基于SFP+的中端交換機萬兆上行子卡設計與研究.pdf

1、用于連接匯聚層與核心層的萬兆上行予卡目前已經(jīng)成為萬兆以太網(wǎng)技術中人們關注的熱點，而如何實現(xiàn)萬兆子卡的小型化、低功耗、低成本，也成為了研究的主要目標。本文在深入研究了萬兆以太網(wǎng)技術和信號完整性理論的基礎上，以中端交換機ZXR105928_PS為實驗母板，提出了一套基于新型10G光收發(fā)器SFP+的萬兆子卡設計方案，為SFP+在萬兆子卡中的應用提供了高速電路環(huán)境，從而滿足萬兆子卡對小型化、低功耗、低成本的要求。 本文主要內(nèi)容和創(chuàng)新性工

2、作如下： 1．使用Cadence公司的Design Entry HDL軟件完成了萬兆上行子卡的原理圖設計，實現(xiàn)了中端交換機上4路3．125G XUAI接口電信號與1路10G電信號之間的串并/并串轉換、64b/66b編解碼、數(shù)據(jù)時鐘恢復、電色散補償?shù)任锢韺庸δ?，并完成?0G信號的電光/光電轉換，從而實現(xiàn)了匯聚層與核心層的通信。 2．以所設計的原理圖為基礎，應用Allegro PCB Editor軟件完成了子卡PCB的布局

3、布線工作。應用Allegro PCB SI對萬兆上行子卡的關鍵信號進行了反射、串擾、地彈/電源層地彈、EMI等信號完整性仿真；應用PCB PI軟件對子卡電源層進行了電源完整性仿真。信號完整性仿真結果證明，關鍵信號的布局布線合理，信號質(zhì)量滿足傳輸要求；電源完整性仿真結果證明，PCB電源層的鋪設、分割方式及濾波電路的設計能夠使電源紋波低于供電電源的3％，電源輸出平穩(wěn)。 3．根據(jù)仿真結果制出了萬兆上行子卡實物，在標準測試環(huán)境中利用Te

4、ktronixDSA71254示波器、Smartbits6000C網(wǎng)絡分析儀等測試儀器對子卡進行了功能及性能上的測試，這些測試包括測試子卡通信過程中是否有數(shù)據(jù)丟失情況；測試156．25M時鐘實時信號波形、3．125G數(shù)據(jù)電信號的實時波形及眼圖、10G光信號眼圖；測試核心電源及I/O電源紋波。功能測試結果顯示，數(shù)據(jù)無丟失情況，子卡能夠?qū)崿F(xiàn)最初提出的功能要求，說明了原理圖設計的正確性；性能測試結果表明，信號質(zhì)量與仿真結果一致，驗證了PCB布