基于ATM反向复用技术(IMA)的3G接入网络层传输方案研究

摘要

为了满足3G网络全IP化的需求,PTN技术将成为3G无线接入网(UTRAN)的主要承载技术。IMA技术将一条高速的ATM信元流分拆到多条低速的物理链路发送给远端,在远端从这些链路恢复出原始的信元流。IMA技术突破了单条物理链路的速率限制,提高了带宽利用率,因而被广泛应用于3G的无线接入网。为了充分利用IMA技术的优势,PTN设备需要提供IMA接口,用于与Node B通信。本课题PTN产品的设计就是基于当前3G无线接入网现状和未来的发展趋势提出的。
　　 本文第1章介绍3G无线接入网的发展现状,列出各种承载技术并进行比较。为满足无线接入网IP化的需求,提出了基于PTN技术的组网方案。
　　 第2章详尽讲解了IMA协议的内容,包括IMA帧、ICP信元、IDCC调度、IMA组状态机、链路状态机,为本论文的理论基础
　　 第3章首先给出了系统的硬件设计方案,包括时钟分配、电源分配、器件选择；然后给出FPGA总体逻辑设计方案,对FPGA进行了模块划分和功能细化。
　　 本人在本系统的设计中,主要负责FPGA中TIMA子模块的设计和SOPC系统设计,分别在第4章和第5章给出详尽的设计方案。
　　 第4章完成了IMA发送模块(TIMA)的设计,实现了IMA协议发送端的功能:将来自ATM层的ATM信元分拆到多条物理链路上,并按照协议规定在ATM信元之间适时地插入ICP信元和Filler信元形成IMA帧,然后将各链路的IMA帧对齐发送出去。
　　 第5章设计了一个基于NIOSⅡ处理器的SOPC系统。NIOSⅡ处理器实现如下软件功能:下达IMA配置、维护IMA组状态机,维护IMA链路状态机。用NIOSⅡ处理器替代状态机电路,为系统节省了逻辑资源。
　　 第6章首先为TIMA模块编写了测试平台,用于验证TIMA模块的功能。最后,对整系统进行上板测试,测试结果表明,本文设计的系统能很好地完成IMA协议的收发功能,运行可靠,无丢包现象。