信息系统是空间站的核心系统,而骨干总线网络则是信息系统的躯干,连接着信息系统的各种电子设备。随着航天技术的发展,空间站内需要传输处理的业务高速增长,对内部总线通信系统提出越来越高的要求,目前广泛采用的1553B已无法满足这种需求,因此设计新的适合空间站应用环境的网络技术成为必须解决的问题之一。以太网是地面局域网组网的主流技术,2008年,国际空间站的Columbus空间舱已经开始使用以太网交换机,由此以太网开启了空间的“大门”。本文结合实验室承担的科研项目——“空间站高性能交换机的研究与实现”,研究空间站交换系统的构建方案,并探讨空间站交换系统的设计与实现问题。本文提出一种采用千兆交换式以太网与航空全双工交换以太网(AFDX)技术相结合的新型空间站交换网络组网方案,给出空间站交换网络交换机的具体设计方案,并且采用自上而下的设计方法设计与实现了适合本方案的MAC IP核。本文首先介绍了国际空间站已经采用的总线技术,接着介绍了几种典型的媒质接入控制(MAC)技术,以此进一步加深对现有空间站采用的总线技术工作原理的理解和掌握；其次,分析对比了新型高性能组网技术,并指出各种技术的优缺点；然后提出了采用干兆交换式以太网与AFDX技术相结合的新型空间站交换网络的设计思路,并给出设计方案。该方案既继承了传统交换式以太网的光纤传输、以太网交换和组网灵活等特点,又继承了AFDX的服务质量保证和交换网络的硬冗余热备份机制,并且以24端口交换机设计为例,提出一种3级交换网络结构,同时给出其具体设计方案；最后描述了适合本设计方案的MAC IP核中各个子模块需要完成的功能及工作流程,并完成了各个功能子模块的设计以及代码实现,利用仿真工具和板级验证等手段论证了本文设计的MAC IP核的正确性。