中继器技术方案.doc

中继器 技术方案 共 册 第 册 共16页 目 次 1 概述 1 2 设备组成 1 3 主要功能及技术指标要求 1 3.1 主要功能 1 3.2 接口要求 2 3.3 功耗 3 3.4 外形尺寸及重量 3 3.5 颜色 3 3.6 携行要求 3 3.7 环境适应性 3 3.8 电磁兼容性 4 3.9 可靠性 4 3.10 维修性 4 3.11 安全性 4 4 总体技术方案 4 4.1 硬件设计 4 4.2 软件设计 14 4.3 结构设计 16 4.4 可靠性设计 23 4.5 维修性设计 26 高速有线中继器 技术方案 概述 高速有线中继器（以下简称“中继器”）主要配备在XXX系统，用于实现高速有线数话同传接口的距离延伸。 本文描述的对象是中继器硬件以及软件，通过对设计的思路的详细描述，为进一步的详细设计图1 高速有线中继器应用场景示意图 接口要求 a) 充电接口 接口数量：1个。 电压：直流电源接口24VDC。 b) 高速有线数话同传接口 接口数量：2个。 传输体制：G.SHDSL。 接口速率：128/256/512/1024/2048kbps。 功耗 不大于4W。 连续工作时间 中继器连续工作时间大于8小时。 外形尺寸及重量 a) 外形尺寸：。 b) 重量：不大于2kg。 颜色 符合GB/T 3181的规定，颜色为GSB05-1426-2001《漆膜颜色标准样卡》中GY04草绿色（亚光）。 环境适应性 a) 低温工作：按GJB150.4A-2009的规定执行；温度：-40℃； b) 低温储存: 按GJB150.4A-2009的规定执行；温度：-50℃； c) 高温工作：按GJB150.3A-2009的规定执行；温度：+55℃； d) 高温存储: 按GJB150.3A-2009的规定执行；温度：+70℃； e) 湿热：按GJB150.9A-2009中的相关规定执行； f) 浸渍：按GJB150.14A-2009中的相关规定执行； g) 振动：按GJB150.16A-2009附录A中表A7和图A8（V曲线）的规定执行； h) 冲击：按GJB150.18A-2009中实验五的有关规定执行； i) 盐雾：按GJB150.11A-2009的有关规定执行。 电磁兼容性 电磁兼容性设计符合GJB 151A-1997中CE102、CS101、CS114、RE102、RS103的要求。 可靠性 MTBF不小于4000h。 维修性 MTTR不大于30min。 总体技术方案 硬件设计 设备硬件组成 中继器由功能板、有线模块及供电电池组成。 中继器硬件组成框图如图2： 图2 中继器硬件组成框图 中继器硬件由CPU、FPGA、传输模块、指示灯接口、速率选择开关、电源部分、程序升级部分等组成。 双路G口传输模块实现高速有线数话同传接口的引出；FPGA完成两路高速有线数话同传接口之间数据的转发；速率选择开关实现高速有线数话同传接口速率的设置；指示灯提供CPU运行状态、充电指示状态、线路连接状态等指示；程序下载升级口向开发或维护人员提供程序升级的接口；CPU完成G口传输模块的初始化及链路维护工作，接收用户对高速有线数话同传接口速率设置参数的接收，对指示灯状态进行控制，对充电状态进行监控。 软件设计 设备软件组成 设备采用高性能ARM7芯片做为处理器，软件系统为嵌入式，软件采用模块结构化、层次化的软件构架设计，根据设备功能要求嵌入式软件主要分为5个模块：处理器驱动模块、G口线路管理模块、电池管理模块、参数设置模块、状态指示模块。设备软件框图如图3所示。 图3 软件组成框图 设备软件模块功能描述及其之间接口 设备软件模块功能描述 各模块功能描述如下： 处理器驱动模块：完成处理器各个功能模块的驱动和芯片自检，使之与硬件平台的无缝连接，以及软件运行环境的搭建； G口线路管理模块：主要完成有线的启动、建链、训练以及对有线的状态进行管理、维护和指示功能； 电池管理模块：完成电池模块的初始化、设置参数、管理状态等功能； 参数设置模块：完成检测用户输入有线速率、主从等参数信息，并完成设置。 状态指示模块：完成设备运行中各个状态指示功能； 软件模块间的接口关系 软件模块间的接口关系如图4所示。 图4 设备软件模块间接口关系图 结构设计 设备外观 电磁兼容性设计 设备通常处在恶劣电磁环境中工作，电磁兼容设计不理想不但自身向外辐射电磁干扰信号，同时会受到周围设备的电磁干扰。因此便携式通信网络控制设备的电磁兼容设计显得尤为重要。 首先对设备机箱采用铝合金整体加工方式，保证整体的电连续性，显示屏前采用屏蔽玻璃进行电磁隔离，键盘部位也采取了屏蔽滤波措施，机箱前后面板接触处及机箱与盖板接触处设计双峰导电密封条，实