用于TDMoIP实现的E_1功能卡单片机控制研究

【摘要】：近十年来,随着全球范围内数据流量的激增以及未来网络中IP技术地位的日渐明晰,IP很有可能成为下一代网络的主体架构。各种基于IP核心的技术即将成为未来信息通信的主导技术。IP报文可承载各种业务,最终实现话音、数据、图像等多种业务融合和网络融合。如何采用统一的技术解决方案来构建下一代信息网络,以提供话音、数据和图像等综合服务,实现电路交换向分组交换过渡并转化,将是21世纪下一代通信网络发展的主要研究方向。 TDMoIP技术就是在这一新形势下发展起来的许多应用技术中的一种。其基于TDM over IP的思想,展现了新兴IP与传统TDM的主从关系,为接入网的技术发展带来了新的闪光点。另一种技术VoIP功能也是实现在IP网络中传输TDM实时数据。本文通过在原理,应用等方面比较这两种技术,分析目前中国通信网络发展的现状之后,认为将TDMoIP技术与VoIP技术发展相结合,才能较好的实现电路交换网向分组交换网转型。通过对TDMoIP技术的深入研究,并结合应用实际,我们开发了E1功能卡以实现TDMoIP的主要功能。E1功能卡设计为以太网交换机上的插卡,它能将以太网交换机改进为全业务交换机,形成的整机则是E1网关、分组交换、混合传输三种功能合一的产品,创造了独具特色的组网能力。 本文首先比较了TDMoIP和VoIP技术,然后对目前的TDMoIP技术进行了详细的阐述,内容包括TDMoIP技术的原理,以及它对信令的处理,对数据的处理,对丢包的处理和对时钟同步的处理等。因为TDM数据业务的实时性,所以在TDMoIP中对时钟同步有特殊的要求。本文介绍几种时钟同步方案,并分析了不同方案的利与弊。之后本文详细介绍了本课题的TDMoIP实现:E1功能卡。内容包括E1功能卡的设计方案,性能指标要求,功能模块介绍以及应用场合等。E1功能卡实现的难点是TDMoIP的核心技术时钟同步技术。这部分功能主要由单片机编程实现。本文根据E1功能卡的设计方案,主要针对单片机控制研究做了深入的探讨,单片机控制按功能分为4个模块:E1功能卡配置初始化,以太网报头协议处理,时钟调整控制,告警处理。将单片机控制程序分模块进行了详细说明。然后介绍了对E1功能卡的各功能模块,时钟调整性能,告警性能以及综合联测性能的测试结果。结果表明,E1功能卡可以实现预先的设计目标,成功的实现了TDMoIP技术。最后,对E1功能卡的相关扩展作了展望。研究与实现表明,TDMoIP技术的实现是完全可行且非常有效的。