基于SOPC的EDSL Modem的研制
1 引言
目前,xDSL寬帶接入技術充分利用現(xiàn)有雙絞線資源,為用戶提供非對稱高速通道,尤其是ADSL技術已被人們廣為接受而成為寬帶接入技術的主流。然而隨著IP交換技術的成熟與發(fā)展,主干網(wǎng)中交換方式將由 ATM逐步向IP交換方式轉換,因此基于 ATM的ADSL技術也日益表現(xiàn)出其本身的局限性。基于此,中國信息產(chǎn)業(yè)部與2003年1月提出了基于IP交換網(wǎng)的EDSL技術,全稱為基于時分雙工的以太數(shù)字用戶線系統(tǒng)(TDD based Ethernet Digital Subscriber Line System(TDD-EDSL)),它結合了目前廣為應用的兩大通信技術 xDSL和Ethernet 的精華,首次在接入網(wǎng)范疇內實現(xiàn)了IP包的直接傳送,中間無ATM信令轉換;采用數(shù)據(jù)突發(fā)技術,應用以太網(wǎng)碰撞檢測機制,帶寬動態(tài)分配,速率高達 10Mbit/s,第二代EDSL技術能實現(xiàn)智能頻譜管理,最高速率可達100Mbit/s;TDD-EDSL實現(xiàn)IP端到端傳送,傳輸距離長,標準距離可到8km,環(huán)路質量較好時可到 9km;傳輸效率高,功耗低;完善的網(wǎng)管系統(tǒng)、流量控制和服務質量控制;完全符合 IEEE802.3 Ethernet、YD/T1254-2003 以及ANSI TI 417 頻譜管理標準;安裝簡便,用戶端即插即用,使用10/100/1000Mbit/s以太網(wǎng)接口。
獨特的智能頻譜管理技術和時分雙工模式,大大簡化了系統(tǒng)結構,同時也順應了主干網(wǎng)IP化的趨勢。與傳統(tǒng) xDSL技術比較,它不僅克服了 xDSL技術的許多局限性(如對線路的挑、串擾等),并且增大了傳輸距離,提高了傳輸效率,EDSL系統(tǒng)結構與ADSL類似,其核心部分是EDSL Modem.
在EDSL實現(xiàn)中,本文提出了可剝奪實時內核的實時操作系統(tǒng)µC/OS-II[1]和32位精簡指令集軟核處理器 Nios核相結合的方法,構成一種基于可配置的軟核處理器的嵌入式開發(fā)平臺。該平臺軟、硬件均可按照用戶需求進行剪裁配置,最大程度地提供了系統(tǒng)設計的靈活性,具有重要的應用價值,本文重點講述基于SOPC的EDSL Modem的實現(xiàn)。
2 EDSL系統(tǒng)結構和協(xié)議棧
EDSL的主要技術特點:(1)IP端到端網(wǎng)絡;(2)采用時分復用技術,雙向帶寬動態(tài)分配;
(3)客戶服務器模式,I P 包無碰撞機制;(4)數(shù)據(jù)突發(fā)技術。正是由于以上技術的采用,使得EDSL技術不僅克服了xDSL技術的許多局限性,并且增大了傳輸距離,提高了傳輸效率。EDSL的系統(tǒng)結構與ADSL類似,由位于用戶端的EDSL Modem 和 局端的高密度接入復用設備DSLAM(DSL Access Multiplexer)構成,其結構 [2]如圖1。
EDSL技術是基于 IP交換的新型寬帶接入技術,它結合了以太網(wǎng)技術和 xDSL技術的優(yōu)點, 為了充分降低用戶端設備的復雜性,使系統(tǒng)易于統(tǒng)一管理,該系統(tǒng)采用了客戶服務器模式,即用戶端工作在客戶端模式,局端設備處于服務器模式,由局端設備進行線路的頻譜管理以及速率自適應調試,得到雙絞線中當前所能承受的最大速率以及最佳調制頻率等參數(shù),當用戶端得 EDSL設備接收到包含此類信息的信息幀時,根據(jù)接收到的參數(shù)更改自身的參數(shù),從而達到最佳工作狀態(tài)。這種模式下無需用戶進行設置即可方便使用,從而大大增強了用戶的易用性。
與基于ATM的ADSL技術相比,EDSL技術擁有更為簡單的協(xié)議結構 [3]。如圖2。
評論