随着网络技术的发展、信息化的普及与业务发展的需求,在现有电信网上传输IP数据成为必然,于是人们提出了下一代电信网(NGN,Next GenerationNetwork)这个概念。下一代电信网是以软交换为核心,能够提供包括语音、数据、视频和多媒体业务的基于分组技术的综合开放网络架构,是纯IP的智能网络。基于弹性分组环(RPR,Resilient Packet Ring)的多业务传送平台(MSTP,Mulli-ServiceTransport Platform)在“城市信息港”的建设中得到了广泛关注,有可能成为下一代城域传送网的主流技术。RPR是IEEE为在环形拓扑结构上优化数据包传输而提出的一种新媒体接入控制层协议(MAC,Media Access Control),其提出及不断完善是受市场需求推动的,因此,RPR出现伊始便受到运营商以及研发人员的广泛重视。在很短的时间内,多个国际标准化组织相继成立相关工作组进行标准化工作,并将多个厂家设备互通作为一个重要议程。RPR的基本数据单元是RPR数据帧,还为实现网络管理、公平算法以及速率同步定义了控制帧、公平帧以及空闲帧。RPR环由顺时针、逆时针两个传输方向环组成,顺时针的环称为外环,逆时针的环称为内环。双环拓扑赋予了RPR更强的鲁棒性,由双环结构提供的保护也就是所谓的“弹性”,这是RPR的一个重要目标;RPR通过对业务流量进行分类,并对不同类型的流量采用不同的带宽分配方式,以此来满足不同业务对网络服务质量的要求,这是RPR的一个重要特点;RPR的带宽公平调度为每个节点提供最大的带宽,防止个别节点发生带宽饥饿和节点阻塞,实现带宽公平调度的核心是公平算法,这是RPR的另一个特点。RPR能够与多协议标记交换(MPLS,Multi-Protocol Label Switching)无缝结合,为多业务交换提供优化网络资源利用和流量性能,同时能够促进网络运行稳定性的流量工程。根据IEEE 802.17标准,通过对RPR关键技术:不同类型帧的数据封装格式、环形拓扑结构、网络性能要求以及网络故障恢复保护的分析,结合网络节点实际工作需求与当前的实验条件,确定本文的设计方案。本文提出一种新的弹性分组环MAC数据通路设计方案,该方案将RPR MAC数据通路划分为数据接入、数据接收过滤以及数据发送三个部分。其中,数据接入进行数据上环操作,是把从其他接口转发过来的数据插入到RPR环的数据流中。数据接入过滤进行数据下环和过环操作,也就是节点设备将帧从RPR环的数据流中接收数据并交给节点上层做相应处理;数据发送模块需要完成的是将待发的数据在各种控制信号的控制下发送出去。整个设计过程中结合链路速率同步、节点速率控制和流量公平控制等功能,从而完成RPR节点的数据传输以及相关数据处理的设计。系统中多次用到队列技术、总线技术和并行CRC技术。本系统采用可综合的Verilog HDL完成设计,并且使用C/C++对部分功能进行了建模、使用SystemVerilog对部分模块进行了验证。本设计的开发平台采用Xilinx的集成软件环境(ISE,Integrated Software Environment),硬件平台采用该公司的Spartan3E XC3S500E,最终完成了电路的功能仿真、时序仿真、逻辑综合、静态时序分析,并在硬件平台上对接收控制、发送控制、信号检测、并行CRC等模块进行了FPGA验证。实验结果证明符合相应协议以及实际组网对节点设备的性能要求。