光突發(fā)交換核心節(jié)點控制模塊的硬件設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、光突發(fā)交換(OBS)是一種綜合了光線路交換(OCS)和光分組交換(OPS)優(yōu)點、現(xiàn)階段可實現(xiàn)的新型快速光交換方式，具有較大的發(fā)展?jié)摿Γ殉蔀镮P over DWDM的研究熱點之一。核心節(jié)點的控制作為OBS網(wǎng)絡(luò)重要組成部分，是決定OBS網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵之一。 本文針對OBS核心節(jié)點控制模塊處理速度的需求，采用基于FPGA的硬件處理方法來實現(xiàn)核心節(jié)點控制模塊。設(shè)計了基于FPGA的OBS核心節(jié)點控制模塊的總體結(jié)構(gòu)，進行了具體實現(xiàn)和測試，

2、并提出改進方案。主要內(nèi)容包括： 對OBS核心節(jié)點的控制需求和控制信令協(xié)議進行較詳細的分析研究，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了JIT信令協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)及核心處理機制，并進一步設(shè)計了相應(yīng)的OBS核心控制模塊的總體結(jié)構(gòu)。 基于有限狀態(tài)機的設(shè)計方法，采用Verilog硬件描述語言在FPGA上實現(xiàn)核心控制模塊。先將核心控制模塊劃分為接收、幀解析、交叉矩陣、調(diào)度、幀生成和發(fā)送等子模塊，然后定義了各個子模塊的功能和端口，并分別實現(xiàn)，最后，將所有的子

3、模塊進行整合，并給出整個核心控制模塊的功能和時序仿真結(jié)果。 基于核心控制節(jié)點所處的實驗平臺，設(shè)計核心控制模塊的測試方案，對核心控制模塊的各個子模塊和整體功能進行測試，驗證設(shè)計與實現(xiàn)的正確性，隨后，對核心控制模塊的處理速度、并行處理能力等性能進行測試，進一步驗證其有效性。測試結(jié)果表明：該方案能完成OBS核心節(jié)點功能，而且能有效提高OBS核心節(jié)點處理速度，平均BCP處理時間達到400ns。 根據(jù)系統(tǒng)測試和資源消耗情況的分析，