通信设备分布式系统及其背板base总线自适应实现方法
【专利摘要】本发明涉及通信【技术领域】，其公开了一种通信设备分布式系统，在有限的插接件资源下支持线卡的通用性。其包括主控卡、线卡及背板；主控卡、线卡通过背板插接件连接背板；主控卡包括CPU单元、千兆交换芯片、千兆以太电口PHY芯片、第一切换模块、第二切换模块；CPU单元与千兆交换芯片相连；所述第一切换模块的输入端与千兆交换芯片相连，其输出端连接所述第二切换模块的输入端及所述千兆以太电口PHY芯片；所述千兆以太电口PHY芯片通过两对差分信号线连接背板插接件，通过另外两对差分信号线连接第二切换模块的输入端；所述第二切换模块的输出端连接背板插接件。此外，本发明还公开了BASE总线自适应实现方法，适用于分布式系统构架的通信设备。
【专利说明】通信设备分布式系统及其背板BASE总线自适应实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信【技术领域】，特别涉及一种通信设备分布式系统及其背板BASE总线自适应实现方法。
【背景技术】
[0002]在通信【技术领域】，大型通信设备大多采用分布式系统架构构建其系统，系统中一般含有主控卡、背板、线卡等重要组成部分。整个系统的通信一般由数据平面、管理平面以及监控平面完成。其中数据平面负责各线卡之间的数据传输、管理平面则负责主控卡CPU与各线卡CPU之间的数据传输、监控平面则负责主控卡与各线卡CMM单片机之间的数据传输。
[0003]对于管理平面而言，根据系统实际架构的不同，通常采用单一的千兆以太电连接方式1000BASE-T或者SGMII(串行千兆介质独立接口)方式进行通信。系统管理平面通信方式的不同，导致系统线卡与主控卡之间对应的接口形态也相应的发生变化，也即背板BASE总线的总线形式发生相应的变化(在千兆以太电连接方式1000BASE-T和SGMII之间变化);
[0004]然而实际系统中线卡的功能较为专一和通用(专一是指板卡只实现某个特定功能，如24GET板卡提供24路千兆电接口 ；通用是指在多种设备上均对该线卡有需求。)，完全有必要将同一种线卡在多种设备上使用即增强线卡的通用性。
[0005]在分布式架构系统中，主控卡与线卡之间的连接通常是通过背板走线方式实现的，而各种板卡与背板之间的连接则是通过一个个插接件实现。考虑到实际系统的空间限制以及插接件成本等因素，实际系统中插接件的资源通常都是较为紧张的。
[0006]因此如何在有限的插接件资源下支持线卡的通用性是当前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是:提出一种通信设备分布式系统及其背板BASE总线自适应实现方法，在有限的插接件资源下支持线卡的通用性。
[0008]本发明解决上述技术问题所采用的方案是:
[0009]通信设备分布式系统，包括主控卡、线卡和背板；所述主控卡与线卡通过背板插接件连接背板；所述主控卡包括CPU单元、千兆交换芯片、千兆以太电口 PHY芯片、第一切换模块、第二切换模块；所述CPU单元与千兆交换芯片相连；所述第一切换模块的输入端与千兆交换芯片相连，其输出端连接所述第二切换模块的输入端及所述千兆以太电口 PHY芯片；所述千兆以太电口 PHY芯片通过两对差分信号线连接背板插接件，通过另外两对差分信号线连接第二切换模块的输入端；所述第二切换模块的输出端连接背板插接件。
[0010]具体的，所述第一切换模块、第二切换模块均为模拟开关。
[0011]具体的，所述千兆以太电口 PHY芯片为1000BASE-T PHY芯片。
[0012]此外，本发明的另一目的还在于提出一种通信设备分布式系统的BASE总线自适应实现方法，其包括:主控卡对外提供两种千兆BASE总线，并根据实际配置线卡所使用的BASE总线的类型，主控卡自动切换对外BASE总线的类型，实现背板BASE总线的自适应。
[0013]具体的，该方法包括以下步骤:
[0014]a.主控卡监测背板插接件上是否有线卡插入，如有，则进入步骤b，否则返回步骤a ；
[0015]b.主控卡检测该线卡的类型，并判断该线卡管理平面的接口形式，若接口形式为1000BASE-T,则进入步骤C，若接口形式为SGMII，则进入步骤d ；
[0016]c.通过第一切换模块和第二切换模块的切换作用实现主控卡对外的BASE总线类型为1000BASE-T形式；
[0017]d.通过第一切换模块和第二切换模块的切换作用实现主控卡对外的BASE总线类型为SGMII形式。
[0018]具体的，所述第一切换模块和第二切换模块均为模拟开关。
[0019]具体的,所述步骤c具体包括:
[0020]通过第一切换模块的切换实现千兆交换芯片输出的SGMII信号作为千兆以太电口 PHY芯片的输入信号，千兆以太电口 PHY芯片的输出信号包括两对直接与背板插接件相连的差分信号以及通过第二切换模块的切换实现的另外两对与背板插接件相连的差分信号，主控卡此时对外的BASE总线类型为1000BASE-T。
[0021]具体的，所述步骤d具体包括:通过第一切换模块的切换实现千兆交换芯片输出的SGMII信号作为第二切换模块的输入信号，通过第二切换模块的切换实现SGMII信号直接输出到背板插接件，主控卡此时对外的BASE总线类型为SGMII。
[0022]本发明的有益效果是:通过模拟开关的应用实现背板BASE总线的自适应，有效地节省了紧张的接插件资源，降低了设备硬件成本，且便于用户对线卡进行平滑升级即支持线卡的通用性，最大限度保护用户早期的投资。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明的通信设备分布式系统实施例中的主控卡结构示意图；
[0024]图2为本发明中通信设备分布式系统的BASE总线自适应方法实施例流程图。
【具体实施方式】
[0025]本发明旨在提出一种通信设备分布式系统及其背板BASE总线自适应实现方法，在有限的插接件资源下支持线卡的通用性。本发明实现的基本思想是:主控卡对外提供两种千兆BASE总线(1000BASE-T和SGMII )，根据实际配置线卡所使用BASE总线的不同，主控卡可以自动切换对外BASE总线的总线类型，从而实现背板BASE总线的自适应。
[0026]下面结合附图及实施例对本发明的方案作进一步的描述:
[0027]本例中的通信设备分布式系统，包括主控卡、线卡、背板、背板插接件；所述主控卡、线卡通过背板插接件连接背板；
[0028]其中主控卡的结构如图1所示，其包括CPU单元、千兆交换芯片、1000BASE-T PHY芯片、模拟开关O、模拟开关I ;所述CPU单元与千兆交换芯片相连；所述模拟开关O的输入端与千兆交换芯片相连，其输出端连接模拟开关I的输入端及所述1000BASE-T PHY芯片；所述1000BASE-T PHY芯片通过两对差分信号线连接背板插接件，通过另外两对差分信号线连接模拟开关I的输入端；所述模拟开关I的输出端连接背板插接件。
[0029]由于1000BASE-T连接方式需要4对差分信号线，而SGMII连接方式只需要2对差分信号线，而两种连接方式在同一时刻不可能同时存在(即互斥)，因而本发明中采用1000BASE-T接口的两对差分信号线复用SGMII接口并引入两个模拟开关的方式来实现背板BASE总线的自适应。
[0030]基于上述系统，本发明中的通信设备分布式系统的BASE总线自适应方法实施例流程如图2所示，其包括以下实现步骤:
[0031]A.主控卡监测背板插接件上是否有线卡插入，如有，则进入步骤B，否则返回步骤A ；
[0032]B.主控卡检测该线卡的类型，并判断该线卡管理平面的接口形式，若接口形式为1000BASE-T,则进入步骤C，若接口形式为SGMII，则进入步骤D ;在本步骤中，主控卡通过监控平面识别外部所插线卡的卡类型，从而决定其与线卡管理平面的通信方式是采用千兆以太电1000BASE-T连接方式还是采用SGMII连接方式。
[0033]C.通过第一切换模块和第二切换模块的切换作用实现主控卡对外的BASE总线类型为1000BASE-T形式；在本步骤中，当主控卡检测到线卡的卡类型，并且得知线卡管理平面的接口形式为1000BASE-T，即线卡采用千兆以太电连接方式1000BASE-T与主控卡进行管理平面的通信时，主控卡上的模拟开关O进行切换实现信号SGMII和SGMIIO之间的连接；模拟开关I实现信号TRD [3..2]_P/N与Commontl..0]_Ρ/Ν之间的连接;其中，SGMII为千兆交换芯片的输出信号，SGMIIO为模拟开关O切换输出至1000BASE-T PHY芯片的信号，TRD [1..0]_Ρ/Ν表示序号为O和序号为I的差分对信号，TRD [3..2]_P/N表示序号为2和序号为3的差分对信号，Common [1..0]_Ρ/Ν表不模拟开关I的输出信号；
[0034]D.通过第一切换模块和第二切换模块的切换作用实现主控卡对外的BASE总线类型为SGMII形式；在本步骤中，当主控卡检测到线卡的卡类型，并且得知线卡管理配置平面的接口形式为SGMII。即线卡采用SGMII方式与主控卡进行管理平面的通信时，主控卡上的模拟开关O实现SGMII与SGMIIl之间的连接；模拟开关I实现信号SGMIIl与Common [1..0]_Ρ/Ν之间的连接；其中SGMIIl为模拟开关O切换输出至模拟开关I的信号。
[0035]对于本领域技术人员来说，可以理解的是，本发明中的上述1000BASE-T PHY芯片在工作时，差分信号TRD[1..0]_P/N、TRD[3..2]_P/N都是经过变压器Transformer隔离后的信号。
[0036]本发明要求保护的范围包含但不仅限于上述实施例，本领域技术人员根据以上描述在不脱离本发明精神实质的情况下对本发明的技术内容作出的等同修改/替换，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.通信设备分布式系统，包括主控卡、线卡和背板；所述主控卡与线卡通过背板插接件连接背板；其特征在于，所述主控卡包括CPU单元、千兆交换芯片、千兆以太电口 PHY芯片、第一切换模块、第二切换模块；所述CPU单元与千兆交换芯片相连；所述第一切换模块的输入端与千兆交换芯片相连，其输出端连接所述第二切换模块的输入端及所述千兆以太电口 PHY芯片；所述千兆以太电口 PHY芯片通过两对差分信号线连接背板插接件，通过另外两对差分信号线连接第二切换模块的输入端；所述第二切换模块的输出端连接背板插接件。
2.如权利要求1所述的通信设备分布式系统，其特征在于，所述第一切换模块、第二切换模块均为模拟开关。
3.如权利要求1或2所述的通信设备分布式系统，其特征在于，所述千兆以太电口PHY芯片为1000BASE-T PHY芯片。
4.通信设备分布式系统的BASE总线自适应实现方法，其特征在于，包括:主控卡对外提供两种千兆BASE总线，并根据实际配置线卡所使用的BASE总线的类型，主控卡自动切换对外BASE总线的类型，实现背板BASE总线的自适应。
5.如权利要求4所述的通信设备分布式系统的BASE总线自适应实现方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤:a.主控卡监测背板插接件上是否有线卡插入，如有，则进入步骤b，否则返回步骤a；b.主控卡检测该线卡的类型，并判断该线卡管理平面的接口形式，若接口形式为1000BASE-T，则进入步骤C，若接口形式为SGMII，则进入步骤d ;c.通过第一切换模块和第二切换模块的切换作用实现主控卡对外的BASE总线类型为1000BASE-T 形式；d.通过第一切换模块和第二切换模块的切换作用实现主控卡对外的BASE总线类型为SGMII形式。
6.如权利要求5所述的通信设备分布式系统的BASE总线自适应实现方法，其特征在于，所述步骤c具体包括:通过第一切换模块的切换实现千兆交换芯片输出的SGMII信号作为千兆以太电口 PHY芯片的输入信号，千兆以太电口 PHY芯片的输出信号包括两对直接与背板插接件相连的差分信号以及通过第二切换模块的切换实现的另外两对与背板插接件相连的差分信号，主控卡此时对外的BASE总线类型为1000BASE-T。
7.如权利要求5所述的通信设备分布式系统的BASE总线自适应实现方法，其特征在于，所述步骤d具体包括:通过第一切换模块的切换实现千兆交换芯片输出的SGMII信号作为第二切换模块的输入信号，通过第二切换模块的切换实现SGMII信号直接输出到背板插接件，主控卡此时对外的BASE总线类型为SGMII。
8.如权利要求5-7任意一项所述的通信设备分布式系统的BASE总线自适应实现方法，其特征在于，所述第一切换模块和第二切换模块均为模拟开关。
【文档编号】G06F13/10GK103529913SQ201310512271
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】唐利军, 杜远锋 申请人:迈普通信技术股份有限公司