基于SOPC的EDSL Modem的研制
1 引言
目前,xDSL宽带接入技术充分利用现有双绞线资源,为用户提供非对称高速通道,尤其是ADSL技术已被人们广为接受而成为宽带接入技术的主流。然而随着IP交换技术的成熟与发展,主干网中交换方式将由 ATM逐步向IP交换方式转换,因此基于ATM的ADSL技术也日益表现出其本身的局限性。基于此,中国信息产业部与2003年1月提出了基于IP交换网的EDSL技术,全称为基于时分双工的以太数字用户线系统(TDD based Ethernet Digital Subscriber Line System(TDD-EDSL)),它结合了目前广为应用的两大通信技术 xDSL和Ethernet 的精华,首次在接入网范畴内实现了IP包的直接传送,中间无ATM信令转换;采用数据突发技术,应用以太网碰撞检测机制,带宽动态分配,速率高达 10Mbit/s,第二代EDSL技术能实现智能频谱管理,最高速率可达100Mbit/s;TDD-EDSL实现IP端到端传送,传输距离长,标准距离可到8km,环路质量较好时可到 9km;传输效率高,功耗低;完善的网管系统、流量控制和服务质量控制;完全符合 IEEE802.3 Ethernet、YD/T1254-2003 以及ANSI TI 417 频谱管理标准;安装简便,用户端即插即用,使用10/100/1000Mbit/s以太网接口。
独特的智能频谱管理技术和时分双工模式,大大简化了系统结构,同时也顺应了主干网IP化的趋势。与传统 xDSL技术比较,它不仅克服了 xDSL技术的许多局限性(如对线路的挑、串扰等),并且增大了传输距离,提高了传输效率,EDSL系统结构与ADSL类似,其核心部分是EDSLModem.
在EDSL实现中,本文提出了可剥夺实时内核的实时操作系统µC/OS-II[1]和32位精简指令集软核处理器 Nios核相结合的方法,构成一种基于可配置的软核处理器的嵌入式开发平台。该平台软、硬件均可按照用户需求进行剪裁配置,最大程度地提供了系统设计的灵活性,具有重要的应用价值,本文重点讲述基于SOPC的EDSLModem的实现。
2 EDSL系统结构和协议栈
EDSL的主要技术特点:(1)IP端到端网络;(2)采用时分复用技术,双向带宽动态分配;
(3)客户服务器模式,I P 包无碰撞机制;(4)数据突发技术。正是由于以上技术的采用,使得EDSL技术不仅克服了xDSL技术的许多局限性,并且增大了传输距离,提高了传输效率。EDSL的系统结构与ADSL类似,由位于用户端的EDSLModem和 局端的高密度接入复用设备DSLAM(DSL Access Multiplexer)构成,其结构 [2]如图1。
EDSL技术是基于 IP交换的新型宽带接入技术,它结合了以太网技术和 xDSL技术的优点, 为了充分降低用户端设备的复杂性,使系统易于统一管理,该系统采用了客户服务器模式,即用户端工作在客户端模式,局端设备处于服务器模式,由局端设备进行线路的频谱管理以及速率自适应调试,得到双绞线中当前所能承受的最大速率以及最佳调制频率等参数,当用户端得 EDSL设备接收到包含此类信息的信息帧时,根据接收到的参数更改自身的参数,从而达到最佳工作状态。这种模式下无需用户进行设置即可方便使用,从而大大增强了用户的易用性。
与基于ATM的ADSL技术相比,EDSL技术拥有更为简单的协议结构 [3]。如图2。
评论