收發(fā)器關(guān)鍵技術(shù)

信號(hào)完整性收發(fā)器中的鎖相環(huán)(PLL , phase locked loop ) , CDR(clock and data recovery) ,8B/10B編等各個(gè)混合信號(hào)模塊設(shè)計(jì)中有模擬信號(hào)，如PLL中的壓控振蕩器，也有數(shù)字信號(hào)，如PLL中的分頻器等。在一個(gè)芯片中，同時(shí)存在模擬和數(shù)字信號(hào)，容易產(chǎn)生電源同步噪聲、地反彈和信號(hào)串?dāng)_。并且收發(fā)器的更高數(shù)據(jù)率意味著非理想的傳輸線效應(yīng)會(huì)使布線更加困難，各層中的銅線會(huì)產(chǎn)生“趨膚效應(yīng)”，高頻信號(hào)掠過導(dǎo)體的表面，增加了信號(hào)衰減。

收發(fā)器系統(tǒng)硬件組成

每一路高速收發(fā)器包括發(fā)送器和兩個(gè)通道，發(fā)送器和都是由物理編碼子層(PCS,p場(chǎng)si-cal coding sublayer)與物理介質(zhì)附加子層(PMA , physi-cal media additional sublayer)兩部分組成。PCS包括兼容所支持協(xié)議的收發(fā)器中的數(shù)字功能的硬核邏輯實(shí)現(xiàn)，發(fā)送通道包括相位補(bǔ)償FIFO、字節(jié)串行器、8B/10B編碼器等模塊;接收通道包括字對(duì)齊器、速率匹配FIFO,8B/10B、字節(jié)解串器、字節(jié)排序器、相位補(bǔ)償FIFO等模塊。PMA包括I/O緩沖器的模擬電路、CDR、串行器/解串器(SER/DES以及用于優(yōu)化串行數(shù)據(jù)通道性能的可編程預(yù)加重與均衡。設(shè)備收發(fā)器通道工作時(shí)，F(xiàn)PGA架構(gòu)中的輸出并行數(shù)據(jù)通過發(fā)送器PCS和PMA進(jìn)行傳輸，終轉(zhuǎn)化為串行數(shù)據(jù)發(fā)送出去。接收到的輸人串行數(shù)據(jù)通過PMA和PCS的處理以串行數(shù)據(jù)格式傳輸?shù)紽P以架構(gòu)內(nèi)部中，進(jìn)行下一步的處理。

收發(fā)器優(yōu)勢(shì)

提到光纖收發(fā)器，人們常常不免會(huì)將光纖收發(fā)器與帶光口的交換機(jī)進(jìn)行比較，下面主要談一下光纖收發(fā)器相對(duì)于光換機(jī)的優(yōu)勢(shì)。首先，光纖收發(fā)器加普通交換機(jī)在價(jià)格上遠(yuǎn)遠(yuǎn)比光換機(jī)便宜，特別是有些光換機(jī)在加插光模塊后會(huì)損失一個(gè)甚至幾個(gè)電口，這樣可以使運(yùn)營(yíng)商在很大程度上減少前期投資。其次，由于交換機(jī)的光模塊大多沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此光模塊一旦損壞就需要從原廠商用相同的模塊更換，這樣給后期的維護(hù)帶來很大的麻煩。但光纖收發(fā)器不同廠商的設(shè)備之間在互連互通上已沒有問題，因此一旦損壞也可以用其他廠商的產(chǎn)品替代，維護(hù)起來非常容易。還有，光纖收發(fā)器比光換機(jī)在傳輸距離上產(chǎn)品更加齊全。當(dāng)然光換機(jī)在很多方面上也具有優(yōu)勢(shì)，如可統(tǒng)一管理、統(tǒng)一供電等，這里就不再討論了。

收發(fā)器的發(fā)展趨勢(shì)

光纖收發(fā)器產(chǎn)品在不斷的發(fā)展和完善中，用戶對(duì)設(shè)備也提出了很多新的要求。首先，當(dāng)今的光纖收發(fā)器產(chǎn)品還不夠智能。舉個(gè)例子，當(dāng)光纖收發(fā)器的光路斷掉后，大多數(shù)產(chǎn)品另一端的電口仍然會(huì)保持開啟狀態(tài)，因此上層設(shè)備如路由器、交換機(jī)等依然還是會(huì)繼續(xù)向該電口發(fā)包，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不可達(dá)。希望廣大設(shè)備提供商能在光纖收發(fā)器上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，當(dāng)光路DOWN掉后，電口自動(dòng)向上報(bào)警，并阻止上層設(shè)備繼續(xù)向該端口發(fā)送數(shù)據(jù)，啟用冗余鏈路以保證業(yè)務(wù)不中斷。其次，光纖收發(fā)器本身應(yīng)能更好地適應(yīng)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。在實(shí)際工程中，光纖收發(fā)器的使用場(chǎng)所多為樓道內(nèi)或室外，供電情況十分復(fù)雜，這就需要各個(gè)廠商的設(shè)備能支持超寬的電源電壓，以適應(yīng)不穩(wěn)定的供電狀況。同時(shí)由于國(guó)內(nèi)很多地區(qū)會(huì)出現(xiàn)超高溫和超低溫的天氣情況，雷擊和電磁干擾的影響也是實(shí)際存在的，所有這些對(duì)收發(fā)器這種室外設(shè)備的影響都非常大，這就要求設(shè)備提供商在關(guān)鍵元器件的采用、電路布板和焊接以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上都必須精心嚴(yán)格。此外，在網(wǎng)管控制方面，用戶大都希望所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能通過統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺(tái)來進(jìn)行遠(yuǎn)程的管理，即能夠?qū)⒐饫w收發(fā)器的MIB庫(kù)導(dǎo)入到整個(gè)網(wǎng)管信息數(shù)據(jù)庫(kù)中。因此在產(chǎn)品研發(fā)中需保證網(wǎng)管信息的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性。