基于DOCSIS 1.1的CABLE MODEM固件设计

摘要

该文介绍了Cable Modem技术和相关国际标准的发展,并给出了一种符合DOCSIS/EURODOCSIS 1.1标准的CabIe Modem固件设计方案(此设计方案主要基于ConexantSuperPIPE单芯片CabIe Modem解决方案).Conexant SuperPIPE芯片具有高度的集成性,可有效降低成本,而且该芯片具有符合DOCSIS 1.0/1.的可编程的MAC层,便于生产厂商在此方案基础上进行二次开发定制自己的CabIe Modem系统.该文给出了基于CN9414芯片和VxWorks5.4操作系统的CabIe Modem固件的整体软件架构设计分析和主要的功能模块设计:板级支持包BSP设计;CM外围硬件驱动设计(GPIO总线,IIC总线,FIash,Tuner等);CM的MAC的软件实现,该文主要介绍的是VxWorks所特有的END驱动设计和配置(包括以太网、USB和CabIe网的END);CM系统的消息流控制;CabIe网数据传输安全标准BPI+的实现.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题来源及研究目的和意义

1.1.1本课题来源

1.1.2研究基于HFC的Cable Modem宽带接入技术的重要意义

1.2国内外在该方向上的研究现状及分析

1.2.1 Cable MODEM技术及相关标准

1.2.2 Cable Modem在国内外的应用及发展

1.3本课题主要研究内容

1.3.1符合DOCSIS/EURODOCSIS 1.1标准的Cable Modem固件设计

第2章总体方案设计

2.1 DOCSIS/EuroDOCSIS对于Cable Modem的相关技术规范

2.1.1物理层有关技术指标

2.1.2传输会聚子层(TC)有关技术指标

2.1.3 MAC子层

2.1.4数据链路加密子层

2.1.5 DOCSIS 1.1对DOCSIS 1.O的扩充

2.1.6 EURODOCSIS与DOCSIS的不同

2.2基于CN9414芯片的Cable Modem固件设计方案

2.2.1 CN9414的硬件主要特性

2.2.2基于CN9414的Cable Modem硬件架构

2.2.3基于CN9414的Cable Modem软件架构

2.2.4系统调试平台

第3章各模块设计分析

3.1 Cable Modem的VxWorks镜像编译

3.1.1 Cable Modem镜像类别选择

3.1.2镜像的编译、下载和调试

3.2 BSP(Board Support Packet)设计

3.2.1 BSP的设计要点

3.2.2组成Cable Modem BSP的主要目录和文件

3.2.3 Calbe Modem启动过程中BSP的函数调用

3.2.4编写BSP的代码

3.3 Cable Modem固件的多任务和任务间通信设计

3.3.1 VxWorks的多任务和任务间通信支持

3.3.2 Cable Modem的多任务设计

3.3.3 Cable Modem的消息流和任务状态转移

3.4 Cable Modem的驱动程序设计

3.4.1 GPIO总线驱动

3.4.2 IIC总线驱动设计

3.4.3 Tuner的设备驱动

3.4.4 Flash驱动程序设计

3.5 Cable Modem MAC及其网络驱动配置和设计

3.5.1基于MUX层的网络模型

3.5.2 Cable Modem END的配置

3.5.3 END驱动设计

3.6 CableModem安全模块设计

3.6.1 Cable Modem的授权状态机

3.6.2 TEK状态机

3.6.3 CM和CMTS间的密钥请求和应答

3.6.4符合中国相关规定的Cable Modem安全机制

结论

已取得的成果

下一步的工作

本研究的不足

参考文献

致谢