1前言
光纖作為一種導向型信號傳輸介質(zhì)，具有抗干擾能力強、傳輸距離遠、帶寬高、成本低等天然的優(yōu)點。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，實際工程中越來越多地采用光纖作為信號物理傳輸介質(zhì)，因此，需要頻繁地對光信號和電信號進行轉(zhuǎn)換。光纖收發(fā)器是完成這個工作的主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
2目前光纖收發(fā)器的缺點
目前廣泛應(yīng)用的光纖收發(fā)器按照結(jié)構(gòu)一般分成獨立式和機架式，支持的速率為10/100/1000Mbit/s。電信級業(yè)務(wù)中為了管理和布線方便多采用機架式光纖收發(fā)器，支持多塊業(yè)務(wù)卡同時工作，但是，多數(shù)廠商的產(chǎn)品沒有實現(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、價格偏高等缺點。這里介紹一種基于SamsungS3C2410芯片和MICREL KS8993f芯片，在源代碼開放的Linux 2.6內(nèi)核基礎(chǔ)上研究開發(fā)的適合電信級業(yè)務(wù)應(yīng)用的新型光纖收發(fā)器。這種收發(fā)器符合標準機架結(jié)構(gòu)，最多同時支持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)管機架式光纖收發(fā)器的設(shè)計與實現(xiàn)[1]。
3新型光纖收發(fā)器硬件的設(shè)計
硬件的設(shè)計主要分成3部分：業(yè)務(wù)子卡的設(shè)計、機箱背板的設(shè)計和網(wǎng)管卡的設(shè)計。
3.1業(yè)務(wù)子卡的設(shè)計
業(yè)務(wù)子卡是指實際完成光電信號轉(zhuǎn)換的模塊單元。這種新型可網(wǎng)管機架式光纖收發(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個完整的MAC單元(帶有1個二層交換器)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)隨機存取存儲器)緩沖區(qū)，其帶寬可達1 Gbit/s，具有低功耗、功能齊全和易于調(diào)試等特點。KS8993f的特性[2]如下：
·符合IEEE802. 3 以太網(wǎng)標準和IEEE 802.3μ快速以太網(wǎng)標準;
·支持基于端口的VLAN、基于硬件的10/100Mbit/s速率轉(zhuǎn)換及自動協(xié)商機制;
·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)集成地址對照引擎、自動地址分析、老化和移位、MAC地址自學習、自更新功能;
·可支持優(yōu)先級排隊、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。通過對KS8993f寄存器的設(shè)置，使這兩個接口之間的數(shù)據(jù)交換工作在數(shù)據(jù)鏈路層，采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式進行線速過濾和轉(zhuǎn)發(fā)，這樣不僅可以完成光電信號的轉(zhuǎn)換，而且能實現(xiàn)不同速率間的速率匹配。
