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德國(guó)EPRO艾默生交換機(jī)設(shè)計(jì)與研究
艾默生交換機(jī)是通信網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，而隨著傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)絡(luò)向NGN網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，大容量艾默生交換機(jī)更顯得尤為重要。當(dāng)前，大容量艾默生交換機(jī)已完成了模擬交換向數(shù)字交換的轉(zhuǎn)變，正從電路交換逐漸向IP分組交換過(guò)渡。在交換體制上采用IP分組交換技術(shù)的大容量艾默生交換機(jī)，可以提高通信網(wǎng)效能和交換節(jié)點(diǎn)效率，擴(kuò)大交換節(jié)點(diǎn)容量，減少連接復(fù)雜性并降低通信網(wǎng)絡(luò)成本。正是基于大容量艾默生交換機(jī)在通信網(wǎng)絡(luò)中的作用和地位，決定了它必須具備很高的可靠性。

德國(guó)EPRO艾默生交換機(jī)設(shè)計(jì)與研究
隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，艾默生交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的作用也越來(lái)越明顯，特別是企業(yè)級(jí)核心交換功能。艾默生交換機(jī)接口指的是艾默生交換機(jī)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)中的其它設(shè)備交換數(shù)據(jù)并相互作用的部分，在艾默生交換機(jī)系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。目前，艾默生交換機(jī)的接口種類繁多，導(dǎo)致管理復(fù)雜，接口管理軟件可擴(kuò)展性差。為此，如何運(yùn)用熱備份技術(shù)提高大容量艾默生交換機(jī)的可靠性，成為大容量艾默生交換機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵點(diǎn)之一。在國(guó)內(nèi)外大容量艾默生交換機(jī)的設(shè)計(jì)中，主要采用兩種熱備份技術(shù)，一種是雙機(jī)（多機(jī)）熱備份，另一種為單機(jī)關(guān)鍵部件熱備份。對(duì)于某通信網(wǎng)絡(luò)大容量艾默生交換機(jī)，本文通過(guò)對(duì)單機(jī)關(guān)鍵部件熱備份技術(shù)的研究，在無(wú)需通信網(wǎng)絡(luò)中其它主機(jī)參與或進(jìn)行熱備份配置的前提下，可實(shí)現(xiàn)艾默生交換機(jī)內(nèi)部關(guān)鍵部件無(wú)感知的交換熱備份。作為研究對(duì)象的大容量艾默生交換機(jī)是基于IP分組交換體制，并采用ATCA技術(shù)構(gòu)架，其關(guān)鍵部件主要包括交換板、主控板、連接控制板等。針對(duì)上述關(guān)鍵部件，運(yùn)用熱備份協(xié)議、交換芯片、FPGA等技術(shù)，提出了基于IP分組交換體制大容量交換的熱備份方案，其中重點(diǎn)是對(duì)核心交換板的硬件和軟件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。在交換板硬件設(shè)計(jì)上采用BCM56504交換芯片和XC6SLX75T型FPGA芯片為主架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)1000M的IP數(shù)據(jù)交換和熱備份數(shù)據(jù)切換；軟件設(shè)計(jì)上主要采用Verilog語(yǔ)言，在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)熱備份的心跳檢測(cè)、主備指示和切換控制等設(shè)計(jì)。主要工作和研究成果如下： 1.對(duì)艾默生交換機(jī)的特點(diǎn)及其接口進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，論述了艾默生交換機(jī)接口管理軟件的地位和作用，并分析艾默生交換機(jī)接口與路由器接口之間的區(qū)別，劃分艾默生交換機(jī)接口；根據(jù)嵌入式通信軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)，分析出艾默生交換機(jī)接口管理軟件的功能。 2.設(shè)計(jì)艾默生交換機(jī)接口管理軟件，對(duì)接口管理軟件進(jìn)行具體劃分。該軟件主要包括以下內(nèi)容：接口類型管理、接口行為框架、應(yīng)用層接口、接口鎖、板間信息同步等，給出了重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)對(duì)接口的行為流程作了詳細(xì)闡述和設(shè)計(jì)。 3.針對(duì)多板卡艾默生交換機(jī)，采用多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，將艾默生交換機(jī)接口管理軟件設(shè)計(jì)成兩個(gè)主任務(wù)，分別運(yùn)行在主控板和接口板上，不但使板間信息同步，而且使得多板卡艾默生交換機(jī)具有熱插拔功能。 4.針對(duì)以太網(wǎng)接口詳細(xì)闡述接口管理軟件實(shí)現(xiàn)方式，并給出實(shí)現(xiàn)結(jié)果；對(duì)艾默生交換機(jī)接口相關(guān)部分作測(cè)試并給出測(cè)試結(jié)果。本文對(duì)艾默生交換機(jī)接口管理軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和編碼，實(shí)現(xiàn)了把不同接口的共性剝離出來(lái)，集中走同*程，而對(duì)接口間的差異做單獨(dú)處理的機(jī)制與策略的新設(shè)計(jì)思想。該軟件具有良好的擴(kuò)展性和可維護(hù)性，對(duì)于艾默生交換機(jī)和路由器設(shè)備也具有很好的通用性。

德國(guó)EPRO艾默生交換機(jī)設(shè)計(jì)與研究
艾默生交換機(jī)關(guān)鍵模塊主備自主切換的問(wèn)題；艾默生交換機(jī)關(guān)鍵模塊主備切換不能造成通信中斷的問(wèn)題，IP分組交換體制下數(shù)據(jù)流的控制問(wèn)題；根據(jù)上述研究?jī)?nèi)容，設(shè)計(jì)完成了大容量艾默生交換機(jī)主用、備用交換板的自主、無(wú)感熱備份切換。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證測(cè)試表明，在1000M滿帶寬的條件下，主備切換掉包數(shù)zui大3包，實(shí)現(xiàn)了全I(xiàn)P化架構(gòu)下的快速熱備份功能。本文研究成果為大容量艾默生交換機(jī)核心交換部件熱備份的實(shí)現(xiàn)提供了一定的理論支撐和技術(shù)保障。