文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
光突发交换网络核心节点控制卡硬件设计
姓名:杜默林
申请学位级别:硕士
专业:电磁场与微波技术
指导教师:陈建平
20070101
上海交通大学硕士学位论文摘要
光突发交换网络核心节点控制卡硬件设计
摘要
光突发交换(Optical Burst Switch –OBS)是一种可以有效的利用 DWDM 带宽资源的
新型光网络结构。由于 OBS 的交换出现时间还不长,相关的研究,特别是系统实现的研
究还不是非常成熟。
本文着眼于 OBS 核心节点控制卡的硬件系统设计。在目前国内外的研究中,普遍的
倾向是使用 FPGA(现场可编程逻辑门阵列)来设计 OBS 核心控制卡。FPGA 以其快速,
灵活,容量大等优势受到研究者的喜爱,非常适合于包括 OBS 核心控制在内的数字系统
原型的开发。
本文提出应用可编程片上系统设计 OBS 核心控制卡的方案。首先,对 OBS 核心控制
卡进行了功能分析与模块划分;然后,根据模块划分设计了基于 FPGA 的核心控制卡电
路板,实现一个具有调度、线路收发、存储、网络管理等功能的基本核心控制卡系统。
最后,通过在 FPGA 内实现一个片上系统,完成了核心控制卡的核心调度功能。
本文的工作包括以下部分:
,之后对 OBS 核心控制卡的实现方式及现行的 FPGA
技术发展进行调研,最后提出了一个适合于 FPGA 实现的基本系统框架。
,这是一个包含 FPGA 器件,ARM 小系统
及其它外围电路的系统。可以完成线路的收发,存储,处理,与网管代理的通信,控制
核心光开关等功能。具体的工作包括原理图设计,电路图设计,组装和仿真调试等。对
系统的功能实现和信号完整性做了较深入的探讨和分析。
FPGA 的内部逻辑结构,包括:对可编程的片上系统进行规划与定义,包括
片上外设的选择与地址分配等;设计自定义的片上模块/外设,包括与 ARM 通信用的 FIFO
等;最后对片上系统的设计提出了改进方案。
关键词:突发交换(OBS),核心控制,现场可编程门阵列(FPGA),可编程
片上系统(SOPC)
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上海交通大学硕士学位论文摘要
THE HARDWARE DESIGN FOR WORK CORE
ROUTER CONTROL CARD
ABSTRACT
Optical Burst Switch (OBS) is a new work switching schema. It is one of the
key technologies to DWDM era. As a newly proposed switch architecture and protocol,
research of realizing an OBS system is still far from mature.
This paper focus on (hardware) system design of OBS Core Router Control Card (use
OBS Core Control instead). Current research reports shows worldwide Core Control designs
are tending to use FPGA (Field Programmable Gate Array) as basic method. FPGA is
programmable digital chip with high speed, high flexibility and high volume, therefore, is a
best choice for digital system prototype development. Meanwhile, developing a digital system
on FPGA is still plicated work.
This paper proposes a Core Control design which based on a System on a Programmable
Chip (FPGA Chip). This design includes design of a FPGA based Core Control System,
which can munication channels transmit and r