通信工程畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告基于FPGA的萬兆以太網(wǎng)接入實現(xiàn)

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告學 院 通信與信息工程專 業(yè) 通信工程學 號 姓 名 指導(dǎo)教師 日 期 二一二年三月二十六日課題名稱基于fpga的萬兆以太網(wǎng)接入實現(xiàn)課題來源科研一、課題背景及意義（課題的立題依據(jù)及研究意義）本課題來源于國家863 計劃重點項目（2009aa012201）“新概念高效能計算機體系結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)研究開發(fā)”的子課題“內(nèi)存文件協(xié)同管理器”和“互聯(lián)與智能存儲實現(xiàn)”。 經(jīng)過多年的研究和實踐，我們認識到計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展經(jīng)歷了復(fù)雜性和成本決定結(jié)構(gòu)、互連決定結(jié)構(gòu)等階段，導(dǎo)致計算機效能不高的主要原因是傳統(tǒng)高性能計算利用固定計算機結(jié)構(gòu)、采取層層虛擬化方法進行計算。研究表明計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

2、到了“應(yīng)用決定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定功能、性能和效能”的階段。為了實現(xiàn)傳統(tǒng)的計算效能10倍，且功耗為同性能下得十分之一這一目標必不可少要用到萬兆以太網(wǎng)通信。對萬兆以太網(wǎng)通信的研究實現(xiàn)是實現(xiàn)上述兩個子課題的基礎(chǔ)。 因此，本課題主要研究在含有xilinx xc5vlx330t開發(fā)平臺tk4721 olt及tk4701 onu上實現(xiàn)基于萬兆以太網(wǎng)的通信。二、課題研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（課題研究領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及可能的發(fā)展方向） 萬兆以太網(wǎng)技術(shù)（10gbase-t）始于2002年6月802.3ae10ge標準的正式發(fā)布。在物理層，802.3ae大致分為兩種類型，一種為與傳統(tǒng)以太網(wǎng)連接速率為10gbps的“l(fā)anph

3、y”，另一種為連接sdh/sonet速率為9.58464gbps的“wanphy”；wanphy與sonetoc-192幀結(jié)構(gòu)的融合，可以與oc-192電路和sonet/sdh設(shè)備一起運行，保護了傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施投資，使運營商能夠在不同地區(qū)中通過城域網(wǎng)提供端到端以太網(wǎng)。在傳輸介質(zhì)方面，802.3ae目前可以支持9um單模、50um多模和62.5um多模光纖。在數(shù)據(jù)鏈路層，802.3ae繼承了802.3以太網(wǎng)的幀格式及最大/最小幀長度，支持多層星型連接、點到點連接及上述拓撲的組合，充分保證對已有應(yīng)用的兼容性，對上層應(yīng)用沒有影響，使得升級風險極低。與全雙工快速以太網(wǎng)和千兆位以太網(wǎng)一樣，萬兆以太網(wǎng)也采用

4、全雙工，因此沒有固有的距離限制。由于萬兆以太網(wǎng)仍然是以太網(wǎng)，使用了相關(guān)的管理工具和體系結(jié)構(gòu)，因而能縮短實施和推廣的時間。三、研究內(nèi)容及研究目標（對研究的內(nèi)容進行說明，并闡明要達到的目標）研究內(nèi)容：1） fpga的工作流程以及工作機制 2）xaui接口基本原理 3）tk4721 olt及tk4701 onu的ael2005自環(huán)、fpga自環(huán)及兩者間的萬 兆以太通信研究目標：1） 實現(xiàn)ael2005自環(huán)萬兆通信2） 實現(xiàn)開發(fā)平臺tk4721 olt及tk4701 onu 上fpga與ael2005用xaui接口連接，并實現(xiàn)fpga自環(huán)萬兆通信3） 實現(xiàn)tk4721 olt平臺及tk4701 onu

5、平臺間的萬兆通信四、預(yù)計的研究難點（課題研究過程中可能遇到的理論難題或技術(shù)難點）五、創(chuàng)新點（選題、觀點、理論、材料、方法等創(chuàng)新點）六、進度計劃（根據(jù)研究內(nèi)容及研究目標所預(yù)計的進度安排） 3月 26 日4 月 3 日 安裝xilinx fpga的開發(fā)軟件4月 4 日4月 15日 熟悉fpga的工作流程以及工作機制，了解ael2005及 xaui接口4月 16 日5月 16 日 用verilog編寫萬兆接口通信，并添加軟件輔助測試程序5月 17 日5月 31 日 調(diào)試tk4721 olt及tk4701 onu的ael2005自環(huán)、fpga 自環(huán)及兩者間的萬兆以太通信6月 1 日6月20日 測試系統(tǒng)，撰寫論文。6月 21 日6月30日 論文修改以及論文答辯七、資料來源（指能夠支持“課題背景”、“課題研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢”所論述內(nèi)容的主要文獻資料）1 夏宇聞.verilog數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計教程,第一版，北京：北京航空航天大學出版社，2003：1-92 王城、吳繼華、范麗珍等.altera fpga/cpld設(shè)計基礎(chǔ)篇，第一版，北京：人民郵電出版社，2005：75-116、240-2653 敖志剛.萬兆位以太網(wǎng)及其實用技術(shù)，第一版，北京：電子工業(yè)出版社，2007: