采用先迸QUICC Engine技术的PowerQUICC II处理器瞄准IP融合市场解决兼容和成本问题
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2006-08-10 00:00
前言:
通信行业正在迅速从电路交换网络迁移到基于互联网协议(IP)的分组交换网络。IP融合实现了宽带部署、“三网合一”(语音/视频/数据)业务、3G无线和其它通信业务,它们正在为消费者、服务提供商和设备制造商创造令人激动的新机遇。
虽然IP是未来的大势所趋,但在未来10年的融合过渡期中,传统的电路交换网络基础设施(基于时分复用(TDM)和异步传输模式(ATM))仍将继续运行。基于IP的网络必须与现有基础设施无缝融合,因为它在网络接入方面仍然非常重要。因此,接入设备必须支持多种接口和协议,并提供它们之间的高性能互通。
系统和软件兼容是融合的另一个必不可少的方面。很少有OEM能够支持开发全新“白板”系统,而不利用现有软件和硬件设计的优势和功能。也几乎没有运营商愿意购买这种系统。
从消费者和运营商到开发商,所有人都要求以较低的成本,获得更高的性能和更多的功能。接入网络的每位成本(Cost per Bit)持续大幅降低,促进了宽带和相关业务在全球的部署。这些成本压力最终转移到通信处理器以及网络访问设备中的其它半导体器件上。
为融合构建的通信引擎
飞思卡尔半导体提供高性能的PowerQUICC通信处理器,具有为IP融合应用优化的特性和功能,从而继续推动向分组网络过渡过程中的发展和革新。业界领先的PowerQUICC架构目前已经问世10年。作为集成通信处理器的头号供应商,飞思卡尔已经为全球350多家客户提供了超过1.85亿颗通信处理器。
MPC8360E PowerQUICC II Pro系列是专门针对融合、兼容和成本问题而设计。基于e300 Power Architecture技术的SoC平台而开发的MPC8360家族,其成员包括MPC8360E和MPC8358E处理器,采用QUICC Engine技术和集成安全引擎。
QUICC Engine技术是通信处理器模块(CPM)演进过程中的一次革命性飞跃,CPM功能块是PowerQUICC架构的基础。实质上,QUICC Engine技术是一个可编程片上系统(SoC)功能块,可以加快通信协议的运行。它采用2个RISC引擎,而不是1个CPM引擎,提供达到以前4倍的吞吐量,在MPC8360E处理器中,它将运行速度提高到500 MHz,支持DDR存储器和千兆以太网。
前几代CPM的优势在于第2层应用,而QUICC Engine技术则增加了第3层和更高层的功能,以执行各种任务,如互通、转发、交换和分析——这些特性对于融合尤为重要。它还提供集成的多协议处理和互通功能,速度高达1.2千兆,通过降低辅助Power Architecture处理器内核的工作负载来增强整个系统的性能。此外,QUICC Engine技术实现了与以前CPM的软件兼容和微代码兼容。凭借这种向后兼容性,设备制造商能够充分利用他们的现有代码库,最大程度地降低开发成本,加快产品的上市速度。
MPC8360E系列的目标应用包括:IP DSLAM、IP语音(VoIP)系统、3G无线基础设施、无源光网络(PON)设备、多业务访问节点(MSAN)和中小型企业(SME)路由器。以下3个应用实例说明了MPC8360E PowerQUICC II Pro处理器系列如何解决特定设备设计中的融合、兼容和成本问题。
数字用户线路接入复用器
DSL论坛的研究表明,作为领先的DSL技术,不对称DSL(ADSL)的全球用户将在2010年将达到5亿。DSL用户的高增长有望推动数字用户线路接入复用器(DSLAM)在网络中的部署。用户流量由DSLAM线路卡控制,然后传输到ATM或以太网上行链路卡。ATM或以太网上行链路卡将流量聚合到更快的上行流中,然后传输到使用宽带远程接入服务器的互联网服务提供商或公司广域网。
DSLAM市场正在向非集中式架构演进,这些架构要求距离用户较近的DSLAM卡具备更高的处理能力。成功的设计应该提供高带宽,每张卡上带有更多端口,每个端口的成本较低。必须能够配置ATM、PPP、以太网和IP网络的带宽。除了ATM和IP以外,还必须支持一系列协议。必须排列语音流量的优先级,以达到服务质量(QoS)标准。
采用QUICC Engine技术的MPC8360E处理器可以简化多个DSLAM应用的系统设计,包括IP-DSLAM、多租户单元(MTU)“pizza box”DSLAM和DSLAM线路卡。由于它的高集成度,MPC8360E可以减少器件数量、板卡功耗和占地面积,从而降低系统成本,提高端口密度。此外,多点传送和广播支持是实现三网合一业务的关键,特别是IP语音业务。在视频游戏、视频点播和IPTV等应用中,这种性能是IP DSLAM的一个重要方面,而MPC8360处理器就支持这些特性。
3G Node B网络接口卡
系统成本和处理能力是3G设备制造商考虑的关键因素,而灵活性和现场升级能力也是必不可少的。3G网络接口卡必须适应许多不同协议,从而支持ATM和IP的融合。它们必须能够处理数量日益增加的网络接口和日益加快的速度,排列语音流量的优先级,以维持可接受的QoS水平。
MPC8360E PowerQUICC II Pro提供了一个单芯片解决方案,具备3G基站网络接口卡需要的所有处理、协议和互通功能。这就使它成为一种经济高效的替代产品,以取代高速专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA),而它们都需要高成本的开发周期。
特别是,QUICC Engine采用ATM或IP技术,通过3G基站和节点控制器之间的8条与终接协议捆绑的T1 /E1 TDM链路,来传输语音、数据和视频流量。QUICC Engine模块带有8个统一通信控制器(UCC),每个控制器均可轻松编程,以处理特定的通信协议。例如,可以使用QUICC Engine的1个UCC,来支持千兆以太网或连接到Node B卡中的底板的ATM接口。
媒体网关
媒体网关证明了IP融合的复杂性和优势。语音流量融合到数据网络上,让运营商和企业受益匪浅,包括降低成本,简化网络管理。媒体网关和交换机可将VoIP与传统电话网络和ATM 网络相集成,使这种融合成为可能。
媒体网关通常使用各种适配协议,转换TDM语音电路,压缩到ATM网络上,或者使用IP、帧中继或两者的扩展,压缩到基于分组的网络中。语音交换机可以利用ATM和IP网络中的协议之间的互通。媒体网关设计必须能在每个插槽中容纳大量的语音(或传真和调制解调器)电路,支持各种网络接口和速度,并适应协议标准的演进和改进。成功的设计使用户在现场通过软件升级实现增加先进特性和功能。
MPC8360E PowerQUICC II Pro处理器支持可编程协议终止、多种硬件接口和强大的互通功能,从而实现网络和服务的融合。它提供单个平台架构,适用于IP分组网络和面向ATM的系统,并实现两者之间的互通。对于ATM或IP数据包处理,它可以减少器件数量和降低功耗,从而实现经济高效的单芯片解决方案。如需了解关于QUICC Engine技术、MPC8360E PowerQUICC II Pro系列和其它飞思卡尔通信处理器产品的更多信息,请访问:www.freescale.com/QUICCEngine。