[发明专利]一种相干光通信免数据重组高速串并转换缓冲存储器

说明书

本发明公开了一种相干光通信免数据重组高速串并转换缓冲存储器包括：连接M通道、L比特时间交织数据转换器、N深度数据直接采集发射子存储器、与每个所述采集发射子存储器连接的串并转换数据整理子存储器、所述采集发射子存储器与所述数据整理子存储器相间组成所述高速串并转换缓冲存储器，使高速数据转换器与数字信号处理器端数据的读出写入可以同时进行，采用不限于P层时间交织架构每层Q级流水的数字信号处理器加快数据吞吐处理。解决了超高速相干光通信中极高的数据转换器采样率和低速数字信号处理模块无法满足系统实时处理需求的问题。

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，更具体涉及一种相干光通信免数据重组高速串并转换缓冲存储器及其数字信号处理系统的实现方法。

背景技术

近年来，在“高清、三维、用户创造内容”的驱动下，海量信息的产生引发了网络带宽以惊人速度增长。到2016 年，全球IP 流量将达到每年1300 艾（1018）字节。根据中国电信公开的数据，其网络传输带宽年复合增长率超过80%，5 年增长超过10 倍。单通道传输容量的提升不仅可以满足传输容量迅猛增长的要求，更重要的是单通道传输容量的提升能够大大降低传送网总投资运维费用，减少核心路由器和波分设备的端口数量，简化网络的管理，节省机房面积、减少能耗，符合发展绿色社会理念。同时，增加传输容量可降低单位带宽的投资。提升系统单通道传输能力，超过100Gbps，达到Tbps量级是光通信领域发展方向。

由于光和电采用分立方式，光子与电子技术遵循各自的发展路线，目前光通信系统在功耗、成本、集成度方面遇到提升瓶颈。硅光子技术利用CMOS微电子工艺实现光子器件的集成制备，该技术结合了CMOS技术的超大规模逻辑、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势，是一种能够解决长技术演进与成本矛盾的颠覆性技术，而在下一代想干光通信技术中对于高速、短时间大量数据的处理是不可回避的问题。在下一代相干光通信系统中，超高速数据转换器转换速率需要达到200Gbps，对于输出数据的校准、处理对于现今处理速率差距较大的数字处理芯片是一个不小的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何满足超高速光纤通信系统中流行的时间交织架构数据转换器进行信号处理前的数据自动采集、存储、缓冲以及整理、分配操作，片上系统对数字信号处理模块速度要求，保证所处理数据正确性以及保持数据转换、采集和处理的一致性以及超高速相干光通信中极高采样率的数据转换器下低速数字信号处理模块对大量数据的实时处理需求。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种相干光通信免数据重组高速串并转换缓冲存储器，包括：连接M通道、L比特时间交织数据转换器、N深度数据直接采集发射子存储器、与每个所述采集发射子存储器连接的串并转换数据整理子存储器、所述采集发射子存储器与所述数据整理子存储器相间组成所述高速串并转换缓冲存储器，使高速数据转换器与数字信号处理器端数据的读出写入可以同时进行，采用不限于P层时间交织架构每层Q级流水的数字信号处理器加快数据吞吐处理。

连接M通道、L比特时间交织数据转换器、N深度数据直接采集发射子存储器具体为连接数模转换器时为发射功能，连接模数转换器时为采集功能，数据转换器采用时间交织架构，即M通道、L比特的数模模数转换器高速通道切换循环连续进行。

N深度数据直接采集发射子存储器中每通道每比特与N长度移位寄存器链连接，所述移位寄存器之间不添加其他数据通路的模块或门，采集满以及发射完N深度数据后自动切换到下一数据采集发射子存储器，同时M通道N深度寄存器堆切换连接方式使不同通道之间顺次连接拼接为M×N寄存器链，时钟切换为较慢时钟准备将数据送入或存入数据整理子存储器数据，L比特方向数据保持相互独立。