[发明专利]基于FPGA实现巨帧生成与检测的地检装置

说明书

本发明公开了一种基于FPGA实现巨帧生成与检测的地检装置，可以实现不间断且无需整帧存储的能够生成巨帧方式进行地面检测，主要用于解决自定义巨帧专用交换网络的地面检测问题。本地检装置通过FPGA实现，其包括业务帧适配模块、帧结构查找模块、调度管理模块、乒乓存储控制模块以及接口模块，这些模块实现接收以太网帧包装成自定义业务帧，根据巨帧结构拼接并发送巨帧，并接收专用交换给出的巨帧，根据巨帧结构拆成自定义专用业务帧并转换成以太网帧，发送给以太网设备。本发明具有可复用性强的优点，能够支持各种结构的巨帧甚至超巨帧的生成及检测。

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种基于FPGA实现巨帧生成与检测的地检装置。

背景技术

随着以太网技术的日新月异，交换机的速率也从10Mbps、100Mbps到1Gbps、10Gbps甚至更高。起初IEEE认可的以太网标准的最大帧长度为1518字节，这一标准已经越来越成为数据传输效率的掣肘。巨帧(Jumbo Frame)，这是一种厂商标准的超长帧格式，专门为超过1Gbps的以太网而设计，长度各厂商有所不同，从9000字节～64000字节不等。采用巨帧能够使以太网传输数据性能充分发挥，是数据传输效率提高50％～100％。

在星上交换中，对自定义巨帧的使用也有很大的需求。然而在对支持巨帧的交换进行测试时，却没有很合适的配套测试装置，尤其对于专用交换来说，产生自定义专用格式的巨帧进行存储并发送以及对巨帧进行接收存储检测是比较棘手的问题。一方面，巨帧如何产生以及将生成的巨帧进行整帧存储会占用大量的缓存；同时，巨帧的接收缓存以及如何实时对巨帧进行校验也是面临的重大问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于FPGA实现巨帧生成与检测的地检装置，能够在不对巨帧进行整帧存储的前提下，连续的产生并发送巨帧以及接收并检测巨帧。本发明的方案如下：

本发明提供的一种基于FPGA实现巨帧生成与检测的地检装置通过FPGA实现，所述地检装置包括：

以太帧收发模块，用于接收以太网帧传输至业务帧适配模块；

业务帧适配模块，用于存储以太网帧，对所述以太网帧按照自身适配的协议转换成填充巨帧净荷字段的专用业务帧；

调度管理模块，用于通过帧结构查找模块确定所述专用业务帧对应类型的业务帧适配模块，以使该业务帧适配模块将所述专用业务帧传输至乒乓控制存储模块；

乒乓控制存储模块，用于将所述专用业务帧交替写入时隙片段对应的缓存中，并按照写入的顺序不间断读出专用业务帧以产生巨帧，并从接口模块传输出去；

所述接口模块，用于接收专用交换设备传输的巨帧；

所述乒乓控制存储模块，用于将所述巨帧中每个时隙片段的专用业务帧交替写入时隙片段对应的缓存中；

所述调度管理模块，用于确定每个时隙片段填充的专用业务帧对应的业务帧适配模块，以将时隙片段对应的专用业务帧发送至该业务适配模块；

业务帧适配模块，用于将专用业务帧按照自身适配的协议转换成标准的以太网帧通过以太网收发模块发送给以太网设备。

可选的，所述业务帧适配模块，进一步用于，在存储与以太网帧之后，

将所述以太网帧进行帧信息提取，得到源mac和以太网帧长度；

根据源mac查找帧类型映射表，确定专用业务帧的帧类型；

根据以太网帧长度，计算专用业务帧的帧长和帧长CRC校验值；

按照自身协议的帧格式将以太网帧作为载荷，将载荷与专用业务帧的帧长、帧长CRC校验值、帧类型以及巨帧的CRC填入专用业务帧的对应字段，以生成专用业务帧；

将生成的专用业务帧进行存储。