CN101141347A - 多路以太网信号汇聚装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种传输领域的多路以太网信号汇聚装置和方法，装置部分包括依次顺序连接的以下几部分：支路光电/电光变换模块(201)、支路CDR/SERDES模块(202)、10B数据处理模块(203)、缓存FIFO模块(204)、汇聚和解汇聚模块(205)、群路SERDES/CDR模块(206)和群路光电/电光模块(207)。与现有技术相比，本发明所述装置和方法不仅极大降低系统成本，达到了以太网业务高效汇聚的效果，还简化了装置的结构和复杂性，节省了开发时间，提高了装置的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及传输系统领域，尤其涉及传输系统中多路以太网信号汇聚的装置和方法。
背景技术
社会经济的发展对通讯技术提出了日益增多的要求，作为基础性通讯技术，传输系统往往承担着最为核心的数据传输底层业务。由于与传输设备相连接的以太网业务量急剧增加，对传输设备的客户端口数量和汇聚能力也提出了更高的要求。现有的通讯网络一般要求传输设备具备多个客户业务端口，并且具有高效的汇聚能力和成本优势，而事实上，这些要求目前的传输网络往往无法同时满足。
现有的多路以太网信号汇聚装置(如图1所示)的汇聚过程如下：若干路以太网光信号首先进入光电转换部分，转变为电信号后通过CDR/SERDES模块进行数据恢复和串并转换，把串行信号转换为并行数据信号；然后进入协议处理部分，完成8B10B解码和以太网业务包的检测，检测完后把以太网业务包送给数据封装，进行GFP(Global Function Plane，总功能平面)/HDLC(High level Data Link Control protocol，高级数据链路控制规程)的打包处理，再映射到SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列)的VC(VirtualContainer，虚容器)中；然后进入SDH成帧器，变为SDH并行信号，所述的SDH并行信号通过SERDES变为串行信号；再经过光电转换变为光信号进行传输。
现有技术的解汇聚过程是以上汇聚过程的逆过程，SDH光信号首先进入光电转换部分，变为电信号；然后通过SERDES模块把串行信号变为并行信号；进入SDH成帧器，把VC提取出来；再进入VC DEMAP，把GFP/HDLC帧提取出来，取出后进入数据封装部分，把以太网业务的数据包提取出来；进入协议处理部分，按照相关协议把包变为以太网包，并进行8B10B编码；再然后进入SERDES部分，变为串行数据；最后转换为光信号到支路。
可以看出，上述现有以太网信号汇聚装置需要多层处理，不仅需要GFP/HDLC封装和SDH的成帧处理，还需要VC映射和处理，从而导致现有装置的结构十分复杂、层次过多，相应的导致成本过高，维护困难，无法大规模应用和推广。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术存在的层次过多、结构复杂、成本过高和维护困难的缺点，以期提出一种能够简化处理层次、降低系统成本且适合大规模应用的多路以太网信号汇聚装置和方法。
本发明提出的多路以太网信号汇聚装置，包括支路光电/电光变换模块、支路CDR/SERDES模块、群路SERDES/CDR模块和群路光电/电光模块，还包括以下几部分：、10B数据处理模块、缓存FIFO模块、汇聚和解汇聚模块；
所述支路光电/电光变换模块连接支路光信号并进行汇聚方向的光电变换，以及解汇聚方向的电光变换；
所述支路CDR/SERDES模块对汇聚信号进行数据和时钟恢复以及串行数据到并行数据的变换；对解汇聚信号进行并行数据到串行数据的变换；
所述10B数据处理模块进行10B码的检测，并确定10B码的边界；
所述缓存FIFO模块进行队列两端的接口转换和速率适配，对10B码数据进行缓存；
所述汇聚和解汇聚模块在汇聚方向进行多路数据信号的汇聚，在解汇聚方向进行一路信号解汇聚到多路信号；
所述群路SERDES/CDR模块在汇聚方向进行数据的并行数据到串行数据转换；在解汇聚方向进行数据和时钟的恢复以及串行数据到并行数据的变换；
所述群路光电/电光模块进行群路高速信号的光电和电光信号变换。
本发明还提供了一种多路以太网信号汇聚方法，包括以下步骤：
步骤1：所述支路光电/电光变换模块201接收支路以太网光信号，进行光电变化，将光信号转变为电信号，并将电信号送给所述支路CDR/SERDES模块202；所述支路CDR/SERDES模块202处对信号数据进行恢复和串并转换，把并行数据送入所述10B数据处理模块203；所述10B数据处理模块203进行10B字节的对齐，对齐的数据送入所述缓存FIFO模块204，数据在所述缓存FIFO模块204中进行缓存；
步骤2：所述汇聚和解汇聚模块205对每个支路缓存FIFO模块204中的数据按顺序进行轮询，并把轮询到的数据作为一包并加上包头包尾后放入高速通道中；
步骤3：所述汇聚和解汇聚模块205将汇聚后高速通道中的数据送给所述群路SERDES/CDR模块206；
步骤4：所述群路SERDES/CDR模块206中进行并行数据到串行数据的变换，串行数据送入所述群路光电/电光模块207进行电光变换后输出。
在本发明所述的方法中，在步骤3中，轮询的先后顺序是固定的，而且每次轮询时，得到支路上的数据也是等长的。
在本发明所述的方法中，在步骤3中，每个支路的数据在高速通道中的位置按照轮询的先后排列，如果某个支路FIFO中没有数据，则包内容为空。
在本发明所述的方法中，在步骤3中，包头为一个K码字节加通道编号字节，包尾为一个K码字节。
采用本发明，与现有技术相比，不仅极大降低系统成本，达到了以太网业务高效汇聚的效果，还简化了装置的结构和复杂性，节省了开发时间，提高了装置的可靠性。
附图说明
图1是现有技术所述的多路以太网信号汇聚装置结构图；
图2是本发明所述多路以太网信号汇聚装置结构图；
图3是作为本发明具体实施方式的2路GE信号汇聚装置结构图；
图4是作为本发明另一具体实施方式的N路GE信号和M路FE信号汇聚装置结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述装置和具体实施方式作进一步描述。
如图2所示本发明的多路以太网信号汇聚装置结构图，主要包括以下几个部分：
支路光电/电光变换模块201：其作用是连接支路光信号并进行汇聚方向光电变换，解汇聚方向的电光变换。
支路CDR/SERDES模块202：其作用是对于汇聚信号，进行数据和时钟恢复以及串行数据到并行数据的变换；对于解汇聚进行并行数据到串行数据的变换。
10B数据处理模块203：其作用是进行10B码的检测，确定10B码的边界。
缓存FIFO模块204：其作用是完成队列两端的接口转换和速率适配，对10B码数据进行缓存。
汇聚和解汇聚模块205：其作用是在汇聚方向完成多路数据信号的汇聚，在解汇聚方向完成一路信号解汇聚到多路信号。
群路SERDES/CDR模块206：其作用是在汇聚方向完成数据的并行数据到串行数据的转换；在解汇聚方向完成数据和时钟的恢复以及串行数据到并行数据的变换。
群路光电/电光模块207：其作用是完成群路高速信号的光电和电光信号变换。
本装置各部分之间的关系：
汇聚方向：所述支路光电/电光变换模块201接收支路以太网光信号，进行光电变化，将光信号转变为电信号，并将电信号送给所述支路CDR/SERDES模块202，在所述支路CDR/SERDES模块202处对信号数据进行恢复和串并转换，把并行数据送入所述10B数据处理模块203。所述10B数据处理模块203进行10B字节的对齐，对齐的数据送入所述缓存FIFO模块204，数据在所述缓存FIFO模块204中进行缓存。所述汇聚和解汇聚模块205对每个支路缓存FIFO模块204中的数据按顺序进行轮询，并把轮询到的数据作为一包并加上包头包尾后放入高速通道中。轮询的先后顺序是固定的，而且每次轮询时，得到支路上的数据也是等长的。每个支路的数据在高速通道中的位置按照轮询的先后排列，如果某个支路FIFO中没有数据，则包内容为空。包头为一个K码字节加通道编号字节，包尾为一个K码字节。所述汇聚和解汇聚模块205将汇聚后高速通道中的数据送给所述群路SERDES/CDR模块206，在所述群路SERDES/CDR模块206中进行并行数据到串行数据的变换，串行数据送入所述群路光电/电光模块207进行电光变换后输出。
解汇聚过程是汇聚的过程逆过程，过程完全相反。
图3是作为本发明第一个具体实施方式的2路GE信号的汇聚装置结构图。
汇聚方向：支路光电/电光变换模块301接收两路支路以太网光信号，进行光电变化，将光信号转变为电信号，并将电信号送给支路CDR/SERDES模块302，在支路CDR/SERDES模块302处对信号数据进行恢复和串并转换，把并行数据送入10B数据处理模块303。10B数据处理模块303进行10B字节的对齐，对齐的数据送入缓存FIFO模块304，数据在缓存FIFO模块304中进行缓存。汇聚和解汇聚模块305对每个支路缓存FIFO模块304中的数据按顺序进行轮询，并把轮询到的数据作为一包加入包头包尾后放入高速通道中。例如，先轮询GE1，得到64字节数据作为一包加上包头包尾放入高速通道中，再轮寻GE2，得到64字节数据作为一包加上包头包尾放入高速通道中。其中的包头为K码字节加通道编号字节，GE1的通道编号为1，GE2的通道编号为2，包尾为一个K码字节。然后进行依次进行轮询。如果轮询某个通道为空时，则放到高速通道上的是只有包头包尾的包。汇聚和解汇聚模块305将汇聚后高速通道中的数据送给群路SERDES/CDR模块306，在群路SERDES/CDR模块306中进行并行数据到串行数据的变换，串行数据送入群路光电/电光模块307进行电光变换后输出。
解汇聚过程是汇聚的过程逆过程，不再详细描述。
图4是作为本发明另外一个具体实施方式的N路GE信号和M路FE(快速以太网)信号的汇聚装置结构图。
汇聚方向：支路光电/电光变换模块301接收两路支路以太网光信号，进行光电变化，将光信号转变为电信号，并将电信号送给支路CDR/SERDES模块302，在支路CDR/SERDES模块302处对信号数据进行恢复和串并转换，把并行数据送入10B数据处理模块303。10B数据处理模块303进行10B字节的对齐，对齐的数据送入缓存FIFO模块304，数据在缓存FIFO模块304中进行缓存。汇聚和解汇聚模块305对每个支路缓存FIFO模块304中的数据按顺序进行轮询，并把轮询到的数据作为一包加入包头包尾后放入高速通道中。例如，先轮询GE1，得到64字节数据作为一包加上包头包尾放入高速通道中，再轮寻GE2，得到64字节数据作为一包加上包头包尾放入高速通道中。其中的包头为K码字节加通道编号字节，GE1的通道编号为1，GE2的通道编号为2，包尾为一个K码字节。然后进行依次进行轮询。如果轮询某个通道为空时，则放到高速通道上的是只有包头包尾的包。汇聚和解汇聚模块305将汇聚后高速通道中的数据送给群路SERDES/CDR模块306，在群路SERDES/CDR模块306中进行并行数据到串行数据的变换，串行数据送入群路光电/电光模块307进行电光变换后输出。
解汇聚过程是汇聚的过程逆过程，不再详细描述。
Claims (5)
1.一种多路以太网信号汇聚装置，包括支路光电/电光变换模块(201)、支路CDR/SERDES模块(202)、群路SERDES/CDR模块(206)和群路光电/电光模块(207)其特征在于，还包括以下几部分：、10B数据处理模块(203)、缓存FIFO模块(204)、汇聚和解汇聚模块(205)；
所述支路光电/电光变换模块(201)连接支路光信号并进行汇聚方向的光电变换，以及解汇聚方向的电光变换；
所述支路CDR/SERDES模块(202)对汇聚信号进行数据和时钟恢复以及串行数据到并行数据的变换，并对解汇聚信号进行并行数据到串行数据的变换；
所述10B数据处理模块(203)进行10B码的检测，并确定10B码的边界；
所述缓存FIFO模块(204)进行队列两端的接口转换和速率适配，缓存10B码数据；
所述汇聚和解汇聚模块(205)在汇聚方向进行多路数据信号的汇聚，在解汇聚方向进行一路信号解汇聚到多路信号；
所述群路SERDES/CDR模块(206)在汇聚方向进行数据的并行数据到串行数据转换，在解汇聚方向进行数据和时钟的恢复以及串行数据到并行数据的变换；
所述群路光电/电光模块(207)进行群路高速信号的光电和电光信号变换。
2.一种多路以太网信号汇聚方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：所述支路光电/电光变换模块(201)接收支路以太网光信号，进行光电变化后将电信号送给所述支路CDR/SERDES模块(202)，所述支路CDR/SERDES模块(202)对信号数据进行恢复和串并转换后，把并行数据送入所述10B数据处理模块(203)，所述10B数据处理模块(203)进行10B字节的对齐，对齐的数据送入所述缓存FIFO模块(204)，数据在所述缓存FIFO模块(204)中进行缓存；
步骤2：所述汇聚和解汇聚模块(205)对每个支路缓存FIFO模块(204)中的数据按顺序进行轮询，并把轮询到的数据作为一包并加上包头包尾后放入高速通道中；
步骤3：所述汇聚和解汇聚模块(205)将汇聚后高速通道中的数据送给所述群路SERDES/CDR模块(206)；
步骤4：所述群路SERDES/CDR模块(206)中进行并行数据到串行数据的变换，串行数据送入所述群路光电/电光模块(207)进行电光变换后输出。
3.根据权利要求2所述的多路以太网信号汇聚方法，其特征在于，在步骤3中，轮询的先后顺序是固定的，并且每次轮询时，得到支路上的数据也是等长的。
4.根据权利要求2所述的多路以太网信号汇聚方法，其特征在于，在步骤3中，支路的数据在高速通道中的位置按照轮询的先后排列，如果某个支路FIFO中没有数据，则包内容为空。
5.根据权利要求2所述的多路以太网信号汇聚方法，其特征在于，在步骤3中，包头为K码字节加通道编号字节，包尾为K码字节。
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