基于FPGA的STM-1数据采集卡的硬件设计与实现

摘要

经过数年的酝酿积累，未来几年国内3G(The Third Generation CommunicationSystem，第三代通信系统)将步入大规模建设的阶段。在建网初期及使用期间需要对相关链路与接口进行数据采集，并对数据进行统计分析，从而进一步了解网络链路质量，有针对性地进行网络的规划与优化。不论是TD-SCDMA还是WCDMA通信系统，其接入网中的主要接口(例如IuCS、IuPS、Iur、Iub等)几乎全部采用ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)技术，因此ATM数据采集相关项目的研究开发有着重要的现实价值与意义。
　　 本文的研究工作来源于重庆市科委2006年重点攻关项目《面向3G移动通信测试仪表的嵌入式系统开发与产业化》，针对目前主要基于专用通信处理器或软件包实现ATM协议处理的局限之处，创造性地提出基于FPGA为控制、处理核心，研究开发STM-1数据采集卡，主要实现对SDH链路进行ATM数据采集与处理，并最终作为3G网络测试仪的目标数据来源。
　　 本人在项目中主要负责硬件各模块的具体规划设计和数据采集板卡的实现，文章是对本人实际工作及涉及知识点的总结。文章在介绍涉及的相关网络系统结构与接口协议基础上，分析了STM-1数据采集板卡的主要功能和工作原理，并提出了采集板卡总体框架模型；然后分模块详细阐述了其硬件结构设计及相关事项，最后介绍了STM-1数据采集板卡的PCB制作和两个相关接口的设计。