第九章 封装与映射
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目标：
了解多种封装格式的特点，优缺点。 熟悉GFP封装协议G.7041
熟悉映射方式，熟悉LCAS原理G.7042
熟悉LCAS的使用，了解LCAS+MSP的使用优势。
一、
线路侧的二层封装和处理主要是指以太网处理之后，数据帧进入SDH的帧格式之前，所进行的二层封装和处理。目前主要有三种封装：HDLC、LAPS、 GFP；其他的封装形式因为应用不是很多，所以一般不再考虑。
线路侧二层封装
1 HDLC
1.1 基本帧格式
í?1 HDLC基本帧格式
完整的HDLC帧包括帧标志序列、数据站地址字段、控制字段、信息字段和帧校验字段。只包含控制字段而没有信息字段为特例。
1、帧标志序列F：指定比特组合01111110（0x7e）为帧标志序列，所有帧以F开头，以F结尾。同时标志序列F可以做为同步字符和帧间的填充字符。
为保证传送信息的透明性（即信息字段可以传送任意比特），在A、C、I、FCS字段中出现01111110时的处理：发送端校验帧的内容，发现5个连“1”，
则插一个“0”。在接收端检测到5个连“1”后将后面的“0”删除。
2、数据站地址字段A：在命令帧中，地址字段标识该命令发往数据站，在响应帧中表示发出该响应的数据站。若为11111111表示全站地址（广播）。
3、控制字段C：表示该帧是命令帧还是响应帧。
4、信息字段I：任意二进制比特序列，字符结构不受约束。
5、帧校验序列FCS：可以使用16bit或32bit帧校验序列，采用循环冗余校验。
1.2 HDLC在数据封装中应用
将数据业务做为信息比特封装到类HDLC帧中，再将此类HDLC帧封装到SDH净荷中。
类HDLC对HDLC做修改（参考RFC1662）：
1、帧标志序列F：当其他字段出现0x7e，则修改为0x7d，0x5e；当出现0x7d（控制逃逸字符），则修改为0x7d，0x5d。
2、数据站地址字段A：地址字段固定为0xff，不做其他分配。 3、控制字段C：固定为0x03
对类HDLC封装到SDH中，对一些开销规定（参考RFC2615）： 1、类HDLC封装到SDH前数据有无扰码（x^43 + 1）可选。
2、采用扰码，高阶通道标记C2字节为0x16H；无扰码，高阶通道标记C2字节为0xCFH。
3、低阶通道V5字节（b5b6b7）为101B，且VC-1/2的K4（32复帧K4的b1组成）的扩展信号标记字节为0x0AH。 1.3 无效帧说明
1、除了帧标志序列F，字节长度小于32bit。 2、接收到连续6个“1”。
2 LAPS
LAPS（Link Access Procedure-SDH）是中国人向ITU-T提的一个建议，目前国标中明确将LAPS作EOS的封装之一。LAPS采用ITU-T X.86标准；
LAPS是指数据链路层规程，它是在HDLC的基础上有细微的变化。
基本帧结构
LAPS是指数据链路层规程，它是在HDLC的基础上有细微的变化。其帧结构与HDLC类似。
2.1
LAPS帧格式
1、帧标志序列F：帧标志序列为0x7E。同类HDLC一样，当其他字段出现0x7e，则修改为0x7d，0x5e；当出现0x7d（控制逃逸字符），则修改为0x7d，0x5d。
2、数据站地址字段A：对于LAPS，将此字节作为服务接入点识别符（SAPI）
3、控制字段C：固定为0x03，其他控制值用法保留。
4、帧校验序列FCS：使用32bit帧校验序列，采用循环冗余校验。
2.2 LAPS传送过程
LAPS主要用于数据帧的封装，可以将以太网帧通过LAPS封装后，映射到SDH
的净荷中，下面介绍以太网的MAC帧封装到LAPS过程。
MSB MSB Flag (0x7E) Address (0x04) Control (0x03) The first octet of SAPI (0xfe) The 2rd octet of SAPI (0x01) Destination Address (DA) Source Address (SA) LSB LSB LSB 1 octet 1 octet 1 octet 1 octet MSB MSB MSB Octets within frame transmitted from top to bottom LSB LSB 1 octet 6 octets 6 octets 2 octets Length/Type MAC Client data 46-1 500 octets PAD FCS of MAC FCS of LAPS MSB Flag (0x7E) LSB 4 octets 4 octets MSB Bit8 Bit1 LSB
í?1 封装MAC帧后的LAPS帧
2.3
LAPS帧发送处理
1）检测以太网帧头SFD，并通过MII或GMII接口接收MAC帧。 2）发送处理同步SDH时钟 3）增加LAPS帧标志序列0x7e。
4）增加LAPS的SAPI、控制字段、地址字段。
5）对地址字段、控制字段、SAPI字段和LAPS的信息字段进行产生FCS序列（32bit）。校验字段不包括：帧标志序列、帧间隙包、速率适配字符、丢弃字符（0x7d7e）等。
6）LAPS帧的透明处理和字节插入：
当遇到0x7e，转换为0x7d，0x5e； 当遇到0x7d，转换为0x7d，0x5d；
Octet stuffing does not occur during the transfer of Rate Adaptation sequence, Abort sequence, Flag;
7）如果需要在LAPS帧中增加速率适配字节0xdd，则发送序列0x7d，0xdd。 8）增加LAPS结束标志0x7e
9）根据需要，填充0x7e字节做为帧间隙包。 10）对所有字节扰码后映射到SDH净荷中。 2.4
LAPS帧接收处理 1）对所有字节解扰码 2）删除帧间隙包0x7e
3）检测LAPS帧开始标志序列0x7e
4）在帧内检测到0x7d，0xdd序列，做为速率适配字节0xdd删除。 5）将透明处理字节转换回来 当遇到0x7d，0x5e，转换为0x7e； 当遇到0x7d，0x5d，转换为0x7d；
6）检测地址字段、控制字段、SAPI字段有效性。 7）计算FCS，并与接收的比较检查。 8）检测帧尾标志，结束一帧处理
9）恢复出的MAC帧，并同步与以太网时钟
10）增加以太网帧头SFD，通过MII、GMII接口发送出以太网帧。 2.5
错误帧处理
MII和GMII接口可以利用TX_ERR信号指示LAPS帧产生特殊帧，说明此帧包含内容错误或需要丢弃。在Ethernet over LAPS支持两种方式处理错误帧：
1）插入丢弃序列0x7d7e，远端接收到此字符，将丢弃此帧。
2）通过对FCS字段简单修改而产生一个错误的FCS，使接收端比较时发现为无效包。
以上两种方式通过管理接口可选。 LAPS无效帧有以下几种： 1）没有以两个标志序列定界；