有壓縮啟動(dòng)功能的Cable Modem研制.pdf

1、近年來，隨著Internet技術(shù)的快速發(fā)展以及用戶數(shù)量的急劇增加，高速寬帶接入技術(shù)已成為通信技術(shù)領(lǐng)域研究的前沿和熱點(diǎn)。人們已不再滿足于傳統(tǒng)的少量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而對(duì)各種新業(yè)務(wù)特別是寬帶綜合業(yè)務(wù)的需求不斷增加。傳統(tǒng)的銅雙絞線技術(shù)已成為整個(gè)通信網(wǎng)的“瓶頸”。如何打通“信息高速公路的最后一公里”，也就成為一個(gè)急需解決的問題。HFC寬帶接入網(wǎng)是解決這一問題的有效途徑。CableModem就是HFC寬帶接入網(wǎng)的用戶端設(shè)備。 但是隨著Cable

2、Modem應(yīng)用程序功能的增強(qiáng)、以及為了加快研究開發(fā)進(jìn)度、采用C++語言作為程序設(shè)計(jì)語言，CableModem的應(yīng)用程序的尺寸越來越大，對(duì)存儲(chǔ)容量的要求也就越來越大，導(dǎo)致硬件成本的增加。在存儲(chǔ)器容量受限的情況下，如何壓縮程序的代碼，實(shí)現(xiàn)CableModem的壓縮啟動(dòng)，已成為一個(gè)急需解決的問題。 本文針對(duì)上述問題進(jìn)行了研究。主要工作如下： 首先，分析了CableModem的工作原理及采用Motorola公司的32位嵌入式微處

3、理器MPC850和Broadcom公司的BCM3300專用芯片得到的CableModem硬件結(jié)構(gòu)，詳細(xì)地介紹了DOCSIS協(xié)議芯片。分析了CableModem的軟件運(yùn)行和開發(fā)平臺(tái)及具體的CableModem軟件結(jié)構(gòu)。 其次針對(duì)CableModem是典型的嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，分析、比較了常用的數(shù)據(jù)壓縮算法并在眾多壓縮算法中尋找出了具有解壓縮速度快、解壓不需要內(nèi)存的壓縮算法LZO作為本文實(shí)現(xiàn)CableModem的壓縮啟動(dòng)算法。接著本文

4、給出了壓縮和解壓縮的程序及啟動(dòng)代碼。CableModem壓縮啟動(dòng)的基本思想是：在宿主機(jī)上運(yùn)行壓縮程序，將CableModem的應(yīng)用程序映像文件(Image)壓縮并指明壓縮后的程序在CableModem中解壓后的起始地址。然后通過編程器將壓縮后的文件燒錄到Flash中，在目標(biāo)機(jī)CableModem的啟動(dòng)程序Bootloader中加入解壓縮代碼，當(dāng)Bootloader執(zhí)行到解壓縮代碼時(shí)，就解壓縮Flash中的壓縮后的Image文件到SDRA

5、M中，然后將程序指針指向解壓縮后的代碼，運(yùn)行Image，這樣就實(shí)現(xiàn)了CableModem的壓縮啟動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果表明，通過壓縮啟動(dòng)技術(shù)，可以在將程序存儲(chǔ)器Flash容量降低為原來1/2的情況下實(shí)現(xiàn)相同的功能。而CableModem的啟動(dòng)時(shí)間增加很少。由于CableModem是一個(gè)典型的嵌入式系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)壓縮算法和軟件可以直接應(yīng)用于其它嵌入式系統(tǒng)。采用壓縮啟動(dòng)技術(shù)，能降低嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)成本，保證在未來相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，功能增強(qiáng)的