Με την ταχεία ανάπτυξη της σύγχρονης τεχνολογίας της πληροφορίας, ένας μεγάλος αριθμός γενικών και ειδικών συστημάτων πληροφόρησης χρησιμοποιήθηκε ευρέως στα διαστημικά συστήματα εδάφους. Ωστόσο, στη διαδικασία ολοκλήρωσης του συστήματος, η διαφοροποίηση των συστημάτων επικοινωνίας διαφόρων εξοπλισμού επικοινωνίας οδηγεί στη δυσκολία ολοκλήρωσης του συστήματος και στη μείωση της αποτελεσματικότητας συντήρησης και υποστήριξης. Τα τελευταία χρόνια, το διαστημικό σύστημα εδάφους ακολουθεί την έννοια του "τριών" σχεδίασης της γενίκευσης, της σειριοποίησης και του συνδυασμού και υιοθετεί το πρότυπο Serial Bus της ενοποιημένης νέας γενιάς Vita Standard 46 (VPX) , και συνειδητοποιεί τη διασύνδεση μεταξύ διαφορετικών μονάδων υποστήριξης. Παρόλο που ο παραδοσιακός εξοπλισμός μετάδοσης οπτικών ινών, όπως το σύγχρονο ψηφιακό σύστημα (SDH), ο οπτικός τερματικός και ο εξοπλισμός μετάδοσης του τερματικού και διπλού σύρματος, όπως το πρότυπο σχεδιασμού VPX, που επικεντρώνεται κυρίως στον δομικό σχεδιασμό, Δηλαδή, η πραγματοποίηση της κάρτας του πίνακα του εξοπλισμού επικοινωνίας, αλλά δεν έχει ακόμη φτάσει στο βαθμό σχεδιασμού της πλατφόρμας. Επίσης, αποτυγχάνει στην αποτελεσματική επίλυση του προβλήματος της μεταφοράς δεδομένων μέσω ενδιάμεσου εξοπλισμού λόγω διαφόρων συστημάτων μετάδοσης.
Σχήμα σχεδιασμού πλατφόρμας
Ο σχεδιασμός της πλατφόρμας της μονάδας μετάδοσης πακέτων οπτικών ινών περιλαμβάνει δύο μέρη: συνολικό σχεδιασμό και σχεδιασμό λογισμικού.
Ολοκληρωμένος σχεδιασμός
Η μονάδα μετάδοσης πακέτων ινών υλοποιεί τα πρωτόκολλα Layer 2 και Layer 3, όπως το Virtual Local Network (VLAN), το πρωτόκολλο Spanning Tree (STP), το πρωτόκολλο ανακάλυψης στρώματος συνδέσμου (LLDP) Bfd). Παρέχει λειτουργία, διαχείριση και συντήρηση (OAM), ρουλεμάν υπηρεσιών, προστασία υπηρεσιών και διασφάλιση της υπηρεσίας που βασίζεται στην εφαρμογή μεταφοράς μεταφοράς πολλαπλών προ-ετικετών (MPLS-TP). Η μονάδα μετάδοσης πακέτων οπτικών ινών διαιρείται στη μονάδα κύριου διακόπτη ελέγχου και στη μονάδα διεπαφής. Ο κύριος διακόπτης διακόπτη ελέγχου διακόπτει και διανέμει πακέτα Ethernet, ελέγχει τις διαδρομές και προστατεύει και αποκαθιστά τα πακέτα Ethernet. Η μονάδα διεπαφής πρέπει μόνο να μετατρέψει τα οπτικά σήματα στο φυσικό στρώμα σε πακέτα Ethernet. Στην κατεύθυνση λήψης δεδομένων, η μονάδα διασύνδεσης μετατρέπει το οπτικό σήμα εισόδου σε οπτικό/ηλεκτρικό, εκχυλίζει το πλαίσιο δεδομένων Ethernet και το στέλνει στη μονάδα διακόπτη κύριου ελέγχου για επεξεργασία μέσω της σειριακής διασύνδεσης υψηλής ταχύτητας. Κατά την κατεύθυνση της μετάδοσης δεδομένων, η μονάδα διακόπτη κύριου ελέγχου στέλνει πλαίσια δεδομένων Ethernet στη μονάδα διασύνδεσης μέσω της αντίστοιχης σειριακής διεπαφής υψηλής ταχύτητας με βάση την έξοδο προώθησης και η μονάδα διεπαφής μετατρέπει τα πλαίσια δεδομένων Ethernet σε οπτικά σήματα και τα στέλνει στο Γραμμή οπτικής διεπαφής. Σχεδιάζονται επαρκείς σειριακές διεπαφές υπηρεσίας για την κύρια μονάδα διακόπτη ελέγχου και ο αριθμός των εξωτερικών διεπαφών μπορεί να επεκταθεί και να μειωθεί ρυθμίζοντας τον αριθμό των υπομονάδων διασύνδεσης. Εκτός από το πρότυπο gigabit / 10- Gigabit Ethernet Optical Interface, η μονάδα διεπαφής μπορεί επίσης να είναι συμβατή με την SDH και την PDH μέσω προσομοίωσης ψευδο-γραμμής.
SΣχεδιασμός
Η μονάδα μετάδοσης πακέτων οπτικών ινών περιλαμβάνει τρία κύρια στοιχεία διαμόρφωσης λογισμικού: λογισμικό CPU της μονάδας διακόπτη κύριου ελέγχου, λογισμικού MCU και λογισμικού FPGA. Παρόλο που το λογισμικό MCU εκτελείται σε διαφορετικές ενότητες, εξακολουθούν να αντιμετωπίζονται ως το ίδιο στοιχείο διαμόρφωσης λογισμικού. Το λογισμικό CPU της κύριας μονάδας διακόπτη ελέγχου εκτελείται στο λειτουργικό σύστημα Linux και αποτελείται από πολλαπλές διαδικασίες. Η υπηρεσία δικτύου υλοποιεί τα πρωτόκολλα Layer 2 και Layer 3, τη διαχείριση υπηρεσιών PTN και τη διανομή μηνυμάτων μεταξύ των διαδικασιών πρωτοκόλλου. Η Management OAM καλύπτει τη διαχείριση της διαχείρισης και τη διαχείριση της συνδεσιμότητας OAM (CFM) των υπηρεσιών MPLS-TP. Η διαχείριση της διαδρομής υλοποιεί τις διαδρομές OSPF. Το στρώμα προσαρμογής υλικού είναι υπεύθυνο για τη λήψη μηνυμάτων διαμόρφωσης από την υπηρεσία δικτύου και τη διαμόρφωση του τσιπ μεταγωγής καλώντας το SDK API. Ο παράγοντας SNMP εφαρμόζει τη λειτουργία επικοινωνίας της διεπαφής SNMP. Ο πράκτορας διασύνδεσης βόρεια επικοινωνεί με διεπαφές βόρειου. Το τμήμα διαχείρισης συστήματος καλύπτει τη διαχείριση των συσκευών, την παρακολούθηση των συνθηκών και την επικοινωνία με το λογισμικό MCU.
Σύναψη
Το σχέδιο υιοθετεί τον τρόπο μεταφοράς ενοποιημένης υπηρεσίας με βάση την εναλλαγή πακέτων και επαναχρησιμοποιεί το πρότυπο διεπαφής VPX, η οποία πληροί αποτελεσματικά τις απαιτήσεις μετάδοσης υπηρεσιών που βασίζονται σε δεδομένα πακέτων και τις απαιτήσεις υποστήριξης του συστήματος εδάφους. Μέσω του μηχανισμού της αυτόματης ταυτοποίησης της μονάδας, της αυτόματης καταχώρισης θυρών και της οργάνωσης στιγμιότυπων των πληροφοριών ενότητας, μπορεί να προσαρμοστεί ευέλικτα σε διαφορετικές απαιτήσεις εξωτερικής διεπαφής, διαμορφώνοντας διαφορετικούς τύπους και ποσότητες πινάκων υλικού διεπαφής χωρίς να αλλάξει το σχεδιασμό λογισμικού. Επί του παρόντος, το σχέδιο έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στο σύστημα χώρου εδάφους, σχηματίζοντας μια σειρά προϊόντων που υποστηρίζουν την ενότητα του υλικού και του λογισμικού και την ανταλλαγή του επιπέδου των μονάδων.