1.28Tbps高速大容量交叉平台的设计

孙静++赵兴亮

摘 要：為了解决光纤组网中高速大容量的光交叉连接问题，本文设计了一种交叉容量为1.28Tbps的高速大容量交叉平台，其传输信号速率可达10.7Gbps；并对信号格式透明，并具有广播功能。

关键词：大容量；交叉平台；广播

中图分类号：TP333 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）14-0010-01

1 概述

随着光纤通信的发展，光交叉连接成为光纤组网中的重要组成部分，它主要用来在光网络节点处将任一光纤信号与其他光纤的信号进行可控的连接和再连接。随着业务速率和容量的提升，高速、大容量的交叉平台成为急需解决的问题[1]。因此，本文设计了一种1.28Tbps高速大容量交叉平台。

2 设计内容

1.28Tbps高速大容量交叉平台采用19英寸6U标准CPCI机箱，配备4块业务板，1块交叉板和1块主控板。业务板完成光信号的输入和输出；交叉板完成信号的通道交叉；主控板完成与计算机之间的通信，实现交叉切换指令的下发及状态查询；业务板、交叉板和主控板之间通过背板连接，其示意图如图1所示。

2.1 业务板的设计

业务板采用双向SFP+光模块实现光信号的收发及光电转换功能。每个业务板插装32路双向SFP+光模块，4块业务板即可引接128路光信号，而SFP+光模块的最大速率为10Gbps，因此总容量为128×10Gbps=1.28Tbps。

业务板上配置意法半导体的芯片STM32F429NIH6作为控制芯片，利用100M以太网接口收发主控板的数据。STM32F429NIH6拥有高性能的32位精简指令集，内置高速存储器，有丰富的I/O端口和外设资源。

2.2 交叉板设计

4块业务板输出的1.28Tbps信号经过背板统一汇聚到交叉板完成通道交叉和广播功能。

交叉板构成128X128交叉矩阵，可实现任一输入到任一输出的无阻塞全交叉，灵活性高，对信号格式透明，并具备广播功能。数据传输采用差分CML（current mode logic）模式，支持的最高速率10.7Gbps，满足高速传输的要求。交叉板控制时序简单，支持串行和并行的两种编程模式，并可关闭不使用的通道，降低系统功耗。交叉板输出的信号再经过背板返回业务板，经SFP+光模块完成电光转换并输出。

2.3 主控板设计

本文采用100M以太网接口作为系统的管理总线，实现板间通信。主控板提供1000M接口，实现与上位机的信号交互。

3 结语

本文设计了一种1.28Tbps高速率大容量交叉平台，它极大地提高了信号交叉能力，解决数据输入输出的带宽问题，为大容量高速数据的交叉传输提供了可能。

参考文献

[1]李宏，王明.高速数据交换模块的设[J].中国科技信息，2013（11）：108.

[2]党武松，范寒柏，胡杨.STM32F207和DM9161A的高速以太网接口设计[J].技术纵横，2013（10）：26-28.