嵌入式系统/ARM技术中的实现Ethernet over SDH的嵌入式系统研究
摘要:简要介绍了Ethernet over SDH(EoS)系统的结构原理,阐述和分析了EoS的LAPS协议核心技术,给出了使用FPGA完成SDH网络和以太网的连接,从而实现EoS的嵌入式系统设计方案。 关键词:EoS;以太网;SDH;嵌入式系统 随着波分复用技术和高速以太网技术的发展,骨干网的带宽呈几何级数增长,已达到了吉比特甚至更高的水平。而连接骨干网和用户网的接入网的速率却没有太大的提高,已成为网络发展的瓶颈。要想实现高速、可靠的接入,使终端用户充分利用骨干网的巨大容量,必须采用新的高速接入技术。SDH技术已非常成熟,其安全性好,可靠性高;用SDH传输网络承载以太网IP包 嵌入式系统在现代通信技术中扮演着至关重要的角色,特别是在实现高速数据传输的解决方案上。Ethernet over SDH (EoS) 技术是解决接入网速度瓶颈问题的有效途径,它利用成熟的SDH(同步数字体系)技术来承载以太网IP数据包,实现了高速、可靠的接入服务。 EoS系统的基本架构包括以太网IP数据包交换和SDH传输网络两大部分。系统的核心在于如何在SDH设备上添加以太网接口或协议转换设备,以实现以太网帧到SDH帧的映射。这种映射主要依赖于LAPS(Link Access Procedure over SDH)协议,它是在HDLC(高级数据链路控制)基础上针对SDH网络定制的封装协议。LAPS协议能够对IP数据包进行链路层封装,确保数据包在SDH网络中的安全传输。 EoS协议的层次模型包括网络层(TCP/IPv4/IPv6)、链路层(LLC/MAC/LAPS)和物理层(SDH传输网)。在LAPS协议中,以太网MAC帧首先被转换为LAPS协议帧,接着LAPS帧再被映射到SDH帧结构中。这一过程保证了数据在不同网络间的无缝转换。 在实现EoS的嵌入式系统设计中,通常涉及三个关键部分:以太网接口、协议转换和光接口。以太网接口部分,例如IXF1002芯片,提供了双口千兆以太网控制,支持GPCS层接口管理和SNMP/RMON管理计数,可以实现流量控制和地址过滤。协议转换部分则负责将不同协议格式的帧结构进行转换,协调整个系统的工作。光接口部分通过成帧器处理SDH网络数据的上下载,确保数据在光缆中的高效传输。 IXF1002芯片具备高性能的接收和发送FIFO,以及与IEEE 802.3和802.3z标准的兼容性,确保了以太网数据包的正确接收和发送。同时,它还支持VLAN标签,增强了网络隔离和管理能力。 Ethernet over SDH的嵌入式系统研究是结合了SDH的高可靠性和以太网的灵活性,通过FPGA等硬件实现,解决了高速接入技术的需求。这一技术的应用对于提升网络接入速度,满足日益增长的宽带需求,尤其是在骨干网和用户网之间的高速数据传输中,具有显著的现实意义。
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