基于SDH系统的以太网共享环技术实现

论文摘要

以太网因其简单性、易扩展性、可靠性高及成本低廉等特点,已成为普遍使用的数据网络协议,在局域网中已占主导地位。但由于其传输距离有限,不适于长途传输,并且其性能监视和故障定位能力也较弱,这对其应用造成了一定的局限性。广域网方面,同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy,SDH）已被证明是最为可靠和高效的技术之一,其骨干网传输速率已达到Tbps,因此SDH被希望用来承载以太网业务。在这样的需求背景下,ITU-T推出了X.86协议和草案,即EOS（Ethernet over SDH）,来实现SDH上的以太网传输。论文针对某公司622M/2.5G之SDH环网系统采用EOS与二层交换相结合的方案开发10/100Mbps以太网接口的以太网共享环模块。该622M/2.5G之SDH传输系统采用MSTP标准,主要用于交通、电力等行业专网通信和特殊场合的通信,支持各种窄带和宽带业务,其中以太网业务是其宽带业务中应用最广泛的一种。本文先给出了硬件设计总体方案,介绍了10/100M以太网共享环单板各功能模块的功能需求和对主要芯片选型分析。接着详细介绍了单板的硬件电路设计,对各主要模块设计和单板的调试测试都给出了详尽的分析和实现方法。然后说明了实现方案中的关键技术以及难点和相应的解决方案,重点讨论了EOS系统的多层次业务保护机制、单板热插拔方案、基于UPM的芯片接口访问技术、PCB板的设计过程中需要注意的电磁干扰和电磁兼容问题等。最后给出了该以太网共享环模块性能测试数据,数据表明其丢包率、吞吐量、时延等性能指标均达到了系统设计要求。我们已成功开发出10/100M以太网共享环模块,满足SDH系统应用需求,符合各项技术要求,该模块作为系统的一部分已经试运行。其设计方案对基于SDH的以太网实现具有一定的指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究、开发概况及展望
• 1.3 课题研究意义和章节安排
• 1.4 本章小结
• 2 系统总体设计和板级功能划分
• 2.1 SDH 多业务平台引领城域网的发展
• 2.2 各模块在SDH 系统中的作用
• 2.3 10/100M 以太网共享环模块概述
• 2.4 本章小结
• 3 10/100M 以太网共享环模块的总体设计
• 3.1 10/100M 以太网共享环模块的主要功能
• 3.2 单板设计原理框图
• 3.3 数据流向图
• 3.4 EOS 模块
• 3.5 以太网接入模块
• 3.6 处理器模块
• 3.7 电源模块
• 3.8 本章小结
• 4 10/100M 以太网共享环模块重点功能设计
• 4.1 硬件总体设计
• 4.2 EOS 功能模块设计
• 4.3 以太网二层交换功能模块设计
• 4.4 热插拔电路设计
• 4.5 调试与功能测试
• 4.6 本章小结
• 5 单板实现难点及解决方案
• 5.1 SDH 系统保护机制
• 5.2 SWITCH 芯片的调试
• 5.3 PCB 板设计
• 5.4 本章小结
• 6 性能测试指标
• 6.1 丢包率测试
• 6.2 吞吐量测试
• 6.3 背靠背测试
• 6.4 时延测试
• 6.5 本章小结
• 7 总结及展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献