1前言
光纖作為一種導(dǎo)向型信號(hào)傳輸介質(zhì)，具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、帶寬高、成本低等天然的優(yōu)點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，實(shí)際工程中越來(lái)越多地采用光纖作為信號(hào)物理傳輸介質(zhì)，因此，需要頻繁地對(duì)光信號(hào)和電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。光纖收發(fā)器是完成這個(gè)工作的主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
2目前光纖收發(fā)器的缺點(diǎn)
目前廣泛應(yīng)用的光纖收發(fā)器按照結(jié)構(gòu)一般分成獨(dú)立式和機(jī)架式，支持的速率為10/100/1000Mbit/s。電信級(jí)業(yè)務(wù)中為了管理和布線方便多采用機(jī)架式光纖收發(fā)器，支持多塊業(yè)務(wù)卡同時(shí)工作，但是，多數(shù)廠商的產(chǎn)品沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完善的網(wǎng)絡(luò)管理功能，存在穩(wěn)定性較差、智能性缺乏、價(jià)格偏高等缺點(diǎn)。這里介紹一種基于SamsungS3C2410芯片和MICREL KS8993f芯片，在源代碼開(kāi)放的Linux 2.6內(nèi)核基礎(chǔ)上研究開(kāi)發(fā)的適合電信級(jí)業(yè)務(wù)應(yīng)用的新型光纖收發(fā)器。這種收發(fā)器符合標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架結(jié)構(gòu)，最多同時(shí)支持16塊業(yè)務(wù)卡工作(支持熱插拔)，并且提供CLI(命令行接口)、Telnet、Web和SNMP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)等4種管理方式。以下分別從硬軟件兩方面介紹這種新型可網(wǎng)管機(jī)架式光纖收發(fā)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[1]。
3新型光纖收發(fā)器硬件的設(shè)計(jì)
硬件的設(shè)計(jì)主要分成3部分：業(yè)務(wù)子卡的設(shè)計(jì)、機(jī)箱背板的設(shè)計(jì)和網(wǎng)管卡的設(shè)計(jì)。
3.1業(yè)務(wù)子卡的設(shè)計(jì)
業(yè)務(wù)子卡是指實(shí)際完成光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的模塊單元。這種新型可網(wǎng)管機(jī)架式光纖收發(fā)器采用MICREL公司推出的KS8993f快速以太網(wǎng)媒體轉(zhuǎn)換芯片作為業(yè)務(wù)子卡。KS8993f是業(yè)界第一款包含3端口10/100Mbit/s物理層收發(fā)器、3個(gè)完整的MAC單元(帶有1個(gè)二層交換器)以及緩存的高性能以太網(wǎng)快速交換電路，集成了10BaseT/100BaseTX/100Base-FX PHY和16 Kbyte×32的SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)緩沖區(qū)，其帶寬可達(dá)1 Gbit/s，具有低功耗、功能齊全和易于調(diào)試等特點(diǎn)。KS8993f的特性[2]如下：
·符合IEEE802. 3 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和IEEE 802.3μ快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn);
·支持基于端口的VLAN、基于硬件的10/100Mbit/s速率轉(zhuǎn)換及自動(dòng)協(xié)商機(jī)制;
·支持10/100Mbit/s速率和全雙工/半雙工自適應(yīng)功能;
·支持全雙工的IEEE802.3x流量控制及半雙工的流量控制;
·片內(nèi)集成地址對(duì)照引擎、自動(dòng)地址分析、老化和移位、MAC地址自學(xué)習(xí)、自更新功能;
·可支持優(yōu)先級(jí)排隊(duì)、未屏蔽雙絞線和光纖;
·采用128引腳的PQFP型封裝。
本方案中利用KS8993f的端口1作為光口、端口2作為電口，分別連接相應(yīng)的光纖和雙絞線。通過(guò)對(duì)KS8993f寄存器的設(shè)置，使這兩個(gè)接口之間的數(shù)據(jù)交換工作在數(shù)據(jù)鏈路層，采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式進(jìn)行線速過(guò)濾和轉(zhuǎn)發(fā)，這樣不僅可以完成光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，而且能實(shí)現(xiàn)不同速率間的速率匹配。
