基于FPGA的万兆协议转换系统设计与实现

万兆通信技术已成为卫星通信领域又一研究热点,为星上设备提供高速可靠的万兆数据源尤为重要。系统采用Xilinx公司新近推出的K7系列现场可编程门阵列(FPGA),利用其吉比特收发(GTX)接口模块和万兆媒体访问控制(MAC)软核实现了万兆协议转换功能。通过状态机设计方法实现了以太网协议帧和专用链路协议帧之间的相互转换。通过测试结果可知,系统达到了每通道10 Gb/s的转换带宽,总带宽达到40 Gb/s,能够满足星上设备的测试需要。     

万兆以太网物理层技术

本文介绍了IEEE802.3ae标准中万兆以太网物理层应用参考模型及电平接口,分析了万兆以太网物理层10GBASE-X、10GBASE-R和10GBASE-W中编码子层(PCS)的工作原理,给出了两种物理介质相关子层关键电路芯片:10Gb/s时钟恢复电路芯片、12(3.125Gb/s激光驱动器芯片的测试结果.     

基于缓存共享的分布式宽带数字接收技术

为满足宽带数字接收系统对海量实时数据缓存的需求,提出了一种基于数据缓存共享和流控式轮询的技术方案.该方案构造了一种高效的数据存储结构和缓存机制,为系统采用分布式并行处理架构提供了基础,并使系统具有均衡的吞吐率性能.硬件实现的测试结果表明,该方案能够实现高达144Gb/s实时数据的缓存与处理,可以较好地满足实际应用需求.     

卫星地面站高速数据传输终端平台设计

提出了一种具有开放式架构的新型高速数据传输终端平台,它以RapidIO作为各处理板卡的监控指令接口,以两个8×PCIe作为各处理板卡的数据接口。设计了有源交换网络背板实现系统互联;设计了通用处理板卡通过软件重构以实现数据上行调制或数据下行接收功能;下行接收的数据通过块数据传输,传输速率最高达40 Gb/s;通过独立磁盘冗余阵列扩展固态盘阵列实现数据高速记录,数据记录速率不低于500 MB/s;通过万兆以太网接口实现数据高速实时转发,数据转发速率不低于4 Gb/s;上行调制数据实时注入实时调制,数据速率不低于2 Gb/s。该平台硬件可扩展,软件可升级,控制和数据总线解耦合,可通过软件重构实现功能配置和在线更新,具有良好的扩展性和通用性,已在地面终端站高速数据传输系统中得到工程应用。     

一种在线网络安全处理器SoC的IPSec加速器

对高速在线网络安全处理器中IPSec协议处理部分进行设计,完成了传输模式和隧道模式下网络数据包的认证头(AH)和安全封装载荷(ESP)处理。对IPSec加速器的可配置性和功能进行了 FPGA验证,并在一款单通道10 Gb/s在线网络安全处理器中实现了AH协议传输模式IPSec加速器的ASIC验证。测试结果表明,在200 MHz时钟频率下,单个AH协议模块在传输模式下的数据吞吐率达到1.5 Gb/s,通过并行的方式可以满足不同性能的网络安全需求。     

思科推出新一代Catalyst 6500交换机

思科系统公司日前在主题为“快速，智能，持久——更上一层楼”的春季新产品发布会上，发布了一系列网络产品。其中最引人注目的是新一代Cisco Catalyst 6500交换机。构建于屡获大奖的现有Catalyst 6500平台的基础之上，包括Cisco Catalyst 6500交换引擎Supervisor Engine 720，高性能的四端口万兆以太网模块和无阻塞的双端口万兆以太网模块等。全新交换引擎Supervisor Engine 720配备内置的720Gb/s交换矩阵，并以硬件加速实现高性能的嵌入式网络管理功能、MPLS、IPv6等智能服务，通过分布式转发技术Supervisor 720可以实现高达400M…     

基于FPGA的光纤通道HBA卡设计与实现

光纤通道(Fibre Channel,简称FC)是一种为网络系统设计的接口技术,随着网络互联的发展,大量的图像、信号、音视频内容需要通过可靠的数据网络通信系统来快速、高效、稳定的传输,为满足这种需求,提出基于FPGA的光纤通道HBA卡(Host Bus Adapter,主机总线适配器)设计方案。该方案以Xilinx的KC705开发板为平台,参考FC协议实现了其中的FC-1,FC-2层,实现普通帧和ASM帧的快速收发。同时设计了PCIe多通道DMA控制器,使处理器通过该控制器高效访问FC网络,在2.125G的链路带宽中,有效传输速率可达1.92Gb/s。方案给出了硬件结构图以及关键部分设计思想,并采用逻辑仿真和物理测试证明该设计的正确性与有效性。     

新品发布

120G CXP光互连产品易飞扬
　　深圳市易飞扬通信技术有限公司正式发布120G CXP有源光缆与CXP-SR10可插拔光收发模块。该系列产品采用易飞扬自主研发的集成式光学引擎核心器件，集成了12通道的VCSEL Array和PIN Array设计，提供了12路平行数据通道，每通道最大支持10.5Gb/s的传输速率，总带宽达126Gb/s，在多模万兆（OM3）光缆上传输距离可达300米。适用于12X QDR InfiniBand互联应用场景，该产品同时符合IEEE 802.3ba对100G以太网100GBase-SR10的要求。     

10Gbit/s并行光收发模块在万兆以太网的应用

介绍了万兆以太网技术(10 gigabit ethernet technology).万兆以太网使用以太网结构实现10Gbit/s点对点传输,距离可达到40km,使以太网的应用从局域网扩展到城域网和广域网.重点介绍了万兆以太网的功能结构、分层结构、物理传输介质和甚短距离(very short reach)网络传输的并行光传输系统在万兆以太网方面的应用.     

万兆以太网技术的研究与实现

为了提高通信系统的数据吞吐量,增加系统集成度,在IEEE 802.3ae标准的基础上,对万兆以太网技术进行了研究并实现。万兆以太网技术是基于FPGA实现的,FPGA完成的主要工作包括:完成与上层软件的指令和数据交互、数据的组帧/解帧、与物理层的接口管理等。物理层发送端主要完成数据对齐、变速并加扰、并串转换等工作,将串行数据发送给光电转换模块,接收端正好相反。经过万兆以太网标准仪器测试,传输速率达到了10 Gb/s,大大提高了系统间数据传输的速度和效率,简化了系统结构。     

10Gbit/s并行光收发模块在万兆以太网的应用

介绍了万兆以太网技术(10 gigabit ethernet technology).万兆以太网使用以太网结构实现10Gbit/s点对点传输,距离可达到40km,使以太网的应用从局域网扩展到城域网和广域网.重点介绍了万兆以太网的功能结构、分层结构、物理传输介质和甚短距离(very short reach)网络传输的并行光传输系统在万兆以太网方面的应用.     

一种高可靠并行环网的研究与实现

为了满足工业以太网的高可用性和不间断运行要求,通过对以太网单环结构的可靠性分析,设计了一种高可靠并行环网和冗余处理算法,并可在Linux平台下实现。实验表明,单网故障时,并行环网可无缝切换,收发终端间的丢包率为0。     

TM1300多媒体DSP的百兆以太网通信接口的设计实现

主要研究TM1300多媒体数字信号处理器(DSP)在pSOS嵌入式操作系统下的100 Mbit/s高速以太网接口的设计与实现.硬件方面,介绍了TM1300系统与RTL8139以太网驱动芯片通过PCI总线互连的实现方式,重点介绍了其中PCI仲裁器的设计和PCI配置空间地址的设置方法;软件方面,介绍了在DSP端内嵌的pSOS操作系统下开发软件驱动RTL8139芯片的方法,重点描述了pSOS的pNA 网络组件的NI接口、RTL8139芯片收发数据的控制方式、驱动程序的发送缓存管理、TM1300访问PCI空间的途径以及内存与数据缓存一致性等要点.最后从速率、可靠性、效率3个方面对实现的以太网通信接口进行了测试,给出了详细的实测结果.测试结果显示,与基于RTL8029芯片开发的以太网接口相比,各项性能均有较大提高.     

10Gbit/s并行光收发模块在万兆以太网的应用

介绍了万兆以太网技术（10 gigabit ethernet technology) . 万兆以太网使用以太网结构实现10Gbit/s点对点传输，距离可达到40km，使以太网的应用从局域网扩展到城域网和广域网. 重点介绍了万兆以太网的功能结构、分层结构、物理传输介质和甚短距离（very short reach）网络传输的并行光传输系统在万兆以太网方面的应用.     

安捷伦科技为10Gb／s和40Gb／s网络系统推出新型电压控制振荡器

安捷伦科技日前宣布 ,为 1 0 Gb/s和 40 Gb/s光纤通信系统推出带有标准同轴连接器的全新系列电压控制振荡器 (VCO)。安捷伦还为 1 0 Gb/s光纤通信系统提供了密封的 TO- 8封装振荡器。这些嵌入式时钟用于同步数据和语音通信系统 ,使其可以在美国标准SONET、欧洲标准 STM和 1 0 Gb/s以太网传输速率下工作。安捷伦的 VCO为网络路由器和远程通信系统中的电路板和线路卡实现必要的多路复用 (MUX)、时钟数据恢复和解复用 (DEMUX)提供时钟同步功能。安捷伦 VCO系列包括以下产品 :1 0 Gb/s OC- 1 92 /STM- 64和 1 0 Gb/s以太网的应…     

GE over DWDM技术及其实现

千兆以太网是一种可以提供Gb/s量级的通信带宽的新型高速局域网,采用10Mb/s、100Mb/s以太网同样的CSMA／CD协议、帧格式和帧尺寸央原有低速以太网基础上平滑、连续性的网络升级。而DWDM作为新一代的光通信技术,为光因特网的发展提供了全新的途径。简要介绍了GE over DWD出现的背景,阐述了其相关的实现技术、特点及其应用,最后展望了其发展前景。     

10 Gb/s光收发模块被列为国家重点新产品

10 Gb/s光收发模块项目来源于"十五"国家高技术发展计划"863"计划,代表着国家在该领域的先进技术水平.WTD在国内率先研制出10 Gb/s光收发合一模块,并实现产业化.     

国产化无人机机载数据链路系统模拟器设计

针对无人机链路系统在可靠性设计和有效性验证过程中的仿真要求,设计了一种模拟器,利用国产现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为主控芯片,生成虚拟航迹信息,模拟链路数据解析和通信协议转换。使用滑窗式数据处理与环形缓存相结合,实现虚拟航迹信息并行缓存与计算;通过数据流加和校验法来实现通信过程差错控制;运用并行存取数据来模拟多端口RS422机载总线通信;利用千兆以太网UDP组播方式实现模拟器与无人机地面站之间通信,并采用星型拓扑结构,由FPGA完成对系统中任务载荷设备数据轮询和调度。当数据帧长度为1 200 B时,模拟器以太网传输速率947.52 Mb/s。研究成果在无人机链路系统模拟方面有一定工程化应用价值。     

万兆以太网物理层编码子层转换芯片研究

研制了符合IEEE802.3ae万兆以太网10GBASE-R标准物理层编码子层转换芯片,该转换芯片采用单片FPGA进行10GBASE-R标准中万兆以太网16比特接口(XSBI)与10Gb介质无关接口(XGMII)的相互转换,实现了物理层编码子层(PCS)的全部功能,并在万兆以太网物理层传输实验系统中进行了验证。     

变电站实时监控系统中的千兆以太网传输设计

针对变电站实时监控系统需要传输的数据量大和传统的百兆网络已无法满足传输总带宽需求的问题,文中设计了嵌入式千兆以太网视频传输系统。该系统选用Xilinx公司Artix-7系列的FPGA芯片为主控制器,完成数据的采集、处理和传输控制。使用UDP/IP协议帧通过千兆以太网向远程监控系统传输图像数据时,丢包率仅为0.001 25%。在对变电站高压设备进行监控传输测试时,稳定传输视频图像的最高帧频可达150 frame·s-1。