星上大容量ATM交换控制单元研制

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1、西安电子科技大学学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：谨盔章日期＆!翌：兰：!!西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本

2、人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于保密，在一年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期圣竺空丝至d日期碑▲：“第一章绪论1．1研究工作的背景及意义随着微电子技术、通信技术和全

3、球个人通信的发展，卫星通信系统以其特有的优势(如三维无缝隙覆盖能力、任意点对多点和多点对多点广域复杂网络的拓扑构成能力、可提供宽带连接、通信距离不敏感性和安全可靠性等)，成为地面各种传输手段必不可少的支持和补充，而且被认为是未来发展中国家通信体系以及发达国家建设多媒体通信和信息高速公路的关键部分。新一代卫星通信网将需要处理因特网和多媒体业务，卫星信道将作为主干信道传递、转发大量业务信息，这就要求未来的通信卫星不但具有传统的中继功能，还必须具有星上交换功能。传统的基于用户或网络信令的电路交换方式无法有效满足动态改变的分组业务

4、，而ATM是为宽带ISDN设计的交换和复用技术，它能十分方便地提供包括语音、图像和数据在内的综合性业务，并具有按需分配带宽的灵活性【l】。ATM技术的突出特点是可以灵活地支持现有的和将来可能出现的各种业务、达到很高的网络资源利用率、支持高速交换。将卫星通信和ATM技术有机结合的卫星ATM网络可将所提供的服务扩展到更广泛的地理区域。ATM与卫星通信技术的组合，既能发挥卫星投资少、见效快、通信容量大等特点，又能充分发挥ATM的灵活性和适应性。卫星通信与ATM相结合有两种方式【2】。第一种采用“弯管’’卫星，这是一种透明的ATM

5、网络，它不改变ATM的高层协议，所有交换及协议处理都在地面完成，因此能够利用现有的卫星资源和其他设备。第二种采用具有ATM交换功能的卫星(OBP．On-boardProcessing)，这样的卫星具有完全的星上信号再生能力，星上处理单元完成多路复用／分用、信道编码／解码和利用多波束配置的星上快速分组交换等功能，因此可以提供与ATM的无缝连接并支持小而便宜的用户终端。本文针对星上10GbpsATM交换机的设计与实现问题，进行了嵌入式控制系统软件平台与硬件平台的设计与研究工作。1．2嵌入式系统概述嵌入式系统是继IT网络技术之后

6、，又一个新的技术发展方向。由于嵌入式系统具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向行业应用的突出特征，目前2星上大容量ATM交换控制单元研制已经广泛地应用于军事国防、消费电子、网络通信、工业控制、日常生活等各个领域。随着计算机技术与通信技术的发展，对嵌入式系统的研究与开发也有着越来越重要的实际意义。目前国内普遍认同的嵌入式系统的定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应于特定应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统和特定的用户应

7、用程序等四个部分组成，用以实现对其它设备的控制(Contr01)、监视(Monitor)或管理(Management)等功能【3J。嵌入式系统区别于通用计算机系统的最大之处在于它是面向特定应用的，或者说是与应用紧密结合的，它具有很强的专用性，必须结合实际系统的需求进行合理的裁减利用，因而它对硬件和软件有着特殊的要求。硬件方面，嵌入式系统要求具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高等特点，所以一般使用专用的嵌入式CPU(又称嵌入式微处理器或嵌入式微控制器)。嵌入式系统可应用于家电市场、工业市场、商业市场、通讯市场和国防市场，应用

8、的产品形态丰富多样，如掌上电脑、机项盒、数字电视、数字音像设备、手机、可视电话、车载智能设备、数控机床、商业终端、教育终端、智能控制设备等，而通信终端是嵌入式系统重要的应用领域之一。本文使用的MPC8280集成了多种通信协议接口控制器，是一款性能优越的适合通信领域的嵌入式CPU。软件上，嵌入式系统一般要