供了大量性能穩定、可靠的通信芯片。來自美國的TranSwitch就是這樣一家公司。
以太網已是目前應用廣泛的局域網傳輸方式,SDH/SONET通過EoS(Ethernet over SDH/SONET)來提供以太網接口,可保證高帶寬需求并靈活支持多種業務。TranSwitch早先意識到EoS這種以太網傳輸業務帶來的巨大好處,于2002年率先推出了業界款EoS產品,EtherMap-3系列。該系列使OEM廠商通過寬帶接入在已有的SONET/SDH網絡架構上配置并傳輸以太網數據,完成了以太網到傳輸總線的映射。目前,TranSwitch的EoS產品主要支持OC-3, OC-12以及OC-48,并計劃于明年季度推出面向OC-192設備的芯片。
“EoS如同搭在局域網與電信級網絡之間的一座‘橋’,”TranSwitch公司總裁兼CEO Santanu Das博士接受本刊采訪時如此形容,“自推出EtherMap-3系列,TranSwitch贏得了眾多客戶,隨著研發投入的增大,EoS逐漸成為公司的核心業務。”Das博士表示,EoS是幫助公司渡過電信產業艱難4年的驅動力量。TranSwitch推出的業界EoS芯片EtherMap-3系列作為功能完備的千兆(GigE)以太網和10/100以太網OC-3 EoS產品,可單獨使用,也可以作為電信總線兼容的映射器和設計芯片組的一部分提供全面的TDM功能。
EtherMap-3系列中,TXC-04212、TXC-04226是兩款目前廣泛應用于市場的EoS芯片,能將10/100/1000Mbps以太網映射為SONET/SDH STS-3/STM-1傳輸的有效載荷。若采用SMII接口,設備可配置八個10/100 Mbps以太網端口,若采用GMII接口可配置一個1000 Mbps以太網端口。以太網幀結構采用GFP、LAPS、LAPF或PPP/BCP協議嵌入。隨后,將封裝的以太網幀映射為虛擬連接的低序或高序有效載荷(如VT1.5 SPE/VC-12/STS-1 SPE/VC-3),或映射為連續連接的有效載荷(STS-3c SPE/VC-4)。低序或高序VC有效載荷可選擇基于片上系統的標準進行處理,對動態帶寬調整不會有任何影響。據稱,基于強大硬件和獨立RTOS的EtherMap設備驅動器可通過API訪問所有功能。
此外,器件還支持全速以太網傳輸,額外用戶的以太網傳輸以及防止幀丟失的反向壓力機制,從而可用于SONET/SDH增/減和終端復接器、多服務接入平臺、下一代以太網交換、IP DSLAM以及綜合接入設備。
由于推出時間較早,許多設備制造商的設備均采用了EtherMap-3系列,包括以色列RAD數據通信公司基于客戶終端設備(CLE)的終端多路復用器FCD-155、法國SAGEM的STM-1/4下一代SDH設備ADR155C、光橋科技(日前已被西門子收購)的MetroWave 8300/8100 MSPP設備以及808/801多業務接入平臺、阿爾卡特上海貝爾的1642邊緣復用器。廠商普遍認為,TranSwitch芯片的GFP、VCSI以及LCAS功能對于傳輸非常關鍵,這些芯片保證了產品的性能和豐富的功能(包裹在GFP內優先級的以太網/VLAN業務,低階或者高階的VC流量),并協助客戶獲得了更好的帶寬利用率。
除了完成以太網到傳輸總線的映射,優化傳輸質量同樣也是EoS芯片的重要性能。為此,繼EtherMap-3系列之后,TranSwitch推出了EtherMap-3Pt(OC3、STM- 1)以及EtherMap-12(OC12、STM-4)、EtherPHAST-48 Plus(全速率OC-48、STM-16)、 EtherPHAST-24(OC12、STM-4)等系列映射IC。后期的EoS芯片在優化數據、視頻以及語音業務在傳輸過程中的延遲、吞吐量以及丟包率等參數方面據稱表現突出。其中,EtherMap-12采用了的是0.13微米CMOS工藝。實現VCAT、LCAS、GFP等功能的機制和架構幾乎等同于EtherMap-3產品,但具有同類產品中的延遲(偏移校正延遲低于0.25微秒),EtherMap-3的用戶可以很方便使用EtherMap-12。此外,該產品還具有內部交叉功能,支持高階或者低階路徑處理能力,提供保護、性能檢測、環回等用戶感興趣的功能。EtherMap-12還支持獨特的虛擬端口模式VPM技術。這是一種用戶定義的支持各種轉發格式開銷的強有力的技術,為CoS應用提供了方便。
日前,TranSwitch推出的EtherMap-PDH,則是在現有銅纜架構的一英里實現以太網業務。這種EoPDH補充了EoS,為用戶提供成本經濟的以太網服務。器件可通過GFP/HDLC/LAPS將以太網幀映射到相連的PDH信號,并應用于任何平臺,為有線和無線產品提供PDH接口。器件支持三種模式:將以太網幀映射為16路E1/T1/J1、將以太網幀映射為3路DS3、將以太網幀和現有業務復接到通道化DS3,并提供1+1保護。據介紹,EtherMap-PDH器件帶寬為32Mbps(16xE1/T1/J1),具有IP UTRAN(通用地面無線接入網)的以太網經濟性,并可加速包網絡的實現,確保可靠的GFP封裝方案,同樣符合VCAT的連接要求。EtherMap-PDH符合新近發布的ITU-T G.8040和G.7043標準,TranSwitch同時提供校正/驗證板及相關軟件。
隨著EoS這項技術的成熟,大多數設備制造商對于以太網傳輸的實現方式是在SDH網絡上加入EoS插板,這也要求原有的SDH網元設備有總線擴展插槽,從而通過EoS功能插板進行以太網接入的擴展。據了解,國內部分一線設備制造商已具備研發和生產能力,通過開發FPGA和相應的軟件在單板上實現EoS功能。相對于ASIC單芯片方案,這種方式也非??扇 捎诓幌抻谛酒δ?,廠商可根據客戶需求自行設計,并有利于降低成本。不過,業內專家也指出,對于48路以上的傳輸而言,單芯片方案仍然具有不可替代的優勢。
對此,TranSwitch亞洲區市場總監林國楠認為:“相較于ASIC,通過FPGA實現EoS功能的優勢在于時效性——而一旦ASIC方案有效定制,FPGA這種優勢便不復存在。”他表示,“從我們多年來所了解客戶經驗來看,大部分廠商初進入EoS市場時采用FPGA,但隨后終都轉向ASIC?!?/P>
林國楠補充說,“ASIC在速率、功耗和成本方面具有慣有的優勢。要知道,尤其對于SDH/SONET網絡,設計并非以前那樣簡單。目前的VCAT、LCAS可比連續級聯(contiguous concatenation)要復雜多了,經過數年現場測試才會獲得一個真正可靠的設計定型。”對于采用FPGA實現EoS功能的設備廠商,林國楠則直言:“短期內采用FPGA來解決一些問題也沒錯,但是這要看需要處理問題的復雜程度。畢竟,FPGA在芯片大小、功率和成本方面都不如ASIC,尤其針對我們這里討論的EoS功能?!贝送?,對于以太網向傳輸映射的設計難點,林國楠說:“的挑戰在于虛級聯(Virtual Concatenation)設計,級聯數目、不同相位的有效載荷等因素產生了龐大數目的測試可能。以OC-12為例,連續級聯的情況下有數十種測試可能;而且網絡所有節點參數都能測試到。而采用VCAT情況下,這個數字膨脹到2,000萬;對于VCAT混網情況則會有更多可能。”