基于球桿系統(tǒng)的模糊與PID混合控制器設(shè)計(jì)

1、 全部作者： 姜蘋(píng) 梁海波 第1作者單位： 哈爾濱工程大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 論文摘要： 模糊控制器具有超調(diào)小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程控制、軍事武器控制和家電產(chǎn)品控制中。模糊控制雖然是1種簡(jiǎn)單有效的控制方法，但是卻有其自身的缺陷無(wú)法消除穩(wěn)態(tài)誤差，這1缺陷使之在高精度控制領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。為了能把模糊控制應(yīng)用到高精度控制領(lǐng)域，就必須解決模糊控制器穩(wěn)態(tài)誤差問(wèn)題。本文正是基于球桿系統(tǒng)模糊控制過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，在模糊控制系統(tǒng)中引入PID控制器，這樣既發(fā)揮了常規(guī)模糊控制器的優(yōu)點(diǎn)，又解決了其穩(wěn)態(tài)誤差問(wèn)題，并通過(guò)MATLAB/Simulink仿真和實(shí)時(shí)控制的方式對(duì)控制器的效果進(jìn)行了驗(yàn)證。 關(guān)鍵詞： 球

2、桿系統(tǒng)；模糊控制；模糊與PID混合控制器；控制器設(shè)計(jì)與仿真 (瀏覽全文) 發(fā)表日期： 2008年01月25日 同行評(píng)議： 模糊與PID控制相結(jié)合的控制方法，在許多工業(yè)應(yīng)用中得到應(yīng)用。論文以國(guó)內(nèi)許多大學(xué)擁有的球桿實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為例，設(shè)計(jì)了1套模糊與PID相結(jié)合的控制方案，并用Simulink仿真工具驗(yàn)證其有效，該項(xiàng)嘗試有意義，特別是可以成為開(kāi)設(shè)研究性實(shí)驗(yàn)的參考。建議作者將單純PID、單純模糊和模糊PID3種控制方法的仿真結(jié)果在同1張圖上繪制，便于讀者比較各方法在及時(shí)響應(yīng)、穩(wěn)定性和超調(diào)量上的差異。 綜合評(píng)價(jià)： 修改稿： 注：同行評(píng)議是由特聘的同行專家給出的評(píng)審意見(jiàn)，綜合評(píng)價(jià)是綜合專家對(duì)論文各要素的評(píng)議得

3、出的數(shù)值，以1至5顆星顯示。1.緒論1.1研究背景網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和實(shí)施能夠帶來(lái)切身實(shí)際的利益，城域網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、局域網(wǎng)、家庭網(wǎng)和個(gè)人網(wǎng)絡(luò)都是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的體現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)發(fā)明的初衷并不僅僅是表現(xiàn)在它的規(guī)模上，而是互聯(lián)互通，資源共享，消除資源訪問(wèn)的壁壘，讓生活更加方便、快捷、高效。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用方面也體現(xiàn)出了很大的潛力，能夠共享和調(diào)度成千上萬(wàn)的計(jì)算設(shè)備協(xié)同并發(fā)工作，能匯聚數(shù)百萬(wàn)計(jì)的信息資源加以歸類、分析和發(fā)布，還可以讓世界每一個(gè)角落的人們實(shí)時(shí)溝通交流。在現(xiàn)代高速發(fā)展的社會(huì)里，企業(yè)與企業(yè)之間的聯(lián)系日益密切，大量的、復(fù)雜的信息交流顯得由為重要。隨著電子科技的高速發(fā)展

4、，那些如何復(fù)雜大量的信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)幫助下，就可以輕而易舉的從某一地方傳送到另一地方，而且簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確，給人們帶來(lái)了很大的方便。而在現(xiàn)代企業(yè)中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在管理中的應(yīng)用，已顯得舉足輕重。隨著企業(yè)信息化進(jìn)程的進(jìn)一步深入和發(fā)展，計(jì)算機(jī)在企業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而企業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴越來(lái)越強(qiáng)。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益豐富以及人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)網(wǎng)絡(luò)依賴的日漸緊密，那么對(duì)于網(wǎng)絡(luò)吞吐量，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，網(wǎng)絡(luò)鏈路的穩(wěn)定性以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的多樣性就會(huì)產(chǎn)生新的要求，同時(shí)也希望網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的花銷能更加低廉，這樣針對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所提供的服務(wù)將會(huì)產(chǎn)生巨大的挑戰(zhàn)，本實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的成功應(yīng)用將會(huì)給運(yùn)營(yíng)商們提供更加方便，快捷，穩(wěn)定，并且低廉

5、的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本，本實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)巨大的商業(yè)價(jià)值的同時(shí)也為用戶帶來(lái)的更加高效，快速，穩(wěn)定并且廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源。1.2 選題理論 更多文章 / mxdwk1.緒論1.1研究背景網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和實(shí)施能夠帶來(lái)切身實(shí)際的利益，城域網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、局域網(wǎng)、家庭網(wǎng)和個(gè)人網(wǎng)絡(luò)都是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的體現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)發(fā)明的初衷并不僅僅是表現(xiàn)在它的規(guī)模上，而是互聯(lián)互通，資源共享，消除資源訪問(wèn)的壁壘，讓生活更加方便、快捷、高效。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用方面也體現(xiàn)出了很大的潛力，能夠共享和調(diào)度成千上萬(wàn)的計(jì)算設(shè)備協(xié)同并發(fā)工作，能匯聚數(shù)百萬(wàn)計(jì)的信息資源加以

6、歸類、分析和發(fā)布，還可以讓世界每一個(gè)角落的人們實(shí)時(shí)溝通交流。在現(xiàn)代高速發(fā)展的社會(huì)里，企業(yè)與企業(yè)之間的聯(lián)系日益密切，大量的、復(fù)雜的信息交流顯得由為重要。隨著電子科技的高速發(fā)展，那些如何復(fù)雜大量的信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)幫助下，就可以輕而易舉的從某一地方傳送到另一地方，而且簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確，給人們帶來(lái)了很大的方便。而在現(xiàn)代企業(yè)中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在管理中的應(yīng)用，已顯得舉足輕重。隨著企業(yè)信息化進(jìn)程的進(jìn)一步深入和發(fā)展，計(jì)算機(jī)在企業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而企業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴越來(lái)越強(qiáng)。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益豐富以及人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)網(wǎng)絡(luò)依賴的日漸緊密，那么對(duì)于網(wǎng)絡(luò)吞吐量，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，網(wǎng)絡(luò)鏈路的穩(wěn)定性以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的多樣性就會(huì)產(chǎn)生

7、新的要求，同時(shí)也希望網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的花銷能更加低廉，這樣針對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所提供的服務(wù)將會(huì)產(chǎn)生巨大的挑戰(zhàn)，本實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的成功應(yīng)用將會(huì)給運(yùn)營(yíng)商們提供更加方便，快捷，穩(wěn)定，并且低廉的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本，本實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)巨大的商業(yè)價(jià)值的同時(shí)也為用戶帶來(lái)的更加高效，快速，穩(wěn)定并且廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源。1.2 選題理論1.2.1 需求分析方法在軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需求分析是一個(gè)重要的階段，是項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的基本要素，是項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)和實(shí)行的關(guān)鍵。軟件工程的需求分析指的是了解用戶需求，在軟件的功能上和客戶溝通并且達(dá)成一致，評(píng)估軟件的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和項(xiàng)目需要付出的代價(jià)，最終形成一個(gè)完善設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜過(guò)程。目前比較流行的軟件

8、需求分析方法有：結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蟮姆治龇椒ā?. 結(jié)構(gòu)化分析結(jié)構(gòu)化分析方法給出一組幫助系統(tǒng)分析人員產(chǎn)生功能規(guī)約的原理與技術(shù)。它一般利用圖形表達(dá)用戶需求，使用的手段主要有數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言、判定表以及判定樹(shù)等。結(jié)構(gòu)化分析的步驟如下：分析當(dāng)前的情況，做出反映當(dāng)前物理模型的 DFD;推導(dǎo)出等價(jià)的邏輯模型的 DFD;設(shè)計(jì)新的邏輯系統(tǒng)，生成數(shù)據(jù)字典和基元描述;建立人機(jī)接口，提出可供選擇的目標(biāo)系統(tǒng)物理模型的 DFD;確定各種方案的成本和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，據(jù)此對(duì)各種方案進(jìn)行分析;選擇一種方案;建立完整的需求規(guī)約。2. 面向?qū)ο蠓治雒嫦驅(qū)ο笫窃诮Y(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法出現(xiàn)很多問(wèn)題的情況下應(yīng)運(yùn)而生的。從結(jié)構(gòu)化

9、設(shè)計(jì)的方法中，我們不難發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法求解問(wèn)題的基本策略是從功能的角度審視問(wèn)題域。它將應(yīng)用程序看成實(shí)現(xiàn)某些特定任務(wù)的功能模塊，其中子過(guò)程是實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)具體操作的底層功能模塊。在每個(gè)功能模塊中，用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述待處理數(shù)據(jù)的組織形式，用算法描述具體的操作過(guò)程。面對(duì)日趨復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)，這種開(kāi)發(fā)思路逐漸暴露了一些弱點(diǎn)。那么面向?qū)ο蟮姆治鍪紫雀鶕?jù)客戶需求抽象出業(yè)務(wù)對(duì)象;然后對(duì)需求進(jìn)行合理分層，構(gòu)建相對(duì)獨(dú)立的業(yè)務(wù)模塊;之后設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)邏輯，利用多態(tài)、繼承、封裝、抽象的編程思想，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求;最后通過(guò)整合各模塊，達(dá)到高內(nèi)聚、低耦合的效果，從而滿足客戶要求。1.4.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法軟件的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)模型是將軟件開(kāi)發(fā)

10、的整個(gè)過(guò)程、事件以及任務(wù)提取匯總而成的結(jié)構(gòu)化框架。軟件的開(kāi)發(fā)包括了需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)以及單元、系統(tǒng)測(cè)試等階段，有時(shí)也會(huì)有一部分的后期維護(hù)階段。 軟件的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)模型能夠更加清晰、直觀地反應(yīng)出軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的全部過(guò)程，明確定義了開(kāi)發(fā)過(guò)程中所需要完成的事件和任務(wù)。常見(jiàn)的軟件設(shè)計(jì)模型有：邊做邊改模型、瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型、演化模型、噴泉模型、智能模型、混合模型等，下面將列舉并介紹其中比較常用的兩種模型。第 2 章 實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的需求分析2.1 客戶業(yè)務(wù)需求分析網(wǎng)絡(luò)如今已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠郑瑹o(wú)論是個(gè)人娛樂(lè)還是工作拓展，以及將來(lái)的智能生活和辦公需求，都需要網(wǎng)絡(luò)的

11、承載，隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)展的突飛猛進(jìn)，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的承載能力，業(yè)務(wù)種類的多樣性，以及網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性提出了更高，更多的要求。本通信系統(tǒng)針對(duì)自己的核心客戶需求給出了不同的定制方案，本文針對(duì)各大客戶的共同需求，有以下幾個(gè)方面.1. 網(wǎng)絡(luò)帶寬方面，要求核心網(wǎng)單口接入全面鋪設(shè) 10Gbps 端口，最大單機(jī)承載達(dá)到 960Gbps。2. 服務(wù)多樣性方面，要求全面支持 IEEE 802.1q，802.1p，802.1ad 等全業(yè)務(wù)承載，對(duì)于多用戶網(wǎng)橋要求支持基于虛擬專用局域網(wǎng)業(yè)務(wù)建連，對(duì)于核心網(wǎng)要求采用MPLS方式承載接入。3. 網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性方面，要求支持多鏈路，多接點(diǎn)通信保護(hù)，倒換時(shí)間不超過(guò) 50ms，核心網(wǎng)保護(hù)需

12、要支持 BFD，F(xiàn)RR 兩種工作模式。4. 鏈路維護(hù)方面，要求支持 ITU-T Y.1731 的鏈路檢測(cè)和診斷。5. 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和分級(jí)管理方面，要求支持層次化業(yè)務(wù)分級(jí)和管理。6. 網(wǎng)管方面：需要提供圖形化管理界面，需要具備跨廠商設(shè)備識(shí)別管理能力，動(dòng)態(tài)路由計(jì)算能力，多業(yè)務(wù)配置管理能力。2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜驮O(shè)備需求分析通過(guò)對(duì)客戶現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)拓?fù)涞姆治?，本系統(tǒng)給出了適用的各種網(wǎng)絡(luò)需求拓?fù)湟约跋鄳?yīng)的設(shè)備安排。本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲行枰粋€(gè) MPLS 核心域和多個(gè)以太網(wǎng)交換邊緣域，稱之為標(biāo)準(zhǔn)域。第3章 實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì). 24-443.1 基于單點(diǎn)直通業(yè)務(wù)的模塊功能設(shè)計(jì) .24-343.2 基于多點(diǎn)橋

13、接業(yè)務(wù)的模塊功能設(shè)計(jì). 34-44第4章 實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn). 44-604.1 協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊的實(shí)現(xiàn). 45-544.2 業(yè)務(wù)承載模塊相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn). 54-60共2頁(yè): 上一頁(yè)12下一頁(yè)第5章 實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)測(cè)試. 60-655.1 端到端系統(tǒng)測(cè)試. 60-625.1.1 鏈路保護(hù)業(yè)務(wù)承載測(cè)試 .605.1.2 節(jié)點(diǎn)保護(hù)業(yè)務(wù)承載測(cè)試 .60-615.1.3 多節(jié)點(diǎn)保護(hù)業(yè)務(wù)承載測(cè)試. 61-625.2 基于 RFC 2544 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)基準(zhǔn).62-655.2.1 吞吐量測(cè)試. 62-635.2.2 丟包率測(cè)試. 635.2.3 延時(shí)測(cè)試. 63-645.2.4 背靠背測(cè)試. 64-65

14、結(jié)論該項(xiàng)目歷時(shí)兩年，本人參與了全部的客戶需求分析，設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以及現(xiàn)網(wǎng)試運(yùn)營(yíng)測(cè)試，本實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)為公司簽下了多家著名網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商的現(xiàn)網(wǎng)布局訂單，并且成功在現(xiàn)網(wǎng)當(dāng)中運(yùn)行，從客戶的反饋方面，無(wú)論是現(xiàn)網(wǎng)容量的提升，多業(yè)務(wù)的承載，靈活的 Qos 服務(wù)還是高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，都得到了客戶的肯定，運(yùn)營(yíng)商們通過(guò)本系統(tǒng)提供的高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，贏得了更多的用戶，在商業(yè)上也獲得了更大的盈利，同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)用戶而言，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量更加穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)帶寬更加寬闊，同時(shí)價(jià)格也更加低廉。通過(guò)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，本人對(duì)以太網(wǎng)通信技術(shù)有了更加深刻的了解，最重要的是通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，能夠?qū)ΜF(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)方面有一個(gè)整體了解，對(duì)客戶的真實(shí)需求也有

15、了一定的認(rèn)識(shí)，在項(xiàng)目中取得的這些寶貴經(jīng)驗(yàn)無(wú)論是在今后的工作和研究方面都是很重要的幫助和財(cái)富。隨著語(yǔ)音市場(chǎng)的飽和以及語(yǔ)音業(yè)務(wù)每用戶平均收入的下降，運(yùn)營(yíng)商的利潤(rùn)增長(zhǎng)面臨挑戰(zhàn)。多業(yè)務(wù)提供商向 IP/Ethernet 平臺(tái)轉(zhuǎn)移，不僅能開(kāi)發(fā)更有價(jià)值的個(gè)性化多媒體業(yè)務(wù)，還能有效降低成本。多業(yè)務(wù)提供商正在尋找能夠支持從 2G 向 3G 和寬帶無(wú)線接入平滑演進(jìn)的傳輸解決方案。同時(shí)，他們希望能在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷增大的情況下有效地控制運(yùn)營(yíng)成本，于是他們紛紛考慮建設(shè)自己的下一代移動(dòng)承載網(wǎng)。對(duì)于我們?cè)O(shè)備服務(wù)供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，希望能夠給移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商們提供支持多種業(yè)務(wù)的接入承載層網(wǎng)絡(luò)，這同時(shí)也是本人下一個(gè)階段的工作重點(diǎn)，中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)

16、商重組后，三大全業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)商要經(jīng)營(yíng)固網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)，營(yíng)移動(dòng)業(yè)務(wù)。但原本地傳輸網(wǎng)存在一系列的不足，必須對(duì)傳輸網(wǎng)尤其是網(wǎng)絡(luò)融合方案進(jìn)行深入研究。全業(yè)務(wù)所承載的主要業(yè)務(wù)包括傳統(tǒng)的語(yǔ)音及其增值業(yè)務(wù)、寬帶數(shù)據(jù)承載及接入業(yè)務(wù)、行業(yè)和企業(yè)大客戶 VPN 專線業(yè)務(wù)、移動(dòng)語(yǔ)音和移動(dòng)數(shù)據(jù)及其增值業(yè)務(wù)等;傳統(tǒng)語(yǔ)音及其增值業(yè)務(wù)對(duì)于傳統(tǒng)的固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，接入網(wǎng)和交換機(jī)模塊均是通過(guò)傳輸網(wǎng)進(jìn)行承載?；谡Z(yǔ)音的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)及彩鈴、一號(hào)通等業(yè)務(wù)包括信令網(wǎng)的承載也對(duì)傳輸網(wǎng)電路也存在一定的需求。各運(yùn)營(yíng)商還建設(shè)了比例不多基于 NGN 的 MSAG 和 MSAN 軟交換接入網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，也是承載在接入傳輸網(wǎng)的 MSTP 上，語(yǔ)音業(yè)務(wù)占原固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商

17、傳輸網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷的需求的 35%左右。寬帶數(shù)據(jù)承載及接入業(yè)務(wù)固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商 IP 城域網(wǎng)的核心層至匯聚層基本上均承載于光纖或波分系統(tǒng)上，對(duì)于傳輸網(wǎng)的核心層壓力較小，但是城鄉(xiāng)結(jié)合部、郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和部分農(nóng)村所存在的寬帶接入需求，如 ADSL、ADSL2+、LAN 及部分寬帶接入專線，這些業(yè)務(wù)承載在傳輸網(wǎng)的匯聚層和接入層的 MSTP 上，每用戶帶寬需求在 14M 之間，隨著寬帶用戶和寬帶用戶帶寬需求的不斷增加，傳輸接入網(wǎng)的電路容量日益成為發(fā)展瓶頸，寬帶數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)需求占原固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商傳輸網(wǎng)接入環(huán)整體負(fù)荷的 55%左右。大客戶專線接入業(yè)務(wù)大客戶專線業(yè)務(wù)發(fā)展的初期，大量采用 PDH 和集中式 PDH 進(jìn)行組網(wǎng)，

18、隨著傳輸設(shè)備的不斷發(fā)展，小型化、微型化的傳輸設(shè)備日益完善，部分城市的本地網(wǎng)已經(jīng)大規(guī)模采用微型和小型傳輸設(shè)備接入大客戶專線，對(duì)于業(yè)務(wù)安全性需求不大的部分用戶，這些業(yè)務(wù)量部分轉(zhuǎn)移到基于數(shù)據(jù)網(wǎng)的 MPLS VPN 網(wǎng)絡(luò)上。大客戶專線接入業(yè)務(wù)占本接入傳輸網(wǎng)容量的 10%左右;移動(dòng)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)隨著電信重組后三大全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商的成立，傳輸網(wǎng)需要為原有 2G 及建設(shè)中的 3G的網(wǎng)絡(luò)中提供移動(dòng)話音和數(shù)據(jù)通信服務(wù)，包括核心網(wǎng)和接入網(wǎng)。這些業(yè)務(wù)需求如果不考慮運(yùn)營(yíng)商重組，則需要 100%完全承載在原移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的傳輸網(wǎng)上。全業(yè)務(wù)本地傳輸網(wǎng)的傳統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)、移動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)和各類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的基石，網(wǎng)絡(luò)中各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，如

19、何快速接入多種業(yè)務(wù)，充分利用現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬開(kāi)展業(yè)務(wù)，是全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商在競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)的關(guān)鍵。隨著傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)也將不斷演進(jìn)，本地傳輸網(wǎng)將必然發(fā)揮越來(lái)越大的作用。參考文獻(xiàn)1 Kodialam, M;Lakshman T. Dynamic routing of bandwidth guaranteed tunnels withrestorationJ.2 Jasperneite J;Neumann P;Theis M Deterministic. Real-time Communication withSwitched Ethernet J. 2002.3 Wilwert C;

20、 Rondeau E. Performance Evaluation on Switched Ethernet ArchitecturesJ.4 李朝舉. Internet 核心網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法J 2000(03).5 敖志剛.萬(wàn)兆以太網(wǎng)及其實(shí)用技術(shù)M，北京：電子工業(yè)出版社，2007.7.6 N.N. TechFest Ethernet Technical Summary-Ethernet Media Access ControlJ. 1999.7 Chris.Cole;John.D.Ambrosia;Chris.DiMinico.The Next Generation of Ethernet

21、OL.8 DANIE O A. MPLS and traffic engineering in IP networks J 1999(12)9 Rosen E;VISWANATHAN A;CALLON R Multiprotocol label swit-ching architecture200110 Anderson L, DOOLAN P, FELDMAN N. LDP specification 2001.1.緒論1.1研究背景網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和實(shí)施能夠帶來(lái)切身實(shí)際的利益，城域網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、局域網(wǎng)、家庭網(wǎng)和個(gè)人網(wǎng)絡(luò)都是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的體現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)發(fā)明的初衷并不僅僅是表

22、現(xiàn)在它的規(guī)模上，而是互聯(lián)互通，資源共享，消除資源訪問(wèn)的壁壘，讓生活更加方便、快捷、高效。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用方面也體現(xiàn)出了很大的潛力，能夠共享和調(diào)度成千上萬(wàn)的計(jì)算設(shè)備協(xié)同并發(fā)工作，能匯聚數(shù)百萬(wàn)計(jì)的信息資源加以歸類、分析和發(fā)布，還可以讓世界每一個(gè)角落的人們實(shí)時(shí)溝通交流。在現(xiàn)代高速發(fā)展的社會(huì)里，企業(yè)與企業(yè)之間的聯(lián)系日益密切，大量的、復(fù)雜的信息交流顯得由為重要。隨著電子科技的高速發(fā)展，那些如何復(fù)雜大量的信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)幫助下，就可以輕而易舉的從某一地方傳送到另一地方，而且簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確，給人們帶來(lái)了很大的方便。而在現(xiàn)代企業(yè)中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在管理中的應(yīng)用，已顯得舉足輕重。隨著企業(yè)信息化進(jìn)程的

23、進(jìn)一步深入和發(fā)展，計(jì)算機(jī)在企業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而企業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴越來(lái)越強(qiáng)。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益豐富以及人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)網(wǎng)絡(luò)依賴的日漸緊密，那么對(duì)于網(wǎng)絡(luò)吞吐量，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，網(wǎng)絡(luò)鏈路的穩(wěn)定性以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的多樣性就會(huì)產(chǎn)生新的要求，同時(shí)也希望網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的花銷能更加低廉，這樣針對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所提供的服務(wù)將會(huì)產(chǎn)生巨大的挑戰(zhàn)，本實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的成功應(yīng)用將會(huì)給運(yùn)營(yíng)商們提供更加方便，快捷，穩(wěn)定，并且低廉的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本，本實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)巨大的商業(yè)價(jià)值的同時(shí)也為用戶帶來(lái)的更加高效，快速，穩(wěn)定并且廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源。1.2 選題理論1.2.1 需求分析方法在軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需求分析是一個(gè)重要的階段

24、，是項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的基本要素，是項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)和實(shí)行的關(guān)鍵。軟件工程的需求分析指的是了解用戶需求，在軟件的功能上和客戶溝通并且達(dá)成一致，評(píng)估軟件的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和項(xiàng)目需要付出的代價(jià)，最終形成一個(gè)完善設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜過(guò)程。目前比較流行的軟件需求分析方法有：結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蟮姆治龇椒ā?. 結(jié)構(gòu)化分析結(jié)構(gòu)化分析方法給出一組幫助系統(tǒng)分析人員產(chǎn)生功能規(guī)約的原理與技術(shù)。它一般利用圖形表達(dá)用戶需求，使用的手段主要有數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言、判定表以及判定樹(shù)等。結(jié)構(gòu)化分析的步驟如下：分析當(dāng)前的情況，做出反映當(dāng)前物理模型的 DFD;推導(dǎo)出等價(jià)的邏輯模型的 DFD;設(shè)計(jì)新的邏輯系統(tǒng)，生成數(shù)據(jù)字典和基元描述;建立人機(jī)接

25、口，提出可供選擇的目標(biāo)系統(tǒng)物理模型的 DFD;確定各種方案的成本和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，據(jù)此對(duì)各種方案進(jìn)行分析;選擇一種方案;建立完整的需求規(guī)約。2. 面向?qū)ο蠓治雒嫦驅(qū)ο笫窃诮Y(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法出現(xiàn)很多問(wèn)題的情況下應(yīng)運(yùn)而生的。從結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的方法中，我們不難發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法求解問(wèn)題的基本策略是從功能的角度審視問(wèn)題域。它將應(yīng)用程序看成實(shí)現(xiàn)某些特定任務(wù)的功能模塊，其中子過(guò)程是實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)具體操作的底層功能模塊。在每個(gè)功能模塊中，用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述待處理數(shù)據(jù)的組織形式，用算法描述具體的操作過(guò)程。面對(duì)日趨復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)，這種開(kāi)發(fā)思路逐漸暴露了一些弱點(diǎn)。那么面向?qū)ο蟮姆治鍪紫雀鶕?jù)客戶需求抽象出業(yè)務(wù)對(duì)象;然后對(duì)需求進(jìn)行合理分層

26、，構(gòu)建相對(duì)獨(dú)立的業(yè)務(wù)模塊;之后設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)邏輯，利用多態(tài)、繼承、封裝、抽象的編程思想，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求;最后通過(guò)整合各模塊，達(dá)到高內(nèi)聚、低耦合的效果，從而滿足客戶要求。1.4.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法軟件的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)模型是將軟件開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程、事件以及任務(wù)提取匯總而成的結(jié)構(gòu)化框架。軟件的開(kāi)發(fā)包括了需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)以及單元、系統(tǒng)測(cè)試等階段，有時(shí)也會(huì)有一部分的后期維護(hù)階段。 軟件的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)模型能夠更加清晰、直觀地反應(yīng)出軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的全部過(guò)程，明確定義了開(kāi)發(fā)過(guò)程中所需要完成的事件和任務(wù)。常見(jiàn)的軟件設(shè)計(jì)模型有：邊做邊改模型、瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型、演化模型、噴泉模型、智能模型、混合模型等

27、，下面將列舉并介紹其中比較常用的兩種模型。第 2 章 實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的需求分析2.1 客戶業(yè)務(wù)需求分析網(wǎng)絡(luò)如今已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?，無(wú)論是個(gè)人娛樂(lè)還是工作拓展，以及將來(lái)的智能生活和辦公需求，都需要網(wǎng)絡(luò)的承載，隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)展的突飛猛進(jìn)，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的承載能力，業(yè)務(wù)種類的多樣性，以及網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性提出了更高，更多的要求。本通信系統(tǒng)針對(duì)自己的核心客戶需求給出了不同的定制方案，本文針對(duì)各大客戶的共同需求，有以下幾個(gè)方面.1. 網(wǎng)絡(luò)帶寬方面，要求核心網(wǎng)單口接入全面鋪設(shè) 10Gbps 端口，最大單機(jī)承載達(dá)到 960Gbps。2. 服務(wù)多樣性方面，要求全面支持 IEEE 802.1q，802.

28、1p，802.1ad 等全業(yè)務(wù)承載，對(duì)于多用戶網(wǎng)橋要求支持基于虛擬專用局域網(wǎng)業(yè)務(wù)建連，對(duì)于核心網(wǎng)要求采用MPLS方式承載接入。3. 網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性方面，要求支持多鏈路，多接點(diǎn)通信保護(hù)，倒換時(shí)間不超過(guò) 50ms，核心網(wǎng)保護(hù)需要支持 BFD，F(xiàn)RR 兩種工作模式。4. 鏈路維護(hù)方面，要求支持 ITU-T Y.1731 的鏈路檢測(cè)和診斷。5. 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和分級(jí)管理方面，要求支持層次化業(yè)務(wù)分級(jí)和管理。6. 網(wǎng)管方面：需要提供圖形化管理界面，需要具備跨廠商設(shè)備識(shí)別管理能力，動(dòng)態(tài)路由計(jì)算能力，多業(yè)務(wù)配置管理能力。2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜驮O(shè)備需求分析通過(guò)對(duì)客戶現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)拓?fù)涞姆治觯鞠到y(tǒng)給出了適用的各種網(wǎng)絡(luò)需求拓?fù)湟?/p>

29、及相應(yīng)的設(shè)備安排。本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲行枰粋€(gè) MPLS 核心域和多個(gè)以太網(wǎng)交換邊緣域，稱之為標(biāo)準(zhǔn)域。第3章 實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì). 24-443.1 基于單點(diǎn)直通業(yè)務(wù)的模塊功能設(shè)計(jì) .24-343.2 基于多點(diǎn)橋接業(yè)務(wù)的模塊功能設(shè)計(jì). 34-44第4章 實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn). 44-604.1 協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊的實(shí)現(xiàn). 45-544.2 業(yè)務(wù)承載模塊相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn). 54-60共2頁(yè): 上一頁(yè)12下一頁(yè)第5章 實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)測(cè)試. 60-655.1 端到端系統(tǒng)測(cè)試. 60-625.1.1 鏈路保護(hù)業(yè)務(wù)承載測(cè)試 .605.1.2 節(jié)點(diǎn)保護(hù)業(yè)務(wù)承載測(cè)試 .60-615.1.3 多節(jié)點(diǎn)保護(hù)業(yè)務(wù)

30、承載測(cè)試. 61-625.2 基于 RFC 2544 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)基準(zhǔn).62-655.2.1 吞吐量測(cè)試. 62-635.2.2 丟包率測(cè)試. 635.2.3 延時(shí)測(cè)試. 63-645.2.4 背靠背測(cè)試. 64-65結(jié)論該項(xiàng)目歷時(shí)兩年，本人參與了全部的客戶需求分析，設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以及現(xiàn)網(wǎng)試運(yùn)營(yíng)測(cè)試，本實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)為公司簽下了多家著名網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商的現(xiàn)網(wǎng)布局訂單，并且成功在現(xiàn)網(wǎng)當(dāng)中運(yùn)行，從客戶的反饋方面，無(wú)論是現(xiàn)網(wǎng)容量的提升，多業(yè)務(wù)的承載，靈活的 Qos 服務(wù)還是高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，都得到了客戶的肯定，運(yùn)營(yíng)商們通過(guò)本系統(tǒng)提供的高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，贏得了更多的用戶，在商業(yè)上也獲得了更大的盈利，同時(shí)對(duì)

31、網(wǎng)絡(luò)用戶而言，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量更加穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)帶寬更加寬闊，同時(shí)價(jià)格也更加低廉。通過(guò)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，本人對(duì)以太網(wǎng)通信技術(shù)有了更加深刻的了解，最重要的是通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，能夠?qū)ΜF(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)方面有一個(gè)整體了解，對(duì)客戶的真實(shí)需求也有了一定的認(rèn)識(shí)，在項(xiàng)目中取得的這些寶貴經(jīng)驗(yàn)無(wú)論是在今后的工作和研究方面都是很重要的幫助和財(cái)富。隨著語(yǔ)音市場(chǎng)的飽和以及語(yǔ)音業(yè)務(wù)每用戶平均收入的下降，運(yùn)營(yíng)商的利潤(rùn)增長(zhǎng)面臨挑戰(zhàn)。多業(yè)務(wù)提供商向 IP/Ethernet 平臺(tái)轉(zhuǎn)移，不僅能開(kāi)發(fā)更有價(jià)值的個(gè)性化多媒體業(yè)務(wù)，還能有效降低成本。多業(yè)務(wù)提供商正在尋找能夠支持從 2G 向 3G 和寬帶無(wú)線接入平滑演進(jìn)的傳輸解決方案。同時(shí)，他們希望能在網(wǎng)

32、絡(luò)規(guī)模不斷增大的情況下有效地控制運(yùn)營(yíng)成本，于是他們紛紛考慮建設(shè)自己的下一代移動(dòng)承載網(wǎng)。對(duì)于我們?cè)O(shè)備服務(wù)供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，希望能夠給移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商們提供支持多種業(yè)務(wù)的接入承載層網(wǎng)絡(luò)，這同時(shí)也是本人下一個(gè)階段的工作重點(diǎn)，中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商重組后，三大全業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)商要經(jīng)營(yíng)固網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)，營(yíng)移動(dòng)業(yè)務(wù)。但原本地傳輸網(wǎng)存在一系列的不足，必須對(duì)傳輸網(wǎng)尤其是網(wǎng)絡(luò)融合方案進(jìn)行深入研究。全業(yè)務(wù)所承載的主要業(yè)務(wù)包括傳統(tǒng)的語(yǔ)音及其增值業(yè)務(wù)、寬帶數(shù)據(jù)承載及接入業(yè)務(wù)、行業(yè)和企業(yè)大客戶 VPN 專線業(yè)務(wù)、移動(dòng)語(yǔ)音和移動(dòng)數(shù)據(jù)及其增值業(yè)務(wù)等;傳統(tǒng)語(yǔ)音及其增值業(yè)務(wù)對(duì)于傳統(tǒng)的固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，接入網(wǎng)和交換機(jī)模塊均是通過(guò)傳輸網(wǎng)進(jìn)行承載?；谡Z(yǔ)音的智能網(wǎng)

33、業(yè)務(wù)及彩鈴、一號(hào)通等業(yè)務(wù)包括信令網(wǎng)的承載也對(duì)傳輸網(wǎng)電路也存在一定的需求。各運(yùn)營(yíng)商還建設(shè)了比例不多基于 NGN 的 MSAG 和 MSAN 軟交換接入網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，也是承載在接入傳輸網(wǎng)的 MSTP 上，語(yǔ)音業(yè)務(wù)占原固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商傳輸網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷的需求的 35%左右。寬帶數(shù)據(jù)承載及接入業(yè)務(wù)固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商 IP 城域網(wǎng)的核心層至匯聚層基本上均承載于光纖或波分系統(tǒng)上，對(duì)于傳輸網(wǎng)的核心層壓力較小，但是城鄉(xiāng)結(jié)合部、郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和部分農(nóng)村所存在的寬帶接入需求，如 ADSL、ADSL2+、LAN 及部分寬帶接入專線，這些業(yè)務(wù)承載在傳輸網(wǎng)的匯聚層和接入層的 MSTP 上，每用戶帶寬需求在 14M 之間，隨著寬帶用戶和寬帶用戶

34、帶寬需求的不斷增加，傳輸接入網(wǎng)的電路容量日益成為發(fā)展瓶頸，寬帶數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)需求占原固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商傳輸網(wǎng)接入環(huán)整體負(fù)荷的 55%左右。大客戶專線接入業(yè)務(wù)大客戶專線業(yè)務(wù)發(fā)展的初期，大量采用 PDH 和集中式 PDH 進(jìn)行組網(wǎng)，隨著傳輸設(shè)備的不斷發(fā)展，小型化、微型化的傳輸設(shè)備日益完善，部分城市的本地網(wǎng)已經(jīng)大規(guī)模采用微型和小型傳輸設(shè)備接入大客戶專線，對(duì)于業(yè)務(wù)安全性需求不大的部分用戶，這些業(yè)務(wù)量部分轉(zhuǎn)移到基于數(shù)據(jù)網(wǎng)的 MPLS VPN 網(wǎng)絡(luò)上。大客戶專線接入業(yè)務(wù)占本接入傳輸網(wǎng)容量的 10%左右;移動(dòng)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)隨著電信重組后三大全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商的成立，傳輸網(wǎng)需要為原有 2G 及建設(shè)中的 3G的網(wǎng)絡(luò)中提供移動(dòng)話

35、音和數(shù)據(jù)通信服務(wù)，包括核心網(wǎng)和接入網(wǎng)。這些業(yè)務(wù)需求如果不考慮運(yùn)營(yíng)商重組，則需要 100%完全承載在原移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的傳輸網(wǎng)上。全業(yè)務(wù)本地傳輸網(wǎng)的傳統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)、移動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)和各類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的基石，網(wǎng)絡(luò)中各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，如何快速接入多種業(yè)務(wù)，充分利用現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬開(kāi)展業(yè)務(wù)，是全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商在競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)的關(guān)鍵。隨著傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)也將不斷演進(jìn)，本地傳輸網(wǎng)將必然發(fā)揮越來(lái)越大的作用。參考文獻(xiàn)1 Kodialam, M;Lakshman T. Dynamic routing of bandwidth guaranteed tunnels withrestorationJ.2 Jasp

36、erneite J;Neumann P;Theis M Deterministic. Real-time Communication withSwitched Ethernet J. 2002.3 Wilwert C; Rondeau E. Performance Evaluation on Switched Ethernet ArchitecturesJ.4 李朝舉. Internet 核心網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法J 2000(03).5 敖志剛.萬(wàn)兆以太網(wǎng)及其實(shí)用技術(shù)M，北京：電子工業(yè)出版社，2007.7.6 N.N. TechFest Ethernet Technical Summary-Ethe

37、rnet Media Access ControlJ. 1999.7 Chris.Cole;John.D.Ambrosia;Chris.DiMinico.The Next Generation of Ethernet OL.8 DANIE O A. MPLS and traffic engineering in IP networks J 1999(12)9 Rosen E;VISWANATHAN A;CALLON R Multiprotocol label swit-ching architecture200110 Anderson L, DOOLAN P, FELDMAN N. LDP s

38、pecification 2001.1.緒論1.1研究背景網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和實(shí)施能夠帶來(lái)切身實(shí)際的利益，城域網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、局域網(wǎng)、家庭網(wǎng)和個(gè)人網(wǎng)絡(luò)都是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的體現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)發(fā)明的初衷并不僅僅是表現(xiàn)在它的規(guī)模上，而是互聯(lián)互通，資源共享，消除資源訪問(wèn)的壁壘，讓生活更加方便、快捷、高效。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用方面也體現(xiàn)出了很大的潛力，能夠共享和調(diào)度成千上萬(wàn)的計(jì)算設(shè)備協(xié)同并發(fā)工作，能匯聚數(shù)百萬(wàn)計(jì)的信息資源加以歸類、分析和發(fā)布，還可以讓世界每一個(gè)角落的人們實(shí)時(shí)溝通交流。在現(xiàn)代高速發(fā)展的社會(huì)里，企業(yè)與企業(yè)之間的聯(lián)系日益密切，大量的、復(fù)雜的信息交流顯得由為重要。隨著電子科技的

39、高速發(fā)展，那些如何復(fù)雜大量的信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)幫助下，就可以輕而易舉的從某一地方傳送到另一地方，而且簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確，給人們帶來(lái)了很大的方便。而在現(xiàn)代企業(yè)中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在管理中的應(yīng)用，已顯得舉足輕重。隨著企業(yè)信息化進(jìn)程的進(jìn)一步深入和發(fā)展，計(jì)算機(jī)在企業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而企業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴越來(lái)越強(qiáng)。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益豐富以及人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)網(wǎng)絡(luò)依賴的日漸緊密，那么對(duì)于網(wǎng)絡(luò)吞吐量，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，網(wǎng)絡(luò)鏈路的穩(wěn)定性以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的多樣性就會(huì)產(chǎn)生新的要求，同時(shí)也希望網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的花銷能更加低廉，這樣針對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所提供的服務(wù)將會(huì)產(chǎn)生巨大的挑戰(zhàn)，本實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的成功應(yīng)用將會(huì)給運(yùn)營(yíng)商們提供更加方便，快捷，穩(wěn)定，

40、并且低廉的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)成本，本實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)巨大的商業(yè)價(jià)值的同時(shí)也為用戶帶來(lái)的更加高效，快速，穩(wěn)定并且廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)資源。1.2 選題理論1.2.1 需求分析方法在軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需求分析是一個(gè)重要的階段，是項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的基本要素，是項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)和實(shí)行的關(guān)鍵。軟件工程的需求分析指的是了解用戶需求，在軟件的功能上和客戶溝通并且達(dá)成一致，評(píng)估軟件的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和項(xiàng)目需要付出的代價(jià)，最終形成一個(gè)完善設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜過(guò)程。目前比較流行的軟件需求分析方法有：結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蟮姆治龇椒ā?. 結(jié)構(gòu)化分析結(jié)構(gòu)化分析方法給出一組幫助系統(tǒng)分析人員產(chǎn)生功能規(guī)約的原理與技術(shù)。它一般利用圖形表達(dá)用戶需求，使用

41、的手段主要有數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言、判定表以及判定樹(shù)等。結(jié)構(gòu)化分析的步驟如下：分析當(dāng)前的情況，做出反映當(dāng)前物理模型的 DFD;推導(dǎo)出等價(jià)的邏輯模型的 DFD;設(shè)計(jì)新的邏輯系統(tǒng)，生成數(shù)據(jù)字典和基元描述;建立人機(jī)接口，提出可供選擇的目標(biāo)系統(tǒng)物理模型的 DFD;確定各種方案的成本和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，據(jù)此對(duì)各種方案進(jìn)行分析;選擇一種方案;建立完整的需求規(guī)約。2. 面向?qū)ο蠓治雒嫦驅(qū)ο笫窃诮Y(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法出現(xiàn)很多問(wèn)題的情況下應(yīng)運(yùn)而生的。從結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的方法中，我們不難發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法求解問(wèn)題的基本策略是從功能的角度審視問(wèn)題域。它將應(yīng)用程序看成實(shí)現(xiàn)某些特定任務(wù)的功能模塊，其中子過(guò)程是實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)具體操作的底層

42、功能模塊。在每個(gè)功能模塊中，用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述待處理數(shù)據(jù)的組織形式，用算法描述具體的操作過(guò)程。面對(duì)日趨復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)，這種開(kāi)發(fā)思路逐漸暴露了一些弱點(diǎn)。那么面向?qū)ο蟮姆治鍪紫雀鶕?jù)客戶需求抽象出業(yè)務(wù)對(duì)象;然后對(duì)需求進(jìn)行合理分層，構(gòu)建相對(duì)獨(dú)立的業(yè)務(wù)模塊;之后設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)邏輯，利用多態(tài)、繼承、封裝、抽象的編程思想，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求;最后通過(guò)整合各模塊，達(dá)到高內(nèi)聚、低耦合的效果，從而滿足客戶要求。1.4.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法軟件的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)模型是將軟件開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程、事件以及任務(wù)提取匯總而成的結(jié)構(gòu)化框架。軟件的開(kāi)發(fā)包括了需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼實(shí)現(xiàn)以及單元、系統(tǒng)測(cè)試等階段，有時(shí)也會(huì)有一部分的后期維護(hù)階段。 軟件的開(kāi)發(fā)

43、設(shè)計(jì)模型能夠更加清晰、直觀地反應(yīng)出軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的全部過(guò)程，明確定義了開(kāi)發(fā)過(guò)程中所需要完成的事件和任務(wù)。常見(jiàn)的軟件設(shè)計(jì)模型有：邊做邊改模型、瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型、演化模型、噴泉模型、智能模型、混合模型等，下面將列舉并介紹其中比較常用的兩種模型。第 2 章 實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的需求分析2.1 客戶業(yè)務(wù)需求分析網(wǎng)絡(luò)如今已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?，無(wú)論是個(gè)人娛樂(lè)還是工作拓展，以及將來(lái)的智能生活和辦公需求，都需要網(wǎng)絡(luò)的承載，隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用發(fā)展的突飛猛進(jìn)，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的承載能力，業(yè)務(wù)種類的多樣性，以及網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性提出了更高，更多的要求。本通信系統(tǒng)針對(duì)自己的核心客戶需求給出了不同的定制方

44、案，本文針對(duì)各大客戶的共同需求，有以下幾個(gè)方面.1. 網(wǎng)絡(luò)帶寬方面，要求核心網(wǎng)單口接入全面鋪設(shè) 10Gbps 端口，最大單機(jī)承載達(dá)到 960Gbps。2. 服務(wù)多樣性方面，要求全面支持 IEEE 802.1q，802.1p，802.1ad 等全業(yè)務(wù)承載，對(duì)于多用戶網(wǎng)橋要求支持基于虛擬專用局域網(wǎng)業(yè)務(wù)建連，對(duì)于核心網(wǎng)要求采用MPLS方式承載接入。3. 網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性方面，要求支持多鏈路，多接點(diǎn)通信保護(hù)，倒換時(shí)間不超過(guò) 50ms，核心網(wǎng)保護(hù)需要支持 BFD，F(xiàn)RR 兩種工作模式。4. 鏈路維護(hù)方面，要求支持 ITU-T Y.1731 的鏈路檢測(cè)和診斷。5. 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和分級(jí)管理方面，要求支持層次化業(yè)務(wù)

45、分級(jí)和管理。6. 網(wǎng)管方面：需要提供圖形化管理界面，需要具備跨廠商設(shè)備識(shí)別管理能力，動(dòng)態(tài)路由計(jì)算能力，多業(yè)務(wù)配置管理能力。2.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜驮O(shè)備需求分析通過(guò)對(duì)客戶現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)拓?fù)涞姆治?，本系統(tǒng)給出了適用的各種網(wǎng)絡(luò)需求拓?fù)湟约跋鄳?yīng)的設(shè)備安排。本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲行枰粋€(gè) MPLS 核心域和多個(gè)以太網(wǎng)交換邊緣域，稱之為標(biāo)準(zhǔn)域。第3章 實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì). 24-443.1 基于單點(diǎn)直通業(yè)務(wù)的模塊功能設(shè)計(jì) .24-343.2 基于多點(diǎn)橋接業(yè)務(wù)的模塊功能設(shè)計(jì). 34-44第4章 實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn). 44-604.1 協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊的實(shí)現(xiàn). 45-544.2 業(yè)務(wù)承載模塊相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn). 54

46、-60共2頁(yè): 上一頁(yè)12下一頁(yè)第5章 實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)測(cè)試. 60-655.1 端到端系統(tǒng)測(cè)試. 60-625.1.1 鏈路保護(hù)業(yè)務(wù)承載測(cè)試 .605.1.2 節(jié)點(diǎn)保護(hù)業(yè)務(wù)承載測(cè)試 .60-615.1.3 多節(jié)點(diǎn)保護(hù)業(yè)務(wù)承載測(cè)試. 61-625.2 基于 RFC 2544 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互聯(lián)基準(zhǔn).62-655.2.1 吞吐量測(cè)試. 62-635.2.2 丟包率測(cè)試. 635.2.3 延時(shí)測(cè)試. 63-645.2.4 背靠背測(cè)試. 64-65結(jié)論該項(xiàng)目歷時(shí)兩年，本人參與了全部的客戶需求分析，設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以及現(xiàn)網(wǎng)試運(yùn)營(yíng)測(cè)試，本實(shí)時(shí)通信系統(tǒng)為公司簽下了多家著名網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商的現(xiàn)網(wǎng)布局訂單，并且成功在現(xiàn)網(wǎng)當(dāng)

47、中運(yùn)行，從客戶的反饋方面，無(wú)論是現(xiàn)網(wǎng)容量的提升，多業(yè)務(wù)的承載，靈活的 Qos 服務(wù)還是高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，都得到了客戶的肯定，運(yùn)營(yíng)商們通過(guò)本系統(tǒng)提供的高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，贏得了更多的用戶，在商業(yè)上也獲得了更大的盈利，同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)用戶而言，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量更加穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)帶寬更加寬闊，同時(shí)價(jià)格也更加低廉。通過(guò)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，本人對(duì)以太網(wǎng)通信技術(shù)有了更加深刻的了解，最重要的是通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施，能夠?qū)ΜF(xiàn)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)方面有一個(gè)整體了解，對(duì)客戶的真實(shí)需求也有了一定的認(rèn)識(shí)，在項(xiàng)目中取得的這些寶貴經(jīng)驗(yàn)無(wú)論是在今后的工作和研究方面都是很重要的幫助和財(cái)富。隨著語(yǔ)音市場(chǎng)的飽和以及語(yǔ)音業(yè)務(wù)每用戶平均收入的下降，運(yùn)營(yíng)商的利潤(rùn)增長(zhǎng)面臨

48、挑戰(zhàn)。多業(yè)務(wù)提供商向 IP/Ethernet 平臺(tái)轉(zhuǎn)移，不僅能開(kāi)發(fā)更有價(jià)值的個(gè)性化多媒體業(yè)務(wù)，還能有效降低成本。多業(yè)務(wù)提供商正在尋找能夠支持從 2G 向 3G 和寬帶無(wú)線接入平滑演進(jìn)的傳輸解決方案。同時(shí)，他們希望能在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷增大的情況下有效地控制運(yùn)營(yíng)成本，于是他們紛紛考慮建設(shè)自己的下一代移動(dòng)承載網(wǎng)。對(duì)于我們?cè)O(shè)備服務(wù)供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，希望能夠給移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商們提供支持多種業(yè)務(wù)的接入承載層網(wǎng)絡(luò)，這同時(shí)也是本人下一個(gè)階段的工作重點(diǎn)，中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商重組后，三大全業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)商要經(jīng)營(yíng)固網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)，營(yíng)移動(dòng)業(yè)務(wù)。但原本地傳輸網(wǎng)存在一系列的不足，必須對(duì)傳輸網(wǎng)尤其是網(wǎng)絡(luò)融合方案進(jìn)行深入研究。全業(yè)務(wù)所承載的主要業(yè)務(wù)包括傳統(tǒng)

49、的語(yǔ)音及其增值業(yè)務(wù)、寬帶數(shù)據(jù)承載及接入業(yè)務(wù)、行業(yè)和企業(yè)大客戶 VPN 專線業(yè)務(wù)、移動(dòng)語(yǔ)音和移動(dòng)數(shù)據(jù)及其增值業(yè)務(wù)等;傳統(tǒng)語(yǔ)音及其增值業(yè)務(wù)對(duì)于傳統(tǒng)的固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，接入網(wǎng)和交換機(jī)模塊均是通過(guò)傳輸網(wǎng)進(jìn)行承載?；谡Z(yǔ)音的智能網(wǎng)業(yè)務(wù)及彩鈴、一號(hào)通等業(yè)務(wù)包括信令網(wǎng)的承載也對(duì)傳輸網(wǎng)電路也存在一定的需求。各運(yùn)營(yíng)商還建設(shè)了比例不多基于 NGN 的 MSAG 和 MSAN 軟交換接入網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，也是承載在接入傳輸網(wǎng)的 MSTP 上，語(yǔ)音業(yè)務(wù)占原固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商傳輸網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷的需求的 35%左右。寬帶數(shù)據(jù)承載及接入業(yè)務(wù)固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商 IP 城域網(wǎng)的核心層至匯聚層基本上均承載于光纖或波分系統(tǒng)上，對(duì)于傳輸網(wǎng)的核心層壓力較小，但是

50、城鄉(xiāng)結(jié)合部、郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和部分農(nóng)村所存在的寬帶接入需求，如 ADSL、ADSL2+、LAN 及部分寬帶接入專線，這些業(yè)務(wù)承載在傳輸網(wǎng)的匯聚層和接入層的 MSTP 上，每用戶帶寬需求在 14M 之間，隨著寬帶用戶和寬帶用戶帶寬需求的不斷增加，傳輸接入網(wǎng)的電路容量日益成為發(fā)展瓶頸，寬帶數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)需求占原固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商傳輸網(wǎng)接入環(huán)整體負(fù)荷的 55%左右。大客戶專線接入業(yè)務(wù)大客戶專線業(yè)務(wù)發(fā)展的初期，大量采用 PDH 和集中式 PDH 進(jìn)行組網(wǎng)，隨著傳輸設(shè)備的不斷發(fā)展，小型化、微型化的傳輸設(shè)備日益完善，部分城市的本地網(wǎng)已經(jīng)大規(guī)模采用微型和小型傳輸設(shè)備接入大客戶專線，對(duì)于業(yè)務(wù)安全性需求不大的部分用戶，這些業(yè)務(wù)

51、量部分轉(zhuǎn)移到基于數(shù)據(jù)網(wǎng)的 MPLS VPN 網(wǎng)絡(luò)上。大客戶專線接入業(yè)務(wù)占本接入傳輸網(wǎng)容量的 10%左右;移動(dòng)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)隨著電信重組后三大全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商的成立，傳輸網(wǎng)需要為原有 2G 及建設(shè)中的 3G的網(wǎng)絡(luò)中提供移動(dòng)話音和數(shù)據(jù)通信服務(wù)，包括核心網(wǎng)和接入網(wǎng)。這些業(yè)務(wù)需求如果不考慮運(yùn)營(yíng)商重組，則需要 100%完全承載在原移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的傳輸網(wǎng)上。全業(yè)務(wù)本地傳輸網(wǎng)的傳統(tǒng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)、移動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)和各類數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的基石，網(wǎng)絡(luò)中各種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，如何快速接入多種業(yè)務(wù)，充分利用現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬開(kāi)展業(yè)務(wù)，是全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商在競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)的關(guān)鍵。隨著傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)也將不斷演進(jìn)，本地傳輸網(wǎng)將必然發(fā)揮

52、越來(lái)越大的作用。參考文獻(xiàn)1 Kodialam, M;Lakshman T. Dynamic routing of bandwidth guaranteed tunnels withrestorationJ.2 Jasperneite J;Neumann P;Theis M Deterministic. Real-time Communication withSwitched Ethernet J. 2002.3 Wilwert C; Rondeau E. Performance Evaluation on Switched Ethernet ArchitecturesJ.4 李朝舉. Inte

53、rnet 核心網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法J 2000(03).5 敖志剛.萬(wàn)兆以太網(wǎng)及其實(shí)用技術(shù)M，北京：電子工業(yè)出版社，2007.7.6 N.N. TechFest Ethernet Technical Summary-Ethernet Media Access ControlJ. 1999.7 Chris.Cole;John.D.Ambrosia;Chris.DiMinico.The Next Generation of Ethernet OL.8 DANIE O A. MPLS and traffic engineering in IP networks J 1999(12)9 Rosen E;VI

54、SWANATHAN A;CALLON R Multiprotocol label swit-ching architecture200110 Anderson L, DOOLAN P, FELDMAN N. LDP specification 200 需求分析方法在軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需求分析是一個(gè)重要的階段，是項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的基本要素，是項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)和實(shí)行的關(guān)鍵。軟件工程的需求分析指的是了解用戶需求，在軟件的功能上和客戶溝通并且達(dá)成一致，評(píng)估軟件的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)和項(xiàng)目需要付出的代價(jià)，最終形成一個(gè)完善設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜過(guò)程。目前比較流行的軟件需求分析方法有：結(jié)構(gòu)化分析方法和面向?qū)ο蟮姆治龇椒ā?. 結(jié)構(gòu)化分析結(jié)構(gòu)化分析方法給出一組