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VDSL和以太網(wǎng)交換及以太網(wǎng)寬帶接入( 二 )

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三、快速以太網(wǎng)交換機(jī)
今天的以太網(wǎng)事實(shí)上幾乎成了企業(yè)規(guī)模局域網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)準(zhǔn) 。它源自IEEE802.3(10Ｍ)標(biāo)準(zhǔn)，并發(fā)展出一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括802.3U（10M/100M自適應(yīng)）、802.3x（全雙工）、802.3z（1000M）等 。不過(guò)，這些標(biāo)準(zhǔn)的基本工作原理是不變的，它們都采用載波偵聽(tīng)/沖突檢測(cè)（CSMA/CD）技術(shù)來(lái)避免沖突實(shí)現(xiàn)通信 。每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的工作原理可描述如下：
1）假如線路空閑，則可隨時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)；
2）假如線路忙，等待一段時(shí)間后再發(fā)送；
3）假如與別的節(jié)點(diǎn)發(fā)生沖突，暫時(shí)放棄發(fā)送，等待一段時(shí)間后再回到第一步 。
早期的以太網(wǎng)設(shè)備主要使用集線器，每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的通信包都需要在集線器的所有端口上廣播，所以帶寬指標(biāo)并非獨(dú)占而是共享 。而以太網(wǎng)交換機(jī)是一種在第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層上工作的交換設(shè)備，它和集線器最大的不同在于能夠自學(xué)習(xí)每個(gè)包的源地址和目的地址，并能動(dòng)態(tài)建立一張轉(zhuǎn)發(fā)路徑表，由此使各個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包只在相對(duì)應(yīng)的端口中發(fā)出而無(wú)須每次都廣播，帶寬指標(biāo)是獨(dú)占而非共享，這樣就極大地提高了通信效率和安全性 。
以太網(wǎng)交換機(jī)的核心技術(shù)是交換芯片，但網(wǎng)管軟件同樣重要 。在目前的寬帶接入系統(tǒng)中，對(duì)交換機(jī)治理的要求越來(lái)越高，這些要求主要包括：對(duì)虛擬專用局域網(wǎng)（VLAN）、端口禁用/啟用、業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)區(qū)分（CoS）、端口分組治理、流量控制以及簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)治理協(xié)議（SNMP）和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控協(xié)議（RMON）等治理軟件給予支持 。交換芯片對(duì)這些治理功能的支持固然是前提，但開(kāi)發(fā)一個(gè)針對(duì)特定治理要求的治理軟件仍然是一項(xiàng)艱巨的工程，往往需要使用一個(gè)成熟的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的作為平臺(tái) 。
四、VDSL和以及網(wǎng)交換技術(shù)的實(shí)施方法
德國(guó)半導(dǎo)體公司億恒科技是在歐洲排名前三位的集成電路供給商，擅長(zhǎng)研發(fā)有線通信方面的芯片 。隨著寬帶市場(chǎng)的蓬勃興起，億恒適時(shí)地推出了10BaseS VDSL套片和ＡＲ2224以太網(wǎng)交換芯片以滿足制造寬帶通信設(shè)備的需要 。
1、10BaseS 是一種用VDSL技術(shù)在雙絞線上傳輸以太網(wǎng)幀的芯片組解決方案 。
　
圖1是一個(gè)10BaseS 調(diào)制解調(diào)器的功能框圖，簡(jiǎn)稱為10BaseS 物理層 。它由數(shù)據(jù)芯片ＰＥＢ22822、模擬芯片ＰＥＢ22811、放大芯片ＰＥＢ22810和混合線圈無(wú)源模塊四部分組成 。
ＰＥＢ22822是10BaseS 芯片組中最主要的，它可以產(chǎn)生基于QAM的VDSL數(shù)字信號(hào) 。該芯片本身支持以太網(wǎng)通用接口－－－傳輸媒體無(wú)關(guān)接口（MII）和其派生接口－－簡(jiǎn)化的ＭＩＩ（ＲＭＩＩ）與串行的ＭＩＩ（ＳＭＩＩ），可以與一般的以太網(wǎng)物理層芯片或支持標(biāo)準(zhǔn)接口的以太網(wǎng)交換芯片連接 。它可以被分別配置為局端和用戶端模式：按局端工作時(shí)，ＰＥＢ22822的以太網(wǎng)接口工作在物理層模式，與工作在媒體訪問(wèn)控制層（MAC）的交換芯片的ＭＩＩ接口相互通信；按用戶端工作時(shí)，PEB22822以太網(wǎng)接口工作在MAC模式，與工作在物理層的以太網(wǎng)物理層芯片的ＭＩＩ接口相互通信 。芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)與VDSL數(shù)據(jù)幀格式的相互轉(zhuǎn)換，這樣就能使以太網(wǎng)通過(guò)VDSL技術(shù)在雙絞線上延伸 。在控制方面，PEB22822內(nèi)部集成了一個(gè)單片機(jī)以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的操作和監(jiān)控，而標(biāo)準(zhǔn)軟件由集成電路供給商提供，無(wú)須自己編寫(xiě) 。另外也可以通過(guò)芯片內(nèi)部的串行接口由pc進(jìn)行控制 。
ＦＥＢ　22811是基于ＱＡＭ的ＶＤＳＬ模擬前端，ＶＤＳＬ系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)主要由它來(lái)完成 。芯片內(nèi)部不同的工作模式以及可調(diào)的濾波器可以支持對(duì)頻帶參數(shù)、ＱＡＭ的星座數(shù)與分割因數(shù)的靈活配置，從而可以根據(jù)各種寬帶接入的要求來(lái)選擇不同的上下行數(shù)據(jù)速率 。

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