專(zhuān)利名稱(chēng)：一種帶虛擬網(wǎng)功能的提供多種接口的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種帶虛擬網(wǎng)功能的提供多種接口的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備，它適合用于低成本的局域網(wǎng)至廣域網(wǎng)的組網(wǎng)方案，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集以及遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)上的遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備只提供以太網(wǎng)接口到PCM接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，如果有多個(gè)終端設(shè)備需要通過(guò)PCM鏈路接入廣域網(wǎng)，則需要在遠(yuǎn)端網(wǎng)橋設(shè)備后添加以太網(wǎng)交換機(jī)(或集線器)。如果有帶非以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備(如只提供RS232或RS485接口)需要通過(guò)PCM鏈路接入廣域網(wǎng)，則需要在遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備后添加端口轉(zhuǎn)換設(shè)備。如圖1所示，由遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備1、以太網(wǎng)交換機(jī)(或集線器)2、接口轉(zhuǎn)換設(shè)備3、帶以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備4和帶非以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備5連接而成。其工作原理是各種終端設(shè)備的數(shù)據(jù)信息通過(guò)以太網(wǎng)接口或接口轉(zhuǎn)換設(shè)備3送到交換機(jī)或集線器2，再通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備1轉(zhuǎn)換成PCM數(shù)據(jù)格式，通過(guò)PCM鏈路送至中心，由中心的遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備再轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。這種由多個(gè)設(shè)備組成的組網(wǎng)方式缺點(diǎn)在于1多個(gè)廠家設(shè)備互聯(lián)，不但增加了機(jī)柜內(nèi)部設(shè)備以及電纜的數(shù)量，而且節(jié)點(diǎn)太多，增加了故障率；2當(dāng)任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，無(wú)法通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng)快速準(zhǔn)確地進(jìn)行故障定位。這樣不但延長(zhǎng)了故障解決時(shí)間，而且增加了用戶的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本；3對(duì)于非以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備，由于它是采用接口轉(zhuǎn)換設(shè)備連接到以太網(wǎng)，所以當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，非以太網(wǎng)設(shè)備就不能充分利用網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全傳送機(jī)制，要解決這個(gè)問(wèn)題，必須在終端設(shè)備與局端設(shè)備的通訊協(xié)議中加以考慮，這樣大大增加了軟件編程的工作量，而且降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送的有效性以及設(shè)備工作的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是發(fā)明一種不僅能完成多個(gè)以太網(wǎng)接口到PCM接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、非以太網(wǎng)接口(RS232和RS485接口)到以太網(wǎng)接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，而且能夠?qū)崿F(xiàn)各種數(shù)據(jù)包的協(xié)議解析以及支持在網(wǎng)絡(luò)上劃分虛擬網(wǎng)的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備。如圖2所示，由交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備6、帶以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備4和帶非以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備5連接而成。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種帶虛擬網(wǎng)功能的提供多種接口的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備，其特征在于，由交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備分別連接帶以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備和帶非以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備而成，所述的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備由以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊和非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊分別與以太網(wǎng)交換模塊連接組成，以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊與帶以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備連接，非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊與帶非以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備連接。
所述的以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊由以太網(wǎng)接口、存儲(chǔ)器SDRAM、中央處理器CPU、可編程邏輯器件CPLD和PCM接口碼型轉(zhuǎn)換組成，以太網(wǎng)接口分別與存儲(chǔ)器SDRAM和可編程邏輯器件CPLD連接，中央處理器CPU分別與存儲(chǔ)器SDRAM、可編程邏輯器件CPLD和PCM接口碼型轉(zhuǎn)換連接。
所述的非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊由RS232接口、RS485接口、信號(hào)電平轉(zhuǎn)換和中央處理器CPU組成，信號(hào)電平轉(zhuǎn)換分別連接RS232接口、RS485接口和中央處理器CPU。
所述的以太網(wǎng)交換模塊由以太網(wǎng)接口和以太網(wǎng)交換連接組成。
本實(shí)用新型通過(guò)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)以及非以太網(wǎng)數(shù)據(jù)(僅限RS232/485串行數(shù)據(jù))就可以簡(jiǎn)便地通過(guò)2M傳輸傳送到遠(yuǎn)端。由于它具有劃分虛擬網(wǎng)的功能，從而能通過(guò)劃分網(wǎng)段更好地優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步保證網(wǎng)絡(luò)安全。從機(jī)械結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，它極好地將以太網(wǎng)交換機(jī)、網(wǎng)口到串口轉(zhuǎn)換設(shè)備以及遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備融合為一體，減少了機(jī)柜內(nèi)部設(shè)備、電纜的數(shù)量，降低了故障率；同時(shí)，由于它集三種設(shè)備于一體，減少了節(jié)點(diǎn)，也就能迅速直接地定位故障點(diǎn)以及故障原因，大大降低了用戶的運(yùn)維費(fèi)用，而本實(shí)用新型能充分利用網(wǎng)絡(luò)自身的數(shù)據(jù)安全傳送機(jī)制，完全不需要在串口軟件編程中考慮網(wǎng)絡(luò)的因素。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為1)綜合采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；
2)中央處理器部分通過(guò)Watch Dog等技術(shù)實(shí)現(xiàn)自診斷和自恢復(fù)功能，對(duì)數(shù)據(jù)紊亂、通信干擾等可自動(dòng)恢復(fù)；3)具有網(wǎng)絡(luò)端口監(jiān)測(cè)功能以及PCM線路測(cè)試功能；4)TELNET網(wǎng)管登錄提供TELNET登錄的網(wǎng)管界面，可以方便地在網(wǎng)絡(luò)上的任何地址登錄監(jiān)控系統(tǒng)，觀測(cè)所有的線路狀態(tài)以及工作情況；5)將三種通用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信裝置完美地融合到一個(gè)設(shè)備中，極好地解決了用戶對(duì)于多廠家多設(shè)備的查障維護(hù)難題。
本實(shí)用新型將遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備、以太網(wǎng)交換機(jī)以及接口轉(zhuǎn)換設(shè)備整合為一個(gè)裝置，以簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低成本投入，減少故障源，縮減了電信網(wǎng)管中心的運(yùn)維管理成本。


圖1為原有遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備應(yīng)用連接示意圖；圖2為交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備應(yīng)用連接示意圖；圖3為交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；圖4為以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊結(jié)構(gòu)框圖；圖5為非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊結(jié)構(gòu)框圖；圖6為以太網(wǎng)交換模塊結(jié)構(gòu)框圖；圖7為中央處理器CPU及非以太網(wǎng)接口原理圖；圖8為可編程邏輯器件EPLD原理圖；圖9為以太網(wǎng)交換芯片信號(hào)處理原理圖；圖10為以太網(wǎng)接口原理圖；圖11為以太網(wǎng)到PCM接口轉(zhuǎn)換原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例如圖2所示，為交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備應(yīng)用連接示意圖，所述的帶虛擬網(wǎng)功能的提供多種接口的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備由交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備6分別連接帶以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備4和帶非以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備5而成，對(duì)于帶以太網(wǎng)接口的設(shè)備4，交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備6對(duì)應(yīng)的接口是10/100M自適應(yīng)網(wǎng)口。
如圖3所示，為交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖，所述的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備6由以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊7和非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊8分別與以太網(wǎng)交換模塊9連接組成，以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊7與帶以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備4連接，非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊8與帶非以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備5連接，設(shè)備不但完成以太網(wǎng)接口到PCM接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，而且完成非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口的協(xié)議解析及數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，并在以太網(wǎng)交換模塊上提供多個(gè)網(wǎng)口以及劃分虛擬網(wǎng)。
如圖4所示，為以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊結(jié)構(gòu)框圖，所述的以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊7由以太網(wǎng)接口10、存儲(chǔ)器SDRAM11、中央處理器CPU12、可編程邏輯器件CPLD13和PCM接口碼型轉(zhuǎn)換14組成，以太網(wǎng)接口10分別與存儲(chǔ)器SDRAM11和可編程邏輯器件CPLD13連接，中央處理器CPU12分別與存儲(chǔ)器SDRAM11、可編程邏輯器件CPLD13和PCM接口碼型轉(zhuǎn)換14連接，以太網(wǎng)接口10接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)首先在存儲(chǔ)器SDRAM11中進(jìn)行緩存，然后送入中央處理器CPU12進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)PCM接口碼型轉(zhuǎn)換14輸出，中央處理器CPU12的部分控制信號(hào)由可編程邏輯器件CPLD13提供。
如圖5所示，為非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊結(jié)構(gòu)框圖，所述的非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊8由RS232接口15、RS485接口16、信號(hào)電平轉(zhuǎn)換17和中央處理器CPU18組成，信號(hào)電平轉(zhuǎn)換17分別連接RS232接口15、RS485接口16和中央處理器CPU18，信號(hào)電平轉(zhuǎn)換17負(fù)責(zé)將RS232接口15和RS485接口16的信號(hào)轉(zhuǎn)換成中央處理器CPU18可以處理的數(shù)據(jù)信號(hào)，中央處理器CPU18不但負(fù)責(zé)處理非以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)的協(xié)議解析及數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，而且負(fù)責(zé)通過(guò)可編程邏輯器件CPLD13控制中央處理器12以及以太網(wǎng)交換模塊。
如圖6所示，為以太網(wǎng)交換模塊結(jié)構(gòu)框圖，所述的以太網(wǎng)交換模塊由以太網(wǎng)接口19連接以太網(wǎng)交換20兩部分組成，以太網(wǎng)接口部分收到的數(shù)據(jù)信號(hào)在送入以太網(wǎng)交換后，根據(jù)中央處理器CPU所配置的虛擬網(wǎng)信息進(jìn)行處理后通過(guò)指定的端口送出，端口不同則送出的信號(hào)種類(lèi)有可能不同。
如圖7所示，為中央處理器CPU以及非以太網(wǎng)接口原理圖，D201為中央處理器CPU，負(fù)責(zé)處理以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包和非以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包之間的協(xié)議格式轉(zhuǎn)換處理；P203是非以太網(wǎng)接口，數(shù)據(jù)和地址總線連接到可編程邏輯器件EPLD。
如圖8所示，為可編程邏輯器件EPLD原理圖，負(fù)責(zé)通過(guò)數(shù)據(jù)和地址總線產(chǎn)生邏輯片選地址信號(hào)以及各種網(wǎng)橋芯片設(shè)置信號(hào)。
如圖9所示，為以太網(wǎng)交換芯片信號(hào)處理原理圖，負(fù)責(zé)多路以太網(wǎng)數(shù)據(jù)之間的信號(hào)傳遞以及虛擬網(wǎng)信息的處理。
如圖10所示，為以太網(wǎng)接口原理圖，負(fù)責(zé)以太網(wǎng)交換芯片的以太網(wǎng)信號(hào)與以太網(wǎng)傳輸線路之間的信號(hào)格式轉(zhuǎn)換，并用T301接口線圈與外部傳輸線路進(jìn)行電信號(hào)隔離，保護(hù)內(nèi)部電路。
如圖11所示，為以太網(wǎng)到PCM接口轉(zhuǎn)換原理圖，由以太網(wǎng)到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元以及PCM接口電路三部分組成，以太網(wǎng)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換模塊簡(jiǎn)單拆包處理后，先送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元緩沖保存，再由以太網(wǎng)到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成PCM格式經(jīng)過(guò)PCM接口電路進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，最后由線圈耦合隔離后送出，反之類(lèi)似。
工作時(shí)，從非以太網(wǎng)接口進(jìn)來(lái)的串行數(shù)據(jù)包由中央處理器CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理；根據(jù)分析處理結(jié)果將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊8打包成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包；再通過(guò)以太網(wǎng)交換模塊9以及以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊7進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。反之，從PCM接口上接收的數(shù)據(jù)也依照上述途徑進(jìn)行分析轉(zhuǎn)發(fā)。
權(quán)利要求1.一種帶虛擬網(wǎng)功能的提供多種接口的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備，其特征在于，由交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備(6)分別連接帶以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備(4)和帶非以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備(5)連接而成，所述的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備(6)由以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊(7)和非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊(8)分別與以太網(wǎng)交換模塊(9)組成，以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊(7)與帶以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備(4)連接，非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊(8)與帶非以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶虛擬網(wǎng)功能的提供多種接口的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備，其特征在于，所述的以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊(7)由以太網(wǎng)接口(10)、存儲(chǔ)器SDRAM(11)、中央處理器CPU(12)、可編程邏輯器件CPLD(13)和PCM接口碼型轉(zhuǎn)換(14)組成，以太網(wǎng)接口(10)分別與存儲(chǔ)器SDRAM(11)和可編程邏輯器件CPLD(13)連接，中央處理器CPU(12)分別與存儲(chǔ)器SDRAM(11)、可編程邏輯器件CPLD(13)和PCM接口碼型轉(zhuǎn)換(14)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶虛擬網(wǎng)功能的提供多種接口的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備，其特征在于，所述的非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊(8)由RS232接口(15)、RS485接口(16)、信號(hào)電平轉(zhuǎn)換(17)和中央處理器CPU(18)組成，信號(hào)電平轉(zhuǎn)換(17)分別連接RS232接口(15)、RS485接口(16)、和中央處理器CPU(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶虛擬網(wǎng)功能的提供多種接口的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備，其特征在于，所述的以太網(wǎng)交換模塊(9)由以太網(wǎng)接口(19)和以太網(wǎng)交換(20)連接組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶虛擬網(wǎng)功能的提供多種接口的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備，其特征在于，所述的帶以太網(wǎng)接口的設(shè)備(4)和交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備(6)對(duì)應(yīng)的接口是10/100M自適應(yīng)網(wǎng)口。
專(zhuān)利摘要一種帶虛擬網(wǎng)功能的提供多種接口的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備，其特征在于，由交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備分別連接帶以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備和帶非以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備而成所述的交換式遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備由以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊和非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊分別與以太網(wǎng)交換模塊連接組成以太網(wǎng)接口到PCM接口轉(zhuǎn)換模塊與帶以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備連接，非以太網(wǎng)接口到以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換模塊與帶非以太網(wǎng)接口的終端設(shè)備連接。本實(shí)用新型將遠(yuǎn)程網(wǎng)橋設(shè)備、以太網(wǎng)交換機(jī)以及接口轉(zhuǎn)換設(shè)備整合為一個(gè)裝置，以簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低成本投入，減少故障源，縮減了電信網(wǎng)管中心的運(yùn)維管理成本。
文檔編號(hào)H04L12/46GK2884710SQ20052004727
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2005年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月7日
發(fā)明者陳琳 申請(qǐng)人:上海欣泰通信技術(shù)有限公司