孫靜++趙興亮

摘 要：為了解決光纖組網(wǎng)中高速大容量的光交叉連接問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一種交叉容量為1.28Tbps的高速大容量交叉平臺(tái)，其傳輸信號(hào)速率可達(dá)10.7Gbps；并對(duì)信號(hào)格式透明，并具有廣播功能。

關(guān)鍵詞：大容量；交叉平臺(tái)；廣播

中圖分類(lèi)號(hào)：TP333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）14-0010-01

1 概述

隨著光纖通信的發(fā)展，光交叉連接成為光纖組網(wǎng)中的重要組成部分，它主要用來(lái)在光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處將任一光纖信號(hào)與其他光纖的信號(hào)進(jìn)行可控的連接和再連接。隨著業(yè)務(wù)速率和容量的提升，高速、大容量的交叉平臺(tái)成為急需解決的問(wèn)題[1]。因此，本文設(shè)計(jì)了一種1.28Tbps高速大容量交叉平臺(tái)。

2 設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.28Tbps高速大容量交叉平臺(tái)采用19英寸6U標(biāo)準(zhǔn)CPCI機(jī)箱，配備4塊業(yè)務(wù)板，1塊交叉板和1塊主控板。業(yè)務(wù)板完成光信號(hào)的輸入和輸出；交叉板完成信號(hào)的通道交叉；主控板完成與計(jì)算機(jī)之間的通信，實(shí)現(xiàn)交叉切換指令的下發(fā)及狀態(tài)查詢(xún)；業(yè)務(wù)板、交叉板和主控板之間通過(guò)背板連接，其示意圖如圖1所示。

2.1 業(yè)務(wù)板的設(shè)計(jì)

業(yè)務(wù)板采用雙向SFP+光模塊實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的收發(fā)及光電轉(zhuǎn)換功能。每個(gè)業(yè)務(wù)板插裝32路雙向SFP+光模塊，4塊業(yè)務(wù)板即可引接128路光信號(hào)，而SFP+光模塊的最大速率為10Gbps，因此總?cè)萘繛?28×10Gbps=1.28Tbps。

業(yè)務(wù)板上配置意法半導(dǎo)體的芯片STM32F429NIH6作為控制芯片，利用100M以太網(wǎng)接口收發(fā)主控板的數(shù)據(jù)。STM32F429NIH6擁有高性能的32位精簡(jiǎn)指令集，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器，有豐富的I/O端口和外設(shè)資源。

2.2 交叉板設(shè)計(jì)

4塊業(yè)務(wù)板輸出的1.28Tbps信號(hào)經(jīng)過(guò)背板統(tǒng)一匯聚到交叉板完成通道交叉和廣播功能。

交叉板構(gòu)成128X128交叉矩陣，可實(shí)現(xiàn)任一輸入到任一輸出的無(wú)阻塞全交叉，靈活性高，對(duì)信號(hào)格式透明，并具備廣播功能。數(shù)據(jù)傳輸采用差分CML（current mode logic）模式，支持的最高速率10.7Gbps，滿足高速傳輸?shù)囊?。交叉板控制時(shí)序簡(jiǎn)單，支持串行和并行的兩種編程模式，并可關(guān)閉不使用的通道，降低系統(tǒng)功耗。交叉板輸出的信號(hào)再經(jīng)過(guò)背板返回業(yè)務(wù)板，經(jīng)SFP+光模塊完成電光轉(zhuǎn)換并輸出。

2.3 主控板設(shè)計(jì)

本文采用100M以太網(wǎng)接口作為系統(tǒng)的管理總線，實(shí)現(xiàn)板間通信。主控板提供1000M接口，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的信號(hào)交互。

3 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一種1.28Tbps高速率大容量交叉平臺(tái)，它極大地提高了信號(hào)交叉能力，解決數(shù)據(jù)輸入輸出的帶寬問(wèn)題，為大容量高速數(shù)據(jù)的交叉?zhèn)鬏斕峁┝丝赡堋?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]李宏，王明.高速數(shù)據(jù)交換模塊的設(shè)[J].中國(guó)科技信息，2013（11）：108.

[2]黨武松，范寒柏，胡楊.STM32F207和DM9161A的高速以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)[J].技術(shù)縱橫，2013（10）：26-28.