随着现代综合电子信息系统的发展,对数据传输业务的实时性要求越来越高,传统的通信网络已经不能满足需求,而光纤通道(Fibre Channel,FC)可以支持多种传输速率、多种拓扑和多种上层协议,成为嵌入式高速通信网络的一种高带宽、高实时性、高可靠、高扩展性的解决方案。但是FC核心技术由国外博科等少数厂家垄断,而国内没有统一的FC技术标准,特别是在FC网络实时性保障问题方面更没有统一的标准解决方案,亟需研制自主可控的FC解决方案。本文针对上述FC网络实时性技术保障问题,结合技术可行性,选择光纤通道作为特定网络环境下的骨干网络进行研究分析和技术验证。主要工作有以下几个方面:1、研究了光纤通道技术相关的标准规范协议和PCI Express总线协议,对光纤通道端口类型、传输服务类型、网络结构、IPFC协议以及PCI Express总线DMA控制技术等进行了重点研究。2、针对FC网络实时性技术进行研究,从基于优先级的分组调度设计和数据高速收发设计等两个方面提出FC网络接口卡实时性设计,从交换结构设计和交换优先级支持等两个方面提出FC网络交换实时性设计。3、完成FC网络接口卡和FC网络交换机方案设计、原理图和硬件设计、调试开发,以及完成主要基于FPGA的FC网络实时性技术实现与仿真验证。4、搭建FC网络实时性测试环境,对FC网络接口卡和FC网络交换机的实时性功能进行了测试,并对测试结果进行了分析。测试结果表明,本文设计实现的FC网络接口卡FC端口速率为2.125Gbps,端口数2个,支持PCI-E×4通道,支持FC网络接入通信能力,支持IP over FC协议映射,满足实时性要求;FC网络交换机端口速率为2.125Gbps,端口数12个,交换容量不小于24Gbps,最大交换时延小于30us。FC网络接口卡和FC网络交换机能满足特定FC网络数据传输功能和性能上的要求,为实现多网融合和信息综合交换,支持高速、实时、可控和可靠的信息实时传输奠定了基础,也为研究新一代综合通信系统有重要意义。