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基于E1传输的多路网桥交换机的关键技术研究

作　者: 于强
导　师: 徐元欣
学　校: 浙江大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 以太网桥 FPGA PAUSE帧 E1 CDR SDRAM 仲裁查找表
分类号: TN915.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 18次
引　用: 0次
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内容摘要

随着互联网和通信业务的增长,消费者的需求结构发生重大变化,越来越多的提出了业务综合化和个性化的需求。作为当今使用最广泛的三大网络：电信网、广播电视网和互联网,他们之间的融合是大势所趋。互联网作为当今使用最广泛最具生命力的网络,从当今社会里全IP网络的推进可以看出,电信网和互联网的互通互联对于网络融合具有重大意义。E1标准和以太网作为我国电信网和互联网的基础网络,他们之间的互通互联对于三网融合具有现实意义。桥接器常用来实现异构网络之间的连接,它工作在数据链路层,对数据帧进行简单的处理后就可以转发出去,减小了处理的时延和复杂度。本文采用E1/以太网桥来作为电信网和以太网双向传输的接入设备。在分析了多种实现形式后,提出了以单块芯片FPGA来实现系统的整体架构,具有开发周期短、成本低廉、并且方便系统日后的升级和维护。E1/以太网适配器种类繁多,但基本都是多路E1捆绑以太网桥和1/4/8路E1/以太网桥的产品,对于16路E1/以太网桥的产品不多,目前国内只有少数厂家开发出了商用化产品。本文对16路/以太网桥给出了设计实现,并重点讨论了网桥在实现过程中用到的PAUSE帧流量控制算法、E1线路时钟恢复CDR、查找表、SDRAM控制器、仲裁轮询算法等关键技术。所有功能用verilog硬件描述语言来实现,文中最后指出通过对系统进行功能仿真、综合后的门级电路仿真和时序仿真,验证了系统功能基本正确。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-8
1 绪论  8-20
  1.1 背景和研究意义  8-10
  1.2 国内外发展现状  10-12
  1.3 系统架构和实现方案  12-18
  1.4 本文的主要工作和内容安排  18-20
2 多路E1/以太网桥接器互联方案研究  20-36
  2.1 标准协议介绍  20-27
  2.2 网桥的原理  27-28
  2.3 多路网桥交换机的总体技术要求  28
  2.4 系统方案架构  28-34
  2.5 本章小结  34-36
3 以太网控制器接口逻辑的设计和实现  36-46
  3.1 以太网物理层接口的设计  36-37
  3.2 以太网MAC层的设计  37-39
  3.3 PAUSE帧流量控制  39-45
  3.4 本章小结  45-46
4 E1接口模块逻辑设计及实现  46-61
  4.1 HDLC标准协议  46-47
  4.2 E1接口模块的组成与介绍  47-48
  4.3 HDB3编解码模块  48-52
  4.4 HDLC成帧解帧模块  52-54
  4.5 E1成帧解帧模块  54-59
  4.6 本章小结  59-61
5 基于SDRAM的数据缓存及转发策略  61-89
  5.1 SDRAM工作原理  61-65
  5.2 SDRAM控制器设计  65-69
  5.3 多任务仲裁器设计  69-72
  5.4 查找表设计  72-80
  5.5 FIFO设计  80-82
  5.6 系统架构的具体实现  82-88
  5.7 本章小结  88-89
6 全文总结和工作展望  89-93
参考文献  93-96
作者简历及在研究生期间取得的研究成果  96

基于E1传输的多路网桥交换机的关键技术研究

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