基于ATM的ADSL网关的研究与实现 (图)
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:482
引言
随着互联网上的内容越来越丰富多彩,人们对传输带宽的需求也逐渐增大,传统modem的56k带宽日益显得不堪重负。如何充分有效利用现有的电话线资源来获得足够的带宽呢? adsl(不对称数字用户环路)是一个很好的答案。adsl技术利用电话线上高于话音频带的带宽(4k~1.1mhz),采用离散多音频调制技术来调制高速数字信号(传统的modem是用话音频带来调制数字信号),下行速率可达8mbit/s,上行可达1.5mbit/s。随着超大规模集成电路(vlsi)和数字信号处理(dsp)技术的不断进步,dsl技术也不断趋于成熟。adsl完成a/d、d/a变换,采用fft/ifft作dmt和卷积编码调制,既实现了高带宽利用率,又保证了传输的低误码特性。我们所设计的adsl网关采用itex的apollo 3 adsl pci解决方案作internet的接入部分,另一侧用以太网或无线局域网接多用户,接口为rj-45和无线访问点(ap)天线,提供了灵活方便的组网方式,可以广泛应用于家庭、小型办公室的接入。在软件上,我们采用根据硬件结构来定制linux内核的方法,整合了必要的驱动模块来作网关的操作系统,不仅完成对adsl接入模块、以太网模块以及无线局域网(wlan)无线接入点ap模块的驱动,还提供dhcp、snmp以及ip防火墙等应用功能。
一、 硬件体系结构
1.amd微控制器总体构架
amd公司推出的elansc520功能强大,适用于在嵌入式环境下用作协议处理器和网络处理器,兼容pc/at,支持32位pci外部总线,而且其传输的低延迟和低价位使其获得了广泛的应用。elansc520集成了一个工业级的x86处理器,从而为与x86结构适配的软件提供了良好的接口和易移植性,支持包括linux和windows在内的多种操作系统,内建的高速pci总线接口符合pci v2.2规范,可扩展1~5个pci总线设备,通过其内部的pci总线仲裁机制来决定与哪一个pci设备进行相互通信。pci总线的最高传输速率可达132mb/s。在adsl网关设备的设计中,我们使用了三个pci总线设备,这三个总线设备共享pci总线与elansc520进行通信。elansc520微控制器还带有高性能的sdram和rom/flash接口,同时还有用于配置和调试的uart串行接口,可以接模拟终端。基于atm的adsl网关的硬件体系结构如图1所示:
图1:adsl硬件体系结构
2. adsl接入设备
adsl接入端采用itex的apollo 3的pci解决方案,其芯片组包括线路驱动、模拟前端和数字收发器,完成对电话线路上信号的发送和接收滤波、放大、a/d和d/a转换、fft/ifft等数字信号处理,并通过pci总线与elansc520进行通信。该组芯片将pci到utopia(标准信元接口)的转换功能集成到dmt收发器和atm的成帧器中,将线路接收器集成到模拟前端中。由于控制由主处理器完成,apollo3不需要额外的存储设备和控制器,使板上的控制需求减少到最小,从而大大降低了功耗。该芯片组符合以下协议标准:g.992.1(g.dmt), g.992.2(g.lite), g.994(g.hs), t1.413 issue 2(1998)
其结构如图2所示:
图2:adsl线路接入端结构
信号由rj-11电话线接口进来,收端通过接收滤波器送到接收部分进行滤波、信号放大,经a/d变换,fft解调,送往处理器进行处理;而在发端,由处理器出来的数字信号经过ifft进行dmt调制,再经过线路驱动模块,滤波后发送到电话线路上进行传输。
引言 随着互联网上的内容越来越丰富多彩,人们对传输带宽的需求也逐渐增大,传统modem的56k带宽日益显得不堪重负。如何充分有效利用现有的电话线资源来获得足够的带宽呢? adsl(不对称数字用户环路)是一个很好的答案。adsl技术利用电话线上高于话音频带的带宽(4k~1.1mhz),采用离散多音频调制技术来调制高速数字信号(传统的modem是用话音频带来调制数字信号),下行速率可达8mbit/s,上行可达1.5mbit/s。随着超大规模集成电路(vlsi)和数字信号处理(dsp)技术的不断进步,dsl技术也不断趋于成熟。adsl完成a/d、d/a变换,采用fft/ifft作dmt和卷积编码调制,既实现了高带宽利用率,又保证了传输的低误码特性。我们所设计的adsl网关采用itex的apollo 3 adsl pci解决方案作internet的接入部分,另一侧用以太网或无线局域网接多用户,接口为rj-45和无线访问点(ap)天线,提供了灵活方便的组网方式,可以广泛应用于家庭、小型办公室的接入。在软件上,我们采用根据硬件结构来定制linux内核的方法,整合了必要的驱动模块来作网关的操作系统,不仅完成对adsl接入模块、以太网模块以及无线局域网(wlan)无线接入点ap模块的驱动,还提供dhcp、snmp以及ip防火墙等应用功能。 一、 硬件体系结构 1.amd微控制器总体构架 amd公司推出的elansc520功能强大,适用于在嵌入式环境下用作协议处理器和网络处理器,兼容pc/at,支持32位pci外部总线,而且其传输的低延迟和低价位使其获得了广泛的应用。elansc520集成了一个工业级的x86处理器,从而为与x86结构适配的软件提供了良好的接口和易移植性,支持包括linux和windows在内的多种操作系统,内建的高速pci总线接口符合pci v2.2规范,可扩展1~5个pci总线设备,通过其内部的pci总线仲裁机制来决定与哪一个pci设备进行相互通信。pci总线的最高传输速率可达132mb/s。在adsl网关设备的设计中,我们使用了三个pci总线设备,这三个总线设备共享pci总线与elansc520进行通信。elansc520微控制器还带有高性能的sdram和rom/flash接口,同时还有用于配置和调试的uart串行接口,可以接模拟终端。基于atm的adsl网关的硬件体系结构如图1所示:
图1:adsl硬件体系结构 2. adsl接入设备 adsl接入端采用itex的apollo 3的pci解决方案,其芯片组包括线路驱动、模拟前端和数字收发器,完成对电话线路上信号的发送和接收滤波、放大、a/d和d/a转换、fft/ifft等数字信号处理,并通过pci总线与elansc520进行通信。该组芯片将pci到utopia(标准信元接口)的转换功能集成到dmt收发器和atm的成帧器中,将线路接收器集成到模拟前端中。由于控制由主处理器完成,apollo3不需要额外的存储设备和控制器,使板上的控制需求减少到最小,从而大大降低了功耗。该芯片组符合以下协议标准:g.992.1(g.dmt), g.992.2(g.lite), g.994(g.hs), t1.413 issue 2(1998) 其结构如图2所示:
图2:adsl线路接入端结构 信号由rj-11电话线接口进来,收端通过接收滤波器送到接收部分进行滤波、信号放大,经a/d变换,fft解调,送往处理器进行处理;而在发端,由处理器出来的数字信号经过ifft进行dmt调制,再经过线路驱动模块,滤波后发送到电话线路上进行传输。
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