三、快速以太网交换机
今天的以太网事实上几乎成了企业规模局域网络中的标准 。它源自IEEE802.3(10M)标准,并发展出一系列相关标准,包括802.3U(10M/100M自适应)、802.3x(全双工)、802.3z(1000M)等 。不过,这些标准的基本工作原理是不变的,它们都采用载波侦听/冲突检测(CSMA/CD)技术来避免冲突实现通信 。每个通信节点的工作原理可描述如下:
1)假如线路空闲,则可随时发送数据;
2)假如线路忙,等待一段时间后再发送;
3)假如与别的节点发生冲突,暂时放弃发送,等待一段时间后再回到第一步 。
早期的以太网设备主要使用集线器,每个节点发送的通信包都需要在集线器的所有端口上广播,所以带宽指标并非独占而是共享 。而以太网交换机是一种在第二层,即数据链路层上工作的交换设备,它和集线器最大的不同在于能够自学习每个包的源地址和目的地址,并能动态建立一张转发路径表,由此使各个节点发送的数据包只在相对应的端口中发出而无须每次都广播,带宽指标是独占而非共享,这样就极大地提高了通信效率和安全性 。
以太网交换机的核心技术是交换芯片,但网管软件同样重要 。在目前的宽带接入系统中,对交换机治理的要求越来越高,这些要求主要包括:对虚拟专用局域网(VLAN)、端口禁用/启用、业务优先级区分(CoS)、端口分组治理、流量控制以及简单网络治理协议(SNMP)和远程网络监控协议(RMON)等治理软件给予支持 。交换芯片对这些治理功能的支持固然是前提,但开发一个针对特定治理要求的治理软件仍然是一项艰巨的工程,往往需要使用一个成熟的实时网络操作系统的作为平台 。
四、VDSL和以及网交换技术的实施方法
德国半导体公司亿恒科技是在欧洲排名前三位的集成电路供给商,擅长研发有线通信方面的芯片 。随着宽带市场的蓬勃兴起,亿恒适时地推出了10BaseS VDSL套片和AR2224以太网交换芯片以满足制造宽带通信设备的需要 。
1、10BaseS 是一种用VDSL技术在双绞线上传输以太网帧的芯片组解决方案 。
图1是一个10BaseS 调制解调器的功能框图,简称为10BaseS 物理层 。它由数据芯片PEB22822、模拟芯片PEB22811、放大芯片PEB22810和混合线圈无源模块四部分组成 。
PEB22822是10BaseS 芯片组中最主要的,它可以产生基于QAM的VDSL数字信号 。该芯片本身支持以太网通用接口---传输媒体无关接口(MII)和其派生接口--简化的MII(RMII)与串行的MII(SMII),可以与一般的以太网物理层芯片或支持标准接口的以太网交换芯片连接 。它可以被分别配置为局端和用户端模式:按局端工作时,PEB22822的以太网接口工作在物理层模式,与工作在媒体访问控制层(MAC)的交换芯片的MII接口相互通信;按用户端工作时,PEB22822以太网接口工作在MAC模式,与工作在物理层的以太网物理层芯片的MII接口相互通信 。芯片内部实现以太网与VDSL数据帧格式的相互转换,这样就能使以太网通过VDSL技术在双绞线上延伸 。在控制方面,PEB22822内部集成了一个单片机以实现独立的操作和监控,而标准软件由集成电路供给商提供,无须自己编写 。另外也可以通过芯片内部的串行接口由pc进行控制 。
FEB 22811是基于QAM的VDSL模拟前端,VDSL系统的调制和解调主要由它来完成 。芯片内部不同的工作模式以及可调的滤波器可以支持对频带参数、QAM的星座数与分割因数的灵活配置,从而可以根据各种宽带接入的要求来选择不同的上下行数据速率 。
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