專利名稱：雙光自愈保護(hù)式以太網(wǎng)光交換多業(yè)務(wù)綜合復(fù)用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種雙光自愈保護(hù)式以太網(wǎng)光交換多業(yè)務(wù)綜合復(fù)用設(shè)備，可 大量應(yīng)用在電力、煤炭、石油等行業(yè)的測控網(wǎng)絡(luò)中，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景在前期的光通信建設(shè)中，大量的光傳輸設(shè)備不具備光線路保護(hù)性能，總結(jié)有 以下幾種應(yīng)用1. 點到點方式如圖l所示， 一個主光口收發(fā)裝置與一個主光口收發(fā)裝置連接， 其缺點 一旦光線路中斷，整個系統(tǒng)將癱瘓。2. 雙光口單方向方式如圖2所示，雖然同時連接主光口收發(fā)裝置與輔光口收 發(fā)裝置，主光線路中斷后，可以切換到輔光線路上，但是切換時間長，且沒 有保護(hù)機(jī)制。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是發(fā)明一種可以將多種設(shè)備接口轉(zhuǎn)換復(fù)用到2條沉余光 纖鏈路中并進(jìn)行傳輸和匯聚，可以方便切換兩個環(huán)路光口的雙光自愈保護(hù)式以太 網(wǎng)光交換多業(yè)務(wù)綜合復(fù)用設(shè)備。為實現(xiàn)以上目的，本實用新型的技術(shù)方案是提供一種雙光自愈保護(hù)式以太網(wǎng) 光交換多業(yè)務(wù)綜合復(fù)用設(shè)備，其特征在于，由電源、狀態(tài)指示燈、自愈交換系統(tǒng)、 RS232串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、IP電話模塊、同步數(shù)據(jù)傳輸模塊、至少一個環(huán)路光口、 交換芯片、以太網(wǎng)接口和網(wǎng)管組成，自愈交換系統(tǒng)分別與電源、狀態(tài)指示燈、至 少一個環(huán)路光口和交換芯片連接，交換芯片分別與RS232串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、IP 電話模塊、同步數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)接口和網(wǎng)管連接。所述的自愈交換系統(tǒng)由環(huán)路切換故障檢測模塊cpt001和數(shù)據(jù)包仿真 cpt-002組成，環(huán)路切換故陣檢測模塊cpt001通過Switch-IC與以太網(wǎng)連接， 通過兩個串/并轉(zhuǎn)換分別與環(huán)路光口 A、環(huán)路光口 B連接，同時與數(shù)據(jù)包仿真 cpt-002連接，數(shù)據(jù)包仿真cpt-002與單片機(jī)連接。
本實用新型可以將多個站點的以太網(wǎng)信號復(fù)合到環(huán)形光纖鏈路中傳輸，系統(tǒng) 支持對光纖環(huán)路的自動檢測和倒換，倒換時間不大于50ms，支持至少一個環(huán)路 可組建鏈形、環(huán)形、T形等各種光纖網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的MAC 口速率100Mbit/s符合 IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，支持VLAN幀傳輸，可連接交換芯片，系統(tǒng)有帶內(nèi)網(wǎng)管通道支 持全局網(wǎng)管并有自動的數(shù)據(jù)鏈路測試和故障復(fù)位功能。本實用新型的環(huán)路光口采用簡化的FDDI光纖分布數(shù)據(jù)接口協(xié)議，實現(xiàn)了高 速以太網(wǎng)的環(huán)形鏈路傳輸和沉余保護(hù)，由光纖構(gòu)成的FDDI，其基本結(jié)構(gòu)為逆向 雙環(huán)， 一個環(huán)為主環(huán)，另一個環(huán)為備用環(huán)，當(dāng)主環(huán)上的設(shè)備失效或光纜發(fā)生故障 時,通過從主環(huán)向備用環(huán)的切換可繼續(xù)維持FDDI的正常工作，環(huán)路光口協(xié)議兼容 IEEE802. 3U-100FX，接口數(shù)據(jù)采用簡化FDDI協(xié)議傳輸，MAC地址記憶深度可到 2048個，學(xué)習(xí)過濾規(guī)則符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)。本實用新型的優(yōu)點是1. 環(huán)網(wǎng)采用FDDI簡化協(xié)議，各個接口均兼容IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)；2. 支持廣播風(fēng)暴抑制，自動對數(shù)據(jù)包進(jìn)行過濾和MAC地址記憶；3. 支持一個以上光纖環(huán)路同時傳輸，每站最高帶寬196Mbit/s;4. 支持光纖環(huán)路的檢測和自愈合，故障倒換時間不大于50ms;5. 光口可組建鏈形、環(huán)形、T形、復(fù)合形等各種光纖網(wǎng)絡(luò)；6. 網(wǎng)絡(luò)鏈路中最多容納站點數(shù)為128,要求每站地址唯一；7. 有光路斷、環(huán)路斷、數(shù)據(jù)LINK等多種LED指示輸出；8. 可通過帶內(nèi)網(wǎng)管通道傳輸12Bit外部開關(guān)量數(shù)據(jù)；9. 支持自動數(shù)據(jù)鏈路測試，實現(xiàn)系統(tǒng)死機(jī)等故障自動復(fù)位恢復(fù)； l .系統(tǒng)單5V供電并采用工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，支持電源沉余。附圖說B;

圖1為原點到點連接示意圖；圖2為原雙光口單方向連接示意圖；圖3為雙光自愈保護(hù)式以太網(wǎng)光交換多業(yè)務(wù)綜合復(fù)用設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為自愈交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型MAC接口連接示意圖6為本實用新型組建1 + 1光口保護(hù)網(wǎng)示意圖； 圖7為本實用新型組建鏈形網(wǎng)示意圖；圖8為本實用新型組建環(huán)形網(wǎng)示意圖； 圖9為本實用新型組建T形網(wǎng)示意圖； 圖10為本實用新型組建復(fù)合形網(wǎng)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。 實施例如圖3所示，為雙光自愈保護(hù)式以太網(wǎng)光交換多業(yè)務(wù)綜合復(fù)用設(shè)備結(jié)構(gòu)示意 圖，所述的雙光自愈保護(hù)式以太網(wǎng)光交換多業(yè)務(wù)綜合復(fù)用設(shè)備由電源、狀態(tài)指示 燈、自愈交換系統(tǒng)、RS232串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊，IP電話模塊、同步數(shù)據(jù)傳輸模塊、 至少一個環(huán)路光口、交換芯片、以太網(wǎng)接口和網(wǎng)管組成，自愈交換系統(tǒng)分別與電 源、狀態(tài)指示燈、至少一個環(huán)路光口和交換芯片連接，交換芯片分別與RS232 串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、IP電話模塊、同步數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)接口和網(wǎng)管連接。 如圖4所示，為自愈交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，所述的自愈交換系統(tǒng)由環(huán)路切換故障 檢測模塊cpt001、數(shù)據(jù)包仿真cpt-002、單片機(jī)組成，環(huán)路切換故障檢測模塊 cpt001通過Switch-IC與以太網(wǎng)連接，通過兩個串/并轉(zhuǎn)換分別與環(huán)路光口 A、 環(huán)路光口B連接，同時與數(shù)據(jù)包仿真cpt-002連接，數(shù)據(jù)包仿真cpt-002與單片 機(jī)連接。本自愈系統(tǒng)構(gòu)建綜合復(fù)用設(shè)備的沉余光路和網(wǎng)管接口，轉(zhuǎn)換板完成多 種業(yè)務(wù)接口到以太接口的轉(zhuǎn)換和匯聚。各種以太接口轉(zhuǎn)換板支持的接口可 包括RS232/RS485/RS422 、 CAN 、音頻、IP電話、64K同步數(shù)據(jù)、El等。 設(shè)備能適應(yīng)各種復(fù)雜光纖布線網(wǎng)絡(luò)并能對網(wǎng)絡(luò)中的任意設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理。以太網(wǎng)接口芯片實現(xiàn)以木網(wǎng)端RJ45接口和Mil接口之間數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，主要完成物a層的錄據(jù)收發(fā)和緩沖，數(shù)據(jù)信號在光纖介質(zhì)中的調(diào)制解調(diào)。采用Altima公司的AC101或者Reltek公司的rtl8305SB。FDDI協(xié)議處理cpt-001負(fù)責(zé)環(huán)網(wǎng)的管理、令牌的收發(fā)解析和傳遞、環(huán)路光 纖的故降檢灘和鏈路倒換、不同協(xié)議數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)換和緩沖、各個接口數(shù)據(jù)幀MAC
的管理等，它是系統(tǒng)的核心采用80萬門FPGA,核心工作頻率200MHz?？刹捎?ACTEL公司的相應(yīng)級別的FPGA芯片或者XILINX以及ALTRA等公司的同樣容量級 別的產(chǎn)品。以太數(shù)據(jù)包仿真cpt-002完成二層以太數(shù)據(jù)的打包和二層鏈路的測試，同樣 采用FPGA來完成。CPU也就是單片機(jī)完成本地系統(tǒng)狀態(tài)的遠(yuǎn)傳和對遠(yuǎn)端系統(tǒng)的管理。CPU內(nèi)部 有WDT看門狗能保證在任何狀態(tài)下都能正常工作。CPU除進(jìn)行網(wǎng)管通訊外還要 對系統(tǒng)的所有芯片進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)檢測到芯片工作有異常時就會通過管理接口復(fù)位 部分的芯片電路或者進(jìn)行全局復(fù)位。CPU還通過cpt-002的配合對業(yè)務(wù)通道進(jìn)行 監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有廣播風(fēng)暴等數(shù)據(jù)通訊異常時，就會對部分接口發(fā)送Pause幀進(jìn) 行管理。系統(tǒng)CPU采用8位高速單片機(jī)，它可對程序芯片進(jìn)行配置和管理，同 時它通過串口和監(jiān)控終端連接?？蛇x用ST公司或者AT公司的單片機(jī)靈活實現(xiàn)。光收發(fā)器件實現(xiàn)電信號和光信號的轉(zhuǎn)換，采用武漢華中科技的光收發(fā)一體模塊。系統(tǒng)電源為沉余熱備份工作模式，系統(tǒng)器件均選用優(yōu)質(zhì)工業(yè)級器件MTBF大 于10萬小時。環(huán)路光口是用來進(jìn)行組建環(huán)形或鏈形網(wǎng)的接口 。每個系統(tǒng)支持2個環(huán)路光口，它們被定義成環(huán)路光口 A和環(huán)路光口 B。當(dāng)兩個或兩個以上的系統(tǒng)組網(wǎng)時環(huán)路光口就可以將他們連接起來。兩個系統(tǒng)的環(huán)路光口A和環(huán)路光口B之間可以任意交叉連接本實用新型具體應(yīng)用如下如圖5所示，為本實用新型MAC接口連接示意圖，系統(tǒng)的MAC下行口在連接交 換芯片后出1個或多個RJ45口。 RJ45電纜接口可以直接連接計算機(jī)等終端設(shè)備， 也可再次連接交換機(jī)級聯(lián)口。如圖6所示，為本實用新型組建1 + 1光口保護(hù)網(wǎng)示意圖，兩個本實用新型可以組建點對點沉余光纖鏈路。連接時兩個本實用新型的路光口A/B可任意連接，在這種組網(wǎng)模式下兩個本實用新型需要設(shè)為一主站、 一從站，在光纖連接正確后環(huán)路告警指示應(yīng)熄滅。這種組網(wǎng)模式時支路光口可不作處理但不能自環(huán)。如圖7所示，為本實用新型組建鏈形網(wǎng)示意圖，2個或2個以上本實用新
型可以組建鏈形光纖鏈路，連接時已個本實用新型的路光口 B與下一個本實用新 型的路光口A連接，在這種組網(wǎng)模式系統(tǒng)只能設(shè)一個主站，其余為從站。在光纖 連接正確后環(huán)路告警指示0P-L00P會不熄滅，但不影響數(shù)據(jù)傳送。這種組網(wǎng)模 式下支路光口和無用環(huán)路光口可不作處理但不能自環(huán)。鏈形網(wǎng)最多容納站點數(shù)為 128個，各站須設(shè)置不重復(fù)的地址。如圖8所示，為本實用新型組建環(huán)形網(wǎng)示意圖，環(huán)形網(wǎng)是本實用新型的典型 組網(wǎng)方式，2個或2個以上本實用新型可以組建環(huán)形光纖鏈路，在這種組網(wǎng)模式 系統(tǒng)只能設(shè)一個主站，其余為從站。在光纖連接正確后環(huán)路告警指示OP-LOOP會 熄滅。這種組網(wǎng)模式下支路光口可不作處理但不能自環(huán)。鏈形網(wǎng)最多容納站點數(shù) 為128個，各站須設(shè)置不重復(fù)的地址。如圖9所示，為本實用新型組建T形網(wǎng)示意圖，T形網(wǎng)是由環(huán)形網(wǎng)和鏈形 網(wǎng)組合而成，中間可由支路光口互聯(lián)。它們的設(shè)置等同于分立的環(huán)形和鏈形網(wǎng)， 每一個網(wǎng)絡(luò)中都要設(shè)置一個主站，而且網(wǎng)絡(luò)中站點地址不能重復(fù)，T形網(wǎng)最多容 納站點數(shù)為128個。如圖10所示，為本實用新型組建復(fù)合形網(wǎng)示意圖，復(fù)合形網(wǎng)是由多個環(huán)形 網(wǎng)和多個鏈形網(wǎng)組合而成，各個網(wǎng)絡(luò)中間可由支路光口互聯(lián)。它們的設(shè)置等同于 多個分立的環(huán)形和鏈形網(wǎng)，在每一個網(wǎng)絡(luò)中都要設(shè)置一個主站，而且網(wǎng)絡(luò)中站點 地址不能重復(fù)。復(fù)合形網(wǎng)最多容納站點數(shù)也是128個。
權(quán)利要求1.一種雙光自愈保護(hù)式以太網(wǎng)光交換多業(yè)務(wù)綜合復(fù)用設(shè)備，其特征在于，由電源、狀態(tài)指示燈、自愈交換系統(tǒng)、RS232串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、IP電話模塊、同步數(shù)據(jù)傳輸模塊、至少一個環(huán)路光口、交換芯片、以太網(wǎng)接口和網(wǎng)管組成，自愈交換系統(tǒng)分別與電源、狀態(tài)指示燈、至少一個環(huán)路光口和交換芯片連接，交換芯片分別與RS232串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、IP電話模塊、同步數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)接口和網(wǎng)管連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙光自愈保護(hù)式以太網(wǎng)光交換多業(yè)務(wù)綜合復(fù)用設(shè) 備，其特征在于，所述的自愈交換系統(tǒng)由環(huán)路切換故障檢測模塊(cpt001)、 數(shù)據(jù)包仿真(cpt-002)組成，環(huán)路切換故障檢測模塊(cpt001)通過Switch-IC 與以太網(wǎng)連接，通過串/并轉(zhuǎn)換分別與至少一個環(huán)路光口連接，同時與數(shù)據(jù)包 仿真(cpt-002)連接，數(shù)據(jù)包仿真(cpt-002)與單片機(jī)連接。
專利摘要本實用新型涉及一種雙光自愈保護(hù)式以太網(wǎng)光交換多業(yè)務(wù)綜合復(fù)用設(shè)備，其特征在于，由電源、狀態(tài)指示燈、自愈交換系統(tǒng)、RS232串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、IP電話模塊、同步數(shù)據(jù)傳輸模塊、至少一個環(huán)路光口、交換芯片、以太網(wǎng)接口和網(wǎng)管組成，自愈交換系統(tǒng)分別與電源、狀態(tài)指示、至少一個環(huán)路光口和Switch-IC交換芯)連接，交換芯)分別與RS232串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊、IP電話模塊、同步數(shù)據(jù)傳輸模塊、以太網(wǎng)接口和網(wǎng)管連接本實用新型的優(yōu)點是可以將多種設(shè)備接口轉(zhuǎn)換復(fù)用到2條沉余光纖鏈路中并進(jìn)行傳輸和匯聚，可以方便切換兩個環(huán)路光口，故障倒換時間不大于50ms。
文檔編號H04Q11/00GK201054739SQ200720068629
公開日2008年4月30日 申請日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月4日
發(fā)明者曹澤民, 蔡卓然 申請人:上海北網(wǎng)通信設(shè)備有限公司