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随着移动通信技术的不断发展,3G移动通信技术已经在全球范围内逐步推广,为人们提供更高的带宽、更加丰富的移动业务,这也使得用户对业务体验更加关注。业务质量直接影响到增值业务的推广与发展。因此电信运营商除了继续加强对网络质量的监控外,还要更加重视对各类数据业务的监测与质量的分析。 根据3G业务服务质量监测方案的要求,本文首先给出了系统各功能模块的设计方案,包括系统输入、IP包过滤、精确时标控制以及系统输出等。为了使系统在高速处理数据的基础上,实现对各功能模块的整体调控,本设计将硬件逻辑与嵌入式处理器集成在同一芯片中,充分发挥FPGA优势,节省开发成本。其中硬件逻辑引入CAM机制,可根据需要高效准确地筛选出过滤规则规定的以太网IP数据包,从而减少传入处理器的数据量,提高系统效率。此外,筛选出的IP数据包由精确时标控制模块打上时标,再通过WCDMA模块发送至监测平台。监测平台根据同一数据流在不同结点的时间差来定位需要扩容或修理的模块,为质量监测提供定量数据。 本设计围绕系统的硬件电路、系统逻辑以及内核程序三个方面展开。硬件电路设计方面,完成了电源电路模块、时钟管理模块、RTC电路模块、DDR2 SDRAM电路模块、以太网电路模块、SFP电路模块、上位机通信电路模块块以及WCDMA模块的设计和调试工作。系统逻辑设计方面,采用硬件接口逻辑与软核结合的结构,既保障了高速以太网数据的接入、处理,又能通过软核协调各模块共同完成系统功能。本文根据功能编写了由MAC核逻辑、CAM逻辑和精确时标控制逻辑组成的自定义逻辑以及总线接口逻辑的HDL代码,实现了数据IP包的硬件过滤。在内核程序设计方面,编写了基于MicroBlaze处理器的完整业务逻辑和驱动程序,包括GPIO、I2C、Timer、UART、MPMC等接口,为系统建立了控制核心。 依照设计制作出硬件电路板若干,本文结合逻辑对系统功能进行测试,并分析了测试结果。构建了一个集IP包采集、分析和存储于一体,由上位机控制并能通过WCDMA无线网与监测平台通信的系统。最终,系统通过了系统整体功能、时间精度、WCDMA数据收发准确性等测试,完成了本文的预期目标。