B GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR NG I H C BÁCH KHOA HÀ N I  
---------------------------------------
TR N C CHÍNH ฀ 
NGHIÊN C U VÀ THI T K B CHUY N I ETHERNET-E1 ฀
TRÊN CÔNG NGH FPGA
Chuyên ngành : K thu t Truy฀ ฀ ฀n thông
LU N V N TH C S K THU T
K THU T TRUY N THÔNG
NG  I H NG D N KHOA H C
TS. Ph m Thành Công ฀
Hà N i – 2014 ฀
1
M C L C
L I CAM OAN .................................................................................................... 3
DANH M C CÁC KÝ HI U, CÁC CH VI T T T ............................................ 4
DANH M C B NG BI U ..................................................................................... 5
DANH M C CÁC HÌNH V , TH .................................................................. 6 
M U ................................................................................................................ 8 
Ch ng 1 T NG QUAN ....................................................................................... 10
1.1
T ng quan v k thu t Ethernet – over – PDH (EoPDH) ........................ 10
1.1.1 C u trúc khung Ethernet ......................................................................... 10
1.1.2 C u trúc khung E1 .................................................................................. 12
1.1.3 C u trúc khung GFP ............................................................................... 15
1.1.4 K thu t Frame encapsulation ................................................................ 16
1.1.5 K thu t Mapping .................................................................................. 18
1.2 Lí do l a ch n công ngh FPGA .................................................................. 19
Ch ng 2 THI T K B CHUY N I ETHERNET – E1 TRÊN CÔNG  
NGH FPGA ........................................................................................................ 21
2.1 Thi t k b chuy n i Ethernet – E1 trên FPGA ......................................... 21 
2.2 Kh i thu phát Ethernet (PHY Ethernet) ........................................................ 22
2.3 Kh i kh i t o (Initmodule) ........................................................................... 23 !
2.4. Kh i Txmodule ........................................................................................... 25
2.4.1. Kh i nl_frame ....................................................................................... 25
2.4.3. Kh i Write Control Signals genetator ................................................... 30
2.4.4. Kh i GFP Header và Ethernet Signals mapper ...................................... 34
2.4.5. Kh i Read Control Signals genetator ..................................................... 37
2.4.6. Kh i E1_frame ...................................................................................... 39
2.5. Kh i giao ti p lu ng E1 (LIU) ..................................................................... 41 "
2.6. Kh i Rxmodule ........................................................................................... 41
2
2.6.1. Khôi ph c d li u và nh th i .............................................................. 41# $ % &
2.6.2.Kh i E1_deframe ................................................................................... 45
2.6.3.Kh i Gfp_deframe ................................................................................. 47
2.6.4.Kh i ng b khung GFP ....................................................................... 48 "
2.6.5.Kh i t o tín hi u i u khi n ghi RAM .................................................... 49 !
2.6.6.Kh i t o tín hi u i u khi n c RAM và óng khung Ethernet ............. 49 ! 
2.6.7.Kh i chuy n i d li u 8 bít thành chu n MII ...................................... 51  $ '
2.7. K t qu mô ph ng h th ng ......................................................................... 52 ( )
Ch ng 3 K T QU VÀ ÁNH GIÁ .................................................................. 54
3.1 S kh i và thi t k ph n c ng .................................................................. 54 " * +
3.1.1 S kh i .............................................................................................. 54 "
3.1.2 S nguyên lý ..................................................................................... 55 "
3.2 K t qu th nghi m trên m ch hoàn ch nh .................................................... 60 ( , ! -
3.2.1 Mô hình th nghi m th c t ................................................................... 60,
3.2.2 K t lu n và ki n ngh ............................................................................. 60 %
TÀI LI U THAM KH O ..................................................................................... 62
3
L I CAM OAN
Tôi cam oan ây là công trình nghiên c u c a riêng tôi. Các s + . li u và k t
qu nêu trong lu n v n là trung th c và ch a t ng c ai công b trong b t k ( / 0 1 2
công trình nào khác.
TÁC GI LU N V N 3 4
Tr n c Chính * +
4
DANH M C CÁC KÝ HI U, CÁC CH VI T T T
STT
Vi
t t t
Ti ng Anh
Ti ng Vi t
1
CAS
Channel Associated
Signalling
Báo hi
u kênh riêng
2
CRC
Cyclic Redundancy Check
Ki
m tra d
vòng
3
DCO
Digital Control Oscillator
B
i
u khi
n dao

ng s
4
DHCP
Dynamic Host
Configuration Protocol
Giao th
+
c c
u hình

ng máy ch
.
5
EoPDH
Ethernet over PDH
Truy
n ethernet trên n
n h
!
t
*
ng
PDH
6
HDLC
High-Level Data Link
Control
i
u khi
n liên k
t d
$
li
u m
+
c cao
7
MAC
Media Access Control
i
u khi
n truy nh
p
8
MII
Media Independent
Interface
Chu
'
n giao di
n giao ti
p d
$
li
u IP
m
+
c v
t lý
9
MLT-3
Multi-Level Transmit 3
Mã truy
n d
$
li
u
a m
+
c (M
t lo
!
i
mã
&
ng dây)
10
NRZ
Non Return to Zero
Mã
&
ng dây mà m
+
c tín hi
u
không quay tr
l
!
i m
+
c 0
11
NRZI
Non Return to Zero
Inverted
M
t lo
!
i mã
&
ng dây (
(
o c
.
a mã
NRZ)
12
GFP
Generic Framing Procedure
Thu
t toán
óng khung chung
13
PDH
Plesiochronous Digital
Hierarchy
K
thu
t phân c
p s
c
n
"
ng b
14
SDH
Synchronous Digital
Hierarchy
K
thu
t phân c
p s
"
ng b