1前言

光纖作為一種導向型信號傳輸介質，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，因此，需要頻繁地對光信號和電信號進行轉換。光纖收發(fā)器是完成這個工作的主要網(wǎng)絡設備。

2目前光纖收發(fā)器的缺點

目前廣泛應用的光纖收發(fā)器按照結構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內核基礎上研究開發(fā)的適合電信級業(yè)務應用的新型光纖收發(fā)器。這種收發(fā)器符合標準機架結構，最多同時支持16塊業(yè)務卡工作(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)器的設計與實現(xiàn)[1]。

3新型光纖收發(fā)器硬件的設計

硬件的設計主要分成3部分：業(yè)務子卡的設計、機箱背板的設計和網(wǎng)管卡的設計。

3.1業(yè)務子卡的設計

業(yè)務子卡是指實際完成光電信號轉換的模塊單元。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)媒體轉換芯片作為業(yè)務子卡。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，分別連接相應的光纖和雙絞線。通過對KS8993f寄存器的設置，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，采用存儲轉發(fā)模式進行線速過濾和轉發(fā)，這樣不僅可以完成光電信號的轉換，而且能實現(xiàn)不同速率間的速率匹配。