基于Xilinx FPGA的千兆以太網(wǎng)及E1信號的光纖傳輸
加入技術(shù)交流群
目前，隨著(zhù)多媒體應用的普及，千兆位以太網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展成為主流網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。大到成千上萬(wàn)人的大型企業(yè)，小到幾十人的中小型企業(yè)，在建設企業(yè)局域網(wǎng)時(shí)都會(huì )把千兆位以太網(wǎng)技術(shù)作為首選的高速網(wǎng)絡(luò )技術(shù)。千兆位以太網(wǎng)技術(shù)甚至正在取代ATM技術(shù)，成為城域網(wǎng)建設的主力軍。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/187890.htm
E1接口采用PCM編碼方式。符合G．703標準，通過(guò)75Ω同軸電纜或120Ω雙絞線(xiàn)進(jìn)行非對稱(chēng)或對稱(chēng)傳輸。在電信網(wǎng)中有著(zhù)廣泛應用。
將高速的千兆位以太網(wǎng)信號與低速的E1信號結合起來(lái)，實(shí)現以太網(wǎng)與E1信號的復用。既滿(mǎn)足了用戶(hù)對大帶寬、高容量數據的傳輸要求，又提供了E1信號接入功能，實(shí)現電話(huà)業(yè)務(wù)及其他專(zhuān)用通信系統的接入功能。
系統構成
整個(gè)系統主要由E1接口單元、以太網(wǎng)接口單元、FPGA單元以及光接口單元構成。E1接口單元主要完成E1信號的接口轉換，以太網(wǎng)接口單元主要通過(guò)外部PHY芯片實(shí)現物理層功能，再通過(guò)GMII接口實(shí)現與FPGA以太網(wǎng)媒體接入控制器對接。吉比特收發(fā)器通過(guò)用戶(hù)接口將以太網(wǎng)數據和經(jīng)過(guò)碼速調整后的E1信號形成16b并行數據，再經(jīng)過(guò)16b/20b編碼形成2.5Gb/s的數據流送入到光接口單元，光接口單元完成光/電轉化，實(shí)現信號的光纖傳輸。系統框圖如圖1所示。
圖1 系統構成框圖
E1接口單元的設計
在E1信道中，一般每8位組成一個(gè)時(shí)隙，32個(gè)時(shí)隙組成一個(gè)幀，16個(gè)幀組成一個(gè)復幀。在一個(gè)幀中，TS0主要用于傳送幀定位信號（FAS）、CRC-4（循環(huán)冗余校驗）和對端告警指示，TS16主要傳送隨路信令（CAS）、復幀定位信號和復幀對端告警指示，TS1～TS15和TS17～TS31共30個(gè)時(shí)隙則用來(lái)傳送話(huà)音或數據等信息。如果采用公共信道信令（CCS）模式，TS16就失去了傳送信令等信號的用途，TS1～TS31共31個(gè)時(shí)隙可傳送話(huà)音或數據等信息。如果采用無(wú)幀模式，E1信道將不成幀，而作為一個(gè)透明的話(huà)音或數據等信息傳輸通道。一個(gè)E1信道可傳送N個(gè)64Kb/s的話(huà)音或數據等信息通道。在隨路信令（CAS）模式，N為1～30；在公共信道信令（CCS）模式，N為1～31，而在無(wú)幀模式時(shí)，N為32。
發(fā)送方向：E1信號首先經(jīng)過(guò)接口變壓器，然后送入單/雙變換電路，完成單雙變換后送入FPGA芯片。FPGA將E1線(xiàn)路接口單元送來(lái)的HDB3數據送入時(shí)鐘提取模塊，提取出E1時(shí)鐘，并且將HDB3數據轉換成NRZ數據，NRZ數據經(jīng)碼速調整后復用成一路125Mb/s數據流，然后送入RocketIO GTP Transceiver 發(fā)送接口單元中，和千兆位以太網(wǎng)信號一起進(jìn)行線(xiàn)路編碼，最后形成2.5Gb/s的數據流送入到激光器進(jìn)行光線(xiàn)路編碼進(jìn)行傳輸。
接收方向：信號經(jīng)光纖傳輸后到達接收端，首先恢復成電信號送入到RocketIO GTP Transceiver接收單元中，經(jīng)時(shí)鐘提取、信號同步、解碼、信號分接，時(shí)鐘平滑后分接出E1數據流，再經(jīng)HDB3編碼后送入到單雙變換電路完成雙/單變化，經(jīng)接口變壓器后進(jìn)行傳輸。原理框圖如圖2所示。
圖2 E1接口原理框圖
評論