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文檔簡介
1、隨著通信技術的高速發(fā)展,網絡已經廣泛應用到科學研究、工程設計、娛樂、日常生活等各個方面。數(shù)據包分類是許多英特網應用的關鍵技術,如QOS、安全、監(jiān)控、多媒體通信等。本文基于FPGA平臺,將數(shù)據包分類技術應用于TD-SCDMA核心網的協(xié)議分析系統(tǒng)之中,有效降低對于單臺協(xié)議分析主機的帶寬要求,實現(xiàn)整個系統(tǒng)的線速處理。全文的主要工作如下: 1)分析了TD-SCDMA核心網的結構以及運用于電路域功能實體SGSN與GGSN之間的GTP隧道協(xié)
2、議的工作原理,在此基礎之上提出了本系統(tǒng)分流規(guī)則集所應具有的形式。 2)設計了以Virtex-5FPGA為核心的網絡處理前置機硬件平臺,該平臺具有良好的軟硬件升級特性,主要模塊有:電源、時鐘、以太網接口、串口、Flash、SDRAM、LCD等。同時分析了高速PCB布線中電源分配、傳輸信號線、耦合干擾等問題,并給出了PCB設計解決方案。 3)分析了邏輯電路中的異步時鐘域亞穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象以及傳統(tǒng)字節(jié)型FIFO的結構,在此基礎上設計了
3、異步以太網幀型FIFO,使用格雷碼有效降低地址比較電路中出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)的概率。 4)在分析常用數(shù)據包分類算法的基礎上提出了基于RFC算法的分流模塊邏輯設計方案,將關鍵查詢延時減少為2個時鐘周期。使用SmartBits網絡性能分析系統(tǒng)對分流模塊進行了測試,實驗表明該方案達到了1Gbps數(shù)據的線速處理能力。 5)基于XilinxFPGA平臺構建Microblaze嵌入式系統(tǒng),并在該系統(tǒng)上進行從驅動層到應用層的軟件設計,完成了分流
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