基于FPGA的宽带综合数据光同步网二级节点原型系统的设计与实现

摘要

现有的以太网存在协议复杂并且难以实现多种数据综合传输的缺点，为了能从根本上克服以太网的这种缺点同时又能很好的与下一代网络(NGN)衔接，我们希望设计一种全新网络，它能够使不同业务、不同数据结构、不同传输数率、不同连接信令都能在同一种网络中进行传输。这就是宽带综合数据光同步网，其解决上述诸多困扰我们的问题的根本方法就是实现传输与业务分离。
　　 原有的宽带综合数据光同步网是一种单一的星型网络结构，虽然结构简单，但是不利于结构扩展和大规模网络建设。本文正是在原有网络结构的基础上增加了二级节点，也称之为汇接节点，使宽带综合数据光同步网成为一种树形拓扑结构，这样的改变有利于大规模的网络建设，同时二级节点的使用减少了集中器接入节点的数量，提高了集中器的工作效率。
　　 文中对二级节点的类型进行了划分，详细讨论了两种类型的二级节点的功能与结构，并提出了一种基于FPGA的二级节点的解决方案，并详细阐述了该方案的系统设计，包括硬件电路设计和软件系统设计。在硬件方面，主要描述了电路板的设计原理图与设计过程，讨论了选择电路板中主要器件的原因以及主要电路的设计原理，在软件方面，通过使用Altera公司的Quartus II软件对二级节点内部各个模块进行设计，并给出了各个模块的原理结构图和仿真波形图。
　　 最后对系统进行测试，进一步验证了系统设计的正确性和可靠性，并给出了宽带综合数据光同步网的改进方向。