CN1805473A - 网络媒体话机的无线网络接口设置方法和装置 - Google Patents
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Abstract
网络媒体话机终端的无线网络接口的设置方法及装置,以网络媒体话机终端作为的无线网络接口的基础,网络媒体话机终端设有将目标被叫号码映射为相应的网关IP地址的IP电话模块,终端整机设有PCI总线、CPU、在PCI总线上和支持流媒体的MPEG2-4解码、视音频编码处理、A/D转换的多媒体处理模块,所述多媒体处理模块包括语音/多媒体处理器和DSP处理模块,PCI总线上设有无线网络适配接口模块或无线适配接口模块与局域或广域连接模块,采用针对无线网络接入设备接口特征的适配接口模块作为网络媒体话机终端的网络扩展适配接口模块,所述无线网络适配接口模块与网络媒体话机终端内部的***总线连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种网络媒体话机终端的无线网络接口的设置方法和***装置,尤其是通过采用带有DSP处理器的无线网络通信外设适配接口模块,使网络媒体话机终端成为支持室内无线互联终端、固定宽带无线网络终端和移动网络通信媒体终端。涉及网络媒体话机终端通过无线网络通信外接设备可扩展多种无线网络环境的应用功能。
背景技术
目前通信网络的发展遵循着这样一个趋势,即由传统的面向语音传输的单一业务网向着新一代的面向数据、语音、视频的综合业务网演进。传统的语音通信网是在电话网的基础上建立的,虽然经历了多年的数字化改进,出现了面向数据传输的DDN(DigitalData Network)技术,面向综合业务的B-ISDN技术以及高速的数字接入技术,但整个网络的结构特征依然没有改变,其交换方式仍以电路交换为主,而其复杂的信令体系使网络控制高度集中化,缺乏灵活性,这些特征对于实现包括数据,多媒体信息在内的综合业务来说都是不利的因素。为了解决这个问题,业界提出了下一代网络(NGN:NextGeneration Network)的概念,其核心思想是业务驱动,即媒体与传输分离,传输与控制分离,它并不要求物理层面上实现电视网,电信网和计算机网的结合,而是在高层业务上实现三网的融合,为语音,数据,视频等各种业务在三网上的传输提供一个统一开放的平台。在这种情况下,新的网络体系结构要求进一步简化网络的控制功能以实现平台的统一,这就要求终端的智能化,以取代传统的包括语音电话、电视在内的哑终端。
随着无线LAN的迅速发展,包括提供802.11无线LAN通信***、无线LAN通信方法等无线技术多种类和多标准的方式共存,尤其是涉及在2.4GHz的ISM频带上支持无线LAN和无线PAN标准的多模式硬件也可以实现语音,数据,视频等各种业务在三网上的传输。
CN200420078125.8和CN200410041512.8公开了一种网络媒体话机终端和其应用通信方法,此终端以网络为通信传播媒介,设有将目标被叫号码映射为相应的网关IP地址的IP电话模块,整机设有PCI总线、主CPU、在PCI总线上设有以太网接口,和支持流媒体的MPEG-4解码、视音频编码处理、A/D转换的多媒体处理模块,所述多媒体处理模块包括语音/多媒体处理器和DSP处理模块、在所述语音/多媒体处理器通过D/A转换连接出电话和视频信号媒体端口,在主CPU硬件和操作***软件协调下的实现I/O通讯,在SIP通讯协议和MPEG-4流媒体格式的基础上进行通信。支持INTERNET漫游和PSTN同一帐户PSTN接入漫游;具有话机功能:无线适配支持可视电话;多媒体功能:在线支持电视机,音响等。智能化的终端——网络媒体话机终端具有强大的计算处理能力,能够完成应用层面各种通信协议。智能化的通信终端和传统的终端相比,其软硬件结构的设计都要复杂的多。网络媒体话机终端作为接入网络呼叫中心平台的用户端设备,除了需要具备多业务的传送能力,还需具备接入手段的多样化。在无线接入日益普及的情况下,考虑无线接入是其值得改进之处。
如果网络媒体话机终端具备了无线网络接入的功能,那么电信服务商就可以在无线覆盖的范围内快速地为用户提供业务,节省接入线路的投资,缩短业务开通的时间,也使网络的统一管理延伸到了用户侧。
如何快速、有效、灵活、低成本提供客户所需要的各种业务成为电信服务商首要考虑的问题。而无线接入方式在一定程度上满足了电信服务商的这一需要。随着IP网成为基础网以及三网融合的发展,互联网在向有线宽带发展的同时开始向无线网络方向发展。无线通信方式是通讯网络的最灵活的接入方式,而数据通信产业和无线通信产业的技术融合是最终实现“Any to Any”的通信的关键所在。互联网及数据通信产业的发展加快了无线通信产业的演进,使无线通信产业在技术上能更好的满足对数据业务(主要是IP业务)快速增长的需求。目前,主流的无线网络数据技术包括:
1、GSM/GPRS接入技术:GSM是一种起源于欧洲的移动通信技术标准,是第二代移动通信技术。该技术是目前个人通信的一种常见技术代表。它用的是窄带TDMA,允许在一个射频即′蜂窝′同时进行8组通话。GSM是1991年开始投入使用的。到1997年底,已经在100多个国家运营,成为欧洲和亚洲实际上的标准。GSM数字网具有较强的保密性和抗干扰性,音质清晰,通话稳定,并具备容量大,频率资源利用率高,接口开放,功能强大等优点。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准,此前一直是采用蜂窝模拟移动技术,即第一代GSM技术(2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络)。目前,***、***各拥有一个GSM网,GSM手机用户总数在1.4亿以上,为世界最大的移动通信网络。GPRS是分组交换技术。由于使用了"分组"的技术,下载资料和通话是可以同时进行的。发展GPRS技术十分"经济",因为它只需对现有的GSM网络进行升级即可。GPRS的用途十分广泛,包括通过手机发送及接收电子邮件,在互联网上浏览等。
GPRS的最大优势在于:它的数据传输速度非WAP所能比拟。目前的GSM移动通信网的数据传输速度为每秒9.6K字节,而GPRS达到了115Kbps,此速度是常用56Kmodem理想速率的两倍。除了速度上的优势,GPRS还有′永远在线′的特点,即用户随时与网络保持联系。
2、CDMA接入技术:CDMA"码分多址分组数据传输技术",被称为第2.5代移动通信技术。CDMA手机具有话音清晰、不易掉话、发射功率低和保密性强等特点,发射功率只有GSM手机发射功率的1/60,被称为"绿色手机"。更为重要的是,基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能。CDMA并不给每一个通话者分配一个确定的频率,而是让每一个频道使用所能提供的全部频谱。因此,CDMA数字网具有以下几个优势:高效的频带利用率和更大的网络容量、简化的网络规化、通话质量高、保密性及信号覆盖好,不易掉话等。另外,CDMA***采用编码技术,其编码有4.4亿种数字排列,每部手机的编码还随时变化,这使得盗码只能成为理论上的可能。
WCDMA技术能为用户带来了最高2Mbit/s的数据传输速率,在这样的条件下,现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松的传递。WCDMA的优势在于,码片速率高,有效地利用了频率选择性分集和空间的接收和发射分集,可以解决多径问题和衰落问题,相比第二代的移动通信技术,WCDMA具有更大的***容量、更优的话音质量、更高的频谱效率、更快的数据速率、更强的抗衰落能力、更好的抗多径性、通过有效的利用宽频带,不仅能顺畅的处理声音、图象数据、与互联网快速连接;此外WCDMA和MPEG-4技术结合起来还可以处理真实的动态图象。
3、CDPD接入技术
CDPD接入技术最大的特点就是传输速度快,最高的通信速度可以达到19.2kbps。另外,在数据的安全性方面,由于采用了RC4加密技术,所以安全性相对较高;正反向信道密钥不对称,密钥由交换中心掌握,移动终端登录一次,交换中心自动核对旧密钥更换新的密钥一次,实行动态管理。此外,由于CDPD***是基于TCP/IP的开放***,因此我们可以很方便地接入Internet,所有基于TCP/IP协议的应用软件都可以无需修改直接使用;应用软件开发简便;移动终端通信编号直接使用IP地址。CDPD***可与公用有线数据网络互联互通。
4、固定宽带无线接入(MMDS/LMDS)技术
宽带无线接入***可以按使用频段的不同划分为MMDS(Multi-channel Multi-pointDistribution Service)和LMDS(Local Multi-point Distribution Service)两大系列,中文含义叫本地多点分配业务。这是一种微波的宽带技术,又被喻为"无线光纤"技术。它可在较近的距离实现双向传输话音、数据图像、视频、会议电视等宽带业务,并支持ATM、TCP
22 IP和MPEG2等标准。采用一种类似蜂窝的服务区结构,将一个需要提供业务的地区划分为若干服务区,每个服务区内设基站,基站设备经点到多点无线链路与服务区内的用户端通信。每个服务区覆盖范围为几公里至十几公里,并可相互重叠。由于NMDS/LMDS具有更高带宽和双向数据传输的特点,可提供多种宽带交互式数据及多媒体业务,克服传统的本地环路的瓶颈,满足用户对高速数据和图像通信日益增长的需求,因此是解决通信网接入问题的利器。
5、蓝牙技术:蓝牙的英文名称为"Bluetooth",实际上它是一种实现多种设备之间无线连接的协议。通过这种协议能使相关电脑外设和家庭Hub等包括家庭RF的众多设备之间进行信息交换。蓝牙应用于手机与计算机的相连,可节省手机费用,实现数据共享、因特网接入、无线免提、同步资料、影像传递等。蓝牙具有一对多点的数据交换能力,基本通信速度为750kbits/s,不过现在带4Mbits/s IR端口的产品已经非常普遍,而且最近16Mbits/s的无线适配也已经被批准。
6、Home RF技术:Home RF主要为家庭网络设计,旨在降低语音数据成本。为了实现对数据包的高效传输,Home RF采用了IEEE802.11标准中的CSMA
22CA模式,以竞争的方式来获取对信道的控制权,在一个时间点上只能有一个接入点在网络中传输数据。HomeR F提供了对流业务(StreamMedia)的真正意义上的支持。由于对流业务规定了高级别的优先权并采用了带有优先权的重发机制,这样就确保了实时性流业务所需的带宽和低干扰、低误码。HomeRF工作在2.4GHz频段采用数字跳频扩频技术,速率为50跳/s共有75个带宽为1MHz跳频信道。调制方式为恒定包络的FSK调制,分为2FSK与4FSK两种。采用调频调制可以有效地抑制无线环境下的干扰和衰落。在2FSK方式下,最大数据的传输速率为1Mb/s;在4FSK方式下,速率可达2Mb/s。最新版Home RF2.x中,采用了WBFH(widebandfrequencyhopping)技术来增加跳频带宽,从原来的1MHz增加到3MHz、5MHz,跳频的速率也增加到75跳22s,其数据峰值也高达10Mb/s,接近.IEEE802. 11b标准的11Mb/s,基本能满足未来的家庭宽带通信。
7、无线局域网:无线局域网wireless LAN,简称WLAN
是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它不受电缆束缚,可移动,能解决因有线网布线困难等带来的问题,并且组网灵活,扩容方便,与多种网络标准兼容,应用广泛等优点。WLAN既可满足各类便携机的入网要求,也可实现计算机局域网远端接入、图文传真、电子邮件等多种功能。
8、3G通信技术
3G是第三代移动通信***的通称。与现有的移动语音网络技术相比,3G技术的主要优点是利用先进的空中接口技术(包括对频谱的高效利用)、核心网全面的IP包交换及控制技术,能极大地增加***容量、提高端到端通信质量和提供更高数据传输速率,包括实现实时语音视频、高速多媒体和移动Internet访问及相关业务。室外静止或步行时速率为384kbps,而室内为2Mbps。但这些要求并不意味着用户可用速率就可达2Mbps,因为室内速率还将依赖于建筑物内详细的频率规划以及组织与运营商协作的紧密程度。3G的核心网络将向全IP网络演进,符合演进中网络融合的大势所趋。
无论电信服务商选择何种无线接入技术标准,在很大的程度上它们的核心网络CN都是可以共用的,并且必将朝着面向全IP的方向演进和发展:网络媒体话机终端语音、数据、多媒体等业务形式的承载是基于IP的;网络媒体话机终端端到端的业务呼叫模型是基于IP的;网络媒体话机终端和网络呼叫中心平台设备组网、业务传送是基于IP的;核心的网络交换和呼叫控制信令也将是基于IP的;面向网络媒体话机终端***开发的所有网络应用也是基于IP的。而且从用户应用的角度看:终端用户并不关心运用商所采用的无线网络空中接口技术类型,而是通过无线网络可以用网络媒体话机终端做什么样的应用,所以从业务种类及应用的角度来看,最终的网络媒体话机终端***可以看作是一套采用网络(包括无线网络)接入手段的、端到端的基于IP的多媒体应用***。
CN01219806公开了一种可互联网访问的无线通信终端及辅助通信终端:上述终端均包含微处理器、存储器和用于进行无线通信的无线接口和无线收发装置,并且无线通信终端还包括的PC接口和网络接口,使其能与PC机和与计算机网络进行通信,使用时将辅助通信终端嵌入到受控设备中,组成电器设备的无线智能信息网,这样对电器设备的控制能力较强、受环境的影响较小,便于设备的集中和远程监控。
CN02140673公开了一种便携式信息终端:包括带有数据输入部分的输入面板和位于上述输入面板相反位置的背面。可在其上安装具有无线通信功能的无线通信模块,并且,通过将无线通信模块插槽配置在上述背面尽可能远离上述输入面板方向的位置,从而可抑制安装在无线模块插槽上的无线模块用天线电波的收发效率的恶化。
上述类似机顶盒的方案成本和价格均不利于普及的进入家用,而且在运营增值服务方面也受限较多。
技术方案
本发明目的是提供一种网络媒体话机终端的无线网络接口的设置方法和***装置,包括对CN200410041512.8公开了一种网络媒体话机终端和其应用的扩展和改进,提供一种具备了无线网络接入的功能网络媒体话机终端,具备多业务的传送能力,具备接入手段的多样化。电信或内容服务商就可以在无线覆盖的范围内快速地为用户提供业务,节省接入线路的投资,缩短业务开通的时间,也使网络的统一管理延伸到了用户侧。
本发明的目的在于提供一种适用于多标准无线驱动器网络媒体话机终端,可设有多标准无线驱动的软件和装置。通过设计和配置针对无线网络接入通信设备的一般接口的网络适配接口模块,使网络媒体话机终端支持与无线网络收发终端的连接。网络媒体话机终端通过设计通用、系列化的网络适配接口模块,使网络媒体话机终端通过无线网络通信外设扩展多种无线网络环境的应用功能。
本发明的目的还在于提供一种成本和价格适于普及和进入家用,而且在运营增值服务方面开展一个广阔的应用空间。
本发明的目的还在于将以太网和无线通信结合起来,尤其是将蓝牙,GSM/GPRS,CDMA等现有的手机终端与网络媒体话机终端进行充分的结合。充分发挥二者的优越性,可以大大提高网络媒体话机终端的应用范围和可靠性。
本发明的技术方案是:网络媒体话机终端的无线网络接口的设置方法,以网络媒体话机终端作为的无线网络接口的基础,网络媒体话机终端设有将目标被叫号码映射为相应的网关IP地址的IP电话模块,终端整机设有PCI总线、CPU、在PCI总线上和支持流媒体的MPEG2-4解码、视音频编码处理、A/D转换的多媒体处理模块,所述多媒体处理模块包括语音/多媒体处理器和DSP处理模块、在所述语音/多媒体处理器通过D/A转换连接出电话和音视频信号媒体端口,其特征是PCI总线上设有无线网络适配接口模块或无线适配接口模块与局域或广域连接模块,采用针对无线网络接入设备接口特征的适配接口模块作为网络媒体话机终端的网络扩展适配接口模块,所述无线网络适配接口模块与网络媒体话机终端内部的***总线连接。
所述适配接口模块应对网络媒体话机终端的无线网络应用环境,采用系列化的功能接口协议及对应的设计方案,无线网络适配接口模块支持通过系列无线网络外设接入网络媒体话机终端,支持其业务应用;
适配接口模块采用通用的嵌入式接口,结合采用多端口存储器来支持处理器间的通信方法,通过***总线与网络媒体话机终端集成,启动后,适配接口模块在软件驱动下自动完成初始化和数据收发转存任务。适配接口模块电路板制作采用电磁兼容性(EMC)设计。
但适配接口模块不采用通用的嵌入式接口也是一种方式,可用网络媒体话机终端的CPU支持,通过***总线(如PCI总线)支持多协议的无线接入模块PC CARD(PCMCIA)接入模块(包括扩展的模块)工作。无线接入模块还包括多款无线通信中继模块。
网络媒体话机终端的无线网络接口的装置:所述适配接口模块作为网络媒体话机终端的网络扩展接口模块,适配接口模块包括主控模块及接入模块,并与网络媒体话机终端的***内部总线相应位置连接;接入模块采用PC CARD(PCMCIA)接入模块,网络媒体话机终端设置PCMCIA无线适配接口模块的PC卡插槽。可使网络媒体话机终端通过PIN-68接口经无线NIC接入无线网络;
无线适配接口模块包括主控模块及包括USB2.0接入模块,可使网络媒体话机终端通过与无线收发外设RNT连接,接入无线网络;适配接口模块包括主控模块及包括蓝牙(Bluetooth)接入模块,配合带有蓝牙(Bluetooth)通信功能的手机(MT),可使网络媒体话机终端接入2.5G-3G无线移动数据网络。
网络媒体话机终端通过接入中的标准RJ-45网络接口模块和配置系列无线网络MCU适配接口模块,便于网络媒体话机终端在室内、局域网、广域网、移动网等不同无线网络应用环境下与无线通信外设的兼容连接,并通过无线通信外设,进入IP核心网络。
本发明可应用于网络媒体话机终端在多种无线接入网环境的接入,采用上述结构后的网络媒体话机终端具有适用范围广、接续速度快,组网灵活,扩容方便与及成本低等优点。此终端以网络为通信传播媒介。网络媒体话机终端作为接入网络呼叫中心平台的用户端设备,除了需要具备多业务的传送能力,还需具备接入手段的多样化。
网络媒体话机终端采用嵌入式实时多任务操作***,基于IP网络接入技术,遵循以太网TCP/IP协议,可支持IPv4和IPv6,并支持符合SIP标准的多媒体通信业务。该终端具备很强的灵活性和网络扩展性,可以支持通信网络技术和未来新型多媒体会话协议。从网络媒体话机终端的技术框架分析:在硬件体系上:网络媒体话机终端设备拥有核心处理器(CPU)、存储器(Memory)、***设备和网络通信能力,相当于超微型的计算机设备。
在软件体系上:嵌入式操作***运行在网络媒体话机终端设备的硬件上,向用户应用提供任务调度、设备管理、内存及其他资源分配等基本功能。采用主流的通用嵌入式操作***:Windows CE系列(含Pocket PC)或嵌入式Linux。网络接口的解决方案采用现有的通过通用的总线与***设备相连接。
网络媒体话机终端的接口一般是指主板和某类外设之间的适配电路,其功能是解决主板和外设之间在电压等级、信号形式和速度上的匹配问题。因此适配不同类型的外设需要不同的接口,这些接口可以是部分通用的。存储***、电话手柄、音视频设备以及输入设备则是网络媒体话机终端***的基本组成部分,它们的实现主要取决于用户的需求,应用环境,开发成本和周期等因素。网络媒体话机终端接口可以完全定制,可以采用通用的高性能可扩展适配功能的接口模块。由于DSP芯片解决方案的网络媒体话机终端集成了CPU、解复用、音频视频解、二维图形处理、编码和外设端口等模块。为节省芯片面积,这些独立部分是通过总线方式连接在一起的。为改进***的性能,通常是从提高CPU的速度、增强二维乃至三维图形的处理能力、增加外设端口的接口数目和类型等方面着手,从而从总体上提高***的交互处理能力。
针对无线网络的环境条件和业务应用需求:无线网络的接入可以在以太网基础上通过无线Hub、无线接入站(Access Point,RNT,亦译作网络桥通器)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现。目前无线设备通信厂商除了生产通用接口无线网卡外,通常还提供多款无线通信中继模块供配套使用。
在不改变网络媒体话机终端整体硬件结构及适配机外总线(Peripheral Bus-外设总线)的情况下通过对嵌入式软件的升级可以达到对无线网络接入的支持。硬件上,网络媒体话机终端要求小型化、高可靠性。在网络媒体话机终端中集成针对无线通信外设的适配网络接口模块,采用专用集成电路。在设计过程中同时还需考虑到电磁干扰的抑制和电磁兼容性设计。
具有无线网络接口模块的网络媒体话机终端的机外总线:指与外部设备接口的总线,实际上是一种外设的接口标准。目前流行的无线通信外设接口标准有:RJ-45、USB和PCMCIA三种。前两种是无线通信中继模块的设备接口,后一种新型外部总线可以用来连接通用接口无线网卡。网络媒体话机终端基于机内总线协议的网络适配接口模块的基本功能是能够自主地与符合系列无线通信协议的无线通信设备进行通信。网络适配接口模块其硬件电路包括与网络媒体话机终端***总线的通信接口、与外设无线通信控制器的硬件接口、机外总线数据缓冲存储器的接口等部分。
接口还可以采用多端口存储器来支持处理器间的通信,用业界标准的简单SRAM接口对基带处理器之间的数据传输,集成了存储器和控制逻辑,同时存取共用的中心存储器。每个端口具有独立的控制、地址和I/O引脚,因此可实现存储器中任何位置的独立、异步读写操作。UART驱动,通过对主控模块控制寄存器的直接编程,实现AT命令的发送、无线通信外设应答信号以及工作状态的检测。
本发明的特点是:这是具备了无线网络接入的功能网络媒体话机终端,具备多业务的传送能力,具备接入手段的多样化。使网络的统一管理延伸到了用户侧。适用于多标准无线驱动器,网络媒体话机终端可支持与无线网络收发终端的连接。网络媒体话机终端通过设计通用、系列化的网络适配接口模块,使网络媒体话机终端通过无线网络通信外设扩展多种无线网络环境的应用功能。
因为无线通信能力包括多种无线接入手段,如无线局域网(WLAN),蓝牙,GSM/GPRS,CDMA和未来的3G网络。无线网络接入可以通过物理层接口使用无线信道替代通常的有线信道,而物理层以上各层不变。这样做的最大优点是上层的网络操作***及相应的驱动程序可不做任何修改。无线网络也从数据链路层接入。这种接口方法并不沿用有线局域网的MCA协议,而采用更适合无线传输环境的MAC协议。在实现时,MAC层及其及其以下层对上层是透明的,配置相应的驱动程序来完成域上层的接口,这样可保证现有的有线网操作***或应用软件可在无线局域网上正常运转。
目前,大部分无线网络通信设备厂商提供的无线网络通信***收发设备除了采用数据链路层接口方法外,还采用了标准接口技术,其目的是为了便于终端应用***的模块结构设计,可以得到不同无线网络技术标准的广泛支持,也便于生产与之兼容的无线网络通信外部设备和软件。
网络媒体话机终端增加针对不同的无线网络通信外设MCU的适配接口:通过不同无线技术和协议标准的无线通信收发终端设备,就可以接入不同的无线网络。网络接口可以选择在OSI参考模型的物理层或数据链路层。
本发明的意义还在于:从NGN的概念提出到ITU-T对NGN的特征形成共识,反映了电信界对于分组交换(IP)技术可能带来的业务模式创新能力的理解在不断加深。为了在围绕统一和稳定的核心承载网络的技术下由多种多样的接入网络支持开放的、客户化的业务,业务和承载的分离是必要的条件。但是,为了能够在分离的环境下支持开放的、可管理的业务,必须要建立一个接入无关、业务无关、应用无关的分布式的可管理的用户—网络接口环境。网络媒体话机终端网络适配接口通过对无线网络技术和需求的分析,提出了一种以支持MCU接口为目标的,基于无线网格业务基础设施体系结构的,建立在业务会聚平台上,由一系列接入业务会聚点、访问网络用户承载会聚点、访问网络用户业务会聚点、无线本地网络业务集成点和业务会聚平台组成的网络媒体话机终端网络适配接口模块方案。
针对网络媒体话机终端的设计,网络运营商和用户可能要求多种不同类型的应用。除了标准的有线网络接入外,用户还需要适应无线网络接入环境对应的解决方案。作为网络扩展应用,网络媒体话机终端都提供三个方面的能力:丰富而全面的多媒体体验、通过电视用户界面(UI)实现最佳的Web浏览体验以及可扩展的应用和服务(以增强用户体验)。这些应用包括:通过无线网络接入的多媒体功能、高级浏览功能、丰富的应用程序功能和软件式服务、个人视频录制器(PVR)。视频点播(VOD)。电子节目指南(EPG)。电子邮件/Internet访问。电子商务、增强的节目功能。Voice over IP(VoIP)和即时信息(IM)。
网络媒体话机终端通过无线网络环境可以智能化地更新服务。为了保证积极的投资回报,在部署网络媒体话机终端时,其接口必须易于在更新网络环境时使用。通过更新网络,可以提高维护效率和增进用户的满意度。由于可以通过接口不断地刷新网络接口设备,因此,设备不会迅速被淘汰,而用户也可以获得最新的网络应用环境。
以往的无线通信模块只能配合网络业务应用终端构成一整套全面的解决方案,这往往是一个大而全的***,价格也比较昂贵。无线通信模块无法脱离终端***独立选择使用,这也使得无线网络的业务终端受制于特定无线网络对应用的限制。但是随着多种无线网络标准的逐步推广应用,广大的普通消费者的消费需求开始提升,无线通信模块必须把安装、维护、使用都变得简单,并且,将不再依赖于终端业务应用***而自成***。目前大多数无线网络产品都被拆分成很纯粹的独立设备供无线组网应用。这一趋势的出现将彻底做大无线网络终端市场并引起一场革命。
无线网络的发展轨迹符合当今新技术发展的理想模式即竞争前合作。越来越多的网络应用要求给其对应的终端设备增加无线连接,并逐步显现无线技术的快速部署和低成本解决方案是理想的。无线网络不仅仅是电缆替代品,其使用范围已不仅仅局限于工业监控和蜂窝电话,无线网络通信设备(收发器)已经越来越多地连接到从PC机到网络业务终端的多种设备中。当然需要克服无线网络协议的实现与标准不一致,使硬件的互操作性、软件的互操作性以及软硬件之间的互操作性不佳。及软件开发还需要为无线应用提供完整的解决方案,跨平台移植。
由于市场机制要求通信开展更多的增值业务,我国无线网络也正从单一话音业务向多种业务发展。新业务的出现不仅是技术进步的产物,而且成为竞争和增值的新手段。从语音、数据到多媒体业务的出现,日趋激烈的竞争反过来促使技术革新的步伐不断加快。在分组化的网络平台上,开放并统一IP应用可以很好地满足用户对易用、便携、低成本等特性的要求,这无疑是目前最具吸引力的选择。基于IP软交换规范的网络媒体话机终端是固网终端升级的一个理想的发展模式。本发明网络媒体话机终端具有“应用驱动”的特点,就目前市场情况而言,依据前面分析,如果可以通过网络适配接口方便连接基于高速的廉价无线数据通信***,可以肯定在有着广阔的应用前景。
因此,在原有的网络媒体话机终端***上,简单地增加新的网络适配接口模块,便可使网络媒体话机终端支持现有有线网络接入的同时支持无线网络接入,无线接口技术应用后,网络运营商可根据市场需求,有选择地在部分地区针对网络媒体话机终端,利用其网络无线适配接口模块,配置适当的无线网络接入支持设备,通过较少的投入,就可使用户逐渐熟悉第三代的业务,引导用户认可目前和未来的主要业务,进而通过无线网络扩展用户群。通过若干年努力,到建设第三代无线移动通信***时,用户对业务的熟悉和认可程度足以使网络媒体话机终端***业务和应用升级变得相当平滑。把“无线通信网络”的开发成果,最终落实到的网络媒体话机终端的业务应用中,符合目前所倡导的将3G和3C应用等进一步延展到更广的家庭空间中,将呈现出全新的家庭数码通信和娱乐模式。从网络适配接口落实无线接入网的关联应用,将以低成本的模式,使网络媒体话机终端无线网络关联应用产品化,从而形成互联互通的优势。
现阶段无线终端、数字终端领域的庞大市场规模,需要运营商、服务商、渠道、厂家、用户共同推进。结合未来网络媒体话机终端市场发展的特殊性,适应后宽带产业市场的发展需要。面对未来终端产业,机遇与挑战并存。本发明推出的网络媒体话机终端无线网络接口解决方案,不仅增强了网络媒体话机终端运营商、服务商和终端设备制造商在无线多媒体市场的核心竞争力,同时也将对我国刚刚起步的NGN应用市场的拓展提供有力支撑。网络媒体话机终端的整个产业链需要提供专而精的实用的系列化新型产品,这将在未来无线用户应用和运营商的无线宽带价值链中占据越来越重要的地位。
附图说明
图1:本发明适配无线通信网络接入网络媒体话机终端解决方案示意图
图2:本发明带网络适配接口模块的网络媒体话机终端功能接口框图
图3:本发明网络适配接口模块结构图、
图4:本发明网络适配接口模块实现TCT/IP的层次结构图
图5:本发明无线通信PCMIC卡与接口示意图
图6:本发明网络适配接口模块与网络媒体话机终端***板的集成
图7:本发明PCI内部结构框图
图8:本发明PCI硬件FIFO电路图
图9:本发明网络适配接口模块初始化与数据收发框图
图10:本发明网络适配接口模块的物理接口转换
图11:本发明网络媒体话机终端无线通信连接原理框架图
图12:本发明网络媒体话机终端的典型无线应用
图1中DSP芯片解决方案的网络媒体话机终端集成了CPU、解复用、音频视频解、二维图形处理、编码和外设端口等模块。为节省芯片面积,这些独立部分是通过总线方式连接在一起的。为改进***的性能,通常是从提高CPU的速度、增强二维乃至三维图形的处理能力、增加外设端口的接口数目和类型等方面着手,从而从总体上提高***的交互处理能力。网络媒体话机终端设计适配网络接口经由外接系列无线网络通信(收发)设备接入互联网;无线网络通信(收发)设备的选择可以根据无线网络条件和应用需求而选择。通信应用层软件包括互联网浏览、文件传输、语音通信和视频通信等。智能终端的SIP(会话初始化协议)属于应用层软件,它运行在嵌入式操作***上,通过访问无线网络设备,实现网络媒体话机的无线终端功能。
图2中,带集成适配网络接口功能的基于嵌入式处理器的网络媒体话机终端,考虑到运行网络软件应用程序的复杂性,采用主频较高的处理芯片。针对模块适配接口功能,网络媒体话机终端在话筒输入接口和耳机输出接口、音视频编/解码接口和一个USB接口、一个RJ-45接口基础上,再扩展适配一个USB2.0接口和一个PCMCIA接口。在网络媒体话机终端网络适配接口模块设计中使用了32M字节的程序/数据存储器,便于网络适配无线网络应用程序。
图3中网络适配接口模块的主控模块为DSP模块,在DSP的外部数据空间还配置了32K×16的高速SRAM,可以缓存80余帧数据,用于提高***的差错控制能力。DSP利用同步串行口接收送来的同步串行数据,利用异步串行口接收无线通信外设送来时间信息(用于初始化FPGA授时时钟),利用外部总线接口访问无线外设授时时钟、外部SRAM、通信设备通信控制器的片内寄存器。主控模块用于完成数据帧的接收、重组以及转存调度等任务。
图4在网络层中实现了IP和ICMP。IP协议是TCP/IP协议簇中最核心的协议,它提供无连接的数据报传送服务,所有上层协议都要以IP数据包格式传输。IP协议由两个文件ipin.c和ipout.c实现。ipin.c负责接收IP数据包,收到IP包后,首先判断其版本号、数据长度、目的地址、检验和是否正确,再根据IP首部的协议类型字段的值交给相应的上层协议处理;ipout.c负责发送IP数据包,接收上层协议传递下来的数据,加上20字节的IP首部,正确设置源IP地址和目的IP地址、协议类型,计算检验和,交给下面的链路层发送。PC机上的IP数据包,当它的长度超过网络的MTU时,允许对它分段;在DSP中,则不支持IP数据包分段,也不支持IP选项字段。ICMP协议负责传递差错报文以及其它需要注意的信息,且由ICMP首部8位的类型字段和8位的代码字段决定信息的种类。在DSP中只实现了对回显请求(类型代码为80)报文的处理,从IP层收到ICMP包后,判断其类型代码段是否为80。如果是,将这两个字段设置为00(回显应答),计算检验和,再交给IP层发送;如果不是,则予以丢弃。从而实现了对ping功能的支持。
图5网络无线适配接口模块底板提供一个主控处理模块和占用专有PCI插槽的无线接口模块背板,PCMCIA插槽是网络媒体话机终端重要的网络适配接口,可以用来***无线网卡,无线NIC为了扩大它们的有效范围根据需要可以加上外部天线。PCMCIA的主要优势是可以带电插拔,配合适当软件后可以实现即插即用。模块底板的内部排线接头为68PIN:高性能无线网CARD规格-CardBus,典型的卡的尺寸为54*85.6mm2。
图6网络媒体话机终端网络适配接口模块与终端母板的通信主要通过***PCI总线完成。通过专用芯片来实现完整的PCI主控模块和目标模块的功能,将复杂的PCI总线接口转换为相对简单的用户接口,用户只需设计转换后的总线接口。本设计中选用PCI总线专用接口芯片来开发接口卡。从结构上看,PCI是在CPU和原来的网络媒体话机终端***总线之间***的一级总线,具体由一个桥接电路实现对这一层的管理,并实现上下之间的接口以协调数据的传送。DSP提供了信号缓冲,使之能支持多种外设,并能在高时钟频率下保持高性能。PCI总线(包括PCI-Express)也支持总线主控技术,允许外部设备在需要时取得总线控制权,以加速数据传送。
图7和图8中PCI9054(接口及芯片组)符合PCI V2.1,V2.2规范,包含PCI电源管理特性。*支持VPD(Vital Product Data)的PCI扩展。
*提供了两个独立的可编程DMA控制器,每个通道均支持块和Scatter/Gather的DMA方式,DMA通道0支持请求DMA方式。
*在PCI启动模式,可***类型1和类型2的配置周期。PCI←→Local Bus数据传送速率高达132MB/S。
*支持本地总线(Local Bus)直接接口总线协议设备。
*具有可选的串行EEPROM接口。
*本地总线时钟由外部提供,该时钟可和PCI时钟异步。
*具有8个32位Mailbox寄存器和2个32位Doorbell寄存器。
图9所示,UDP协议是一种面向无连接的不可靠的协议,用两个文件udpin.c和udpout.c来实现。udpin.c实现对udp包输入的处理,判断其端口号、检验和是否正确,正确则将其数据交给相应端口的应用程序,不正确则丢弃;udpout.c实现对udp包输出的处理,从应用程序接收数据,设置相应的源端口号和目的端口号,再交给IP层发送。值得注意的是,计算UDP包的检验和与计算IP包的检验和是不一样的,IP包的检验和只覆盖了IP包的首部,而UDP包的检验和则覆盖了UDP包的首部和所有的数据。UDP包计算检验和时还引入了一个12字节的伪首部,包括4字节的源IP地址、4字节的目的IP地址、1字节的零段、1字节的协议段和两字节的检验和,其目的是让UDP两次检查数据是否正确地到达了目的地。TCP协议与UDP协议虽然同是运输层协议,但是它提供一种面向连接的可靠的字节流服务。TCP协议是所有协议中最复杂、也是最难实现的一块,主要由tcpin.c、tcpout.c、tcptimer.c和tcpstatem.c四个文件分块实现,并根据具体应用的需要进行简化。TCP的控制块tcb用结构体来实现,每一个tcb包含一条TCP连接的所有控制和状态信息,全部的tcb形成了一个双向链表,有利于在所有TCP连接中进行搜索。tcptimer.c负责管理TCP协议中的各种状态信息,它内含前向后向指针,使之形成定时器超时,PC机上的TCP协议包含快慢两个定时器,这里仅仅实现了一个500ms的慢速定时器,因为没有快速定时器,所以不支持ACK报文延迟,收到一帧即立即发送ACK;tcpstatem.c是TCP的状态机函数,根据TCP连接所处的不同状态以及发生的事件来决定TCP连接的状态变迁;tcpout.c负责tcp报文的发送,典型的发送过程是当接收到上层应用程序的数据时,首先发送SYN帧,与目标节点三次握手建立连接,之后加上TCP首部,交给下层IP模块发送,并通过重传定时器实现超时重发、持续定时器发送窗口探测帧等功能,待所有数据发送完毕并得到确认后发送FIN帧,通过四次握手关闭连接,tcpout.c还可在不同状态和事件下被其它程序调用发送ACK帧、RST帧等其它TCP报文;tcpin.c负责接收从下层IP模块接收到的TCP数据包,并根据TCP连接的状态信息以及TCP首部的各个标志位进行分支处理,将数据交给对应端口的上层应用程序,并调用其它函数实现对TCP包的响应和状态变迁。在PC机上往往可以同时维护多条TCP连接;但在DSP上,由于DSP速度和RAM容量的限制,只支持一条TCP连接;这样大大简化了程序的复杂度,同时也满足了实际需要,如果今后有需要,还可以进行扩展。
图10中网络适配接口模块中的接口模块根据外接网络的接口适配需要,配置PCISIG、USB2.0和RJ-45等标准接口连接器与以上接口联接配合。
CompactPCI热插拔单板的电气设计必须满足热插拔规范《CompactPCI Host SwapSpecification》的要求。要保证在拔插单板时,不能对CompactPCI总线产生较大的冲击,不能影响CompactPCI总线上数据传输的正确,在进行热插拔单板的电气设计时,必须考虑到静电放电、预充电、信号串联匹配、信号线长度限定以及滤波电容大小的限制等几个方面。
高度集成的USB转UART桥接器芯片,包含有USB2.0全速功能控制器、USB收发器振荡器和异步串行接口(UART)。该芯片的全部功能集成在一个5mm×5mm的MLP28封装的IC中。CP2101内置有与计算机通信的USB协议,工作时,会上产生一个虚拟COM口,用户就可以按照通用串行口的控制方式来使用这个COM口。
图11、12中,多种无线网络环境包含数个不同无线接入终端设备,IP呼叫中心平台,SIP网关等连接在IP骨干网,并连接到PSTN网和INTERNET。基本业务程序如下:
1.通过无线接入网:网络媒体话机终端与PSTN的电话进行语音通信;
2.通过无线接入网:网络媒体话机终端与无线网络计算机上的SIP-VoIP客户端软件进行话音通信;
3.PSTN网络的电话呼叫无线网络上的网络媒体话机终端并进行话音通信;
4.网络媒体话机终端外接电视机/音响通过IP呼叫中心平台访问媒体服务器和Internet的网络资源,包括媒体信息浏览和多媒体文件传送。
无线接入方式包括:Bluetooth无线接入网:室内短距离无线互联网,室内无线接入网;接入通信外设为:无线AP+篮牙INC;
Home RF无线接入网:室内短距离无线网桥,接入通信外设为:无线调制解调器;
802.11系列无线接入网:室内/局域网/室外固定无线网,接入通信外设为:无线AP+无线INC、无线HUB;
LMDS/MMDS无线接入网:区域或城域固定无线宽带接入网,接入通信外设为:无线AP;
CDPD无线接入网:固定区域无线宽带接入网+无线局域网,接入通信外设为:无线HUB;
GMS-GPRS/WCDMA/TD-SCDMA:移动蜂窝无线语音/数据通信网,接入终端为:INC或手机;
3G网络:多种无线宽带技术在移动网的融合,新3G***各个无线基站直接连接统一的IP核心网、边缘网,不再建立专门的无线接入网。有两种方案,第一种方法在统一的IP网上通过隧道建立虚拟专网,仍然采用现在移动通信***的第二层的越区切换技术和设备。这种方法可以采用分层移动IP技术统一解决越区切换和IP漫游问题,即可以解决同一种无线***基站子网之间水平漫游也可以解决不同无线***之间的垂直漫游问题。新3G***不再设置专门的电路交换电话***,而代之以提供基于SIP的功能更强的移动IP网络媒体话机终端。移动网络媒体话机终端和固定网络媒体话机终端使用共同的IP核心网,共同的控制管理和计费***、共同的软交换机和网关***。这样可以大幅度降低网络建设和网络媒体话机终端运营成本。
具体实施方式
1、支持无线网络接入的网络媒体话机终端的实现方案:
网络媒体话机终端设计适配网络接口模块可以经由外接系列无线网络通信(收发)设备接入互联网;无线网络通信(收发)设备的选择可以根据无线网络条件和应用需求而选择。通信应用层软件包括互联网浏览、文件传输、语音通信和视频通信等。智能终端的SIP(会话初始化协议)属于应用层软件,它运行在嵌入式操作***上,通过访问无线网络设备,实现网络媒体话机的无线终端功能。通信应用的软件实现将使***具备更好的灵活性和可无线适配性,即在***硬件不做太大改动的条件下,用户不仅可以实现目前流行的多媒体通信协议如SIP协议栈,也可以根据特殊的需要开发合适的接入网无线通信协议,符合NGN业务驱动特征的体现。(图1)
2.无线网络接口模块的功能接口
带集成适配网络接口功能的基于嵌入式处理器的网络媒体话机终端,考虑到运行网络软件应用程序的复杂性,采用主频较高的处理芯片。针对模块适配接口功能,网络媒体话机终端在话筒输入接口和耳机输出接口、音视频编/解码接口和一个USB接口、一个RJ-45接口基础上,再扩展适配一个USB2.0接口和一个PCMCIA接口(当然不限于此接口)。在网络媒体话机终端网络适配接口模块设计中使用了32M字节的程序/数据存储器,便于网络适配无线网络应用程序。使用的操作***为类Linux嵌入式实时操作***THOS[1],配合相应的底层驱动,可实现通过系列外设无线模块对Internet的访问。(图2)
为了增强设计灵活性并能采用高度模块化的接口***架构,采用与大多数无线设备供应商的无线基带处理器应用和无线通信设备兼容的通用接口方案。利用最小的设计资源,采用相同的基本设计和简单地更换处理器即可提供针对系列无线网络环境的统一网络适配接口方案。
第一是利用通用的嵌入式接口:
集成UART、I2C或USB。这些嵌入式接口可提供高度压缩的占位尺寸,并有助于降低***成本,因为它们不需要额外的逻辑。此外,它们的功耗也很小。尽管如此,这些接口还是有各自的性能局限。
基于UART的接口具有230kbps的传输速率,可支持文本信息及GPRS等基本的2.5G无线接口。基于I2C的设计可达到400kbps的速率,能够支持Edge实现。但是,对于更新一些的网络,比如cdma2000 3x、W-CDMA或cdma2000 1xEV-DO,该接口就成为主要的性能瓶颈。
现在很多嵌入式处理器都支持低速USB 1.1接口,在补偿重复和握手等操作之前可提供最大为1.5Mbps的传输率。但是,即便这一额外的带宽在高性能3G网络中也是捉襟见肘。当接入11Mbps或更高速率的802.11b Wi-Fi网络时,这些局限就会变得更加明显。第二个实施的可选方案是采用专有方案:
从性能的角度看这种方法更加实际。实现多处理器通信方案可采用定制ASIC,或者由一些嵌入式处理器供应商所提供的专有总线。这样可为网络媒体话机终端提供更好的接口支持802.11和DMB等无线标准的高速数据流。但考虑到网络媒体话机终端在大规模批量生产前难以达到足够的生产量,以补偿设计和制造定制专用适配接口模块的高成本。专有总线架构的多处理器方案限制了对于无线收发设备的选择,因为所选设备必须支持这种专有总线。
第三种实施的可选方案是采用多端口存储器来支持处理器间的通信:
这种器件集成了存储器和控制逻辑,可同时存取共用的中心存储器。每个端口具有独立的控制、地址和I/O引脚,因此可实现存储器中任何位置的独立、异步读写操作。
从设计网络媒体话机终端网络适配接口的角度看,这种处理器间通信方法所提供的性能裕量可确保足够的带宽,不但能支持cdma2000 1xEV-DO等现有3G标准,而且还可支持运行速度为10Mbps的HSPDA及54Mbps的802.11g等新一代无线数据通信接口。此外,这一额外的带宽对下一代网络运行新兴多媒体应用也至关重要,部分新兴应用所需要的处理能力是当前应用所需性能的2至5倍。视频应用要求应用和基带处理器之间的数据传输速率至少要达到2Mbps。
基于多端口器件而构建的多处理器通信方案还有另一个重要优点,即它们采用业界标准的简单SRAM接口。目前市面上几乎所有的嵌入式处理器都支持这种接口,因此很容易创建模块化的***,从而可以轻便地更换模块以满足不同的接口标准或市场的需求。不但有广泛的器件选择范围,而且可以降低***成本,因为针对不同市场的基本设计是相同的。
3.硬件设计:
网络媒体话机终端网络适配接口采用模块化的方法来控制和连接不同类型的无线通信网接入***。其基本组件是具有特定设计的适配接口模块,每一种接口模块对应特定的通讯介质无线外设(如无线局域网(WLAN),蓝牙,GSM/GPRS,CDMA和未来的3G网络等的无线接入终端等)。网络无线适配接口模块主要由主控模块、接口模块以及一个在网络媒体话机终端***各模块间交换和控制信号的背板构成,底板包含容纳这些模块。
3-1.主控模块:
网络媒体话机终端网络适配接口模块包括一主控模块:对外提供了一个控制***操作的AT命令集,通过接收来自外接无线通信设备通信控制器发送的AT命令,解释并执行相应的操作,从而实现无线通信设备的对应功能。这样可以节省网络媒体话机终端***的资源。主控模块通过接口模块与无线外设(无线网接入设备通信控制器)通信所用到的AT命令集包括以下几个方面:
(1)一般控制命令:包括外接无线通信设备检测、状态设置。
(2)网络服务命令:包括信号质量、服务提供商选择等。
(3)数据控制命令等。
(4)完全管理命令:包括PIN输入、话机锁、密码修改等。
网络媒体话机终端母板提供了与主控模块兼容的UART驱动,可以通过对主控模块控制寄存器的直接编程,实现AT命令的发送、无线通信外设应答信号以及工作状态的检测。
网络无线适配接口模块的主控模块为DSP模块,在DSP的外部数据空间还配置了32K×16的高速SRAM,可以缓存80余帧数据,用于提高***的差错控制能力。DSP利用同步串行口接收送来的同步串行数据,利用异步串行口接收无线通信外设送来时间信息(用于初始化FPGA授时时钟),利用外部总线接口访问无线外设授时时钟、外部SRAM、通信设备通信控制器的片内寄存器。主控模块主要用于完成数据帧的接收、重组以及转存调度等任务。(见图3)
3.2.接口模块:
目前主流的无线通信设备(AdRNTter)的接口,都与计算机容易配接,而不管它是那种无线网络的收发设备.这就给网络媒体话机终端网络适配接口模块的设计带来很多方便,从现有产品来看:主要是PC CARD(PCMCIA)、USB接口和标准RJ-45网络接口。PCISIG接口:
PCISIG(Peripheral Component Interconnect Special Inter-est Group)因其具有32/64位宽度、最高传输率在64业标准结构)总线的趋势,考虑到当前需求及今后发展,无线NIC的接口以PCI插卡的形式出现,PC CARD形式的高效能无线网络外设(CardBus)的特色除了轻、小外,还具有即插即用(plug and play)功能,可於关机状态下安装或更换;其接口界面均为68pin接头,面积85.6×54mm,通用厚度为:5mm。具有PCISIG接口的无线通信设备可以不需要电缆而使网络媒体话机终端在网络上通信。
主流的无线NIC(PIC插槽无线网卡)采用CardBus高性能PC卡总线接口标准,与原来的PC卡标准相比,具有以下的优势:第一,32位数据传输和33MHz操作。CardBus快速以太网PC卡的最大吞吐量接近90Mbps,第二,总线自主。使PC卡可以独立于主CPU,与计算机内存间直接交换数据,这样CPU就可以处理其它的任务。第三,低功耗,降低了内部的热扩散,增强了***的可靠性。第四,后向兼容16位的PC卡。
网络媒体话机终端针对无线NIC的适配接口模块通过机内68-PIN标准接口排线提供占用专有PCI插槽的无线接口模块背板,并和主控模块连接,PCMCIA插槽是网络媒体话机终端重要的网络适配接口,可以用来***无线网卡,无线NIC为了扩大其有效范围可根据需要加上外部天线。PCMCIA的优势是可以带电插拔,配合适当软件后实现即插即用。
USB接口:传统外设接口技术不但数据传输速率较低,独占中断、I/O地址、DMA通道等计算机***关键资源,容易造成资源冲突问题,而且使用时繁杂的安装配置手续也给终端用户带来了诸多不便。近年来,USB接口技术迅速发展,新型计算机终端纷纷对其提供支持。USB2.0是USB技术发展的最新成果,利用USB2.0接口技术开发网络无线适配接口模块,不但可以借用其差错控制机制减轻开发负担、获得高速数据传输能力(480Mb/s),而且可以实现便捷的接口外即插即用特性,方便网络媒体话机终端用户的使用。背板可以在模块间交换控制信号的数据总线结构。插在背板内部一个连接插槽内的主控处理模块模块,通过一个接口模块USB连接器连接到外部。模块间通过一个8位串行数码控制和数据总线进行通讯。扩展的高速USB2.0接口可以通过莲花型连接方式增加。
RJ-45接口:网络媒体话机终端的网络接口为标准RJ-45接口,此接口支持与有线以太网的连接,RJ-45接口是以太网最为常用接口,RJ-45是一个常用名称,指的是由IEC(60)603-7标准化,使用由国际性的接插件标准定义的8个位置(8针)的模块化插孔或者插头。针对配备标准RJ-45接口无线外设,其连接与使用方式与有线以太网等同。
4.软件设计
网络适配接口模块的软件采用嵌入式设计方法进行设计(图4)。其基本工作过程为:当外部有信号时,无线通信外设(收发单元)首先接收信号并发送给通信控制器,通信控制器接收并发给网络媒体话机终端网络适配接口模块上的接收缓冲区,然后通过主控模块进行应答。能处理的命令、数据立即处理,其余内容通过PCI双口RAM接口传给上位机处理。反之,当上位机需要发送信息到基于无线通信外设的无线网络时,信号先通过PCI双口RAM,再经适配接口模块传递至通信控制器发送缓冲区,最后由通信控制器将发送缓冲区中的内容通过无线收发单元发送给无线网络。
其中通信控制器经无线收发单元接收报文以及将报文发送给无线收发单元均采用DMA方式。网络适配接口模块拥有一个直接内存存取表,从而极大地方便了网络媒体话机终端接口的数据接收及发送工作。利用这个DMA表,网络适配接口模块能够将接收信息直接存入内存,或从内存中发送信息,而不需要CPU的干预。
在接收时网络媒体话机终端只需要指定接收缓存区的内存区域,网络适配接口模块自动将信息按顺序存入缓冲区。缓冲区是一个循环连续空间,所以当数据(信息)存入缓冲区末尾时,网络适配接口模块将返回到缓冲区起始位指针并继续写下一个已接收字节。缓冲区需要16KB或更大空间。在发送时使用者只需要指定信息的开始指针的长度,网络适配接口模块在接收到发送命令的同时发送此信息到无线通信外设,再通过无线收发单元传送到线网络上。
软件可以固化在网络适配接口模块的主控模块的内存中,或专门存储在主控模块附设的存储器内。可以控制与外界进行协同通信的不同类型的网络适配接口模块。相对应于不同的接口模块,存储在主控模块中的控制软件需要关联对应的性能参数(例如收发无线网络信号外设接口的电平等级)。当***开机时这些性能参数被重新载入接口模块中。这些特点大大减少了MTTP(平均修复时间),这使得维修人员在更换一块坏掉的模块时不必再调整相关数据。
5.***集成
网络媒体话机终端网络适配接口模块与终端母板的通信主要通过***PCI总线完成。
目前,PCI总线接口电路的选择主要有两种方案。一种是选用可编辑逻辑器件(PLD)。使用PLD,用户可以灵活地开发出适合自己需要的具有特定功能的芯片,但PCI总线协议比较复杂,设计PCI控制接口难度较大,对于网络适配接口模块的设计来说,成本较大。现在有许多生产可编程逻辑器件的厂商都提供经过严格测试的PCI接口功能模块,用户只需进行组合即可。或选用PCI专用芯片组(又称桥接电路),通过专用芯片来实现完整的PCI主控模块和目标模块的功能,将复杂的PCI总线接口转换为相对简单的用户接口,用户只需设计转换后的总线接口。本设计中选用PCI总线专用接口芯片来开发接口卡。从结构上看,PCI是在CPU和原来的网络媒体话机终端***总线之间***的一级总线,具体由一个桥接电路实现对这一层管理,并实现上下之间的接口以协调数据的传送。DSP提供了信号缓冲,使之能支持多种外设,并能在高时钟频率下保持高性能。PCI总线也支持总线主控技术,允许外部设备在需要时取得总线控制权,以加速数据传送(见图5)。
在网络适配接口模块中,主控模块用于处理与外部网络的高速数据传输。它工作在普通处理器接口模式下,DSP芯片控制选通信号。在FPGA译码逻辑的作用下,主控模块的片内寄存器被映射在DSP的片外数据空间中。DSP通过8位地址线选择要访问的寄存器,在读写选通信号的控制下,利用16位数据线与选定的寄存器交换数据。在访问单字节寄存器时,数据总线高字节内容无关紧要。寄存器通过中断引脚INT向DSP报告发生的总线事件,利用D+、D-引脚完成与主机的数据交换。
现有的PCI接口芯片主要有AMCC公司的AMCCS59xx系列和PLX公司的PCI905x系列;本实施例设计中选用PLX公司的PCI9052目标设备芯片来设计网络适配接口模块的主控模块。9052、9056亦可以用于本发明。
5-1.PCI9054介绍
PCI9054是由美国PLX公司生产的先进的PCI I/O加速器,采用了先进的PLX数据流水线结构技术,是32位、33MHz的PCI总线主I/O加速器;符合PCI本地总线规范2.2版,突发传输速率达到132MB/s,本地总线支持复用/非复用的32位地址/数据;有M、C、J三种模式;针对不同的处理器及局总线特性可选,尽量减少中间逻辑;具有可选的串行E2PROM接口,本地总线时钟可和PCI时钟异步。PC9054内部有6种可编程的FIFO,以实现零等待突发传输及本地总线和PCI总线之间的异步操作;支持主模式、从模式、DMA传输方式,因其强大的功能可应用于适配卡和嵌入式***中。PCI 9054是一种性比高的PCI桥路芯片,比PCI9080、PCI9050等性能更优越。
5-2.硬件设计
主控模块选用PCI9054芯片,原因如下:①目前AMCC公司的S5920、PLX公司的PCI9052/50等芯片已在市场上广泛应用,它们的优越性主要是实现了PCI目标设备的功能,并提供了与ISA总线信号兼容或时序相似的本地总线信号,是从ISA到PCI总线平台平滑过渡的最佳选择;但它们都不支持PCI 2.2协议,无论是操作速度还是传输带宽在性能上已属落后,而且从DSP和适配卡的发展方向来说,3.3V低电压的信号环境是更主流的选择。②如果只是与局总处理器相连,采用CY7C09449PV-AC将是上佳之先;但由于本***各功能模块作用不同,与主机交换信息的方式不同,不能同时共享CY7C09449PV-AC的右边接口,因此不选用;③信号产生模块中的DSP在需要的时候,也会发起传输,所以,决定采用主/从控制器更好些。所以选择PCI9054。PCI9054也是目前业界设计适配器选用的主流芯片。PCI9054以其强大的功能和简单的用户接口,为PCI总线接口的开发提供了一种简洁的方法(见图7、8)。
PCI9054只能依赖于主控设备从其中读取数据或向其传送数据,所以需要一个微处理器对通过PCI9054从PCI总线发送到局部总线的命令作出处理响应,或者把用户想要传送的数据以中断的方式通知PCI总线来读取。本实施例中微处理器选用TI公司的C2000系列的16位DSP芯片TMS320LF2407(当然也可以选用ARM核心芯片)。
接口模块电路包括网络接口、接收电路、发送电路及与DSP的接口电路。选择TMS320LF2407作为主控模块PCI9052的***电路。TMS320LF2407是TI公司推出的定点DSP处理器,是一款性价比较高的芯片。它采用高性能静态CMOS技术,供电电压为3.3V,指令周期可达25ns,片内有高达32K字的FLASH程序存储器、1.5K字的数据/程序RAM、544字双口RAM(DARAM)和2K字的单口RAM(SARAM),可以分别扩展64K字外部程序存储器、64K字外部数据存储器和64K字I/O寻址空间;片内还集成了包括CAN控制器在内的多个***模块及存储器,可以运用于高速数据通讯的控制中;10位16通道的A/D转换器最小转换时间为500ns;内部自带看门狗定时器模块(WDT)和16位的串行外设接口模块(SPI)。另外,该芯片有高达40个可单独编程或复用的通用输入/输出引脚、一个串行通信接口(SCI)、一个并口和5个外部中断。目前投入市场试用的C2000系列的32位DSP芯片TMS320LF2812采用的是150MHz的时钟速率,其指令周期只为6.7ns,存储器可以扩展到1M,速度更快,功能更强大。
由于TMS320LF2407内部自带32K字的FLASH程序存储器,程序调试完毕后可以烧写进去,但程序调试过程中需要频繁修改程序,所以可扩展一片存储器,调试程序时当作程序存储器用,程序调试完毕后再作为数据存储器用,这样既方便又实用。TMS320LF2407有一个串行通信接口和一个16位并行通信接口,串口可以做成RS485、RS232、RS422、SDI总线接口等,并行通信接口可以做成16位并行输入输出接口。(图6)
为了从PCI总线配置寄存器中获得主机动态分配的映射基址并对映射端口进行读写,必须编写驱动程序。为了简化驱动程序开发,可使用Jungo公司推出的开发工具包。Driver可自动生成VxD驱动程序及相应的高级函数。所生成的高级函数可直接在VC或CBuilder等高级编程语言中调用。
***加电后,当主控模块配置过程结束时,如果有串行数据输入,位同步逻辑和帧同步逻辑便启动同步过程。同时,DSP片内FLASH中复位中断服务程序被立即执行,在建立好C语言的工作环境下,它会调用主函数。在主函数中,需要安排好一系列有先后顺序的初始化工作。其中,主控模块的初始化过程比较复杂,采用的供电方式(这里为***供电方式)、插接主机和***上电的先后次序,并需要与***总线枚举过程相结合。
在CPLD(或FPGA)中的位同步逻辑和帧同步逻辑均进入同步状态,且主控模块配合主机完成初始化任务后,即可启动数据的传输过程。
5-3.初始化
在初始化过程中,首先需要设置影响主控模块PCI9054自身工作方式的一些寄存器,然后与接口模块配合进行,应答来自接口端的网络通信外设请求。当网络通信外设通过接口连接器连到网络媒体话机终端网络连接器上的一个端口时,主机便可检测到这一连接,接着给该端口加电,检测设备并激活该端口,向主控模块PCI9054发送复位信号。主控模块收到这一复位信号后,即进入缺省状态,此后就能够通过缺省通信通道响应主机端送来的设备请求。主机通过获得描述符请求获得设备端的详细信息,通过设置地址请求设置设备地址,通过设置配置请求选定合适的设备配置。在主控模块成功响应了这些设备请求之后,就可以与主机通信了。
在主控模块响应主机请求的过程中,PCI9054需要配置接口模块的端点以实现不同类型的传输通道。根据数据传输速率的要求,除了缺省的控制通道外,***中实现了一个批传输类型的输入通道。这样,接口模块就可以像FIFO一样方便地从主控模块数据转存***向主机传输数据,而且具有差错控制能力,简化了设备端软件设计的复杂性。
5-4.收发转存
网络适配接口模块正常工作时,需要与主机端程序相互配合。主机端需要实现的程序包括设备驱动程序和应用程序。驱动程序接收应用程序的请求,利用总线驱动程序和主机控制器驱动程序(HCD)通过主机控制器安排总线事务,主控模块PCI9054则根据这些事务调度相应外设的数据帧的传输。
数据帧的接收转存过程主要由主控模块PCI9054负责在外部SRAM中建立了一个数据帧的队列。***主要工作在中断驱动模式下,与同步串行口相关的中断服务程序负责建立队列的尾部,对应于TMS320LF2407接口模块中断服务程序负责建立队列的头部。当以帧同步字打头的一帧数据以串行位流的形式到来时,FPGA产生的帧同步脉冲可以直接启动DSP同步串行口接收数据,该同步脉冲同时以中断方式通知DSP为一帧数据的接收做好准备。PCI9054接到通知后,首先检查外部SRAM中是否有足够的空间容纳一帧数据。如果没有空间,则丢弃当前数据帧(根据设计,这种情况是很少见的);如果有空间,则为当前数据帧保留足够的空间。接着在帧起始位置填写帧同步字,读取授时时钟的当前值并填写在帧同步字后。这样,一个新的数据帧就建立了,但是并没有加入到队列中,而是要等待来自同步串行口的后继数据嵌入该帧中后再加入到队列中。
同步串行口的接收缓冲区在接收到若干字(由初始化时的设置决定)后,会向PCI9054提出中断请求。在中断服务程序中,PCI9052读取接收缓冲区中的内容,并将其填入上述新开辟的帧F_N中。在一帧数据接收完毕后,就将该帧添加到队列的尾部,表示该帧数据已经准备好,可以通过接口模块送给主机硬盘保存。
PCI9054在查询到队列中有已经准备好的数据帧存在时,就设置接口模块TMS320LF2407的端点索引寄存器(Endpoint Index Register)使其指向初始化时配置的批传输输入端点,然后将队列首帧数据通过接口模块TMS320LF2407数据端口寄存器(Data Port Register)填写在端点缓冲区中。在端点缓冲区被填满后,它就自动生效。在不能填满端点缓冲区的情况下,可以通过设置控制功能寄存器(Control FunctionRegister)的VENDP位强制该端点缓冲区生效。端点缓冲区生效后,在***总线上下一IN令牌到来时,该端点缓冲区中的数据就通过***总线传输到主机中。主机成功接收到数据后,会给接口模块TMS320LF2407以ACK应答。接口模块TMS320LF2407在得到ACK应答后,能够通过INT引脚报告给DSP,DSP就可以继续往端点中填写该帧其余数据。
在队列首帧数据被成功转移到主机后,PCI9054就丢弃首帧数据。如果队列中还有数据帧,则将次首帧作为首帧,继续前述传输过程;如果没有要传输的数据帧,则为队列首帧指针Head_Ptr赋空值(NULL),等待新的数据帧的到来。(图7)
5-5.电路板制作
在连线上只要将PCI9042芯片TMS320LF2407芯片的引脚对应连接,并连在总线上就可以了。PCI总线信号中必须有一个接地。如果都不接地,***找不到开发板。它们接地有两个用途,其一,用来表明槽位上实际存在一块板;其二,提供该板对电源要求的有关信息。而且,对3.3V引脚应提供一个交流回路,这时对地去耦应符合高频信号技术的要求。为此,应在3.3V平面上均匀排列12个高速电容,容易为0.01μF。为了稳定性,局部总线中PCI9052芯片和***电路TMS320LF2407的所有的信号线都应考虑拉电阻(5kΩ~10kΩ)或下拉电阻(一般选150kΩ)。为防止干扰,局部总线时钟也应对地屏蔽。
网络适配接口模块中的接口模块根据外接网络的接口适配需要,配置PCISIG、USB2.0和RJ-45等标准接口连接器与以上接口联接配合。(图8)
CompactPCI热插拔单板的电气设计必须满足热插拔规范《CompactPCI Host SwapSpecification》的要求。要保证在拔插单板时,不能对CompactPCI总线产生较大的冲击,不能影响CompactPCI总线上数据传输的正确,在进行热插拔单板的电气设计时,必须考虑到静电放电、预充电、信号串联匹配、信号线长度限定以及滤波电容大小的限制等几个方面。
高度集成的USB转UART桥接器芯片,包含有USB2.0全速功能控制器、USB收发器振荡器和异步串行接口(UART)。该芯片的全部功能集成在一个5mm×5mm的MLP28封装的IC中。CP2101内置有与计算机通信的USB协议,工作时,会上产生一个虚拟COM口,用户就可以按照通用串行口的控制方式来使用这个COM口。
电磁兼容性(EMC)设计
电磁干扰(EMI)是网络媒体话机终端***与连接无线外设的网络适配接口模块集成中的难点。如果处理不当,将互相成为对方的重大干扰源。如何克服射频干扰确保整个***的正常工作,是一个首要的也是最重要的问题。主要应从以下几个方面采取必要措施。
(1)器件的选择,尽量采用SMD封装的器件,避免采用DIP类型的器件,尽量减少电流发射(感应)环路面积,同时节约版图面积。
(2)采用多层PCB板,对重点信号线布线(SIM时钟、数据线等)着重考虑,如采用地线隔离,屏蔽等措施单独布线[6]。
(3)合理布置器件的位置,敏感器件采取屏蔽措施。通过将无线通信模块插槽配置尽可能远离上述输入面板方向的位置,避免平行。抑制安装在无线模块插槽上的无线通信外设使用用天线电波的收发效率的恶化。
典型应用:
严格意义上说:网络媒体话机终端是在相对静止的情况下使用宽带资源,而这些活动往往发生在室内。Internet的飞速发展得宜于Internet服务提供商(ISP)所提供的固定的室内连接,这些服务提供商往往与当地的电信服务商是同出一门。而与此形成鲜明对比的是,在无线通信领域,运营商为了购买带宽频率资源的使用权、建设户外的无线移动覆盖投入了大量资本。因此他们一直难以涉足于室内领域。而且,所有现行的第二代数字无线通信***都主要着眼于提供以话音为主的业务。这就在过去的若干年中将室内的数据通信业务拱手让给了有线通信***。
在未来十年,提供宽带数据业务的无线网络接入将成为无线通信领域最重要的议题。蜂窝和个人通信的发展要求第三代无线通信设备以能为室内用户提供类似于Internet的网络业务为核心。绝大多数电信服务商都没有现存的***来提供这样的室内覆盖。这就为可以提供低成本的无线设备的基于无线接入网的新业务竞争者提供了一个切入点。
无线接入以无线电波为核心的蜂窝/个人移动通信***将成为基于IP的有线网络结构的有力竞争者,无线网络正试图将其势力范围从户外无线扩展到室内。利用建筑物或区域内现有的有线以太网络结构,将2.5G和3G的蜂窝技术与WLAN技术融合,就可以快速并廉价的使用无线网络接入,并可以达到比昂贵的有线宽带接入相同或更高的数据率。接下来的十年中,高速无线数据业务将更为成熟。而使这成为现实的关键在于频带利用率的提高。现在有许多无线通信设备提供商在研制和生产能完成各种室内链接和宽带接入业务的无线设备。网络媒体话机终端采用网络适配接口模块的通用设计方法,可以最大限度地继承与利用无线网络通信设备已有的硬件和软件技术研究成果,从而降低研制风险,避免同一水平上的重复研制,缩短研制周期,节省研制费用,并且,采用开放性的适配接口模块结构,便于实现与无线网络的平滑互连、信息互通和功能互操作。网络媒体话机终端网络适配接口模块化设计的初衷是为了满足网络媒体话机终端多品种小批量要求下实现无线网接入的最佳效益和质量要求,它的受益方应该是研制厂商、电信服务商和无线通信设备供应商。
无线网络***一般由基站和远端站构成,一个基站可在自己的无线覆盖范围内同时与多个远端站通信。基站将远端站的数据进行汇聚,然后可以通过光线环路或微波SDH环路接入骨干数据网络。
无线网络远端站是针对基站进行接入通信的无线收发器。通常包括:PCI插槽无线网卡(NIC)、USB接口/RJ-45接口RNT接入点ACCESS POINT,又称无线网收发器(包括带有无线移动数据通信能力的手机)
系列无线通信外接或***式设备(无线收发器)通过网络适配接口模块为网络媒体话机终端提供了一种将现有有线网络接入升级到无线接入的简易方法。
1.网络媒体话机终端接入无线网络在实际应用中的的业务特征如下:(1).无线网络可以和固网使用统一的IP核心网。(2).为了适应不同用户对接入速率的要求,将采用优化的多种使用不同技术的空中无线接口。(3).无线接入网的全IP化可以将不同的空中无线接口无缝连接到IP核心网。(4).终端电话可以是IP电话,使用统一的SIP软交换和管理计费***。(5).可以使用移动IP解决越区切换和漫游问题。
2.网络媒体话机终端无线数据网络解决方案:
网络媒体话机终端网络适配接口模块提供了功能丰富、可与无线通信设备适配的网络接口***平台,这为快速开发在无线网络服务方面应用的网络媒体话机终端***创造了条件。由于网络适配接口模块在设计上同现有和将来的无线网络设备的接口标准技术兼容,因此电信服务商可以用高性价比的方式部署网络媒体话机终端,并且可以在今后进行平滑的无线网络接入升级。就这个方面来说,可以保证网络媒体话机终端面向无线应用时所需要的灵活性和选择余地。网络媒体话机终端可以通过网络无线适配接口模块支持具有附加值的无线网络通信中间件以及系列无线网络通信产品。
3.典型的网络媒体话机终端的无线应用:
网络媒体话机终端通过外接无线通信(收发)设备接入无线本地网络,并由无线接入网经传输网连接到IP网络。SIP的网关/IP呼叫中心平台等设备连接骨干IP网络和PSTN网。从PSTN来的呼叫被SIP网关受理,把其中的话音流转换成IP数据包经过IP网络经无线网络传到网络媒体话机终端;同时受理网络媒体话机终端的呼叫,转向PSTN目的终端(电话)。网络媒体话机终端也可以和Internet网络其他的计算机或者网络媒体话机终端通信,或者通过拨号(IP地址翻译)方式经过无线网络访问Internet网络IP呼叫中心的媒体服务器。(图9)
3-1.无线个人网:
主要用于个人用户工作空间,典型距离覆盖几米,网络媒体话机终端通过蓝牙(Bluetooth)或HomeRF无线PCI插槽无线网卡(NIC)可以与计算机类外设同步传输文件,访问本地***设备,如手机、打印机等。
网络媒体话机终端借助采用了蓝牙技术的无线网络适配接口模块,可以很方便地与内置蓝牙无线功能的手机无线联网,并通过手机经移动数据网络进人因特网。
HomeRF可以为家庭环境创建一个无线基础设施,可用于网络媒体话机终端与家用信息终端(如家用PC、VCR、照相机和打印机等)的联网。HomeRF的高输出和QoS特性可以满足网络媒体话机终端视频传输与数据通信的要求。在这种情况下,RNT可能会提供一个到公众Internet的“上行”链路。
3-2.无线局域网:
主要用于宽带家庭、大楼内部以及园区内部,典型距离覆盖几十米至上百米。网络媒体话机终端通过无线802.11系列PCI插槽无线网卡(NIC)可以接入无线HUB,访问Internet。WLAN技术可在MSRNT设备侧一定范围内为用户提供宽带上网或各种增值业务,由于其高带宽及很好的可移动性,使其在需要宽带接入的小范围的业务提供中具有很大的优势,并且可以在MSRNT网络管理平台上进行统一管理。可基于802.11无线L AN具有形成宽带移动数据连接的潜在能力,它提供数据业务的能力远远超过蜂窝电话***。目前802.11标准的无线LAN大约最多可以容纳127个用户。
3-3.固定无线宽带接入网:
覆盖区域和广域环境,LMDS/MMDS主要用于较大范围的固定宽带无线接入。网络媒体话机终端RJ-45接口连接无线LMDS/MMDS系列无线收发器RNT,LMDS/MMDS由于其无线传输距离远,带宽比较大,并且可以同时支持语音业务及数据业务的传输,因此该技术对比较偏远的地区,目前有线线路还无法到达的区域可以说是最理想的接入方式;或者新兴运营商无法再铺设线路的情况下,该技术可以为运营商在没有有线线路的情况下为用户提供各种业务。
作为一项主要的固定无线宽带接入技术,LMDS正逐渐走向成熟,成为企业、住宅用户的一个选择。LMDS提供的是类光纤速率可高达155Mbps的业务,能将话音和高速数据业务捆绑在一起提供,这对业务量较大的企业很有吸引力,特别适用于未得到宽带服务的特定市场。在那些基础设施不发达的国家,LMDS也是一种便宜、风险低、灵活的***,能在几个月内迅速地提供业务,以满足用户的需要。
网络媒体话机终端USB或RJ-45接口连接通过CDPD无线收发器RNT,主要用于Internet访问
3-4.无线移动蜂窝网络:
覆盖城域和广域环境,提供无线语音/数据的移动通信服务.
网络媒体话机终端通过GSM-GPRS、CDMA-1X、W-CDMA、TD-SCDM系列PCI插槽无线网卡(NIC)可以接入无线移动蜂窝网络,通过移动数据网络访问Internet,无论是3GPP还是3GPP2,它们所定义的核心网络最终必将是全分布式的、全IP多媒体网络体系结构。无论采用何种无线网络技术,它们的技术演进方向将是:在移动终端信息交流的源与目的之间,话音和数据自始至终都是以同一种方式进行处理的,而IP则是这个统一化的技术平台。无线移动蜂窝网络的核心网采用传统的有线SDH技术,以骨干SDH技术为基础,采用先进的GFP、VCAT和LCAS技术,融合以太网交换技术和ATM交换技术,实现TDM业务、以太网业务和ATM业务的综合传输。可以依靠该技术将SDH网络向任何方向延伸,因此,网络媒体话机终端还可以通过USB接口连接3G无线收发器RNT,接入无线IP-V4或IP-V6通信网络,访问Internet(图10-12)。
3GPP、3GPP2规范的方向均确定IPv6是网络承载、业务应用的发展方向。这样必然要求运营商在3G网络的建设初期,对3G***的端到端的所有网元对IPv6的支持能力或平滑演进的实现方式、应用模式进行充分考虑。包括双栈UE连接到IPv4、IPv6的网络中,IPv4的UE通过IPv6网络连接到IPv4的节点上,IPv6的UE通过IPv4网络连接到IPv6的节点上,或者IPv4/IPv6UE连接到IPv6/IPV4的节点上等应用模式。需要指出的是,在面向3G组网时,3G分组网关设备及为RAN、CN的IP承载网络方案均充分保证对未来IPv6应用提供解决方案。包括分组网GGSN/PDSN的双栈支持(终结PDP、PPP并提供两种IPv4、IPv6网络的连接),以及IP承载网络的各种IPv4承载IPv6应用、IPv6承载IPv4应用,或纯IPv6组网。
目前无线通信网正从以硬件设备为主向以软件功能为主转变,追求与平台无关的单元设计以及良好的接口定义。广泛采用基于软总线的软件组件技术、基于组件技术的客户机/服务器结构技术和基于软定义的业务管理、通路配置、***监视和网络恢复功能等技术,通过软件配置、数据设置及软件重构等方法定义无线通信***的各个功能模块,以支持多协议栈、多种业务软件的运行。网络媒体话机终端基于网络适配接口的模块化设计,通过装配或扩展连接可方便地增加对无线网络设备的接入新功能,实现中间件的即插即用,由此增加网络媒体话机终端的灵活性、适应性,提高***资源的全利用度,并使网络媒体话机终端***具备软容量的特性。
部分中英文对照:A/L音频/逻辑板、BIC总线接口芯片、BDR接收数据信号、BDX发送数据信号、CONNECTOR连接器、CS RAM随机存储器片选、CS ROM只读存储器片选、CDMA码分多址、FDMA频分多址、MS移动台、NC未连接、空脚、PCM脉冲编码调制、PIN个人识别码、PCN个人通信网、Radio Network Terminal无线网络终端、RX接收、RX OUT接收输出。
Claims (10)
1、网络媒体话机终端的无线网络接口的设置方法,以网络媒体话机终端作为的无线网络接口的基础,网络媒体话机终端设有将目标被叫号码映射为相应的网关IP地址的IP电话模块,终端整机设有PCI总线、CPU、在PCI总线上和支持流媒体的MPEG2-4解码、视音频编码处理、A/D转换的多媒体处理模块,所述多媒体处理模块包括语音/多媒体处理器和DSP处理模块、在所述语音/多媒体处理器通过D/A转换连接出电话和音视频信号媒体端口,其特征是PCI总线上设有无线网络适配接口模块或无线适配接口模块与局域或广域连接模块,采用针对无线网络接入设备接口特征的适配接口模块作为网络媒体话机终端的网络扩展适配接口模块,所述无线网络适配接口模块与网络媒体话机终端内部的***总线连接。
2、由权利要求1所述的网络媒体话机终端的无线网络接口的设置方法,其特征是所述适配接口模块对应网络媒体话机终端的无线网络应用环境,采用系列化的功能接口协议,支持通过系列无线网络外设接入网络媒体话机终端。
3、由权利要求1所述的网络媒体话机终端的无线网络接口的设置方法,其特征是适配接口模块采用通用的嵌入式接口,结合采用多端口存储器来支持处理器间的通信方法,通过***总线与网络媒体话机终端集成,启动后,适配接口模块在软件驱动下自动完成初始化和数据收发转存任务。
4、由权利要求1所述的网络媒体话机终端的无线网络接口的设置方法,其特征是网络媒体话机终端的CPU支持,通过***总线支持多协议的无线接入模块和扩展的接口工作。
5、由权利要求1所述的网络媒体话机终端的无线网络接口的设置方法,其特征是接口采用多端口存储器来支持处理器间的通信,采用HCI接口对基带处理器之间的数据传输,以异步接收器与发射器与通信串行总线连接;集成存储器和控制逻辑,同时存取共用的中心存储器;每个端口具有独立的控制、地址和I/O引脚,实现存储器中任何位置的独立、异步读写操作。
6、网络媒体话机终端的无线网络接口的装置:网络适配接口模块其硬件电路包括与网络媒体话机终端***总线的通信接口,其特征是设有与外设无线通信控制器的硬件接口、机外总线数据缓冲存储器的接口,所述适配接口模块作为网络媒体话机终端的网络扩展接口模块,适配接口模块包括主控模块及接入模块,主控模块包括CPU和总线接口电路,并与网络媒体话机终端的***内部总线相应位置连接;接入模块采用PC CARD(PCMCIA)接入模块,网络媒体话机终端设置PCMCIA无线适配接口模块的PC卡插槽。
7、由权利要求6所述的网络媒体话机终端的无线网络接口的装置:其特征是无线适配接口模块包括接入模块中包括USB2.0接入模块,网络媒体话机终端通过PCMCIA接入模块与无线收发外设RNT连接,接入无线网络;或适配接口模块包括接入模块中包括蓝牙(Bluetooth)接入模块,与带有蓝牙(Bluetooth)通信功能的手机(MT),网络媒体话机终端接入2.5G-3G无线移动数据网络。
8、由权利要求6所述的网络媒体话机终端的无线网络接口的装置:其特征是网络媒体话机终端接入模块中设有标准RJ-45网络接口模块和配置系列无线网络MCU适配接口模块。
9、由权利要求6或8所述的网络媒体话机终端的无线网络接口的装置:其特征是系列无线网络MCU适配接口模块包括无线Hub、无线接入站、无线网桥、无线Modem及无线网卡中的一种或数种。
10、由权利要求6或8所述的网络媒体话机终端的无线网络接口的装置:其特征是主控模块采用DSP芯片,以UART驱动,通过对主控模块控制寄存器的直接编程,实现AT命令的发送、无线通信外设应答信号以及工作状态的检测。
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