專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多路串口和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)抽時(shí)隙傳輸設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于同步傳輸體系數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，涉及一種基于2M的多路串口和以 太網(wǎng)業(yè)務(wù)抽時(shí)隙傳輸設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前運(yùn)營(yíng)商的基站信息化改造及動(dòng)環(huán)監(jiān)控項(xiàng)目中，以SDH(同步傳輸體系)下2M 為介質(zhì)的傳輸方式一般有三種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)2M形式傳輸方式、基于BSC (基站控制器)和BTS (基 站收發(fā)器)的后插64K抽時(shí)隙方式及2M環(huán)組網(wǎng)方式。其中在2M資源緊張及采用傳統(tǒng)動(dòng)環(huán) 采集傳輸方式的地區(qū)采用基于BSC和BTS的后插64K抽時(shí)隙組網(wǎng)方式。傳統(tǒng)的抽時(shí)隙采集 方式將動(dòng)環(huán)、門(mén)禁、電源、空調(diào)等采集數(shù)據(jù)分別應(yīng)用采集板進(jìn)行收斂，通過(guò)內(nèi)部協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)到 數(shù)據(jù)處理板進(jìn)行采集數(shù)據(jù)的格式再封裝，并通過(guò)串口轉(zhuǎn)64K抽時(shí)隙板卡上送到BSC收斂中 心，最多能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)中心設(shè)備收斂31個(gè)遠(yuǎn)端設(shè)備的組網(wǎng)規(guī)模。這樣的抽時(shí)隙實(shí)現(xiàn)方式不 能夠滿足視頻監(jiān)控等以太網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，當(dāng)基站有視頻等以太業(yè)務(wù)的需求時(shí)需采用多 種分立設(shè)備組合實(shí)現(xiàn)，成本高且不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程統(tǒng)一網(wǎng)管。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有抽時(shí)隙方案的不足，提供一種以太網(wǎng)匯聚功能和 多路串口匯聚功能于一體的抽時(shí)隙傳輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)兩種業(yè)務(wù)抽取不同時(shí)隙傳輸?shù)奖O(jiān)控中 心，由監(jiān)控中心一體化設(shè)備進(jìn)行匯聚，整個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程統(tǒng)一網(wǎng)管功能。本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種多路串口和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)抽時(shí)隙傳輸設(shè)備包括基站傳輸設(shè)備、基站收發(fā)器、同 步傳輸體系光傳輸網(wǎng)、基站控制器、中心匯聚設(shè)備。每個(gè)基站傳輸設(shè)備外接多個(gè)串口數(shù)據(jù)采集器和以太網(wǎng)設(shè)備，每個(gè)基站傳輸設(shè)備與 對(duì)應(yīng)的基站收發(fā)器連接，所有的基站收發(fā)器都與同步傳輸體系光傳輸網(wǎng)相連，基站控制器 與同步傳輸體系光傳輸網(wǎng)相連，中心匯聚設(shè)備與基站控制器中的一個(gè)2M接口相連，中心匯 聚設(shè)備通過(guò)基站控制器、基站收發(fā)器與基站傳輸設(shè)備進(jìn)行通信。所述基站傳輸設(shè)備包括多路串口數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)處理模塊、第一傳輸 模塊、第一網(wǎng)管模塊和時(shí)隙選擇器；多路串口數(shù)據(jù)處理模塊與外接的串口數(shù)據(jù)采集器相連， 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)處理模塊與外接的以太網(wǎng)設(shè)備相連，第一傳輸模塊與基站收發(fā)器之間交互多路 串口與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，第一網(wǎng)管模塊實(shí)現(xiàn)與中心匯聚設(shè)備之間進(jìn)行網(wǎng)管數(shù)據(jù)交互，時(shí)隙選擇 器確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_(kāi)始時(shí)隙。所述中心匯聚設(shè)備包括串口數(shù)據(jù)匯聚模塊、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚模塊、第二傳輸模塊、 第二網(wǎng)管模塊和看門(mén)狗模塊；串口數(shù)據(jù)匯聚模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)來(lái)自基站傳輸設(shè)備的串口數(shù)據(jù)進(jìn)行 匯聚并用自帶的以太網(wǎng)接口與外部網(wǎng)絡(luò)相連，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)來(lái)自基站傳輸設(shè) 備的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚并通過(guò)自帶的以太網(wǎng)接口與外部網(wǎng)絡(luò)相連，第二傳輸模塊與基站 控制器之間交互串口與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，第二網(wǎng)管模塊實(shí)現(xiàn)與基站傳輸設(shè)備之間進(jìn)行網(wǎng)管數(shù)據(jù)通信，看門(mén)狗模塊負(fù)責(zé)串口數(shù)據(jù)匯聚模塊的可靠性。本實(shí)用新型相比于現(xiàn)有技術(shù)具備以下優(yōu)點(diǎn)中心匯聚設(shè)備集成了以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和串 口數(shù)據(jù)匯聚功能，基站傳輸設(shè)備具備串口數(shù)據(jù)處理和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)處理功能，極大提高了應(yīng) 用抽時(shí)隙方式實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和串口數(shù)據(jù)同時(shí)匯聚的方案集成度，且整個(gè)系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程統(tǒng) 一網(wǎng)管功能。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型中的基站傳輸設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型中的中心匯聚設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示，一種多路串口和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)抽時(shí)隙傳輸系統(tǒng)包括基站傳輸設(shè)備5、基 站收發(fā)器4、SDH光傳輸網(wǎng)3、基站控制器2、中心匯聚設(shè)備1?；緜鬏斣O(shè)備5外接多個(gè)串口數(shù)據(jù)采集器及以太網(wǎng)設(shè)備，基站傳輸設(shè)備5與基站 收發(fā)器4之間利用2M中的n(l彡η彡31)個(gè)時(shí)隙(每個(gè)時(shí)隙64Κ帶寬)進(jìn)行傳輸，基站收 發(fā)器4與SDH光傳輸網(wǎng)3相連，基站控制器2與SDH光傳輸網(wǎng)3相連，中心匯聚設(shè)備1與基 站控制器2中的一個(gè)2Μ接口相連，中心匯聚設(shè)備1通過(guò)BSC-BTS的映射關(guān)系實(shí)現(xiàn)與基站傳 輸設(shè)備5進(jìn)行通信，最多與基站傳輸設(shè)備5之間構(gòu)成點(diǎn)對(duì)16點(diǎn)的星形組網(wǎng)，分別將基站傳 輸設(shè)備5的串口數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚并分別通過(guò)以太網(wǎng)接口與外部網(wǎng)絡(luò)相連接?；緜鬏斣O(shè)備將串口數(shù)據(jù)與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)與BTS之間的η個(gè)時(shí)隙插 入到BTS與SDH光傳輸網(wǎng)的2Μ內(nèi)；一個(gè)BSC具有多個(gè)2M業(yè)務(wù)能夠通過(guò)SDH傳輸網(wǎng)管理幾 十個(gè)BTS，BSC將若干個(gè)BTS與基站傳輸設(shè)備之間的η個(gè)時(shí)隙進(jìn)行重組并匯聚到一個(gè)2Μ之 內(nèi)，并將該2Μ傳送給中心匯聚設(shè)備，這樣中心匯聚設(shè)備就形成了與多個(gè)基站傳輸設(shè)備通信 的能力，從結(jié)構(gòu)上構(gòu)成星形組網(wǎng)；中心匯聚設(shè)備對(duì)各基站傳輸設(shè)備的串口數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù) 據(jù)進(jìn)行匯聚并與外部網(wǎng)絡(luò)相接，從而實(shí)現(xiàn)了基站的各類(lèi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與監(jiān)控中心所處的外部網(wǎng) 絡(luò)相接的功能。如圖2所示，基站傳輸設(shè)備包括多路串口數(shù)據(jù)處理模塊5-1，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)處理模塊 5-2，第一傳輸模塊5-3，第一網(wǎng)管模塊5-4，時(shí)隙選擇器5-5。多路串口數(shù)據(jù)處理模塊5_1最 多能夠與8個(gè)串口數(shù)據(jù)采集器相連，在接收方向上負(fù)責(zé)將外部的串口數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)進(jìn) 行提取，并打成自定義幀格式發(fā)送給第一傳輸模塊5-3，第一傳輸模塊將串口數(shù)據(jù)上載到由 時(shí)隙選擇器5-5確定的開(kāi)始時(shí)隙，在發(fā)送方向上則按相反方式工作。以太網(wǎng)數(shù)據(jù)處理模塊 5-2將標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)提取并緩存到SDRAM(同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)中，并通過(guò)第一傳輸模 塊5-3上載到η個(gè)時(shí)隙中除開(kāi)始時(shí)隙外的其它時(shí)隙，反方向傳輸模塊將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)下載后 直接轉(zhuǎn)發(fā)給以太網(wǎng)數(shù)據(jù)處理模塊5-2，并由以太網(wǎng)數(shù)據(jù)處理模塊5-2轉(zhuǎn)發(fā)到外部以太網(wǎng)設(shè) 備。第一網(wǎng)管模塊5-4實(shí)現(xiàn)與中心匯聚設(shè)備的第二網(wǎng)管模塊的網(wǎng)管信息交互，實(shí)現(xiàn)基站傳 輸設(shè)備的遠(yuǎn)程網(wǎng)管，如時(shí)隙個(gè)數(shù)的確定就是由網(wǎng)管模塊實(shí)現(xiàn)的。上述模塊中串口數(shù)據(jù)的接 口采用SP3232E芯片，以太網(wǎng)緩存芯片采用HY57V641620芯片，以太網(wǎng)接口芯片采用交換芯片RTL8305C，傳輸模塊采用XC3S500E芯片。如圖3所示，中心匯聚設(shè)備1包括串口數(shù)據(jù)匯聚模塊1-2，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚模塊 1-3，第二傳輸模塊1-5，第二網(wǎng)管模塊1-4，看門(mén)狗模塊1-1。串口數(shù)據(jù)匯聚模塊1-2功能 由嵌入式CPU完成，實(shí)現(xiàn)將第二傳輸模塊1-5送來(lái)的串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的功能， 并應(yīng)用專(zhuān)用的以太網(wǎng)接口與外部網(wǎng)絡(luò)相連，嵌入式CPU的芯片型號(hào)為KS8695X。以太網(wǎng)數(shù) 據(jù)匯聚模塊1-3實(shí)際上是16路2M轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)橋的集成，因每個(gè)中心匯聚設(shè)備能與最多16 個(gè)基站傳輸設(shè)備構(gòu)成星形組網(wǎng)，而每個(gè)基站傳輸設(shè)備都具備以太網(wǎng)接口，并將以太網(wǎng)數(shù)據(jù) 上載到中心設(shè)備處進(jìn)行處理，因此需要在中心集成多以太網(wǎng)網(wǎng)橋功能。第二傳輸模塊1-5 在接收方向上實(shí)現(xiàn)將各基站傳輸設(shè)備的串口數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)卸載并分別傳遞給串口數(shù) 據(jù)匯聚模塊1-2和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚模塊1-3，在發(fā)送方向則執(zhí)行相反的操作。由于串口數(shù) 據(jù)匯聚模塊1-2實(shí)現(xiàn)的是將各基站傳輸設(shè)備的串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)到外部網(wǎng) 絡(luò)的功能，應(yīng)用的是嵌入式CPU處理技術(shù)，執(zhí)行嵌入式應(yīng)用程序，因此需要設(shè)計(jì)看門(mén)狗模塊 1-1，負(fù)責(zé)對(duì)嵌入式應(yīng)用程序的監(jiān)護(hù)，確保串口數(shù)據(jù)匯聚模塊1-2的工作穩(wěn)定性。第二傳輸 模塊1-5與以太網(wǎng)匯聚模塊1-3的設(shè)計(jì)由FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)芯片實(shí)現(xiàn)，選用型號(hào) 為XC3SD1800A，以太網(wǎng)接口芯片為RTL8201CP。本系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)參數(shù)如下1.基站傳輸設(shè)備提供8路串口接入功能，2路交換式以太網(wǎng)接入功能； 2.基站傳輸設(shè)備具有1個(gè)2M接口與BTS設(shè)備對(duì)接；3.中心匯聚設(shè)備具有1個(gè)2M接口與BSC設(shè)備對(duì)接；4.中心匯聚設(shè)備具有2個(gè)以太網(wǎng)接口，分別為串口數(shù)據(jù)匯聚接口和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)匯 聚接口 ；5.中心匯聚設(shè)備最多與16個(gè)基站傳輸設(shè)備構(gòu)成星形組網(wǎng)，最多提供31個(gè)時(shí)隙的 收斂能力；6.組網(wǎng)時(shí)，每個(gè)基站傳輸設(shè)備如只分配1個(gè)時(shí)隙則只能實(shí)現(xiàn)串口功能，多于1個(gè)時(shí) 隙才能夠?qū)崿F(xiàn)串口和以太網(wǎng)功能，其中串口功能占用1個(gè)時(shí)隙，其余時(shí)隙為實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)功 能使用。
權(quán)利要求1.一種多路串口和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)抽時(shí)隙傳輸設(shè)備，包括基站傳輸設(shè)備、基站收發(fā)器、同步 傳輸體系光傳輸網(wǎng)、基站控制器和中心匯聚設(shè)備，其特征在于每個(gè)基站傳輸設(shè)備外接多個(gè) 串口數(shù)據(jù)采集器和以太網(wǎng)設(shè)備，每個(gè)基站傳輸設(shè)備與對(duì)應(yīng)的基站收發(fā)器連接，所有的基站 收發(fā)器都與同步傳輸體系光傳輸網(wǎng)相連，基站控制器與同步傳輸體系光傳輸網(wǎng)相連，中心 匯聚設(shè)備與基站控制器中的一個(gè)2M接口相連，中心匯聚設(shè)備通過(guò)基站控制器、基站收發(fā)器 與基站傳輸設(shè)備進(jìn)行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多路串口和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)抽時(shí)隙傳輸設(shè)備，其特征在于 所述基站傳輸設(shè)備包括多路串口數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)處理模塊、第一傳輸模塊、第一 網(wǎng)管模塊和時(shí)隙選擇器；多路串口數(shù)據(jù)處理模塊與外接的串口數(shù)據(jù)采集器相連，以太網(wǎng)數(shù) 據(jù)處理模塊與外接的以太網(wǎng)設(shè)備相連，第一傳輸模塊與基站收發(fā)器之間交互多路串口與以 太網(wǎng)數(shù)據(jù)，第一網(wǎng)管模塊實(shí)現(xiàn)與中心匯聚設(shè)備之間進(jìn)行網(wǎng)管數(shù)據(jù)交互，時(shí)隙選擇器確定數(shù) 據(jù)傳輸?shù)拈_(kāi)始時(shí)隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多路串口和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)抽時(shí)隙傳輸設(shè)備，其特征在于 所述中心匯聚設(shè)備包括串口數(shù)據(jù)匯聚模塊、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚模塊、第二傳輸模塊、第二網(wǎng)管 模塊和看門(mén)狗模塊；串口數(shù)據(jù)匯聚模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)來(lái)自基站傳輸設(shè)備的串口數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚并用 自帶的以太網(wǎng)接口與外部網(wǎng)絡(luò)相連，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)來(lái)自基站傳輸設(shè)備的以太 網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚并通過(guò)自帶的以太網(wǎng)接口與外部網(wǎng)絡(luò)相連，第二傳輸模塊與基站控制器之 間交互串口與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，第二網(wǎng)管模塊實(shí)現(xiàn)與基站傳輸設(shè)備之間進(jìn)行網(wǎng)管數(shù)據(jù)通信，看 門(mén)狗模塊負(fù)責(zé)串口數(shù)據(jù)匯聚模塊的可靠性。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多路串口和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)抽時(shí)隙傳輸設(shè)備?，F(xiàn)有的設(shè)備采用分立組合實(shí)現(xiàn)，成本高且不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程統(tǒng)一網(wǎng)管。本實(shí)用新型包括基站傳輸設(shè)備、基站收發(fā)器、同步傳輸體系光傳輸網(wǎng)、基站控制器、中心匯聚設(shè)備。每個(gè)基站傳輸設(shè)備外接多個(gè)串口數(shù)據(jù)采集器和以太網(wǎng)設(shè)備，每個(gè)基站傳輸設(shè)備與對(duì)應(yīng)的基站收發(fā)器連接，所有的基站收發(fā)器都與同步傳輸體系光傳輸網(wǎng)相連，基站控制器與同步傳輸體系光傳輸網(wǎng)相連，中心匯聚設(shè)備與基站控制器中的一個(gè)2M接口相連，中心匯聚設(shè)備通過(guò)基站控制器、基站收發(fā)器與基站傳輸設(shè)備進(jìn)行通信。本實(shí)用新型極大提高了應(yīng)用抽時(shí)隙方式實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和串口數(shù)據(jù)同時(shí)匯聚的方案集成度，且整個(gè)系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程統(tǒng)一網(wǎng)管功能。
文檔編號(hào)H04L12/44GK201919003SQ20102059114
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者喬世棟, 任忠惠, 孫世軍, 柴增琪, 錢(qián)成磊 申請(qǐng)人:杭州初靈信息技術(shù)股份有限公司