基于VORTEX套片的高速?gòu)?fù)用/解復(fù)用解決方案

在交換、接入方面久負(fù)盛名的PMC公司最近推出了VORTEX套片(S/UNI-DUPLEX PM7350、S/UNI-VORTEX PM7351、S/UNI-APEX PM7326和S/UNI-ATLAS PM7324)，以滿足急劇增長(zhǎng)的高速、寬帶網(wǎng)絡(luò)接入的要求。這些關(guān)鍵的要求主要體現(xiàn)在：能有效解決來(lái)自數(shù)以千計(jì)的Line Card(線卡)和Channel(信道)的話音和數(shù)據(jù)堵塞；能在每一端口上提供各種服務(wù)；支持Hot Swap(熱插拔)和熱備份；能夠內(nèi)置容錯(cuò)和交換保護(hù)；簡(jiǎn)化硬件和軟件結(jié)構(gòu)，從而降低研發(fā)費(fèi)用，及時(shí)推向市場(chǎng)；支持在線升級(jí)軟件和硬件。

3G移動(dòng)通信基站子系統(tǒng)，無(wú)論是基站收發(fā)信機(jī)(BTS)還是基站控制器(BSC)，常常遇到這樣的問(wèn)題：即如何有效地將眾多低速接口復(fù)接到數(shù)量較少的高速接口上？在cdma20001x基站子系統(tǒng)的BSC設(shè)計(jì)中，聲碼器/選擇器模塊發(fā)生了同樣的問(wèn)題：即如何將眾多(多于16個(gè))、低速率(64Kb/s)的選擇器/聲碼器SVB模塊復(fù)用到OC-3(STM-1)或者是OC-12(STM-4)上。SVB模塊由若干SVB板組成，每一SVB板上有若干聲碼器小板。每一SVB板出一條ST-BUS總線，這些ST-BUS總線經(jīng)復(fù)用后才會(huì)高效地接入到下一單元ATM交換網(wǎng)絡(luò)中。

圖1給出了cdma20001x基站子系統(tǒng)BSC中利用VORTEX套片實(shí)現(xiàn)的整個(gè)高速?gòu)?fù)用、解復(fù)用方案。該方案可對(duì)多至1024路串行數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用/解復(fù)用。

接口A與B之間的部分，記作DUPLEX I子模塊；B與C之間，記作VORTEX子模塊；C與D之間，記作ATLAS+APEX子模塊；D與E之間，記作DUPLEX II子模塊；E與F之間，記作STM-1子模塊。以上子模塊實(shí)現(xiàn)的功能各不相同，下面分別進(jìn)行介紹。

功能:將16路低速(<=25Mbps)串行ATM信元復(fù)用/解復(fù)用成1路高速(<=200Mbps)LVDS數(shù)據(jù)流。

實(shí)現(xiàn)方式: DUPLEX I子模塊主要通過(guò)PM7350芯片實(shí)現(xiàn)。PM7350是專用于ATM信元的復(fù)用/解復(fù)用芯片，它與PM7351一起可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的串行連接。PM7350能夠與16個(gè)設(shè)備接口并以串行方式傳送52-56 byte ATM信元，與設(shè)備之間的接口有可選的8/16bit SCI-PHY/Utopia/Any-PHY總線及16口數(shù)據(jù)+時(shí)鐘4種模式。PM7350可與2個(gè)100-200Mbps 的LVDS串行口連接，通過(guò)微處理器端口實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部寄存器的配置與監(jiān)控，該微處理器端口還可用來(lái)插入/提取信元以支持嵌入式的微處理器通信信道。

信號(hào)關(guān)系: DUPLEX子模塊中，上行16路單板將16路數(shù)據(jù)+時(shí)鐘信號(hào)送至PM7350，PM7350將它們復(fù)用成一路高速LVDS信號(hào)流后送至PM7351子模塊的接收端。下行時(shí)，PM7351子模塊將高速LVDS信號(hào)流送至PM7350，PM7350接收后將其解復(fù)用成16路低速數(shù)據(jù)信號(hào)并送往16個(gè)單板。

功能: 通過(guò)100-200Mbps高速LVDS串行線復(fù)接8個(gè)DUPLEX I子模塊，完成二級(jí)復(fù)用和解復(fù)用。

實(shí)現(xiàn)方式: VORTEX子模塊主要通過(guò)PM7351芯片實(shí)現(xiàn)。它是用于二級(jí)收斂的復(fù)用/解復(fù)用芯片，與PM7350一起可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的串行連接。每個(gè)PM7351可與8個(gè)PM7350連接，以實(shí)現(xiàn)最多128=16×8路串行信號(hào)的復(fù)用；解復(fù)用時(shí)需要與業(yè)務(wù)管理芯片配合以實(shí)現(xiàn)正確的下行PHY分配。PM7351通過(guò)微處理器端口實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部寄存器的配置與監(jiān)控，該微處理器端口還可用來(lái)插入/提取信元以支持控制信道。

信號(hào)關(guān)系：PM7351中，上行從PM7350來(lái)的高速LVDS信號(hào)經(jīng)Rx+和Rx-送至PM7351復(fù)用后(1個(gè)PM7351子模塊可復(fù)用多至8個(gè)PM7350子模塊)，從RDAT(15..0)口輸出至APEX+ATLAS的PM7324 RDAT(15..0)；下行時(shí)，從APEX+ATLAS子模塊PM7326 LTDAT(15..0)來(lái)的信號(hào)從TDAT(15..0)口送至PM7351，PM7351將其解復(fù)用后成8路LVDS信號(hào)由Tx+、Tx-口輸出。

功能: PM7326和PM7324為整個(gè)套片的核心芯片，PM7324是用于雙向完成ATM層功能的芯片。它們共同完成流量統(tǒng)計(jì)、信元交換、業(yè)務(wù)成型和擁塞管理。

實(shí)現(xiàn)方式: ATLAS+APEX子模塊主要通過(guò)PM7324 和PM7326實(shí)現(xiàn)。

信號(hào)關(guān)系：ATLAS+APEX子模塊中，上行信號(hào)的流向是：

* 從 PNM7351子模塊來(lái)的ATM信元經(jīng)PM7324的RDAT(15..0)口進(jìn)入PM7324；

* 該信元經(jīng)PM7324處理后由ODAT(15..0)口輸出，送至PM7326的WRDAT(15..0)；

* PM7326對(duì)它進(jìn)行處理，然后由WTDAT(15..0)口輸出，送至PM7324的IDAT(15..0)；

* PM7324對(duì)信元進(jìn)行再處理，最后由TDAT(15..0)口輸出，送至DUPLEX II子模塊。

* 從DUPLEX II子模塊來(lái)的ATM信元經(jīng)PM7324的RDAT(15..0)口進(jìn)入PM7324；

* 該信元經(jīng)PM7324處理后由ODAT(15..0)口輸出，送至PM7326的WRDAT(15..0)；

PM7326對(duì)它下行信號(hào)的流向是：

* 進(jìn)行處理，然后由LTDAT(15..0)口送至PM7351子模塊中。

功能：將ATLAS+APEX子模塊輸出的數(shù)據(jù)并行總線轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)VDS串行總線，以方便實(shí)現(xiàn)復(fù)用模塊與ATM交換機(jī)的接口。

實(shí)現(xiàn)方式： 由PM7350 S/UNI-DUPLEX芯片實(shí)現(xiàn)。

信號(hào)關(guān)系： DUPLEX II子模塊中，上行從ATLAS來(lái)的TDAT(15..0)信號(hào)經(jīng)IDAT(15..0)口進(jìn)入PM7350后，由并行信號(hào)變?yōu)榇蠰VDS信號(hào)由PM7350的TXD+/-口輸出；下行時(shí)，DUPLEX II子模塊將RXD+/-口接收到串行LVDS信號(hào)進(jìn)行變換，形成并行信號(hào)后由PM7350的RDAT(15..0)口輸出至ATLAS的RDAT(15..0)。

功能：形成STM-1幀，實(shí)現(xiàn)與ATM交換機(jī)之間的接口。

實(shí)現(xiàn)方式：通過(guò)PM7350和PM5350芯片實(shí)現(xiàn)。PM5350為用于實(shí)現(xiàn)SONET/SDH ATM 用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)的芯片，其特點(diǎn)是：能夠完成ATM傳輸會(huì)聚子層功能；提供片上的UTP/STP驅(qū)動(dòng)器，接收器和線路匹配器；提供可選擇的UTP/STP、PECL(Pseudo-ECL)接口；具有時(shí)鐘恢復(fù)和合成功能；提供通用8位微處理器總線接口；SCI-PHY可工作在50MHz的同步8位總線上。

1. PM7350讀取從16塊單板來(lái)的16路數(shù)據(jù)+時(shí)鐘信號(hào)，將16路信號(hào)復(fù)用成一高速LVDS信號(hào)流輸出至PM7351。

2. PM7351接收到高速LVDS信號(hào)流后，經(jīng)過(guò)處理由PM7351的RDAT(15..0)口輸出至APEX+ATLAS子模塊PM7324的RDAT(15..0)口中。

3.PM7324接收到從PM7351來(lái)的信元后，將經(jīng)過(guò)處理的信元被進(jìn)一步送入到APEX PM7326。

4.PM7326對(duì)信元進(jìn)行定位和上下文檢查，提供per-VC擁塞控制、緩存、排隊(duì)和交換和業(yè)務(wù)成型。

5.上行信元經(jīng)PM7326后再次進(jìn)入PM7324，進(jìn)行記數(shù)和OAM后傳送至DUPLEX II子模塊。

6.DUPLEX II子模塊對(duì)接收到的信元首先進(jìn)行目的PHY ID寫入，接著向上繼續(xù)傳送至STM-1子模塊。

7. STM-1子模塊對(duì)接收到的信元進(jìn)行STM-1幀適配，使其能與標(biāo)準(zhǔn)的ATM交換機(jī)接口。

本文所提出的基于VORTEX 套片的高速?gòu)?fù)用/解復(fù)用方案解決了將終端設(shè)備接到高速、大容量交換機(jī)上這一問(wèn)題。方案中，PM7350、PM7351分別為一級(jí)、眾多分散、低速的二級(jí)收斂; PM7324、PM7326主要用于路由交換、流量監(jiān)控、管理等?？蓮V泛用于寬帶接入(如家庭寬帶上網(wǎng)）、3G移動(dòng)通信等領(lǐng)域?！?/font>