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现今，互联网多媒体应用盛行，出现了如视频点播、视频会议、可视电话、远程教育等诸多应用。多媒体应用中往往多台主机会向同一台服务器申请相同的信息，这种通信方式称为组播。为实现组播，网络中各终端机和路由交换节点中的应用层，传输层，网络层，与数据链路层等要协同工作。其中，路由交换节点的组播性能好坏往往是决定组播质量的关键。 路由交换节点的组播实现方式可以分为多次单播软件调度和硬件电路线速扇出拷贝方式。目前往往采用前者，即在路由前先对组播包进行复制，然后各组播包在源端口队列排队，最后通过软件实现端口配对完成包传送。但是，这样的方式既增加了服务器和网络的负载，又浪费了网络带宽，且实时性差，无法保证质量。而硬件电路线速扇出拷贝方式能有效的减轻服务器负载，节约带宽资源，且有服务质量保障。因此，支持硬件电路线速扇出拷贝方式的大规模组播路由交换结构是网络实现高质量组播的关键。 然而，目前提出的各种组播交换结构由于它们各自存在的技术瓶颈，使得他们不具备大规模可扩展的性能。多路径自路由结构是结合群组排序集线器和多级互连网络的交换结构。该结构具有分布式自路由属性，免去了端口匹配调度，无缓存时延和抖动。该结构可以按位置换群建模，有很强的递归扩展性和模块化属性。已通过理论分析及仿真结果证明该结构适合作为提供有质量保证的超大规模宽带交换结构。 本文研究重点是基于多路径自路由结构的大规模线速组播交换系统的设计以及系统的FPGA实现。文中首先介绍课题相关背景知识，然后介绍系统的理论基础，其次详细介绍系统的设计方案，包括系统的整体架构，各个子模块功能和分工协作关系，系统内部的数据流格式和数据处理规约，以及适合组播的系统内部信令和控制机制，再次描述系统的FPGA工程实现以及系统进行的真实网络流量测试的情况。最后对整个系统的设计进行总结，并展望系统的应用前景。