CN1946088A

CN1946088A - 收发装置、收发系统及收发信息的方法

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Publication number: CN1946088A
Application number: CN 200610150540
Authority: CN
Inventors: 张耀文; 项能武; 李振亚
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2026-10-16
Also published as: CN100531228C

Abstract

本发明公开了一种收发装置，包括逻辑器件单元、以太网物理层器件：所述逻辑器件单元一端收发与通信器件之间的低速并行信号，一端互联到所述以太网物理层器件，传递高速并行信号，并完成所述低速并行信号和所述高速并行信号的相互转换；所述以太网物理层器件用于进行所述高速并行信号和标准以太网物理层信号的转换，并通过其以太网物理层接口收发所述以太网物理层信号。本发明还公开了一种收发系统，至少包括2个收发装置，所述收发装置的以太网物理层接口之间通过传输媒介互联。本发明还公开了一种收发信息的方法，利用上述装置完成信息的收发。通过应用本发明，可采用普通标准仪器进行测试，可选择任何厂家的器件，有效降低成本。

Description

收发装置、收发系统及收发信息的方法

技术领域

本发明涉及数据传输领域，尤其涉及一种收发装置、收发系统及收发信息的方法。

背景技术

现有通信器件经常有互联的需求，而且对信息流量的需求也越来越来大，传统的互联方法正逐渐被采用串行并行转换器(SERDES)进行互联的技术所替代。

SERDES是串行器(Serializer)/解串器(DESerializer)的简称，采用SERDES进行互联的技术是一种时分多路复用(TDM)、点对点的通信技术，即在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号，经过传输介质，最后在接收端高速串行信号重新转换成低速并行信号，一组采用SERDES进行互联的系统如图1所示：

发送端设备发出的普通低速并行信号经过逻辑器件单元101转换为可以被SERDES驱动器识别的低速并行信号，转换后的低速并行信号再经过SERDES驱动器102的处理，转换成高速的SERDES格式串行信号，通过双绞线发送到接收端。

接收端SERDES驱动器103通过双绞线接收到SERDES驱动器102发送的高速SERDES格式串行信号后，再重新转换为可以被SERDES驱动器识别的低速并行信号，发送到逻辑器件单元104，再经过逻辑器件单元104转换为普通低速并行信号发送到接收端设备，完成一组点对点信息的传递。

但是，由于每个SERDES驱动器厂家都采用不同的标准生产SERDES驱动器，SERDES驱动器的接口也都采用各自厂家的私有接口，造成了不同厂家之间出厂的SERDES驱动器之间不能够进行互联，一个互联系统内只能采用一家的SERDES驱动器，即使以后系统升级也不能换用别家的SERDES驱动器。

同时由于SERDES驱动器的接口都是私有接口，不同厂家出产的SERDES驱动器的接口都要使用不同的测试仪器，不能使用标准的仪器进行测试，同时由于常用SERDES驱动器采用的信号频率非常高，信号传输的距离最长也只有十几米，不能满足更远距离的传输需求。

进一步，SERDES驱动器对双绞线的要求非常高，普通标准双绞线无法达到它的要求，需要采用特殊的互联双绞线，成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用标准器件，可以使用普通标准测试仪器检测的收发装置、收发系统及收发信息的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种收发装置，包括逻辑器件单元、以太网物理层器件：

所述逻辑器件单元一端收发与通信器件之间的低速并行信号，一端互联到所述以太网物理层器件，传递高速并行信号，并完成所述低速并行信号和所述高速并行信号的相互转换；

所述以太网物理层器件用于进行所述高速并行信号和标准以太网物理层信号的转换，并通过其以太网物理层接口收发所述以太网物理层信号。

本发明还提供了一种收发系统，至少包括2个收发装置，所述收发装置包括逻辑器件单元、以太网物理层器件：

所述以太网物理层器件用于进行所述高速并行信号和以太网物理层信号的转换，并通过其以太网物理层接口与其他收发装置的以太网物理层接口互联，收发所述以太网物理层信号；

所述收发装置的以太网物理层接口之间通过传输媒介互联。

本发明还提供了一种收发信息的方法，该方法包括：

逻辑器件单元将收到的通信器件发出的低速信号转换为高速并行信号，发送至以太网物理层器件，由所述以太网物理层器件转换为以太网物理层信号，并通过以太网物理层接口将所述以太网物理层信号发送至接收端设备的以太网物理层接口；

所述以太网物理层器件将通过所述以太网物理层接口收到的以太网物理层信号，转换为高速并行信号，发送至所述逻辑器件单元，由所述逻辑器件单元转换为低速信号发送至通信器件。

由于本发明采用的器件：以太网物理层器件及以太网物理层器件提供的以太网物理层接口，均为符合电子电气工程师协会(Institute for Electrical andElectronics Engineers，IEEE)802.3协议标准的标准器件，是业界通行的标准器件，可采用普通标准仪器进行测试，可选用任何厂家的产品，不需要特殊供货，可有效控制成本。

附图说明

图1、现有技术系统图；

图2、本发明提供的收发装置实施例结构图；

图3、本发明提供的收发装置中逻辑器件单元实施例内部结构图；

图4、本发明提供的收发系统实施例的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种收发装置、收发系统及收发信息的方法，将通讯设备的低速信号接口通过逻辑器件与以太网物理层器件对接，使用标准的以太网物理层接口，通过标准的五类双绞线实现对接。

本发明提供的收发装置实施例结构如图2所示，包括逻辑器件单元201和以太网物理层器件(Physical Layer Device，PHY)202。

其中，以太网物理层器件202是一个符合电子电气工程师协会(Institute forElectrical and Electronics Engineers，IEEE)802.3协议标准的标准器件，以太网物理层器件202具有符合EEE802.3协议标准的以太网物理层接口(BASE-T)。

实际应用中，以太网物理层器件202一端与逻辑器件单元201互联，收发符合IEEE802.3协议标准的高速MII并行信号，一端通过BASE-T接口与另一收发装置的BASE-T接口互联，通过连接介质传递符合IEEE802.3协议标准的高速BASE-T串行信号，以太网物理层器件202内部完成高速MII并行信号和高速BASE-T串行信号之间的转换。

常用BASE-T接口根据传输性能不同，分为千兆比特以太网物理层接口(1000BASE-T)、100BASE-T接口、10BASE-T接口及10G BASE-T接口等，由于在实际使用中千兆比特以太网最常用，最符合目前大众通信的需求，而且连接1000BASE-T接口的4对五类平衡双绞线也是一种非常常见的标准线缆，非常容易获得，价格也比较低廉，1000BASE-T接口也是一种最常用的标准BASE-T接口，常用标准以太网测试仪器都可以完成对它的测试，所以在现有技术条件下，实际使用中收发装置有较大比例会采用1000BASE-T接口，同时，采用1000BASE-T接口后，使用普通五类平衡双绞线互联，信号的传输距离可以达到100米左右，比起信号传输的距离最长也只有十几米的采用SERDES驱动器的现有技术，传输距离增加了好几倍，可以满足更长信号传输距离的需求。

由于采用了1000BASE-T接口，相应以太网物理层器件202也要采用千兆比特以太网物理层器件(GE PHY)，GE PHY也是一种常用的符合IEEE802.3协议标准的器件，所有厂家出产均为统一IEEE802.3协议标准，且价格也比SERDES要低很多。

本发明提供的收发装置中的逻辑器件单元201提供一个可与通信器件互联的低速接口，接收通信器件发送的低速并行信号，并将可以被通信器件识别的低速并行信号发送到通信器件，逻辑器件单元201还提供了一个符合IEEE802.3协议标准的媒体无关接口(Media Independent Interface，MII)，MII接口直接与以太网物理层器件202对接，逻辑器件单元201在内部完成低速接口和MII接口的适配，低速接口接收到低速并行信号经过逻辑器件单元201将转换为符合IEEE802.3协议标准的高速MII并行信号，通过MII接口传递到以太网物理层器件202，MII接口收到以太网物理层器件202传递来的高速MII并行信号也将经过逻辑器件单元201转换为可以被通信器件识别的低速并行信号，通过低速接口传递到通信器件。

在实际应用中，一般都是使用先进先出(First in First out，FIFO)器件完成低速接口和MII接口的适配，应用FIFO器件完成低速接口和MII接口适配的逻辑器件单元201实施例内部结构如图3所示，包括低速接口适配模块301、先进先出(First in First out，FIFO)单元A302、FIFO单元B303、和MII适配模块304。

低速接口适配模块301是根据实际使用情况选用的器件，此模块的接口即为可以与通信器件对接的接口，所以此模块的选用是受到收发信息的通信器件类型限制的。

MII适配模块304是属于符合IEEE802.3协议标准的器件，具有标准的MII接口，根据性能的不同，MII接口类型分为MII接口、千兆比特媒体无关接口(Gigabit Media Independent Interface、GMII)及简化千兆比特媒体无关接口(Reduced Gigabit Media Independent Interface、RGMII)等，提供相应接口的MII适配模块分别被称为MII适配模块、GMII适配模块及RGMII适配模块。

当收发装置的BASE-T接口选择了1000BASE-T接口，PHY选择了GEPHY时，逻辑器件单元也应选择GMII适配模块或RGMII适配模块，提供GMII接口或RGMII接口，以求最大限度匹配GE PHY及1000BASE-T接口，因为GMII接口或RGMII接口都是千兆比特媒体无关接口，高于千兆会造成资源的浪费，低于千兆又会造成对GE PHY和1000BASE-T接口传输能力的限制，而且GMII适配模块或RGMII适配模块也都是比较通用的器件，采购方便，价格便宜。

FIFO单元A302及FIFO单元B303连接在低速接口适配模块301和MII适配模块304之间，完成低速接口适配模块301和MII适配模块304的适配转换。

低速接口适配模块301通过低速接口接收到的低速并行信号，通过FIFO单元A302转换为高速MII并行信号，传递到MII适配模块304，经MII适配模块304的MII接口发送到PHY，MII适配模块304通过MII接口接收到的高速MII并行信号，通过FIFO单元B303转换为低速并行信号，传递到低速接口适配模块301，经低速接口适配模块301的低速接口发送到通信器件。

由上可知，本发明提供的收发装置的工作方式为：利用逻辑器件单元201的低速接口与通信器件互联，并将通信器件发出的低速并行信号转换成MII高速并行信号，通过逻辑器件单元201的MII接口发送到以太网物理层器件202，再通过以太网物理层器件202将信号转换为高速BASE-T串行信号，通过以太网物理层器件202的BASE-T接口传递出去，在收到其他收发装置传递来的高速BASE-T串行信号时，通过以太网物理层器件202将信号转换为MII高速并行信号，发送到逻辑器件单元201的MII接口，由逻辑器件单元201将信号转换为可以被互联的通信器件识别的低速并行信号，通过逻辑器件单元201的低速接口发送到相连的通信器件。

本发明提供的收发系统至少包括2个如上所述的收发装置，收发装置之间通过传输媒介两两互联，现以包含两个收发装置的收发系统为例说明系统的结构及连接方式。

包含两个收发装置的收发系统实施例结构如图4所示，收发装置A405中包含逻辑器件单元401、PHY402，收发装置B406中包含逻辑器件单元404、PHY403。

收发装置A405的逻辑器件单元401具有可以与通信器件匹配的低速接口，并通过此低速接口与通信器件互联，接收通信器件发送的底速并行信号，或将底速并行信号发送到通信器件。

逻辑器件单元401还具有符合IEEE802.3协议标准的MII接口，并通过此接口连接到PHY402，传递符合IEEE802.3协议标准的高速MII并行信号。

收发装置A405的PHY402是一个符合IEEE802.3协议标准的标准器件，一端连接到逻辑器件单元401的MII接口，一端具有符合IEEE802.3协议标准的BASE-T接口，收发装置A405即通过此接口连接到收发装置B406的BASE-T接口，传递高速BASE-T串行信号。

收发装置B406的PHY403是和收发装置A405的PHY402相同的符合IEEE802.3协议标准的标准器件，具有符合IEEE802.3协议标准的BASE-T接口，收发装置B406即通过此BASE-T接口连接到收发装置A405的BASE-T接口，传递高速BASE-T串行信号，PHY403的另一端连接到逻辑器件单元404的MII接口，传递高速MII并行信号。

收发装置B406的逻辑器件单元404和逻辑器件单元401一样具有符合IEEE802.3协议标准的MII接口，并通过此接口连接到PHY403，传递高速MII并行信号。

收发装置B406的逻辑器件单元404也具有可以与通信器件匹配的低速接口，并通过此低速接口与通信器件互联，接收通信器件发送的底速并行信号，或将底速并行信号发送到通信器件。

但是逻辑器件单元404和逻辑器件单元401的低速接口都是根据各自相连的通讯设备类型选择的。

其中，逻辑器件单元401、PHY402、逻辑器件单元404、PHY403的具体实现方式可参考上文对本发明提供的收发装置中的描述。

同样，由于常用BASE-T接口根据传输性能不同，分为1000BASE-T、100BASE-T接口、10BASE-T接口及10G BASE-T接口等，且在实际使用中千兆比特以太网最常用，最符合目前大众通信的需求，连接1000BASE-T接口的4对五类平衡双绞线也是一种非常常见的标准线缆，非常容易获得，价格也比较低廉，1000BASE-T接口也是一种最常用的标准BASE-T接口，常用标准以太网测试仪器都可以完成对它的测试，所以收发系统在实际应用中，实际使用中收发装置有较大比例会采用1000BASE-T接口，由于采用了1000BASE-T接口，相应PHY402和PHY403也要采用GE PHY，GE PHY也是一种常用的符合IEEE802.3协议标准的器件，所有厂家出产均为统一IEEE802.3协议标准，且价格也比SERDES要低很多。

此时，逻辑器件单元401和逻辑器件单元404的MII接口也要选择GMII接口或RGMII接口，以求最大限度匹配GE PHY及1000BASE-T接口，因为GMII接口或RGMII接口都是千兆比特媒体无关接口，高于千兆会造成资源的浪费，低于千兆又会造成对GE PHY和1000BASE-T接口传输能力的限制。

现在，在本实施例中以收发装置A为发送端，收发装置B为接收端，且相应器件选用具有1000BASE-T接口的GE PHY、及具有GMII接口的逻辑器件单元为例描述一下包含两个收发装置的收发系统工作方式：

收发装置A通过逻辑器件单元401的低速接口接收到发送端通信器件发送来的低速并行信号，通过逻辑器件单元401将此低速并行信号转换为GMII高速并行信号，通过GMII接口发送到PHY402，此PHY402为GE PHY，PHY402将GMII高速并行信号转换为高速1000BASE-T串行信号，通过PHY402的1000BASE-T接口传递到收发装置B的1000BASE-T接口，两个1000BASE-T接口之间采用4对五类平衡双绞线相连，收发装置B的1000BASE-T接口，即为PHY403的1000BASE-T接口，此PHY403为GE PHY，PHY403将接收到的高速1000BASE-T串行信号转换为GMII高速并行信号，并传递到逻辑器件单元404的GMII接口，逻辑器件单元404将此GMII高速并行信号转换为低速并行信号，通过逻辑器件单元404的低速接口将此低速并行信号传递到接收端，至此完成一次通讯设备之间的信息传递。

如果收发系统中包含2个以上的收发装置，任何两个收发装置之间都将以上述的方式相连，工作方式也是完全相同的。

本发明提供的收发信息的方法实施例具体内容如下：

在需要发送信息时，首先收到通信器件发出的低速信号，逻辑器件单元此低速信号转换为高速并行信号，发送至以太网物理层器件，由以太网物理层器件转换为以太网物理层信号，并通过以太网物理层接口将以太网物理层信号发送至接收端设备的以太网物理层接口；

在接收信息时，以太网物理层器件将通过所述以太网物理层接口收到的以太网物理层信号，转换为高速并行信号，发送至所述逻辑器件单元，由所述逻辑器件单元转换为低速信号发送至通信器件。

和收发装置及收发系统里描述的一样，如果采用1000BASE-T接口作为以太网物理层接口，传递的以太网物理层信号也会是高速BASE-T串行信号，相应以太网物理层器件也要采用GE PHY，逻辑器件单元的媒体无关接口也会采用GMII接口或RGMII接口，进行的信号转换也变成低速信号和高速GMII并行信号之间的转换，具体处理过程可参见上述收发装置及收发系统的工作方式描述。

以上对本发明所提供的一种收发装置、收发系统及收发信息的方法相应实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1、一种收发装置，其特征在于，包括逻辑器件单元、以太网物理层器件：所述逻辑器件单元一端收发与通信器件之间的低速并行信号，一端互联到所述以太网物理层器件，传递高速并行信号，并完成所述低速并行信号和所述高速并行信号的相互转换；

2、如权利要求1所述的收发装置，其特征在于，所述以太网物理层器件为千兆比特以太网物理层器件；所述以太网物理层接口为千兆比特以太网物理层接口。

3、如权利要求1或2所述的收发装置，其特征在于，所述逻辑器件单元包含一个低速接口和一个媒体无关接口，并实现所述低速接口和所述媒体无关接口的适配，所述低速接口收发所述逻辑器件单元与通信器件之间的低速并行信号，所述媒体无关接口互联到所述以太网物理层器件，传递所述高速并行信号。

4、如权利要求3所述的收发装置，其特征在于，所述媒体无关接口为千兆比特媒体无关接口或简化千兆比特媒体无关接口。

5、一种收发系统，其特征在于，至少包括2个收发装置，所述收发装置包括逻辑器件单元、以太网物理层器件：

所述收发装置的以太网物理层接口之间通过传输媒介互联。

6、如权利要求5所述的收发系统，其特征在于，所述以太网物理层器件为千兆比特以太网物理层器件；所述以太网物理层接口为千兆比特以太网物理层接口；所述以太网物理层信号为千兆比特以太网物理层信号；所述传输媒介为五类平衡双绞线。

7、如权利要求5或6所述的收发系统，其特征在于，所述逻辑器件单元包含一个低速接口和一个媒体无关接口，并实现所述低速接口和所述媒体无关接口的适配，所述低速接口收发所述逻辑器件单元与通信器件之间的低速并行信号，所述媒体无关接口互联到所述以太网物理层器件，传递所述高速并行信号。

8、如权利要求7所述的收发系统，其特征在于，所述媒体无关接口为千兆比特媒体无关接口或简化千兆比特媒体无关接口。

9、一种收发信息的方法，其特征在于，该方法包括：

10、如权利要求9所述的收发信息的方法，其特征在于，所述以太网物理层器件为千兆比特以太网物理层器件；所述以太网物理层接口为千兆比特以太网物理层接口；所述以太网物理层信号为千兆比特以太网物理层信号。

11、如权利要求9或10所述的收发信息的方法，其特征在于，所述高速并行信号为高速媒体无关接口并行信号。

12、如权利要求11所述的收发信息的方法，其特征在于，所述高速媒体无关接口并行信号为高速千兆媒体无关接口并行信号。