基于嵌入式構(gòu)架的有線上行接入系統(tǒng).pdf

1、目前,數(shù)字電視國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正在緊急制定當(dāng)中,數(shù)字電視技術(shù)在國(guó)內(nèi)迅速推廣,各種基于數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的增值業(yè)務(wù)層出不窮.新業(yè)務(wù)的開(kāi)展必然導(dǎo)致數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)朝交互式方向發(fā)展,因此,必須對(duì)傳統(tǒng)的單向HFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向改造,為用戶提供上行接入通道.本文研究的基于HFC的上行接入系統(tǒng)應(yīng)用于數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中,為交互式操作提供上行通道.接入系統(tǒng)的關(guān)鍵在于接入控制和信號(hào)傳輸.在交互式電視應(yīng)用中,上行接入系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)具有用戶數(shù)量多,單個(gè)用戶數(shù)據(jù)量少的特點(diǎn),因此,采用

2、P-ALOHA和S-ALOHA算法作為接入控制算法既可以在很大程度上降低系統(tǒng)復(fù)雜度,又可以滿足接入控制的要求.在HFC網(wǎng)絡(luò)中,5～40MHz的頻段劃分給上行接入通道工作,因此系統(tǒng)的傳輸部分采用調(diào)制傳輸方式.由于HFC信道中存在大量放大器,非線性問(wèn)題比較嚴(yán)重,而恒包絡(luò)的調(diào)制方式對(duì)非線性并不敏感.本文所述系統(tǒng)選用的CPFSK就是一種恒包絡(luò)調(diào)制方式.在本文討論的上行接入系統(tǒng)中,接收端的接入控制由嵌入式系統(tǒng)完成.該嵌入式系統(tǒng)分別采用嵌入式微處理

3、器MPC860和嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks作為硬件和軟件平臺(tái).MPC860采用PowerPC+CPM的雙內(nèi)核結(jié)構(gòu),接口豐富,具有強(qiáng)大的通信處理能力,因此一直被廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域;而VxWorks的高可靠性和實(shí)時(shí)性,使其成為復(fù)雜通信系統(tǒng)中嵌入式操作系統(tǒng)的首選.文章首先詳細(xì)介紹了接入系統(tǒng)的基本原理和關(guān)鍵技術(shù),包括調(diào)制技術(shù)、差錯(cuò)控制技術(shù)、多址接入技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù).其次,本文對(duì)CPFSK調(diào)制技術(shù)、多址接入技術(shù)和嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks

4、進(jìn)行了較為深入的研究,著重分析了基于VxWorks的軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),包括內(nèi)核機(jī)制、I/O系統(tǒng)、BSP系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).最后,本文實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于HFC網(wǎng)絡(luò)的上行接入系統(tǒng),詳細(xì)討論了發(fā)送端和接收端的設(shè)計(jì)方法.發(fā)送端由基于軟件的接入控制模塊和基于FPGA的CPFSK調(diào)制模塊組成,實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的接入和傳輸.接收端基于嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建,采用ASIC進(jìn)行信號(hào)解調(diào),得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)MPC860做協(xié)議處理后,通過(guò)以太網(wǎng)送給控制服務(wù)器.本章給出了具體的系統(tǒng)軟