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以太网无源光网络(EPON)中交换机软件的设计与实现

樊祖光  
【摘要】:EPON(Ethernet PON)是采用点到多点结构、无源光纤传输、在以太网之上提供多种业务的一种新技术。它旨在是解决“最后一公里”瓶颈,具有成本低、兼容性好、技术成熟、可维护性强、业务功能灵活等特点,因此市场前景十分看好。VLAN(虚拟局域网)技术和二层组播技术是EPON接入网乃至其他所有网络中必不可少的应用之一。在接入网应用中,VLAN提供了终端用户类型的划分,减小了不必要的网络负载,改善了网络安全性能,提高了整个系统的效率。二层组播提供了对网络流量的有效控制,从而有效的节约系统带宽。 论文主要论述了EPON系统中软硬件件系统的设计与实现。分六章的篇幅介绍了EPON软件系统的实现细节,主要内容如下: 1.EPON系统中,不需任何复杂的协议,光信号就能精确地传送到最终用户;来自最终用户的数据也能被集中传送到网络。从EPON的系统结构出发,分析EPON系统构成和特点,重点介绍和分析了EPON的上下行技术,分析了嵌入式系统的技术在该系统中的应用及其特点。EPON中的OUN和OLT都是典型的二层交换设备,分析二层以太网交换机的功能结构,给出了二层以太网交换机通用软件平台体系结构,并对IEEE802.1标准的关键协议进行了分析。 2.从分析ASIC的性能出发,给出EPON系统的关键部分OUN和OLT的硬件实现;系统的硬件环境包括:OUN和OLT控制CPU采用powerpc的处理器ppc8241,局端设备采用背板结构,提供多个PCI插槽,可以同时插多个OLT盘和业务盘。交换芯片采用Broadcom公司的两BCM5645和BCM5691,控制CPU通过PCI总线对交换芯片进行控制。 3.从需求出发,给出了EPON系统软件的整体构架。软件系统的设计主要涉及到操作系统中交换芯片驱动的移植,系统的管理实现等。详细分析了VLAN功能和二层组播功能以及用户配置的总体结构,设计了符合系统要求的相应数据结构和控制软件。在分析了不同二层组播的特点后,给出了系统二层组播的解决方案。测试表明,设计的软件系统工作正常,通过VLAN来解决的多运营商的接入符合和小区服务器的挂接满足预期的要求,同时通过二层组播来实现的多媒体服务符合用户的需求,运行良好。


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