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光分组交换网络边缘节点高速数据接口设计和实现

黄晖

   随着全球信息业务的爆炸式的增长,传统的电信网络架构已越来越不能满足不断发展的新业务的需要,底层面向传输的光传输层正逐渐向面向交换的光网络层演进。光分组交换技术作为下一代全光核心网络的关键技术,是当前相关研究领域的热点之一,它克服了目前网络传输中需要光电转换的“电子瓶颈”,极有可能成为下一代网络的可选方案。 本文基于实验室科研项目,研究和讨论了光分组交换网络中边缘节点FPGA的设计和实现,为建立边缘节点FPGA实验平台做了基础性的工作。本文涉及的工作主要都是在FPGA实验平台上完成的。本文首先介绍了光分组交换网络,包括拓扑结构、关键技术、核心节点和边缘节点功能和结构等,引出了边缘节点的网络处理器和FPGA实验平台。 之后,本文重点讨论了有关SERDES的设计和实现工作,我们一开始介绍了一些关键技术如SERDES原理、8B/10B编解码、字对齐和通道对齐、LVDS高速差分电平等;在完成设计要求和功能规范后,我们对构成SERDES的主要模块的功能和端口进行一一说明,并对一些模块中遇到的技术点、难点或者需要使用的特殊资源进一步地展开讨论;在完成综合与布局布线后执行仿真,仿真结果表明SERDES的功能得到了充分验证,满足了设计前提出的要求和规范;最后我们还完成了SERDES在开发板芯片上引脚的配置。 最后,本文对FPGA中数据包汇聚性能进行了研究,通过编写MATLAB和Verilog两种代码得到的两种仿真结果是一致的,并且验证了本文中提出的数据包填装算法的性能和可行性。……   
[关键词]:光分组交换网络;边缘节点;现场可编程门阵列;高速串行收发器;数据包汇聚
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:上海交通大学2009年