基于VORTEX套片的高速復用/解復用解決方案

在交換、接入方面久負盛名的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)，以滿足急劇增長的高速、寬帶網(wǎng)絡接入的要求。這些關(guān)鍵的要求主要體現(xiàn)在：能有效解決來自數(shù)以千計的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；支持Hot Swap(熱插拔)和熱備份；能夠內(nèi)置容錯和交換保護；簡化硬件和軟件結(jié)構(gòu)，從而降低研發(fā)費用，及時推向市場；支持在線升級軟件和硬件。

3G移動通信基站子系統(tǒng)，無論是基站收發(fā)信機(BTS)還是基站控制器(BSC)，常常遇到這樣的問題：即如何有效地將眾多低速接口復接到數(shù)量較少的高速接口上？在cdma20001x基站子系統(tǒng)的BSC設(shè)計中，聲碼器/選擇器模塊發(fā)生了同樣的問題：即如何將眾多(多于16個)、低速率(64Kb/s)的選擇器/聲碼器SVB模塊復用到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)復用后才會高效地接入到下一單元ATM交換網(wǎng)絡中。

圖1給出了cdma20001x基站子系統(tǒng)BSC中利用VORTEX套片實現(xiàn)的整個高速復用、解復用方案。該方案可對多至1024路串行數(shù)據(jù)進行復用/解復用。

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。以上子模塊實現(xiàn)的功能各不相同，下面分別進行介紹。

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

實現(xiàn)方式: DUPLEX I子模塊主要通過PM7350芯片實現(xiàn)。PM7350是專用于ATM信元的復用/解復用芯片，它與PM7351一起可實現(xiàn)點到點的串行連接。PM7350能夠與16個設(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)+時鐘4種模式。PM7350可與2個100-200Mbps 的LVDS串行口連接，通過微處理器端口實現(xiàn)對內(nèi)部寄存器的配置與監(jiān)控，該微處理器端口還可用來插入/提取信元以支持嵌入式的微處理器通信信道。

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

功能: 通過100-200Mbps高速LVDS串行線復接8個DUPLEX I子模塊，完成二級復用和解復用。

實現(xiàn)方式: VORTEX子模塊主要通過PM7351芯片實現(xiàn)。它是用于二級收斂的復用/解復用芯片，與PM7350一起可實現(xiàn)點到點的串行連接。每個PM7351可與8個PM7350連接，以實現(xiàn)最多128=16×8路串行信號的復用；解復用時需要與業(yè)務管理芯片配合以實現(xiàn)正確的下行PHY分配。PM7351通過微處理器端口實現(xiàn)對內(nèi)部寄存器的配置與監(jiān)控，該微處理器端口還可用來插入/提取信元以支持控制信道。

信號關(guān)系：PM7351中，上行從PM7350來的高速LVDS信號經(jīng)Rx+和Rx-送至PM7351復用后(1個PM7351子模塊可復用多至8個PM7350子模塊)，從RDAT(15..0)口輸出至APEX+ATLAS的PM7324 RDAT(15..0)；下行時，從APEX+ATLAS子模塊PM7326 LTDAT(15..0)來的信號從TDAT(15..0)口送至PM7351，PM7351將其解復用后成8路LVDS信號由Tx+、Tx-口輸出。

功能: PM7326和PM7324為整個套片的核心芯片，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、信元交換、業(yè)務成型和擁塞管理。

實現(xiàn)方式: ATLAS+APEX子模塊主要通過PM7324 和PM7326實現(xiàn)。

信號關(guān)系：ATLAS+APEX子模塊中，上行信號的流向是：

* 從 PNM7351子模塊來的ATM信元經(jīng)PM7324的RDAT(15..0)口進入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對它進行處理，然后由WTDAT(15..0)口輸出，送至PM7324的IDAT(15..0)；

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

* 從DUPLEX II子模塊來的ATM信元經(jīng)PM7324的RDAT(15..0)口進入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對它下行信號的流向是：

* 進行處理，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VDS串行總線，以方便實現(xiàn)復用模塊與ATM交換機的接口。

實現(xiàn)方式： 由PM7350 S/UNI-DUPLEX芯片實現(xiàn)。

信號關(guān)系： DUPLEX II子模塊中，上行從ATLAS來的TDAT(15..0)信號經(jīng)IDAT(15..0)口進入PM7350后，由并行信號變?yōu)榇蠰VDS信號由PM7350的TXD+/-口輸出；下行時，DUPLEX II子模塊將RXD+/-口接收到串行LVDS信號進行變換，形成并行信號后由PM7350的RDAT(15..0)口輸出至ATLAS的RDAT(15..0)。

功能：形成STM-1幀，實現(xiàn)與ATM交換機之間的接口。

實現(xiàn)方式：通過PM7350和PM5350芯片實現(xiàn)。PM5350為用于實現(xiàn)SONET/SDH ATM 用戶網(wǎng)絡接口(UNI)的芯片，其特點是：能夠完成ATM傳輸會聚子層功能；提供片上的UTP/STP驅(qū)動器，接收器和線路匹配器；提供可選擇的UTP/STP、PECL(Pseudo-ECL)接口；具有時鐘恢復和合成功能；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塊單板來的16路數(shù)據(jù)+時鐘信號，將16路信號復用成一高速LVDS信號流輸出至PM7351。

2. PM7351接收到高速LVDS信號流后，經(jīng)過處理由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來的信元后，將經(jīng)過處理的信元被進一步送入到APEX PM7326。

4.PM7326對信元進行定位和上下文檢查，提供per-VC擁塞控制、緩存、排隊和交換和業(yè)務成型。

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

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

7. STM-1子模塊對接收到的信元進行STM-1幀適配，使其能與標準的ATM交換機接口。

本文所提出的基于VORTEX 套片的高速復用/解復用方案解決了將終端設(shè)備接到高速、大容量交換機上這一問題。方案中，PM7350、PM7351分別為一級、眾多分散、低速的二級收斂; 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移動通信等領(lǐng)域。■