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随着传输业务处理的复杂化及传输速率的逐步提高,现阶段通信卫星并不像传统意义的卫星那样只是简单的透明转发,而是融合了星上交换、星上路由等技术,宛如在太空中架设的一台路由器,这些技术极大地增强卫星网络应用的灵活性,并能适应不断出现的新的业务需求。本文结合实验室承接的“10G专用交换单元的设计与开发”项目,针对项目的特殊设计需求,详细设计了10G专用交换的接口处理单元,主要包括流分类与分组处理和查找表等功能模块。本文首先介绍了课题研究背景及10G以太网接口技术。其次,根据10G专用交换单元的特殊设计需求,给出了10G专用交换单元的总体设计方案,并阐述了各模块的功能与接口设计。第三,介绍了流分类与分组处理模块的详细设计与实现,流分类主要完成数据帧链路层、网络层和传输层的关键字段的提取和分类功能,分组处理主要完成数据帧的正确接收、执行分类结果和修改数据帧特定字段的功能。第四,介绍了查找表模块的详细设计与实现,对于MAC地址查找,主要介绍了多路并行的MAC地址查找与MAC地址学习方法,对于IP路由查找,主要介绍了基于范围的二分查找算法和基于比特向量的查找算法。最后,使用Modelsim软件对各个模块进行了功能仿真,并完成了板级测试,同时分析并总结了调试中遇到的问题。测试结果表明,所设计的方案能够满足10G专用交换单元的设计需求。本文创新之处包括:第一,采用多路并行的分组处理及查找方案,大大提高了交换容量;第二,对于MAC地址查找,使用并行CRC-10算法得出hash地址,提高MAC地址查找速度;第三,对于MAC地址查找和MAC地址学习,采用并行处理的方式,大大的提高了MAC地址的查找速度;第四,对于IP路由查找,采用比特向量算法,提高了IP路由查找的速度。