ilp多级复接自适应同步技术

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1、ILP多级复接自适应同步技术

2、第1...摘要：结合实用化综合业务接入系统内部标签分组（ILP）在系统中的传输与处理结构，针对ILP在系统中基于多总线背板传输的时延与同步问题，提出了一种实用的“一对多”背板总线传输的自适应bit位同步和ILP包同步解决方案和实现方法，并讨论了空闲字节（IdleBytes）对业务承载效率的影响。系统内部标签分组（ILP：Inner-systemLabeledPacket）传输与交换技术是国家“863”通信技术主题重大课题——“实用化综合接入系统研究与开发”课题的关键技术之一

3、[5]，目的在于实现基于“分组化环境和业务分类”条件下的接入段全带宽动态分配和利用，并充分保证实时业务的QoS(QualityOfService)。实用化综合接入系统的ILP传输与分组化处理结构如图1所示。图1口远端模块的话音用户接口完成对电路型载荷数据的分组化处理，500)this.style.ouseg(this)">封装相应的系统内部标签，形成标准话音数据输出缓冲区；数据用户接口完成对IP数据的解析处理、内部标签封装，并形成IP数据输出缓冲区。局端模块的网接口完成对电路型载荷ILP的标签卸载处理，

4、恢复相应的电路业务模式；数据网接口完成对数据型ILP的标签卸载，恢复IP净载荷数据，进入IP网。系统的ILP分组流处理单元是系统基于内部标签分组（ILP）的输入输出核心处理单元，主要功能是完全系统内部传输带宽的动态分配、ILP分组的I/O调度和系统网管（NMS）的通道管理等。1问题的提出系统的ILP分组流处理单元主导其它接口板数据交互的实现，在硬件上采用“通用”背板总线技术（这里的“通用”是指系统的远端或局端除了ILP分组流处理单元以外的接口板的位置并不固定，是可以互换的）。并且，为满足系统大吞吐量（2

5、.5Gbps以上）的要求，系统采用并行总线方式降低数据处理速率（考虑总线过宽导致系统成本上升，本系统背板采用32位同步总线，双向设计）。因此总线速率在40M可实现2.5Gbps吞吐能力，实际按60M总线速率设计。ILP分组流处理单元与其它模块间的接口及数据流向如图2所示，其中：500)this.style.ouseg(this)">·S接口（无论在远端还是局端）都是ILP分组流处理单元与高速光传输接口板的ILP数据传输接口，包括数据总线、控制总线、地址选择总线、时钟及缓冲区充盈状态指示总线等。·G接口在

6、远端是ILP分组流处理单元面向各用户接入板的数据输入输出和总线控制接口，在局端是面向网络侧的数据输入输出和总线控制接口。G接口通过背板总线与各用户接入板、电路业务处理板或千兆以太网接口板相联。·H接口是标准HDLC链路传输口中，在远端用于实现模块网管主要与用户接入板、电路业务处理板之间的信令及网管业务连接。在局端用于实现模块网管主机与数据I/O调度和带宽动态分配单元之间的信令及网管业务连接。由于ILP分组流处理单元对各业务接口板或传输板的访问都是通过“通用”背板总线进行的，而且这种访问是“一点对多点”、

7、“多级驱动隔离”、“高速电气”交互式访问，因而板间数据和控制总线时延τ的不一致性必定存在（如图3所示），不可避免地会产生以下总线同步问题：（1）由于板间总线的布局和路径不同，总线信号时延值τ存在离散性，因而“主从”结构背板总线数据传输的同步锁存时钟相位难以确定；500)this.style.ouseg(this)">（2）控制和使能信号与数据总线信号在背板上传输时延的不确定性，造成数据读写和逻辑控制等同步操作可靠性差；（3）板间进行连续的ILP包传输时，由于数据和控制总线时序逻辑的失步或偏差，当主板收到

8、包结束标志时，下一操作指令或许已经有效（读写操作是连续进行的），对端下一包的头数据也可能已进入总线，因而造成包同步传输的失败（包首尾交迭或丢失）。（4）这种不同的访问时延在系统热备份切换或热插拔时表现出的不确定性更加严重。2多级复接时延的自适应匹配方法为了解决背板总线多级复接自适应同步问题，笔者在ILP分组流处理单元设计中采用了基于ILP分组的延自适应匹配技术（Self-adaptiveMatchingTechnique），即ILP分组流处理单元在系统启动时对各个业务接口板或传输板的总线数据到达时延进行

9、感知测试。通过一个所谓“学习——统计——设定”的单板总线时延训练过程，确定“主从”结构的总线传输时延参数。该时延参数在系统运行过程中可通过底层驱动软件或上层网管软件进行修正，以保证系统总线同步的可靠性。ILP分组流处理单元的总线同步时延τ的训练测试包括系统自检（所有板外FIFO正常工作与否的测试）、各个功能处理模块的工作测试、时钟校正、发送与接收测试包等，主过程如下：（1）自学习过程（Self-learningProcess）500)thi