CN108664433A - 一种低时延抖动高速信号交换技术及使用该技术设计的背板 - Google Patents

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张吉林
房保卫
陈开国
王敏
叶云涛
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Chengdu Hengshun Kun Dimensional Polytron Technologies Inc
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    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40—Bus structure
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Abstract

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种低时延抖动高速信号交换技术及使用该技术设计的背板，包括：RAPDIO交换机、以太网交换机、参考信号和触发信号发生器、多路IO信号交换和电源模块和多个载板，本发明提供的一种不分主从的总线交换技术，使得各个载板可实现自由数据交换，以解决现有信号交换技术中，数据传输速率以及时延抖动受限于主控板的技术问题，减少了载板之间进行数据交换的延时抖动问题。

Description

一种低时延抖动高速信号交换技术及使用该技术设计的背板
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种低时延抖动高速信号交换技术及使用该技术设计的背板。
背景技术
背板是输入端与输出端之间的物理通道。传统的背板采用的是共享背板的结构，使用的是主从交换模式，所有载板通过主控板实现控制。背板能力决定了数据交换的吞吐量，背板带宽接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。背板带宽标志了交换机总的数据交换能力，单位为Gbps，也叫交换带宽，一般的交换机的背板带宽从几Gbps到上百Gbps不等。背板带宽越高，所能处理数据的能力就越强，但同时设计成本也会越高。
随着通信频率越来越高、通信设备端口数量越来越多、通信系统总线带宽越来越高，对通信设备测试时，对应的测试技术要求具有高带宽、快速数据交换等要求，通信测试设备要求具有通道多、同步特性优良等特点。
目前，基于PXI、PCIe等总线技术开发的通信测试设备均使用主控板加载板实现，所有载板均需要通过主控板进行数据交换，即上述类型总线的设备使用主控板为核心交换单元，具有总线速率受限于主控板、延迟大抖动较大等缺点。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种不分主从的总线交换技术，使得各个载板可实现自由数据交换，以解决现有信号交换技术中，数据传输速率受限于主控板的技术问题，减少了载板之间进行数据交换的延时抖动问题。
一种低时延抖动高速信号交换技术及使用该技术设计的背板，包括：RAPDIO交换机、以太网交换机、参考信号和触发信号发生器、多路IO信号交换和电源模块和多个载板，所述载板通过连接器连接到背板中，每个载板总线均连接了RAPDIO信号、以太网信号、参考信号和触发信号、IO交换信号以及电源，所述电源模块为各个载板供电，所述参考信号和触发信号发生器为各个载板提供参考信号和触发信号，功分器将参考信号功分成多路信号作为各载波的参考时钟。
进一步的，外部参考信号也可以通过GPS/BD（北斗）接收机接收GPS/BD信号，产生参考信号由背板晶体振荡器锁定后作为参考输入，GPS/BD（北斗）接收机接收GPS/BD信号，也可产生偶秒信号，经过背板信号处理器后作为触发信号提供给各个载板。
进一步的，触发信号也可以通过外部输入信号作为触发信号。
当载板间需要进行时间相关行为时，背板信号处理器可以通过GPS/BD（北斗）接收机输出的系统时间作为计时初始，在计时完成后发出触发，完成载板触发激励。
进一步的，背板信号处理器接收到外部触发信号时，根据外部触发信号的触发特性，完成载板触发激励。
进一步的，载板总数为14个。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提供的一种不分主从的总线交换技术，使得各个载板可实现自由数据交换，以解决现有信号交换技术中，数据传输速率受限于主控板的技术问题，减少了载板之间进行数据交换的延时抖动问题。
附图说明
图1是本发明专利中载板与背板的结构关系位置图；
图2是本发明专利中为各个载板提供参考信号和触发信号原理图。
表1是本发明专利中各个载板RAPIDIO路由表。
表2是本发明专利中各个载板IO通道交换表。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，RAPDIO交换机、以太网交换机、参考信号和触发信号发生器、24路IO信号交换和电源模块和多个载板，所述载板通过连接器连接到背板中，每个载板总线均连接了RAPDIO信号、以太网信号、参考信号和触发信号、IO交换信号以及电源，所述电源模块为各个载板供电，参考信号和触发信号发生器为各个载板提供100MHz参考信号和触发信号，如图2所示，参考信号和触发信号发生器接收外部的参考信号（10MHz~100MHz输入），通过鉴频、锁相后由背板100MHz晶体振荡器锁相于外部输出的参考信号，通过功分器将背板100MHz晶体振荡器输出的100MHz参考信号功分成多路信号作为各载波的参考时钟。
进一步的，外部参考信号也可以通过GPS/BD（北斗）接收机接收GPS/BD信号，产生10MHz参考信号，由背板100MHz晶体振荡器锁相于此10MHz参考信号，输出100MHz参考信号作为参考输入。
GPS/BD（北斗）接收机接收GPS/BD信号，也可产生偶秒信号，经过信号处理器后作为触发信号提供给各个载板。
进一步的，触发信号也可以通过外部输入信号作为触发信号。
当载板间需要进行时间相关行为时，背板信号处理器可以通过GPS/BD（北斗）接收机输出的系统时钟进行计时，在计时完成后发出触发，完成载板触发激励。
进一步的，背板信号处理器接收到外部触发信号时，根据外部触发信号的触发特性，完成载板触发激励。
实施例2
载板总数量为14个，其中主控板也作为一种载板，主控板运行各种操作系统、应用程序和控制载波的各种驱动程序，14个载板都使用相同的结构和尺寸，通过连接器与背板连接，载板连接器连接RAPDIO信号、以太网信号、参考信号和触发信号、IO交换信号以及电源。
为了实现14个载板的RAPIDIO路由交换，我们需要通过外部接口配置RAPIDIO路由表（参见表1），路由表包括载板1到14中，每一块至其它载板RAPIDIO通道是否联通。
表1
为了实现14个载板的IO交换（参见表2），我们需要通过外部接口配置IO通道交换表，IO通道交换表包括从载板1到14中，每一块载板至其它载板IO通道是否联通。
表2
利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种低时延抖动高速信号交换技术及使用该技术设计的背板，其特征在于包括：RAPDIO交换机、以太网交换机、参考信号和触发信号发生器、多路IO信号交换和电源模块和多个载板，所述载板通过连接器连接到背板中，每个载板总线均连接了RAPDIO信号、以太网信号、参考信号和触发信号、IO交换信号以及电源，所述电源模块为各个载板供电，所述参考信号和触发信号发生器为各个载板提供参考信号和触发信号，功分器将参考信号公分成多路信号作为各载波的参考时钟。
2.根据权利要求1所述的一种低时延抖动高速信号交换技术及使用该技术设计的背板，其特征在于：触发信号也可以通过外部输入信号作为触发信号，也可以采用GPS/BD（北斗）获取系统时间作为触发信号，当载板间需要进行数据交换时，背板信号处理器获取触发后，完成触发延时计时后，向各个载板发出触发，完成载板间的数据交换。
3.根据权利要求2所述的一种低时延抖动高速信号交换技术及使用该技术设计的背板，其特征在于：参考信号也可以通过GPS/BD（北斗）接收机接收GPS/BD信号，产生参考信号，由背板晶体振荡器锁定此参考信号，作为参考输入，GPS/BD（北斗）接收机接收GPS/BD信号，也可产生偶秒信号，经过背板信号处理器后作为触发信号提供给各个载板。
4.根据权利要求1所述的一种低时延抖动高速信号交换技术及使用该技术设计的背板，其特征在于：信号处理器接收到外部触发信号时，根据外部触发信号的触发特性，完成载板间的数据交换。
5.根据权利要求1所述的一种低时延抖动高速信号交换技术及使用该技术设计的背板，其特征在于：所述载板总数为14个。
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