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调制解调的数字实现

。调制解调的数字实现,使得通过更新DSP程序能够实现更高速度的通信,而不改动Modem硬件。uP执行AT命令的解释和有关的纠错控制以及数据压缩处理(V.42、V.42bis)。NVRAM用来储存Modem初始参数或电话号码。FLASH MEMORY用来存放uP的工作程序，只要通过更新FLASH MEMORY的内容就可实现Modem的升级。由于Modem 片组的厂商的不同考虑,目前Modem片组一般由两或三片组成。

·56k Modem的传输原理
PSTN上量化噪声限制了Modem的速度,使得话音信道的速率限制在35Kbps左右。但量化噪声只影响模数转换,而不影响数模转换,而在接入端Modem(ISP或联机服务商一端)与PSTN之间以数字线相连，不存在任何模数转换,那么这种由接入服务端向模拟用户端的下载数据传输就不会有任何的信息丢失。
考虑到用户访问Internet的习惯以及上述实现的具体问题，通过普通电话线在以56Kbps接入时采用非对称的工作方式,如图6。

PC

Access
Server
Modem
PSTN
56k Modem
上行速度33.6K bps

下行速度56K bps

图6 56k的Modem传输速率示意图

用户下载(接收数据)速率可达56Kbps,上行(发送数据)速率为33.6Kbps。由于在实际应用中,用户使用得最多的还是下载数据,对发送速率的要求并不明显,因而这种非对称的56Kbps技术的实用性是显而易见的。

·56k Modem的标准两大阵营
由于高速Modem的良好应用前景,推动了众多厂商竞相进入这一领域。目前,在新的56Kbps产品遵循何种标准方面已形成了两大阵营:以Rock well和Lucent为代表的K56Flex,其支持者包括Hayes、Ascend、Microcom和Motorola等;另一方是以USR为代表的X2技术,得到了包括3Com、American Online、CompuServe、Prodigy和MCI等ISP的支持。
其中K56flex是一个由朗讯技术公司和Rockwell国际公司共同开发的56Kbps调制解调器标准 ,并得到了"开放56K论坛"的监督及支持。在全部已安装的网络接入设备中支持K56flex技术的占94%,具有绝对优势。

由于K56flex已成为业界最为普遍的选择。我们的Quidway A8010产品选择了如下技术方案：
a.支持K56flex 56kbps Modem标准
b.可通过免费软件升级,支持ITU_T 56k bps Modem（V.90）

3、协议处理部分
协议处理软件是AS系统中较为庞大的部分，负责本系统中全部的协议处理功能，系统结构框图如下：

Telnet Server
SNMP Agent
Routing Protocol
AAA Client
Socket API

TCP
UDP

IP
ICMP
ARP

NetWork Interface
Dial_In接口
WAN接口
LAN接口

图7 路由协议结构

对系统中各具体协议，可以参阅相关RFC文档，这里仅给出相应文档编号。
Dial_In接口，PPP协议：:RFC1661
LAN接口，IP_E，IP_IEEE协议：:RFC804,RFC1042
ARP协议：RFC826
ICMP协议：RFC792
IP协议：RFC791
TCP协议：RFC793
UDP协议：RFC768
Telnet：RFC854，RFC855
SNMP：RFC1157
Routing Protocol：包括RIPv2，OSPFv2等；RFC1058，RFC1583
AAA Client，包括RADIUS：RFC2058

三、国外同类产品情况简要比较
·国内外现状
目前，国内和国外所使用的大型数据接入设备主要有3Com公司AccessBuilder系列，ASCEND公司的MAX系列和CISCO公司Access Server系列，其中3Com公司有AB8000，但由于其与USR合并, 3Com公司已开始主推USR公司的Total Control,其它较著名产品有: ASCEND公司的MAX4000与MAX TNT，CISCO公司的AS5200及AS5300。除此以外，市场上还有LIVINGSTON公司的PORTMASTER， Nortel公司的DS112, Ericsson公司的AXE-IAS和ECI Telematics公司的Nevada 200等。（参见下表）

·Quidway A8010与国外同类接入产品的比较
3COM/USR ASCEND CISCO 深圳华为

Total Control
MAX TNT
AccessPath
Quidway A8010
最大端口数
235
672
2520
11520
扩展能力
1
3
1
1
可靠性
稳定
稳定
稳定
稳定
热插拔
可
否
可
可
56K Modem
X2
K56 Flex
X2或K56 Flex
K56 Flex
VPN支持
PPTP,VTP
PPTP,ATMP
L2F或L2TP
PPTP
路由协议
较丰富
RIP2,OSPF,BGP4
全部
RIP,RIP2，OSPF
接入信令支持
ISDN PRI
ISDN PRI，帧中继
ISDN PRI,R2
ISDN PRI, No.7,
中国一号、帧中继
Radius tacacs
支持
支持
支持
支持
防火墙

包过滤
包过滤加地址转换（Cisco PIX）
包过滤加地址转换

四、Quidway A8010系统结构及其硬件特性
Quidway A8010产品是一种大型接入服务器。它采用多层机框结构，特别适合邮电等大型ISP的使用.
1、硬件基本结构
Quidway A8010由一个主控框与若干功能框组成。每个功能框可同时接入240个用户，系统最大可接入48个功能框，最大设计容量为48×240 = 11520路。其基本结构如图8所示：
告警、风扇
告警、风扇

．．．．．．

告警、风扇
接入功能框 2
接入功能框 8

接入功能框 1
接入功能框 7

接入功能框 0
接入功能框 6

时 钟 框(可选)
接入功能框 5
接入功能框 47

主 控 框
接入功能框 4
接入功能框 46
接入功能框 3
接入功能框 45
机架1 机架2 　．．．．．． 机架9

图8 Quidway A8010 满配置结构示意图
每个功能框由四个基本接入模块组成，如图9所示：

1　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

D
M
U

D
M
U

R
P
U

D
M
U

D
M
U

DMU

DMU

RPU

DMU

DMU

DMU

DMU

RPU

DMU

DMU

DMU

DMU

RPU

DMU

DMU

基本模块3
基本模块2
基本模块1
基本模块0

图9 Quidway A8010 接入功能框结构图
基本接入模块主要由两类单板组成：
RPU－－路由协议处理单元板，提供一个以太网接口和两条E1接口，主要完成E1的接入、路由协议的处理。
DMU－－数字Modem处理单元板，主要完成对Modem的数据的处理，每块DMU可以处理16路56K MODEM接入。

2、功能划分
（1） 主控框：主要完成NO.1、NO.7、DSS1信令的处理，提供设备的时钟及各种信号音，完成时隙的交换，监视和控制E1的接入。另外， 维护终端可通过串口接到主控框上，完成系统的维护、管理及程序加载。
（2） 功能框：主要由4个基本模块组成。完成E1的接入，完成对Modem数据的处理，路由协议的处理，提供以太网接口。

3、系统结构与工作原理
Quidway A8010接入服务器系统逻辑框图如图10所示：

图10 Quidway A8010系统逻辑结构框图
注：1、D-ch用于NO.7或ISDN PRI DSS1信令的处理；
2、B-ch用于给接入用户送音等处理；
3、HDLC用于建立RPU与MPU的通信链路；

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