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以太网技术凭借良好的经济性、互通性和易用性等优势在局域网领域得到了普遍应用。如果将其延伸至城域网中去,它的带宽管理、网络保护以及服务等级机制等较为缺乏。弹性分组环(RPR)作为目前最具竞争力的城域环形网技术之一,在网络管理、弹性、可靠性及可扩展性方面具有很大的优势,但是相对于传统的以太网变动较大,并且网络建设成本偏高。如果将这两种技术融合,依托以太网技术的先天优势,汲取弹性分组环技术的优点,以达到增强和改进以太网技术为目的,对于使以太网真正满足电信级的要求具有重要意义。 课题首先在深入分析以太网和弹性分组环技术的基础上,着重比较了它们应用在城域网中所存在的优缺点。据此研究了一种融合方案,即通过利用RPR数据控制技术对以太网帧进行有效的管理,确保以太网数据能够在采用双环拓扑结构的网络中传输,并且把RPR的网络管理机制移植到以太网中去,进而对以太网技术做一些改进和功能增强,构建弹性以太环(RER)网。 方案的具体实现是通过设计一种RER二层传输控制帧结构,对基本以太网帧进行扩展,增加了类似于RPR控制数据传输的功能字段,从而使以太网数据帧适合于在RER环网中传输。接着,运用网络仿真软件OPNET搭建弹性以太环网,对其分别进行功能仿真验证和网络性能分析。结果表明:设计帧可以有效地在弹性以太环网中传输,得出了方案合理性的结论;并且弹性以太环网络吞吐性能良好,在网络时延方面具有一定的优势,达到了预期的设计目标。最后,本文还给出了基于FPGA硬件平台的RER节点总体设计方案和节点系统功能测试方案,为进一步研制出RER节点设备做准备。