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當(dāng)電信運(yùn)營商和有線電視業(yè)務(wù)提供商開始向客戶推出決定性的舉措和VoD服務(wù)時，原始設(shè)備制造商正全力開發(fā)基于IP(Internet協(xié)議)的系統(tǒng)，包括PON、CMTS、IP DSLAM以及其他的接入和最后一英里設(shè)備。普通的基礎(chǔ)物理層對此使用的是無處不在的以太網(wǎng)技術(shù)，目前與高級的QoS覆蓋結(jié)合在一起。工程師正投入更多的努力把交換以太網(wǎng)背板連接到系統(tǒng)線卡，特別是網(wǎng)絡(luò)處理器。系統(tǒng)設(shè)計師常選擇以太網(wǎng)交換機(jī)和有獨立特性的網(wǎng)絡(luò)處理器，而很少考慮把這兩者互聯(lián)所帶來的挑戰(zhàn)。工程師僅需要面臨開發(fā)橋、整合解決方案和節(jié)約成本實現(xiàn)設(shè)計的挑戰(zhàn)。由于接口以很高的速率運(yùn)行，所以還必須關(guān)注功耗。
典型的基于以太網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由以太網(wǎng)交換機(jī)所組成，依次由幾個連接到一連串的基于網(wǎng)絡(luò)處理器的線卡的10Gbps鏈路組成。參見圖1。
在交換10Gpbs系統(tǒng)，以太網(wǎng)交換機(jī)結(jié)構(gòu)提供一系列XAUI端口。每個XAUI端口有4個3.125Gbps的SERDES。這些串行端口通過背板或者中間結(jié)構(gòu)完美地連接到線卡。
有些以太網(wǎng)交換機(jī)包括端??換、流量控制或者用于服務(wù)質(zhì)量要求的地址信息，在原來的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中沒有服務(wù)質(zhì)量要求的內(nèi)容。為了保持10G線速，這些XAUI端口的運(yùn)行速率要高于指定的每個通道3.125Gbps的速率。運(yùn)行在3.75Gbps的BROADCOM HiGig+協(xié)議就是一個例子。運(yùn)行這些所有權(quán)協(xié)議時，額外的開銷允許客戶開發(fā)自定義的應(yīng)用交換，通過網(wǎng)絡(luò)智能地傳遞通信量。此外，針對基于IP的應(yīng)用，這些交換堆棧協(xié)議具有無約束的可量測性。
擁有網(wǎng)絡(luò)處理器的線卡常用SPI4.2接口。SPI4.2是流行的運(yùn)行速率可以超過10Gbps的高速并行接口，用于網(wǎng)絡(luò)處理器、通信流量管理器、媒體接入控制(MAC)等。SPI4.2使用并行的16位寬的LVDS發(fā)送和接收源同步接口。為了處理流量控制，在狀態(tài)通道有額外的電路。在SPI4.2鏈路上發(fā)送的數(shù)據(jù)作為一個包，或者猝發(fā)的多個包，并擁有控制頭描述每個猝發(fā)。每個包控制頭還識別與猝發(fā)數(shù)據(jù)相關(guān)的SPI4.2通道。這些位可用來把整個鏈路分割成各種通道。SPI4.2規(guī)范支持每個鏈路多達(dá)256個通道。很明顯在SPI4.2和XAUI之間存在著很大的物理和協(xié)議差異。由于這個原因，SPI4.2接口必須橋接到XAUI鏈路。
圖1 ：基于以太網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
為了將XAUI(或者更快時鐘的XUAI)鏈路連接到SPI4.2接口，要構(gòu)建一個能夠引導(dǎo)數(shù)據(jù)通過4個主要單元的橋。針對XAUI至SPI4.2橋，主要單元為：(1)XAUI SERDES終端；(2)10G MAC；(3)協(xié)議轉(zhuǎn)換邏輯；(4)SPI4.2接口。此外還要有微處理器接口，用來配置每個橋的單元。參見圖2。
圖2：連接到SPI4.2接口的XAUI(或者更快時鐘的XUAI)鏈路。
