60产品总体设计方案书

产品总体设计方案书

修订记录

目 录

1 范围 ................................................................................................................................................ 7 2 概述 ................................................................................................................................................ 7 2.1 组网与设备独立性..................................................................................................................... 7 3 系统总体设计 .................................................................................................................................. 7 3.1 方案供应商信息 ........................................................................................................................ 7 3.2 系统功能、性能 ........................................................................................................................ 7 3.2.1 功能特性 ........................................................................................................................... 7 3.2.2 整机性能指标 .................................................................................................................... 7 3.2.3 整机技术参数 .................................................................................................................... 8 3.2.4 遵循的标准及主要通信协议 .............................................................................................. 8 3.3 系统总体结构 ............................................................................................................................ 8 3.4 功能实现原理 ............................................................................................................................ 9 3.4.1 功能、业务1实现原理 ....................................................................................................... 9 3.4.2 功能、业务N实现原理 ...................................................................................................... 9 3.5 系统配置 ................................................................................................................................... 9 3.6 系统升级与扩容 ........................................................................................................................ 9 3.6.1 新系统的功能丢失 ............................................................................................................ 9 3.6.2 版本升级规格 .................................................................................................................... 9 3.7 其它设计决定 ............................................................................................................................ 9 4 软件总体概述 ................................................................................................................................ 10 4.1 软件基本设计思想................................................................................................................... 10 4.2 软件配置 ................................................................................................................................. 10 4.3 软件包描述 ............................................................................................................................. 10 4.4 软件开发平台 .......................................................................................................................... 10 5 硬件总体概述 ................................................................................................................................ 10 5.1 硬件基本设计思想................................................................................................................... 10 5.2 硬件配置 ................................................................................................................................. 10 5.3 硬件/固件的设计/构造选择 ...................................................................................................... 10 5.4 硬件开发平台 .......................................................................................................................... 10 6 系统设计规格 ................................................................................................................................ 11 6.1 系统架构 ................................................................................................................................. 11 6.2 系统运行概念 .......................................................................................................................... 11 6.3 系统外部接口 .......................................................................................................................... 11 6.4 子系统间接口 .......................................................................................................................... 11 6.4.1 接口标识和图例 .............................................................................................................. 11 6.4.2 接口1 .............................................................................................................................. 11 6.4.3 接口2 .............................................................................................................................. 12 6.5 子系统分配需求 ...................................................................................................................... 12 6.6 子系统的开发状态/类型 .......................................................................................................... 12 6.7 外包、外购子系统规格 ........................................................................................................... 12 7 子系统设计规格（软件类） .......................................................................................................... 12 7.1.1 子系统架构 ..................................................................................................................... 12 7.1.2 子系统运行概念 .............................................................................................................. 12 7.1.3 软件模块间接口 .............................................................................................................. 13 7.1.4 软件模块的分配需求 ....................................................................................................... 13 7.1.5 软件模块的开发状态/类型 .............................................................................................. 13 7.1.6 外包、外购的所有软件模块的规格 ................................................................................. 13 8 子系统设计规格（硬件类） .......................................................................................................... 13

8.1.2 子系统运行概念 .............................................................................................................. 14 8.1.3 硬件的模块间接口 .......................................................................................................... 14 8.1.4 硬件的模块分配需求 ....................................................................................................... 14 8.1.5 硬件的模块的开发状态/类型 ........................................................................................... 15 8.1.6 外包、外购的所有硬件模块的规格 ................................................................................. 15 9 专项设计 ....................................................................................................................................... 16 9.1 可靠性规格 ............................................................................................................................. 16 9.1.1 可靠性指标规格 .............................................................................................................. 16 9.1.2 器件降额合格率 .............................................................................................................. 16 9.1.3 故障管理规格 .................................................................................................................. 16 9.2 环境规格 ................................................................................................................................. 17 9.2.1 产品环境总体性能指标 ................................................................................................... 17 9.2.2 产品环境适应性设计方案 ............................................................................................... 17 9.3 安规规格 ................................................................................................................................. 18 9.4 电磁兼容与防雷 ...................................................................................................................... 18 9.4.1 产品EMC总体性能指标 .................................................................................................. 18 9.4.2 电磁兼容设计方案 .......................................................................................................... 18 9.4.3 产品防雷总体性能指标 ................................................................................................... 19 9.4.4 防雷设计方案 .................................................................................................................. 19 9.4.5 接地设计方案 .................................................................................................................. 19 9.5 电缆设计 ................................................................................................................................. 19 9.5.1 系统电缆连接图 .............................................................................................................. 19 9.5.2 接地系统电缆设计 .......................................................................................................... 20 9.5.3 信号系统电缆设计 .......................................................................................................... 20 9.6 信号完整性工程设计 ............................................................................................................... 20 9.6.1 系统模块划分 .................................................................................................................. 20 9.6.2 系统互连设计方案 .......................................................................................................... 20 9.6.3 关键总线分析 .................................................................................................................. 20 9.6.4 关键元器件的应用分析 ................................................................................................... 20 9.6.5 物理实现关键技术分析 ................................................................................................... 20 9.7 单板热设计 ............................................................................................................................. 20 9.7.1 关键器件热性能参数 ....................................................................................................... 20 9.7.2 产品单板及系统配置功耗 ............................................................................................... 21 9.7.3 关键器件工作温度范围 ................................................................................................... 21 9.8 单板的三防设计 ...................................................................................................................... 21 10 工业设计 ................................................................................................................................. 21 10.1 产品PI形象定位描述 ............................................................................................................... 21 10.2 标识系统与视觉传达 ............................................................................................................... 21 10.3 客户特殊需求的实现方式 ........................................................................................................ 22 11 结构设计 ................................................................................................................................. 22 11.1 结构设计基本设计思想 ........................................................................................................... 22 11.2 结构详细描述 .......................................................................................................................... 22 11.2.1 系统结构配置 .................................................................................................................. 22 11.2.2 结构设计标准及外形尺寸 ............................................................................................... 23 11.2.3 工程安装设计描述 .......................................................................................................... 23 11.2.4 包装运输设计描述 .......................................................................................................... 23 11.2.5 热设计描述 ..................................................................................................................... 24 11.2.6 噪声控制设计描述 .......................................................................................................... 24 11.2.7 三防（防霉、防潮、防盐雾）设计描述 .......................................................................... 24 11.2.8 IP防护设计描述 .............................................................................................................. 25 11.2.9 结构安全设计描述 .......................................................................................................... 25

11.2.11 可维护性要求及设计描述 ............................................................................................... 26 11.2.12 整机可装配性设计及走线工艺要求及描述 ...................................................................... 26 12 成本分析 ................................................................................................................................. 26 12.1 典型配置下的成本构成(分解到关键器件/部件) ....................................................................... 26 12.1.1 产品成本分析 .................................................................................................................. 26 12.1.2 单板成本估算 .................................................................................................................. 27 12.2 其它配置下的成本分析 ........................................................................................................... 28 12.3 不同配置的成本曲线 ............................................................................................................... 28 13 规格列表 ................................................................................................................................. 28 14 附录 ........................................................................................................................................ 29

表目录

1 整机性能参数 .................................................................................................................................... 8 2 典型配置成本分析 ........................................................................................................................... 26 3 单板成本分析表 ............................................................................................................................... 27 4 各种配置成本分析表 ....................................................................................................................... 28 6 规格列表 .......................................................................................................................................... 28

产品总体设计方案书

关键词： 摘 要：

缩略语清单：

1 范围

定义产品的名称、商标、型号和版本、保密代号，如“ATM交换机，版本V1.0R001”。

说明产品归属：属于哪个系列的，归属哪个产品线，是否是新的产品系列，是否需要申请新的商标。

2 概述

产品性质、产品开发的历史、标识项目利益相关人、当前和计划的使用地点。

Service Profile 产品业务简述

简述产品推出后能够提供的主要业务，如Internet接入、IP电话、VOD等。

2.1 组网与设备独立性

从网络角度看待系统，画出主要业务应用时的组网图，重点描述本系统在网络中的位置,简述与配套产品关系及设备独立性，说明与配套系统其余部分的相互接口，比如上行接口的ATM交换机、GSR等，或下行接口的远端模块，以太网交换机等。

3 系统总体设计

3.1 方案供应商信息

方案供应商的信息；本方案所属的系列；本方案在系列中的位置；和相同供应商系列方案的纵向比较；不同方案供应商类似方案的横向比较。

3.2 系统功能、性能 3.2.1 功能特性

此部分概要说明系统对外提供的功能特性及相应的性能指标。 可以先引用设计需求进行概括描述。

并在此基础上，功能特性的描述要求至少向下分解一级。

说明系统对外接口（包含管理接口）类型、数量、遵循的规范及协议、实现的功能。

3.2.2 整机性能指标

定义整个设备在提供业务时对外表现的性能指标；所有性能指标需注明出处，如是参照国际标准、

国标、竞争对手、理论计算等。 可以参照如下表格列出：

1 整机性能参数

3.2.3 整机技术参数

定义整机功耗、电源参数、重量、尺寸等技术参数。

3.2.4 遵循的标准及主要通信协议

说明本产品所遵循的国际、国家或行业、企业标准，着重列出本产品需要符合的设备规范、业务或协议标准、接口规范及标准。该部分不作为产品规格的硬性要求，只是作为测试或鉴定时的参考。

描述本产品中所有需遵循的通信协议,如RIP IEE802.3 包括自定义的主要协议

3.3 系统总体结构

(注：这儿仅概述系统总体结构，详细描述在 6.1节中体现)

用系统方框图描述。

系统方框图应能规定出系统的整体架构，说明组成系统的各部分是如何搭配成一个完整系统的。

系统方框图应画成二种：

一种是功能性的，说明系统有哪些功能？应由哪些功能模块来实现？画出这些功能模块之间、本系统与其它接口系统之间的逻辑关系； 描述它们间的接口方式， 遵循的协议规范等。 如果是升级类产品， 在原有功能方框框图上增加、删除、修改。

另一种是物理性的，说明系统由具体的哪些软件模块和硬件模块来实现。这是设计硬件实现方案和软件实现方案的基础。

最后给出上述二种方框图之间的对应关系，明确哪个物理框实现哪个功能框的功能

可测性设计的整体结构描述，功能实现原理概述也应在这里给出。说明整体系统可测性方面的层次结构，之间的逻辑关系，主要的功能接口定义，子系统、模块、单板应具有的主要可测性规格与设计描述。

3.4 功能实现原理

(注：这儿仅概述功能实现原理，详细描述在 6.2节中体现)

描述系统是如何运作以实现系统需求的。包括：

各功能模块的功能描述；之间的控制关系、接口关系、信息流向；系统需求中所有功能如何通过这些模块及他们之间的互相关系来实现。逐项描述主要功能特性、业务的实现原理

对于可测性性设计的功能，如果有单独的功能模块则在下面用单独的小节进行功能实现原理描述，如果只是某些功能模块中的一部分功能，则在相应的功能模块中进行说明。

3.4.1 功能、业务1实现原理

描述主要功能1的实现原理

3.4.2 功能、业务N实现原理

描述主要功能N的实现原理

3.5 系统配置

给出系统的配置描述表格。.

3.6 系统升级与扩容 3.6.1 新系统的功能丢失

描述新开发系统相对于现有网上设备中先前开发的产品哪些功能不再提供。

3.6.2 版本升级规格

版本保存能力；升级安全性规格（防止错误加载、升级失败的措施、升级过程可逆）；业务中断时间/业务质量； 升级工具。

3.7 其它设计决定

例如，联机帮助，描述联机帮助的界面形态和基本使用方法。

例如，资料提供，描述需提供给用户的资料清单和所用语言，包括：技术手册\维护手册\安装手册

\操作手册等。

4 软件总体概述

4.1 软件基本设计思想

说明软件采取的基本设计思路,概要描述为什么采取本方案。

4.2 软件配置

（注：与3.4.2节相同。但这儿是详细描述。必选）

描述软件配置，包括OMC/主控软件/单板软件等配置情况，要说明编号及简要功能。

4.3 软件包描述

描述发布时，软件包所包含的所有软件的内容。

描述软件安装方法， 说明软件安装、加载、补丁等的安装规格，是否自动生成配置数据，默认初始数据。

4.4 软件开发平台

简单介绍软件开发的环境、工具、编译器、数据库等等。

5 硬件总体概述

5.1 硬件基本设计思想

说明硬件采取的基本设计思路,概要描述为什么采取本方案。

5.2 硬件配置

（注：与3.4.1节相同。但这儿是详细描述。必选） 描述主要应用中系统机柜\单板配置，需附图说明。

5.3 硬件/固件的设计/构造选择

如果有，描述硬件/固件的设计/构造选择，例如尺寸、颜色、形状、材料、市场要求。

5.4 硬件开发平台

介绍硬件开发的环境、工具、编译器、可编程性设计工具如FPGA\DSP等；SI、EMC仿真分析平台。

6 系统设计规格

6.1 系统架构

(注：系统总体结构在 3.2 节已有描述。这儿需细化可以形成设计规格。)

标识组成系统的系统构件（子系统、模块、单元），描述之间的“静态”关系（例如“组成”），一般采用系统方框图的形式。要按照子系统组成系统，硬件模块、软件模块组成子系统的方式组织描述。

6.2 系统运行概念

(注：功能实现原理在 3.3 节已有描述。这儿需细化可以形成设计规格。)

描述如何通过子系统间的动态交互，以实现产品需求规格中的系统功能和性能，可按功能分成小节描述。可以使用多种方法，包括控制流、数据流、状态迁移图、时序图、优先级表、中断控制、时序关系、异常处理、同步执行、动态定位、对象动态创建/删除、进程、任务等。在内容较多的情况下，可以引用其它单独文档。

同时要描述如何实现生成系统架构时产生的衍生需求，衍生需求导致子系统规格的更改体现到6.5节。

对于可测试性设计的功能，如果是单独的系统功能，则在下面用单独的小节进行运行概念描述，如果只是某些系统功能中的一部分功能，则在相应的系统功能运行概念中进行说明。

如果是系统升级，着重描述新增的需求如何实现。如果升级没有改变系统架构，则这里不需要描述，直接描述在子系统运行概念中。

6.3 系统外部接口

按照6.4的接口描述格式描述系统外部接口。

6.4 子系统间接口 6.4.1 接口标识和图例

通过图例说明子系统间接口，并给每个接口赋予唯一的标识号。 如果是升级类产品，注明接口的变化。

6.4.2 接口1

从接口标识、接口类型、接口协议和元素属性等方面逐一描述每个子系统间接口，可加子章节以描述不同接口实体的属性。

6.4.3 接口2

……

6.5 子系统分配需求

描述各个子系统的目的，分配给子系统的功能需求和性能需求（包括产品工程设计，例如可测试性），要和需求跟踪工具中的跟踪关系对应。

同时描述由于衍生需求产生的子系统分配需求，参见6.2运行概念。 对可测试性设计，描述子系统应具有的主要可测试性规格和设计描述。 概要介绍子系统的设计方案。

6.6 子系统的开发状态/类型

给出每个子系统的开发状态/类型，例如新开发、重用现有的子系统、重用现有的设计、对现有的设计或子系统进行重工程、开发用于重用的子系统等。

6.7 外包、外购子系统规格

全面定义产品开发需要外包、外购的各子系统（如HFC的变频器等）规格，包括结构造型、功能、性能指标、技术参数、接口、标准等方面。此部分将来需要作为外包、外购子系统验收的标准;描述外包方的概况及实现方式

7 子系统设计规格（软件类）

7.1.1 子系统架构

标识组成子系统的系统构件，描述之间的“静态”关系，一般采用方框图的形式。

7.1.2 子系统运行概念

描述如何通过最小CI间的动态交互，以实现子系统设计需求中的功能和性能，可以按功能划分成小节描述。可以使用多种方法，包括控制流、数据流、状态迁移图、时序图、优先级表、中断控制、时序关系、异常处理、同步执行、动态定位、对象动态创建/删除、进程、任务等。在内容较多的情况下，可以引用其它单独文档。

同时要描述如何实现生成子系统架构时产生的衍生需求，衍生需求导致最小CI分配需求的更改体现到7.1.4节。

根据软件结构图，描述可测性的实现原理，包括测试输入输出通道、子系统配置状态监测和控制、子系统业务通道状态监测和控制、单板硬件运行状态监测和控制、子系统资源状态和其它状态的监测 和控制、功能和接口的可控性、测试任务的建立与控制设计 、隔离性和诊断设计、BIST设计等。

如果是系统升级，着重描述新增的需求如何实现。注明软件模块的增加、或删除，注明接口标准、接口功能、接口变量定义和接口参数的变化部分；

7.1.3 软件模块间接口 7.1.3.1 接口标识和图例

通过图例说明最小CI间接口，并给每个接口赋予唯一的标识号。 如果是系统升级，注明接口的变化。

7.1.3.2 详细接口定义

从接口标识、接口类型、接口协议和元素属性等方面逐一描述每个软件最小CI之间的关键接口，可加子章节描述不同的接口属性。对非关键接口可以不给出详细定义。

7.1.4 软件模块的分配需求

描述各个最小CI的目的，分配给最小CI的功能需求和性能需求（包括产品工程设计，例如可测试性），要和需求跟踪工具中的跟踪关系对应。

同时描述由于衍生需求产生的最小CI分配需求，参见7.1.2运行概念。

对可测试性设计，描述软件最小CI应具有的主要可测试性规格和设计描述，能控点的选择和控制通道、能观点的选择和输出通道。

概要介绍最小CI的设计方案。

7.1.5 软件模块的开发状态/类型

给出每个最小CI的开发状态/类型，例如新开发、重用现有的最小CI、重用现有的设计、对现有的设计或最小CI进行重工程、开发用于重用的最小CI等。

7.1.6 外包、外购的所有软件模块的规格

全面定义产品开发需要外包、外购的所有软件最小CI（模块）（如XX算法等）规格，包括功能、性能指标、技术参数、接口、标准等方面。此部分将来需要作为外包、外购软件最小CI（模块）验收的标准;描述外包方的概况及实现方式

8 子系统设计规格（硬件类）

8.1.1 子系统架构

标识组成子系统的系统构件，描述之间的“静态”关系，一般采用方框图的形式。

8.1.2 子系统运行概念

描述如何通过最小CI间的动态交互，以实现子系统设计需求中的功能和性能，可以按功能划分成小节描述。可以使用多种方法，包括控制流、数据流、状态迁移图、时序图、优先级表、中断控制、时序关系、异常处理、同步执行等。在内容较多的情况下，可以引用其它单独文档。

同时要描述如何实现生成子系统架构时产生的衍生需求，衍生需求导致最小CI分配需求的更改体现到8.1.4节。

根据硬件结构图，描述可测性的实现原理，包括测试输入输出通道、子系统/模块级/板内单元级测试总线、各功能模块的能控性设计、各功能模块的能观性设计、测试工具接口，隔离性设计、BIST设计等。

在描述运行概念中描述硬件配置，例如单板配置图。

同时，应说明各种关于可测性设计的物理模块位置、载体，说明这些物理部件的配置关系。哪些可测性功能模块位于哪些物理部件中，如整机系统测试控制台的命令解释器的位置等等。

如果是系统升级，着重描述新增的需求如何实现。注明硬件模块的增加、或删除, 单板功能的变化，接口标准变化等。

8.1.3 硬件的模块间接口 8.1.3.1 接口标识和图例

通过图例说明最小CI间接口，并给每个接口赋予唯一的标识号。如果是升级类产品，注明接口的变化。

8.1.3.2 详细接口定义

描述各最小CI间关键接口的接口标准、信号定义等，可加不同接口属性的子章节。对非关键接口可以不给出详细定义。

如果是升级类产品， 注明单板功能的变化，接口标准变化等。

8.1.4 硬件的模块分配需求

描述各个最小CI的目的，分配给最小CI的功能需求和性能需求（包括产品工程设计，例如可测试性），要和需求跟踪工具中的跟踪关系对应。

同时描述由于衍生需求产生的最小CI规格，参见7.1.2运行概念。

对可测试性设计，描述硬件最小CI应具有的主要可测试性规格和设计描述。

概要介绍最小CI的设计方案。

如果有，要特别描述以下内容： （1） 关键器件规格

从器件质量等级/可靠性、环境适应性、可加工、外形尺寸及接口、可维护、可测试性方面描述关键器件的工程设计要求，提出影响器件质量/可靠性的制造过程关键指标。

（2） 器件应用可靠性设计描述

根据产品可靠性总体要求，描述各类器件应用规则。 （3） 连接设计方案

说明本产品关键接插件类型、线缆连接部位，连接指标要求，设计方案。 （4）电气特性描述

主要描述各单板的电气特性，包括功耗等 （5）单板硬件的一般要求

单板机械结构包括： 单板的机械结构与尺寸，扣板的机械结构与信号安排， 背板机械结构和尺寸。 单板硬件的基本要求包括： 电源与地的布置和安排、调节元件、调试接口、指示电路、主要时钟、控制引脚、信号点设计、提供测试接口

单板PCB包括：PCB布局及布线设计要求、PCB测试点设计要求

（6）单元电路设计要求

内部模块接口和外部线路接口

处理器及外围电路包括： 处理器及接口扩展控制芯片、SDRAM 、FLASH、RTC、NVRAM 可编程器件包括：外部电路可测性设计、逻辑加载可测性设计、内部逻辑可测性设计

JTAG应用

模拟电路与射频电路

8.1.5 硬件的模块的开发状态/类型

给出每个最小CI的开发状态/类型，例如新开发、重用现有的最小CI、重用现有的设计、对现有的设计或最小CI进行重工程、开发用于重用的最小CI等。

8.1.6 外包、外购的所有硬件模块的规格

全面定义产品开发需要外包、外购的所有硬件最小CI（模块）（如XX板卡、单板等）规格，包括结构、功能、性能指标、技术参数、接口、标准等方面。此部分将来需要作为外包、外购硬件最小CI（模块）验收的标准;描述外包方的概况及实现方式

9 专项设计

9.1 可靠性规格

说明产品在设计上如何实现可靠性方面的需求。

9.1.1 可靠性指标规格

给出产品可靠性指标的规格。可靠性指标的规格包括整机任务可靠性指标和基本可靠性指标定量要求。

整机任务可靠性指标要求主要有针对系统中断的产品A（可用度）、MTBF（平均故障间隔时间）。该指标暂仅考虑用BELLCORE TR－332可靠性预计方法得到的硬件部分的产品固有可靠性，MTTR（平均修复时间）通常要求为0.5h（除非标准有其他的要求）。有A＝MTBF/（MTBF＋MTTR）。

整机基本可靠性指标要求主要为产品平均年返修率，基本可靠性指标要求通过产品典型配置下全串联可靠性模型得到。 有

n

n

FSNi×Fi）/Ni

i1

i1

。其中，Ni为典型配置中的第i中单板的配置数，Fi

i×t

为第i种单板的年返修率，Fs为产品平均年返修率， n为产品的单元类型总数。且有Fi＝1－e

i为第i种单板的失效率FIT，t为1年的小时数，为8760h。 其中， 

。

9.1.2 器件降额合格率

说明产品内器件降额合格率的规格要求。依据《通信产品元器件可靠性降额准则》；降额合格率＝满足降额要求的元器件个数/系统内所有元器件个数；且不包括降额准则中规定不需考虑降额的元器件。目标值通常定为95％。

9.1.3 故障管理规格 1 故障检测率

故障检测率，是在规定的时间内，用规定的方法正确检测到的故障数与故障总数之比。可表示为：

故障检测率＝（λ

可检测

P

可检测

）/（λ

需检测

P

需检测

）

，其中，

λ

需检测

指单板内需要检测的故障模

式所属器件的失效率，单位为FIT，通过预计得到；率，通常用百分数表示；

λ

可检测

P

需检测 指单板内需要检测的器件故障模式的发生概

指单板内需要检测的器件故障模式中，可检测的故障模式所属器件的

P

可检测

失效率，单位为FIT，通过预计得到；发生的概率，通常用百分数表示；

指单板内需要检测的器件故障模式中，可检测的故障模式

对于致命故障（I类）、严重故障（II类）故障检测率通常要求为100％，对于一般故障（III类）通常要求为85％。对轻微故障（IV类）通常不做要求。

2 故障隔离率

故障隔离率，是在规定的时间内，用固定的方法将检测到的故障正确隔离到不大于规定的可更换单

元数的数量与同一时间内检测到的故障数之比。

故障隔离率＝（λ

可隔离

P

可隔离

）/（λ

可检测

P

可检测

）

，其中，

λ

可隔离 指单板内可检测的器件故

P

可隔离

障模式中，可隔离到现场维护最小单元的器件的失效率，单位为FIT，通过预计得到；可检测、可隔离到现场维护最小单元的器件故障模式发生概率，通常用百分数表示；

指单板内

通常对于要求故障正确隔离到现场维护最小单元（1块单板），致命故障（I类）、严重故障（II类）故障隔离率通常要求为100％，对于一般故障（III类）通常要求为95％。对轻微故障（IV类）通常不做要求。

3 冗余单元倒换成功率规格

冗余单板的倒换成功率定义为：当需要时可以成功倒换到备板的概率。当服务出现可接受的、短暂的中断后，能够得以维持或恢复，则认为倒换成功。

倒换成功率C=CA ×CS ；其中， CA主用单板的故障检测率；CS备用单板的故障检测率； 业界主备倒换成功率能达到或超过90%。可根据公司具体情况确定该规格。

4 冗余单元倒换时间规格

冗余单元倒换时间定义为：倒换时间＝检测和定位时间＋资源处理时间＋倒换时间＋同步确认时间。主要考察冗余单元倒换不中断正常业务的能力。通常处于网络级别越高的设备，倒换时间要求越严格。对SDH传输等网络级别较高的设备，主备倒换时间应小于50ms，对网络级别稍低的设备，倒换时间可以适当降低要求，但不应超过2s。通常，检测/定位时间在ms级，不同产品、不同检测方法间差异较大；资源处理时间指数据备份时间，在ms～s级；倒换时间指倒换电路动作时间，通常us级；同步确认时间通常ms级。

9.2 环境规格

9.2.1 产品环境总体性能指标

说明产品的总体环境性能指标，不包括指标分解。

根据产品的使用场所不同将产品分为三类：

1）在有气候防护和温度可控的场所使用的设备。 2）在有气候防护和无温度可控的场所使用的设备。 3）在室外使用的设备。

产品环境总体指标包含温度、湿度、太阳辐射、防水、机械条件、化学活性物质、机械活性物质、噪音、环保等方面的内容。

9.2.2 产品环境适应性设计方案

将产品环境性能指标分解给硬件设计、热设计、结构设计、包装设计、工艺、采购等几个方面来实

现，并且为设计提出建议。

1）硬件设计

根据产品环境规格为硬件工程师的单板设计、器件选型等其他需要注意的要点提出建议。

2）热设计

根据产品环境规格为热设计工程师对单板或是系统的热设计提出建议。

3）结构设计

根据产品环境规格为结构工程师设计机柜、插框、机架、散热和加热装置提出建议。

4）包装设计

根据产品环境规格为包装工程师设计木箱、纸箱、缓冲和标识提出建议。

5）工艺设计

根据产品环境规格为工艺工程师实现防霉、防潮、防盐雾和防水等方面提出建议。

6）采购

采购工程采购的模块、设备和其他组件的环境规格与我们产品本身规格相一致。

9.3 安规规格

导线的截面积应与这些电缆预定要承受的电流相适应，以免因导线温度过高发生危险。 元器件和零部件应具有的可燃性等级为V-2级或优等级。

每一熔断器上或其就近处应标上安全标记，该标记应标出熔断器序号，熔断特性，额定电流值，防爆特性，额定电压值，英文警告标识。如F1 F 10A H 250VAC。

机箱内的强电部分应该有国际上通用的危险警告标记，以提醒设备维护人员。

9.4 电磁兼容与防雷 9.4.1 产品EMC总体性能指标

说明产品的EMC总体性能指标，不包含指标分配。

9.4.2 电磁兼容设计方案

给出结构、电缆、电源、PCB等的EMC指标和初步的实现方案以及实现过程。

1) EMC指标分解

（就系统及模块等单元进行EMC分析与评估，给出总体EMC设计思路）

2）结构

（主要结合EMC总体设计对结构提出规格要求，并给出实现建议）

3）电缆

（主要结合EMC总体设计对电缆提出规格要求，并给出实现建议）

4）电源

（主要结合EMC总体设计对电源提出规格要求，并给出实现建议）

5）PCB

（主要结合EMC总体设计对PCB提出规格要求，并给出实现建议）

9.4.3 产品防雷总体性能指标

说明产品的防雷总体性能指标，不包含指标分配。

9.4.4 防雷设计方案

给出电源口、信号口、天馈口等的防雷指标和初步的实现方案以及实现过程。

9.4.5 接地设计方案

给出设备系统接地初步的实现方案以及实现过程。

9.5 电缆设计

描述系统电缆连接方案，明确系统各种电缆的设计规格。其中，供、配电系统电缆设计、接地系统电缆设计、信号系统电缆设计各节写作时请考虑以下内容：

可安装性/可维护性：从方便安装和维护的角度出发，考虑电缆防误插设计、电缆标识与电缆外被颜色设计、电缆刚度、重量限制等；

可靠性：根据电缆实际工作要求，提出设计规格，保证电缆可靠工作。如：系统负载决定的电源线截面积规格、电缆插头与插座的连接方式、需频繁插拔的电缆插头选择等；

EMC：根据整机屏蔽等级要求，确定电缆屏蔽的实现方法；

三防：根据产品工作条件，明确电缆防盐雾、防潮、防霉菌方面的措施； 安规：根据产品市场需求，明确电缆连接器与线材要通过的安规认证；

防护：出于安全考虑，对部分易受损伤或易造成人员伤害的电缆采取保护措施，如：馈管防损伤保护、交流电源线安全防护等；

国际化：针对国际市场，在电缆物料选型、标识设计方面的考虑；

耐环境：针对产品特殊的工作条件，确定电缆特殊的规格要求，如：阻燃、耐火、防水、耐高低温、防鼠、防紫外线等；

走线： 电缆走线路径及走线空间设计，明确特殊电缆的弯曲半径；

物料选型：关键电缆连接器、线材的型号、供应商，选型的成本、供货风险考虑等； 其他：如有必要，也要说明电缆加工、包装、储存、运输等方面的规格.

9.5.1 系统电缆连接图

给出系统模块间、模块内电缆连接的示意图，说明电缆的种类，如：外部电源线、中继电缆、用户电缆、信号线等，从电缆设计角度确定各模块的最佳布放位置。

9.5.2 接地系统电缆设计

明确系统用电缆连接的接地方案，包括系统接地、机柜接地、插箱接地等；接地电缆的设计规格，如：线缆截面、接插件型号等.

9.5.3 信号系统电缆设计

除供、配电系统电缆、接地系统电缆外的所有电缆都可以认为是信号电缆，包括模块间、模块内电缆，如：中继线、用户线、HW线、时钟线、告警线等。 按照所传输的信号种类来分类，并明确线缆及连接器选型。

9.6 信号完整性工程设计 9.6.1 系统模块划分

根据硬件总体框架, 对系统进行信号完整性分析，结合其物理可实现性方面，来判定模块分割架构的合理性。

9.6.2 系统互连设计方案

对系统进行分析，考虑总线类型、接口器件、电缆、接插件选型和信号定义以及终端匹配方案，确定系统框间、板间互连设计方案。

9.6.3 关键总线分析

对关键总线进行分析，提出优化信号噪声裕量和时序的方案，分析物理实现的约束条件。

9.6.4 关键元器件的应用分析

根据关键信号网络的分析结果，提出元器件的优选应用方案。

9.6.5 物理实现关键技术分析

综合考虑系统硬件方案，分析物理实现的要点、难点，对所需要的关键技术进行分析

9.7 单板热设计

9.7.1 关键器件热性能参数

（由EE、热设计人员完成）

指明预知的关键器件最大功耗、典型功耗、结壳热阻、结到环境热阻、结板热阻等热性能参数。

9.7.2 产品单板及系统配置功耗

（由EE、热设计人员完成）

指明预知的单板功耗或热流密度、典型或最大系统配置的功耗或热流密度。

9.7.3 关键器件工作温度范围

（由EE、热设计人员完成）

指明关键器件的安全运行温度范围和稳定运行温度范围。

安全运行温度范围指超过此范围器件将会出现永久性损坏或功能失效，稳定运行温度范围指设备正常工作条件下的器件的温度范围。

9.8 单板的三防设计

一是确定板件的基材必须符合三防的要求，二是单板布局要充分考虑防尘。然后确定是否要求采用其他防护手段，如对湿热和亚湿热气候带一般要采取覆形涂覆，而一些极端恶劣的环境要采取灌封处理等。

10 工业设计

说明工业设计的基本设计思路，概要描述采取该设计思路的原因

10.1 产品PI形象定位描述

描述产品的形象定位

10.2 标识系统与视觉传达 10.2.1.1 标识系统要求

（由SE组织相关人员完成）

10.2.1.2 视觉传达设计

对操作、产品状态说明等需要进行视觉传达设计的专项作出定义。

10.3 客户特殊需求的实现方式

描述客户对产品的特殊需求，如OEM等。

11 结构设计

11.1 结构设计基本设计思想

分析该产品的结构需求，以及硬件、工业设计对结构设计的限制和定位，说明结构的基本设计思路和环保要求，包括可拆卸性、可回用性以及节能要求，即用文字或简图简要说明通过何种结构形式实现硬件、工业设计等方面的基本需求。

11.2 结构详细描述 11.2.1 系统结构配置

定义系统结构主要模块配置，典型应用集成，并柜方式，用简图示意

11.2.2 结构设计标准及外形尺寸

定义结构设计所遵循的的标准及规范、以及外观最大尺寸

11.2.3 工程安装设计描述

1 安装环境与安装手段

说明对现场安装环境的要求，是否符合行业标准；说明对操作空间的特殊要求及安装手段

2 安装方式

说明整机的各种可能的安装方式及实现这些安装方式的结构方案。安装方式的选择可参考但不限于以下方式：室内型整机安装包括水泥地面安装、防静电地板机房内安装、靠墙安装、壁挂安装；室外型整机安装包括高架安装（含单电杆、双电杆、四电杆、钢柱、铁塔）、铁箱安装、水泥台安装、楼顶安装、挂墙安装以及将室外型整机放置于室内时的安装方式（同室内型安装）。

说明配套安装内容及连接距离限制。

说明整机的各种安装方式如何满足某些特殊要求（如绝缘、方便机柜调平、托周边防静电地板、机柜最大出线、抗震、并柜、如何与走线槽/走线架连接、各种外设的摆放支架、机房地面载荷不满足设计要求等）及满足这些特殊要求的结构方案。

3 安装的配套

说明安装配套件的要求，如走线槽、走线架、防震架、各种外设的摆放支架等，要能够保证安装顺利进行；是否影响后期的维护操作（如BAM中硬盘、风扇的更换，机柜中的风扇等。

4 接口电缆

说明硬件接口电缆的标签和可安装性；

说明工程布线方面的要求，如各种电缆在产品机架内部的走线支架、走线空间要求，信号线之间是否相互干扰和如何防止相互干扰的要求，裸露在外的电缆（如光纤、HW线、NOD线等）的保护材料要求

11.2.4 包装运输设计描述 1 产品基本特征

明确产品基本特征，若产品的以下特征已经在本规格书其他章节特征有描述，建议不在本节单独列出：

产品名称 产品预计价值

产品化学易损性（无机材料产品、有机材料产品、无表面防护要求产品、有表面防护要求产品） 产品物理易损性（产品形状（机柜类、机架类、盒体类、插框类、单板或模块类）、产品最大外形尺寸、产品重量、产品重心位置、产品可承压位置、产品可固定位置、产品脆值、产品固有频率）

产品强度与易损性（易脆品、精密品、坚固品）

包装形式（工业包装（运输包装）、商业包装（销售包装）,包括包装材料、包装数量等环保要求）

2 产品包装防护需求

防护需求包括：防水、防潮、防锈、防震、防霉、防虫、防尘、防辐射、危险品、军用、防盗、防静电。

11.2.5 热设计描述

综合各种功能因素和环境因素，提出经济、可行的系统散热方式。通过必要的热设计分析给出从系统级、子框级到模块级的热设计初始方案。

1 产品组成模块的散热要求

给出供应商明确给定的外购模块或子系统对散热流量/流速及散热环境的要求，如果需要系统提供这一散热要求，则该项为鉴定测试验证项。对于外购模块必要时要求供应商应提供的验证外购模块散热需求合理性和正确性的分析和测试报告，根据情况可以对供应商的确认手段和方式进行约束。

2 系统散热或加热方式

给出系统应采用的的散热方式和保证低温启动的加热方式。散热方式有：自然散热、强迫风冷、空调、热交换器、其它散热方式等.

3 散热系统保障性要求

（1）散热系统冗余设计要求：指散热系统局部故障时，其余部分能否保证产品的散热安全。（2）散热系统维护安全性要求：给出在散热系统维护，散热系统整体或部分失效时，在允许的维护时间保证设备安全运行的措施。.

11.2.6 噪声控制设计描述

参考《噪声控制设计规范》，并根据产品设备应用环境、相关噪声标准、及国内外同类产品情况的综合分析确定产品的噪声上限。

针对设备应用于环境（机房、宾馆、办公室等），说明噪声指标选择按ISO7779测试声功率级噪声小于XX dBA，以及国内外相类似的设备，并从风道设计和风扇选型、风扇转速控制、风扇本身噪声等方面进行对比分析。

11.2.7 三防（防霉、防潮、防盐雾）设计描述

根据产品应用环境，参考《结构件三防设计规范》，说明各部分（主要按机柜外表和内部划分）结构件所属的类型（Ⅰ型、或Ⅱ型结构件），完成结构件及其表面防护层的设计选用方案，并对其可行性进行分析。

1 各型结构件的材料应用说明

分别说明各型结构件所要求使用的材料种类；

对非金属应注意选用防霉型材料，不了解材料防霉性能时应要求提供防霉试验报告.

2 各型、各种材料的表面防护措施

分别说明不同材料的Ⅰ型、或Ⅱ型结构件应采用的表面处理方式；同时应提供各种表面防护方法所应达到的防护性能指标（普通环境条件下的需求可直接引用相关表面处理膜层的企业标准，特殊要求需

要进行说明）。

11.2.8 IP防护设计描述 1 防尘要求

防尘：防尘是目前对我们产品三防性能危害最大的环节之一。防尘可以分为以下2个层次。 一是IP防护中的防尘，如IP5X为防尘，一般不会引起电气间隙、电弧等问题，但影响连接器等的接触。按IPXX的总体设计要求，根据热设计风道类型在机柜或机箱的进风口加装防尘网，防尘网要易于更换。

另外还有危害较大的“细尘”，通过一些常规的防护手段（如单板覆形涂覆）效果是有限的，所以需要说明如何通过设备的布局和热设计综合考虑进行防尘。

2 防水要求

说明防水等级达到IP（XX），以及防滴漏、防水喷溅的结构设计方案。必须考虑以下因素：产品各种接口的结构形式、电缆进出口和防水密封材料的选择，更细致需要考虑材料的回弹性、压缩量、缝隙结合处理、防螺钉渗水、防水接插件选用、抗老化性能等方面。

对户外设备，应按照IPX5防护等级设计，采用密封、结构排水等措施。 防水密封橡胶条的选择除要达到防止进水的防护等级外，还需考虑长期使用的耐腐蚀性能。还需要对顶部、门、门锁等处的防水措施、底部的泄水措施进行特别说明。

对于户内设备，如果可能应用到无防滴漏设施机房或民房或一些桌面设备，应该要求IPX2的外壳防水等级，例如ONUF02A等接入网设备，对于有空调防滴漏设施的机房，防水不作要求。

3 防异物要求

主要针对户外机柜，说明需要防止的人为或自然性的破坏要求。

11.2.9 结构安全设计描述

根据产品应符合的安全标准（如IEC60950、EN60950、UL1950、GB4943-2000等），说明产品的结构防火外壳、非金属材料的阻燃等级、产品的稳定性和强度、防止结构危险性能、电连续性能以及电气间隙、标签方案等特性应符合这些标准中的规定。.

11.2.10 结构屏蔽设计描述

30MHz-230MHz XXdB 230MHz-1GHz XXdB根据产品EMC设计方案要求，提出整机结构屏蔽

效能需求。

结构屏蔽效能测试标准遵循IEC TS 61587-3 mechanical structures for electronic equipment-tests

for IEC 60917 and IEC 60297-part 3:electromagnetic shielding performance tests for cabinets,racks and subracks

简要描述结构屏蔽设计方案，说明屏蔽的级别（机柜级屏蔽、模块级屏蔽），屏蔽体的大致方案，或者采用哪种标准模块。

11.2.11

可维护性要求及设计描述

从以下几个方面对设计进行描述：

1 状态指示（只需说明与结构有关的内容即可）

说明对告警箱、单板指示灯、后台、话务台、维护终端等，指示和管理方式的要求。

2 需定期更换（或清洁）的部分

如规定防尘单元的清洗/更换方式（如水洗、用吸尘器等）、最小的清洗/更换间隔期（如三个月、六个月、一年等）；易损易腐蚀的螺钉等的更换方式及其要求等。

3 需维护的模块部分

有风机盒（风扇等）、配电盒（防雷板、告警板等）、单板（前后维护）、容易损坏的器件电缆等的维护（如光合路器、光纤、BAM的硬盘等）。说明这些模块的维护需求和要求、限制条件。

11.2.12 整机可装配性设计及走线工艺要求及描述

根据可装配性设计规范对结构件提出其它可装配性设计要求：

1 整机装配过程分析

确定重要的装配点，给出这些重要装配点的指标要求（如空间、重量、精度等）。

2 走线和走纤分析

说明出线方式（如前面出线/后面出线/侧面出线，单面操作/双面操作）。说明工程布线方面的要求，提出走线走纤路径和空间要求，如各种电缆在产品机架内部的走线支架、走线空间要求，信号线之间是否相互干扰和如何防止相互干扰的要求，裸露在外的电缆（如光纤、HW线、NOD线等）的保护材料要求；确定走线走纤方式和紧固措施；

12 成本分析

12.1 典型配置下的成本构成(分解到关键器件/部件) 12.1.1 产品成本分析

将目标成本分解到各个独立的项目

2 典型配置成本分析

说明：

1. “可能的降成本措施”一项列出预计的或规划的主要降低成本的措施和方法，例如：关键器件

的备选方案、我司ASIC替代计划。

2.器件价格都是经采购部门确认过的价格。

12.1.2 单板成本估算

根据关键器件等价格，计算出组成产品的各单板成本。

3 单板成本分析表

填表说明:

(1) 如果是借用单板，则只需给出单板料本即可。

(2) 占产品典型配置成本的比重计算方法：（某器件在某单板中的用量*该单板在产品典型配置

中的用量*器件价格）/产品典型配置料本*100%。

12.2 其它配置下的成本分析

4 各种配置成本分析表

12.3 不同配置的成本曲线

5 不同配置的成本曲线

13 规格列表

规格清单部分针对以上部分的系统规格描述、硬件子系统及模块规格、软件子系统及模块规格、结构子系统及模块规格，以简练、专业化的语言、采用列表的形式给出，相当于产品规格书的索引项目列表，作为产品规格更改控制、规格鉴定、市场发布与规格符合度测评的依据，也作为后续软硬件项目的

AR。

6 规格列表

14 附录

参考资料清单：

请罗列本文档所参考的有关参考文献和相关文档，格式如下：

作者＋书名（或杂志、文献、文档）＋出版社（或期号、卷号、公司文档编号）＋出版日期+起止页码

例如：

[1] D. B. Leeson, “A Simple Model of Feedback Oscillator Noise Spectrum,” Proc. IEEE, pp329-330,

February 1966 （英文文章格式）

[2] D. Wolaver, Phase-Locked Loop Circuit Design, Prentice Hall, New Jersey,1991 书籍格式）

[3] 王阳元，奚雪梅等，“薄膜SOI/CMOS SPICE电路模拟”，电子学报，vol.22，No.5，1994 文章格式）

（英文

（中文