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大规模接入汇聚路由器（ACR）10GLAN汇聚接口板的研究与实现

作　者: 李峰
导　师: 兰巨龙
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 大规模接入汇聚路由器(ACR) 以太网分／合路器(EMD) 因特网组管理协议(IGMP) 频道切换时间交互式网络电视(IPTV) 特定源组播(SSM)
分类号: TN915.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

随着IPTV、流媒体业务的出现并大量应用，用户对承载网络的带宽、QoS、组播技术有了更高的要求，现有的边缘接入网已无法满足宽带流媒体业务的广泛开展。本文结合国家863高性能宽带信息网重大专项“大规模接入汇聚路由器”的研发，对10GLAN汇聚接口板的设计难点和关键技术进行了深入分析和研究，最终设计出了可以满足性能指标要求的10GLAN汇聚接口板。本文的主要工作如下： (?)给出了大规模接入汇聚路由器中10GLAN汇聚接口板的总体结构设计，并分析了该设计需要解决的难点问题。 (?)提出了基于快速组播切换的TV受控组播技术，该技术以10GLAN汇聚接口板作为组播组切换处理模块单元，实现了对频道切换请求的分布式处理和用户加入组播组的权限控制。 (?)分析10GLAN汇聚接口板FPGA的输入、输出处理流程，采用流水线技术实现了输入、输出的10G线速处理，并采用FPGA+TCAM+SRAM方式实现输出查表，达到了100MSPS的查找速度。 (?)针对大规模用户切换电视频道引起的表项频繁更新问题，采用哈希表方式实现了表项高效管理，其性能基本满足了频道切换时间要求。

全文目录

中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
表目录  8-9
图目录  9-10
第一章绪论  10-14
  1.1 研究背景  10-12
  1.2 本文主要工作  12
  1.3 本文的结构和安排  12-14
第二章 10GLAN汇聚接口板总体结构设计与难点分析  14-25
  2.1 大规模接入汇聚路由器概述  14-16
    2.1.1 大规模接入汇聚路由器总体结构  14-15
    2.1.2 接入汇聚单元EMD结构  15-16
    2.1.3 10GLAN汇聚接口板的位置与功能  16
  2.2 10GLAN汇聚接口板总体结构设计  16-21
    2.2.1 10GLAN汇聚接口板功能需求分析  16-17
    2.2.2 10GLAN汇聚接口板总体结构设计  17-21
  2.3 10GLAN汇聚接口板实现技术难点分析  21-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章 10GLAN汇聚接口板关键技术研究  25-37
  3.1 标准组播切换流程  25-26
  3.2 基于快速组播切换的TV受控组播技术  26-34
    3.2.1 TV受控组播技术的改进  27-28
    3.2.2 TV受控组播报文格式  28-30
    3.2.3 TV受控组播流程  30-34
  3.3 基于特定源组播协议的改进  34-36
    3.3.1 对报文格式的修改  35-36
    3.3.2 对10GLAN汇聚接口板处理的修改  36
  3.4 本章小结  36-37
第四章 10GLAN汇聚接口板的具体实现方案  37-56
  4.1 10GLAN汇聚接口板处理流程  37-40
    4.1.1 10GLAN汇聚接口板中的表  37-38
    4.1.2 FPGA具体处理流程  38-40
  4.2 流水线处理的概念和性能指标  40-42
    4.2.1 流水线处理的概念  40-41
    4.2.2 流水线的主要性能指标  41-42
  4.3 FPGA输出处理流水线设计  42-48
    4.3.1 FPGA的输出流水线结构  42-43
    4.3.2 输出查表流水线设计  43-47
    4.3.3 FPGA输出处理流水线功能实现  47-48
  4.4 FPGA输入处理流水线设计  48-49
    4.4.1 FPGA的输入流水线结构  48
    4.4.2 FPGA输入处理流水线功能实现  48-49
  4.5 基于哈希表的高效表项管理策略  49-53
    4.5.1 表项管理方法  49-50
    4.5.2 哈希函数构造  50-51
    4.5.3 哈希函数性能分析  51-53
  4.6 软件效率模拟测试  53-55
  4.7 本章小结  55-56
结束语  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-60
作者在学期间取得的学术成果  60-61
附录A 缩写词  61-62

大规模接入汇聚路由器（ACR）10GLAN汇聚接口板的研究与实现

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