采用自动接入技术的ADSL调制解调器 【技术领域】
本发明属电信技术领域，具体涉及一种电信网络宽带数据接入业务中的ADSL调制解调器。
【发明背景】
目前，在电信网络宽带数据接入业务中，ADSL调制解调器使用时，绝大部分采用PPPoE拨号接入。PPPoE拨号接入时，一般要对用户的ADSL调制解调器和计算机都进行设置，对ADSL调制解调器，必须设置虚电路，并将ADSL调制解调器设置成RFC1483桥接方式；对用户的计算机，必须安装一个PPPoE的客户端软件，用于PPPoE连接的建立，从网络端的接入认证服务器上得到一个公有、合法的IP地址，ADSL用户使用这个得到的IP地址访问因特网络(Internet)。其过程如图1所示。
这种使用模式，带来了两个问题：
1、要在ADSL调制解调器中设置虚电路。由于不同厂家的ADSL局端的虚电路参数不同，给用户和电信的安装人员带来了很大的麻烦。
2、需要在用户PC机上安装一个PPPoE客户端软件。安装此软件后，由于PC机的操作系统的不同，会产生软件兼容性问题，从而出现一系列的技术支持与业务界面模糊的问题；另一方面，当用户遇到PC操作系统重新安装、增加或删除软硬件、计算机病毒时，需要电信公司为其重新安装PPPoE客户端软件。由于当前国内的网络用户的技术水平有限，电信公司需要维持一支庞大的技术支持队伍，给电信公司增加了很大的业务成本。同时，也由于安装客户端软件的兼容性问题，使ADSL用户必须使用特定的硬件与操作系统，限制了一些特殊群体用户的发展。
对第一个问题，目前主要采用在ADSL调制解调器中设置多条虚电路的方法来解决，但多条虚电路的设置会影响ADSL调制解调器的数据吞吐量，限制了用户地上网速度。对第二个问题，目前主要采用ADSL调制解调器内置PPPoE拨号软件+NAT的方法来解决，但一般ADSL调制解调器的内置拨号软件不能和多条虚电路共存，而且内置拨号软件+NAT的方法在使用时由于端口映射等问题，一些在线游戏和音频视频应用受到限制，因此无法推广。
【发明内容】
本发明的目的在于针对上述电信网络宽带数据接入业务中的问题，提出一种ADSL调制解调器，使这些问题在该ADSL调制解调器中解决，从而方便客户，减少技术管理部门的业务成本。
本发明提出的ADSL调制解调器，是以目前通常的ADSL调制解调器为基础，再增加下述5种功能模块：
1、虚电路自动设置模块，
2、PPPoE客户端模块，
3、IP Relay模块，
4、DHCP模块，
5、流量控制模块。
虚电路自动设置模块主要是在调制解调器中设置一组不同的虚电路值，当调制解调器启动后，如果当前的PVC值与局端不一致，则按照设定的一组虚电路的值依次进行轮寻，找到与ADSL局端匹配的参数，按此参数运行，并保存此参数，以备下一持开机时使用。这样通过虚电路的自动匹配和设置，省却了人为设置虚电路的麻烦。
PPPoE客户端模块的主要是发起PPPoE连接并得到一个可用的IP地址。它首先向接入服务器发起PPP请求，得到接入服务器的相应后，进行用户名和密码的认证，认证通过后就能从接入服务器端获得一个合法的IP地址，用户可以使用该IP地址得到Internet服务。该程序该功能块与在PC机上安装的客户端软件功能一样，但集成在ADSL调制解调器软件内部，所以与用户PC机无关，没有操作系统兼容性问题，也不会受病毒攻击。由于该功能块使用户不需要再安装特定的客户软件，从而为用户提供了极大的方便。
但本调制解调器所获得的IP地址不能被PC机直接应用，要想使PPPoE客户端所获得的IP地址能够被PC机所直接使用，本发明最简单直接的方法是采用DHCP协议。
即使本调制解调器可以接受DHCP协议请求，也必须将IP地址池中的可用地址动态地分配给PC机使用。本发明中，IP Relay模块就是将PPPoE客户端所得到的IP地址放入DHCP地址池。
由于有些用户是按照上网时间收费的，所以当用户不上网时，本调制解调器应自动断开拨号连接，这主要通过流量判别控制来实现。在本调制解调器中预设一个断开PPP连接的时间间隔(该间隔可由用户自己设定，在1秒—1小时内任选)，当本调制解调器判别出用户PC超过此间隔时间仍然不发出以太网数据包请求时，即按用户不再上网处理，断开拨号连接，而当用户上网时，用户一旦发出以太网数据包请求，“小灵猫”立即拨号，重新建立连接。由于采用DHCP Relay方式，所以还必须对以太网数据包进行分析，将DHCP请求数据包过滤掉。
一个完整的ADSL用户的上网过程如图3所示。
使用本发明ADSL调制解调器替代传统的ADSL调制解调器，用户的ADSL调制解调器不需进行任何设置，用户的计算机也不需要安装PPPoE客户端软件，使目前ADSL业务中的技术问题得到了根本性的解决，随着业务的推广，将带来ADSL业务领域的一场革命。
【附图说明】
图1为使用现有ADSL Modem的过程图示，
图2为使用本发明ADSL Modem的过程图示，
图3为使用本发明ADSL Modem的上网过程图示，
图4为本发明的硬件框图，
图5为本发明的软件框图。
【具体实施方式】
下面通过实施例进一步描述本发明。
硬件实现
本发明的ADSL调制解调器的硬件是基于Conexant公司的CX82310芯片来实现，其硬件原理框图如图4所示。图4中，CX82310芯片是此调制解调器的核心芯片，主要进行模拟前端信号处理、高速AD/DA转换、ADSL信号解算、网络协议处理、调制解调器控制等功能；发送/接收混合桥路主要是将ADSL的信号发送通道和信号接收通道合而为一，通过电话线传送；而其他电路主要是外围接口，为其提供协同工作所需要的信号和资源。
来自电话线路上的ADSL信号首先从隔离变压器到达发送/接收混合桥路，经滤波器使发送和接收信号分开，发送和接收信号分别进入CX82310芯片的接收及发送放大器，经过放大后进行高速AD/DA，转换成数字信号，再经信号处理，得到ADSL数据帧。
CX82310中的处理器对ADSL数据进行处理，同时进行ADSL、ATM和以太网协议处理，提供以太网接口与用户计算机进行数据通信。
本发明所涉及的ADSL调制解调器，主要是在CX82310的处理器的软件部分加入体现上述五种技术的对应模块来实现的。
软件实现
本发明的ADSL调制解调器的软件是基于VxWorks嵌入式操作系统来实现，主要是在原有软件模块中加入虚电路自动设置模块、PPPoE客户端模块、DHCP模块、IP Relay模块、流量控制模块等组成，与本发明技术相关的软件流程和框图如图5所示。其工作流程如下：
当ADSL调制解调器上电启动后，系统首先进行自检，然后检测ADSL信号，建立ADSL连接，按用户配置设置工作模式，进行数据传送，这一部分与常规的ADSL调制解调器的工作原理及流程没有多大区别。
当建立完ADSL连接后，本文涉及的采用自动接入技术的ADSL调制解调器马上判定调制解调器的虚电路值是否和局端匹配，如果不匹配，则从初始配置文件的虚电路表中获取虚电路列表，然后按照设定的这组虚电路的值依次进行轮寻，找到与ADSL局端匹配的参数，按此参数运行，并保存此参数，以备下一持开机时使用。
虚电路参数建立后，一旦用户使用上网软件，PPPoE客户端模块开始工作，首先向接入服务器发起PPP请求，进行用户名和密码的认证，认证通过后就能从接入服务器端获得一个合法的IP地址，供用户上网使用。
当PPPoE客户端软件运行得到IP地址后，调制解调器将PPPoE客户端软件所得到的IP地址放入调制解调器的DHCP地址池，通过IP Relay模块将IP地址池中的可用地址动态地分配给PC机使用。
到此，用户就可以通过调制解调器上网了。
此后，调制解调器就进入了流量控制模块，此时它一直判断用户以太网数据流量，当判别出用户PC超过预设的间隔时间仍然不发出以太网数据包请求时，即按用户不再上网处理，断开拨号连接，而当用户再上网时，用户一旦发出以太网数据包请求，调制解调器立即拨号，重新建立PPPoE连接。
由于采用DHCP Relay方式，所以当进行流量控制时，还必须对以太网数据包进行分析，将DHCP请求数据包过滤掉，由此实现流量控制功能。