大容量交換機無感熱備份技術(shù)的研究與實現(xiàn).pdf

1、交換機是通信網(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，大容量交換機更顯得尤為重要。當(dāng)前，大容量交換機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分組交換過渡。在交換體制上采用IP分組交換技術(shù)的大容量交換機，可以提高電話通信網(wǎng)效能和交換節(jié)點效率，擴大交換節(jié)點容量，減少連接復(fù)雜性并降低通信網(wǎng)絡(luò)成本。
　　正是基于大容量交換機在通信網(wǎng)絡(luò)中的作用和地位，決定了它必須具備很高的可靠性。為此，如何運用熱備份技術(shù)提高

2、大容量交換機的可靠性，成為大容量交換機設(shè)計中的關(guān)鍵點之一。在國內(nèi)外大容量交換機的設(shè)計中，主要采用兩種熱備份技術(shù)，一種是雙機（多機）熱備份，另一種為單機關(guān)鍵部件熱備份。
　　對于某專用通信網(wǎng)絡(luò)大容量交換機，本文通過對單機關(guān)鍵部件熱備份技術(shù)的研究，在無需通信網(wǎng)絡(luò)中其它主機參與或進行熱備份配置的前提下，可實現(xiàn)交換機內(nèi)部關(guān)鍵部件無感知的交換熱備份。作為研究對象的大容量交換機是基于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

3、括交換板、主控板、連接控制板等。針對上述關(guān)鍵部件，運用熱備份協(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，其中重點是對核心交換板的硬件和軟件進行詳細設(shè)計。在交換板硬件設(shè)計上采用 BCM56504交換芯片和XC6SLX75T型FPGA芯片為主架構(gòu)，實現(xiàn)1000M的IP數(shù)據(jù)交換和熱備份數(shù)據(jù)切換；軟件設(shè)計上主要采用Verilog語言，在FPGA芯片上實現(xiàn)熱備份的心跳檢測、主備指示和切換控制等設(shè)計。
　

4、　本文在技術(shù)方面主要解決了：
　?。?）交換機關(guān)鍵模塊主備自主切換的問題；
　?。?）交換機關(guān)鍵模塊主備切換不能造成通信中斷的問題；
　?。?）IP分組交換體制下數(shù)據(jù)流的控制問題；
　　根據(jù)上述研究內(nèi)容，設(shè)計完成了大容量交換機主用、備用交換板的自主、無感熱備份切換。經(jīng)過驗證測試表明，在1000M滿帶寬的條件下，主備切換掉包數(shù)最大3包，實現(xiàn)了全IP化架構(gòu)下的快速熱備份功能。本文研究成果為大容量交換機核心交換部件熱備