基于VORTEX套片的高速复用/解复用解决方案

在交换、接入方面久负盛名的PMC公司最近推出了VORTEX套片(S/UNI-DUPLEX PM7350、S/UNI-VORTEX PM7351、S/UNI-APEX PM7326和S/UNI-ATLAS PM7324)，以满足急剧增长的高速、宽带网络接入的要求。这些关键的要求主要体现在：能有效解决来自数以千计的Line Card(线卡)和Channel(信道)的话音和数据堵塞；能在每一端口上提供各种服务；支持Hot Swap(热插拔)和热备份；能够内置容错和交换保护；简化硬件和软件结构，从而降低研发费用，及时推向市场；支持在线升级软件和硬件。

3G移动通信基站子系统，无论是基站收发信机(BTS)还是基站控制器(BSC)，常常遇到这样的问题：即如何有效地将众多低速接口复接到数量较少的高速接口上？在cdma20001x基站子系统的BSC设计中，声码器/选择器模块发生了同样的问题：即如何将众多(多于16个)、低速率(64Kb/s)的选择器/声码器SVB模块复用到OC-3(STM-1)或者是OC-12(STM-4)上。SVB模块由若干SVB板组成，每一SVB板上有若干声码器小板。每一SVB板出一条ST-BUS总线，这些ST-BUS总线经复用后才会高效地接入到下一单元ATM交换网络中。

图1给出了cdma20001x基站子系统BSC中利用VORTEX套片实现的整个高速复用、解复用方案。该方案可对多至1024路串行数据进行复用/解复用。

接口A与B之间的部分，记作DUPLEX I子模块；B与C之间，记作VORTEX子模块；C与D之间，记作ATLAS+APEX子模块；D与E之间，记作DUPLEX II子模块；E与F之间，记作STM-1子模块。以上子模块实现的功能各不相同，下面分别进行介绍。

功能:将16路低速(<=25Mbps)串行ATM信元复用/解复用成1路高速(<=200Mbps)LVDS数据流。

实现方式: DUPLEX I子模块主要通过PM7350芯片实现。PM7350是专用于ATM信元的复用/解复用芯片，它与PM7351一起可实现点到点的串行连接。PM7350能够与16个设备接口并以串行方式传送52-56 byte ATM信元，与设备之间的接口有可选的8/16bit SCI-PHY/Utopia/Any-PHY总线及16口数据+时钟4种模式。PM7350可与2个100-200Mbps 的LVDS串行口连接，通过微处理器端口实现对内部寄存器的配置与监控，该微处理器端口还可用来插入/提取信元以支持嵌入式的微处理器通信信道。

信号关系: DUPLEX子模块中，上行16路单板将16路数据+时钟信号送至PM7350，PM7350将它们复用成一路高速LVDS信号流后送至PM7351子模块的接收端。下行时，PM7351子模块将高速LVDS信号流送至PM7350，PM7350接收后将其解复用成16路低速数据信号并送往16个单板。

功能: 通过100-200Mbps高速LVDS串行线复接8个DUPLEX I子模块，完成二级复用和解复用。

实现方式: VORTEX子模块主要通过PM7351芯片实现。它是用于二级收敛的复用/解复用芯片，与PM7350一起可实现点到点的串行连接。每个PM7351可与8个PM7350连接，以实现最多128=16×8路串行信号的复用；解复用时需要与业务管理芯片配合以实现正确的下行PHY分配。PM7351通过微处理器端口实现对内部寄存器的配置与监控，该微处理器端口还可用来插入/提取信元以支持控制信道。

信号关系：PM7351中，上行从PM7350来的高速LVDS信号经Rx+和Rx-送至PM7351复用后(1个PM7351子模块可复用多至8个PM7350子模块)，从RDAT(15..0)口输出至APEX+ATLAS的PM7324 RDAT(15..0)；下行时，从APEX+ATLAS子模块PM7326 LTDAT(15..0)来的信号从TDAT(15..0)口送至PM7351，PM7351将其解复用后成8路LVDS信号由Tx+、Tx-口输出。

功能: PM7326和PM7324为整个套片的核心芯片，PM7324是用于双向完成ATM层功能的芯片。它们共同完成流量统计、信元交换、业务成型和拥塞管理。

实现方式: ATLAS+APEX子模块主要通过PM7324 和PM7326实现。

信号关系：ATLAS+APEX子模块中，上行信号的流向是：

* 从 PNM7351子模块来的ATM信元经PM7324的RDAT(15..0)口进入PM7324；

* 该信元经PM7324处理后由ODAT(15..0)口输出，送至PM7326的WRDAT(15..0)；

* PM7326对它进行处理，然后由WTDAT(15..0)口输出，送至PM7324的IDAT(15..0)；

* PM7324对信元进行再处理，最后由TDAT(15..0)口输出，送至DUPLEX II子模块。

* 从DUPLEX II子模块来的ATM信元经PM7324的RDAT(15..0)口进入PM7324；

* 该信元经PM7324处理后由ODAT(15..0)口输出，送至PM7326的WRDAT(15..0)；

PM7326对它下行信号的流向是：

* 进行处理，然后由LTDAT(15..0)口送至PM7351子模块中。

功能：将ATLAS+APEX子模块输出的数据并行总线转变为LVDS串行总线，以方便实现复用模块与ATM交换机的接口。

实现方式： 由PM7350 S/UNI-DUPLEX芯片实现。

信号关系： DUPLEX II子模块中，上行从ATLAS来的TDAT(15..0)信号经IDAT(15..0)口进入PM7350后，由并行信号变为串行LVDS信号由PM7350的TXD+/-口输出；下行时，DUPLEX II子模块将RXD+/-口接收到串行LVDS信号进行变换，形成并行信号后由PM7350的RDAT(15..0)口输出至ATLAS的RDAT(15..0)。

功能：形成STM-1帧，实现与ATM交换机之间的接口。

实现方式：通过PM7350和PM5350芯片实现。PM5350为用于实现SONET/SDH ATM 用户网络接口(UNI)的芯片，其特点是：能够完成ATM传输会聚子层功能；提供片上的UTP/STP驱动器，接收器和线路匹配器；提供可选择的UTP/STP、PECL(Pseudo-ECL)接口；具有时钟恢复和合成功能；提供通用8位微处理器总线接口；SCI-PHY可工作在50MHz的同步8位总线上。

1. PM7350读取从16块单板来的16路数据+时钟信号，将16路信号复用成一高速LVDS信号流输出至PM7351。

2. PM7351接收到高速LVDS信号流后，经过处理由PM7351的RDAT(15..0)口输出至APEX+ATLAS子模块PM7324的RDAT(15..0)口中。

3.PM7324接收到从PM7351来的信元后，将经过处理的信元被进一步送入到APEX PM7326。

4.PM7326对信元进行定位和上下文检查，提供per-VC拥塞控制、缓存、排队和交换和业务成型。

5.上行信元经PM7326后再次进入PM7324，进行记数和OAM后传送至DUPLEX II子模块。

6.DUPLEX II子模块对接收到的信元首先进行目的PHY ID写入，接着向上继续传送至STM-1子模块。

7. STM-1子模块对接收到的信元进行STM-1帧适配，使其能与标准的ATM交换机接口。

本文所提出的基于VORTEX 套片的高速复用/解复用方案解决了将终端设备接到高速、大容量交换机上这一问题。方案中，PM7350、PM7351分别为一级、众多分散、低速的二级收敛; PM7324、PM7326主要用于路由交换、流量监控、管理等。可广泛用于宽带接入(如家庭宽带上网）、3G移动通信等领域。■