基于ASIC FPGA的IPv6路由器PoS接口設計

　　155Mbit/s PoS接口是IPv6路由器所提供的一種重要的PoS接口,本文介紹基于PMC公司PM5380型8×155Mbit/s和Xilinx公司VIRTEX -II PRO型300萬門的大規模可編程器件的網絡接口硬件設計與實現方案,也給出其中關鍵的FPGA設計。該設計在國家數字交換系統工程技術研究中心研制的 IPv6路由器（國家863重大項目）中已經獲得實現,性能良好。

　　1 155Mbit/s PoS接口工作原理

　　1.1 IPv6路由器體系結構

　　IPv6路由器主要包含如下子系統：線路接口子系統、多功能轉發子系統（“多功能”主要是指該轉發系統支持多種協議類型：IPv4、 IPv6、MPLS）、高速交換子系統和主控（完成各個子系統的管理,集中處理本路由器收到的路由信息,計算并更新路由表）以及OAM（操作維護臺）。圖 1是IPv6路由器的體系結構。

　　不同類型的網絡分別通過相應類型的線路接口接入路由器,數據從線路接口進入路由器后再進行轉發和交換,在此過程獲取指明下一路網絡的路的信息,最終從相應的接口以輸出網絡要求的格式輸出。PoS線路接口就是是線路接口子系統的一種。

　　1．2 155Mbit/s PoS接口的工作原理

　　155Mbit/s PoS線路接口板的設計目標是為IPv6路由器提供8個155Mbit/s PoS接口,并支持IPv4、IPv6和MPLS包。在接收方向上將封裝在SDH幀中的IP包提取出來送到協議處理單元或轉發模塊處理;在發送方向上將 IP包封裝在SDH幀中,然后送到SDH傳送網上。

　　155Mbit/s PoS線路接口板的主要功能就是實現IP數據包和SDH幀的映射和去映射,具體功能可從接收和發送二個方向詳細描述。

　　在接收方向（到達路由器）的主要功能有：

　　·接收外部線路光信號,進行光/電轉換,以串行數據輸出;

　　·對串行數據進行串并轉換,得到SDH幀;

　　·對SDH幀進行去開銷和拆幀處理,輸出SDH網管信息并提取出HDLC幀;

　　·從HDLC幀中提取出PPP分組;

　　·檢測PPP分組類型,區分PPP協議分組和PPP數據分組;

　　·對于PPP協議分組,送到線路接口處理機去處理;

　　·對于PPP數據分組,提取出其中的IP包或MPLS包,按照要求格式轉換后送到緩存（FIFO）中。

　　發送方向（離開路由器）的主要功能有：

　　·接收輸出處理模塊的IP分組,去除內部IP包頭,形成PPP分組,并將它輸出到相應的線路接口上;

　　·接收本地生成的PPP協議分組;

　　·將PPP協議分組與該線路接口上的PPP數據分組進行合路;對每一路PPP分組進行HDLC成幀和SDH成幀處理;

　　·對SDH幀數據進行并串行轉換;

　　·將串行數據進行電光轉換后發送出去。