2.5GbpsSDH芯片接口模块的设计

论文摘要

SDH（Synchronous Digital Hierarchy）在光网络传输体系中占有重要的地位。SDH接口的规范化是不同厂家的设备互联互通的关键,SDH同步体制对网络节点的数据信息接口作了统一的规范,这就使SDH设备的接口具有了横向的兼容性。SDH接口协议规定了一套标准的信息速率结构等级,其中STM-16是SDH的2.5Gbps速率的同步传输模块,本论文所设计的SDH交叉芯片的接口模块可以处理同步传输模块STM-16的数据流,论文主要完成以下的工作。从AU（Administration Unit）空分交叉侧到TU（Tributary Unit）时分交叉侧的数据上行方向,AU侧的输入包括异步时钟域隔离、数据流的定字节定帧、解扰、B1校验和错误统计、帧头对齐、保护优收、段开销提取、2:4保护编码、比特重组等处理;时分交叉侧输出处理包括比特分割,B1插入和加扰,异步时钟隔离等处理。从TU侧到AU侧的数据下行方向,TU侧的输入包括异步时钟域恢复、数据定帧、解扰、B1校验和错误统计、帧头对齐、比特重组等处理;空分交叉侧输出包括比特分割、2:4保护解码、段开销和自路由插入、保护并发、B1插入和加扰、异步时钟隔离等处理。本论文所述的接口模块经FPGA验证后作为中兴通讯的zx256940B SDH交叉芯片的接口部分,系统时钟频率311M,采用了业界先进的90nm的工艺流片。目前ASIC样片的测试正在进行,接口部分功能完善。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 SDH国内外研究历史及现状
• 1.2.1 国内外研究历史及现状
• 1.2.2 传统SDH向MSTP的演进
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 SDH基本同步原理与开销介绍
• 2.1 同步数字体系SDH
• 2.1.1 SDH的速率
• 2.1.2 SDH的优越性
• 2.1.3 SDH的复用映射结构和复用映射过程
• 2.2 SDH的帧结构与开销
• 2.2.1 SDH的帧结构
• 2.2.2 STM-1 开销安排
• 2.2.3 SOH开销安排
• 2.2.4 STM-N开销安排
• 2.3 SDH设备的逻辑组成
• 2.3.1 终端复用器TM
• 2.3.2 分叉复用器ADM
• 2.3.3 再生中继器REG
• 2.3.4 数字交叉设备DXC
• 2.4 本章小结
• 第3章 SDH芯片接口模块的设计与功能仿真
• 3.1 课题的意义
• 3.2 SDH芯片的系统框架
• 3.3 SDH芯片接口模块功能描述
• 3.4 SDH芯片接口模块上行部分的设计
• 3.4.1 接收方向段开销处理模块
• 3.4.2 开销提取与优收模块
• 3.4.3 保护编码和解码模块
• 3.4.4 比特重组模块
• 3.5 SDH芯片接口模块下行部分的设计
• 3.5.1 比特分割模块
• 3.5.2 开销、自路由插入模块
• 3.5.3 段开销插入与并发模块
• 3.5.4 CPU接口与寄存器模块
• 3.6 本章小结
• 第4章 SDH芯片接口模块FPGA测试
• 4.1 Xilinx FPGA的设计流程
• 4.2 关键技术以及解决方案
• 4.3 SDH接口模块FPGA测试
• 4.4 ASIC流片
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢