收發裝置、收發系統及收發信息的方法
2023-05-30 09:57:51
專利名稱：收發裝置、收發系統及收發信息的方法
技術領域：
本發明涉及數據傳輸領域，尤其涉及一種收發裝置、收發系統及收發信息的方法。
背景技術：
現有通信器件經常有互聯的需求，而且對信息流量的需求也越來越來大，傳統的互聯方法正逐漸被採用串行並行轉換器(SERDES)進行互聯的技術所替代。
SERDES是串行器(Serializer)/解串器(DESerializer)的簡稱，採用SERDES進行互聯的技術是一種時分多路復用(TDM)、點對點的通信技術，即在發送端多路低速並行信號被轉換成高速串行信號，經過傳輸介質，最後在接收端高速串行信號重新轉換成低速並行信號，一組採用SERDES進行互聯的系統如圖1所示發送端設備發出的普通低速並行信號經過邏輯器件單元101轉換為可以被SERDES驅動器識別的低速並行信號，轉換後的低速並行信號再經過SERDES驅動器102的處理，轉換成高速的SERDES格式串行信號，通過雙絞線發送到接收端。
接收端SERDES驅動器103通過雙絞線接收到SERDES驅動器102發送的高速SERDES格式串行信號後，再重新轉換為可以被SERDES驅動器識別的低速並行信號，發送到邏輯器件單元104，再經過邏輯器件單元104轉換為普通低速並行信號發送到接收端設備，完成一組點對點信息的傳遞。
但是，由於每個SERDES驅動器廠家都採用不同的標準生產SERDES驅動器，SERDES驅動器的接口也都採用各自廠家的私有接口，造成了不同廠家之間出廠的SERDES驅動器之間不能夠進行互聯，一個互聯繫統內只能採用一家的SERDES驅動器，即使以後系統升級也不能換用別家的SERDES驅動器。
同時由於SERDES驅動器的接口都是私有接口，不同廠家出產的SERDES驅動器的接口都要使用不同的測試儀器，不能使用標準的儀器進行測試，同時由於常用SERDES驅動器採用的信號頻率非常高，信號傳輸的距離最長也只有十幾米，不能滿足更遠距離的傳輸需求。
進一步，SERDES驅動器對雙絞線的要求非常高，普通標準雙絞線無法達到它的要求，需要採用特殊的互聯雙絞線，成本較高。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種採用標準器件，可以使用普通標準測試儀器檢測的收發裝置、收發系統及收發信息的方法。
為解決上述技術問題，本發明提供了一種收發裝置，包括邏輯器件單元、乙太網物理層器件所述邏輯器件單元一端收發與通信器件之間的低速並行信號，一端互聯到所述乙太網物理層器件，傳遞高速並行信號，並完成所述低速並行信號和所述高速並行信號的相互轉換；所述乙太網物理層器件用於進行所述高速並行信號和標準乙太網物理層信號的轉換，並通過其乙太網物理層接口收發所述乙太網物理層信號。
本發明還提供了一種收發系統，至少包括2個收發裝置，所述收發裝置包括邏輯器件單元、乙太網物理層器件所述邏輯器件單元一端收發與通信器件之間的低速並行信號，一端互聯到所述乙太網物理層器件，傳遞高速並行信號，並完成所述低速並行信號和所述高速並行信號的相互轉換；所述乙太網物理層器件用於進行所述高速並行信號和乙太網物理層信號的轉換，並通過其乙太網物理層接口與其他收發裝置的乙太網物理層接口互聯，收發所述乙太網物理層信號；所述收發裝置的乙太網物理層接口之間通過傳輸媒介互聯。
本發明還提供了一種收發信息的方法，該方法包括邏輯器件單元將收到的通信器件發出的低速信號轉換為高速並行信號，發送至乙太網物理層器件，由所述乙太網物理層器件轉換為乙太網物理層信號，並通過乙太網物理層接口將所述乙太網物理層信號發送至接收端設備的乙太網物理層接口；所述乙太網物理層器件將通過所述乙太網物理層接口收到的乙太網物理層信號，轉換為高速並行信號，發送至所述邏輯器件單元，由所述邏輯器件單元轉換為低速信號發送至通信器件。
由於本發明採用的器件乙太網物理層器件及乙太網物理層器件提供的乙太網物理層接口，均為符合電子電氣工程師協會(Institute for Electrical andElectronics Engineers，IEEE)802.3協議標準的標準器件，是業界通行的標準器件，可採用普通標準儀器進行測試，可選用任何廠家的產品，不需要特殊供貨，可有效控制成本。
圖1、現有技術系統圖；圖2、本發明提供的收發裝置實施例結構圖；圖3、本發明提供的收發裝置中邏輯器件單元實施例內部結構圖；圖4、本發明提供的收發系統實施例的示意圖。
具體實施例方式
本發明提供了一種收發裝置、收發系統及收發信息的方法，將通訊設備的低速信號接口通過邏輯器件與乙太網物理層器件對接，使用標準的乙太網物理層接口，通過標準的五類雙絞線實現對接。
本發明提供的收發裝置實施例結構如圖2所示，包括邏輯器件單元201和乙太網物理層器件(Physical Layer Device，PHY)202。
其中，乙太網物理層器件202是一個符合電子電氣工程師協會(Institute forElectrical and Electronics Engineers，IEEE)802.3協議標準的標準器件，乙太網物理層器件202具有符合EEE802.3協議標準的乙太網物理層接口(BASE-T)。
實際應用中，乙太網物理層器件202一端與邏輯器件單元201互聯，收發符合IEEE802.3協議標準的高速MII並行信號，一端通過BASE-T接口與另一收發裝置的BASE-T接口互聯，通過連接介質傳遞符合IEEE802.3協議標準的高速BASE-T串行信號，乙太網物理層器件202內部完成高速MII並行信號和高速BASE-T串行信號之間的轉換。
常用BASE-T接口根據傳輸性能不同，分為千兆比特乙太網物理層接口(1000BASE-T)、100BASE-T接口、10BASE-T接口及10G BASE-T接口等，由於在實際使用中千兆比特乙太網最常用，最符合目前大眾通信的需求，而且連接1000BASE-T接口的4對五類平衡雙絞線也是一種非常常見的標準線纜，非常容易獲得，價格也比較低廉，1000BASE-T接口也是一種最常用的標準BASE-T接口，常用標準乙太網測試儀器都可以完成對它的測試，所以在現有技術條件下，實際使用中收發裝置有較大比例會採用1000BASE-T接口，同時，採用1000BASE-T接口後，使用普通五類平衡雙絞線互聯，信號的傳輸距離可以達到100米左右，比起信號傳輸的距離最長也只有十幾米的採用SERDES驅動器的現有技術，傳輸距離增加了好幾倍，可以滿足更長信號傳輸距離的需求。
由於採用了1000BASE-T接口，相應乙太網物理層器件202也要採用千兆比特乙太網物理層器件(GE PHY)，GE PHY也是一種常用的符合IEEE802.3協議標準的器件，所有廠家出產均為統一IEEE802.3協議標準，且價格也比SERDES要低很多。
本發明提供的收發裝置中的邏輯器件單元201提供一個可與通信器件互聯的低速接口，接收通信器件發送的低速並行信號，並將可以被通信器件識別的低速並行信號發送到通信器件，邏輯器件單元201還提供了一個符合IEEE802.3協議標準的媒體無關接口(Media Independent Interface，MII)，MII接口直接與乙太網物理層器件202對接，邏輯器件單元201在內部完成低速接口和MII接口的適配，低速接口接收到低速並行信號經過邏輯器件單元201將轉換為符合IEEE802.3協議標準的高速MII並行信號，通過MII接口傳遞到乙太網物理層器件202，MII接口收到乙太網物理層器件202傳遞來的高速MII並行信號也將經過邏輯器件單元201轉換為可以被通信器件識別的低速並行信號，通過低速接口傳遞到通信器件。
在實際應用中，一般都是使用先進先出(First in First out，FIFO)器件完成低速接口和MII接口的適配，應用FIFO器件完成低速接口和MII接口適配的邏輯器件單元201實施例內部結構如圖3所示，包括低速接口適配模塊301、先進先出(First in First out，FIFO)單元A302、FIFO單元B303、和MII適配模塊304。
低速接口適配模塊301是根據實際使用情況選用的器件，此模塊的接口即為可以與通信器件對接的接口，所以此模塊的選用是受到收發信息的通信器件類型限制的。
MII適配模塊304是屬於符合IEEE802.3協議標準的器件，具有標準的MII接口，根據性能的不同，MII接口類型分為MII接口、千兆比特媒體無關接口(Gigabit Media Independent Interface、GMII)及簡化千兆比特媒體無關接口(Reduced Gigabit Media Independent Interface、RGMII)等，提供相應接口的MII適配模塊分別被稱為MII適配模塊、GMII適配模塊及RGMII適配模塊。
當收發裝置的BASE-T接口選擇了1000BASE-T接口，PHY選擇了GEPHY時，邏輯器件單元也應選擇GMII適配模塊或RGMII適配模塊，提供GMII接口或RGMII接口，以求最大限度匹配GE PHY及1000BASE-T接口，因為GMII接口或RGMII接口都是千兆比特媒體無關接口，高於千兆會造成資源的浪費，低於千兆又會造成對GE PHY和1000BASE-T接口傳輸能力的限制，而且GMII適配模塊或RGMII適配模塊也都是比較通用的器件，採購方便，價格便宜。
FIFO單元A302及FIFO單元B303連接在低速接口適配模塊301和MII適配模塊304之間，完成低速接口適配模塊301和MII適配模塊304的適配轉換。
低速接口適配模塊301通過低速接口接收到的低速並行信號，通過FIFO單元A302轉換為高速MII並行信號，傳遞到MII適配模塊304，經MII適配模塊304的MII接口發送到PHY，MII適配模塊304通過MII接口接收到的高速MII並行信號，通過FIFO單元B303轉換為低速並行信號，傳遞到低速接口適配模塊301，經低速接口適配模塊301的低速接口發送到通信器件。
由上可知，本發明提供的收發裝置的工作方式為利用邏輯器件單元201的低速接口與通信器件互聯，並將通信器件發出的低速並行信號轉換成MII高速並行信號，通過邏輯器件單元201的MII接口發送到乙太網物理層器件202，再通過乙太網物理層器件202將信號轉換為高速BASE-T串行信號，通過乙太網物理層器件202的BASE-T接口傳遞出去，在收到其他收發裝置傳遞來的高速BASE-T串行信號時，通過乙太網物理層器件202將信號轉換為MII高速並行信號，發送到邏輯器件單元201的MII接口，由邏輯器件單元201將信號轉換為可以被互聯的通信器件識別的低速並行信號，通過邏輯器件單元201的低速接口發送到相連的通信器件。
本發明提供的收發系統至少包括2個如上所述的收發裝置，收發裝置之間通過傳輸媒介兩兩互聯，現以包含兩個收發裝置的收發系統為例說明系統的結構及連接方式。
包含兩個收發裝置的收發系統實施例結構如圖4所示，收發裝置A405中包含邏輯器件單元401、PHY402，收發裝置B406中包含邏輯器件單元404、PHY403。
收發裝置A405的邏輯器件單元401具有可以與通信器件匹配的低速接口，並通過此低速接口與通信器件互聯，接收通信器件發送的底速並行信號，或將底速並行信號發送到通信器件。
邏輯器件單元401還具有符合IEEE802.3協議標準的MII接口，並通過此接口連接到PHY402，傳遞符合IEEE802.3協議標準的高速MII並行信號。
收發裝置A405的PHY402是一個符合IEEE802.3協議標準的標準器件，一端連接到邏輯器件單元401的MII接口，一端具有符合IEEE802.3協議標準的BASE-T接口，收發裝置A405即通過此接口連接到收發裝置B406的BASE-T接口，傳遞高速BASE-T串行信號。
收發裝置B406的PHY403是和收發裝置A405的PHY402相同的符合IEEE802.3協議標準的標準器件，具有符合IEEE802.3協議標準的BASE-T接口，收發裝置B406即通過此BASE-T接口連接到收發裝置A405的BASE-T接口，傳遞高速BASE-T串行信號，PHY403的另一端連接到邏輯器件單元404的MII接口，傳遞高速MII並行信號。
收發裝置B406的邏輯器件單元404和邏輯器件單元401一樣具有符合IEEE802.3協議標準的MII接口，並通過此接口連接到PHY403，傳遞高速MII並行信號。
收發裝置B406的邏輯器件單元404也具有可以與通信器件匹配的低速接口，並通過此低速接口與通信器件互聯，接收通信器件發送的底速並行信號，或將底速並行信號發送到通信器件。
但是邏輯器件單元404和邏輯器件單元401的低速接口都是根據各自相連的通訊設備類型選擇的。
其中，邏輯器件單元401、PHY402、邏輯器件單元404、PHY403的具體實現方式可參考上文對本發明提供的收發裝置中的描述。
同樣，由於常用BASE-T接口根據傳輸性能不同，分為1000BASE-T、100BASE-T接口、10BASE-T接口及10G BASE-T接口等，且在實際使用中千兆比特乙太網最常用，最符合目前大眾通信的需求，連接1000BASE-T接口的4對五類平衡雙絞線也是一種非常常見的標準線纜，非常容易獲得，價格也比較低廉，1000BASE-T接口也是一種最常用的標準BASE-T接口，常用標準乙太網測試儀器都可以完成對它的測試，所以收發系統在實際應用中，實際使用中收發裝置有較大比例會採用1000BASE-T接口，由於採用了1000BASE-T接口，相應PHY402和PHY403也要採用GE PHY，GE PHY也是一種常用的符合IEEE802.3協議標準的器件，所有廠家出產均為統一IEEE802.3協議標準，且價格也比SERDES要低很多。
此時，邏輯器件單元401和邏輯器件單元404的MII接口也要選擇GMII接口或RGMII接口，以求最大限度匹配GE PHY及1000BASE-T接口，因為GMII接口或RGMII接口都是千兆比特媒體無關接口，高於千兆會造成資源的浪費，低於千兆又會造成對GE PHY和1000BASE-T接口傳輸能力的限制。
現在，在本實施例中以收發裝置A為發送端，收發裝置B為接收端，且相應器件選用具有1000BASE-T接口的GE PHY、及具有GMII接口的邏輯器件單元為例描述一下包含兩個收發裝置的收發系統工作方式收發裝置A通過邏輯器件單元401的低速接口接收到發送端通信器件發送來的低速並行信號，通過邏輯器件單元401將此低速並行信號轉換為GMII高速並行信號，通過GMII接口發送到PHY402，此PHY402為GE PHY，PHY402將GMII高速並行信號轉換為高速1000BASE-T串行信號，通過PHY402的1000BASE-T接口傳遞到收發裝置B的1000BASE-T接口，兩個1000BASE-T接口之間採用4對五類平衡雙絞線相連，收發裝置B的1000BASE-T接口，即為PHY403的1000BASE-T接口，此PHY403為GE PHY，PHY403將接收到的高速1000BASE-T串行信號轉換為GMII高速並行信號，並傳遞到邏輯器件單元404的GMII接口，邏輯器件單元404將此GMII高速並行信號轉換為低速並行信號，通過邏輯器件單元404的低速接口將此低速並行信號傳遞到接收端，至此完成一次通訊設備之間的信息傳遞。
如果收發系統中包含2個以上的收發裝置，任何兩個收發裝置之間都將以上述的方式相連，工作方式也是完全相同的。
本發明提供的收發信息的方法實施例具體內容如下在需要發送信息時，首先收到通信器件發出的低速信號，邏輯器件單元此低速信號轉換為高速並行信號，發送至乙太網物理層器件，由乙太網物理層器件轉換為乙太網物理層信號，並通過乙太網物理層接口將乙太網物理層信號發送至接收端設備的乙太網物理層接口；在接收信息時，乙太網物理層器件將通過所述乙太網物理層接口收到的乙太網物理層信號，轉換為高速並行信號，發送至所述邏輯器件單元，由所述邏輯器件單元轉換為低速信號發送至通信器件。
和收發裝置及收發系統裡描述的一樣，如果採用1000BASE-T接口作為乙太網物理層接口，傳遞的乙太網物理層信號也會是高速BASE-T串行信號，相應乙太網物理層器件也要採用GE PHY，邏輯器件單元的媒體無關接口也會採用GMII接口或RGMII接口，進行的信號轉換也變成低速信號和高速GMII並行信號之間的轉換，具體處理過程可參見上述收發裝置及收發系統的工作方式描述。
以上對本發明所提供的一種收發裝置、收發系統及收發信息的方法相應實施例進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1.一種收發裝置，其特徵在於，包括邏輯器件單元、乙太網物理層器件所述邏輯器件單元一端收發與通信器件之間的低速並行信號，一端互聯到所述乙太網物理層器件，傳遞高速並行信號，並完成所述低速並行信號和所述高速並行信號的相互轉換；所述乙太網物理層器件用於進行所述高速並行信號和標準乙太網物理層信號的轉換，並通過其乙太網物理層接口收發所述乙太網物理層信號。
2.如權利要求1所述的收發裝置，其特徵在於，所述乙太網物理層器件為千兆比特乙太網物理層器件；所述乙太網物理層接口為千兆比特乙太網物理層接口。
3.如權利要求1或2所述的收發裝置，其特徵在於，所述邏輯器件單元包含一個低速接口和一個媒體無關接口，並實現所述低速接口和所述媒體無關接口的適配，所述低速接口收發所述邏輯器件單元與通信器件之間的低速並行信號，所述媒體無關接口互聯到所述乙太網物理層器件，傳遞所述高速並行信號。
4.如權利要求3所述的收發裝置，其特徵在於，所述媒體無關接口為千兆比特媒體無關接口或簡化千兆比特媒體無關接口。
5.一種收發系統，其特徵在於，至少包括2個收發裝置，所述收發裝置包括邏輯器件單元、乙太網物理層器件所述邏輯器件單元一端收發與通信器件之間的低速並行信號，一端互聯到所述乙太網物理層器件，傳遞高速並行信號，並完成所述低速並行信號和所述高速並行信號的相互轉換；所述乙太網物理層器件用於進行所述高速並行信號和乙太網物理層信號的轉換，並通過其乙太網物理層接口與其他收發裝置的乙太網物理層接口互聯，收發所述乙太網物理層信號；所述收發裝置的乙太網物理層接口之間通過傳輸媒介互聯。
6.如權利要求5所述的收發系統，其特徵在於，所述乙太網物理層器件為千兆比特乙太網物理層器件；所述乙太網物理層接口為千兆比特乙太網物理層接口；所述乙太網物理層信號為千兆比特乙太網物理層信號；所述傳輸媒介為五類平衡雙絞線。
7.如權利要求5或6所述的收發系統，其特徵在於，所述邏輯器件單元包含一個低速接口和一個媒體無關接口，並實現所述低速接口和所述媒體無關接口的適配，所述低速接口收發所述邏輯器件單元與通信器件之間的低速並行信號，所述媒體無關接口互聯到所述乙太網物理層器件，傳遞所述高速並行信號。
8.如權利要求7所述的收發系統，其特徵在於，所述媒體無關接口為千兆比特媒體無關接口或簡化千兆比特媒體無關接口。
9.一種收發信息的方法，其特徵在於，該方法包括邏輯器件單元將收到的通信器件發出的低速信號轉換為高速並行信號，發送至乙太網物理層器件，由所述乙太網物理層器件轉換為乙太網物理層信號，並通過乙太網物理層接口將所述乙太網物理層信號發送至接收端設備的乙太網物理層接口；所述乙太網物理層器件將通過所述乙太網物理層接口收到的乙太網物理層信號，轉換為高速並行信號，發送至所述邏輯器件單元，由所述邏輯器件單元轉換為低速信號發送至通信器件。
10.如權利要求9所述的收發信息的方法，其特徵在於，所述乙太網物理層器件為千兆比特乙太網物理層器件；所述乙太網物理層接口為千兆比特乙太網物理層接口；所述乙太網物理層信號為千兆比特乙太網物理層信號。
11.如權利要求9或10所述的收發信息的方法，其特徵在於，所述高速並行信號為高速媒體無關接口並行信號。
12.如權利要求11所述的收發信息的方法，其特徵在於，所述高速媒體無關接口並行信號為高速千兆媒體無關接口並行信號。
全文摘要
本發明公開了一種收發裝置，包括邏輯器件單元、乙太網物理層器件所述邏輯器件單元一端收發與通信器件之間的低速並行信號，一端互聯到所述乙太網物理層器件，傳遞高速並行信號，並完成所述低速並行信號和所述高速並行信號的相互轉換；所述乙太網物理層器件用於進行所述高速並行信號和標準乙太網物理層信號的轉換，並通過其乙太網物理層接口收發所述乙太網物理層信號。本發明還公開了一種收發系統，至少包括2個收發裝置，所述收發裝置的乙太網物理層接口之間通過傳輸媒介互聯。本發明還公開了一種收發信息的方法，利用上述裝置完成信息的收發。通過應用本發明，可採用普通標準儀器進行測試，可選擇任何廠家的器件，有效降低成本。
文檔編號H04L5/00GK1946088SQ200610150540
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月16日 優先權日2006年10月16日
發明者張耀文, 項能武, 李振亞 申請人:華為技術有限公司