嵌入式现场智能显示系统的设计与实现

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1、 1.绪论 1.1 研究背景网络被认为是互联网发展的第三阶段。网络的设计和实施 能够带来切身实际的利益，城域网、企业网、局域网、家庭网 和个人网络都是网络发展的体现。网络发明的初衷并不仅仅是 表现在它的规模上，而是互联互通，资源共享，消除资源访问 的壁垒，让生活更加方便、快捷、高效。随着网络技术的发展， 网络在应用方面也体现出了很大的潜力，能够共享和调度成千 上万的计算设备协同并发工作，能汇聚数百万计的信息资源加 以归类、分析和发布，还可以让世界每一个角落的人们实时沟 通交流。在现代高速发展的社会里，企业与企业之间的联系日 益密切，大量的、复杂的信息交流显得由为重要。随着电子科 技的高速发展，

2、那些如何复杂大量的信息，通过网络技术帮助 下，就可以轻而易举的从某一地方传送到另一地方，而且简单、 快速、准确，给人们带来了很大的方便。而在现代企业中，网 络技术在管理中的应用，已显得举足轻重。随着企业信息化进 程的进一步深入和发展，计算机在企业中的应用越来越广泛， 而企业对计算机的依赖越来越强。随着网络应用的日益丰富以 及人们在日常生活中对网络依赖的日渐紧密，那么对于网络吞 吐量，网络延时，网络链路的稳定性以及网络服务的多样性就 会产生新的要求，同时也希望网络应用的花销能更加低廉，这 样针对电信网络运营商所提供的服务将会产生巨大的挑战，本 实时通信系统的成功应用将会给运营商们提供更加方便，快

3、捷， 稳定，并且低廉的网络运营成本，本实时通信系统帮助企业实 现巨大的商业价值的同时也为用户带来的更加高效，快速，稳 定并且廉价的网络服务资源。 1.2 选题理论更多文章 http:/ mxdwk 1.2.1 需求分析方法 在软件的设计和开发过程中，需求分析是一个重要的阶段，是项目开发的基本要素，是项目实现和实行的关键。软件工程 的需求分析指的是了解用户需求，在软件的功能上和客户沟通 并且达成一致，评估软件的风险系数和项目需要付出的代价， 最终形成一个完善设计实现的复杂过程。目前比较流行的软件 需求分析方法有：结构化分析方法和面向对象的分析方法。 1. 结构化分析 结构化分析方法给出一组帮助系

4、统分析人员产生功能规约 的原理与技术。它一般利用图形表达用户需求，使用的手段主 要有数据流图、数据字典、结构化语言、判定表以及判定树等。 结构化分析的步骤如下：分析当前的情况，做出反映当前物 理模型的 DFD;推导出等价的逻辑模型的 DFD;设计新的 逻辑系统，生成数据字典和基元描述;建立人机接口，提出 可供选择的目标系统物理模型的 DFD;确定各种方案的成本 和风险等级，据此对各种方案进行分析;选择一种方案;建 立完整的需求规约。 2. 面向对象分析 面向对象是在结构化设计方法出现很多问题的情况下应运 而生的。从结构化设计的方法中，我们不难发现，结构化设计 方法求解问题的基本策略是从功能的角

5、度审视问题域。它将应 用程序看成实现某些特定任务的功能模块，其中子过程是实现 某项具体操作的底层功能模块。在每个功能模块中，用数据结 构描述待处理数据的组织形式，用算法描述具体的操作过程。 面对日趋复杂的应用系统，这种开发思路逐渐暴露了一些弱点。 那么面向对象的分析首先根据客户需求抽象出业务对象;然后 对需求进行合理分层，构建相对独立的业务模块;之后设计业 务逻辑，利用多态、继承、封装、抽象的编程思想，实现业务 需求;最后通过整合各模块，达到高内聚、低耦合的效果，从而满足客户要求。 1.4.2 系统开发设计方法 软件的开发设计模型是将软件开发的整个过程、事件以及 任务提取汇总而成的结构化框架。

6、软件的开发包括了需求分析、 系统设计、编码实现以及单元、系统测试等阶段，有时也会有 一部分的后期维护阶段。 软件的开发设计模型能够更加清晰、 直观地反应出软件设计开发的全部过程，明确定义了开发过程 中所需要完成的事件和任务。常见的软件设计模型有：边做边 改模型、瀑布模型、原型模型、增量模型、螺旋模型、演化模 型、喷泉模型、智能模型、混合模型等，下面将列举并介绍其 中比较常用的两种模型。 第 2 章 实时通信系统的需求分析 2.1 客户业务需求分析 网络如今已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，无 论是个人娱乐还是工作拓展，以及将来的智能生活和办公需求， 都需要网络的承载，随着网络应用发展的突

7、飞猛进，人们对网 络的承载能力，业务种类的多样性，以及网络的稳定性提出了 更高，更多的要求。本通信系统针对自己的核心客户需求给出 了不同的定制方案，本文针对各大客户的共同需求，有以下几 个方面. 1. 网络带宽方面，要求核心网单口接入全面铺设 10Gbps 端口，最大单机承载达到 960Gbps。 2. 服务多样性方面，要求全面支持 IEEE 802.1q，802.1p，802.1ad 等全业务承载，对于多用户网桥要求 支持基于虚拟专用局域网业务建连，对于核心网要求采用 MPLS 方式承载接入。 3. 网络稳定性方面，要求支持多链路，多接点通信保护，倒换时间不超过 50ms，核心网保护需要支持

8、 BFD，FRR 两 种工作模式。 4. 链路维护方面，要求支持 ITU-T Y.1731 的链路检测和 诊断。 5. 网络运营质量和分级管理方面，要求支持层次化业务 分级和管理。 6. 网管方面：需要提供图形化管理界面，需要具备跨厂 商设备识别管理能力，动态路由计算能力，多业务配置管理能 力。 2.2 网络拓扑和设备需求分析 通过对客户现网运营拓扑的分析，本系统给出了适用的各 种网络需求拓扑以及相应的设备安排。本系统的网络拓扑中需 要包含一个 MPLS 核心域和多个以太网交换边缘域，称之为 标准域。 第 3 章 实时通信系统的详细设计. 24-44 3.1 基于单点直通业务的模块功能设计 .

9、24-34 3.2 基于多点桥接业务的模块功能设计. 34-44 第 4 章 实时通信系统相关功能的实现. 44-60 4.1 协议转换模块的实现. 45-54 4.2 业务承载模块相关功能的实现. 54-60 共 2 页: 上一页 12 下一页 第 5 章 实时通信系统测试. 60-65 5.1 端到端系统测试. 60-62 5.1.1 链路保护业务承载测试 .60 5.1.2 节点保护业务承载测试 .60-61 5.1.3 多节点保护业务承载测试. 61-62 5.2 基于 RFC 2544 网络设备互联基准.62-655.2.1 吞吐量测试. 62-63 5.2.2 丢包率测试. 63

10、5.2.3 延时测试. 63-64 5.2.4 背靠背测试. 64-65 结论 该项目历时两年，本人参与了全部的客户需求分析，设计， 系统实现以及现网试运营测试，本实时通信系统为公司签下了 多家著名网络服务提供商的现网布局订单，并且成功在现网当 中运行，从客户的反馈方面，无论是现网容量的提升，多业务 的承载，灵活的 Qos 服务还是高质量的网络稳定性，都得到 了客户的肯定，运营商们通过本系统提供的高质量网络服务， 赢得了更多的用户，在商业上也获得了更大的盈利，同时对网 络用户而言，网络质量更加稳定，网络带宽更加宽阔，同时价 格也更加低廉。通过该项目的设计与实现，本人对以太网通信 技术有了更加深

11、刻的了解，最重要的是通过这个项目的实施， 能够对现网运营方面有一个整体了解，对客户的真实需求也有 了一定的认识，在项目中取得的这些宝贵经验无论是在今后的 工作和研究方面都是很重要的帮助和财富。随着语音市场的饱 和以及语音业务每用户平均收入的下降，运营商的利润增长面 临挑战。多业务提供商向 IP/Ethernet 平台转移，不仅能开发 更有价值的个性化多媒体业务，还能有效降低成本。多业务提 供商正在寻找能够支持从 2G 向 3G 和宽带无线接入平滑演 进的传输解决方案。同时，他们希望能在网络规模不断增大的 情况下有效地控制运营成本，于是他们纷纷考虑建设自己的下 一代移动承载网。对于我们设备服务供

12、应商来说，希望能够给 移动运营商们提供支持多种业务的接入承载层网络，这同时也 是本人下一个阶段的工作重点，中国电信运营商重组后，三大全业务经营商要经营固网宽带业务，营移动业务。但原本地传 输网存在一系列的不足，必须对传输网尤其是网络融合方案进 行深入研究。全业务所承载的主要业务包括传统的语音及其增 值业务、宽带数据承载及接入业务、行业和企业大客户 VPN 专线业务、移动语音和移动数据及其增值业务等;传统语 音及其增值业务对于传统的固网运营商来说，接入网和交换机 模块均是通过传输网进行承载。 基于语音的智能网业务及彩铃、一号通等业务包括信令网 的承载也对传输网电路也存在一定的需求。各运营商还建设

13、了 比例不多基于 NGN 的 MSAG 和 MSAN 软交换接入网关系 统，也是承载在接入传输网的 MSTP 上，语音业务占原固网 运营商传输网络整体负荷的需求的 35%左右。宽带数据 承载及接入业务固网运营商 IP 城域网的核心层至汇聚层基本 上均承载于光纤或波分系统上，对于传输网的核心层压力较小， 但是城乡结合部、郊区、乡镇和部分农村所存在的宽带接入需 求，如 ADSL、ADSL2+、LAN 及部分宽带接入专线，这些 业务承载在传输网的汇聚层和接入层的 MSTP 上，每用户带 宽需求在 14M 之间，随着宽带用户和宽带用户带宽需求的 不断增加，传输接入网的电路容量日益成为发展瓶颈，宽带数

14、据接入业务需求占原固网运营商传输网接入环整体负荷的 55%左 右。大客户专线接入业务大客户专线业务发展的初期，大 量采用 PDH 和集中式 PDH 进行组网，随着传输设备的不 断发展，小型化、微型化的传输设备日益完善，部分城市的本 地网已经大规模采用微型和小型传输设备接入大客户专线，对 于业务安全性需求不大的部分用户，这些业务量部分转移到基 于数据网的 MPLS VPN 网络上。大客户专线接入业务占本接 入传输网容量的 10%左右;移动语音和数据业务随着电信重组后三大全业务运营商的成立，传输网需要为原有 2G 及 建设中的 3G 的网络中提供移动话音和数据通信服务，包括核 心网和接入网。这些业

15、务需求如果不考虑运营商重组，则需要 100%完全承载在原移动运营商的传输网上。全业务本地传输 网的传统语音业务、移动语音业务和各类数据业务的基石，网 络中各种数据业务发展迅速，如何快速接入多种业务，充分利 用现有传输网络的带宽开展业务，是全业务运营商在竞争中赢 得主动的关键。随着传输技术的不断发展，网络组网技术也将 不断演进，本地传输网将必然发挥越来越大的作用。 参考文献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 Arch