一种数据传输装置、芯片及电子设备的制作方法

1.本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种数据传输装置、芯片及电子设备。


背景技术：

2.随着数据通信及互联网络的高速发展，互联网及骨干网的流量出现飞速增长，产品的传输速率也不断提高。目前出现了大量100g产品(传输速率为100gb/s的产品)和400g产品(传输速率为400gb/s的产品)，对应用户侧100ge接口和400ge接口的需求增加。
3.然而，现有设备中，用户侧模块大多是100ge和400ge接口分离，无法满足一个用户侧模块提供不同速率接口的需求。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本技术实施例期望提供一种数据传输装置、芯片及电子设备。
5.本技术的技术方案是这样实现的：
6.第一方面，提供了一种数据传输装置，该装置包括：第一传输模块和第二传输模块；其中，
7.所述第一传输模块包括第一线路侧接口，所述第一线路侧接口与所述线路侧模块的第一接口相连，用于接收所述线路侧模块的第一数据，
8.所述第二传输模块包括第二线路侧接口和第三线路侧接口，所述第二线路侧接口与所述线路侧模块的第二接口相连，用于接收所述线路侧模块的第二数据；
9.所述第一传输模块的第一用户侧接口与所述第一用户侧模块的第一接口相连，所述第二传输模块的所述第三线路侧接口与所述第一用户侧模块的第二接口相连；
10.所述第一用户侧模块工作于第一传输速率时，所述第一传输模块的所述第一用户侧接口获取第一线路侧接口接收到的数据，传输到所述第一用户侧模块的第一接口；所述第二传输模块的第三线路侧接口通过内部回环获取所述第二线路侧接口接收到的所述第二数据，传输到所述第一用户侧模块的第二接口；
11.所述第一用户侧模块工作于第二传输速率时，所述第一传输模块的所述第一用户侧接口获取第一线路侧接口接收到的部分数据，传输到所述第一用户侧模块的第一接口，所述第一用户侧模块的第二接口闲置。
12.上述方案中，所述第一用户侧模块工作于第一传输速率时，所述第一传输模块工作于重定时模式，所述第一传输模块的所述第一用户侧接口获取所述第一线路侧接口接收到的全部数据，传输到所述第一用户侧模块的第一接口。
13.上述方案中，所述第一用户侧模块工作于第二传输速率时，所述第一传输模块工作于变速模式，所述第一传输模块的所述第一用户侧接口获取所述第一线路侧接口接收到的第一部分数据，传输到所述第一用户侧模块的第一接口。
14.上述方案中，所述第一传输模块还包括：第二用户侧接口，所述第二用户侧接口用
于与第二用户侧模块连接；
15.所述第一传输模块工作于变速模式，所述第二用户侧接口获取所述第一线路侧接口接收到的第二部分数据，传输到所述第二用户侧模块。
16.上述方案中，所述第二传输模块还包括：第三用户侧接口和第四用户侧接口，所述第三用户侧接口和所述第四用户侧接口分别用于与第三用户侧模块和第四用户侧模块连接；
17.所述第二传输模块工作于变速模式，所述第三用户侧接口和所述第四用户侧接口分别获取第二线路侧接口接收到的第三部分数据和第四部分数据，并分别传输到所述第三用户侧模块和所述第四用户侧模块。
18.上述方案中，所述线路侧接口包含4个接口，所述用户侧接口包含4个接口。
19.上述方案中，所述第一传输速率为400gb/s，所述第二传输速率为100gb/s；
20.所述第一用户侧模块工作于第一传输速率时，所述第一线路侧接口的4个接口和所述第二线路侧接口的4个接口分别工作于50gb/s速率下，所述第三线路侧接口的4个接口和所述第一用户侧接口的4个接口分别工作于50gb/s速率下；
21.所述第一用户侧模块工作于第二传输速率时，所述第一线路侧接口的4个接口和所述第二线路侧接口的4个接口分别工作于50gb/s速率下，所述第一用户侧接口的4个接口工作于25gb/s速率下。
22.上述方案中，所述第一用户侧模块工作于第二传输速率时，所述第二用户侧接口的4个接口、所述第三用户侧接口的4个接口和所述第四用户侧接口的4个接口分别工作于25gb/s速率下。
23.第二方面，提供了一种数据传输芯片，该数据传输芯片包括上述实施例中任意一项数据传输装置。
24.第三方面，提供了一种电子设备，所述设备包括上述数据传输芯片。
25.采用上述技术方案，通过复用空闲的第三线路侧接口，由第三线路侧接口通过内部回环获取第二线路侧接口接收到数据并传输到第一用户侧模块，间接增加了数据传输装置可使用的用户侧接口数量，在不需要改变硬件连接的基础上，使得用户侧模块可以兼容两种传输速率。
附图说明
26.图1为现有技术中线路侧业务与用户侧业务转换的第一连接图；
27.图2为现有技术中线路侧业务与用户侧业务转换的第二连接图；
28.图3为本技术实施例中兼容两种传输速率的端口形态；
29.图4为本技术实施例中数据传输装置的第一组成结构示意图；
30.图5为本技术实施例中数据传输装置的第二组成结构示意图；
31.图6为本技术实施例中数据传输装置的第三组成结构示意图；
32.图7为本技术实施例中第一用户侧模块工作于第一传输速率时的数据流示意图；
33.图8为本技术实施例中第一用户侧模块工作于第二传输速率时的数据流示意图。
具体实施方式
34.为了能够更加详尽地了解本技术实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本技术实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本技术实施例。
35.现有技术中，线路侧设备和用户侧设备之间存在业务转换的需求。比如，线路侧线路侧2x400g otn(optical transport network，光传送网)业务到用户侧2x400ge的以太网业务转换，将线路侧1x400g otn业务到用户侧4x100ge的以太网业务等。同理，还存在着将用户侧业务转换到线路侧的业务转换需求。本技术以将线路侧业务转换到用户侧业务的转换为例进行进一步说明。需要说明的是，本技术的技术方案也可以应用于实现用户侧业务转换到线路侧的业务转换，只需将数据流进行反向传输即可。
36.一般的，这种业务转换可以通过数据传输装置实现。该数据传输装置接收线路侧设备的光模块发送的数据，并对获取到的数据进行处理后传输给用户侧设备的光模块。示例性的，线路侧设备可以是光纤收发器、光端机等设备，用户侧设备可以是交换机、光纤路由器等设备。
37.然而，现有的数据传输装置在将线路侧数据传输给用户侧模块时，不同传输速率的用户侧模块与数据传输装置的硬件连接不同。因此，在不改变硬件连接时，一个用户侧模块只能工作于一种传输速率，即一个用户侧模块只能提供一种速率的接口，不能实现一个用户侧模块提供两种不同的速率接口。
38.示例性的，图1为现有技术中线路侧业务与用户侧业务转换的第一连接图。如图1所示，左侧的400g cfp2_dco为传输速率为400gb/s的线路侧模块，中间的die0(第一传输模块)和die1(第一传输模块)为数据传输装置，右侧的400ge qsfp-dd为传输速率为400gb/s的用户侧模块。此时，用户侧模块400ge qsfp-dd提供一种400ge接口。图1中，die0和die1的16:16接口与线路侧模块及用户侧模块的接口之间通过数据通道连接，且每条数据通道的传输速率相同，均为50g b/s。数据传输装置通过重定时模式将获取到的2个线路侧模块的数据发送给2个用户侧模块，实现线路侧2x400g otn业务到用户侧2x400ge的以太网业务转换。
39.示例性的，图2为现有技术中线路侧业务与用户侧业务转换的第二连接图。如图2所示，左侧的400g cfp2_dco为传输速率为400gb/s的线路侧模块，中间的die0和die1为数据传输装置，右侧的100ge qsfp 28为传输速率为100gb/s的用户侧模块。此时，用户侧模块100ge qsfp 28提供一种100ge接口。图2中，die0和die1的16:16接口与线路侧模块及用户侧模块的接口之间通过数据通道连接，其中，与线路侧模块相连的8条数据通道工作于50gb/s速率下；控制die0和die1对获取到的数据进行变速处理，并通过工作速率为25gb/s的16条数据通道将获取到的线路侧模块的数据发送给4个用户侧模块，实现线路侧1x400g otn业务到用户侧4x100ge的以太网业务转换。
40.由图1和图2可知，用户侧模块提供400ge和100ge接口时，用户侧模块与数据传输装置的硬件连接不同。但是随着100ge业务需求的快速增长，400ge也在逐步部署中。为了满足后续100ge和400ge业务同时存在的需求，设计中要求不改变硬件形态，实现100ge业务和400ge业务随意切换。
41.为解决上述问题，本技术提出一种新的端口形态。图3为本技术实施例中兼容两种传输速率接口的端口形态，可以实现线路侧模块与不同传输速率的用户侧模块之间的数据
cfp2_dco光模块等；用户侧模块13可以为现有的光模块，如400ge qsfp-dd、100ge qsfp28模块等。需要说明的是，第一用户侧模块的工作速率可以为第一传输速率或第二传输速率，且两种传输速率不同。示例性的，第一用户侧模块可以为400ge qsfp-dd，既可以工作于400gb/s速率，提供400ge接口，也可以工作于100gb/s速率，提供100ge接口。
53.需要说明的是，第一用户侧模块通过第一接口和第二接口获取到第一用户侧接口和第三用户侧接口的数据，使得自身工作于第一传输速率。此时线路侧模块到用户侧模块的数据流为：一方面：线路侧模块通过自身的第一接口将自身的部分数据(第一数据)发送给第一线路侧接口；第一线路侧接口将自身获取到的数据发送给第一用户侧接口；第一用户侧接口将获取到的数据再发送给第一用户侧的第一接口；另一方面：线路侧模块通过自身的第二接口将自身的部分数据(第二数据)发送给第二线路侧接口；第一线路侧接口将自身获取到的数据发送给第一用户侧接口；第三线路侧接口通过内部回环获取第二线路侧接口接收到的第二数据，传输到第一用户侧模块的第二接口。第一用户侧模块通过结合两个接口获取到的数据，使得自身工作于第一速率。
54.需要说明的是，第一用户侧模块通过第一接口获取到第一用户侧接口的数据，使得自身工作于第二传输速率。此时线路侧模块到用户侧模块的数据流为：线路侧模块通过自身的第一接口将自身的部分数据发送给第一线路侧接口；第一线路侧接口将自身获取到的数据发送给第一用户侧接口；第一用户侧接口将获取到的部分数据再发送给第一用户侧的第一接口；第一用户侧模块通过第一接口获取到的数据，使得自身工作于第一速率。此时，第一用户侧模块的第二接口闲置。
55.示例性的，在一些实施例中，所述线路侧接口包含4个接口，所述用户侧接口包含4个接口。需要说明的是，每个接口的传输速率与每个接口对应的数据通道的传输速率相同。
56.示例性的，在一些实施例中，所述第一传输速率为400gb/s，所述第二传输速率为100gb/s；所述第一用户侧模块工作于第一传输速率时，所述第一线路侧接口的4个接口和所述第二线路侧接口的4个接口分别工作于50gb/s速率下，所述第三线路侧接口的4个接口和所述第一用户侧接口的4个接口分别工作于50gb/s速率下；所述第一用户侧模块工作于第二传输速率时，所述第一线路侧接口的4个接口和所述第二线路侧接口的4个接口分别工作于50gb/s速率下，所述第一用户侧接口的4个接口工作于25gb/s速率下。
57.这里，第一用户侧模块通过第一接口和第二接口获取到第一用户侧接口和第三用户侧接口的共8个50gb/s速率数据，使得自身工作于400gb/s的传输速率，提供一个400ge接口。第一用户侧模块通过第一接口获取到第一用户侧接口的4个25gb/s速率数据，使得自身工作于100gb/s的传输速率，提供一个100ge接口。第一用户侧模块在进行第一和第二传输速率的转换时，无需改变硬件连接。
58.示例性的，在实际应用中，第一用户侧模块工作于第一传输速率时，第一传输模块工作于重定时模式，所述第一传输模块的所述第一用户侧接口获取第一线路侧接口接收到的全部数据，传输到所述第一用户侧模块的第一接口。
59.这里，第一传输模块工作于重定时模式时，用于对第一线路侧接口接收到的全部数据进行信号重生，并将信号重生后的数据传输给第一用户侧接口。第一传输模块处于重定时模式时，第一传输模块将线路侧接口的全部数据传输到对应的用户侧接口，且不改变每个接口的传输速率。即第一传输模块处于重定时模式时第一用户侧接口的传输速率与第
一线路侧接口传输速率相同。
60.第一用户侧模块工作于第一传输速率时，第二传输模块工作于环回模式，将第二线路侧接口的全部数据传输到第三线路侧接口，再将第三线路侧接口的数据传输到第一用户侧模块，不改变每个接口的传输速率。
61.示例性的，在一些实施例中，所述第一用户侧模块工作于第二传输速率时，所述第一传输模块工作于变速模式，所述第一传输模块的所述第一用户侧接口获取第一线路侧接口接收到的第一部分数据，传输到所述第一用户侧模块的第一接口。第一传输模块处于变速模式时，线路侧接口将部分传送给对应的用户侧接口，改变了每个接口的数据的传输速率。示例性的，第一部分数据可以是第一线路侧接口接收到的数据的一半，第一传输模块处于变速模式时第一用户侧接口的传输速率为第一线路侧接口传输速率的一半。
62.采用上述技术方案，通过复用空闲的第三线路侧接口，由第三线路侧接口通过内部回环获取第二线路侧接口接收到数据并传输到第一用户侧模块，间接增加了数据传输装置可使用的用户侧接口数量，在不需要改变硬件连接的基础上，使得用户侧模块可以兼容两种传输速率。
63.示例性的，在一些实施例中，第一传输模块和第二传输模块还包括其他用户侧接口，用于与其他的用户侧模块连接，以充分利用数据传输装置的接口。
64.示例性的，在一些实施例中，第一传输模块10还包括：第二用户侧接口，所述第二用户侧接口用于与第二用户侧模块连接14；所述第一传输模块10工作于变速模式，所述第二用户侧接口获取第一线路侧接口接收到的第二部分数据，传输到所述第二用户侧模块14。
65.示例性的，在一些实施例中，所述第二传输模块还包括：第三用户侧接口和第四用户侧接口，所述第三用户侧接口和所述第四用户侧接口分别用于与第三用户侧模块和第四用户侧模块连接；所述第二传输模块工作于变速模式，所述第三用户侧接口和所述第四用户侧接口分别获取第二线路侧接口接收到的第三部分数据和第四部分数据，并分别传输到所述第三用户侧模块和所述第四用户侧模块。
66.通过在第一传输模块处于变速模式时，由第一传输模块的第二用户侧接口获取第一线路侧的第二部分数据，可以实现对第一数据的充分利用，并为用户侧模块连提供新的接口。通过在第二传输模块处于变速模式时，由第三用户侧接口和所述第四用户侧接口获取第二线路侧的数据，可以实现对第二数据的充分利用，并为用户侧模块连提供新的接口。
67.示例性的，图5为本技术实施例中数据传输装置的第二组成结构示意图。如图5所示，在该数据传输装置中，第一传输模块10还包括：第二用户侧接口，所述第二用户侧接口用于与第二用户侧模块连接14；第二传输模块还包括：第三用户侧接口和第四用户侧接口，所述第三用户侧接口和所述第四用户侧接口分别用于与第三用户侧模块15和第四用户侧模块16连接。
68.这里，第三用户侧模块15和第四用户侧模块16的传输速率为第二传输速率。通过由第二传输模块的第三用户侧接口和第四用户侧接口将第二传输模块的获取到的线路侧数据传送给用户侧模块，可以实现充分利用数据传输装置的数据接口，为更多的用户侧模块提供接口。
69.在一些实施例中，第一传输模块10还包括第四线路侧接口。需要说明的是，第四线
qsfp28，其传输速率为100gb/s。
81.基于图6中的数据传输装置，对第一用户侧模块工作于不同速率时的数据流进行进一步举例说明。
82.图7为本技术实施例中第一用户侧模块工作于第一传输速率时的数据流示意图。图7中，连接线为实线时表示有数据流，虚线表示有连接关系但没有数据流。
83.如图7所示，第一用户侧模块13工作于400gb/s时，die0的m[0:3]获取h[0:3]接收到的全部数据，传输到第一用户侧模块的第一接口；die1的h[0:3]通过内部回环获取所述h[4:7]接收到的全部数据，传输到第一用户侧模块的第二接口。此时，h[0:3]中每个接口的传输速率与h[4:7]中每个接口的速率相同，均为50g pam4，接口对应的每个数据通道的速率也为50g pam4。
[0084]
在实际应用中，第一用户侧模块工作于第一传输速率时，die1工作于重定时模式(retimer mode)。retimer mode不改变die1内部数据的传输速率。在该模式下，die1对h[0:3]接收到的数据进行信号重生，每个用户侧的接口获取到每个线路侧接口的全部数据，使得m[0:3]中每个接口的传输速率与h[0:3]中每个接口的传输速率相同。此时，h[0:3]的每个接口工作于50g pam4速率，m[0:3]的每个接口工作在50g pam4速率下。
[0085]
此时，第一用户侧模块的传输速率等于m[0:3]中4个接口及h[0:3]中4个接口的传输速率之和，为400gb/s。此时，该第一用户侧模块可以提供400ge接口。
[0086]
该第一用户侧模块在提供400ge接口时，由于芯片内部die0 h[4：7]数据回环到h[0：3]的时间很短，相对外部走线可以忽略不计。die1的h[0：3]到die1的m[0：3在芯片内部的时间也很短，也可以忽略不计，因此第一用户侧模块的8个接口的skew(时钟偏移)主要由外部pcb走线决定，可以通过控制走线长度减小skew。
[0087]
图8为本技术实施例中第一用户侧模块工作于第二传输速率时的数据流示意图。图8中，连接线为实线时表示有数据流，虚线表示有连接关系但没有数据流。
[0088]
如图8所示，第一用户侧模块13工作于100gb/s时，die0的m[0:3]获取h[0:3]接收到的一半数据，传输到第一用户侧模块的第一接口；die0的m[4:7]获取h[0:3]接收到的一半数据，传输到第一用户侧模块的第二接口。具体的，die0的m0和m1分别获取h0接收到的一半数据，m2和m3分别获取h1接收到的一半数据，m4和m5分别获取h2接收到的一半数据，m6和m7分别获取h3接收到的一半数据。
[0089]
在实际应用中，第一用户侧模块工作于第二传输速率时，die0工作于变速模式(gearbox mode)。在该变速模式下，die0对h[0:3]接收到的数据进行变速处理，m[0:7]获取到h[0:3]的全部数据。此时，m[0:7]中每个接口的工作速率为h[0:3]中每个接口工作速率的二分之一。h[0:3]的每个接口工作于50gpam4速率时，m[0:7]的每个接口工作在25g nrz速率下。此时，第一用户侧模块的传输速率等于m[0:3]中4个接口的速率之和，为100gb/s，第二用户侧模块的传输速率等于m[4:7]中4个接口的速率之和，为100gb/s。
[0090]
同上，第一用户侧模块工作于100gb/s时，die1工作于变速模式(gearbox mode)。在该变速模式下，die1对h[4:7]接收到的数据进行变速处理，m[0:7]获取到h[4:7]的全部数据。此时，m[0:7]中每个接口的工作速率为h[4:7]中每个接口工作速率的二分之一。h[4:7]的每个接口工作于50g pam4速率，m[0:7]的每个接口工作在25g nrz速率下。此时，第三用户侧模块的传输速率等于m[0:3]中4个接口的速率之和，为100gb/s,第四用户侧模块的
传输速率等于m[4:7]中4个接口的速率之和，为100gb/s。此时，该第一用户侧模块的工作速率为100gb/s，可以提供100ge接口。
[0091]
采用上述技术方案，通过由第三线路侧接口通过内部回环获取第二线路侧接口接收到的第二数据，间接增加了数据传输装置的可使用的接口数量，在不需要改变硬件的基础上，使得一个用户侧模块可以工作于400gb/s和100gb/s两种传输速率，可以提供100ge接口和400ge接口，进而实现线路侧1x400gotn业务到用户侧1x400ge的以太网业务转换以及实现线路侧1x400g otn业务到用户侧4x100ge的以太网业务转换。
[0092]
本技术实施例还公开一种数据传输芯片，该数据传输芯片包括：本技术上述实施例中任意一项数据传输装置。
[0093]
本技术实施例还公开一种电子设备，该电子设备包括：本技术上述实施例中的数据传输芯片。
[0094]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。