基于RJ017的遠程網(wǎng)橋的設計與實現(xiàn)
引言
網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層,它控制數(shù)據(jù)流向,處理傳送錯誤,提供物理尋址和管理對物理介質的訪問;分析輸入幀,根據(jù)幀中包含的信息做出轉發(fā)決定,將這些幀轉發(fā)到目的地;使局域網(wǎng)各網(wǎng)段成為隔離開的沖突域,從而減輕擴展的局域網(wǎng)上的負荷;擴大物理范圍,增加整個局域網(wǎng)上工作站的數(shù)目;互連不同物理層、不同MAC子層和不同速率的局域網(wǎng);在網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時,一般只影響個別網(wǎng)段,從而提高了可靠性。
網(wǎng)橋有本地和遠程網(wǎng)橋。本地網(wǎng)橋為處于一地的局域網(wǎng)網(wǎng)段間提供直接連接;遠程網(wǎng)橋則通過電信網(wǎng)連接不同區(qū)域的局域網(wǎng)。圖1顯示這兩種不同網(wǎng)橋的構造。
遠程網(wǎng)橋對網(wǎng)絡互連提出了幾個難題。其中一個是局域網(wǎng)(LAN)與廣域網(wǎng)(WAN)之間數(shù)據(jù)速率的差別。雖然幾種高速WAN出現(xiàn)在地理上分散的網(wǎng)絡中,LAN速率仍然比WAN速率要高很多倍。LAN和WAN速率之間的巨大的差異阻止用戶在WAN上運行對于延時敏感的LAN程序。本文所設計的遠程網(wǎng)橋雖不能提高WAN速率,但它可以通過一個適當?shù)木彌_器(DRAM)來彌補兩者之間的速率差異。如果一個能夠處理10Mbps發(fā)送速率的局域網(wǎng)設備想通過一個2Mbps廣域網(wǎng)與另一個遠程局域網(wǎng)設備通信,本地網(wǎng)橋必須調整10M的數(shù)據(jù)流以致它不會淹沒2M的廣域網(wǎng)。這需要通過網(wǎng)橋設備上的緩沖器來存儲進入的高速數(shù)據(jù),然后在廣域網(wǎng)上以它能適應的速率發(fā)送。這個緩沖器要能夠接收觸發(fā)數(shù)據(jù)而不使其溢出。
圖2 RJ017結構框圖
圖4 LAN接口電路設計
G703接口遠程網(wǎng)橋設計
系統(tǒng)結構及工作原理
系統(tǒng)從本地局域網(wǎng)處接收發(fā)送局域網(wǎng)數(shù)據(jù),在E1接口處接收發(fā)送廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)。通過ChipBridge來完成不同格式、速率、協(xié)議數(shù)據(jù)的轉化,其中使用DRAM來緩存不同速率的數(shù)據(jù),然后轉發(fā)到另一方。40MHz晶振是RJ017正常工作所必須的頻率。RJ017的WAN側處理碼型為NRZ碼, E1數(shù)據(jù)為碼型, E1接口模塊則完成NRZ碼與碼的互換,局域網(wǎng)側的數(shù)據(jù)為曼徹斯特編碼。其框圖如圖3所示,虛框部分為本系統(tǒng)所需完成部分。
RJ017芯片設置
應用中局域網(wǎng)工作方式的設置為：LMODE[0..4]10000;即將其設為UTP工作模式。廣域網(wǎng)工作方式設置為同步方式,即WMODE置為低電平。管腳FLTDIS置為低電平,即使網(wǎng)橋僅存儲轉發(fā)那些目標地址不是本局域網(wǎng)的幀。
UTP模式LAN接口設計
ChipBridge的局域網(wǎng)側的電路連接如圖4所示。本部分主要完成RJ45頭與ChipBridge處的電平轉換、形成ChipBridge所需的差分信號、預加重信號與參考電壓等。
圖5 WAN接口模塊框圖
