（電磁場(chǎng)與微波技術(shù)專業(yè)論文）residential+ethernet技術(shù)研究與開發(fā).pdf

摘要 以太網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，帶來(lái)的是用戶數(shù)量的迅速增長(zhǎng)。如今以 太網(wǎng)已經(jīng)壟斷了局域網(wǎng)領(lǐng)域，有超過(guò)9 5 的用戶使用以太網(wǎng)連接其內(nèi) 部網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，越來(lái)越多的新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)使得以太網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)類型 也不斷增加，不僅要為傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)提供服務(wù)，還要傳送實(shí)時(shí) 的話音或視頻業(yè)務(wù)。不同的用戶和不同的應(yīng)用對(duì)服務(wù)質(zhì)量有著不同的 需求，這些都是靠傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)和增加網(wǎng)絡(luò)帶寬所不能解決的問(wèn) 題。本文關(guān)注的r e s i d e n t i a le t h e r n e t 技術(shù)就是以改善在以太網(wǎng)上 傳輸話音、視頻流等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的一種技術(shù)，它通過(guò)在傳統(tǒng)以 太網(wǎng)技術(shù)上增加了各個(gè)交換設(shè)備之間的時(shí)間同步，從而產(chǎn)生同步的超 幀起始信號(hào)，然后按照超幀結(jié)構(gòu)傳輸各種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)；特定的幀結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)有利于更好地更有效地控制實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的時(shí)延與時(shí)延抖動(dòng)；量化一 點(diǎn)的性能目標(biāo)是：經(jīng)過(guò)一個(gè)設(shè)備給實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流帶來(lái)的時(shí)延與時(shí)延抖動(dòng) 分別不超過(guò)兩個(gè)超幀與一個(gè)超幀的時(shí)間長(zhǎng)度( 目前超幀的時(shí)間長(zhǎng)度為 1 2 5 u s “1 ) 。本文以實(shí)現(xiàn)同步以太網(wǎng)交換機(jī)為目標(biāo)進(jìn)行大量研發(fā)工作， 對(duì)多播注冊(cè)與資源預(yù)留、以太網(wǎng)網(wǎng)橋之間的資源協(xié)同調(diào)度、自適應(yīng)的 多跳時(shí)分復(fù)用的資源調(diào)度、時(shí)間同步及其算法改進(jìn)這幾個(gè)方面開展了 研究。本文的主要工作如下： 同步以太網(wǎng)交換機(jī)的研發(fā)：首先跟蹤學(xué)習(xí)i e e e 8 0 2 3 工作組關(guān)于 同步以太網(wǎng)技術(shù)的技術(shù)提案，；然后與韓國(guó)總部討論開發(fā)內(nèi)容，確定研 發(fā)內(nèi)容分為三個(gè)階段：第一步階段的任務(wù)是在單片f p g a 內(nèi)實(shí)現(xiàn)同步 以太網(wǎng)交換機(jī)，完成五路千兆同步異步混合報(bào)文的分析、交換和發(fā) 送，并完成主從設(shè)備的選擇與設(shè)備間的時(shí)間同步；第二階段的任務(wù)是 在單片f p g a 內(nèi)完成同步交換與異步交換的集成，實(shí)現(xiàn)單片f p g a 支持 同步與異步兩種交換的功能，經(jīng)過(guò)集成交換機(jī)處理后的同步業(yè)務(wù)服務(wù) 質(zhì)量不受異步業(yè)務(wù)流的影響；第三階段的任務(wù)是優(yōu)化與改進(jìn)設(shè)備間時(shí) 間同步的算法并實(shí)現(xiàn)，尤其要改進(jìn)多跳設(shè)備互連情況下設(shè)備之間同步 后的精度，克服與解決傳統(tǒng)同步算法產(chǎn)生的級(jí)聯(lián)誤差隨級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)呈指 數(shù)分布的缺陷，提高同步精度。 多播注冊(cè)與資源預(yù)留的研究：首先研究了傳統(tǒng)以太網(wǎng)中的多播技 術(shù)不能有效保證服務(wù)質(zhì)量的問(wèn)題；然后提出一種新的綜合多播和資源 預(yù)留的解決方案；該方案中，接收者可以通過(guò)發(fā)送單個(gè)消息來(lái)達(dá)到多 播注冊(cè)和資源預(yù)留的目的，從而能夠快速，高效地提供多播服務(wù)質(zhì)量 的支持。 以太網(wǎng)交換機(jī)資源的調(diào)度的研究：首先研究了以太網(wǎng)交換機(jī)在調(diào) 度低帶寬高時(shí)延性能需求的應(yīng)用與高帶寬性能需求的應(yīng)用時(shí)存在的 問(wèn)題，然后提出兩個(gè)專利。這兩個(gè)專利的提出可以使得以太網(wǎng)有效地 支持低帶寬高延遲性能需求的應(yīng)用以及在保證端到端延遲需求的同 時(shí)兼顧高帶寬需求應(yīng)用的接入請(qǐng)求。 時(shí)間同步算法的研究：首先研究了傳統(tǒng)的利用精確時(shí)間協(xié)議實(shí)現(xiàn) 時(shí)間同步的算法；并在硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)并測(cè)試了傳統(tǒng)算法在單跳與多 跳環(huán)境下的時(shí)間同步精度，測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)算法的單跳同步精度有 待提高；而且驗(yàn)證了傳統(tǒng)同步算法產(chǎn)生的級(jí)聯(lián)誤差隨級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)呈指數(shù) 分布的缺陷；在此基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)算法。改進(jìn)算法能有效提高單 跳時(shí)的時(shí)間同步精度，并在多跳環(huán)境下能有效克服級(jí)聯(lián)誤差隨級(jí)聯(lián)級(jí) 數(shù)呈指數(shù)分布的缺陷，顯著提高了級(jí)聯(lián)后的時(shí)間同步的性能。 關(guān)鍵詞：服務(wù)質(zhì)量、資源預(yù)留協(xié)議、頻率補(bǔ)償算法、超幀、精確時(shí)間 協(xié)議、在場(chǎng)可編程門陣列、千兆位介質(zhì)無(wú)關(guān)接口 a b s t r a c t w it ht h ew id er a n g eo fu s eo fe t h e r n e tn e t w o r k ，t h ea m o u n t o fu s e r sg r o w sr a p i d l y n o we t h e r n e ti sp l a y i n gak e yi m p o r t a n t r o l ei nl o c a la r e an e t w o r k i tisr e p o r t e dt h a t9 5 n e t w o r kis c o n n e c t e db ye t h e r n e t a n da tt h es a m et i m e ，m o r ea n dm o r ef l e w s e r v i c e s a p p e a r o ne t h e r n e ta n dp u tg r e a tc h a l l e n g e o n t r a d i t i o n a le t h e r n e t n e t w o r kt o s u p p o r t c o n v e n t i o n a l b e s t e f f o r ts e r v i c ea sw e l la sr e a l t i m es e r v i c es u c ha sv i d e o a n da u d i os e r v i c e s i ti si m p o s s i b l ef o re t h e r n e tt os o l v et h i s p r o b l e mj u s tb ya d d i n gn e t w o r kb a n d w i d t h u n d e rt h i ss i t u a t i o n ， r e s i d e n t i a le t h e r n e ti sb r o u g h t f o r w a r dt oa d d r e s ss u c h p r o b l e m s t h ea i mo fr e s i d e n t i a le t h e r n e ti s t oi m p r o v ea n d a s s u r et h eq u a l i t yo fr e a l t i m es e r v i c et r a n s m i t t e do ni t b y a d d i n g t i m es y n c h r o n i z a t i o nf u n c t i o no ne a c h t r a d i t i o n a l s w i t c ha n du s i n gs p e c i a ls u p e r f r a m ea r c h i t e c t u r e ，r e s i d e n t i a l e t h e r n e ts w it c hc a na s s u r e m a xi m u md el a yw h e ns y n c h r o n o u s p a c k e tp a s s e s i t t h eq u a n t i t a t i v ed e l a yo b j e c t t h a ta r e a l - t i m ep a c k e tn e e d e dt op a s st h r o u g har e s i d e n t i a le t h e r n e t s w i t c hi sl e s s t h a n2s u p e r f r a m el e n g t h ( o n es u p e r f r a m e l e n g t hi s1 2 5 u s ) w ed oag r e a ta m o u n to ff p g aa n ds o f t w a r e d e v e l o p m e n tr e l a t e do fw o r kt oi m p l e m e n tr e s i d e n t i a le t h e r n e t s w i t c h a n da tt h es a m et i m e ，w ed om u c hr e s e a r c ho ns u c ha s p e c t s s u c ha sm u l t i c a s tr e g i s t e r i n g a n dr e s o u r c er e s e r v a t i o n ， r e s o u r c ec o o r d i n a t e ds c h e d u l i n gb e t w e e nb r i d g e s ，a d a p t i v e m u l t i - h o pt d m ar e s o u r c es c h e d u l i n ga n da l g o r i t h mi m p r o v e m e n t o nc o n v e n t i o n a lt i m es y n c h r o n i z a t i o nb a s e do nf r e q u e n c y o n l y c o m p e n s a t i o nc o r r e c t i o n t h em a i nw o r ko ft h i sp a p e ri ss t a t e d i nw h a tf o l l o w s r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fr e s i d e n t i a le t h e r n e ts w i t c h ： f i r s t l y ，w ef o l l o wt h et e c h n i c a lp r o p o s a la b o u tr e s i d e n t i a l e t h e r n e tt e c h n o l o g yw h i c hi su n d e rc o n t r o l8 0 2 3r e s i d e n t i a l e t h e r n e ts t u d yg r o u p s e c o n d l y ，d i s c u s sw i t hk o r e ah e a d q u a r t e r a b o u tt h ew o r kc o n t e n t st h a tw en e e dt od e v e l o p o u rw o r k c o n t e n t sc a nb ed i v i d e di n t ot h r e er e l a t i v e l yi n d e p e n d e n tt h r e e p h a s e s t h ew o r k c o n t e n tf o rf i r s tp h a s ei st o ：d e v e l o p r e s i d e n t i a le t h e r n e ts w i t c hi no n ep f p g aw i t he m b e d d e dc p ua n d i m p l e m e n tt i m es y n c h r o n i z a t i o nf u n c t i o ni n s w i t c h t h ew o r k c o n t e n tf o rs e c o n dp h a s ei st oi n t e g r a t er e s i d e n t i a ls w i t c ha n d a s y n c h r o n o u ss w i t c hi n t oo n ep f g ac h i pa n dd or e s o u r c ea n a l y s i s r e q u i r e df o rp f g a t h ew o r k c o n t e n tf o rt h i r dp h a s ei st o o p t i m i z ea n di m p r o v et h ea l g o r i t h mu s e df o rs y n c h r o n i z i n ge a c h d e v i c eb yu s i n gt h ep r o c e s so fp r e c i s et i m ep r o t o c 0 1 t h ea i m i st od e c r e a s es y n c h r o n i z a t i o ne r r o r ，e s p e c i a l l yi nc a s c a d e d e n v i r o n m e n t r e s e a r c hf o rb r o a d c a s tr e g i s t e r i n g a n dr e s o u r c e r e s e r v a t i o n ：f i r s t l y ， w es t u d yt h ep r o b l e mt h a tc o n v e n t i o n a l b r o a d c a s tt e c h n o l o g yc a n ta s s u r et h eq u a l i t yo n e t h e r n e t s e c o n d l y ，w ep r o p o s eo n es c h e m et h a ti n t e g r a t e sb r o a d c a s ta n d r e s o u r c er e s e r v a t i o n b yu s i n gt h i ss c h e m e ，r e c e i v e r c a nf i n i s h b r o a d c a s t i n gr e g i s t e r i n ga n dr e s o u r c er e s e r v a t i o nb y s e n d i n g o u ts i n g l em e s s a g e ，s oa st op r o v i d es u p p o r tt oq u a l i t yo ff a s t a n de f f i c i e n tb r o a d c a s t i n g r e s e a r c hf o rr e s o u r c es c h e d u l i n g o fe t h e r n e tb r i d g e s ： f i r s t l y ，w ei n v e s t i g a t et h ep r o b l e m se x i s t i n gt o s u p p o r tt w o k i n d so fa p p l i c a t i o n s t h e s ea p p l i c a t i o n sa r e l o w b a n d w i d t h b u th i g h d e l a yr e q u i r e m e n t a p p l i c a t i o n a n dh i g h b a n d w i d t h r e q u i r e m e n ta p p l i c a t i o n t h e nw ep r o p o s e t w op a t e n t st oa d d r e s s t h ep r o b l e ms oa st oe f f e c t i v e l ys u p p o r t l o w b a n d w i d t hb u t h i g h d e l a yr e q u i r e m e n t a p p l i c a t i o n a n ds t i l li n c r e a s et h e a d m i s s i o np r o b a b i l i t y o fh i g h b a n d w i d t hr e q u i r e m e n t a p p li c a t i o n r e s e a r c ha n di m p r o v e m e n to ft i m es y n c h r o n i z a t i o n ：f i r s t l y ， w ef i r s ts t u d yc o n v e n t i o n a ls c h e m ef o rt i m es y n c h r o n i z a t i o nb y u s i n gp r e c i s et i m ep r o t o c 0 1 t h e nw ei m p l e m e n t c o n v e n t i o n a l s c h e m ei no u rf p g a t h ee x p e r i m e n t a l r e s u l ts h o w st h a t c o n v e n t i o n a ls c h e m eh a st h ep r o b l e mt h a ts y n c h r o n i z a t i o ne r r o r i n c r e a s ee x p o n e n t i a l l yw i t ht h e h o pn u m b e ro fc a s c a d e db r i d g e s t h i sd e f e c ti s n ta c c e p t a b l e b a s e do nc o n v e n t i o n a ls c h e m e w ep r o p o s eo n ei m p r o v e d s c h e m e o u ri m p r o v e ds c h e m e c a n o v e r c o m et h ed e f e c t so ft r a d i t i o n a l s c h e m ea n di n c r e a s e s s y n c h r o n i z a t i o np r e c is i o nm a r k e d l y k e yw o r d s ： q u a li t y o f s e r v i c e ， r e s o u r c er e s e r v a t i o n p r o t o c o l ， f r e q u e n c y c o m p e n s a t i o nc o r r e c t i o n ，s u p e r f r a m e ，p r e c i s et i m ep r o t o c o l ( p t p ) ，f i e l d p r o g r a m m a b l eg a t ea r r a y ( f p g a ) ，g i g a b i t m e d i ai n d e p e n d e n ti n t e r f a c e ( g m i i ) 北京u 人學(xué)博l 后 | j 站報(bào)告 r e s i d e n t i a le t h e r n e t 技術(shù)研究與開發(fā) 第一章緒論 1 1 研究背景 過(guò)去的以太網(wǎng)技術(shù)主要應(yīng)用于局域網(wǎng)環(huán)境中，連接的設(shè)備數(shù)量較少。在以太 網(wǎng)傳輸速率由十兆發(fā)展到百兆、千兆的同時(shí)，以太網(wǎng)設(shè)備的成本也在不斷降低， 這導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備數(shù)量迅速增加；交換技術(shù)在以太網(wǎng)中的應(yīng)用，通過(guò)提供優(yōu)先 級(jí)的區(qū)分、全雙工通信等功能，極大地提高了以太網(wǎng)的性能。而且，以太網(wǎng)的統(tǒng) 計(jì)復(fù)用方式更適于傳輸數(shù)據(jù)，而且成本也低得多。隨著千兆以太網(wǎng)的普及和1 0 g 以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)完全能夠滿足駐地網(wǎng)與城域網(wǎng)所需的速率要 求。如今以太網(wǎng)已經(jīng)壟斷了l a n 領(lǐng)域，有超過(guò)9 5 的用戶使用以太網(wǎng)連接其內(nèi) 部網(wǎng)絡(luò)。與此此時(shí)，傳統(tǒng)的e t h e m e t 只提供盡力而為類型的服務(wù)，這種類型的服 務(wù)非常適合一些傳統(tǒng)的應(yīng)用，如電子郵件、h t t p 與f t p 業(yè)務(wù)等。但是隨著網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)的快速發(fā)展與i n t e r n e t 的迅速普及，e t h e m e t 上承載的業(yè)務(wù)類型越來(lái)越多， 尤其是像會(huì)議電視、v o i p 、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療和網(wǎng)絡(luò)電視等寬帶多媒體業(yè)務(wù)更 是有著巨大的市場(chǎng)需求。這些業(yè)務(wù)對(duì)e t h e r n e t 提出了服務(wù)質(zhì)量要求：它們不僅要 求一定的傳輸帶寬，而且對(duì)單向時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)以及報(bào)文丟失率也提出了要求。 i t u t g l 0 1 0 建議【2 】從單向時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)以及報(bào)文丟失率這三個(gè)方面對(duì)話音業(yè) 務(wù)與視頻業(yè)務(wù)所要達(dá)到的目標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定。g 1 0 1 0 規(guī)定交互式話音業(yè)務(wù)的單向時(shí) 延不超過(guò)1 5 0 m s ，時(shí)延抖動(dòng)應(yīng)小于l m s ，報(bào)文丟失率應(yīng)小于3 ；而g 1 0 1 0 規(guī)定 交互式視頻業(yè)務(wù)的單向時(shí)延的短期目標(biāo)是不超過(guò)4 0 0 m s ，其長(zhǎng)期目標(biāo)是不超過(guò) 1 5 0 m s ，報(bào)文丟失率應(yīng)小于l ，它還要求視頻與音頻必須同步在8 0 m s 內(nèi)。這種 服務(wù)質(zhì)量的要求給傳統(tǒng)e t h e m e t 網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。 同步以太網(wǎng)就是在這種背景下提出了，它的提出，致力于解決家庭網(wǎng)絡(luò)、駐 地網(wǎng)絡(luò)甚至城域范圍網(wǎng)絡(luò)在傳輸實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)如話音、視頻通信等業(yè)務(wù)時(shí)存在的問(wèn) 題。為了解決這些問(wèn)題，同步以太網(wǎng)新提出了幾項(xiàng)核心技術(shù)，包括設(shè)備間時(shí)間同 步、資源預(yù)留策略、流量接入調(diào)度策略、超幀傳輸結(jié)構(gòu)等，這些技術(shù)旨在傳統(tǒng)以 太網(wǎng)技術(shù)上增加了各個(gè)交換設(shè)備之間的時(shí)間同步，從而產(chǎn)生同步的超幀起始信 號(hào)，然后按照超幀結(jié)構(gòu)傳輸各種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，特定的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于更好地更 北京岍乜人學(xué)博j 后；站撒告 r e s i d e n t i a le t h e m e t 技術(shù) i j 究與開發(fā) 有效地控制實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的時(shí)延與時(shí)延抖動(dòng)；量化一點(diǎn)的性能目標(biāo)是：經(jīng)過(guò)一個(gè)設(shè)備 給實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流帶來(lái)的最大時(shí)延不超過(guò)兩個(gè)超幀的時(shí)間長(zhǎng)度( 目前超幀的長(zhǎng)度為 1 2 5 u s ) ；而經(jīng)過(guò)一個(gè)設(shè)備給實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流帶來(lái)的最大時(shí)延抖動(dòng)不超過(guò)一個(gè)超幀的時(shí) 間長(zhǎng)度。 鑒于以上的挑戰(zhàn)與新技術(shù)的提出，本文以實(shí)現(xiàn)同步以太網(wǎng)交換機(jī)為目標(biāo)進(jìn)行 大量研發(fā)工作，對(duì)多播注冊(cè)與資源預(yù)留、以太網(wǎng)網(wǎng)橋之間的協(xié)同調(diào)度、自適應(yīng)的 多跳時(shí)分復(fù)用調(diào)度、時(shí)間同步算法改進(jìn)這幾個(gè)方面開展了研究。 本章的后續(xù)部分概述了本文在這領(lǐng)域的創(chuàng)新和主要工作、以及論文后續(xù)部 分的組織結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。 1 2 博士后工作成果和研究創(chuàng)新點(diǎn) 我們項(xiàng)目組以實(shí)現(xiàn)同步以太網(wǎng)交換機(jī)為目標(biāo)進(jìn)行了大量的研發(fā)工作，對(duì)多播 注冊(cè)與資源預(yù)留、以太網(wǎng)網(wǎng)橋之間的協(xié)同調(diào)度、自適應(yīng)的多跳時(shí)分復(fù)用調(diào)度、時(shí) 間同步算法改進(jìn)這幾個(gè)方面開展了研究。主要的創(chuàng)新與工作如下： ( 1 ) 同步以太網(wǎng)交換機(jī)的研發(fā)：首先跟蹤學(xué)習(xí)i e e e 8 0 2 3 工作組關(guān)于同步以 太網(wǎng)技術(shù)的技術(shù)提案，；然后與韓國(guó)總部討論開發(fā)內(nèi)容，確定研發(fā)內(nèi)容分為三個(gè)階 段。第一步階段的任務(wù)是研發(fā)同步以太網(wǎng)交換機(jī)：完成混合報(bào)文的分析、交換和 發(fā)送，以及完成主時(shí)間設(shè)備的選擇與設(shè)備間的時(shí)間同步；第二階段的任務(wù)是在 f p g a 內(nèi)完成同步交換陣與異步交換陣的集成，實(shí)現(xiàn)單片f p g a 支持同步與異步流 量?jī)煞N交換的功能，經(jīng)過(guò)集成交換機(jī)處理后的同步業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量不受異步業(yè)務(wù) 的影響；第三階段的任務(wù)是優(yōu)化與改進(jìn)設(shè)備間時(shí)間同步的算法并實(shí)現(xiàn)，尤其要改 進(jìn)多跳環(huán)境下設(shè)備之間時(shí)間同步的同步精度，克服與解決傳統(tǒng)同步算法產(chǎn)生的級(jí) 聯(lián)誤差隨級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)呈指數(shù)分布的缺陷，提高同步精度。 ( 2 ) 一種單播方式的以太網(wǎng)多播控制信息傳遞方法的研究：首先研究了傳統(tǒng) 的多播方式傳送多播控制信息的缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出了使用單播方式傳遞以太 網(wǎng)的多播控制信息。使用單播方式有兩個(gè)好處：第一、由于消息是單播方式傳送， 因此它不會(huì)被傳遞到全網(wǎng)；第二、網(wǎng)橋可以很容易地區(qū)分多播控制信息和數(shù)據(jù)流， 這樣就使得網(wǎng)橋能夠高效地對(duì)兩者進(jìn)行分別處理。 ( 3 ) 多播注冊(cè)與資源預(yù)留的研究：首先研究了傳統(tǒng)以太網(wǎng)中的多播技術(shù)不能 北京匕人學(xué)博：卜后：l ：站報(bào)告 r e s i d e n t i a li ；t h e m e t 技術(shù)研究與開發(fā) 有效保證服務(wù)質(zhì)量的問(wèn)題；然后提出一種新的綜合多播和資源預(yù)留的解決方案； 該方案中，接收者可以通過(guò)發(fā)送單個(gè)消息來(lái)達(dá)到多播注冊(cè)和資源預(yù)留的目的，從 而能夠快速、高效地支持多播服務(wù)的質(zhì)量。 ( 4 ) 以太網(wǎng)交換機(jī)資源調(diào)度的研究：首先研究了以太網(wǎng)交換機(jī)在調(diào)度低帶寬 高時(shí)延性能需求的應(yīng)用與高帶寬性能需求的應(yīng)用時(shí)存在的問(wèn)題；然后提出兩個(gè)專 利。這兩個(gè)專利的提出可以使得以太網(wǎng)有效地支持低帶寬高延遲性能需求的應(yīng)用 以及在保證端到端延遲需求的同時(shí)兼顧高帶寬需求應(yīng)用的接入請(qǐng)求。 ( 5 ) 時(shí)問(wèn)同步算法的研究：首先研究了傳統(tǒng)的時(shí)間同步算法；然后在硬件平 臺(tái)上實(shí)現(xiàn)并測(cè)試了傳統(tǒng)算法在單跳與多跳環(huán)境下的時(shí)間同步精度，測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn) 傳統(tǒng)算法的單跳同步精度有待提高；而且驗(yàn)證了傳統(tǒng)同步算法產(chǎn)生的級(jí)聯(lián)誤差隨 級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)呈指數(shù)分布的缺陷；在此基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)算法。改進(jìn)算法能有效提 高單跳時(shí)的時(shí)間同步精度，并在多跳環(huán)境下能有效克服級(jí)聯(lián)誤差隨級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)呈指 數(shù)分布的缺陷，顯著提高了級(jí)聯(lián)后時(shí)f b j 同步的性能。 1 3 博士后出站報(bào)告結(jié)構(gòu) 本文后續(xù)部分的內(nèi)容安排如下： 第二章開發(fā)工作的總結(jié)：首先對(duì)博士后課題的開發(fā)工作進(jìn)行概述，然后對(duì) 開發(fā)平臺(tái)、開發(fā)環(huán)境、使用的操作系統(tǒng)、研發(fā)工具與測(cè)試設(shè)備進(jìn)行了介紹；然后 對(duì)三個(gè)階段的研發(fā)工作分別從研發(fā)需求、系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)與測(cè)試結(jié)果這幾個(gè)方面進(jìn) 行了描述。最后，對(duì)本章進(jìn)行了總結(jié)。 第三章研究工作的總結(jié)：首先對(duì)提出的五個(gè)專利進(jìn)行了概述；然后對(duì)每個(gè) 專利從專利提出的技術(shù)背景、專利細(xì)節(jié)描述與仿真或測(cè)試結(jié)果這幾個(gè)方面進(jìn)行了 詳細(xì)描述。最后，對(duì)本章進(jìn)行了總結(jié)。 第四章本文總結(jié)與展望：對(duì)本文所做的工作進(jìn)行了簡(jiǎn)要的總結(jié)，并對(duì)未來(lái) 的研究作了展望。 在文章的最后，給出了本文所引用的參考文獻(xiàn)、致謝等內(nèi)容。 北京郵電人學(xué)博。卜后j l ；站報(bào)告 r e s i d e n t i a le t h e r n e t 技術(shù)研究與開發(fā) 第二章開發(fā)工作的總結(jié) 2 1 概述 r s e 相關(guān)課題的研發(fā)工作是兩年工作量，經(jīng)過(guò)我們項(xiàng)目組的共同努力，僅用 了一年半的時(shí)間就提前完成了。它的執(zhí)行過(guò)程可以劃分為三個(gè)階段，在每一個(gè)階 段結(jié)束時(shí)都通過(guò)了韓國(guó)三星總部嚴(yán)格的驗(yàn)收測(cè)試，每一階段的工作劃分參見后續(xù) 章節(jié)。課題主要的開發(fā)內(nèi)容圍繞f p g a 邏輯與嵌入在f p g a 芯片內(nèi)部的c p u 核進(jìn) 行同步以太網(wǎng)相關(guān)內(nèi)容的開發(fā)，主要丌發(fā)涉及到f p g a 代碼編寫與調(diào)試、c p u 核 的外圍平臺(tái)的搭建與調(diào)試、嵌入式l i n u x 內(nèi)核移植、驅(qū)動(dòng)程序代碼的編寫與調(diào)試、 以及應(yīng)用層軟件代碼的編寫與調(diào)試。 第一階段的主要工作是開發(fā)同步以太網(wǎng)交換機(jī)與時(shí)間同步系統(tǒng)；第二階段的 主要工作是在單片f p g a 內(nèi)集成同步以太網(wǎng)交換機(jī)與傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機(jī)，評(píng)估 f p g a 資源占用情況；第三階段的工作集中在時(shí)間同步協(xié)議的驗(yàn)證與改進(jìn)方面。 至于這三個(gè)階段具體的工作情況，請(qǐng)參見2 2 章節(jié)。 在隨后的半年時(shí)間里，我們將承接新的課題項(xiàng)目，以擴(kuò)展博士后課題的研究 范圍與研究?jī)?nèi)容。下面我將就開發(fā)平臺(tái)與開發(fā)環(huán)境、開發(fā)工作等方面進(jìn)行介紹。 2 1 1 開發(fā)平臺(tái)與開發(fā)環(huán)境介紹 開發(fā)板介紹 r s e 開發(fā)板由韓國(guó)總部開發(fā)完成，整個(gè)開發(fā)板對(duì)外提供四路千兆以太網(wǎng) r j 4 5 接1 ：3 與一路光接口，板子上面集成了千兆以太網(wǎng)物理層芯片、3 2 m bf l a s h 存儲(chǔ)器、8 m bs d r a m 與x i l i n xf p g a 芯片。f p g a 芯片的型號(hào)是v i r t e x l ip r o 系列的x c 2 v p 4 0 一f f l l 5 2 6 ，芯片門數(shù)高達(dá)4 百萬(wàn)門，它內(nèi)部?jī)?nèi)嵌了兩個(gè)p p c 4 0 5 c p u 核，且能夠提供3 4 5 6 k b 的塊存儲(chǔ)器供開發(fā)者使用。由于這款f p g a 的強(qiáng) 大功能，我們可以在單片f p g a 上實(shí)現(xiàn)片上系統(tǒng)的開發(fā)，而且使得項(xiàng)目的開發(fā)具 有很大的靈活性，而不需要額外的c p u 控制扳。當(dāng)然，這種片上系統(tǒng)項(xiàng)目的設(shè) 計(jì)涉及到f p g a 代碼的開發(fā)、c p u 核外圍平臺(tái)的搭建、嵌入式l i n u x 的移植、 驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)以應(yīng)用代碼的編寫，給項(xiàng)目帶來(lái)了巨大的難度與挑戰(zhàn)性。 4 北京郵電大學(xué)博：l 后f j ；站報(bào)告 r e s i d e n t i a le t h e m e t 技術(shù)研究與開發(fā) 操作系統(tǒng)介紹 我們選擇了m o n t a v i s t al i n u x 嵌入式操作系統(tǒng)來(lái)開發(fā)我們的項(xiàng)目， m o n t a y i s t al i n u x 操作系統(tǒng)是在實(shí)時(shí)嵌入式領(lǐng)域罩廣泛應(yīng)用的系統(tǒng)軟件，它同 時(shí)也是一個(gè)開發(fā)環(huán)境。它可以對(duì)軟硬件資源進(jìn)行有效的管理，并提供人機(jī)接口， 它提供了基于標(biāo)準(zhǔn)化開放系統(tǒng)的完整的多任務(wù)環(huán)境，我們使用的m o n t a v i s t a l i n u x 版本是m o n t a v i s t al i n u x 專業(yè)版p e3 1 ，它充分利用l i n u x 丌放源代碼 的穩(wěn)定性、高性能和可擴(kuò)展性的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)l i n u x2 4 2 0 內(nèi)核以適應(yīng)嵌入式應(yīng) 用，包括優(yōu)化嵌入式應(yīng)用的高級(jí)工具。專業(yè)版還包含的m o n t a v i s t ad e v r o c k e t 交叉丌發(fā)平臺(tái)，它具有綜合開發(fā)和分析工具，可降低項(xiàng)目開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。該版本l i n u x 包含c c + + 編輯瀏覽器，源碼級(jí)調(diào)試器，編譯器和圖形運(yùn)行分析工具。用戶可以 在g n u 環(huán)境中輕松地完成編輯、編譯、調(diào)試等工作。 為滿足嵌入式設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)性能需求，m o n t a v i s t al i n u x 采用具有戰(zhàn)略性的方 案，既顯著提高實(shí)時(shí)響應(yīng)而又保留健壯的l i n u x 用戶編程模式和標(biāo)準(zhǔn)l i n u xa p i 。 m o n t a v i s t a 可搶占內(nèi)核技術(shù)明顯降低了內(nèi)核延遲和抖動(dòng)，保證了毫秒級(jí)的系統(tǒng) 最壞實(shí)時(shí)響應(yīng)。為了優(yōu)化l i n u x 進(jìn)程線程調(diào)度，m o n t a v i s t a 在內(nèi)核里集成了固 定調(diào)度開銷的實(shí)時(shí)調(diào)度器，提供了可配置實(shí)時(shí)優(yōu)先級(jí)和具有c p u 親和性 ( a f f i n i t y ) 。m o n t a v i s t a 在p e3 1 中引入了高分辨率定時(shí)器( h i g hr e s o l u t i o n t i m e r s ) ，給開發(fā)人員提供了增加實(shí)時(shí)程序的控制。使用h r t ，編程人員能實(shí)現(xiàn) 微秒級(jí)精度的基于時(shí)間、事件驅(qū)動(dòng)的新算法，減少作c p u 時(shí)鐘周期的輪詢和空循 環(huán)時(shí)間開銷。這些技術(shù)在不影響l i n u x 優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上為嵌入式應(yīng)用開發(fā)提供了一 個(gè)實(shí)時(shí)開發(fā)平臺(tái)。專業(yè)版以m o n t a v i s t ad e v r o c k e t 為主要特色，提供了交叉和 本地工具鏈的集成開發(fā)環(huán)境，具有基于圖形化界面的調(diào)試能力、軟件和性能分析 能力和用于提高開發(fā)效率強(qiáng)大的工程向?qū)?。專業(yè)版也包含超過(guò)2 5 0 種l i n u x 系統(tǒng) 應(yīng)用包，可被用于快速構(gòu)建平臺(tái)映像。依靠m o n t a v i s t as o f t w a r e 的技術(shù)領(lǐng)先性 和與流行微處理器和板級(jí)供應(yīng)商的伙伴關(guān)系，以及先進(jìn)的特色、高級(jí)的o s 、完 整的開發(fā)環(huán)境和m o n t a v i s t a 產(chǎn)品訂閱模式所提供的可繼承優(yōu)勢(shì)，m o n t a v i s t a l i n u x 專業(yè)版在世界范圍內(nèi)被成百上千的用戶使用。 研發(fā)工具與設(shè)備介紹 北京郵1 也人學(xué)博l ：后j i j 站報(bào)告 r e m d e n t l a le t h e r n e t 技術(shù)研究與開發(fā) 在開發(fā)過(guò)程中，我們主要使用的研發(fā)工具有： 1 m o d e l s i ms e5 8 d ，它主要用來(lái)編譯仿真我們的v h d l 代碼，m o d e l s i m 卓越而強(qiáng)大的功能給我們項(xiàng)目的開展提供了很大的便利與支持； 2 i s e 6 3 i ，它主要用來(lái)對(duì)f p g a 代碼進(jìn)行綜合、布局和布線； 3 e d k 6 3 i ，它主要用來(lái)生成c p u 核外圍設(shè)備相關(guān)的工程文件與網(wǎng)表文件， 并生成與嵌入式l i n u x 相關(guān)的驅(qū)動(dòng)與參數(shù)定義文件； 4 b d l 2 0 0 0 ，它主要用來(lái)控制c p u 、并通過(guò)它下載軟件與調(diào)試操作； 5 s m a r t b i t s 流量產(chǎn)生儀，它能夠產(chǎn)生1 0 0 0 m b p s 的千兆線速流量的報(bào)文輸 入我們?cè)O(shè)計(jì)的f p g a 旱，然后通過(guò)它接收?qǐng)?bào)文來(lái)觀察從我們f p g a 里輸 出的報(bào)文是否有錯(cuò)，是否有丟包以及時(shí)延特性，并根據(jù)它的分析結(jié)果尋 找代碼的缺陷，這種測(cè)試儀對(duì)于我們項(xiàng)目的調(diào)試來(lái)說(shuō)是不可缺少的。 6 c h i p s c o p e 6 ，3 i ，片內(nèi)邏輯分析儀，它的主要功能是通過(guò)j t a g 編程接口， 在線、實(shí)時(shí)地讀出f p g a 內(nèi)部的信號(hào)。其基本原理是利用f p g a 中未使 用的塊存儲(chǔ)器，根據(jù)用戶設(shè)定的觸發(fā)條件，將信號(hào)實(shí)時(shí)地保存到這些存 儲(chǔ)塊中，然后通過(guò)j t a g 接口傳送到計(jì)算機(jī)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)的用戶界面 g u i 顯示出所采集的時(shí)序波形，大大方便了對(duì)f p g a 內(nèi)部信號(hào)的跟蹤與 調(diào)試。 2 1 2 開發(fā)工作的階段劃分 r s e 相關(guān)課題的執(zhí)行過(guò)程可以劃分為三個(gè)階段。第階段的主要工作是開發(fā) 同步以太網(wǎng)交換機(jī)與時(shí)間同步系統(tǒng)；第二階段的主要工作是在單片f p g a 內(nèi)集成 同步以太網(wǎng)交換機(jī)與傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機(jī)，評(píng)估f p g a 資源占用情況；第三階段的 工作集中在時(shí)間同步協(xié)議的驗(yàn)證與改進(jìn)方面。下面我們將仔細(xì)介紹這三個(gè)階段具 體的工作情況。 2 2 第一階段工作總結(jié) 第一階段工作的持續(xù)時(shí)間是從2 0 0 4 1 1 到2 0 0 5 7 。這期間項(xiàng)目組共五名成員， 我擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，其他四名成員是鄭劍鋒博士、譚興曄博士、吳起博士與畢務(wù)剛。 2 2 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求 功能需求： 6 北京郵f u 人學(xué)博f + 后f | 站撤告 r e s i d e n t i a le t h e r n e t 技術(shù)可究j 開發(fā) 1 ，r 發(fā)f p g a 代碼實(shí)現(xiàn)從千兆以太網(wǎng)接口上接收?qǐng)?bào)文，并識(shí)別與插入超幀， 超幀長(zhǎng)度為1 2 5 u s ； 2 開發(fā)f p g a 代碼實(shí)現(xiàn)對(duì)同步報(bào)文、異步報(bào)文與協(xié)議控制報(bào)文的分析，并 提取出源目的m a c 地址、協(xié)議類型與報(bào)文長(zhǎng)度；完成對(duì)報(bào)文的c r c 檢 驗(yàn)；完成對(duì)報(bào)文的存儲(chǔ)與控制；將同步報(bào)文發(fā)送到同步交換陣；將異步 報(bào)文發(fā)送到外部g m i i 接口；將協(xié)議控制報(bào)文存儲(chǔ)到內(nèi)部存儲(chǔ)器，供c p u 讀??； 3 開發(fā)f p g a 代碼實(shí)現(xiàn)對(duì)同步報(bào)文、異步報(bào)文與協(xié)議控制報(bào)文這三秭報(bào)文 的發(fā)送控制，并復(fù)用到千兆以太網(wǎng)端口上；復(fù)用時(shí)需要遵守超幀的格式。 三種報(bào)文中同步報(bào)文的優(yōu)先級(jí)最高，協(xié)議控制報(bào)文次之，異步報(bào)文的優(yōu) 先級(jí)最低；為了保證同步報(bào)文的服務(wù)質(zhì)量，需要對(duì)異步報(bào)文進(jìn)行h o l d 控制； 4 軟件與f p g a 協(xié)同開發(fā)實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步模塊； a ) f p g a 提供時(shí)間計(jì)時(shí)功能，并根據(jù)軟件的設(shè)置進(jìn)行時(shí)間調(diào)整；與此同 時(shí)提供時(shí)間信息給報(bào)文分析模塊：并根掘報(bào)文復(fù)用模塊提供的指示 信號(hào)鎖存時(shí)間信息供應(yīng)用層軟件使用； b ) 軟件需要完成的功能分為兩個(gè)部分： i 從報(bào)文分析模塊里讀取協(xié)議控制報(bào)文； i i 將協(xié)議控制報(bào)文發(fā)送到報(bào)文復(fù)用模塊； 1 1 。1 根據(jù)主同步設(shè)備的選擇原則，從多個(gè)設(shè)備選擇出主同步設(shè)備， 其它設(shè)備為從設(shè)備； i v 根據(jù)i e e e l 5 8 8 時(shí)間同步協(xié)議，完成主從同步設(shè)備之間的時(shí)間信 息的交互，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的時(shí)間同步； v 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)鐘漂移的補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)主從設(shè)備之間的 精確同步； v l 設(shè)計(jì)人機(jī)界面與一些控制接口，并通過(guò)人機(jī)界面控制是否進(jìn)行 同步以及各種參數(shù)的調(diào)整。 5 開發(fā)f p g a 代碼實(shí)現(xiàn)5 x 5 千兆交換陣，需要完成 a ) 完成同步報(bào)文m a c 地址的自學(xué)習(xí)功能； 北京舢：i u 人學(xué)博_ j 二后j j ；站撇告r e s i d e n t i a le t h e r n e t 技術(shù)研究與開發(fā) b ) 完成同步報(bào)文m a c 地址超時(shí)自動(dòng)刪除功能； c ) 對(duì)同步報(bào)文交換的性能需要達(dá)到5 路千兆輸入內(nèi)部交換無(wú)阻塞； 6 需要完成以上模塊的功能仿真、單元測(cè)試、集成測(cè)試與系統(tǒng)測(cè)試。 性能需求： 1 千兆線速情況下異步報(bào)文通過(guò)率要求達(dá)到1 0 0 ，測(cè)試報(bào)文數(shù)目需要達(dá) 到1 0 “以上； 2 千兆線速情況下同步報(bào)文通過(guò)率要求達(dá)到9 5 以上，測(cè)試報(bào)文數(shù)目需 要達(dá)到1 0 8 以上； 3 異步報(bào)文與同步報(bào)文混合輸出時(shí)( 以下稱混合流量或混合報(bào)文) ： e t ) 7 0 同步報(bào)文+ 2 0 異步報(bào)文，要求兩種報(bào)文均不能出現(xiàn)報(bào)文丟失； b ) 7 0 同步報(bào)文+ 3 0 異步報(bào)文，要求同步報(bào)文不能出現(xiàn)報(bào)文丟失； c ) 7 0 同步報(bào)文+ 5 0 異步報(bào)文，要求同步報(bào)文不能出現(xiàn)報(bào)文丟失； d ) 7 0 同步報(bào)文+ 1 0 0 異步報(bào)文，要求同步報(bào)文不能出現(xiàn)報(bào)文丟失； 4 兩個(gè)設(shè)備之間時(shí)間同步的誤差要求在 - 5 0 0 n s ，5 0 0 n s 范圍以內(nèi)。 2 2 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)描述 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體模塊框圖如下圖所示。 圖1 總體模塊框圖 f p g a 設(shè)計(jì)包括以下模塊： 北京i | 】i f f u 人學(xué)博士后j | 站撤告 r e s i d e n t i a le t h e r n e t 技術(shù)研究與開發(fā) 報(bào)文分析模塊p a r s e r 模塊 報(bào)文復(fù)用模塊一m u x 模塊 同步交換陣模塊一r e s es a v 模塊 時(shí)間同步模塊一c y c l em a s t e r 模塊 c p u 接口模塊c p ui n t e r f a c e 模塊 超幀脈沖產(chǎn)生模塊一s o c 模塊 g m i it os g m i i 模塊，由韓國(guó)總部人員開發(fā) 從上圖可以看出，f p g a 系統(tǒng)主要包括7 個(gè)模塊。下面我們將描述我們?yōu)楹?需要設(shè)計(jì)以上幾個(gè)模塊。 報(bào)文從物理線路進(jìn)行r j 4 5 接口后，經(jīng)物理層芯片處理后變成標(biāo)準(zhǔn)的g m i i 接口送到f p g a 芯片。這些報(bào)文首先需要被p a r s e r 模塊與s o c 模塊處理。p a r s e r 模塊根據(jù)報(bào)文中攜帶的e t h e r n e t 類型域攜帶的類型關(guān)鍵字將以太網(wǎng)報(bào)文劃分成 三種類型：同步報(bào)文、異步報(bào)文與協(xié)議控制報(bào)文。然后，同步報(bào)文將根據(jù)目的 m a c 地址查表結(jié)果發(fā)送到同步交換陣模塊；異步報(bào)文將通過(guò)g m i i t o s g m i i 轉(zhuǎn)換 模塊發(fā)送到f p g a 外部的異步交換陣模塊進(jìn)行相應(yīng)處理；協(xié)議控制報(bào)文，主要包 括時(shí)間同步相關(guān)的協(xié)議報(bào)文與設(shè)備能力廣播報(bào)文，將被p a r s e r 模塊發(fā)送到內(nèi)部存 儲(chǔ)器內(nèi)；如果該協(xié)議控制報(bào)文是時(shí)間同步相關(guān)的協(xié)議報(bào)文，將打上該報(bào)文到達(dá)時(shí) 刻的系統(tǒng)時(shí)間標(biāo)簽供應(yīng)用層軟件使用。p a r s e r 模塊還將對(duì)所有的報(bào)文進(jìn)行c r c 檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，將報(bào)告錯(cuò)誤結(jié)果。 同步交換陣模塊將根據(jù)同步報(bào)文的目的m a c 地址的查表結(jié)果將報(bào)文交換到 相應(yīng)的輸出端口，如果查表結(jié)果沒(méi)有匹配項(xiàng)，將該報(bào)文廣播其它端口。而且同步 交換陣需要支持m a c 地址自動(dòng)學(xué)習(xí)、自動(dòng)超時(shí)更新與靜態(tài)路由配置功能。 c p u 接口模塊用于適配p l b 總線信號(hào)，并對(duì)地址信號(hào)進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生相應(yīng) 的讀寫控制信號(hào)來(lái)訪問(wèn)報(bào)文復(fù)用模塊、同步交換陣模塊以及時(shí)間同步模塊。 報(bào)文復(fù)用模塊有三個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)源，它們是：來(lái)自與f p g a 芯片外部的異步交換 陣的異步報(bào)文；來(lái)自同步交換陣的同步報(bào)文以及來(lái)自c p u 接口模塊的協(xié)議處理 報(bào)文。報(bào)文復(fù)用模塊將根據(jù)超幀的要求將這三種報(bào)文復(fù)用到g m i i 接口上。 s o c 模塊將要檢測(cè)超幀的抖動(dòng)是否在系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)，如果超限，將產(chǎn)生 超幀抖動(dòng)超限指示信號(hào)指導(dǎo)隨后處理。此外，s o c 模塊還將根據(jù)時(shí)間同步模塊輸 北京郵1 u 人學(xué)博上后出站報(bào)告r e s i d e n t i a le t h e m e t 技術(shù)研究與開發(fā) 出的時(shí)間信息產(chǎn)生周期為1 2 5 u s 的超幀起始信號(hào)，并將該超幀起始信號(hào)發(fā)送到報(bào) 文復(fù)用模塊，報(bào)文復(fù)用模塊將根據(jù)超幀起始信號(hào)按照超幀格式向g m i i 接口上發(fā) 送報(bào)文。 時(shí)間同步模塊將維護(hù)時(shí)間計(jì)數(shù)器，并根據(jù)c p u 設(shè)定的控制命令進(jìn)行時(shí)間調(diào) 整，以達(dá)到設(shè)備問(wèn)時(shí)間的同步。時(shí)間同步模塊將紿報(bào)文分析模塊提供時(shí)間信息。 此外，時(shí)問(wèn)同步模塊將根據(jù)報(bào)文復(fù)用模塊產(chǎn)生的s f d 指示信號(hào)鎖存當(dāng)前系統(tǒng)的 時(shí)戳，以供應(yīng)用層軟件讀取使用。 2 2 3 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果 測(cè)試結(jié)論：第一階段的工作通過(guò)了韓國(guó)總部要求的所有測(cè)試。 測(cè)試連接圖如下圖所示，其中g(shù) r e 板子就是指韓國(guó)總部開發(fā)的硬件平臺(tái)。下 圖描述了兩種配置連接圖，配置( a ) 用于測(cè)試單板的性能，配置( b ) 用于測(cè)試兩個(gè) 板子級(jí)聯(lián)后的性能。 下面兩個(gè)表分別總結(jié)了同步以太網(wǎng)交換機(jī)性能與異步交換機(jī)性能的測(cè)試結(jié) 果，在每個(gè)表的后面，給出了部分測(cè)試場(chǎng)景下的詳細(xì)測(cè)試配置與測(cè)試結(jié)果。 表1 ：同步交換機(jī)的測(cè)試結(jié)果 1 測(cè)試同步交換機(jī)功能 單跳或級(jí)聯(lián)測(cè)試 期顰的結(jié)果測(cè)試結(jié)果：是否通過(guò) 異步報(bào)文測(cè)試 單跳( f i g 2 a ) 1 0 0 異步報(bào)文通過(guò)通過(guò) 0 北京郵包大學(xué)博：，后j 站報(bào)告 r e s i d e n t i a e t h e m e t 技術(shù) f | 究與開發(fā) 級(jí)聯(lián)( f i g 2 b ) 1 0 0 異步報(bào)文通過(guò)通過(guò) 同步報(bào)文通過(guò)率為 同步報(bào)文測(cè)試 級(jí)聯(lián)( f i g 2 b ) 通過(guò)率為9 7 9 。通過(guò) 9 5 以上 同步、異步報(bào)義均無(wú)報(bào) 2 0 異步流量通過(guò) 文丟