[发明专利]一种基于FPGA网管系统的网管帧发送方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及通信领域，特别涉及一种基于FPGA的光纤收发器网管系统的网管帧发送方法。

背景技术

随着以太网技术和标准的不断发展与完善，以太网技术己经走向成熟，可以为用户提供不同的网络业务。无论作为局域网应用还是作为接入网技术，以太网都在成为适应场合最多，应用面最广的网络技术之一。网管系统的出现让所有网络设备能通过统一的网管平台来进行远程的管理，客户不用为了配置远端基站点的某一个收发器而跑很远的路，有了网管系统就可以直接在局端机房对远端设备进行配置，同时也可以实时的对远端设备工作状态进行监控，如有情况，部分问题可以直接在本端处理。极大的减轻了运营商的人力财力物力成本。因此在很长一段时间内网管系统将是实际网络组建中不可缺少的一部分。

目前，现有的光纤收发器网管系统都不够灵活，无法迅速的完成较大网管数据的传输，影响了网管系统对远端的控制。

发明内容

为了克服现有的网管系统无法灵活的及时传输大量网管信息的问题，本发明专利提供一种基于现场可编程门阵列FPGA（Field－Programmable Gate Array）网管系统的网管帧发送方法，该网管帧发送方法不仅可以灵活的使用多个字节的网管数据，而且带宽利用率可以达到99.9Mbps。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：在用户端也就是远端光纤收发器上加装主控CPU，然后利用FPGA设计出来的网管系统，占用极少的带宽资传输链路源，在其中建立网管通道，进行传输按照标准的以太网帧格式打包成的网管帧，与远端设备交流。局端设备中的单片机不仅可以通过本设计中的MCU通信接口，获取到远端从单片机发过来的远端的设备信息状态，而且可以根据项目需要配置管理远端设备，其自定义网管数据帧可以充分的发挥智能网管性能，使用户可以在局端设备上直接管理和监控的本端和远端的多种工作状态及配置。此方法运用在数据链路层（MAC）和物理层（PHY）之间，FPGA采用标准的MII借口连接PHY和MAC，要将数据链路层发下来的业务帧数据和用户自定义网管帧通过物理层发送给对端设备，并且将对端设备发过来的业务帧数据接收后解析，网管帧将通过SPI接口来实现本端主MCU与远端从MCU之间的网管通信，业务帧转发至数据链路层。

本专利的有益效果是，由单片机去控制网管帧的发送，所有的网管数据单片机都可以读写，主动权在单片机上，单片机要读要写，都是有自己决定的，且不会发生冲突，FPGA处理起来也方便，而且可有单片机来控制，如果在只使用台式设备传输数据时，这时不需要网管信息，只需要在单片机上关闭网管功能，让单片机不触发网管发送，这样就不会占用带宽，达到100Mbps满带宽传输的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本专利进一步说明。

图1是网管帧发送接收原理图；

图2是本发明工作在光纤收发器上的实施例示意图；

图3是本发明在整个网管型收发器应用示意图。

具体实施方式

在图1中，收发器在正常传输以太网业务数据帧的同时，从光口插入用户自定义管理帧，管理帧中的数据可由微控制单元MCU(Micro Control Unit),即单片机，进行灵活读写，接收端接收到管理帧后，将管理信息存储在特定区域，这样在本端与远端的MCU之间就建立起了一条网管通道，用户可自定义网管传输协议，达到直接在局端网管界面直接监控远端收发器的功能。

在图2中，在数据链路层（MAC）和物理层（PHY）之间，采用可编程逻辑门阵列FPGA来设计标准的MII接口连接PHY和MAC，要将数据链路层发下来的业务帧数据和用户自定义网管帧通过物理层发送给对端设备，并且将对端设备发过来的业务帧数据接收后解析，单片机主动的控制网管帧的发送，再由帧发送模块提供是否正在发送网管帧状态，避免在发送的时候去修改发送缓存，由帧接收模块提供是否更新接收数据缓存状态来通知单片机读取接收数据，避免FPGA在写入接收缓存的同时，单片机读取数据，网管帧将通过SPI接口来实现本端主MCU与远端从MCU之间的网管通信。