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基于RPR的TDMoIP时钟恢复研究和实现

作　者: 刘秋明
导　师: 蔡志勇
学　校: 南昌大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: TDMoIP RPR EoRPR 网络性能分析 时钟恢复
分类号: TN919.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 4次
引　用: 0次
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内容摘要


TDMoIP技术作为一种新的传输技术,保证了TDM业务能够在IP网络上进行稳定可靠的传输。由于TDM网络属于同步网,而IP网属于异步传输网,正因为TDM网络和IP网络的这种本质区别,导致时钟恢复的研究是解决TDMoIP技术的关键问题之一。本文在分析RPR网络上实现TDMoIP技术的基础上,研究了如何在TDMoIP设备两端建立时钟同步机制,主要研究工作包括以下几方面:1、利用排队论的理论知识,建立M/G/1/K队列模型,分析了RPR网络中A、B和C三类业务的传输延时以及分组传输等待的队列长度。分别在网络负载不同和网络节点数目不同的情况下进行仿真,从仿真结果可以得出TDMoIP所需的缓存容量。2、在时钟恢复方面,原算法中的时钟频率调整周期为固定时间长度,但这种算法存在缓存波动过大或时钟频率抖动较大的问题,基于这种情况,本文提出了一种将固定长度调整周期改进为变长调整周期的改进算法,通过Matlab仿真,对改进前后的算法性能进行比较,从仿真结果可以看出,改进后的算法在稳定性比改进前的算法更优越。3、最后用Xilinx Spartan3e FPGA芯片实现TDMoIP技术的封装、解封装以及时钟恢复算法。在实际网络环境测试中,利用Telnet登陆网管并监测TDMoIP设备的运行状况,可以看出TDMoIP设备接口性能达到TDM网络接口性能的要求。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章 绪论  7-14
  1.1 引言  7-8
  1.2 基于RPR网络的TDMoIP技术  8-10
  1.3 时钟同步的概念  10-11
  1.4 TDMoIP技术的现状及发展趋势  11-12
  1.5 论文内容介绍  12-14
第2章 基于RPR的TDMoIP技术  14-26
  2.1 RPR技术简介  14-18
  2.2 EoRPR技术  18-21
    2.2.1 Ethernet Over RPR地址学习  18-20
    2.2.2 PWE3技术  20-21
  2.3 基于RPR技术的TDMoIP封装技术  21-22
  2.4 UDP/IP封装TDM业务技术  22-25
  2.5 本章小结  25-26
第3章 TDMoIP技术的时钟同步方案  26-32
  3.1 TDM网络中的时钟同步  26-28
    3.1.1 时钟同步的重要性  26-27
    3.1.2 TDM网络中时钟同步实现  27
    3.1.3 TDM网络的性能指标  27-28
  3.2 TDMoIP技术同步性能接口指标的要求  28-29
  3.3 TDMoIP技术的时钟恢复方法  29-30
    3.3.1 基于包间隔的自适应时钟恢复方法  29-30
    3.3.2 基于本地时戳的自适应时钟恢复方法  30
    3.3.3 基于缓存控制的自适应时钟恢复方法  30
  3.4 滤除抖动  30-31
  3.5 本章小结  31-32
第4章 自适应时钟同步技术中缓存容量的设计  32-40
  4.1 TDMoIP技术中影响码流正确恢复的因素  32
  4.2 缓存大小的考虑  32-33
  4.3 基于RPR网络的TDMoIP设备缓存容量的确定  33-39
    4.3.1 RPR节点MAC结构模型  33-35
    4.3.2 M/G/1/K模型分析业务传输等待时间  35-37
    4.3.3 不同业务分组等待队列长度  37-39
    4.3.4 缓存容量的确定  39
  4.4 本章小结  39-40
第5章 自适应时钟恢复的研究与实现  40-58
  5.1 一种基于抖动缓存区控制的时钟恢复算法  40-46
    5.1.1 算法仿真及结果分析  42-45
    5.1.2 算法性能分析  45-46
  5.2 时钟恢复算法的实现  46-48
  5.3 FPGA硬件实现  48-52
    5.3.1 系统设计框架  48-49
    5.3.2 FPGA配置的相关电路  49-52
  5.4 设备性能测试  52-56
  5.5 本章小结  56-58
第6章 总结与展望  58-60
  6.1 论文总结  58
  6.2 存在的问题和展望  58-60
致谢  60-61
参考文献  61-64
附录  64-65
攻读学位期间的研究成果  65

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 数据通信 > 数据传输技术
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