1.28Tbps高速大容量交叉平臺的設計

孫靜++趙興亮

摘 要：為了解決光纖組網中高速大容量的光交叉連接問題，本文設計了一種交叉容量為1.28Tbps的高速大容量交叉平臺，其傳輸信號速率可達10.7Gbps；并對信號格式透明，并具有廣播功能。

關鍵詞：大容量；交叉平臺；廣播

中圖分類號：TP333 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）14-0010-01

1 概述

隨著光纖通信的發展，光交叉連接成為光纖組網中的重要組成部分，它主要用來在光網絡節點處將任一光纖信號與其他光纖的信號進行可控的連接和再連接。隨著業務速率和容量的提升，高速、大容量的交叉平臺成為急需解決的問題[1]。因此，本文設計了一種1.28Tbps高速大容量交叉平臺。

2 設計內容

1.28Tbps高速大容量交叉平臺采用19英寸6U標準CPCI機箱，配備4塊業務板，1塊交叉板和1塊主控板。業務板完成光信號的輸入和輸出；交叉板完成信號的通道交叉；主控板完成與計算機之間的通信，實現交叉切換指令的下發及狀態查詢；業務板、交叉板和主控板之間通過背板連接，其示意圖如圖1所示。

2.1 業務板的設計

業務板采用雙向SFP+光模塊實現光信號的收發及光電轉換功能。每個業務板插裝32路雙向SFP+光模塊，4塊業務板即可引接128路光信號，而SFP+光模塊的最大速率為10Gbps，因此總容量為128×10Gbps=1.28Tbps。

業務板上配置意法半導體的芯片STM32F429NIH6作為控制芯片，利用100M以太網接口收發主控板的數據。STM32F429NIH6擁有高性能的32位精簡指令集，內置高速存儲器，有豐富的I/O端口和外設資源。

2.2 交叉板設計

4塊業務板輸出的1.28Tbps信號經過背板統一匯聚到交叉板完成通道交叉和廣播功能。

交叉板構成128X128交叉矩陣，可實現任一輸入到任一輸出的無阻塞全交叉，靈活性高，對信號格式透明，并具備廣播功能。數據傳輸采用差分CML（current mode logic）模式，支持的最高速率10.7Gbps，滿足高速傳輸的要求。交叉板控制時序簡單，支持串行和并行的兩種編程模式，并可關閉不使用的通道，降低系統功耗。交叉板輸出的信號再經過背板返回業務板，經SFP+光模塊完成電光轉換并輸出。

2.3 主控板設計

本文采用100M以太網接口作為系統的管理總線，實現板間通信。主控板提供1000M接口，實現與上位機的信號交互。

3 結語

本文設計了一種1.28Tbps高速率大容量交叉平臺，它極大地提高了信號交叉能力，解決數據輸入輸出的帶寬問題，為大容量高速數據的交叉傳輸提供了可能。

參考文獻

[1]李宏，王明.高速數據交換模塊的設[J].中國科技信息，2013（11）：108.

[2]黨武松，范寒柏，胡楊.STM32F207和DM9161A的高速以太網接口設計[J].技術縱橫，2013（10）：26-28.