2M接口基本知识点简介

yangyanyanju

2M接口基本知识点简介

目前我省业务设备的接口应用中，百分之九十以上的接口是2M的接口，本人在实际工作中，发现很多问题都是由于对2M接口不了解，导致问题的复杂化，为此，本人希望在这篇文章中对2M接口的基本知识点进行汇总和归类，给大家一个参考，如有不正确的地方，欢迎大家进行交流。
一、
硬件接口类型：主要有非平衡的75欧姆，平衡的120欧姆两种接口类型。目前我省自有机房内的2M接口基本上是非平衡的75欧姆物理接口(一收一发)，部分在电信机房内使用的是平衡式120欧姆物理接口（一收一发两地）。
二、
2M的帧结构。以前经常有人问我，2M到底是什么？有些什么东西？现在，我就向大家详细进行介绍一下。
1、信号的传输首先是将模拟信号转化成数字信号，目前广泛使用的是脉冲编码调制（即PCM）编码进行模数转换。
2、在进行信号数字化后，为了适合数字传输线路上的传输特性还需进行传输码型编码，2M使用的传输码型是HDB3码。HDB3码的主要特点是“0”码变换后仍是“0”码不变，“1”码交替变换为+1或-1，当码字序列中的的“0”码多于3个时，则第4个“0”码就用一个传号代替，用来增加其定时时钟信息的含量以利于时钟提取。
3、2M是2048kbit/s的简称，那2048kbit/s是怎么计算出来的呢，2M有帧的这种概念，一帧内有32个信道，每个信道由8个BIT组成，1秒传送的帧数是8000帧，因此，总的速率就是32*8*8000=2048kbit/s。2M内的每个信道的速率算法如下：8*8000=64kbit/s，这就是64K信道的由来。

4、2M的帧结构有5种，第一种是非帧结构，第二种是PCM30，第三种是PCM31，第四种是PCM30 CRC，第五种是PCM31 CRC。
（1）
非帧结构。2M的非帧结构主要传送的是数据，其特点是每一帧只有1个0时隙，其余31个时隙不做区分。

（2）
PCM30。为什么会有PCM30和PCM31的区分呢？ PCM30最大可传送30个信道的信息，PCM31最大可传送31个信道的信息。PCM30一般是用于使用1号信令（随路信令）的话务业务。主要特点是第16时隙传送1号信令和复帧信号及复帧告警，一个复帧包含16个子帧。

（3）
PCM31。PCM31一般用于7号信令电路（即共路信令），其特点是31个时隙均可用于业务信息。PCM31没有复帧，我公司目前使用的2M电路绝大多数都是此类型电路，另外，DDN电路也是采用该类型帧结构的电路。

（4）
PCM30 CRC。此类帧结构与PCM30的不同在于多了CRC字节。
（5）
PCM31 CRC。同样，与PCM31相比，多了CRC字节。目前我公司使用的2M电路中，均没有加CRC，此类电路一般用于专网，用于对电路质量要求较高的网络。
5、2M内的0时隙。为什么要把0时隙单独提出来讲呢，因为目前我们对2M认识很多都是由于对0时隙不了解，造成故障判断，故障定位方面的困难。以上介绍的5种帧结构中每一帧都有0时隙，它主要携带的信息有四种，1是帧同步信号，2是CRC，3是A告（即对告），4是冗余信息。2M每秒传送8000帧信号，帧同步信息是在偶数帧内的第2至第8的BIT，是固定的码流，为0011011。奇数帧内的第1个BIT以前一般定义为1，叫做国际国内电路，是一个识别信号，现在已经没有很严格规定如何使用了。CRC是在偶数帧的第1个BIT，每4个偶数帧构成1个CRC-4，因此，2M内的校验码就叫CRC-4。A告在奇数帧的第2个BIT上，如出现A告，该比特置1。冗余信息是在偶数帧的第3至第8比特上，一般较少用。

Alternate frames	1	2	3	4	5	6	7	8
Frame containing the frame alignment signal	Si	0	0	1	1	0	1	1
	Note1	Frame alignment signal
Frame not containing the frame alignment signal	Si	1	A	Sa4	Sa5	Sa6	Sa7	Sa8
	Note1	Note2	Note3	Note4

NOTE1:用于国际通信勤务。如果国际通信勤务不用，则当数字链路跨越国际边界时应固定为“1”。如数字链路不跨越国际边界，则此比特可用于国内通信勤务。另一种用法是循环冗余校验。（既CRC）
NOTE2：固定为“1”，以区别帧定位信号。
NOTE3：用于指示远端告警。非告警状态为“0”，告警状态为“1”。
NOTE4：用于国内通信勤务。当数字链路跨越国际边界，或这些比特不被利用时则将其固定为“1”。
6、CRC-4帧结构

	Sub-multiframe (SMF)	Frame number	Bits 1 to 8 of the frame
			1	2	3	4	5	6	7	8
Multiframe	I	00 01 02 03 04 05 06 07	C1 0 C2 0 C3 1 C4 0	0 1 0 1 0 1 0 1	0 A 0 A 0 A 0 A	1 Sa4 1 Sa4 1 Sa4 1 Sa4	1 Sa5 1 Sa5 1 Sa5 1 Sa5	0 Sa6 0 Sa6 0 Sa6 0 Sa6	1 Sa7 1 Sa7 1 Sa7 1 Sa7	1 Sa8 1 Sa8 1 Sa8 1 Sa8
	II	08 09 10 11 12 13 14 15	C1 1 C2 1 C3 E C4 E	0 1 0 1 0 1 0 1	0 A 0 A 0 A 0 A	1 Sa4 1 Sa4 1 Sa4 1 Sa4	1 Sa5 1 Sa5 1 Sa5 1 Sa5	0 Sa6 0 Sa6 0 Sa6 0 Sa6	1 Sa7 1 Sa7 1 Sa7 1 Sa7	1 Sa8 1 Sa8 1 Sa8 1 Sa8

注：这里的复帧指的是CRC-4的复帧，而不是时隙的复帧。
7、PCM30帧结构中16时隙的结构。关于PCM30和PCM31的区别就是在16时隙，在这里要简略提一下两种常用的信令格式，一种是随路信令（即1号信令），另一种是共路信令（即7号信令）。顾名思义，随路信令是每个2M内都有信令链路，共路信令是共用信令链路，不用每个2M都有信令链路。而PCM30这种帧格式主要就是应用于1号信令的业务的，主要特点就是固定第16时隙传送信令链路及其它相关的开销字节。因此，下面就介绍一下1号信令中16时隙到底有些什么东西，如图所示：


在PCM30这种结构中，有复帧的概念（PCM31及非帧结构是没有复帧的），一个复帧由16个子帧组成，记为F0-F15，每个子帧有32个时隙，记为TS0-TS31，TS0已经在前面介绍过了，这里就不重复了，TS16传送的是复帧同步和数字型线路信令。
F0帧的TS16传送复帧同步和帧失步告警；前4位的四个“0”就是复帧定位信号，第5、7、8个比特为勤务比特，不用则置“1”，第6比特是复帧失步告警指示，失步置“1”，同步的时候则置“0”；
F1帧的TS16传送第1话路和第16话路的线路信令；
。。。
F15帧的TS16传送第15话路和第30话路的线路信令。
实际上，每个话路的数字型线路信令只用3位码就够了，前向信令为af、bf、cf，后向信令为ab、bb、cb，其中cf、cb是表示话务员再振铃或强拆的前、后向信令，在市话和长途全自动接续中，一般只用2位码即可，其编码的具体含义请参照相关的文献，在这里就不再展开了。
三、
2M的使用点滴。
1、交换网络上应用。（1）目前MSC之间的话务使用的是PCM31格式的2M结构，2M内的整个64kbit/s时隙承载1路话路。。（2）目前交换网络设备的备用时钟均是通过提取2M内0时隙的帧同步信号。（3）机站的时钟同步提取方式同样是用2M内0时隙的帧同步信号进行BSC和BTS之间的信号同步。（4）MSC-BSC、BSC-BTS之间的A接口使用的信道速率有16Kbit/s、32kbit/s等不同的速率，这种速率在传输上是怎么实现的呢？就是把2M的成帧的64Kbit/s的信道进行复用和解复用，目前我公司部分的2M测试仪表有A接口的测试功能，可进行16Kbit/s及32Kbit/s的性能监测和监听。
2、信令网上的应用。我省目前全网内使用的都是7号信令系统，对于信令链，目前有两种，一种是64Kbit/s信令链路，另一种是2Mkbit/s信令链路。当使用64kbit/s信令链路时，承载的2M电路的帧结构为PCM31结构，并且根据安全考虑，在1个2M内不能承载多于8个64kbit/s的信令链路。对于2Mkbit/s信令链路，同样是使用成帧的PCM31进行传送，只是在业务层交换机再进行封装。
3、数据网上的应用。目前数据网上用的2M电路使用的是非帧格式，但在实际使用中，有时候会有以下的误解：2M的数据链路实际的带宽就是2048bit/s，由于数据是异步传送方式，因此就不需要0时隙进行同步。这种认识有偏差，实际上2M数据链路实际能使用的带宽是1984bit/s，2M内的0时隙是保留的，这点大家要留意一下。
4、网管网上的应用。目前我省网管对于2M的应用基本上都使用的是PCM31格式。由于部分网管的需求带宽要求不高，因此就使用了64KBIT/S的交叉设备将不同类型的网管上的网管时隙交叉到同一个2M上进行传送。但目前网管网的趋势是建立一个统一的大容量平台，然后各种类型的网管通过此平台统一传送，减少网管网络的复杂性。
5、关于2M的测试。2M测试最主要的就是2种方法，一种是在线测试，第二种是断线测试。（1）在线测试是将仪表的两个收端高阻跨接到2M电路上，其测试误码的原理是检测HDB3码的码型是否符合HDB3码的编码规则（即不能出现4个连“0”信号），所以根据其原理，在线测试测的是码型误码率，而不是比特误码率，只能用于判断其2M的质量是否有问题，如要精确判断其质量等级，还需进行断线测试。（2）断线测试的主要原理就是在一端环路，另外一端接仪表的收端和发端，然后在通过仪表发送伪随机码进行2M或64K的测试，还有一种法是两端均挂仪表，用一台仪表发送伪随机码，另外一台仪表进行接收，此种测试方法的精度较高，但需要两台高精度的仪表进行。