基于A(yíng)SIC FPGA的IPv6路由器PoS接口設計

　　155Mbit/s PoS接口是IPv6路由器所提供的一種重要的PoS接口,本文介紹基于PMC公司PM5380型8×155Mbit/s和Xilinx公司VIRTEX -II PRO型300萬(wàn)門(mén)的大規?？删幊唐骷木W(wǎng)絡(luò )接口硬件設計與實(shí)現方案,也給出其中關(guān)鍵的FPGA設計。該設計在國家數字交換系統工程技術(shù)研究中心研制的 IPv6路由器（國家863重大項目）中已經(jīng)獲得實(shí)現,性能良好。

　　1 155Mbit/s PoS接口工作原理

　　1.1 IPv6路由器體系結構

　　IPv6路由器主要包含如下子系統：線(xiàn)路接口子系統、多功能轉發(fā)子系統（“多功能”主要是指該轉發(fā)系統支持多種協(xié)議類(lèi)型：IPv4、 IPv6、MPLS）、高速交換子系統和主控（完成各個(gè)子系統的管理,集中處理本路由器收到的路由信息,計算并更新路由表）以及OAM（操作維護臺）。圖 1是IPv6路由器的體系結構。

　　不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò )分別通過(guò)相應類(lèi)型的線(xiàn)路接口接入路由器,數據從線(xiàn)路接口進(jìn)入路由器后再進(jìn)行轉發(fā)和交換,在此過(guò)程獲取指明下一路網(wǎng)絡(luò )的路的信息,最終從相應的接口以輸出網(wǎng)絡(luò )要求的格式輸出。PoS線(xiàn)路接口就是是線(xiàn)路接口子系統的一種。

　　1．2 155Mbit/s PoS接口的工作原理

　　155Mbit/s PoS線(xiàn)路接口板的設計目標是為IPv6路由器提供8個(gè)155Mbit/s PoS接口,并支持IPv4、IPv6和MPLS包。在接收方向上將封裝在SDH幀中的IP包提取出來(lái)送到協(xié)議處理單元或轉發(fā)模塊處理;在發(fā)送方向上將 IP包封裝在SDH幀中,然后送到SDH傳送網(wǎng)上。

　　155Mbit/s PoS線(xiàn)路接口板的主要功能就是實(shí)現IP數據包和SDH幀的映射和去映射,具體功能可從接收和發(fā)送二個(gè)方向詳細描述。

　　在接收方向（到達路由器）的主要功能有：

　　·接收外部線(xiàn)路光信號,進(jìn)行光/電轉換,以串行數據輸出;

　　·對串行數據進(jìn)行串并轉換,得到SDH幀;

　　·對SDH幀進(jìn)行去開(kāi)銷(xiāo)和拆幀處理,輸出SDH網(wǎng)管信息并提取出HDLC幀;

　　·從HDLC幀中提取出PPP分組;

　　·檢測PPP分組類(lèi)型,區分PPP協(xié)議分組和PPP數據分組;

　　·對于PPP協(xié)議分組,送到線(xiàn)路接口處理機去處理;

　　·對于PPP數據分組,提取出其中的IP包或MPLS包,按照要求格式轉換后送到緩存（FIFO）中。

　　發(fā)送方向（離開(kāi)路由器）的主要功能有：

　　·接收輸出處理模塊的IP分組,去除內部IP包頭,形成PPP分組,并將它輸出到相應的線(xiàn)路接口上;

　　·接收本地生成的PPP協(xié)議分組;

　　·將PPP協(xié)議分組與該線(xiàn)路接口上的PPP數據分組進(jìn)行合路;對每一路PPP分組進(jìn)行HDLC成幀和SDH成幀處理;

　　·對SDH幀數據進(jìn)行并串行轉換;

　　·將串行數據進(jìn)行電光轉換后發(fā)送出去。