DSL/ATM路由器是一種整合接入設備，可以解決連接電話網路和用戶終端設備（CPE）的銅線本地迴路上存在的有限頻寬問題。該產品可讓提供服務的業者以低廉的成本傳送整合的寬頻應用，如語音、視訊和網際網路業務。這種混合DSL/ATM路由器接入設備可以應用於任何基於靈活、可伸縮且易於黏著和維護的標準平台的數位用戶線(DSL)傳輸機制。該路由器可讓服務業者利用現有的銅線電話網路提供數據、語音和視訊業務以服務於各種客戶，如中小型企業、分支機構辦事處、多用戶租借和校園環境下的終端用戶、SOHO，以及遠程辦公用戶。

這種設備的目的在於匯聚多種業務類型以便適應多媒體業務的下一次浪潮。新型的多媒體業務包括視訊點播、視訊會議、IP語音(VoIP)、DSL語音(VoDSL)、媒體流（media stream）、電子商務和電子教育等。因為具有上述諸多特性，這些電訊路由器將會成為未來廣域網路(WAN)的基礎構建模組。

DSL/ATM路由器作為一個家庭網路閘道器，它可藉由本地用戶環路來收發數據、語音和視訊資訊。它可以同時具備連接HomePNA的RJ-11埠、用於乙太網路介面的RJ-45埠、用於無線數據連接的USB埠，還有一個標準同軸埠（coaxial cable port）用於連接電視、VCR和攝像機。

技術特性

DSL/ATM 路由器是一種可支援高速率數據應用及多媒體音頻/視訊流的下一代產品。它可支援G.lite、ADSL和SDSL三種版本，並將很快增加對HDSL和VDSL版本的支援。這種設備不僅能支援類似視訊會議的即時數據流（real time data stream ）模式下的多媒體業務，還支援非即時流模式下的多媒體業務，如視訊點播（VoD）、MP3播放器和網際網路數據業務。

該路由器是一種可遠程配置和控制的智慧設備，具有向網路管理人員發送預警、和事件報告等功能。它支援所有的管理資訊庫(MIB)，MIB可讓網路管理人員控制設備本身的功能。

DSL/ATM路由器是專為即時模式下的匯聚流量交換能達到最佳化而設計的。因此，此流量路由對於來自其它埠的數據流有很好的保護作用。為便於規範不同的流量類型，此路由器採用了服務品質(QoS)和「業務等級協定(SLA)」。一旦網路發生堵塞，QoS參數可為特定的流量類型和可選擇的流量類型分配不同的優先級。因為具有ATM特性，該產品具有可為語音、視訊和數據流流量優化分配，充分利用頻寬資源的功能。

這種路由器還採用了「第二層隧道通訊協定(L2TP)」和「點到點隧道通訊協定(PPTP)」以支援虛擬私人網(VPN)業務。此外，考慮到網路安全，該路由器還包含了IP安全(IPsec)、口令驗証協定(PAP)、競爭驗証協定(CHAP)和MD5加密演算法。

為便於未來電子商務的擴展，它還將會加入「遠程驗証撥號用戶業務(RADIUS)」、網際網路安全協定和密鑰管理協定(ISAKMP)，以及網際網路密鑰交換(IKE)。三維數據加密標準(DES/3)和DES/Rivest密碼也將作為可選擇的支援方案。

《圖一 一個DSL/ATM路由器的基本系統結構》

(圖一)是這種DSL/ATM路由器的系統結構。該系統由下面三個子系統組成：

● DSL/ATM通訊子系統

● 處理器子系統

● 多媒體子系統

DSL/ATM通訊子系統

通訊子系統包括「離散多音(Discrete Multiple Tone；DMT) 數據機」和「ATM調幀器（deframer）」、類比前端，以及ATM分段與重組(SAR)晶片。DMT單元完成調制、解調和Reed Solomon編碼，以及位交錯和4D Trellis編碼功能。ATM調幀器為普通層和ATM傳輸匯聚層提供調幀功能。不管數據是否交錯，傳輸匯聚層都提供數據編碼功能，並進行Reed Solomon糾錯。一個外部RISC控制器可藉由控制和數據匯流排來配置DMT數據機和ATM調幀器。

《圖二 通訊子系統的模組圖》

(圖三)是DMT數據機和ATM調幀器的功能模組。數據機根據ANSI T1.413規定來實現DMT核心演算法。在接收路徑上，快速傅立葉變換(FFT)將時域DMT符號轉變為頻域形式，以便在隨後的去映射階段進一步解碼。

《圖三 DMT數據機和ATM調幀器的功能描述》

在藉由第一階段的時域均衡和FFT鎖定後，一個沒有載波相互干擾(ICI)的資訊流就可得到。但這種數據流仍會受到特定載波頻道失真的影響，從而造成信號幅度的衰減和信號相位的偏移。為了補償這一失真，FFT之後緊跟著頻域均衡(FEQ)和旋轉相位偏移器。在發射路徑上，IFFT單元將映射器產生的頻域DMT符號轉變為時域形式。

在進入IFFT模組之前還要藉由一個微調增益和一個旋轉階段，對主時鐘頻率和發射器之間可能存在的頻率失配進行補償，發射器可能會被鎖定到其它參考源。FFT模組是一塊由收發器控制的從屬DSP引擎。它離線工作並藉以DSTU 模組控制的緩衝器與其它模組通訊。DSP執行儲存在RAM裏的程式，使未來可以擴充更多功能。

類比前端專為與ANSI T1.413二類標準相容、基於DMT的ADSL數據機而設計。它包括一個12位元數位類比轉換器(DAC)和一個13位元類比數位轉換器(ADC)。類比前端提供了可程式低通濾波器和自動增益控制。

SAR晶片藉由一個32位元的33 MHz PCI匯流排介面使其位於ATM適配層(AAL)。它可提供高達155 Mbps鏈接速率的全雙工SAR功能、支援恒定位率(CBR)和可變位率(ABR)業務類型，以及便於作業和維護等特性。SAR單元對ATM論壇的流量管理規範4.0、AAL-5和原始通信單元格式提供了完全的支援。該晶片也為ADSL數據機提供了UTOPIA介面。

發射路徑可同時支援任意緩衝器排列狀態和128個連接分段。它還包括一個位於晶片上SRAM中的64通信單元緩衝器，以及可同時支援高靈敏度的48種不同速率。接收路徑可以同時支援高達16Kbps的同步連接，並帶有一個64通信單元緩衝器。它有三種緩衝容量，可有效使用主機系統資源，並為接收鏈路提供超時特性。

處理器和多媒體子系統

32位元RISC處理器基於精細架構(PA)，用於控制DMT/ATM收發器的作業。它提供一個完整的控制介面，以便在收發器和系統管理之間交換參數和命令。該處理器可執行與ANSI T1.413二類標準相容的ADSL控制功能，包括初始化過程、工作時的線路監測和速率適配模式。

這種處理器晶片為管理實體層的無縫連接提供了平行或串列數據機控制介面。它相容RS-232數據介面和通用I/O線。該處理器也為SDRAM、EEPROM和快閃記憶體（flash memory）的連接提供了外部匯流排介面。

多媒體子系統由一個視訊編解碼器和一個DSP晶片組成。視訊編解碼器可支援多種現有的視訊壓縮演算法標準，包括用於視訊點播的MPEG-2、用於媒體流的MPEG-4，以及用於視訊會議和監控應用的H.263。DSP晶片包含一個RISC內核、一個離散餘弦變換(DCT)引擎和運動評估（motion estimation）電路。不同的壓縮演算法軟體可下載到視訊編解碼晶片。

DSP晶片能夠處理G.723.1和G.729語音壓縮演算法及用於IP語音和視訊會議應用的線路和回聲消除。此外，該DSP還支援MP3音頻解壓縮以便對網際網路下載音樂剪輯進行編碼。

結語

網際網路正以其令人振奮的應用改變著我們的生活、學習和娛樂。對大多數家庭用戶來說，當前的網際網路接入是藉由撥號數據機來實現的，所以速度是個大問題。不斷成長的接入需求已經造成了瓶頸和阻塞，因而降低了網際網路的數據傳輸速度。

DSL技術利用現有的銅線結構，成為向廣大的市場提供所有全新應用的最有效方案。這種技術打破了瓶頸，為所有用戶提供了快速可靠的網際網路應用。例如，使用基於DSL規範的IP語音可以大幅度減少用戶在數據網路上打長途電話的開銷。

視訊會議為提高不同地理位置的業務機構之間的合作性提供了另一種手段，諸如遠程會議、面談和培訓，加強了面對面的交流。視訊監控可讓用戶藉由網際網路監控本地和遠程的目標，如家庭、辦公室和倉庫、銀行ATM機、現金簿記、娛樂場所遊戲桌、交通十字路口和停車場等。視訊圖像可以連續記錄或被事件觸發，可根據時間標記或事件來對儲存的圖像進行檢索。VoDSL可以說成Video/Voice over DSL，DSL/ATM路由器是使其實現的關鍵技術。