嵌入式系统中网络接口模块的研究与开发

发布时间：2020-05-02 16:01

【摘要】： 近年来,各种嵌入式系统蓬勃发展,在通信,航空航天,医疗,消费类电子产品等领域得到广泛的应用;而世界已经进入了Internet时代,大量的嵌入式系统需要接口接入互联网进行通信互连,网络接口模块已经成为现代嵌入式设备不可缺少的重要组成部分。所谓嵌入式设备的网络接口,是指把相关网络技术,包括精简后的硬件,固件,协议栈和应用程序形成模块直接扩展到嵌入式系统,使之具有与Internet/ Intranet直接联网的能力。由于嵌入式系统必须高效率地设计,如何在较少的软硬件资源中实现一个甚至多个网络接口,并且满足嵌入式网络对实时性,可靠性,兼容性,通信效率,介质支持,实现难度和开放性的要求是一个很有意义的研究课题。而目前在嵌入式网络接口模块的实现过程中,还存在供电困难,模块间切换复杂,同时通话与上网不兼容,网络质量低等问题有待研究和解决。本文结合在多个课题中的开发调试经验,比较了GPRS(通用分组无线服务)接入技术,CDMA(码分多址)接入技术和嵌入式以太网接口的应用特点,并研究了在Linux操作系统下的详细解决方案。具体包括:基于MC35I模块的GPRS拨号上网接口和基于Q2358C模块的CDMA1X拨号上网接口的实现;基于PCMCIA/CF标准的以太网通信接口的实现。在此基础上,对整体软硬件设计进行优化,分析了理论和实际中存在的问题,并给出具有通用性的解决方案,其结果可适用于各种有网络接口需求的嵌入式系统中。
【图文】：

系统结构图,系统结构,移动台

图 2.1 GPRS 系统结构RS 的支持节点 GSN 是 GPRS 网络中最重要的网络节点，包含了支能。GSN 具有移动路由管理功能，可以连接各种类型的数据网GPRS 寄存器。GSN 可以完成移动台和各种数据网络之间的数据GSN 是一种类似于路由器的独立设备，也与 GSM 中的 MSC 集成GSM 网络中允许存在多个 GSN。GSN 有两种类型：SGSN 和 GGSN 是为移动终端(MS)提供业务的节点(即 Gb 接口由 SGSN 支持)务时，SGSN 建立起一个移动性管理环境，包含关于这个移动终和安全性方面的信息。SGSN 的主要作用就是记录移动台的当在移动台和 SGSN 之间完成移动分组数据的发送和接收。SN 通过配置一个 PDP 地址被分组数据网接入。它存储属于这务用户的路由信息，并根据该信息将 PDU 利用隧道技术发送到接入点，即 SGSN。GGSN 可以经 Gc 接口从 HLR 查询该移动息。GGSN 主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络 LAN 等。另外，GGSN 也又被称作 GPRS 路由器。GGSN 可以把

核心网

式的数据业务。采用CDMA1X技术可以利用现有的CDMA网络轻易地实现高据无线传输。对于无线网络的设计而言，由于CDMA1X在移动数据业务方面力较2 G的95A有质的提升，在无线接入方面增加了FFCH/RFCH和FSCH/RSC逻辑信道以及分组控制功能实体(PCF)设备，通过转发无线子系统与PDSN之间消息和数据来承载数据业务。CDMA1X理论带宽可达300 kb/s，目前的实际应宽大约在100 kb/s左右(双向对称传输)。在此信道上提供TCP/ IP连接，可以用nternet连接、数据传输等应用中[6]。CDMA20001X网络主要由BTS、BSC和PCF、PDSN等节点组成，，如图2.2。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP368.12

【引证文献】