文档介绍：摘要
以实时操作系统为平台进行嵌入式接入网接口协议开发是非常有前景的领域,
具有深远的理论研究和实践应用价值。本文的研究课题——Melit 光纤综合业
务传输网平台上的嵌入式接入网接口协议研究与设计正是在此背景下提出的,对模
拟电话用户和 ISDN 用户的集线能力带来改善。开展的工作主要体现在以下几个方
面:分析目前 Melit 系统解决方案存在的问题,提出新的 V5 解决方案,并进行比较;
研究嵌入式系统构架和实时操作系统;深入分析接入网接口通信协议;论述基于实
时操作系统的嵌入式接入网 V5 接口系统的关键技术以及系统实现;探讨 V5 接口系
统分类测试以及测试结果并且对测试结果进行总结。
本文首先分析研究了嵌入式系统,分析了嵌入式系统构架,Nucleus PLUS 嵌入
式系统的设计方法,系统组成,同时深入研究 V5 接口协议结构组成。
其次,在接入网 V5 接口系统的关键技术上以通信有限状态机为基础,采用一
套精心设计的数据结构、系统的任务划分机制,消息传递机制和内存管理机制以及
多定时器支持等关键技术。按照系统模块划分方案,实现基于实时操作系统的嵌入
式接入网 V5 接口系统。同时,简单介绍了 SDH 总体的结构,分别对 FXO∕FXS
单版硬件结构和 ISDN 接口模块设计做一定论述。
为确保本地数字交换机和接入网设备之间的正常工作,对各种设备的 V5 接口
进行协议一致性测试和设备互通性测试是十分必要的。按照测试规范的详细说明完
成 V5 接口设备和网络的协议测试、性能测试和功能测试。对测试结果做分析总结,
并提出需进一步改进的问题。
最后对整个论文进行总结,并对进一步工作提出作者的一些观点和对系统需进
一步改进的问题做一点讨论。
关键词:同步数字序列 SDH Nucleus PLUS 接入网 V5 有限状态机
I
1 绪言
同步数字序列(SDH)应用于接入网研究
所谓SDH[1][2][3]是一套可进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的标准化数
字信号的结构等级。而SDH网络则是由一些基本网络单元(NE)组成的,在传输媒
质上(如光纤、微波等)进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的传送网络,
它具有全世界统一的网络节点接口(NNI)。
这里所说的 NNI 是指网络节点互连的接口,它包含了传输网络的两种基本设
备,即传输设备和网络节点(设备)。传输设备包括光纤通信、微波通信和卫星通信
等系统,而网络节点包含有许多种类,如 64kbit/s 电路节点、宽带交换节点等。在
现代传输网络中,要想统一上述技术和设备的规范,必须具有统一的接口速率及相
应的帧结构,而 SDH 网络就具备了这一特点。
SDH 采用一套标准化的信息结构等级,称之为同步传送模块 STM-N(N=1,4,
16,64,…),其中最基本的模块为 STM-1,传输速率为 ;将 4 个 STM-l
同步复用构成 STM-4,传输速率为 4×=;将 16 个 STM-l
(或 4 个 STM-4)同步复用构成 STM-16,传输速率为 ,以此类推。
SDH 的帧结构为一个块状帧结构,其中安排了丰富的开销比特用于网络管理,包括
段开销(SOH)和通道开销(POH),同时具备一套灵活的复用与映射结构,允许将
不同级别的 PDH 信号及 ATM ,BIP-ISDN 等信号经处理后放入不同的虚容器
(VC-n),因而具有广泛的适应性。在传输时,按照规定的位置结构将以上这些信
号组装起来,利用传输媒质(如光纤、微波等)送到目的地。
SDH 在组网时采用了大量的软件功能进行网络管理、控制及配置,具有很强的
可扩充性和可维护性,尤其是在环形网、网状网等网络中应用时,可进行灵活的组
网与业务调度,可实现高可靠的网络自愈。
SDH 作为新一代传输体制已在核心网中广泛推广与应用,并且优势明显,如
果能够将现在正在应用或建设的 SDH 长途网和中继网向接入网延伸,使 SDH 功
能和接口尽可能地靠近用户,则可以更好地利用 SDH 的优势,为用户提供更好的
服务。
1)SDH 技术应用于接入网的主要特点
1
(1)对于要求高可靠、高质量业务的大型企事业用户,SDH 可以提供较为理
想的网络性能和业务可靠性。
(2)可以将网管范围扩展至用户端,简化维护工作。
(3)利用 SDH 的固有灵活性,可使网络运营者更快、更有效地提供用户所需
的长期和短期业务需求。
(4)将设备与中间接口进行必要的优化组合