林曉峰+張?jiān)朴?/p>

【摘 要】通過對美國敏訊（Mindspeed）公司開發(fā)的CX28975芯片組的結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行介紹，分析了該芯片組的工作原理，并提出了一種利用該芯片組設(shè)計(jì)的帶以太網(wǎng)、UART接口的G.SHDSL多速率傳輸設(shè)備的軟硬件實(shí)現(xiàn)方案和程序流程，最終根據(jù)該方案實(shí)現(xiàn)了在一對雙絞線上傳輸對稱的、全雙工的信號。

【關(guān)鍵詞】G.SHDSL CX28975 以太網(wǎng) PowerPC

1 引言

G.SHDSL是在一對雙絞線或其它傳輸特性相似的金屬傳輸線上傳輸雙向?qū)ΨQ寬帶業(yè)務(wù)的一種技術(shù)，遵循ITU-T G.991.2協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。與傳統(tǒng)的ADSL技術(shù)不同，G.SHDSL支持雙向?qū)ΨQ通信，其最令人矚目的改進(jìn)就是解決了DSL技術(shù)的頻譜兼容性問題[1-2]，大大延長了傳輸距離。

該技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)勢是較高的對稱寬帶。采用16級TC-PAM線路編碼的SHDSL收發(fā)器，每對雙絞線可提供192kbit/s～2.312Mbit/s的對稱速率，而對于擴(kuò)展應(yīng)用所支持的4線捆綁傳輸模式提供加倍的寬帶[3-4]。G.SHDSL能夠自動(dòng)適應(yīng)各種傳輸速率，用戶可以方便地在各類新舊應(yīng)用模式中靈活配置，服務(wù)提供商也能夠據(jù)此提供服務(wù)層應(yīng)用，滿足用戶多樣化的需求。G.SHDSL幀模式傳輸?shù)母咝院偷脱訒r(shí)，保證了對語音、視頻以及高速數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)的良好支持。

2 CX28975性能特性

2.1 硬件特性

CX28975芯片組由集成電路M28945（DSL成幀器與DSP）、M28927（AFE）實(shí)現(xiàn)，其實(shí)現(xiàn)了在一對雙絞傳輸線上全雙工、長距離數(shù)字傳輸功能。從應(yīng)用的角度看，可看作數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器，即通過對數(shù)據(jù)的處理，使其變換為適于在線路上進(jìn)行長距離傳輸?shù)男问?。CX28975收發(fā)器主要組成部分及信號流程如圖1所示：

在發(fā)送方向，PCM信號（時(shí)鐘、數(shù)據(jù)、幀格式）經(jīng)DSL成幀器轉(zhuǎn)換成SHDSL幀，SHDSL幀在DSP單元經(jīng)TC-PAM編碼、濾波得到所需的時(shí)域和頻域特性，送到AFE（模擬前端）單元，經(jīng)D/A、濾波、線路驅(qū)動(dòng)后傳送到傳輸線路；在接收方向，傳輸線路接收的信號送入AFE單元，經(jīng)接收放大、A/D變換送入DSP單元，在DSP單元，接收信號與回波抵消器信號混合以抵消發(fā)送串?dāng)_信號，之后經(jīng)均衡、解碼，恢復(fù)出比特信息，恢復(fù)的SHDSL幀信號經(jīng)DSL成幀器還原為PCM信號。MCU為收發(fā)器內(nèi)部微控制器，起到內(nèi)部控制管理和對外通信的作用，外部處理器通過主機(jī)接口或串行通信口對收發(fā)器進(jìn)行控制。

2.2 軟件特性

SHDSL收發(fā)器與外部處理器之間的通信基于請求-響應(yīng)機(jī)制的對等通信協(xié)議，利用SHDSL芯片組的API命令集、通過并行接口或RS232串行接口，實(shí)現(xiàn)對收發(fā)器的監(jiān)控。發(fā)送請求API命令時(shí)，需嚴(yán)格遵守API消息格式，否則無法實(shí)現(xiàn)對收發(fā)器的監(jiān)控。SHDSL管理軟件層次圖如圖2所示：

對SHDSL收發(fā)器的監(jiān)控包括對芯片組代碼的下載、工作模式配置、激活SHDSL鏈路、監(jiān)視鏈路狀態(tài)及傳輸性能等。SHDSL管理各個(gè)模塊在主控模塊的調(diào)度下實(shí)時(shí)運(yùn)行。SHDSL芯片組的運(yùn)行代碼需要正確的加載和校驗(yàn)，缺少運(yùn)行代碼的SHDSL芯片組是無法被激活的。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

CX28975芯片組是高度集成化的專用DSL收發(fā)芯片，由于內(nèi)嵌RISC處理器，特別易于外部處理器和芯片內(nèi)部通信，設(shè)計(jì)中以CX28975芯片組為傳輸單元核心器件。選擇嵌入式計(jì)算機(jī)作為核心處理器，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接口標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3 10Base-T，完成與業(yè)務(wù)復(fù)分接之間的通信，同時(shí)以太網(wǎng)接口提供在以太網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)通信。按IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，以太網(wǎng)接口提供物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的媒體訪問控制子層（MAC）功能。物理層功能包括曼徹斯特線路編碼、發(fā)送信號成形和信號接收；MAC層功能包括數(shù)據(jù)幀格式和載波偵聽多路訪問/沖突檢測。同時(shí)，計(jì)算機(jī)單元通過將寫在FLASH中的SHDSL芯片組的運(yùn)行代碼下載到該芯片組中，完成對該芯片組工作模式的配置，激活其鏈路和監(jiān)視鏈路狀態(tài)及傳輸性能等任務(wù)。當(dāng)SHDSL鏈路激活并穩(wěn)定后，計(jì)算機(jī)單元將需要傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)通過PCM總線利用TDM時(shí)分復(fù)用技術(shù)、SHDSL傳輸技術(shù)完成，從而實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)在一對雙絞線上的傳送和接收。

3.1 硬件設(shè)計(jì)

如圖3所示，設(shè)備從邏輯上可以劃分為計(jì)算機(jī)單元、業(yè)務(wù)復(fù)分接、人機(jī)界面、SHDSL傳輸單元、業(yè)務(wù)及其接口（以太網(wǎng)收發(fā)器、異步數(shù)據(jù)接口）。

計(jì)算機(jī)單元是軟件運(yùn)行的硬件平臺，完成各個(gè)功能單元的監(jiān)控、多種業(yè)務(wù)通信接口、通信協(xié)議運(yùn)行、多業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)復(fù)用等功能。計(jì)算機(jī)單元以通信協(xié)議處理器MPC860構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)主頻頻率為50MHz、有16MB內(nèi)存和2MB FLASH存儲器。MPC860內(nèi)部集成了32位PowerPC內(nèi)核、通信處理模塊（CPM），無縫支持DRAM、SDRAM、FLASH等存儲器。本系統(tǒng)采用了MPC860的串行通信控制器、以太網(wǎng)接口控制、HDLC協(xié)議處理、串行管理控制器、時(shí)隙分配器等資源，各個(gè)功能單元都在計(jì)算機(jī)單元的控制下完成其功能。由MPC860構(gòu)成的計(jì)算機(jī)單元如圖4所示：

業(yè)務(wù)復(fù)分接電路完成以太幀數(shù)據(jù)信號、異步數(shù)據(jù)信號、其它數(shù)字信號以及管理信息的復(fù)接與分接，即在發(fā)送方向上將多種業(yè)務(wù)信號及管理信息復(fù)合并適配到SHDSL傳輸單元的PCM總線上，在接收方向上將SHDSL傳輸單元的PCM總線的復(fù)合信號分解為多種業(yè)務(wù)信號及管理信息，硬件時(shí)分復(fù)用由FPGA集成電路EP1C12實(shí)現(xiàn)。各類業(yè)務(wù)可根據(jù)帶寬需要固定占用PCM總線時(shí)隙，用不同的時(shí)隙來區(qū)分不同的業(yè)務(wù)。也可用軟件統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)，在發(fā)送方向，本端設(shè)備將各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及要傳送到對端的控制命令采用消息格式封裝，加上不同的數(shù)據(jù)類型字段，將統(tǒng)計(jì)復(fù)用DSL協(xié)商后建立起來的時(shí)隙傳送到對端；在接收方向，本端設(shè)備將從消息格式通道接收到對端的報(bào)文后，根據(jù)報(bào)文頭部的數(shù)據(jù)類型字段進(jìn)行解復(fù)用，區(qū)分凈荷數(shù)據(jù)類型，發(fā)往不同的數(shù)據(jù)端口荷模塊。endprint

以太網(wǎng)接口由MPC860的串行通信控制器和以太網(wǎng)收發(fā)器實(shí)現(xiàn)，物理層功能由以太網(wǎng)收發(fā)器集成電路實(shí)現(xiàn)；MPC860的SCC1設(shè)置為以太網(wǎng)模式，實(shí)現(xiàn)MAC層功能、成幀、沖突處理、發(fā)送與接收網(wǎng)絡(luò)管理、內(nèi)部與外部自環(huán)測試等功能。以太網(wǎng)收發(fā)器單元完成以太幀數(shù)據(jù)的物理層收發(fā)功能，其數(shù)據(jù)通過串行通信口與計(jì)算機(jī)單元交換。UART功能通過通信協(xié)議處理器MPC860的串行通信控制器實(shí)現(xiàn)。MPC860的SCC4（串行通信控制器4）設(shè)置為UART模式，在發(fā)送和接收方向均配置適當(dāng)大小的數(shù)據(jù)緩存區(qū)，以保證較高的數(shù)據(jù)傳輸效率和較低的傳輸時(shí)延；通過數(shù)據(jù)傳輸波特率的跟蹤調(diào)整，保證雙向數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸無差錯(cuò)。

人機(jī)界面單元完成SHDSL線路傳輸速率、主從端等參數(shù)的設(shè)置。

SHDSL傳輸單元完成數(shù)據(jù)成幀與解幀、線路編碼與解碼、回?fù)艿窒?、線路驅(qū)動(dòng)等功能，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字傳輸。為使SHDSL傳輸單元的傳輸性能達(dá)到最優(yōu)，在選擇變壓器和設(shè)計(jì)平衡混合電路時(shí)要特別注意。變壓器的選型要關(guān)注其參數(shù)特征，選擇與配套變壓器相同特性參數(shù)的變壓器或者更好特性的變壓器。平衡混合電路在參照手冊給出的參考電路圖時(shí)，一定要注意電容、電阻的材料和高精度，這樣在對傳輸鏈路進(jìn)行阻抗模型建立時(shí)才能更精確，由此增加了接收信號的量化分辨率，從而使信號的處理性能更好。由于對平衡混合電路中電容、電阻材料的注意，使得SHDSL傳輸單元的傳輸性能不會(huì)隨著溫度的變化而有明顯的下降[5]。

3.2 軟件設(shè)計(jì)

設(shè)備軟件基于VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。VxWorks操作系統(tǒng)包括進(jìn)程管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及系統(tǒng)應(yīng)用等部分，并可按應(yīng)用需求進(jìn)行裁剪，以最小的硬件資源實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

設(shè)備軟件體系結(jié)構(gòu)如圖5所示。在層次上，可分為與硬件細(xì)節(jié)無關(guān)的上層應(yīng)用程序、與物理硬件相關(guān)的板級支持包（BSP）和底層驅(qū)動(dòng)程序、VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)微內(nèi)核和VxWorks庫函數(shù)。

設(shè)備的應(yīng)用軟件部分分為主控、SHDSL管理、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)處理、設(shè)備管理和人機(jī)界面等主要功能模塊。各個(gè)功能模塊及其子模塊依據(jù)其功能和實(shí)時(shí)性要求不同，劃分為按實(shí)時(shí)關(guān)系的中斷服務(wù)程序以及不同優(yōu)先級的任務(wù)。各個(gè)功能模塊之間的相互關(guān)系如圖6所示。

主控模塊是設(shè)備軟件的核心部分，它通過VxWorks的消息隊(duì)列通信機(jī)制調(diào)度各個(gè)模塊的運(yùn)行，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)起實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊的程序進(jìn)程和任務(wù)，接收來自各個(gè)功能模塊的消息，監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，是以消息驅(qū)動(dòng)為核心、以設(shè)備狀態(tài)遷移為流程的循環(huán)任務(wù)。其主要功能包括：通信處理器外設(shè)初始化；發(fā)起人機(jī)界面任務(wù)；調(diào)度SHDSL管理模塊，初始化和配置SHDSL芯片組，建立本端設(shè)備和對端設(shè)備的SHDSL連接，發(fā)起對通信鏈路的監(jiān)控任務(wù)；建立本端與對端的數(shù)據(jù)鏈路層連接；發(fā)起設(shè)備控制接口任務(wù)、響應(yīng)設(shè)備控制器的命令；向各個(gè)任務(wù)和模塊發(fā)送、接收消息，調(diào)度各個(gè)模塊的操作；接收人機(jī)命令配置設(shè)備參數(shù)；建立和控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)遷移；維護(hù)設(shè)備運(yùn)行信息等。為保障信令信息在經(jīng)過遠(yuǎn)程傳輸后的可靠性、準(zhǔn)確性以及信令傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求，信令傳輸采用具有檢錯(cuò)能力的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議以及滑動(dòng)窗口的差錯(cuò)重傳機(jī)制。

4 結(jié)束語

本文通過對CX28975芯片組硬件、軟件的介紹，設(shè)計(jì)了以該芯片組為傳輸單元、計(jì)算機(jī)單元為系統(tǒng)中心、多種接入方式并存的G.SHDSL傳輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了多種業(yè)務(wù)在一對雙絞線上的復(fù)用傳輸，系統(tǒng)傳輸性能測試結(jié)果滿足指標(biāo)要求[6]。對于不同的雙絞線線徑，傳輸距離是不同的，傳輸指標(biāo)也是不一樣的。設(shè)備具有良好的可擴(kuò)展性，可增加多種接入方式，完成各類業(yè)務(wù)的傳輸應(yīng)用。其適用于網(wǎng)絡(luò)通信中的支線通信，特別是快速組建臨時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)，可用于點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)等多業(yè)務(wù)遠(yuǎn)程通信及多業(yè)務(wù)遠(yuǎn)程接入電話交換網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)（分組）交換網(wǎng)絡(luò)、E1網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)等。

參考文獻(xiàn)：

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[6] 林曉峰. SHDSL系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 移動(dòng)通信， 2012（S1）： 107-110.★endprint

以太網(wǎng)接口由MPC860的串行通信控制器和以太網(wǎng)收發(fā)器實(shí)現(xiàn)，物理層功能由以太網(wǎng)收發(fā)器集成電路實(shí)現(xiàn)；MPC860的SCC1設(shè)置為以太網(wǎng)模式，實(shí)現(xiàn)MAC層功能、成幀、沖突處理、發(fā)送與接收網(wǎng)絡(luò)管理、內(nèi)部與外部自環(huán)測試等功能。以太網(wǎng)收發(fā)器單元完成以太幀數(shù)據(jù)的物理層收發(fā)功能，其數(shù)據(jù)通過串行通信口與計(jì)算機(jī)單元交換。UART功能通過通信協(xié)議處理器MPC860的串行通信控制器實(shí)現(xiàn)。MPC860的SCC4（串行通信控制器4）設(shè)置為UART模式，在發(fā)送和接收方向均配置適當(dāng)大小的數(shù)據(jù)緩存區(qū)，以保證較高的數(shù)據(jù)傳輸效率和較低的傳輸時(shí)延；通過數(shù)據(jù)傳輸波特率的跟蹤調(diào)整，保證雙向數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸無差錯(cuò)。

人機(jī)界面單元完成SHDSL線路傳輸速率、主從端等參數(shù)的設(shè)置。

SHDSL傳輸單元完成數(shù)據(jù)成幀與解幀、線路編碼與解碼、回?fù)艿窒?、線路驅(qū)動(dòng)等功能，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字傳輸。為使SHDSL傳輸單元的傳輸性能達(dá)到最優(yōu)，在選擇變壓器和設(shè)計(jì)平衡混合電路時(shí)要特別注意。變壓器的選型要關(guān)注其參數(shù)特征，選擇與配套變壓器相同特性參數(shù)的變壓器或者更好特性的變壓器。平衡混合電路在參照手冊給出的參考電路圖時(shí)，一定要注意電容、電阻的材料和高精度，這樣在對傳輸鏈路進(jìn)行阻抗模型建立時(shí)才能更精確，由此增加了接收信號的量化分辨率，從而使信號的處理性能更好。由于對平衡混合電路中電容、電阻材料的注意，使得SHDSL傳輸單元的傳輸性能不會(huì)隨著溫度的變化而有明顯的下降[5]。

3.2 軟件設(shè)計(jì)

設(shè)備軟件基于VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。VxWorks操作系統(tǒng)包括進(jìn)程管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及系統(tǒng)應(yīng)用等部分，并可按應(yīng)用需求進(jìn)行裁剪，以最小的硬件資源實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

設(shè)備軟件體系結(jié)構(gòu)如圖5所示。在層次上，可分為與硬件細(xì)節(jié)無關(guān)的上層應(yīng)用程序、與物理硬件相關(guān)的板級支持包（BSP）和底層驅(qū)動(dòng)程序、VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)微內(nèi)核和VxWorks庫函數(shù)。

設(shè)備的應(yīng)用軟件部分分為主控、SHDSL管理、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)處理、設(shè)備管理和人機(jī)界面等主要功能模塊。各個(gè)功能模塊及其子模塊依據(jù)其功能和實(shí)時(shí)性要求不同，劃分為按實(shí)時(shí)關(guān)系的中斷服務(wù)程序以及不同優(yōu)先級的任務(wù)。各個(gè)功能模塊之間的相互關(guān)系如圖6所示。

主控模塊是設(shè)備軟件的核心部分，它通過VxWorks的消息隊(duì)列通信機(jī)制調(diào)度各個(gè)模塊的運(yùn)行，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)起實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊的程序進(jìn)程和任務(wù)，接收來自各個(gè)功能模塊的消息，監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，是以消息驅(qū)動(dòng)為核心、以設(shè)備狀態(tài)遷移為流程的循環(huán)任務(wù)。其主要功能包括：通信處理器外設(shè)初始化；發(fā)起人機(jī)界面任務(wù)；調(diào)度SHDSL管理模塊，初始化和配置SHDSL芯片組，建立本端設(shè)備和對端設(shè)備的SHDSL連接，發(fā)起對通信鏈路的監(jiān)控任務(wù)；建立本端與對端的數(shù)據(jù)鏈路層連接；發(fā)起設(shè)備控制接口任務(wù)、響應(yīng)設(shè)備控制器的命令；向各個(gè)任務(wù)和模塊發(fā)送、接收消息，調(diào)度各個(gè)模塊的操作；接收人機(jī)命令配置設(shè)備參數(shù)；建立和控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)遷移；維護(hù)設(shè)備運(yùn)行信息等。為保障信令信息在經(jīng)過遠(yuǎn)程傳輸后的可靠性、準(zhǔn)確性以及信令傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求，信令傳輸采用具有檢錯(cuò)能力的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議以及滑動(dòng)窗口的差錯(cuò)重傳機(jī)制。

4 結(jié)束語

本文通過對CX28975芯片組硬件、軟件的介紹，設(shè)計(jì)了以該芯片組為傳輸單元、計(jì)算機(jī)單元為系統(tǒng)中心、多種接入方式并存的G.SHDSL傳輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了多種業(yè)務(wù)在一對雙絞線上的復(fù)用傳輸，系統(tǒng)傳輸性能測試結(jié)果滿足指標(biāo)要求[6]。對于不同的雙絞線線徑，傳輸距離是不同的，傳輸指標(biāo)也是不一樣的。設(shè)備具有良好的可擴(kuò)展性，可增加多種接入方式，完成各類業(yè)務(wù)的傳輸應(yīng)用。其適用于網(wǎng)絡(luò)通信中的支線通信，特別是快速組建臨時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)，可用于點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)等多業(yè)務(wù)遠(yuǎn)程通信及多業(yè)務(wù)遠(yuǎn)程接入電話交換網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)（分組）交換網(wǎng)絡(luò)、E1網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)等。

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[5] G.shdsl Multimode AFE/Line Driver Data Sheet[Z]. Mindspeed TechnologiesTM inc， 2003.

[6] 林曉峰. SHDSL系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 移動(dòng)通信， 2012（S1）： 107-110.★endprint

以太網(wǎng)接口由MPC860的串行通信控制器和以太網(wǎng)收發(fā)器實(shí)現(xiàn)，物理層功能由以太網(wǎng)收發(fā)器集成電路實(shí)現(xiàn)；MPC860的SCC1設(shè)置為以太網(wǎng)模式，實(shí)現(xiàn)MAC層功能、成幀、沖突處理、發(fā)送與接收網(wǎng)絡(luò)管理、內(nèi)部與外部自環(huán)測試等功能。以太網(wǎng)收發(fā)器單元完成以太幀數(shù)據(jù)的物理層收發(fā)功能，其數(shù)據(jù)通過串行通信口與計(jì)算機(jī)單元交換。UART功能通過通信協(xié)議處理器MPC860的串行通信控制器實(shí)現(xiàn)。MPC860的SCC4（串行通信控制器4）設(shè)置為UART模式，在發(fā)送和接收方向均配置適當(dāng)大小的數(shù)據(jù)緩存區(qū)，以保證較高的數(shù)據(jù)傳輸效率和較低的傳輸時(shí)延；通過數(shù)據(jù)傳輸波特率的跟蹤調(diào)整，保證雙向數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸無差錯(cuò)。

人機(jī)界面單元完成SHDSL線路傳輸速率、主從端等參數(shù)的設(shè)置。

SHDSL傳輸單元完成數(shù)據(jù)成幀與解幀、線路編碼與解碼、回?fù)艿窒?、線路驅(qū)動(dòng)等功能，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字傳輸。為使SHDSL傳輸單元的傳輸性能達(dá)到最優(yōu)，在選擇變壓器和設(shè)計(jì)平衡混合電路時(shí)要特別注意。變壓器的選型要關(guān)注其參數(shù)特征，選擇與配套變壓器相同特性參數(shù)的變壓器或者更好特性的變壓器。平衡混合電路在參照手冊給出的參考電路圖時(shí)，一定要注意電容、電阻的材料和高精度，這樣在對傳輸鏈路進(jìn)行阻抗模型建立時(shí)才能更精確，由此增加了接收信號的量化分辨率，從而使信號的處理性能更好。由于對平衡混合電路中電容、電阻材料的注意，使得SHDSL傳輸單元的傳輸性能不會(huì)隨著溫度的變化而有明顯的下降[5]。

3.2 軟件設(shè)計(jì)

設(shè)備軟件基于VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。VxWorks操作系統(tǒng)包括進(jìn)程管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及系統(tǒng)應(yīng)用等部分，并可按應(yīng)用需求進(jìn)行裁剪，以最小的硬件資源實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

設(shè)備軟件體系結(jié)構(gòu)如圖5所示。在層次上，可分為與硬件細(xì)節(jié)無關(guān)的上層應(yīng)用程序、與物理硬件相關(guān)的板級支持包（BSP）和底層驅(qū)動(dòng)程序、VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)微內(nèi)核和VxWorks庫函數(shù)。

設(shè)備的應(yīng)用軟件部分分為主控、SHDSL管理、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)處理、設(shè)備管理和人機(jī)界面等主要功能模塊。各個(gè)功能模塊及其子模塊依據(jù)其功能和實(shí)時(shí)性要求不同，劃分為按實(shí)時(shí)關(guān)系的中斷服務(wù)程序以及不同優(yōu)先級的任務(wù)。各個(gè)功能模塊之間的相互關(guān)系如圖6所示。

主控模塊是設(shè)備軟件的核心部分，它通過VxWorks的消息隊(duì)列通信機(jī)制調(diào)度各個(gè)模塊的運(yùn)行，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)起實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能模塊的程序進(jìn)程和任務(wù)，接收來自各個(gè)功能模塊的消息，監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，是以消息驅(qū)動(dòng)為核心、以設(shè)備狀態(tài)遷移為流程的循環(huán)任務(wù)。其主要功能包括：通信處理器外設(shè)初始化；發(fā)起人機(jī)界面任務(wù)；調(diào)度SHDSL管理模塊，初始化和配置SHDSL芯片組，建立本端設(shè)備和對端設(shè)備的SHDSL連接，發(fā)起對通信鏈路的監(jiān)控任務(wù)；建立本端與對端的數(shù)據(jù)鏈路層連接；發(fā)起設(shè)備控制接口任務(wù)、響應(yīng)設(shè)備控制器的命令；向各個(gè)任務(wù)和模塊發(fā)送、接收消息，調(diào)度各個(gè)模塊的操作；接收人機(jī)命令配置設(shè)備參數(shù)；建立和控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)遷移；維護(hù)設(shè)備運(yùn)行信息等。為保障信令信息在經(jīng)過遠(yuǎn)程傳輸后的可靠性、準(zhǔn)確性以及信令傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求，信令傳輸采用具有檢錯(cuò)能力的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議以及滑動(dòng)窗口的差錯(cuò)重傳機(jī)制。

4 結(jié)束語

本文通過對CX28975芯片組硬件、軟件的介紹，設(shè)計(jì)了以該芯片組為傳輸單元、計(jì)算機(jī)單元為系統(tǒng)中心、多種接入方式并存的G.SHDSL傳輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了多種業(yè)務(wù)在一對雙絞線上的復(fù)用傳輸，系統(tǒng)傳輸性能測試結(jié)果滿足指標(biāo)要求[6]。對于不同的雙絞線線徑，傳輸距離是不同的，傳輸指標(biāo)也是不一樣的。設(shè)備具有良好的可擴(kuò)展性，可增加多種接入方式，完成各類業(yè)務(wù)的傳輸應(yīng)用。其適用于網(wǎng)絡(luò)通信中的支線通信，特別是快速組建臨時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)，可用于點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)等多業(yè)務(wù)遠(yuǎn)程通信及多業(yè)務(wù)遠(yuǎn)程接入電話交換網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)（分組）交換網(wǎng)絡(luò)、E1網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)等。

參考文獻(xiàn)：

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