星上大容量ATM交换机信元预处理单元研制

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1、西安电子科技大学硕士学位论文星上大容量ATM交换机信元预处理单元研制姓名：张聃申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：田红心20090101摘要宽带卫星通信是当今通信领域的一个最重要发展方向。为了满足用户所需的服务质量，具有星上处理和交换功能的卫星ATM系统成为未来卫星通信发展的重点。本文基于星上10Gbps大容量ATM交换样机的研制，重点研究了信元预处理单元的设计与实现。本文的主要研究内容有：1．在简述ATM交换原理的基础上，根据技术指标给出了星上大容量ATM交换样机的总体设计方案，该方案对交换样机进行了结构划分，并阐述了各组成部分的具体功能。2．对信元预处理单元的设计进行了详细分

2、析。信元预处理单元包括两个方向的处理过程：接收方向和发送方向。接收方向主要完成外部信元到内部信元的转换，发送方向主要完成内部信元到外部信元的转换。文中对本部分的具体功能进行了详细论述，并对各子模块进行了信号设计和参数选择。3．详细分析了信元预处理单元各主要模块的FPGA设计与实现过程，对各模块进行了功能分析和仿真验证；提出了位宽变换模块、微处理器接口和UTOPIA接口(通用测试操作物理层接口)的设计与实现方法，并完成了整个信元预处理单元的仿真验证工作。4．提出了信元预处理单元的测试方案，详细介绍了预处理单元的测试过程和测试方法。经过整个测试过程，分析测试结果表明：信元预处理单元实现了其预处理

3、的功能，工作稳定，性能可靠，达到了设计要求。关键词：异步转移模式信元预处理通用测试操作物理层接口FPGAAbstractBroadbandsatellitecommunicationiSbelievedtobeaveryimportantdirectionofcommtmications．111esatellitecommunicationsystemswimon-boardprocessingandOil-boardswitchingbecomemoreandmoreimportantinthefutureinordertomeettheQualityofService(QoS)requi

4、rements．Basedonallimplementationschemeofa10Gbpson-boardATMswitch，thispaperpresentsthedesignandrealizationmethodsofthecellpreprocessingunitbasedonFPGA．nlemaincontributionsare鹤follows：1．BasedonthebriefdiscussionofATMswitchingprinciple，thispaperdescribesanimplementationschemeofalargecapacityon—board删s

5、witchaccordingtoitstechnicaltargetsandrequirements．nleclassificationandfunctionofeachcomponentoftheswitcharedescribed．2．Presentingadetaileddesignofthecellpreprocessingunit．Thispartcontainstwodirectionsprocesssing：thereceivingdirectionandthetransmittingdirection．111ereceivingdirectionprocessingchang

6、esoutercellstobeinnercells，onthecontrary,thetransmittingdirectionprocessingchangesinnercellstobeoutercells．Thepapergivesacleardescriptionontheprincipleofthispartandalsointroducesdesignsofthesignalsandparameters．3．Analysingtheimplementationandsimulationofthecellpreprocessingsub-modulesdetailedandval

7、idatingfunctionsofsub-modulesbysimulation．Proposingdesignandimplementationmethodsofthebitwidthconversionmodule，microprocessorinterfaceandUTOPIAinterface，andaccomplishingthesimulationandprovingofthewholecell