Clos交換機核心模塊設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著航天技術的發(fā)展，空間通信系統(tǒng)日益成為核心系統(tǒng)，因而作為承擔通信系統(tǒng)重任的空間交換網絡系統(tǒng)面臨著更大的挑戰(zhàn)，所以設計新的適合空間應用環(huán)境的高性能交換機迫在眉睫。以太網技術因其成熟性和靈活性已成為地面局域網主流技術，AFDX(Avionics Full Duplex Switched Ethemet)以其高質量的服務保證和硬冗余而成為航空領域的主流技術，因而本文結合實驗室承擔的科研項目--“XXX信息系統(tǒng)網絡交換技術研究”提出一種采用千

2、兆交換式以太網與航空全雙工交換以太網(AFDX)技術相結合的新型交換網絡組網方案，并且為滿足空間系統(tǒng)日益增加的通信量需求以及考慮到未來的可擴展性需要，本文采用一種基于MSM(Memory-Space-Memory)型24×24的三級Clos(6，8，6)網絡交換結構作為交換機的主要架構，在此基礎上用一種正交鏈路路由算法實現(xiàn)該Clos多級交換機。
　　 本文介紹了兩種典型的高速局域網技術(交換式以太網技術和AFDX技術)，并對交換

3、網絡結構作了簡要分析比較。然后結合實驗室承擔的項目課題，對所設計的交換機整體結構以及各級交換芯片作出了概要設計。接著重點探討了多級交換結構分組的調度路由問題并詳述了一種正交鏈路路由算法的原理及其具體實現(xiàn)，同時對輸入級交換單元的關鍵模塊作出了詳細設計和具體實現(xiàn)。論文最后利用FPGA仿真工具Modelsim對正交鏈路選路模塊以及所實現(xiàn)的輸入級交換單元的關鍵模塊進行了時序仿真，通過仿真結果驗證了設計方案的正確、合理及其可行性，達到了預期的研究