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网络宽带化和IP化是当前通信发展的大趋势,对城域网的发展产生了巨大的压力,也成为各大电信运营商的关注焦点。弹性分组环(resilient packet ring)技术集IP的智能化、以太网的经济性和光纤环网的高带宽效率、高可靠性于一体,为宽带IP城域网运营商提供了良好的组网方案,使得运营商在城域网内以低成本提供电信级服务成为可能,因此具有广阔的市场前景。
RPR环网采用双环结构,空间复用机制,拓扑自动识别机制,保护倒换机制,统计复用技术等,但是其主要目标是实现高带宽利用率、空间重用和带宽的公平分配。这些都需要通过合理有效的公平性算法来实现。
具体来说,本文的工作主要包括下述几个方面:
首先,本文根据IEEE802.17协议全面地介绍了弹性分组环背景知识,协议模型及网络结构等,并详细分析了RPR MAC协议中与公平性算法密切相关的一些问题,包括帧结构的定义、业务等级划分等;
第二,研究分析现有的具有代表性的公平性算法,对各个算法进行分析并对它们作出详细的性能比较,为多阻塞点公平性算法的设计提供了宝贵的参考思路和方向;
第三,提出了多阻塞点公平性算法的FPGA设计的总体框架结构,并且说明了总体框架中各个模块间的通信流程;
第四,对多阻塞点公平性算法,系统地介绍了各个模块的功能,并且用FPGA进行实现;
第五,通过对各个模块的仿真,分析仿真结果表明了各个模块完成了预期的目标,具有很好的性能;同时将模块组合起来,针对几种典型的停车场景进行仿真,证明了设计地多阻塞点公平性算法FPGA实现是可行的,且具有良好的稳定性和可扩展性;
最后,指出下一步研究工作的难点和方向。