[发明专利]一种实现STM-1接口汇聚多路Ethernet over E1协议转换的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种协议转换器汇聚技术，特别是一种实现STM-1接口汇聚多路Ethernet over E1协议转换的装置。

背景技术

SDH技术原理：

1.字节间插复用：SONET/SDH是基于时分多路复用(TDM)的一种技术。具体讲SDH体制有一套标准的速率等级，基本的信号传输等级是STM-1，高等级的信号系列STM-4、STM-16等，都是将低速率的STM-1通过字节间插同步复用而成，复用的个数是4的倍数。

2.SDH帧结构：ITU-T规定了STM-N的帧是以字节为单位的矩形块状帧结构，如图1所示。从图中看出STM-N的信号是9行×270×N列的帧结构。此处的N与STM-N的N相一致。表示此信号由N个STM-1信号通过字节间插复用而成。由此可知，STM-1信号的帧结构是9行×270列的块状帧。需要说明的是，上面将信号的帧结构等效为块状，仅仅是为了分析的方便，STM-N信号在线路上传输时也遵循按比特的传输方式，即：帧结构中的字节从左到右，从上到下一个字节一个字节的传输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。

HDLC技术原理：

HDLC是面向比特的数据链路控制协议的典型代表，该协议不依赖于任何一种字符编码集；数据报文可透明传输，用于实现透明传输的“0比特插入法”易于硬件实现；全双工通信，有较高的数据链路传输效率；所有帧采用CRC检验，对信息帧进行顺序编号，可防止漏收或重份，传输可靠性高；传输控制功能与处理功能分离，具有较大灵活性。在HDLC中，数据和控制报文均以帧的标准格式传送。HDLC中的帧类似于BSC的字符块，但BSC协议中的数据报文和控制报文是独立传输的，而HDLC中的命令应以统一的格式按帧传输。HDLC的完整的帧由标志字段(F)、地址字段(A)、控制字段(C)、信息字段(I)、帧校验序列字段(FCS)等组成，如图2所示，标志字段为01111110的比特模式，用以标志帧的起始和前一帧的终止。标志字段也可以作为帧与帧之间的填充字符。帧校验序列字段可以使用16位CRC，对两个标志字段之间的整个帧的内容进行校验。FCS的生成多项式CCITTV 4.1建议规定的X16+X12+X5+1。

802.3以太网帧格式：

以太网这个术语通常是指由DEC，Intel和Xerox公司在1982年联合公布的一个标准，它是当今TCP/IP采用的主要的局域网技术，它采用一种称作CSMA/CD的媒体接入方法。以太网帧格式由前导码(7字节)、帧起始定界符(1字节)、目的MAC地址(6字节)、源MAC地址(6字节)、类型/长度(2字节)、数据(46～1500字节)、帧校验序列(4字节)。如图3所示。

网桥原理：

从STM-1帧格式里解码出63个VC12(E1)通道，每个VC12(E1)通道按照HDLC协议解码出以太网数据，从GMII接口发送数据流到GE PHY芯片。反之，GE PHY将收到的原始以太网数据包，从GMII接口发送数据流到FPGA的GMAC接口模块，取出以太网帧格式中的目的MAC地址，查找缓存的地址表，找出此次数据包流向的VC12通道，并按照HDLC协议遍码，从相应的VC12通道发送出去。如果以太网数据包为广播包或未知单播包，则需要从63个通道广播出去。

国内大部分厂家采用套片的方案来实现光汇聚网桥的核心功能，但是由于采用了大量国外的套片解决方案，价格居高不下，影响了该方案的推广。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种结构简单、成本低且性价比高的实现STM-1接口汇聚多路Ethernet over E1协议转换的装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种实现STM-1接口汇聚多路Ethernet over E1协议转换的装置，包括STM-1光模块，所述STM-1光模块通过155M差分信号连接有CDR模块，所述CDR模块通过155M差分信号连接有FPGA电路，所述FPGA电路通过D/A总线分别连接有DDR2SDRAM模块和CPU模块，所述FPGA电路通过GMII接口连接有GE PHY芯片模块，所述GE PHY芯片模块连接有GE x 2接口。