１．１０ＢａｓｅＳ结构框图
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（１０ＢａｓｅＳＰＨＹ）。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。
图110BaseS物理层
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应商提供，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。
ＰＥＢ２２８１１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。
放大芯片ＰＥＢ２２８１０起线路驱动作用，是在双绞线上实现高速数据传送所需要的放大电路。
以上这三颗芯片相互配合，构成１０ＢａｓｅＳ芯片组。
１０ＢａｓｅＳＰＨＹ的另一部分是混合线圈无源模块。模块中分离滤波器的作用是抑制电话等低频业务中的高频谐波，混合线圈实现２线和４线的转换。混合线圈和传输线之间一般还有用于抑制上下行频带相互间谐波干扰的高通和低通滤波器。从用户端来看，因为上行数据使用高频频带而下行数据使用低频频带，所以发送上行数据加高通滤波器，接收下行数据则加低通滤波器。而局端则正相反，发送接口加低通滤波器，接收接口加高通滤波器。
１０ＢａｓｅＳＰＨＹ是通信设备的核心，它既可以用于局端，为以太网交换芯片增加ＶＤＳＬ接口从而扩展以太网范围，也可以用于用户端，设计以以太网接口作为终端接口的ＶＤＳＬ调制解调器，使用非常灵活。
２．基于ＡＲ２２２４的以太网交换机
ＡＲ２２２４的全称是Ａｒｄｅｎｔ２２２４，是支持网络管理功能的高端交换芯片。它共有２４个１０Ｍ／１００Ｍ自适应以太网端口，可以和各种多通道以太网物理层芯片或ＰＥＢ２２８２２这样支持以太网终端接口的芯片通过ＭＩＩ相连接。此外另有２个１０００Ｍ端口，可用于连接上级高速数据通道，也可连接其它的交换芯片以实现交换机的堆叠。芯片带有一个３２位的通用ＣＰＵ接口和一个串行接口，分别用来连接作为管理平台的３２位嵌入式精简指令集计算机（ＲＩＳＣ）ＣＰＵ或普通的８０５１单片机，在它们之上运行或复杂或简单的软件，从而实现特定的管理要求。ＡＲ２２２４还带有符合ＰＣ１００规范的同步ＤＲＡＭ接口和同步ＳＲＡＭ接口，通过这两个接口扩展外部存储器可以缓存信息包和ＭＡＣ地址表。另外对于第三节中所提及的管理功能，ＡＲ２２２４基本上都给予支持。
３．整体系统参考设计
在智能小区中设计一个采用以太网和ＶＤＳＬ技术的宽带接入系统是很复杂的，往往要根据不同的业务和环境在技术上做不同的处理。图２是一个整体系统参考设计方案，实际设计中还需对它进行裁减。
图2一个整体系统参考设计方案
可以看出，交换芯片的２４个１０Ｍ／１００Ｍ自适应以太网端口有８个和８路１０ＢａｓｅＳＰＨＹ芯片组相连，每个端口都可通过ＶＤＳＬ技术在双绞线上与远程用户终端通信。另外１６个与２个８通道物理层芯片相连，支持１６个１０Ｍ／１００Ｍ自适应以太网端口。这样就形成了包括１６个本地以太网终端和８个远程用户终端的交换式以太网络。
五、系统设计中的几点说明
１．前端混合线圈与滤波器
双绞电话线在一个频段上只能传送一个方向的信号。为了双向通信，上下行信号只能在双绞线上分处不同的频段。但调制解调器内部通常只用１个频率源来提供载波，这使得上下行信号工作在一个频段，从而必须要２对线（即４线）才行。２／４线转换的功能要依靠前端混合线圈实现，它和分离器、滤波器一样都是无源器件，理论上它们都可以由绕制电感线圈或用电容电阻的相应电路来完成。不过，由于ＶＤＳＬ的频率较高，设计性能理想的电路不是一件容易的事。一般建议使用第三方厂商专为特定的ＶＤＳＬ芯片组设计的专用模块，比如英国ＡＰＣ公司为１０ＢａｓｅＳ定做的ＡＰＣ７７１０１（分离器）和ＡＰＣ７７１１２，ＡＰＣ７７１１０（高通低通滤波器＋混合线圈）。这种方法集成度比较高，性能也有保障，但成本稍高。
２．交换机管理软件平台及其结构
全功能以太网交换机的网络管理软件需要在３２位嵌入式ＲＩＳＣＣＰＵ上运行，这种ＣＰＵ目前有很多种选择，比如摩托罗拉的ＭＰＣ８６０或ＡＲＭ系列，都是很成熟的产品。比较麻烦的是操作系统，以太网交换机的操作系统不仅要求支持ＴＣＰ／ＩＰ协议栈和各种网管功能，而且还要有很强的实时性，并且嵌入式的硬件平台决定了它不能占用太大的空间，所以自己从零开始研制开发是不现实的。尽管有人提出使用自由软件Ｌｉｎｕｘ的实时版，但这种方法的可靠性和安全性都得不到保证，市场上几乎看不到真正用它做的商业产品。可行的办法是选用一个商业化的成熟产品，图３以Ｗｉｎｄｒｉｖｅｒ公司的实时网络操作系统ＶｘＷｏｒｋｓ和网管平台ＴＭＳ为例介绍用这种办法开发管理软件的流程。
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