基于ASIC FPGA的IPv6路由器PoS接口设计

　　155Mbit/sPoS接口是IPv6路由器所提供的一种重要的PoS接口,本文介绍基于PMC公司PM5380型8×155Mbit/s和Xilinx公司VIRTEX -II PRO型300万门的大规模可编程器件的网络接口硬件设计与实现方案,也给出其中关键的FPGA设计。该设计在国家数字交换系统工程技术研究中心研制的IPv6路由器（国家863重大项目）中已经获得实现,性能良好。

　　1 155Mbit/sPoS接口工作原理

　　1.1IPv6路由器体系结构

　　IPv6路由器主要包含如下子系统：线路接口子系统、多功能转发子系统（“多功能”主要是指该转发系统支持多种协议类型：IPv4、 IPv6、MPLS）、高速交换子系统和主控（完成各个子系统的管理,集中处理本路由器收到的路由信息,计算并更新路由表）以及OAM（操作维护台）。图 1是IPv6路由器的体系结构。

　　不同类型的网络分别通过相应类型的线路接口接入路由器,数据从线路接口进入路由器后再进行转发和交换,在此过程获取指明下一路网络的路的信息,最终从相应的接口以输出网络要求的格式输出。PoS线路接口就是是线路接口子系统的一种。

　　1．2 155Mbit/s PoS接口的工作原理

　　155Mbit/s PoS线路接口板的设计目标是为IPv6路由器提供8个155Mbit/s PoS接口,并支持IPv4、IPv6和MPLS包。在接收方向上将封装在SDH帧中的IP包提取出来送到协议处理单元或转发模块处理;在发送方向上将 IP包封装在SDH帧中,然后送到SDH传送网上。

　　155Mbit/s PoS线路接口板的主要功能就是实现IP数据包和SDH帧的映射和去映射,具体功能可从接收和发送二个方向详细描述。

　　在接收方向（到达路由器）的主要功能有：

　　·接收外部线路光信号,进行光/电转换,以串行数据输出;

　　·对串行数据进行串并转换,得到SDH帧;

　　·对SDH帧进行去开销和拆帧处理,输出SDH网管信息并提取出HDLC帧;

　　·从HDLC帧中提取出PPP分组;

　　·检测PPP分组类型,区分PPP协议分组和PPP数据分组;

　　·对于PPP协议分组,送到线路接口处理机去处理;

　　·对于PPP数据分组,提取出其中的IP包或MPLS包,按照要求格式转换后送到缓存（FIFO）中。

　　发送方向（离开路由器）的主要功能有：

　　·接收输出处理模块的IP分组,去除内部IP包头,形成PPP分组,并将它输出到相应的线路接口上;

　　·接收本地生成的PPP协议分组;

　　·将PPP协议分组与该线路接口上的PPP数据分组进行合路;对每一路PPP分组进行HDLC成帧和SDH成帧处理;

　　·对SDH帧数据进行并串行转换;

　　·将串行数据进行电光转换后发送出去。