应用于NGN的电信网络IAD800接入设备的研究

摘要

随着计算机的普及，人们对数据通信的需要日趋增长。以固定电话、手机、电视等终端设备，用多媒体代替单纯的语音来实现互通，实现无论何时、无论何处都可以作为网络的一员的美好愿望。从电信运营商的角度来看，电信行业的垄断状况正在逐步打破，新兴的运营商不断地给传统的运营商带来竞争的压力。在竞争中，业务成为了关键。谁能提供便宜的、灵活的、个性化的业务；谁就能在竞争中取得优势。计算机技术、网络技术的飞速发展，硬软件技术的不断提高，使数据业务和传统的语音业务出现了融合，现存的相互独立的电信网、计算机网和有线电视网有了一个公共点，三网合一成为可能，即IP。然而，现有的基于IP的数据网络在承载语音视频等多媒体业务时还存在一些缺陷，主要体现在带宽不够，QoS还不能充分保证等方面。总之，正是由于现代科技的进步，企业的竞争。人们的需求促进了通信的发展，由此提出了“下一代网络(NGN, Next Generation Network)”的概念，并不断地改进和完善。 本文首先阐述了网络的发展过程以及现有的状况和NGN发展的理念。在电信级网络的构架问题上作了分析。然后，在后面的章节里，主要阐述了NGN的相关概念，重点描述了我们的研究。为了构建可以支持NGN业务的网络接入模块，IAD800提出了一种全新的架构。目前，在国际电信行业里面已经达到了非常先进的水平。 IAD800的核心就是它的主控板MU500，一个双小系统的模块。一个CPU支持宽带业务处理，另一个主要用于窄带业务处理和整板的控制管理。 本文研究了IAD800和MU500的模块架构和它们在网络当中的架构。对于MU500，致力于解析具体实现方法、模块功能等方面的内容。对接入设备的各个用户板这里不做详细的介绍，包括涉及到xDSL，PSTN，IP，DDN等业务的单板。重点介绍的是各业务板通过背板(Back Plane)传过来的信号网络(背板接口)的设计，以及各种总线承载的信号及其标准。对于系统的备份问题，论文研究设计了硬件设计上系统备份的实现方法。完成了宽带PHY芯片和MAC芯片选型和应用以及备份板的调试工作。 在实际的工作当中也出现了一些板路上的问题，最后一个章节总结了一些在实践中遇到的信号质量问题。并且分析了出现这些情况的原因，提出了相关的解决办法。这些问题包括安全逻辑接口上的信号质量问题，PSTN以及DDN业务板和MU500之间HW(High Way总线)信号质量问题等等。 本论文的研究对IAD800主控板与业务板之间的通信奠定了理论基础，对MU500甚至整个系统的备份工作提供了硬件的实现方法。