基于网络处理器的局域网无线通信设计与实现
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【摘 要】互联网的普遍应用，在科学技术普遍应用的同时也给人们的生活提供了极大的方便。但是在计算机的上网端口数量上，由于各方面的影响，还不能完全满足人们的需求。所以局域网互联端口是目前需要大力发展的一个项目，因此产生了无线局域网。本文从局域网、网络处理器、无线通信的概念为着手点，对其的设计与实现进行了介绍。
【关键词】局域网；网络处理器；无线通信
在人们的日常生活中，互联网的应用随着信息时代的发展变得越来越重要。互联网服务让人们的日常生活变得更加舒适和便利，供应商为人们提供了各种服务。但是服务商所提供的上网端口由于有限，一个局域网共享互联网断网上网从经济的角度考虑是必然会存在的。无线局域网的组建研究，以更方便组成局域网为目的。由INTEL工程研发的IXP425在路由器领域具有非常高的市场占有率，是一款高性能的网络处理器。IXP425网络处理器的设计，让以它为基础的通信能够同时满足人们对局域网络和无线网络的需求。
一、IXP425的功能与处理器架构
IXP425具有不同于其它网络处理器的架构，与其他网络处理器的构架相同，也具有异步收发端口、总线、处理器、网络口。
（1）NPE的IPSEC加密单元
IPSEC加密单元包含在NPE当中。其实现了数据发送放的验证处理，对数据包加入了验证头，在网络层进行工作。这样一来就可以确保数据在路由过程中不能更改，未经验证的站点不可使用。加入封闭安全负载，用来确保数据不会被复制或查看，实现了发送方的数据加密处理和验证处理。
（2）NPE的硬件加速单元
NPE包括内部数据存储单元、算数逻辑运算单元、硬件加速单元对应的I/O接口列表，被称为网络处理引擎。网络层和链路层的数据NPE都能够进行处理。专门为网络处理程序设计了NPE接口的硬件加速单元。每个硬件加速单元都用来加快网络数据包的处理速度，这样一来，对网络数据包的处理操作，就不需要中央处理器用更多的指令来处理网络数据包。
（3）多种控制器的集成
良好的IXP425构架设计，决定了在数字信号处理、语音加解码、数据包加密让其拥有其他处理器所不具备的功能。
（1）IXP425支持数字信号处理软件库
针对功能强大的数字信号处理软件库，在IXP425中央处理器上做了最大程度的优化，这就使得内部的4个语音通道接口的数据IXP425能同时进行处理。包括 G.711 和 G.729a/b在内的数字处理算法IXP425 中央处理器在很低的功耗内能高速地执行并且支持ARM指令集的数字信号处理元件IXP425也能够兼容。网络处理器内存中的数字信号处理算法，在 IXP425 中央处理器内部的大容量 cache 能够将其储存起来，这样一来处理的时间的得到了大程度的缩减。
（2）IXP425支持流媒体信号处理
（3）IXP425能独立执行各种算法
IXP425中的NPE能够在不占用IXP425 中央处理器的情况下，独立执行MD5、SHA-1的数据认证算法以及3DES、DES、AES数据加密算法。这样无线通信程序在执行AES-CCM 模式操作和RC4的WEP服务时，有着很高的程序执行效率。在802.11i以及VPNs.802.11程序中的执行效率会更高。而在执行3DEX、DES、AES的算法是，处理速度更是可以达到70Mbps。
二、无线通信技术
在传输方式上，与有线通信相比无线通信有所不同。有线通信是采用电流做为载体进行数据传输，而无线通信则是采用电磁波做为载体进行数据传输。以OSI网络模型为基础实现无线通信，但是其由设备驱动程序提供，在数据链路层和物理层采用的是802.11协议。无线通信由操作系统管理，传输层、会话层、网络层的有线通信和协议相兼容。这就说明了只要提供无线网卡驱动，对于同样的PC机，在无线方式下也能够执行有线方式下的通信程序。802.11协议定义了两种类型的设备，一种称为无线接入点，提供有线和无限网络之间的桥接是其主要作用，另一种是无线站，通常是油一台PC机器和一块无线网络接口卡构成。
三、以IXP425为基础的无线通信程序
四、总结
本文对实现无线通信前对IXP425做的配置，搭建IXP425无线通信程序平台，将uclinux操作系统下载IXP425上的方法等进行了介绍，以期对局域网无线通信的设计与实现起到参考作用。
参考文献：
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