CN1184850C - 一种基于背板传输多路电路数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于背板传输多路电路数据的方法，在背板电路上采用高速串行线点对点传输，高速串行接口电路至少包括了高速串行接口电路由母线(HW)接口适配模块、存储转发模块和高速串行线接口适配模块组成。在时钟本身的传输质量满足系统要求的情况下，背板时钟传输可以采用集中分配，采用点对点或总线方式。传输过程中，以时隙为单位分批传输多路复接/分接电路数据，降低了对背板传输时钟的相位要求，提高背板电路传输的速率和交换容量，提高信号的质量和可靠性。

Description

一种基于背板传输多路电路数据的方法
技术领域
本发明涉及通信技术中时分多路复用技术领域，更具体地说，涉及一种基于背板传输多路电路数据的方法。
背景技术
随着高速差分信号有效电平越来越低，相应的噪声容限越来越大，速度越来越高，传输的容量要求也越来越大。目前传统的时分复用(TDM)集中交换结构如图1所示。各业务板采用总线方式共享TDM传输线，中心交换网板集中分配时钟，背板电路传输的时钟基本上采用集中分发方式，采用点对点或总线型传输。时钟的高电平维持时间为t，时钟的上升沿发送数据，下降沿采样数据。TDM时钟集中分配延迟示意图如图2。假设帧同步与时钟相位不对齐，中心交换网板与业务板的比特时钟、帧同步信号均存在时延t0，则从交换网板出发的数据的传输时间t2＝t+t0，从业务板出发的数据的传输时间t1＝t-t0。显然，可用传输时间不对称，并且频率很高时，数据的建立时间难以保证，系统的可靠性就大大降低。这种传统同步电路传输存在以下问题：
(1)传统的背板电路传输要求严格的同步，具体表现在，帧同步和时钟的相位要求比较严格地对齐。
(2)背板传输信号具有面积大、走线长、插座多、插针密、开关噪声严重、电磁干扰(EMI)情况恶劣等不利因素，严格同步的难度很大，为保证系统可靠性，传输速度因此受到很大约束。
(3)无论时钟采用点对点或是总线型传输，由于槽位之间的间距和分布参数不同，不同槽位的时延不同。
(4)为了提高背板的电路传输容量，增加传输信号数量是一种基本方法，但是，信号的增加以复杂度增加及由此而来的可靠性降低为代价，而且这种增加很有限。
发明内容
本发明提供一种基于背板传输多路复用数据的方法，使数据传输对时钟的延迟不敏感，提高了传输的质量和可靠性。
本发明具体是通过以下技术方案实现的：
一种基于背板传输多路电路数据的方法，其中，背板时钟采用集中时钟分发方式，该方法包括：
在背板电路上采用高速串行线点对点传输；
传输采用以时隙为单位分批传送多路复接/分接电路数据，所述以时隙为单位分批传送具体为：
(1)第一时隙期间，发送端高速时分复用接口电路通过母线汇集由交换网片发出所有母线的第一时隙的数据；
(2)第二时隙期间，发送端高速时分复用接口电路通过高速串行线将第一时隙的这批电路数据发送给接收端的高速串行电路；
(3)第三时隙期间，接收端高速时分复用接口电路将接收到的第一时隙的数据分解给对应的母线，由该母线传输到目标板时分复用交换网片；
其中，所述时隙为时分复用时钟的整数倍；
所述发送端高速时分复用接口电路通过高速串行线将电路数据发送给接收端的高速串行电路，在其时隙内的剩余时间，受制于发端存储器转发到高速驱动器的时间段、收端的数据存储时间段的时间和。
所述的传输是指：在发送侧，将多路电路数据以单时隙或多时隙为单位复用或交织，经高速串行线传输；在接收侧，将自高速串行线接收的数据以单时隙或多时隙为单位分解出各路数据。
其中，所述的复用或交织及分解是通过高速串行接口电路实现的，该高速串行接口电路由母线(HW)接口适配模块、存储转发模块和高速串行线接口适配模块组成。
所述的高速串行线包括中心交换网板到业务板的下行传输线和业务板到中心交换网板的上行传输线。
所述的背板时钟可以采用点对点传输或总线传输方式集中分发。
所述从发送端高速时分复用接口电路通过高速串行线将电路数据发送给接收端的高速串行电路，在其时隙内的剩余时间大于50ns。
本发明采用背板高速串行线以时隙为单位点对点分批传输电路数据，既大大提高背板的电路传输容量，同时放松了对时钟同步的要求，加上高速串行信号本身的优点，使得系统可靠性也大大提高。
附图说明
图1为传统TDM集中交换结构示意图；
图2为传统TDM时钟集中分配延迟示意图；
图3为本发明采用高速串行线做TDM集中交换结构示意图；
图4为本发明中心交换网板与业务板的电路传输结构示意图；
图5为本发明中心交换网板与业务板的电路传输时序示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术内容作进一步详细的说明。
参见图3所示，图3为本发明采用高速串行线做TDM集中交换结构示意图。中心交换板的时钟电路给各业务板提供同步和时钟信号，集中分配时钟，可以采用点对点或总线型传输。TDM交换网板与各业务板间采用高速串行线点对点传输。
参见图4所示，图4为本发明中心交换网板与业务板的电路传输结构示意图。中心交换网板的时钟电路给业务板提供母线(HW)的同步和比特时钟信号，中心交换网板与业务板采用高速串行线相连，一条为从中心交换网板到业务板的下行传输线，另一条为从业务板到中心交换网板的上行传输线。中心交换网板、业务板的高速串行接口电路通过HW与各自的TDM交换网片传输TDM电路数据。高速串行接口电路由HW接口适配电路模块、存储转发电路模块及高速串行线接口适配电路模块组成。
参见图5所示，图5为本发明中心交换网板与业务板的电路传输时序示意图。图中帧(FRAME)表示一个8K帧，周期为125μs。TS为时隙，该时隙为通常的TDM时钟的整数倍，例如2M的HW的时隙是8个时钟，该处的时隙可能是16个时钟、24个时钟等，可以根据系统情况确定。本实施例中为8个时钟。HW上的时钟上升沿发送数据，下降沿采样数据。数据传输的过程如下：
(1)第一个TS即TS1期间，发送端高速TDM接口电路通过HW汇集由交换网片发出所有HW的TS1的数据；
(2)第二个TS即TS2期间，发送端高速TDM接口电路通过高速串行线将TS1的这批电路数据发送给接收端的高速串行电路；
(3)第三个TS即TS3期间，接收端高速TDM接口电路将接收到的TS1的数据分解给对应的HW传输到目标板TDM交换网片。
上述电路数据的传输过程实际是一个以时隙为单位分批传输过程，只要保证图5中的时间T。时间T如图5所示，其物理意义为：发送端高速TDM接口电路通过高速串行线将电路数据发送给接收端的高速串行电路，在其时隙内的剩余时间。由于高速串行线的传输过程包括：发端存储器转发到高速驱动器的时间段、高速串行线传输时间段、收端的数据存储时间段等三段，所以T受制于发端存储器转发到高速驱动器的时间段、收端的数据存储时间段的时间和。按照保守的情况，保证T大于50ns，就可以保证数据的可靠传输，而对时钟的延迟不敏感。因此，在时钟本身的传输质量满足系统要求的情况下，时钟分配可以采用点对点方式，也可以采用总线方式。如果高速串行线的带宽为200Mbps，可以容纳5条32M的电路，占用带宽5*32＝160Mbps。所以，采用高速串行线传输为各业务板业务量提高留下很大的扩展余地。
综上所述，本发明在背板电路采用高速串行线，以时隙为单位分批传输多路数据，具有如下特点：
(1)由于传输采用以时隙为单位分批传输数据，因此传输过程中只要保证高速串行线传输数据的时间，就可保证数据的可靠传输，对时钟延迟不敏感，放松了对时钟同步的要求，解决了传统的TDM数据在背板上传输时钟延迟带来的可用传输时间不对称及由此而来的可靠性问题。
(2)采用高速串行线带来的TDM数据传输的容量的提高是质的变化，并大量节约背板的信号资源。现有的点对点的高速串行线传输发展到了现在的Gbps级的速率。每条高速线可以传输数百兆带宽的TDM数据。
(3)高速串行线均为差分线，对于共模干扰具有很好的抑制能力，且EMI特性很好，能够保证信号在高速传输时的完整性。
(4)采用高速串行线传输电路数据，保证了背板上的主、业务传输技术的一致性，提高信号传输的质量。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。对于对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的设计，其均应涵盖在本发明的权利要求范围。

Claims (6)

1、一种基于背板传输多路电路数据的方法，背板时钟采用集中时钟分发方式，其特征在于，该方法包括，
在背板电路上采用高速串行线点对点传输；
传输采用以时隙为单位分批传送多路复接/分接电路数据，所述以时隙为单位分批传送具体为：
(1)第一时隙期间，发送端高速时分复用接口电路通过母线汇集由交换网片发出所有母线的第一时隙的数据；
(2)第二时隙期间，发送端高速时分复用接口电路通过高速串行线将第一时隙的这批电路数据发送给接收端的高速串行电路；
(3)第三时隙期间，接收端高速时分复用接口电路将接收到的第一时隙的数据分解给对应的母线，由该母线传输到目标板时分复用交换网片；
其中，所述时隙为时分复用时钟的整数倍；
所述发送端高速时分复用接口电路通过高速串行线将电路数据发送给接收端的高速串行电路在其时隙内的剩余时间，受制于发端存储器转发到高速驱动器的时间段、收端的数据存储时间段的时间和。
2、根据权利要求1所述的传输多路电路数据的方法，其特征在于所述的传输包括：
在发送侧，将多路电路数据以单时隙或多时隙为单位复用或交织，经高速串行线传输；
在接收侧，将自高速串行线接收的数据以单时隙或多时隙为单位分解出各路数据。
3、根据权利要求1所述的传输多路电路数据的方法，其特征在于：
所述的高速串行线包括中心交换网板到业务板的下行传输线和业务板到中心交换网板的上行传输线。
4、根据权利要求2所述的传输多路电路数据的方法，其特征在于：
所述的复用或交织及分解是通过高速串行接口电路实现的，该高速串行接口电路由母线接口适配模块、存储转发模块和高速串行线接口适配模块组成。
5、根据权利要求1所述的传输多路电路数据的方法，其特征在于：
所述的背板时钟可以采用点对点传输或总线传输方式集中分发。
6、根据权利要求1所述的传输多路电路数据的方法，其特征在于：所述发送端高速时分复用接口电路通过高速串行线将电路数据发送给接收端的高速串行电路在其时隙内的剩余时间大于50ns。
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