CN101719856B - 兼容10ge lan端口和wan端口的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种兼容10GE LAN端口和WAN端口的方法和装置，应用于包含兼容10GE LAN端口工作模式和10GE WAN端口工作模式的10GE物理层通道的10GE设备中，所述方法包括：10GE设备在收到上层发来的模式选择命令后，根据该命令中携带的工作模式信息将10GE物理层通道置为相应的工作模式，并为该通道提供工作在该种工作模式下所需的工作时钟。所述装置包括：控制单元、可配置时钟单元和10GE物理层通道。采用本发明后，10GE端口既能连接10GE LAN业务，又能连接10GE WAN业务，实现了10GE设备在局域网和广域网中的应用，在不增加开发成本的情况下丰富了端口功能，扩展了设备的应用范围。

Description

兼容10GE LAN端口和WAN端口的方法和装置
技术领域
本发明涉及以太网技术，尤其涉及到一种兼容10GE LAN(Local AreaNetwork，局域网)端口和WAN(Wide Area Network，广域网)端口的方法和装置。
背景技术
随着因特网的快速发展，数据流量对带宽的要求也越来越高，支撑数据业务的以太网技术也从10M以太网、100M以太网、1000M以太网发展到最新推出的万兆以太网，即10GE。
10GE技术是开放***互联(Open System Interconnection，OSI)七层参考模型中定义的物理层和数据链路层技术，OSI的数据链路层对应10GE的MAC层(Media Access Control Layer，媒体访问控制层)，OSI物理层对应10GE的PHY层(Physical Layer，物理层)；在10GE的体系结构中，PHY可进一步划分为物理媒介相关子层(Physical Media Dependent，PMD)和物理编码子层(Physical Coding Sublayer，PCS)。
10GE技术制定了两种不同的物理层标准，一种是与传统以太网连接的10GE“LAN PHY″(10GE LAN物理层通道)，对应10GE LAN端口，支持10GE LAN业务，比特速率是10.3125Gbps；另一种是与SDH(SynchronousDigital Hierarchy，同步数字系列)/SONET(Synchronous Optical Network，同步光纤网络)广域网连接的10GE“WAN PHY”(10GE WAN物理层通道)，对应10GE WAN端口，支持10GE WAN业务，比特速率是9.95328Gbps。LAN PHY和WAN PHY的区别就在于PCS不同，WAN PHY有一个WAN接口子层(WAN Interface Sublayer，WIS)，包含了一个简化的SONET/SDH成帧器，支持OC-192/STM-64。
10GE LAN PHY和WAN PHY由于工作环境不同，对于各项指标的要求存在较大的差异，要求***的配置方式也不相同，所以现在的10GE设备往往只支持10GE LAN端口和10GE WAN端口中的一种，严重限制了设备的应用范围。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种兼容10GE LAN端口和WAN端口的方法和装置，以解决现有技术中10GE设备只能支持上述两种端口中的一种的限制。
为解决上述问题，本发明提供了一种兼容10GE局域网(LAN)端口和广域网(WAN)端口的方法，应用于包含兼容10GE LAN端口工作模式和10GE WAN端口工作模式的10GE物理层通道的10GE设备中，包括：
所述10GE设备在收到上层发来的模式选择命令后，根据该命令中携带的工作模式信息将所述10GE物理层通道置为相应的工作模式，并为该10GE物理层通道提供工作在该种工作模式下所需的工作时钟。
进一步地，上述方法还可具有以下特征：
所述10GE设备根据模式选择命令中携带的工作模式信息将所述10GE物理层通道置为相应的工作模式是指：所述10GE设备通过电平控制将所述述10GE物理层通道中的模式选择管脚上的电压置为表示相应工作模式的值。
进一步地，上述方法还可具有以下特征：
当所述模式选择管脚上的电压被置为高电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE WAN端口工作模式，当被置为低电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE LAN端口工作模式；
或者，当所述模式选择管脚上的电压被置为高电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE LAN端口工作模式，当被置为低电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE WAN端口工作模式。
进一步地，上述方法还可具有以下特征：
在所述10GE设备内设有多个分频寄存器，且所述10GE设备上有一个源时钟输入；
所述10GE设备为所述10GE物理层通道提供工作在该种工作模式下所需的工作时钟是指：所述10GE设备根据模式选择命令中携带的工作模式信息分别向各分频寄存器输出相应的值，所述10GE设备内的电路根据各分频寄存器的值按照内部配置的算法对输入时钟进行运算，并将经过运算得到的时钟输出到所述10GE物理层通道。
本发明还提供了一种兼容10GE局域网(LAN)端口和广域网(WAN)端口的装置，包括：控制单元、可配置时钟单元和10GE物理层通道；
所述控制单元用于在收到上层发来的模式选择命令后，根据该命令中携带的工作模式信息将所述10GE物理层通道置为相应的工作模式，且向所述可配置时钟单元发送时钟配置信号，其中携带所述工作模式的相关信息；
所述10GE物理层通道兼容10GE LAN端口工作模式和10GE WAN端口工作模式，用于在所述控制单元的配置下，工作在所述10GE LAN端口工作模式或10GE WAN端口工作模式；
所述可配置时钟单元用于在接收到所述时钟配置信号后，根据其中携带的所述工作模式的相关信息为所述10GE物理层通道提供工作在该种工作模式下所需的工作时钟。
进一步地，上述装置还可具有以下特征：
所述控制单元用于根据模式选择命令中携带的工作模式信息将所述10GE物理层通道置为相应的工作模式是指：所述控制单元用于通过电平控制将所述10GE物理层通道中的模式选择管脚上的电压置为表示相应工作模式的值。
进一步地，上述装置还可具有以下特征：
当所述模式选择管脚上的电压被置为高电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE WAN端口工作模式，当所述模式选择管脚上的电压被置为低电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE LAN端口工作模式；
或者，当所述模式选择管脚上的电压被置为高电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE LAN端口工作模式，当所述模式选择管脚上的电压被置为低电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE WAN端口工作模式。
进一步地，上述装置还可具有以下特征：
所述可配置时钟单元中设有多个分频寄存器，且该可配置时钟单元有一个源时钟输入；
所述控制单元用于向所述可配置时钟单元发送时钟配置信号，其中携带所述工作模式的相关信息是指：所述控制单元用于向所述可配置时钟单元中的每一分频寄存器输出一与所述模式选择命令中携带的工作模式相对应的值；
所述可配置时钟单元用于在接收到所述时钟配置信号后，根据其中携带的工作模式的相关信息为所述10GE物理层通道提供工作在该种工作模式下所需的工作时钟是指：所述可配置时钟单元根据所述各分频寄存器的值按照内部配置的算法对输入时钟进行运算，并将经过运算得到的时钟输出到所述10GE物理层通道。
进一步地，上述装置还可具有以下特征：
所述10GE物理层通道为支持10GE LAN端口和10GE WAN端口的专用物理层(PHY)芯片。
进一步地，上述装置还可具有以下特征：
所述可配置时钟单元由多速率时钟倍频芯片以及时钟驱动芯片构成。
采用本发明可根据应用需要对10GE装置内的各模块进行相应配置，可以把10GE端口配置为10GE LAN端口和10GE WAN端口两种模式，使10GE端口既能连接10GE LAN业务，又能连接10GE WAN业务，实现了10GE设备在局域网和广域网中的应用，在不增加开发成本的情况下丰富了端口功能，扩展了设备的应用范围。
附图说明
图1为本发明实施例中兼容10GE LAN端口和WAN端口的装置结构图；
图2为本发明实施例中兼容10GE LAN端口和WAN端口的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。
本发明所述方法应用于包含兼容10GE LAN端口工作模式和10GEWAN端口工作模式的10GE物理层通道的10GE设备中，其基本构思是：该10GE设备在收到上层发来的模式选择命令后，根据该命令中携带的工作模式信息将上述10GE物理层通道置为相应的工作模式，并为该10GE物理层通道提供工作在该种工作模式下所需的工作时钟。
其中，根据模式选择命令中携带的工作模式信息将上述10GE物理层通道置为相应的工作模式可以但不限于采用以下方式实现：10GE设备通过电平控制将上述10GE物理层通道中的模式选择管脚上的电压置为表示相应工作模式的值。优选的，当模式选择管脚上的电压被置为高电平时，表示上述10GE物理层通道会选择工作在10GE WAN端口工作模式，当被置为低电平时，表示上述10GE物理层通道会选择工作在10GE LAN端口工作模式；或者，当模式选择管脚上的电压被置为高电平时，表示上述10GE物理层通道会选择工作在10GE LAN端口工作模式，当被置为低电平时，表示上述10GE物理层通道会选择工作在10GE WAN端口工作模式。
在该10GE设备内设置多个分频寄存器，且该10GE设备中有一个源时钟输入，该源时钟可以由***侧提供。则10GE设备为该10GE物理层通道提供工作在该种工作模式下所需的工作时钟可以但不限于采用以下方式实现：10GE设备根据模式选择命令中携带的工作模式信息向上述多个分频寄存器分别输出相应的值，该多个寄存器按照内部配置的算法对分配到其上的值及输入时钟进行级联运算，并将经过运算得到的时钟输出到10GE物理层通道。这个时钟即可作为10GE物理通道的工作时钟。
此外，如图1所示，本发明所述装置包括：控制单元、可配置时钟单元和10GE物理层通道；控制单元与可配置时钟单元可通过一定的通信总线(如SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)串行总线或I2C(InterIntegrated Circuit，内部整合电路)总线)相连。
控制单元用于在收到上层发来的模式选择命令后，根据该命令中携带的工作模式信息将10GE物理层通道置为相应的工作模式，且向可配置时钟单元发送时钟配置信号，其中携带上述工作模式的相关信息；
10GE物理层通道兼容10GE LAN端口工作模式和10GE WAN端口工作模式，其用于在控制单元的配置下，工作在10GE LAN端口工作模式或10GEWAN端口工作模式；
可配置时钟单元用于在接收到时钟配置信号后，根据其中携带的工作模式的相关信息为10GE物理层通道提供工作在该种工作模式下所需的工作时钟。
其中，控制单元根据模式选择命令中携带的工作模式信息将10GE物理层通道置为相应的工作模式可以但不限于采用以下方式实现：控制单元通过电平控制将上述10GE物理层通道中的模式选择管脚上的电压置为表示相应工作模式的值。因此，控制单元可以采用CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)实现，也可以由可编程器件实现。优选的，当控制单元将模式选择管脚上的电压置为高电平时，上述10GE物理层通道会选择工作在10GEWAN端口工作模式，当将模式选择管脚上的电压置为低电平时，10GE物理层通道会选择工作在10GE LAN端口工作模式；或者，当控制单元将模式选择管脚上的电压置为高电平时，10GE物理层通道会选择工作在10GELAN端口工作模式，当控制单元将模式选择管脚上的电压置为低电平时，10GE物理层通道会选择工作在10GE WAN端口工作模式。
可配置时钟单元中设有多个分频寄存器，且该可配置时钟单元上有一个源时钟输入，该源时钟可以由***侧提供。则控制单元用于向可配置时钟单元发送时钟配置信号，其中携带上述工作模式的相关信息是指：控制单元用于向可配置时钟单元中的多个分频寄存器输出与所述模式选择命令中携带的工作模式相对应的值；而可配置时钟单元用于在接收到时钟配置信号后，根据其中携带的工作模式的相关信息为10GE物理层通道提供工作在该种工作模式下所需的工作时钟是指：可配置时钟单元根据各分频寄存器的值按照内部配置的算法对输入时钟进行组合运算，并将经过运算得到的时钟输出到10GE物理层通道。这个时钟即可作为10GE物理通道的工作时钟。
例如，10GE设备向可配置时钟单元内的三个可配置的分频寄存器输出的值分别为N1、N2、N3，可配置时钟单元进行运算处理后，输出时钟与输入时钟的频率关系为F(out)＝(F(in)/N3)×N2/N1，其中F(out)为可配置时钟单元输出的时钟频率，F(in)为***提供给可配置时钟单元的输入时钟频率。
10GE物理层通道包含LAN PHY和WAN PHY的功能，支持10GE LAN业务和10GE WAN业务，其通过一定的配置方式可配置为LAN PHY或WANPHY，因此在具体实现时该10GE物理层通道可以由支持10GE LAN和WAN的专用PHY芯片实现，也可由支持10GE和OC-192/STM-64速率的SERDES(并串行与串并行转换器)实现10GE物理层通道的PMD功能，由FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)实现10GE物理层通道的LAN PCS和WAN PCS功能。例如，10GE物理层通道可以采用万兆以太网LAN/WAN收发器实现如Broadcom公司的BCM8705、AMCC公司的S19263等等，也可以采用Serdes芯片BCM8152，加上FPGA实现的LAN/WAN PCS子层实现。
可配置时钟单元可以由多速率时钟倍频芯片SI53XX系列芯片以及时钟驱动芯片构成，在10GE物理层通道工作在LAN PHY模式时，可配置时钟单元输出LAN PHY所需时钟，如频率为161.13MHz的时钟、156.25MHz的时钟或其他频率的时钟信号；在10GE物理层通道工作在WAN PHY模式时，可配置时钟单元输出WAN PHY所需时钟，如频率为155MHz的时钟或其他频率的时钟信号。
下面用本发明的一应用实例进一步加以说明。
图2所示为配置10GE端口为10GE LAN端口或10GE WAN端口的工作步骤流程图，包括：
步骤一、控制单元接收上层命令(如网管发来的命令)，根据其中携带的工作模式信息判断应用需要，即判断要把该10GE设备上的端口设置为10GE LAN端口还是10GE WAN端口；
步骤二、控制单元对10GE物理层通道的工作模式进行配置，把10GE物理层通道配置为WAN PHY或LAN PHY，即若控制单元在步骤一中判断出要把10GE设备上的端口设置为10GE WAN端口，则进行以下操作：控制单元将将10GE物理层通道上的模式选择管脚上的电压置为高电平，使10GE物理层通道工作在WAN PHY模式；若判断出要把10GE设备上的端口设置为10GE LAN端口，则进行以下操作：控制单元将将10GE物理层通道上的模式选择管脚上的电压置为低电平，使10GE物理层通道工作在LANPHY模式；
步骤三、控制单元对可配置时钟单元进行配置，把可配置时钟单元输出的时钟频率配置为10GE物理层通道工作模式所需要的时钟，即若控制单元在步骤一中判断出要把10GE端口设置为10GE WAN端口，则进行以下操作：控制单元对可配置时钟单元的寄存器组写入一特定的值，使可配置时钟单元输出10GE WAN PHY所需的时钟信号，如155.52MHz时钟信号；若控制单元在步骤一中判断出要把10GE端口设置为10GE LAN端口，则进行以下操作：控制单元对可配置时钟单元的寄存器组写入另一特定的值，使可配置时钟单元输出10GE LAN PHY所需的时钟信号，如156.25MHz时钟信号。
当然，步骤二和步骤三的执行顺序不分先后，同时进行亦可。
本发明提供的兼容10GE LAN端口和WAN端口的方法和装置，使同一个10GE端口具备了10GE LAN端口和WAN端口的功能，根据应用需要，可以使10GE端口连接10GE LAN业务，或者连接10GE WAN业务，扩展了设备的用途和应用范围。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种兼容10GE局域网LAN端口和广域网WAN端口的方法，应用于包含兼容10GE LAN端口工作模式和10GE WAN端口工作模式的10GE物理层通道的10GE设备中，其特征在于，
所述10GE设备在收到上层发来的模式选择命令后，根据该命令中携带的工作模式信息将所述10GE物理层通道置为相应的工作模式，并为该10GE物理层通道提供工作在该种工作模式下所需的工作时钟。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述10GE设备根据模式选择命令中携带的工作模式信息将所述10GE物理层通道置为相应的工作模式是指：所述10GE设备通过电平控制将所述10GE物理层通道中的模式选择管脚上的电压置为表示相应工作模式的值。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
当所述模式选择管脚上的电压被置为高电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE WAN端口工作模式，当被置为低电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE LAN端口工作模式；
或者，当所述模式选择管脚上的电压被置为高电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE LAN端口工作模式，当被置为低电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE WAN端口工作模式。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于，
在所述10GE设备内设有多个分频寄存器，且所述10GE设备上有一个源时钟输入；
所述10GE设备为所述10GE物理层通道提供工作在该种工作模式下所需的工作时钟是指：所述10GE设备根据模式选择命令中携带的工作模式信息分别向各分频寄存器输出相应的值，所述10GE设备内的电路根据各分频寄存器的值按照内部配置的算法对所述源时钟进行运算，并将经过运算得到的时钟输出到所述10GE物理层通道。
5.一种兼容10GE局域网LAN端口和广域网WAN端口的装置，其特征在于，包括：控制单元、可配置时钟单元和10GE物理层通道；
所述控制单元用于在收到上层发来的模式选择命令后，根据该命令中携带的工作模式信息将所述10GE物理层通道置为相应的工作模式，且向所述可配置时钟单元发送时钟配置信号，其中携带所述工作模式的相关信息；
所述10GE物理层通道兼容10GE LAN端口工作模式和10GE WAN端口工作模式，用于在所述控制单元的配置下，工作在所述10GE LAN端口工作模式或10GE WAN端口工作模式；
所述可配置时钟单元用于在接收到所述时钟配置信号后，根据其中携带的所述工作模式的相关信息为所述10GE物理层通道提供工作在该种工作模式下所需的工作时钟。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，
所述控制单元用于根据模式选择命令中携带的工作模式信息将所述10GE物理层通道置为相应的工作模式是指：所述控制单元用于通过电平控制将所述10GE物理层通道中的模式选择管脚上的电压置为表示相应工作模式的值。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，
当所述模式选择管脚上的电压被置为高电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE WAN端口工作模式，当所述模式选择管脚上的电压被置为低电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE LAN端口工作模式；
或者，当所述模式选择管脚上的电压被置为高电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE LAN端口工作模式，当所述模式选择管脚上的电压被置为低电平时，所述10GE物理层通道选择工作在10GE WAN端口工作模式。
8.如权利要求5～7中任意一项所述的装置，其特征在于，
所述可配置时钟单元中设有多个分频寄存器，且该可配置时钟单元有一个源时钟输入；
所述控制单元用于向所述可配置时钟单元发送时钟配置信号，其中携带所述工作模式的相关信息是指：所述控制单元用于向所述可配置时钟单元中的每一分频寄存器输出一与所述模式选择命令中携带的工作模式相对应的值；
所述可配置时钟单元用于在接收到所述时钟配置信号后，根据其中携带的工作模式的相关信息为所述10GE物理层通道提供工作在该种工作模式下所需的工作时钟是指：所述可配置时钟单元根据各分频寄存器的值按照内部配置的算法对所述源时钟进行运算，并将经过运算得到的时钟输出到所述10GE物理层通道。
9.如权利要求5～7中任意一项所述的装置，其特征在于，
所述10GE物理层通道为支持10GE LAN端口和10GE WAN端口的专用物理层(PHY)芯片。
10.如权利要求5或8所述的装置，其特征在于，
所述可配置时钟单元由多速率时钟倍频芯片以及时钟驱动芯片构成。
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