在車載、工業(yè)自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域,應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、確定性、可靠性要求變得越來越高。早期出現(xiàn)的一些專用網(wǎng)絡(luò)解決方案提出了時(shí)間同步、時(shí)間調(diào)度的思想,但是它們?cè)诩嫒菪�、可靠性等方面表現(xiàn)得力不從心。為了應(yīng)對(duì)日益擴(kuò)大的應(yīng)用市場(chǎng),新的確定性網(wǎng)絡(luò)TSN協(xié)議簇目前正處于起草制定階段,將流量調(diào)度、時(shí)間同步、流量監(jiān)控、容錯(cuò)機(jī)制等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化�？紤]到日益擴(kuò)大的帶寬需求,本論文將10G以太網(wǎng)和確定性網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地結(jié)合起來,旨在提高確定性網(wǎng)絡(luò)的帶寬,同時(shí)賦予10G以太網(wǎng)實(shí)時(shí)特性。本文將IEEE 1588和IEEE 802.1AS進(jìn)行對(duì)比,分析發(fā)現(xiàn)802.1AS具有更好的兼容性,適用于多種類型的網(wǎng)絡(luò),并且同步算法更加簡(jiǎn)潔,易于實(shí)施,因此本文采用了802.1AS時(shí)間同步協(xié)議作為理論基礎(chǔ)之一。確定性網(wǎng)絡(luò)中,基于時(shí)間觸發(fā)的流量調(diào)度特性是最具有應(yīng)用價(jià)值的特性之一,IEEE 802.1Qbv協(xié)議采用基于時(shí)間周期的多隊(duì)列傳輸門控制方式定義了流量調(diào)度機(jī)制。本文在保留傳統(tǒng)以太網(wǎng)隊(duì)列的基礎(chǔ)上,添加了調(diào)度流量隊(duì)列,兼容了傳統(tǒng)以太網(wǎng)和確定性網(wǎng)絡(luò),使設(shè)計(jì)變得更加靈活。在板卡和主機(jī)之間的交互上,采用了基于PCIe的DMA方式,既針對(duì)... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 確定性網(wǎng)絡(luò)研究背景
    1.2 確定性網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 基于10G的確定性網(wǎng)絡(luò)研究意義
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)
第二章 10G以太網(wǎng)及確定性網(wǎng)絡(luò)相關(guān)協(xié)議分析
    2.1 10 G以太網(wǎng)協(xié)議分析
        2.1.1 物理層
        2.1.2 物理層接口
            2.1.2.1 PHY管理接口
            2.1.2.2 XGMII和XAUI
        2.1.3 調(diào)和子層
        2.1.4 MAC層
    2.2 IEEE1588和IEEE802.1AS協(xié)議
        2.2.1 gPTP網(wǎng)絡(luò)概述
        2.2.2 時(shí)鐘類型
        2.2.3 gPTP報(bào)文類型
        2.2.4 gPTP工作機(jī)制
    2.3 增強(qiáng)流調(diào)度協(xié)議分析
        2.3.1 TSN標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介
        2.3.2 802.1 Qbv協(xié)議
    2.4 本章小結(jié)
第三章 10G以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通路設(shè)計(jì)
    3.1 數(shù)據(jù)通路整體設(shè)計(jì)
    3.2 物理層設(shè)計(jì)
    3.3 RS調(diào)和子層設(shè)計(jì)
    3.4 MAC層設(shè)計(jì)
        3.4.1 數(shù)據(jù)幀接收
        3.4.2 流量控制機(jī)制
        3.4.3 數(shù)據(jù)幀發(fā)送
    3.5 DMA數(shù)據(jù)通路
        3.5.1 寫內(nèi)存過程
        3.5.2 讀內(nèi)存過程
        3.5.3 TLP發(fā)送過程
        3.5.4 TLP接收過程
        3.5.5 中斷生成
        3.5.6 中斷控制
        3.5.7 寄存器管理
    3.6 冗余控制模塊
    3.7 本章小結(jié)
第四章 同步輔助邏輯及流量調(diào)度設(shè)計(jì)
    4.1 同步輔助邏輯設(shè)計(jì)
        4.1.1 時(shí)間戳標(biāo)記模塊
        4.1.2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊
    4.2 流量增強(qiáng)調(diào)度設(shè)計(jì)
        4.2.1 控制表配置模塊
        4.2.2 周期時(shí)間計(jì)數(shù)模塊
        4.2.3 控制表執(zhí)行模塊
        4.2.4 傳輸選擇模塊
    4.3 本章小結(jié)
第五章 節(jié)點(diǎn)卡的功能仿真及測(cè)試
    5.1 節(jié)點(diǎn)卡功能仿真
        5.1.1 10 G以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通路功能仿真
            5.1.1.1 DMA功能仿真
            5.1.1.2 MAC發(fā)送接收邏輯仿真
            5.1.1.3 RS調(diào)和子層仿真
            5.1.1.4 MDIO接口邏輯仿真
        5.1.2 同步輔助邏輯功能仿真
            5.1.2.1 實(shí)時(shí)時(shí)鐘邏輯仿真
            5.1.2.2 時(shí)間戳標(biāo)記功能仿真
        5.1.3 流量調(diào)度功能仿真
            5.1.3.1 控制表功能仿真
            5.1.3.2 傳輸選擇功能仿真
    5.2 數(shù)據(jù)通路功能測(cè)試
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]車載時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)綜述[J]. 楊浩,秦貴和,于赫,王愚.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2015(08)
[2]一種基于無損以太網(wǎng)的流量控制機(jī)制[J]. 武磊.  中國新通信. 2015(11)
[3]基于FPGA的萬兆以太網(wǎng)接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 李偉,竇衡,周宇.  光通信技術(shù). 2009(11)
[4]萬兆以太網(wǎng)物理層編碼子層轉(zhuǎn)換芯片研究[J]. 苗澎,王志功.  固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2008(04)
[5]32位CRC校驗(yàn)碼的并行算法及硬件實(shí)現(xiàn)[J]. 俞迅.  信息技術(shù). 2007(04)
[6]工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展及其技術(shù)特點(diǎn)[J]. 陳獻(xiàn)鐸,孫國鋒,韓學(xué)崗.  山東化工. 2006(03)
[7]PVLAN技術(shù)在小區(qū)寬帶網(wǎng)中的應(yīng)用[J]. 陳光平,黃俊.  網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2006(04)
[8]萬兆以太網(wǎng)物理層實(shí)現(xiàn)的研究[J]. 戴居豐,賀傳峰,毛陸虹,陳弘達(dá),周毅,陳雄斌.  高技術(shù)通訊. 2005 (10)

碩士論文
[1]車載Ethernet AVB節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 常青.吉林大學(xué) 2015
[2]網(wǎng)絡(luò)芯片物理編碼子層關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證[D]. 白光媛.西安電子科技大學(xué) 2015
[3]嵌入式光纖萬兆以太網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 溫宇辰.大連理工大學(xué) 2014
[4]基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò)接入與帶寬分配技術(shù)研究[D]. 王凡.西安電子科技大學(xué) 2010



本文編號(hào)：2999529