基于SFP+的中端交換機萬兆上行子卡設(shè)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(shù)中人們關(guān)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(biāo)。本文在深入研究了萬兆以太網(wǎng)技術(shù)和信號完整性理論的基礎(chǔ)上，以中端交換機ZXR105928_PS為實驗?zāi)赴?，提出了一套基于新?0G光收發(fā)器SFP+的萬兆子卡設(shè)計方案，為SFP+在萬兆子卡中的應(yīng)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(shè)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(zhuǎn)換、64b/66b編解碼、數(shù)據(jù)時鐘恢復(fù)、電色散補償?shù)任锢韺庸δ埽⑼瓿闪?0G信號的電光/光電轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)了匯聚層與核心層的通信。 2．以所設(shè)計的原理圖為基礎(chǔ)，應(yīng)用Allegro PCB Editor軟件完成了子卡PCB的布局

3、布線工作。應(yīng)用Allegro PCB SI對萬兆上行子卡的關(guān)鍵信號進行了反射、串?dāng)_、地彈/電源層地彈、EMI等信號完整性仿真；應(yīng)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(jié)果證明，關(guān)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(jié)果證明，PCB電源層的鋪設(shè)、分割方式及濾波電路的設(shè)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(jié)果制出了萬兆上行子卡實物，在標(biāo)準(zhǔn)測試環(huán)境中利用Te

4、ktronixDSA71254示波器、Smartbits6000C網(wǎng)絡(luò)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(jié)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(shè)計的正確性；性能測試結(jié)果表明，信號質(zhì)量與仿真結(jié)果一致，驗證了PCB布