CN100401728C

CN100401728C - 一种多速率光信号接口板

Info

Publication number: CN100401728C
Application number: CNB03131984XA
Authority: CN
Inventors: 杨松; 郭向东; 包松清
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2003-06-21
Filing date: 2003-06-21
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2023-06-21
Also published as: CN1567913A

Abstract

数据通讯领域中兼容于10G和四路2.5G传输系统的多速率光信号接口板，包括SDH帧结构处理器、背板接口模块，还包括自定义光接口模块；在所述自定义光接口模块的管脚中，对于多源协议组织已定义的时钟和数据管脚，以及其他已经定义的各种控制和模拟量管脚均不予变更；将MSA300Pin接收区域的FFU管脚，用作四路2.5G传输系统第1到第4路接收时钟信号；将靠近MSA300Pin发送区域的FFU和NUC管脚，作为四路2.5G传输系统第1到第4路发送时钟信号使用。通过合理利用MSA300Pin定义，对多速率自定义光接口模块作更好的管脚安排。可据不同需求，利用同一单板、各种单一或多速率光接口模块组合实现多种功能的单板，大大提高单板量产效率，在功能增多同时减少单板种类，组网灵活、升级简便。

Description

一种多速率光信号接口板

技术领域

本发明涉及数据通讯领域，尤其涉及多速率光信号接口板。

背景技术

随着人们对数据通讯需求的迅速增加，数据通讯系统也在人们越来越高的要求中快速的发展，从早期的准同步数字系列(PDH，Plesiochronous digitalhierarchy)，到同步数字系列(SDH，Synchronous digital hierarchy)和密集波分复用(DWDM，Dense Wavelength-division multiplexing)系统，传输速度越来越高，容量也越来越大，越来越好的满足了用户的实际需求。在目前广泛应用的10G传输系统中，多源协议组织(MSA组织，Multi-source Agreementgroup，由Agere、Agilent、Alcatel等11家主要的光转发器制造商发起的组织)对用于10G传输速率的光转发器(即Transponder)的管脚作了定义，在该定义中，10G传输速率的光转发器包括300个管脚，统称为MSA300Pin定义。事实上，MSA300Pin定义还可以广泛适用于DWDM和基于SONET/SDH(SONET：Synchronousoptical network，同步光网络，同SDH没有本质区别)的TDM(Time divisionmultiplexing、时分复用)传输系统的短距和长距(IR & LR，IR：InterconnectionReach，LR：Long Reach)应用、ATM over SONET/SDH(ATM：Asynchronous transfermode异步传递模式，一种常用的数据传输方法，ATM over SONET/SDH是把ATM方式的包封装到SDH的帧格式中进行传输的一种手段)和分插复用器(ADM，Addand drop multiplexer)系统、万兆路由器/交换机、光交叉连接系统、10G以太网传输系统等应用场合。目前使用的用于SDH的300PIN 10G速率光转发器都符合MSA300Pin定义。

现有多路2.5G以及其它速率光接口板，基本都是在单板上直接安装各路光模块，并在单板上放置复用/解复用器件(MUX/DEMUX，分别实现把多路并行的低速信号复用到一路高速信号以及把一路高速信号解复用到多路并行的低速信号的功能)以及其他器件。如图1所示，光线路板直接通过光纤收到光信号，由光模块完成光电转换功能，并把高速的电信号送给解复用芯片，通过解复用芯片实现解复用功能，例如，在2.5G传输速率的应用中通常是把送入的一路串行2.5G信号转换为4路并行的622M信号或者16路并行155M信号输出。然后这些相对低速的并行信号将送入SDH帧结构处理器(即FRAMER)，在此完成SDH的帧定位、指针调整，段开销和通道开销的提取等功能，然后整理成和系统保持同步的数据信号提供给背板侧接口。背板侧送回的信号经过流程则是完全相反的过程，首先信号送入SDH帧结构处理器进行处理，包括成帧和段开销及通道开销的插入等功能。然后信号将被送到复用芯片进行复用，以得到高速的电信号并送入光模块实现电光转换，从而得到光信号送入光纤。

由于目前2.5G传输速率的光模块种类很多，封装类型的区别也较大。按照现有技术，虽然可以灵活安排各个光模块及其它器件之间的位置关系，但是却不可避免的带来了很多缺点：针对用户提出的每一个新的功能需求，或者每更换一次光模块种类，必须对整块单板进行一次彻底的改板，不仅工作量非常大，更不利于多速率光信号接口板的批量生产，效率十分低下。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不适宜批量生产、单板功能单一、效率不高等缺点，以充分利用现有资源，提高单板利用率，并降低批量生产的成本，实现同一单板多种功能。

为实现上述目的，本发明构造了一种兼容于10G传输系统和四路2.5G传输系统的多速率光信号接口板，包括SDH帧结构处理器、背板接口模块，其特征在于，还包括自定义光接口模块；

在所述自定义光接口模块的管脚中，对于多源协议组织已定义的时钟管脚和数据管脚，以及其他已经定义的各种控制管脚和模拟量管脚均不予变更；将MSA300Pin接收区域的FFU(FOR FUTURE USE，供将来使用)管脚，作为四路2.5G传输系统第1到第4路接收时钟信号使用；将靠近MSA300Pin发送区域的FFU和NUC(NO USER CONNECTION，无用户连接脚)管脚，作为四路2.5G传输系统第1到第4路发送时钟信号使用。

所述的将MSA300Pin接收区域的FFU管脚作为四路2.5G传输系统第1到第4路接收时钟信号，具体是指，四路2.5G传输系统第一路接收时钟信号RxPOCLKP_1和RxPOCLKN_1使用MSA300Pin的E13、E14管脚，保持与10G传输系统的RxPOCLKP/N兼容；四路2.5G传输系统第二路接收时钟信号RxPOCLKP_2和RxPOCLKN_2选取靠近RxDOUTnP/N(n＝4，5，6，7)处的FFU管脚；四路2.5G传输系统第三路接收时钟信号RxPOCLKP_3和RxPOCLKN_3选取靠近RxDOUTnP/N(n＝8，9，10，11)处的FFU管脚；四路2.5G传输系统第四路接收时钟信号RxPOCLKP_4和RxPOCLKN_4选取靠近RxDOUTnP/N(n＝12，13，14，15)处的FFU管脚。

所述将靠近MSA300Pin发送区域的FFU和NUC管脚作为四路2.5G传输系统第1到第4路发送时钟信号，具体是指，四路2.5G传输系统第一路发送时钟信号TxPICLKP_1和TxPICLKN_1使用MSA300PinN的G28、G29管脚，保持与10G传输系统的TxPICLKP/N兼容；四路2.5G传输系统第二路发送时钟信号TxPICLKP_2和TxPICLKN_2选取靠近TxDINnP/N(n＝4，5，6，7)处的FFU和NUC管脚；四路2.5G传输系统第三路发送时钟信号TxPICLKP_3和TxPICLKN_3选取靠近TxDINnP/N(n＝8，9，10，11)处的FFU和NUC管脚；四路2.5G传输系统第四路发送时钟信号TxPICLKP_4和TxPICLKN_4选取靠近TxDINnP/N(n＝12，13，14，15)处的FFU和NUC管脚。

本发明还可以将MSA300Pin其他未使用的管脚用于4x2.5G模式，以提供线路环回LINELOOPEN、诊断环回DIAGLOOPEN、多速率选择MULTIRATE_SEL、收参考时钟速率选择、发参考时钟速率选择等信号，以及接收光功率检测RxPOWMON、激光器偏流检测BMON等模拟量信号。

本发明通过有效合理的利用MSA300Pin定义，对多速率自定义光接口模块作了更为适宜的管脚安排。在此基础上，可以根据不同的需求，利用同一块单板、各种单一速率或多速率光接口模块的组合来实现多种功能的单板，从而大大提高单板批量生产的效率，在功能增多的同时减少单板种类，充分发挥了组网灵活、升级简便的优点。

附图说明

图1是现有技术中的光接口板结构示意图。

图2是多源协议组织MSA定义的10G速率300Pin脚定义图。

图3是本发明所述的多速率光信号接口装置结构图。

图4是本发明所述的多速率光信号接口装置的接收一侧结构图。

图5是本发明所述的多速率光信号接口装置的发送一侧结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述。

图2所示为2002年2月MSA组织提出的MSA300Pin定义管脚图，共分为上部的RECEIVER接收部分)和下部的TRANSMITTER(发送部分)部分。在该300PIN的定义中，还存在相当数量的FFU(for future use，供将来使用)和NUC(no userconneetion，无用户连接)管脚。在SDH(Synchronous digital hierarchy，同步数字系列)的标准中，定义了多种标准速率，分别是STM-1(155.52M)、TM-4(622.08M)、STM-16(2488.32M)、STM-64(9.95328G)、STM-256(39.81312G)。而SONET对应这几种速率也有自己的标准，分别是STS3，STS12，STS48，STS192，STS768，和SDH的几种速率完全相等随着ASIC技术的快速发展，已经有多家公司开发的SDH帧结构处理器同时提供了STS192和4xSTS48模式。

图3所示的兼容于10G传输系统和四路2.5G传输系统的多速率光信号接口板，其最基本的应用是4x2.5G传输系统的光信号接口板，该接口板同时兼容于10G传输系统的光信号接口板。由于MSA定义的300PIN管脚中暂时未用到很多的FFU和NUC管脚，所以本发明利用MSA300Pin重新定义4x2.5G传输系统的信号接口，其设计原则是：尽可能实现10G传输系统和四路2.5G传输系统的管脚兼容，并尽可能使新增的时钟信号管脚靠近对应的数据信号。根据上述原则，本发明所述的多速率光信号接口板包括SDH帧结构处理器、背板接口模块，还包括了自定义光接口模块。在所述自定义光接口模块的管脚中，为了兼容10G的光接口，充分利用了多源协议组织MSA的管脚定义，对于多源协议组织已定义的时钟管脚和数据管脚，以及其他已经定义的各种控制管脚和模拟量管脚均不予变更，保证两系统之间的兼容；同时，考虑到今后的技术发展方向以及不同厂家的需要，多源协议组织预留了相当一部分NUC(NO USER CONNECTION无用户连接脚)和FFU(FOR FUTURE USE供将来使用)管脚，本发明充分利用了上述管脚。

在10G TRANSPONDER中，只需要一个RxPOCLK时钟；而在四路2.5G信号的情况下，每一路下行时钟RxPOCLK都是必须的，所以本发明需要利用300PIN的RECEIVER区FFU管脚作为第1到第4路时钟信号使用。其中四路2.5G传输系统第一路接收时钟信号RxPOCLKP_1和RxPOCLKN_1使用300PIN的E13、E14管脚，保持与10G传输系统的RxPOCLKP/N兼容；四路2.5G传输系统第二路接收时钟信号RxPOCLKP_2和RxPOCLKN_2选取靠近RxDOUTnP/N(n＝4，5，6，7)处的FFU管脚；四路2.5G传输系统第三路接收时钟信号RxPOCLKP_3和RxPOCLKN_3选取靠近RxDOUTnP/N(n＝8，9，10，11)处的FFU管脚；四路2.5G传输系统第四路接收时钟信号RxPOCLKP_4和RxPOCLKN_4选取靠近RxDOUTnP/N(n＝12，13，14，15)处的FFU管脚，如附图4所示。同理，利用靠近300PIN发送区域的FFU和NUC管脚，作为四路2.5G传输系统第1到第4路发送时钟信号使用：其中四路2.5G传输系统第一路发送时钟信号TxPICLKP_1和TxPICLKN_1使用300PIN的G28、G29管脚，保持与10G传输系统的TxPICLKP/N兼容；四路2.5G传输系统第二路发送时钟信号TxPICLKP_2和TxPICLKN_2选取靠近TxDINnP/N(n＝4，5，6，7)处的FFU和NUC管脚；四路2.5G传输系统第三路发送时钟信号TxPICLKP_3和TxPICLKN_3选取靠近TxDINnP/N(n＝8，9，10，11)处的FFU和NUC管脚；四路2.5G传输系统第四路发送时钟信号TxPICLKP_4和TxPICLKN_4选取靠近TxDINnP/N(n＝12，13，14，15)处的FFU和NUC管脚，如附图5所示。

此外，为充分利用多出来的FFU和NUC管脚，为4x2.5G传输模式下的信号提供线路环回LINELOOPEN、诊断环回DIAGLOOPEN、多速率选择MULTIRATE_SEL、收参考时钟速率选择、发参考时钟速率选择等信号以及接收光功率检测RxPOWMON、激光器偏流检测BMON等模拟量信号。对于这些扩展功能，可根据具体需要选取合适的接口定义。

通过本发明所构造的多速率光信号接口板，在需要更换光模块种类的情况下，只需要对尺寸较小的自定义光接口模块进行一次简单的改板就可以实现，而不必升级整块单板，从而节省了成本和提高了生产效率；同时本发明利用MSA300Pin的冗余管脚做了充分有效的定义，针对功能上可能出现的新的要求，预留出部分管脚，从而实现对新器件的支持。

目前的FEC技术可以通过增加部分前相纠错码来提高传输距离，这样它的速率就比标准的STM传输等级要高，根据规定：对应10G的速率有10.664/10.709Gbps两种，对应2.5G的速率为2.666Gbps。与此同时，对于使用FEC(Forward ErrorCorrcetion前向纠错码)光接口模块，也可以通过进行部分更改来实现，只需要在自定义接口模块中增加能进行FEC处理的芯片即可完成，而不必像现有技术那样，必须对整个的光信号接口板进行重新布局、走线等十分复杂的处理，这样就很方便的实现了多速率光信号接口的设计。不仅如此，本发明还可以实现部分FEC、部分基本2.5G光接口的混合使用，而不需要针对每一种用法重新开发一块单板

另外，在四路2.5G传输系统的单板需要升级到10G传输系统的单板时，只需要简单更换板上的模块即可实现。从而使得组网更具有灵活性。同理，也可根据需求的不同配置成1路、2路、3路、4路或者长距、短距模块混合使用等不同的组合。

Claims

1.一种多速率光信号接口板，包括SDH帧结构处理器、背板接口模块，其特征在于，还包括自定义光接口模块；

在所述自定义光接口模块的管脚中，对于多源协议组织已定义的时钟管脚和数据管脚，以及其他已经定义的各种控制管脚和模拟量管脚均不予变更；将MSA300Pin接收区域的FFU管脚，作为四路2.5G传输系统第1到第4路接收时钟信号使用；将靠近MSA300Pin发送区域的FFU和NUC管脚，作为四路2.5G传输系统第1到第4路发送时钟信号使用；

其中，所述四路2.5G传输系统第1路接收时钟信号使用所述MSA300Pin的E13、E14管脚，第2路接收时钟信号选取靠近RxDOUTnP/N，n＝4、5、6、7处的FFU管脚，第3路接收时钟信选取靠近RxDOUTnP/N，n＝8、9、10、11处的FFU管脚，第4路接收时钟信号选取靠近RxDOUTnP/N，n＝12、13、14、15处的FFU管脚；

所述四路2.5G传输系统第1路发送时钟信号使用所述MSA300PinN的G28、G29管脚，第2路发送时钟信号选取靠近TxDINnP/N，n＝4、5、6、7处的FFU和NUC管脚，第3路发送时钟信号选取靠近TxDINnP/N，n＝8、9、10、11处的FFU和NUC管脚，第4路发送时钟信号选取靠近TxDINnP/N，n＝12、13、14、15处的FFU和NUC管脚。

2.如权利要求1所述的一种多速率光信号接口板，其特征在于，所述的自定义光接口模块包括复用/解复用芯片、光模块，而复用/解复用芯片包括前向纠错码处理的功能，这时光口速率为2.666Gb/s；允许全部或部分光口采用前向纠错码处理。

3.如权利要求1所述的多速率光信号接口板，其特征在于，将MSA300Pin其他未使用的管脚用于四路2.5G传输系统，以提供线路环回LINELOOPEN、诊断环回DIAGLOOPEN、多速率选择MULTIRATE_SEL、收参考时钟速率选择、发参考时钟速率选择信号，以及接收光功率检测RxPOWMON、激光器偏流检测BMON模拟量信号。