2 方案設(shè)計(jì)

　　根據(jù)88E1111的功能特點(diǎn)和基帶光纖拉遠(yuǎn)的設(shè)計(jì)要求,本文提出了用88E1111完成數(shù)字微波接力系統(tǒng)基帶光纖拉遠(yuǎn)的接口設(shè)計(jì)方案。接口設(shè)計(jì)方案框圖如圖1所示,主要由室內(nèi)單元、室外單元2部分組成。發(fā)方向,室內(nèi)單元業(yè)務(wù)碼流輸入FPGA復(fù)分解器,完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)打包,封裝成符合IEEE802．3標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu),通過GMII接口發(fā)送到88E1111,由88E1111完成數(shù)據(jù)并串轉(zhuǎn)換,通過高速串行信號(hào)接口將信號(hào)發(fā)送到1．25 G光收發(fā)器,完成電光轉(zhuǎn)換后向室外單元發(fā)送1．25 G光信號(hào)。室外單元1．25 G光收發(fā)器接收光信號(hào),完成光電轉(zhuǎn)換,通過高速串行信號(hào)接口將高速電信號(hào)輸入88E1111,由88Ellll完成數(shù)據(jù)串并轉(zhuǎn)換,通過GMII接口將并行數(shù)據(jù)發(fā)送到FPGA調(diào)制解調(diào)器,完成數(shù)據(jù)解幀、調(diào)制后,通過中頻射頻單元向空中發(fā)送無(wú)線射頻信號(hào)。收方向?yàn)榘l(fā)方向的逆向流程。

　　3 硬件設(shè)計(jì)

　　圖2所示是1．25 G光收發(fā)器SSFF315l的電路原理圖,其收發(fā)引腳RD±、TD±分別連接到88E1111的高速串行信號(hào)接口S_IN±、S_0UT±信號(hào)。圖3所示是88E1111的電路原理圖,其主要引腳連接關(guān)系如下：GMII接口信號(hào)(詳見表1連接到FPGA;Management接口信號(hào)MDl0、MDC連接到微處理器;Config接口信號(hào)按表2映射關(guān)系連接到LED接口;XTALl引腳輸入125 MHz時(shí)鐘信號(hào),頻率穩(wěn)定度±50 ppm;RSET為芯片參考電壓輸入引腳,通過5 kΩ精密電阻連接到地;SEL_FREQ為時(shí)鐘輸入選擇引腳,接低電平時(shí),選擇125 MHz時(shí)鐘輸入。

　　88E1111完全按照IEEE802.3協(xié)議工作。TX_CLX為發(fā)送時(shí)鐘,TX_EN為發(fā)送使能信號(hào),TX_EN有效時(shí),在發(fā)送時(shí)鐘TX_CLK的上升沿傳送數(shù)據(jù),TXD[7：0]至88E1111,完成發(fā)送操作。RX_CLK為接收時(shí)鐘,RX_DV是接收數(shù)據(jù)使能信號(hào)。RX_DV有效時(shí),在接收時(shí)鐘 RX_CLK的上升沿從88E1111接收數(shù)據(jù)RXD[7：0],完成接收操作。

　　4 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

　　4．1 電氣接口匹配

　　88E111l的高速串行信號(hào)接口為CML接口,光收發(fā)器的信號(hào)接口為LVPECL接口。因此接口之間要增加CML轉(zhuǎn)LVPECL電氣接口匹配電路。采用交流耦合接口匹配電路時(shí),發(fā)送端在IVPECL的2個(gè)輸出信號(hào)上各加一個(gè)到地的偏置電阻,即圖2中R9、R10,電阻值選取范圍142～200Ω。輸入端在LVPECL的2個(gè)輸入信號(hào)之間跨接一個(gè)電阻,即R5,阻值取100 Ω。

　　4．2 GMII接口設(shè)計(jì)

　　GMII接口數(shù)據(jù)速率達(dá)到125 Mb／s,速率較高,為了避免各個(gè)信號(hào)在PCB板上由于傳播時(shí)延不同而造成相位誤差,布線時(shí),TXD[7：0]、CTX_CLK、TX_EN為一組信號(hào),RXD[7：0]、RX_CLK、RX_DV為一組信號(hào),兩組信號(hào)必須嚴(yán)格等長(zhǎng)。

　　4．3 PCB布線設(shè)計(jì)

　　基帶光纖拉遠(yuǎn)接口板上有LVTTL、LVPECL、CML等多種信號(hào)。為避免相互干擾,PCB布線時(shí)應(yīng)注意,在差分線對(duì)內(nèi),2條線之間的距離應(yīng)盡可能短,以保持接收器的共模抑制能力,在PCB板上,2條差分線之間的距離應(yīng)盡可能保持一致,以避免差分阻抗的不連續(xù)性。

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　基于88E1111的基帶光纖拉遠(yuǎn)接口設(shè)計(jì)方案,在千兆、全雙工運(yùn)行模式下,接口數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)800 Mb／s;在單模光纖傳輸時(shí),傳輸距離可達(dá)20 km,完全達(dá)到數(shù)字微波接力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。本方案已在多個(gè)數(shù)字微波接力產(chǎn)品中得到應(yīng)用,具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。相比傳統(tǒng)的方案有以下2個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：1)傳輸數(shù)據(jù)采用符合IEEE802．3協(xié)議的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu),接口標(biāo)準(zhǔn)、可靠;2)采用光纖作為傳輸介質(zhì),避免了系統(tǒng)的室內(nèi)外單元之間饋線連接的不便,大大降低了系統(tǒng)成本和設(shè)備開通的難度。