本发明专利技术公开了一种基于高可视化全景调测平台的以太网口对接方法，通过在链路两端设备的任何一端的PHY中增加并行检测功能，保证链路两端的设备中有一个PHY芯片能够清楚获知对端PHY芯片的工作模式，随后将本端设备中PHY芯片的工作模式与对端匹配，通过将PHY芯片设备进行兼容来建立连接，最终实现PHY芯片能够支持100BASE‑FX、1000BASE‑X的物理层协议，支持100BASE‑FX/1000BASE‑X自适应协议。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能变电站网络设备对接
，尤其涉及一种基于高可视化全景调测平台的以太网口对接方法。
技术介绍
目前变电站中的光以太网还有大量应用的是100M光以太网和1000M光以太网，随着IED设备的增加以及报文数据的指数级增长，用户对网络带宽的需求日渐增大，1000M光以太网替代100M光以太网是大势所趋，智能变电站高可视化全景调测平台即搭载1000M光以太网口。但是在1000M光以太网替代100M光以太网的过程中，考虑到投资费用问题，往往不会将光纤两端同时更换为1000M光以太网的设备，而是通过逐级更换接入层、汇集层、核心层设备的方式进行升级工作，由于这两个接口的速率不同，100M光以太网接口数据速率时125Mbps，而1000M光以太网接口数据速率时1250Mbps，无法直接对接建立链路，所以在这个过程中必然存在1000M光以太网设备和100M光以太网设备对接的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于高可视化全景调测平台的以太网口对接方法，能够设计速率不同的光以太网接口进行对接，同时该技术也能够实现在支持自动协商和不支持自动协商的1000M光以太网接口之间自动建立连接。本专利技术采用的技术方案是：一种基于高可视化全景调测平台的以太网口对接方法，包括有如下步骤：A:采用包含PHY芯片的FPGA进行对接，所述的包含PHY芯片的FPGA主要包含五部分，分别是以太网接口电路、100BASE-FX收发器、1000BASE-X收发器、100BASE-FX/1000BASE-X自适应和配置接口；基于100BASE-FX收发器和1000BASE-X收发器的物理层中PCS层、PMA层和PMD层的结构和协议，提取、识别现有的接收码流的码型和速率：B:当PMA层指示有信号在接收时，并行检测进程同时打开100BASE-FX和1000BASE-X的PMA层的串行数据对齐功能：基于PMA层设计NRZI编码与解码， PMA层将NRZI码型的数据流转换成为PCS层链路对应可用的数据流；对PCS层进行串行数据与并行数据之间的转换，从串行数据中恢复时钟信号和串行数据对齐；C:任意一个PMA层的串行数据对齐功能指示对齐后，就将整个PHY芯片切换到指示对齐的那个PMA层相同的工作模式，也即对齐功能调整本端设备PHY芯片的工作模式与对端匹配；D:最终，当两个PMA层都指示对齐，则将所有的PHY芯片切换到1000BASE-X的工作模式；所述的步骤A中具体包括如下步骤：A1:在物理编码层中即PCS层，通过GMII接口的8bit/10bit数据按照8B/10B的规则编码为10bit/8bit一组的数据组，并生成载波监听和冲突检测信号来支持半双工的MAC层使用，管理自动协商进程；A2:物理介质附加层，即在PCS层和PMD层之间传输数据的PMA层将10bit一组的数据组与串行数据进行相互转换，同时为PMD层提供数据环路。本端和对端两个已实现支持自动适应功能的PHY芯片正常建立链路，默认工作模式设置为1000BASE-X，用于保证两个设备的发送初始状态相同，避免出现循环锁死。所述的光口包括以串行高速收发器的FPGA芯片为核心搭建硬件平台，实现1000M光以太网和100M光以太网接口对接。本专利技术通过在链路两端设备的任何一端的PHY中增加并行检测功能，保证链路两端的设备中有一个PHY芯片能够清楚获知对端PHY芯片的工作模式，随后将本端设备中PHY芯片的工作模式与对端匹配，通过将PHY芯片设备进行兼容来建立连接，最终实现PHY芯片能够支持100BASE-FX、1000BASE-X的物理层协议，支持100BASE-FX/1000BASE-X自适应协议。通过网络设备智能化的方式应用于智能变电站二次系统的运维过程中，提高了智能变电站中网络升级换代过程中的端口配置效率，为现场施工的高效运转提供便利。本方法可以广泛引用于以太网PHY芯片上，实现100M光以太网和1000M光以太网的自适应，从而节约网络设备升级过程中的端口配置时间。附图说明图1为本专利技术的流程图。具体实施方式如图1所示，一种基于高可视化全景调测平台的以太网口对接方法，包括有如下步骤：A:采用包含PHY芯片的FPGA进行对接，所述的包含PHY芯片的FPGA主要包含五部分，分别是以太网接口电路、100BASE-FX收发器、1000BASE-X收发器、100BASE-FX/1000BASE-X自适应和配置接口；基于100BASE-FX收发器和1000BASE-X收发器的物理层中PCS层、PMA层和PMD层的结构和协议，提取、识别现有的接收码流的码型和速率：其中，100BASE-FX收发器包括：1OOBASE-FX接收器，主要完成1OOBASE-FX PMA层的工作。首先需要从接收到的125Mbps的串行差分数据流十恢复出125MHz的时钟信号，然后对这125Mbps的差分信号进行NRZI解码，最后对NRZI解码后的数据进行对齐操作，然后输出链路状态信号给1OO/1O00M光以太网自动匹配器。1OOBASE_FX发连器，用以发送-个125Mbps的串行差分数据，其发送的差分数据流为进行了 NRZI编码后的4B/5B编码。当发送器没有数据需要发送的时候需要发送IDLE码流以便维持链路的连接。所述的IOOOBASE_X收发器包括：1000BASE-X接收器，主要完成10DOBASE-X物理层的功能首先需要从接收到的125Gbps的串行数据流中恢复出125Gbps的时钟信号，然后对这个125Gbps的串行数据进行对齐操作，紧接着对齐的数据进行8B/1OB解码，最后输出链路状态信号给100/1000M光以太网自动适配器。1O00BASEX发送器，用以发送125Gbps的串行差分数据，其发送的数据为8B/1OB编码后的串行数据；发送器没有数据发送的时候，需要发送IDLE码流以便维持数据链路的连接。所述的1OOBASE-FX /1000BASE-X自适应，用于解析100BASE-FX收发器和1000BASE-X收点器的状志，调整100BASE-FX收发器和IO00BASE-X收发器的工作模式。实现1000M光以太网接口与100M光以太网接口对接并执行数据交换，通过串行高速收发器的FPGA芯片实现逻辑功能。所述的步骤A中具体包括如下步骤：A1:在物理编码层中即PCS层，通过GMII接口的8bit/10bit数据按照8B/10B的规则编码为10bit/8bit一组的数据组，并生成载波监听和冲突检测信号来支持半双工的MAC层使用，管理自动协商进程；A2:物理介质附加层，即在PCS层和PMD层之间传输数据的PMA层将10bit一组的数据组与串行数据进行相互转换，同时为PMD层提供数据环路；B:当PMA层指示有信号在接收时，并行检测进程同时打开100BASE-FX和1000BASE-X的PMA层的串行数据对齐功能：基于PMA层设计NRZI编码与解码， PMA层将NRZI码型的数据流转换成为PCS层链路对应可用的数据流；对PCS层进行串行数据与并行数据之间的转换，从串行数据中恢复时钟信号和串行数据对齐；C:任意一个PMA层的串行数据对齐功能指示对齐后，就将整个PHY芯片切换到指示对本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于高可视化全景调测平台的以太网口对接方法，其特征在于：包括有如下步骤：A:采用包含PHY芯片的FPGA进行对接，所述的包含PHY芯片的FPGA主要包含五部分，分别是以太网接口电路、100BASE‑FX收发器、1000BASE‑X收发器、100BASE‑FX/1000BASE‑X自适应和配置接口；基于100BASE‑FX收发器和1000BASE‑X收发器的物理层中PCS层、PMA层和PMD层的结构和协议，提取、识别现有的接收码流的码型和速率：B:当PMA层指示有信号在接收时，并行检测进程同时打开100BASE‑FX和1000BASE‑X的PMA层的串行数据对齐功能：基于PMA层设计NRZI编码与解码， PMA层将NRZI码型的数据流转换成为PCS层链路对应可用的数据流；对PCS层进行串行数据与并行数据之间的转换，从串行数据中恢复时钟信号和串行数据对齐；C:任意一个PMA层的串行数据对齐功能指示对齐后，就将整个PHY芯片切换到指示对齐的那个PMA层相同的工作模式，也即对齐功能调整本端设备PHY芯片的工作模式与对端匹配；D:最终，当两个PMA层都指示对齐，则将所有的PHY芯片切换到1000BASE‑X的工作模式。...
【技术特征摘要】
1.一种基于高可视化全景调测平台的以太网口对接方法，其特征在于：包括有如下步骤：A:采用包含PHY芯片的FPGA进行对接，所述的包含PHY芯片的FPGA主要包含五部分，分别是以太网接口电路、100BASE-FX收发器、1000BASE-X收发器、100BASE-FX/1000BASE-X自适应和配置接口；基于100BASE-FX收发器和1000BASE-X收发器的物理层中PCS层、PMA层和PMD层的结构和协议，提取、识别现有的接收码流的码型和速率：B:当PMA层指示有信号在接收时，并行检测进程同时打开100BASE-FX和1000BASE-X的PMA层的串行数据对齐功能：基于PMA层设计NRZI编码与解码， PMA层将NRZI码型的数据流转换成为PCS层链路对应可用的数据流；对PCS层进行串行数据与并行数据之间的转换，从串行数据中恢复时钟信号和串行数据对齐；C:任意一个PMA层的串行数据对齐功能指示对齐后，就将整个PHY芯片切换到指示对齐的那个PMA层相同的工作模式，也即对齐功能调整本端设备PHY芯片的工作模式与对端匹配；D:最终，当两个PMA层都...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴春红，石光，韩伟，刘磊，马伟东，张峰，时晨，蔡得雨，乔利红，孔圣立，魏文秀，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。