随着以太网业务的迅猛发展,如何将以太网帧映射进SDH网络进行传输是城域网发展的一个瓶颈。以太网业务在进入SDH主干网传输之前,需要进行封装以解决主干网恒定速率与以太网数据传输的突发性之间的矛盾。GFP(GenericFraming Procedure,通用成帧规程)就是解决这种矛盾的一种数据封装技术。GFP技术是一种先进的数据信号适配、映射技术,通过它可以透明地将上层的各种数据信号封装,并使封装好的数据在现有的传输网络中有效传输。GFP(G.7041)做为一种链路层标准,定义了一种简单,灵活的数据适配方法,它不但可以在字节同步的链路中传送变长的数据包(Packet-Oriented),而且可以传送固定长度的数据块(Block-Coded)。GFP提供了一种通用的机制把高层客户端的数据流适配到光同步传输网络中。客户端的数据流可以是IP/PPP、Ethernet MAC帧等变长数据包,也可以是Fiber Channel、ESCON或者其他固定速率的数据流。此外,较之同类的封装协议,如PPP/HDLC、LAPS等,GFP有如下特点:采用和ATM技术相类似的帧定界方式,减小了定位字节开销,避免传输内容对传输效率的影响;打破了链路层适配协议只能支持点到点拓扑结构的局限性,可以实现对不同拓扑结构的支持;通过引进多服务等级的概念,GFP可以实现带宽控制的简单功能。因此,GFP可以提供更高的封装效率、更高的标准化程度、更高的传输可靠性和更广泛的应用。本文是以EoS系统中GFP技术的FPGA设计为研究背景。首先,文章分析了EoS产生的技术背景,引出EoS系统中的三种封装技术。在深入分析了PPP/HDLC,LAPS及GFP三种封装技术各自特点之后,文章总结了用GFP技术封装以太网数据的优势。在比较了FPGA设计和ASIC设计的特点后,文章制定了FPGA设计方案并给出了FPGA设计流程。在此基础上,文章对EoS系统中GFP封装与解封装模块进行了详细的划分和设计,并给出了顶层模块和各子模块的仿真波形。在Xilinx公司的ISE集成开发环境中,笔者完成了添加约束和逻辑综合工作,并在文章中给出了综合结果。最后,文章总结了工作的成果和不足,展望了未来NGN的发展。本设计采用Verilog硬件描述语言,使用Mentor Graphics公司的Modelsim进行仿真,使用Xilinx公司的ISE集成开发环境完成了设计输入、Test Bench的产生、IP核的调用、添加用户约束及综合等工作。本文的主要贡献在于对目前常用的三种以太网数据封装技术进行了研究和分析比较,对EoS系统中的GFP封装及解封装模块进行了详细的设计。其中,文章使用并行数据处理技术和流水线技术提高了设计的数据处理速度。同时,在部分设计中采用了模块复用技术,降低了整体设计的面积。此外,文章对一些关键模块的设计,如单比特检错纠错模块,进行了创新,采用了适合FPGA的查找表法代替了传统的逻辑设计。