基于網(wǎng)絡(luò)處理器局域網(wǎng)無線通信設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

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1、基于網(wǎng)絡(luò)處理器局域網(wǎng)無線通信設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)【摘要】互聯(lián)網(wǎng)的普遍應(yīng)用，在科學(xué)技術(shù)普遍應(yīng)用的同時(shí)也給人們的生活提供了極大的方便。但是在計(jì)算機(jī)的上網(wǎng)端口數(shù)量上，由于各方面的影響，還不能完全滿足人們的需求。所以局域網(wǎng)互聯(lián)端口是目前需要大力發(fā)展的一個項(xiàng)目，因此產(chǎn)生了無線局域網(wǎng)。本文從局域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)處理器、無線通信的概念為著手點(diǎn)，對其的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了介紹?！娟P(guān)鍵詞】局域網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)處理器；無線通信在人們的日常生活中，互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用隨著信息時(shí)代的發(fā)展變得越來越重要?；ヂ?lián)網(wǎng)服務(wù)讓人們的日常生活變得更加舒適和便利，供應(yīng)商為人們提供了各種服務(wù)。但是服務(wù)商所提供的上網(wǎng)端口由于有限，一個局域網(wǎng)共享互聯(lián)網(wǎng)斷網(wǎng)上網(wǎng)

2、從經(jīng)濟(jì)的角度考慮是必然會存在的。無線局域網(wǎng)的組建研究，以更方便組成局域網(wǎng)為目的。由INTEL工程研發(fā)的IXP425在路由器領(lǐng)域具有非常高的市場占有率，是一款高性能的網(wǎng)絡(luò)處理器。IXP425網(wǎng)絡(luò)處理器的設(shè)計(jì)，讓以它為基礎(chǔ)的通信能夠同時(shí)滿足人們對局域網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的需求。一、IXP425的功能與處理器架構(gòu)IXP425具有不同于其它網(wǎng)絡(luò)處理器的架構(gòu)，與其他網(wǎng)絡(luò)處理器的構(gòu)架相同，也具有異步收發(fā)端口、總線、處理器、網(wǎng)絡(luò)口。(1)NPE的IPSEC加密單元IPSEC加密單元包含在NPE當(dāng)中。其實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)發(fā)送放的驗(yàn)證處理，對數(shù)據(jù)包加入了驗(yàn)證頭，在網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行工作。這樣一來就可以確保數(shù)據(jù)在路由過

3、程中不能更改，未經(jīng)驗(yàn)證的站點(diǎn)不可使用。加入封閉安全負(fù)載，用來確保數(shù)據(jù)不會被復(fù)制或查看，實(shí)現(xiàn)了發(fā)送方的數(shù)據(jù)加密處理和驗(yàn)證處理。(2)NPE的硬件加速單元NPE包括內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲單元、算數(shù)邏輯運(yùn)算單元、硬件加速單元對應(yīng)的I/O接口列表，被稱為網(wǎng)絡(luò)處理引擎。網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層的數(shù)據(jù)NPE都能夠進(jìn)行處理。專門為網(wǎng)絡(luò)處理程序設(shè)計(jì)了NPE接口的硬件加速單元。每個硬件加速單元都用來加快網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理速度，這樣一來，對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理操作，就不需要中央處理器用更多的指令來處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。(3)多種控制器的集成良好的IXP425構(gòu)架設(shè)計(jì)，決定了在數(shù)字信號處理、語音加解碼、數(shù)據(jù)包加密讓其擁有其他處理器

4、所不具備的功能。(1)IXP425支持?jǐn)?shù)字信號處理軟件庫針對功能強(qiáng)大的數(shù)字信號處理軟件庫，在IXP425中央處理器上做了最大程度的優(yōu)化，這就使得內(nèi)部的4個語音通道接口的數(shù)據(jù)IXP425能同時(shí)進(jìn)行處理。包括G.711和G.729a/b在內(nèi)的數(shù)字處理算法IXP425中央處理器在很低的功耗內(nèi)能高速地執(zhí)行并且支持ARM指令集的數(shù)字信號處理元件IXP425也能夠兼容。網(wǎng)絡(luò)處理器內(nèi)存中的數(shù)字信號處理算法，在IXP425中央處理器內(nèi)部的大容量cache能夠?qū)⑵鋬Υ嫫饋?，這樣一來處理的時(shí)間的得到了大程度的縮減。(1)IXP425支持流媒體信號處理(2)IXP425能獨(dú)立執(zhí)行各種算法IXP425

5、中的NPE能夠在不占用IXP425中央處理器的情況下，獨(dú)立執(zhí)行MD5、SHA-1的數(shù)據(jù)認(rèn)證算法以及3DES、DES、AES數(shù)據(jù)加密算法。這樣無線通信程序在執(zhí)行AES-CCM模式操作和RC4的WEP服務(wù)時(shí)，有著很高的程序執(zhí)行效率。在802.lli以及VPNs.802.11程序中的執(zhí)行效率會更高。而在執(zhí)行3DEX、DES、AES的算法是，處理速度更是可以達(dá)到70Mbpso二、無線通信技術(shù)在傳輸方式上，與有線通信相比無線通信有所不同。有線通信是采用電流做為載體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而無線通信則是采用電磁波做為載體進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。以0SI網(wǎng)絡(luò)模型為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)無線通信，但是其由設(shè)備驅(qū)動程序提供，在數(shù)

6、據(jù)鏈路層和物理層采用的是802.11協(xié)議。無線通信由操作系統(tǒng)管理,傳輸層、會話層、網(wǎng)絡(luò)層的有線通信和協(xié)議相兼容。這就說明了只要提供無線網(wǎng)卡驅(qū)動，對于同樣的PC機(jī)，在無線方式下也能夠執(zhí)行有線方式下的通信程序。802.11協(xié)議定義了兩種類型的設(shè)備，一種稱為無線接入點(diǎn)，提供有線和無限網(wǎng)絡(luò)之間的橋接是其主要作用，另一種是無線站，通常是油一臺PC機(jī)器和一塊無線網(wǎng)絡(luò)接口卡構(gòu)成。三、以IXP425為基礎(chǔ)的無線通信程序四、總結(jié)本文對實(shí)現(xiàn)無線通信前對IXP425做的配置，搭建IXP425無線通信程序平臺，將uclinux操作系統(tǒng)下載IXP425上的方法等進(jìn)行了介紹，以期對局域網(wǎng)無線通信的設(shè)計(jì)與實(shí)

7、現(xiàn)起到參考作用。參考文獻(xiàn)：[1]官洪運(yùn)，徐金娣，李德敏?無線局域網(wǎng)802.11協(xié)議的分析及其MAC層實(shí)現(xiàn)[J].東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2004,(04).[2]鄭虔斌，朱旭濤.針對IXP425處理器的Bootloader(匯編部分)實(shí)現(xiàn)[J].微機(jī)發(fā)展，2005(03).[3]陳祥福，王平，鐘剛，李津.嵌入式Linux無線接入點(diǎn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng).2006.(11).