بررسی و طراحی یک سوئیچ با سرعت بالا

پایان نامه
چکیده

شبکه های باند وسیع به منظور ادغام ترافیک های گوناگون مانند صدا، داده و تصویر ارائه شده اند. تامین و تضمین نیازهای متعدد این سرویس ها مستلزم ایجاد قابلیت های متفاوتی از جمله افزایش سرعت و تامین پهنای باند موردنیاز در شبکه های باند وسیع می باشد. به علاوه معماری شبکه های نسل آینده تاثیر به سزایی در افزودن قابلیت های جدید در شبکه های باند وسیع دارد. از طرفی دیگر، معماری شبکه های باند وسیع به شدت تحت تاثیر سوئیچ های با سرعت بالاست. درواقع، سوئیچ های با سرعت بالا فناوری اساسی در دستیابی به قابلیت های مدنظر در شبکه های باند وسیع هستند. نیازهای مربوط به کارایی و تغییرات در فناوری مدارهای مجتمع و vlsi منجر به ایجاد انواع معماری سوئیچ شده اند. یک سوئیچ در مورد مسیریابی بسته ها و انتقال آنها از پورت های ورودی به خروجی های مناسب را تصمیم گیری می کند. در ساختار سوئیچ به دلیل اینکه ماهیت ترافیک ورودی متغیر است، درنتیجه ممکن است چندین بسته تقاضای دسترسی به یک پورت خروجی را داشته باشند. برای حل چنین مسئله ای، سوئیچ ها از راهکارهای متفاوتی در معماری طراحی خود استفاده می کنند. در سوئیچ های اولیه، پورت های ورودی و خروجی توسط یک باس مشترک ساده باهم در ارتباط بودند. درنتیجه، دسترسی به این باس مشترک به خودی خود گلوگاه سیستم سوئیچینگ بود. سوئیچ های کراس بار با استفاده از n جفت ورودی و خروجی به صورت موازی، بر مشکلات ناشی از این گلوگاه در معماری باس مشترک غلبه کردند. اما این سوئیچ ها نیز دارای هزینه پیاده سازی بالایی هستند؛ درنتیجه انواع معماری های سوئیچ های چند طبقه ارائه شدند. ساختار سوئیچ-های چندطبقه با اتصال طبقات مختلف سوئیچ بوسیله تعداد زیادی سیم شکل می گیرند. این سیم ها نه تنها منجر به افزایش تاخیر در شبکه سراسری سیستم ارتباطی می شوند، بلکه این ساختار گران تر از ساختارهایی است که از معماری سوئیچ های مبتنی بر بافر هستند. با توجه به تعداد گزینه های طراحی یک سوئیچ، بررسی و تحلیل گزینه های متعدد و مطالعه مزایا و معایب هر انتخاب در طراحی یک سوئیچ با سرعت بالا حائز اهمیت است. دیدگاه های مختلفی در طراحی سوئیچ با سرعت بالا وجود دارد و هر دیدگاه تلاش کرده-است با بهینه سازی پارامترها، کارایی و توسعه پذیری سوئیچ را افزایش دهد. معماری حافظه مشترک نیز مسائل طراحی مربوط به خود را دارد. حافظه مشترک در این معماری باید سریع تر از نرخ داده های ورودی عمل کند. اگرچه کاهش زمان دسترسی به حافظه از نظر فیزیکی دارای محدودیت است. به علاوه، از دیدگاه طراحی چیپ، فضای اصلی سطح چیپ توسط حافظه مشترک و دیگر مدارهای منطقی مربوط به آن اشغال می گردد. بنابراین این معماری نیز از دیدگاه پیاده سازی گران است. همچنین با رشد روزافزون قابلیت های تراشه های fpga پیاده سازی طرح های مختلف سوئیچ با توجه به مزیت های برنامه ریزی تراشه های قدرتمند fpga را مقرون به صرفه می کند. در این پایان نامه تلاش شده است تا با ادغام مزایای حافظه های چندپورته و تشکیل بانک های حافظه بر مسائل طراحی سوئیچ هایی که از ساختار حافظه مشترک استفاده می کنند، غلبه شود. سوئیچ حافظه مشترک پیشنهادی، با استفاده از بلوک ram های ارزان که از منابع داخلی بوردهای fpga است، طراحی شده است. در این پایان نامه ابتدا با تحلیل و مطالعه تلاش شده تا راه حل های مطرح شده در سال های اخیر برای حل این مسائل بررسی گردند. سپس به منظور دستیابی به اهداف طراحی سوئیچ های با سرعت بالا، و با توجه به مسائل طراحی این نوع سوئیچ ها ، یک مدل نمونه سوئیچ 4*4 حافظه مشترک با سرعت بالا به کمک fpga پیاده سازی شده است. این سوئیچ بر روی بوردهای virtex4 از مدارهای fpga پیاده سازی شده است. نرخ سرعت این سوئیچ معادل 575/173 مگاهرتز می باشد و ظرفیت سوئیچ برابر با 20 گیگابیت در ثانیه است.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

طراحی و تحلیل سوئیچ rf mems با سرعت بالا

در ده سال اخیر ، سوئیچ های میکرو الکترومکانیکی ( mems ) به خاطر کاربردهای امید بخششان نظیر تلفات پایین ، خاصیت خطی بالا و توان مصرفی dc بسیار ناچیز طرفداران بسیاری پیدا کرده است اما این سوئیچ ها محدودیت هایی از قبیل ولتاژ تحریک بالا و سرعت سوئیچینگ پایین دارند. در این پژوهش سعی شده است تا ساختار جدیدی از سوئیچ rf mems ارائه شود که سرعت سوئیچینگ بالاتری نسبت به دیگر سوئیچ های mems از خود نشان بد...

کنترل بهبودیافته سرعت موتور سوئیچ شونده رلوکتانسی با استفاده از هدایت پیوسته جریان در سرعت بالا

محرکه های سرعت بالای سوئیچ شونده رلوکتانسی به علت داشتن ساختار ساده، ارزان و عملکرد مناسب در سرعت های بسیار بالا جایگاه ویژه ای در صنایع مختلف ازجمله دمنده ها، سانتریفیوژها و ماشین های تراش کاری پیدا کرده اند. یکی از مشکلاتی که تمامی محرکه ها ازجمله محرکه موتور سوئیچ شونده رلوکتانسی با آن مواجه است کاهش توانایی تولید گشتاور در سرعت بالا است. تاکنون روش های مختلفی برای فائق آمدن بر این مشکل ارائ...

متن کامل

طراحی وساخت کنترل کننده سرعت یک موتور رلکتانسی سوئیچ شونده( srm)با منطق فازی (flc)

موتور رلکتانسی به علت کار در شرایط اشباع مغناطیسی هسته و همچنین غیر استوانه ای بودن روتور و استاتور آن، مدل ریاضی ساده و در عین حال دقیقی ندارد. به همین دلیل در این مقاله برای کنترل خروجیهای آن از کنترل کننده فازی استفاده شده است. کنترل کننده شامل دوبخش کنترل زاویه قطع و زاویه آتش است. یک ساختار تناسبی برای کنترل زاویه قطع و سه ساختار فازی مختلف، برای کنترل زاویه آتش فازها در نظر گرفته شده است....

متن کامل

طراحی مقدماتی و تحلیل cfd یک تونل کاویتاسیون صنعتی سرعت بالا

با توجه به پیشرفت روز افزون علم مکانیک و توجه محققین و دانشمندان به بحث آیرودینامیک و هیدروآیرودینامیک در بهبود وضعیت انواع وسایلی مانند خودروها، پرتابهها، کشتیها و زیر دریاییها، ضرورت طراحی و ساخت تجهیزات آزمایشگاهی صنعتی احساس میشود. یکی از ابزارهای کارآمد در بررسی مسئله هیدروآیرودینامیک اجسام مغروق و حتی نیمه مغروق، تونل های آب میباشند که علاوه بر اندازه گیری نیروهای هیدرودینامیک، قابلیت مطا...

متن کامل

طراحی ضرب کننده فرکانسی بر اساس حلقه قفل شده تاخیر دیجیتالی و با سرعت بالا

Lock and settling times are two parameters which are of high importance in design of DLL-based frequency multipliers. A new architecture for DLL-based frequency multipliers in digital domain is designed in this paper. In the proposed architecture instead of using charge pump, phase frequency detector and loop filter a digital signal processor is used. Gradient algorithm is used in the proposed ...

متن کامل

طراحی مدولاتورهای سیگما-دلتا با سرعت بالا و ولتاژ بسیار پائین

امروزه پائین آوردن ولتاژ منبع تغذیه مدارهای دیجیتال جهت کاهش توان مصرفی و همچنین پیاده سازی سیستمهای عملی در داخل یک تراشه مورد نظر می‌باشند. با توجه به آنالوگ بودن اکثر سیگنالهای عملی نیاز به ساخت مبدل های آنالوگ به دیجیتال در داخل یک تراشه توام با مدارهای دیجیتال در ولتاژهای پائین ضروری است. از طرفی در اکثر کاربردهای مخابرات باسیم و بدون سیم نیاز به مبدلهای آنالوگ به دیجیتال سریع و با دقت بال...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023