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IPTV融合了电信、广播电视、互联网技术,可以作为三网融合的切入点,在全球范围内受到普遍关注。从目前国内外的研究进展来看,已公布数十项IPTV技术标准,但大多停留于系统架构和需求层面,不足以指导实际开发和部署,短期内难有成熟技术供运营商选择。在现有网络架构上规模发展IPTV业务,通过监测和分析现网IPTV业务质量状况,优化影响IPTV业务质量的关键因素以及分析优化效果,是IPTV运营商的最佳选择。
影响端到端IPTV业务质量的因素众多,必须依靠端到端的监测系统提供全程监测。从国内外研究情况来看,已提出一系列框架性建议,但尚未推出可行的IPTV业务质量监测标准,众多监测设备厂商纷纷推出自己的监测解决方案。用户域(即最后一公里)监测是ITU-T建议的端到端IPTV业务质量监测系统的重要组成部分,现有监测系统出于成本考虑大多并未将其纳入监测范围。手持式设备成本低、灵活性高,作为运营商解决用户域IPTV业务质量问题的重要工具受到广泛关注,已有多款产品进入市场,但总体上不能完全满足运营商需求。针对现有产品的不足,在充分研究“最后一公里”IPTV业务质量监测关键技术的基础上,论文提出一种以FPGA为数据调度和处理中心的手持式测试设备解决方案,重点分析了FPGA功能实现方案及其详细设计。论文的主要工作和创新点包括以下几个方面:
①论文提出一种基于FPGA的数据调度系统,包括多个以太网MAC控制器、接口FIFO和一个数据调度器。论文定义一种数据结构来统领调度系统各模块协调工作,设计一种高效通用的FIFO来缓存数据并简化模块间的接口。结合实际应用需求,论文依据IEEE802.3设计实现一种实用价值较高的MAC控制器。论文设计实现一种基于Round-robin算法的数据调度器,简单高效并符合性能要求。仿真结果表明,该数据调度系统完全符合要求。
②在详细分析MDI和PCR测试规范的基础上,论文针对MDI:DF测试算法提出一种采用微分法等分采样间隔的优化实现算法,针对PCR测试算法提出一种分段相乘、移位累加的优化实现方法,并给出优化算法实现方案。优化算法以更低的FPGA资源占用率实现指标计算,实际测试结果符合测试规范要求。
③论文基于Modelsim对数据调度方法和优化测试算法进行逻辑设计功能仿真,结果表明所述设计功能正确。基于SignalTapⅡ的在系统试对数据调度系统进行验证,结果表明设计运行可靠。
论文所设计的数据调度和指标测试实现方案已成功应用于CYDD600 IPTV测试仪,该仪表已经在国内成功商用。仪表应用于各地IPTV现网的测试结果表明,论文所述方案效果良好。