專利名稱：光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包(Packet over Synchronous Digital SDH，簡稱為P0S數(shù)據(jù)包)的發(fā)送裝置。
背景技術(shù)：
在通常的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用當(dāng)中，常常需要對網(wǎng)絡(luò)傳輸情況、數(shù)據(jù)包接收狀況等因素進行 測量。為了進行測量，測試人員通常采用發(fā)送測試包的方式，根據(jù)測試包的傳輸狀況實現(xiàn)測 量的目的。 在測量過程中，通常需要專用的發(fā)包機來發(fā)送用于測量的數(shù)據(jù)包。目前，已經(jīng)有不 少發(fā)包機投入使用，這些發(fā)包機能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的具體要求發(fā)送測量所使用的數(shù)據(jù)包， 從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)測量。 目前所使用的發(fā)包機不僅能夠發(fā)送符合規(guī)格的數(shù)據(jù)包，還能夠?qū)崿F(xiàn)其他的處理，
功能較為強大，但是目前所使用的發(fā)包機等測試設(shè)備的體積較大，功耗較高，價格也較昂
貴，在僅僅需要發(fā)送測試數(shù)據(jù)包而不需要使用發(fā)包機的其他功能的情況下，如果仍舊采用
高成本的發(fā)包機將會浪費大量的成本和能源，并且需要更多的空間來放置發(fā)包機。 針對相關(guān)技術(shù)中發(fā)包機體積大、成本高、以及功耗高的問題，目前尚未提出有效的
解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
針對相關(guān)技術(shù)中發(fā)包機體積大、成本高、以及功耗高的問題，本發(fā)明的目的在于提 供一種光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置，以解決上述問題中的至少之一。
根據(jù)本發(fā)明的光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置由FPGA實現(xiàn)，該裝置包括IP 包生成模塊，用于生成IP包；點對點協(xié)議即PPP包生成模塊，用于對IP包添加協(xié)議域字節(jié)， 根據(jù)協(xié)議要求對IP包進行字節(jié)轉(zhuǎn)義填充以及字節(jié)添加，得到生成PPP幀格式數(shù)據(jù)；SDH生 成模塊，用于根據(jù)SDH協(xié)議對PPP幀格式數(shù)據(jù)添加格式開銷，得到光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包 即P0S數(shù)據(jù)包；串并轉(zhuǎn)換模塊，用于將加擾后的P0S數(shù)據(jù)包由并行轉(zhuǎn)換為串行；光模塊，用 于發(fā)送P0S數(shù)據(jù)包。 其中，PPP包生成模塊包括PPP包生成子模塊，用于生成PPP幀格式數(shù)據(jù)；PPP加 擾模塊，用于對PPP幀格式數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)加擾。 并且，SDH生成模塊包括SDH信號生成模塊，用于對加擾后的PPP幀格式數(shù)據(jù)添加 格式開銷，得到POS數(shù)據(jù)包；SDH信號加擾模塊，用于對POS數(shù)據(jù)包進行信號加擾，得到加擾 后的POS數(shù)據(jù)包，經(jīng)串并轉(zhuǎn)換模塊后以串行數(shù)據(jù)格式提供給光模塊發(fā)送。
優(yōu)選地，SDH信號生成模塊用于對以下字節(jié)中的至少之一添加格式開銷段開銷、 PTR指針、通道開銷。 借助本發(fā)明上述至少一個技術(shù)方案，通過成本較低的FPGA實現(xiàn)POS數(shù)據(jù)包的生成 與發(fā)送，避免使用昂貴、大體積的專用發(fā)包機，降低了成本與能耗。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置的框圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置的詳細結(jié)構(gòu)的
框圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置所產(chǎn)生的PPP幀 格式的示意圖。
具體實施方式

功能概述 考慮到相關(guān)技術(shù)中發(fā)包機體積大、成本高、以及功耗高的問題，本發(fā)明提出采用成 本較低的現(xiàn)場可編程門陣列(Field ProgrammableGate Array,簡稱為FPGA)實現(xiàn)光纖同步 網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包(P0S數(shù)據(jù)包)的生成與發(fā)送，避免使用高成本的專用發(fā)包機，降低了能耗。
下面將詳細描述本發(fā)明的實施例。 圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置的框圖。
如圖1所示根據(jù)本發(fā)明實施例的光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置包括
IP包生成模塊1，用于產(chǎn)生IP包數(shù)據(jù)，計算IP數(shù)據(jù)的CRC校驗值，組成IP包；優(yōu) 選地，IP包生成模塊1可以輸出155. 520Mhz的并行8位IP包格式數(shù)據(jù)；
點對點協(xié)議(Point to Point Protocol,簡稱為PPP)包生成模塊2，連接至IP 包生成模塊1，用于對IP包添加協(xié)議域字節(jié)，并根據(jù)協(xié)議要求對IP包進行字節(jié)轉(zhuǎn)義填 充以及字節(jié)添加，生成PPP幀格式數(shù)據(jù)(類似于高級數(shù)據(jù)鏈路控制(High level Data LinkControl，簡稱為HDLC)); 同步數(shù)字體系(Synchronous Digital Hierarchy,簡稱為SDH)生成模塊3，連接 至PPP包生成模塊2，用于根據(jù)SDH協(xié)議對PPP幀格式數(shù)據(jù)添加格式開銷，得到光纖同步網(wǎng) 絡(luò)上的數(shù)據(jù)包即P0S數(shù)據(jù)包； 串并轉(zhuǎn)換模塊4，連接至SDH生產(chǎn)模塊3，用于將并行16位P0S數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為串行 1位數(shù)據(jù)； 光模塊5，連接至串并轉(zhuǎn)換模塊4，用于發(fā)送經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換后的串行P0S數(shù)據(jù)包。
通過上述裝置能夠?qū)崿F(xiàn)POS數(shù)據(jù)包的發(fā)送，該裝置具有低成本、低能耗、體積小的 優(yōu)點。 下面將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置的具體結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖2所示，圖1中的PPP包生成模塊2可以進一步包括 PPP包生成子模塊21，連接至IP包生成模塊l，用于對IP包添加協(xié)議域字節(jié)，對 IP包進行字節(jié)轉(zhuǎn)義填充和字節(jié)添加，生成PPP幀格式數(shù)據(jù)，其中，添加的字節(jié)可以包括標(biāo) 志域、地址、和控制域等；優(yōu)選地，PPP包生成子模塊21的輸入是來自IP包生成模塊1的 155. 520Mhz的并行8位IP包格式數(shù)據(jù)；并輸出155. 520Mhz的并行16位PPP幀格式數(shù)據(jù)；
PPP加擾模塊22，連接至PPP包生成子模塊21 ，用于對PPP幀格式數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)加 擾，該PPP加擾模塊22接收由PPP包生成子模塊21輸入的155. 520Mhz的并行16位PPP幀格式原始數(shù)據(jù)，并輸出155. 520Mhz的并行16位PPP幀格式數(shù)據(jù)，其中，PPP加擾模塊22 進行加擾時所采用的加擾多項式可以是g(x) = X"+l，也可以采用其他加擾方式，本文不再
--列舉。 圖3是根據(jù)本發(fā)明的光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置所產(chǎn)生的PPP幀格式的 示意圖。 如圖3所示，PPP幀格式中包括標(biāo)志(0x7E)、地址(OxFF)、控制(0x03)、協(xié)議(8/16 位)、PPP信息(IP包/以太網(wǎng)幀)、填充、FCS(16/32位)。
SDH生成模塊3可以進一步包括 SDH信號生成模塊31，連接至PPP加擾模塊22，用于對加擾后的PPP幀格式數(shù)據(jù)添 加格式開銷，得到POS數(shù)據(jù)包，具體地，該模塊可以對段開銷、PTR指針、通道開銷等字節(jié)添 加開銷，并根據(jù)狀態(tài)機控制，在對應(yīng)的位置給出正確的開銷字節(jié)值；優(yōu)選地，該模塊可以接 收由PPP加擾模塊22輸入的155. 520Mhz的并行16位PPP幀格式數(shù)據(jù)，并輸出155. 520Mhz 的STM-16并行16位數(shù)據(jù)，幀頭有效信號； SDH信號加擾模塊32，連接至SDH信號生成模塊31，用于對POS數(shù)據(jù)包進行信號加 擾，得到加擾后的POS數(shù)據(jù)包；優(yōu)選地，該模塊接收來自SDH信號生成模塊31的155. 520Mhz 的STM-16并行16位數(shù)據(jù)、幀頭有效信號，并輸出155. 520Mhz的STM-16并行16位加擾后 數(shù)據(jù)，在加擾過程中，SDH信號加擾模塊32可以利用矩陣法，將串行加解擾轉(zhuǎn)換為16位并 行加解擾； 串并轉(zhuǎn)換模塊4，連接至SDH生產(chǎn)模塊3，具體地，連接在光模塊5和SDH信號加擾 模塊32之間，該串并轉(zhuǎn)換模塊4用于將并行16位POS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為1位串行POS數(shù)據(jù)，以供 光模塊5發(fā)送。 優(yōu)選地，串并轉(zhuǎn)換模塊4可以利用FPGA硬核RocketIO完成對數(shù)據(jù)的串并轉(zhuǎn)換，串 并轉(zhuǎn)換模塊4可以接收來自SDH信號加擾模塊32的頻率為155. 520Mhz的STM-16并行16 位數(shù)據(jù)，并輸出STM-16串行2. 488Gbits/s數(shù)據(jù)。 在串并轉(zhuǎn)換的過程中，SDH系統(tǒng)通常接收串行碼流的輸入信號，但是SDH系統(tǒng)內(nèi)部 對數(shù)據(jù)處理是以字節(jié)為基本單位，所以通常需要將內(nèi)部并行數(shù)據(jù)按一定格式進行串并轉(zhuǎn)換 后作為高速串行信號進行傳輸。 優(yōu)選地，在SDH傳輸系統(tǒng)中，為了便于定時恢復(fù)，要求STM-N信號具有足夠的比特 定時含量，采用擾碼器來防止長連O或長連1的出現(xiàn)，改善傳輸信號特性，增大0、1轉(zhuǎn)換密 度，從而有利于接收端進行時鐘恢復(fù)，減小抖動和降低碼間干擾，提高數(shù)據(jù)接收的準(zhǔn)確性。 SDH信號加擾模塊32可以根據(jù)前端模塊給出的幀頭有效信號，對加擾碼生成器進行初始化 后，開始對輸入16位數(shù)據(jù)進行并行加擾操作，輸出加擾后的16位數(shù)據(jù)，其采用的加擾多項 式可以是g(x) = f+xe+l，其中，STM信號對幀頭位置所在行的前144列數(shù)據(jù)不進行加擾。
綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過成本較低的FPGA實現(xiàn)POS數(shù)據(jù)包 的生成與發(fā)送，避免使用昂貴、大體積的專用發(fā)包機，降低了成本與能耗；并且，由于FPGA 編程簡單方便，具有靈活的可配置性，有助于在使用過程中實現(xiàn)各種功能的擴展。 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用 的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成 的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們 中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的 硬件和軟件結(jié)合。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置，其特征在于，所述裝置由FPGA實現(xiàn)，所述裝置包括IP包生成模塊，用于生成IP包；點對點協(xié)議即PPP包生成模塊，用于對所述IP包添加協(xié)議域字節(jié)，根據(jù)協(xié)議要求對所述IP包進行字節(jié)轉(zhuǎn)義填充以及字節(jié)添加，得到PPP幀格式數(shù)據(jù)；SDH生成模塊，用于根據(jù)SDH協(xié)議對所述PPP幀格式數(shù)據(jù)添加格式開銷，得到光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包即POS數(shù)據(jù)包；串并轉(zhuǎn)換模塊，用于將加擾后的所述POS數(shù)據(jù)包由并行轉(zhuǎn)換為串行；光模塊，用于發(fā)送所述POS數(shù)據(jù)包。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述PPP包生成模塊包括 PPP包生成子模塊，用于生成所述PPP幀格式數(shù)據(jù)；PPP加擾模塊，用于對所述PPP幀格式數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)加擾。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述SDH生成模塊包括SDH信號生成模塊，用于對加擾后的所述PPP幀格式數(shù)據(jù)添加格式開銷，得到所述POS 數(shù)據(jù)包；SDH信號加擾模塊，用于對所述POS數(shù)據(jù)包進行信號加擾，得到加擾后的POS數(shù)據(jù)包，以 供所述光模塊發(fā)送。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述SDH信號生成模塊用于對以下字節(jié)中 的至少之一添加格式開銷段開銷、PTR指針、通道開銷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包的發(fā)送裝置，包括IP包生成模塊，用于生成IP包；點對點協(xié)議即PPP包生成模塊，用于對IP包添加協(xié)議域字節(jié)，根據(jù)協(xié)議要求對IP包進行字節(jié)轉(zhuǎn)義填充以及字節(jié)添加，得到PPP幀格式數(shù)據(jù)；SDH生成模塊，用于根據(jù)SDH協(xié)議對PPP幀格式數(shù)據(jù)添加格式開銷，得到光纖同步網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包即POS數(shù)據(jù)包；串并轉(zhuǎn)換模塊，用于將并行16位POS數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為串行1位數(shù)據(jù)；光模塊，用于發(fā)送串行POS數(shù)據(jù)包。本發(fā)明通過成本較低的FPGA實現(xiàn)POS數(shù)據(jù)包的生成與發(fā)送，避免使用昂貴、大體積的專用發(fā)包機，降低了成本與能耗。
文檔編號H04L29/08GK101699779SQ20091023800
公開日2010年4月28日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者劉興奎, 劉新春, 歷軍, 李靜, 王棟梁, 聶華, 邵宗有 申請人:曙光信息產(chǎn)業(yè)(北京)有限公司