文档介绍：Applications 应用设计:通信
基于Xilinx FPGA的千兆以太网及
E1信号的光纤传输
中国电子科技集团公司第三十四研究所覃勇龚华达刘华
目前,随着多媒体应用的普及, 能,再通过GMII接口实现与FPGA以(CCS)模式,TS16就失去了传送
千兆位以太网已经发展成为主流网络太网媒体接入控制器对接。吉比特收信令等信号的用途,TS1~TS31共31
技术。大到成千上万人的大型企业, 发器通过用户接口将以太网数据和经个时隙可传送话音或数据等信息。如
小到几十人的中小型企业,在建设企过码速调整后的E1信号形成16b并行数果采用无帧模式,E1信道将不成帧,
业局域网时都会把千兆位以太网技术据,再经过16b// 而作为一个透明的话音或数据等信
作为首选的高速网络技术。千兆位以 s的数据流送
太网技术甚至正在取代ATM技术,成入到光接口单
为城域网建设的主力军。元,光接口单
E1接口采用PCM编码方式。符元完成光/电
,通过75Ω同轴电缆或转化,实现信
120Ω双绞线进行非对称或对称传输。号的光纤传
在电信网中有着广泛应用。输。系统框图
将高速的千兆位以太网信号与低如图1所示。
速的E1信号结合起来,实现以太网与图1 系统构成框图
E1信号的复用。既满足了用户对大带 E1接口单元的设计息传输通道。一个E1信道可传送N个
宽、高容量数据的传输要求,又提供在E1信道中,一般每8位组成一 64Kb/s的话音或数据等信息通道。在
了E1信号接入功能,实现电话业务及个时隙,32个时隙组成一个帧,16个随路信令(CAS)模式,N为1~30;
其他专用通信系统的接入功能。帧组成一个复帧。在一个帧中,TS0 S)模式,N为1
主要用于传送帧定位信号(FAS)、~31,而在无帧模式时,N为32。
系统构成 CRC-4(循环冗余校验)和对端发送方向:E1信号首先经过接口
整个系统主要由E1接口单元、以告警指示,TS16主要传送随路信令变压器,然后送入单/双变换电路,完
太网接口单元、FPGA单元以及光接(CAS)、复帧定位信号和复帧对成单双变换后送入FPGA芯片。FPGA
口单元构成。E1接口单元主要完成E1 端告警指示,TS1~TS15和TS17~ 将E1线路接口单元送来的HDB3数据
信号的接口转换,以太网接口单元主 TS31共30个时隙则用来传送话音或送入时钟提取模块,提取出E1时钟,
要通过外部PHY芯片实现物理层功数据等信息。如果采用公共信道信令并且将HDB3数据转换成NRZ数据,
今日电子· 2010年7月 53
应用设计:通信 Applications
NRZ数据经码速调整后复用成一路表1 GMII接口信号定义以太网MAC。当接收到的数据小于最
信号名称描述
125Mb/s数据流,然后送入RocketIO 短的以太网帧长度时,发送器将该数
GTXCLK 吉比特发送信号的时钟信号
GTP Transceiver 发送接口单元中, (125MHz) 据加长,并且保持最小的帧间距;可
TXCLK 10/100MHz信号时钟
和千兆位以太网信号一起进行线路编 TXD[7:0] 被发送数据以增加间隔的长度,还可以通过配