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《武汉邮电科学研究院》 2010年
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基于以太网的ATM伪线仿真FPGA实现

吴上  
【摘要】: 在3G移动通信业务的驱动下,运营商对3G传输网的建设正在如火如荼地进行中,但目前还处于初期阶段,基于ATM架构的接入网传输承载占据重要地位,由于网络融合的大势所趋,最终需要实现以IP网络作为通信网的主要承载架构,因此现阶段研究ATM over Ethernet技术具有现实性和前瞻性的意义。由于ATM是面向连接的技术,而以太网是面向无连接的网络,为实现ATM和以太网之间的互联互通,需要一种技术在二者之间构成桥梁,这种技术就是端到端伪线仿真技术(PWE3, Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge)。采用PWE3的方式实现基于以太网的ATM业务承载是现阶段3G传输网建设中重要技术。 本文首先从3G网络传输网建设的发展现状以及通信网的发展趋势着眼,以运营商的角度阐明了研究ATM over Ethernet的重要意义,分析了采用PWE3方式实现基于以太网的ATM业务承载的原因,讨论了PWE3的发展历史和特点。 接下来深入地讨论了ATM技术,详细地研究了ATM的基本原理和概念。 然后以ITU-T的Y.1411中提出的实现ATM与MPLS网络互联互通的功能需求为基础,研究了ATM与以太网的IWF (Interworking Function)的功能需求。在RFC3916参考下,探讨了端到端伪线仿真的具体功能需求,在RFC 3985参考下,研究了端到端伪线仿真的参考模型以及逻辑协议分层模型。在RFC 4717和Y.1411提出的基于MPLS的ATM的端到端伪线仿真封装格式的基础上,细致讨论了基于以太网的ATM伪线仿真封装格式。 针对ATM与以太网的IWF功能需求,选择硬件(FPGA)实现基于以太网的ATM伪线仿真功能,适应各种类型的伪线封装模式。在FPGA总体设计中按功能进行模块划分以及总体数据处理流程的基础上,设计了伪线处理模块和以太网帧封装模块,以verilog语言为工具,采用Altera公司的QuartusⅡ8.1开发环境,进行FPGA设计研究。本文设计通过端到端伪线仿真的方式能基本实现以太网对ATM业务数据的承载。 最后,利用烽火网络公司IMA(Inverse Multiplexing for ATM) E1线卡和STM-1线卡搭建测试拓扑,对以太网通过伪线方式仿真ATM业务进行测试与验证,并对基于以太网的ATM伪线仿真FPGA设计的测试结果进行了分析。
【学位授予单位】:武汉邮电科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN915.2

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