本發(fā)明涉及移動(dòng)通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種數(shù)字微波設(shè)備及其網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法。

背景技術(shù)：
微波通信作為現(xiàn)代無(wú)線通信的先行者，一直在通信領(lǐng)域起著舉足輕重的作用,作為一種快速的通信手段，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中扮演著不可或缺的角色。無(wú)論是在移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)，還是在移動(dòng)城域網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)中，隨處都可以看到微波設(shè)備的身影，尤其在應(yīng)急通信中，微波更是一個(gè)不可替代的手段。對(duì)微波網(wǎng)元的監(jiān)控和管理也越來(lái)越成為關(guān)注的焦點(diǎn)，即通常所說(shuō)的DCN(DataConnectionNetwork，網(wǎng)管數(shù)據(jù))通道。微波站點(diǎn)之間是通過(guò)地面視距進(jìn)行信息傳播的，是一種點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸。目前，都是通過(guò)IP地址管理微波網(wǎng)元的，微波網(wǎng)元上都有專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)管接口，網(wǎng)管數(shù)據(jù)使用DCN通道傳輸，協(xié)議傳輸為T(mén)CP/IP協(xié)議，采用網(wǎng)管服務(wù)器集中管理。單個(gè)網(wǎng)元既是一個(gè)數(shù)據(jù)源設(shè)備，也是一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，它可以通過(guò)網(wǎng)管接口將自己的網(wǎng)管數(shù)據(jù)和后繼設(shè)備的數(shù)據(jù)向上一級(jí)傳送。網(wǎng)管服務(wù)器只要連接處于最上層的網(wǎng)元，就可以管理到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)元。因此，網(wǎng)元的網(wǎng)管口連接方式和數(shù)據(jù)包路由方式是微波設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮的問(wèn)題。本發(fā)明主要針對(duì)該問(wèn)題提出了DCN通道實(shí)現(xiàn)方法。目前，網(wǎng)管數(shù)據(jù)都是使用TCP/IP協(xié)議傳送數(shù)據(jù)的，TCP/IP協(xié)議的通用性好，便于搭建網(wǎng)絡(luò)，也方便維護(hù)。對(duì)于單個(gè)網(wǎng)元，在傳輸網(wǎng)管數(shù)據(jù)時(shí)，主要有兩種方式：第一種方式是二層交換+默認(rèn)網(wǎng)關(guān)+靜態(tài)路由。在這種方式下，網(wǎng)元都被配置成二層交換方式，且每個(gè)網(wǎng)元只有一個(gè)三層接口，該接口配置一個(gè)IP地址，網(wǎng)管數(shù)據(jù)通過(guò)該接口收發(fā)；另外，所有網(wǎng)元需劃分在同一子網(wǎng)，使用相同網(wǎng)段內(nèi)的IP地址。當(dāng)該子網(wǎng)中的設(shè)備需要訪問(wèn)其它子網(wǎng)的設(shè)備時(shí)，采用兩種途徑，使用靜態(tài)路由訪問(wèn)下一級(jí)的設(shè)備，使用默認(rèn)網(wǎng)關(guān)訪問(wèn)上一級(jí)的設(shè)備，也就是說(shuō)如果某設(shè)備的后繼設(shè)備存在于多個(gè)網(wǎng)段中，就需要在該設(shè)備中添加多條靜態(tài)路由。這種方式的缺點(diǎn)是網(wǎng)元沒(méi)有路由功能，配置的靜態(tài)路由和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)只能供本網(wǎng)元網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由使用，不能路由其它設(shè)備發(fā)來(lái)的網(wǎng)管數(shù)據(jù)；其次是維護(hù)管理較為麻煩，需要在每個(gè)設(shè)備中添加靜態(tài)路由和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)；再次，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化時(shí)，需要重新修改靜態(tài)路由和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定時(shí)，只需要配置一次靜態(tài)路由和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，之后就再不需要維護(hù)和管理。第二種方式是動(dòng)態(tài)路由，每個(gè)設(shè)備上都運(yùn)行一個(gè)動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，每個(gè)設(shè)備相當(dāng)于一個(gè)路由器，設(shè)備上有多個(gè)三層接口，接入不同的網(wǎng)段。當(dāng)開(kāi)啟動(dòng)態(tài)路由功能后，設(shè)備可以自動(dòng)學(xué)習(xí)和更新路由。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是維護(hù)管理方便，不需要配置靜態(tài)路由和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)等，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)果發(fā)生變化時(shí)，也不需要進(jìn)行任何的修改操作，設(shè)備會(huì)自動(dòng)更新路由表。缺點(diǎn)在于路由學(xué)習(xí)和更新的效率取決于使用的路由協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，且增加了設(shè)備的復(fù)雜度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種設(shè)備較簡(jiǎn)單、且網(wǎng)元具有路由功能的數(shù)字微波設(shè)備，以及該數(shù)字微波設(shè)備的一種網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法，該網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)路由方法可節(jié)省IP地址，并且提高了微波網(wǎng)管組網(wǎng)靈活度。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，一方面，本發(fā)明提供一種數(shù)字微波設(shè)備，包括：中央處理器CPU，負(fù)責(zé)產(chǎn)生本網(wǎng)元的網(wǎng)管數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中查找路由，通過(guò)CPU與交換芯片SWITCH之間的接口收發(fā)網(wǎng)管數(shù)據(jù)；交換芯片SWITCH負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，具有三層路由和二層轉(zhuǎn)發(fā)功能；調(diào)制解調(diào)器MODEM負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包編解碼，送到中頻部分進(jìn)行發(fā)送，以及解析中頻部分接收到的數(shù)據(jù)；路由同步模塊SYNRC，負(fù)責(zé)將CPU生成的DynamicRoute(動(dòng)態(tài)路由)、ARP(AddressRequestProtocol，地址解析協(xié)議)和StaticRoute(靜態(tài)路由)信息同步到交換芯片SWITCH中。進(jìn)一步地，所述CPU與交換芯片SWITCH之間的接口為三層接口，用于收發(fā)IP報(bào)文。更進(jìn)一步地，所述CPU與交換芯片SWITCH之間僅有一個(gè)三層接口，該三層接口僅配置了一個(gè)IP地址。進(jìn)一步地，所述交換芯片負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，具體包括：從MODEM接收數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU，以及將CPU產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)送到MODEM。進(jìn)一步地，DynamicRoute信息是靠CPU上運(yùn)行的OSPF(OpenShortestPathFirst，開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先)協(xié)議生成的；StaticRoute信息是靠用戶(hù)手動(dòng)配置的；ARP信息是靠CPU計(jì)算運(yùn)行的ARP協(xié)議生成的。另一方面，本發(fā)明還提供一種網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法，應(yīng)用于本發(fā)明所述數(shù)字微波設(shè)備，該方法包括：CPU與SWITCH之間路由信息和ARP信息同步過(guò)程；臨跳信息獲取過(guò)程。其中，所述CPU與SWITCH之間路由信息和ARP信息同步過(guò)程包括：當(dāng)CPU的動(dòng)態(tài)路由和靜態(tài)路由信息變化時(shí)，所述路由同步模塊同步更新交換芯片的動(dòng)態(tài)路由和靜態(tài)路由信息；如果路由對(duì)應(yīng)的目標(biāo)MAC(MediaAccessControl)地址在ARP信息中找不到，主動(dòng)觸發(fā)ARP學(xué)習(xí)過(guò)程，并將學(xué)習(xí)到的ARP信息同步到交換芯片；臨跳網(wǎng)元的ARP信息變化時(shí)，所述路由同步模塊也將該ARP信息更新到CPU操作系統(tǒng)和交換芯片。本發(fā)明中，交換芯片中的路由表是由三個(gè)表構(gòu)成的，通過(guò)目標(biāo)IP地址和掩碼作為索引，因此路由同步模塊同步路由信息和ARP信息時(shí)要根據(jù)交換芯片的表結(jié)構(gòu)做解析。進(jìn)一步地，寫(xiě)入交換芯片的路由信息具有老化功能，交換芯片中的路由表不啟動(dòng)自動(dòng)老化功能，老化由所述路由同步模塊控制，交換芯片提供了一個(gè)L3表項(xiàng)的命中字段，用來(lái)作為老化的參考。進(jìn)一步地，對(duì)于用戶(hù)添加的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，所述路由同步模塊只同步到CPU操作系統(tǒng)中，不同步到交換芯片上；當(dāng)數(shù)據(jù)包達(dá)到交換芯片后找不到路由，直接送產(chǎn)品協(xié)議棧處理，如果目的IP和本數(shù)字微波設(shè)備在同一網(wǎng)段，則發(fā)起APR學(xué)習(xí)過(guò)程，從面板口(FrontPort)學(xué)習(xí)到MAC地址后，再封裝轉(zhuǎn)發(fā)，并將學(xué)習(xí)到的ARP信息同步到交換芯片；如果目的IP和本數(shù)字微波設(shè)備不在同一網(wǎng)段，則根據(jù)用戶(hù)配置的網(wǎng)關(guān)地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)：如果網(wǎng)關(guān)是臨跳設(shè)備，直接封裝后轉(zhuǎn)發(fā)，如果網(wǎng)關(guān)IP是本數(shù)字微波設(shè)備IP或者與本數(shù)字微波設(shè)備在同一網(wǎng)段的IP，則發(fā)起ARP學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)到后再封裝轉(zhuǎn)發(fā)，沒(méi)學(xué)到則丟棄。進(jìn)一步地，CPU操作系統(tǒng)路由表中有一條本地路由，即到達(dá)本數(shù)字微波設(shè)備IP所在網(wǎng)段的路由，該本地路由在配置CPU與SWITCH之間的接口IP地址和掩碼的時(shí)候添加到操作系統(tǒng)路由表中。進(jìn)一步地，所述臨跳信息獲取過(guò)程包括：A、數(shù)字微波設(shè)備啟動(dòng)后，CPU通過(guò)MODEM和對(duì)端設(shè)備建立聯(lián)系；B、通過(guò)三次握手成功建立連接后，從臨跳信息獲取對(duì)端設(shè)備的ARP信息(IP，MAC)；C、臨跳網(wǎng)元通過(guò)心跳信息一直保持連接，并隨時(shí)進(jìn)行臨跳信息的更新。本發(fā)明有益效果如下：本發(fā)明數(shù)字微波設(shè)備，每個(gè)網(wǎng)元只有一個(gè)三層接口，在該接口上配置了一個(gè)IP地址，并且能夠?qū)崿F(xiàn)三層路由功能，即學(xué)習(xí)更新路由表，并且進(jìn)行網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)路由轉(zhuǎn)發(fā)。而普通路由器會(huì)有多個(gè)三層接口，每個(gè)接口上都配置不同的IP地址，并且接入不同的網(wǎng)段，以達(dá)到路由的功能。本發(fā)明方法不需要配置多個(gè)三層接口和IP地址，使用單個(gè)IP地址，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)三層路由功能，并且能夠同時(shí)支持動(dòng)態(tài)路由和靜態(tài)路由，其中關(guān)鍵技術(shù)在于使用了微波設(shè)備的臨跳信息獲取臨跳設(shè)備的ARP信息。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法能夠節(jié)省IP地址，并且提高了微波網(wǎng)管組網(wǎng)靈活度。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字微波設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所述的路由同步模塊功能示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字微波設(shè)備三層接口示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字微波設(shè)備對(duì)外呈現(xiàn)的網(wǎng)管接口示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例1所述網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法示意圖；圖6(A)是本發(fā)明實(shí)施例2所述網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法中數(shù)據(jù)包從廣播口進(jìn)入示意圖；圖6(B)是本發(fā)明實(shí)施例2所述網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法中數(shù)據(jù)包從空口進(jìn)入示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例3所述網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例4所述網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例5所述網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。首先對(duì)本發(fā)明數(shù)字微波設(shè)備做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字微波設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本發(fā)明數(shù)字微波設(shè)備包括：中央處理器CPU102、交換芯片SWITCH103、調(diào)制解調(diào)器MODEM104和路由同步模塊SYNRC105。圖1中，CPU102與MODEM104之間的連線表示IDU內(nèi)部通訊通道，SWITCH103與MODEM104之間的連線表示IDU中網(wǎng)管數(shù)據(jù)傳輸路徑。因?yàn)閿?shù)字微波設(shè)備是成對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的，所以對(duì)應(yīng)的還有另一個(gè)相同的設(shè)備，兩個(gè)設(shè)備構(gòu)成一跳微波傳輸鏈路。在網(wǎng)管數(shù)據(jù)輸送過(guò)程中，中央處理器CPU102負(fù)責(zé)產(chǎn)生本網(wǎng)元的網(wǎng)管數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中查找路由，通過(guò)CPU102與SWITCH103之間的接口收發(fā)網(wǎng)管數(shù)據(jù)。交換芯片SWITCH103負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，具有三層路由和二層轉(zhuǎn)發(fā)功能，主要功能包括從MODEM104接收數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU102，以及將CPU102產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)送到MODEM104，SWITCH103可以連接兩個(gè)以上的MODEM104。MODEM104負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)包編解碼，送到中頻部分進(jìn)行發(fā)送，或者解析中頻部分接收到的數(shù)據(jù)。如圖2所示，路由同步模塊SYNRC105負(fù)責(zé)將CPU102生成的DynamicRoute、ARP和StaticRoute信息同步到SWITCH103中。其中，DynamicRoute信息生成是靠CPU102上運(yùn)行的OSPF協(xié)議，StaticRoute信息的生成是靠用戶(hù)手動(dòng)配置，ARP信息的生成是靠CPU102計(jì)算運(yùn)行的ARP協(xié)議。需要說(shuō)明的是，如圖3所示，CPU102與SWITCH103之間只有一個(gè)接口interface，該接口配置成三層接口，即能夠收發(fā)IP報(bào)文。如圖4所示，微波網(wǎng)元對(duì)外呈現(xiàn)了兩種接口，面板口和空口(RadioPort)，面板口屬于broadcast類(lèi)型端口，可以接入broadcast類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)中，空口是點(diǎn)到點(diǎn)類(lèi)型，可以接入point-to-point類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)。下面結(jié)合圖5-圖9，以及相應(yīng)的五個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:實(shí)施例1如圖5所示，該實(shí)施例中，數(shù)據(jù)包從數(shù)字微波設(shè)備外部進(jìn)入交換芯片，且目標(biāo)MAC地址不是本數(shù)字微波設(shè)備。這種包是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，不需要經(jīng)過(guò)本數(shù)字微波設(shè)備處理，目標(biāo)地址不是本數(shù)字微波設(shè)備的MAC地址，直接進(jìn)行二層轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)不會(huì)進(jìn)行SWITCH的三層路由過(guò)程，不會(huì)發(fā)到CPU上去。實(shí)施例2如圖6所示，該實(shí)施例中，數(shù)據(jù)包從數(shù)字微波設(shè)備外部進(jìn)入交換芯片，目標(biāo)MAC地址是本數(shù)字微波設(shè)備，目標(biāo)IP地址不是本數(shù)字微波設(shè)備。這些包是要經(jīng)過(guò)本數(shù)字微波設(shè)備路由的，分兩種情況處理：一種是數(shù)據(jù)包從廣播口進(jìn)入，如圖6(A)所示；一種是數(shù)據(jù)包從空口進(jìn)入，如圖6(B)所示。1、對(duì)于第一種情況，數(shù)據(jù)包從廣播口進(jìn)入：進(jìn)入設(shè)備的數(shù)據(jù)包在發(fā)送之前先發(fā)起ARP請(qǐng)求；如果請(qǐng)求的地址存在，設(shè)備學(xué)習(xí)到數(shù)據(jù)包中攜帶的目的IP對(duì)應(yīng)的MAC地址；2、對(duì)于第二種情況，數(shù)據(jù)包從空口進(jìn)入：此時(shí)SWITCH上沒(méi)有學(xué)習(xí)到目標(biāo)設(shè)備的MAC地址，SWITCH將數(shù)據(jù)包發(fā)送到CPU，主動(dòng)發(fā)起ARP請(qǐng)求，然后用學(xué)習(xí)到的MAC地址作為原始數(shù)據(jù)包的目的MAC地址，之后轉(zhuǎn)發(fā)出去。并且，將新學(xué)習(xí)到的ARP信息同步到SWITCH，之后再有同樣的數(shù)據(jù)包進(jìn)入SWITCH時(shí)就不用再送到CPU處理。實(shí)施例3如圖7所示，本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)包從設(shè)備外部進(jìn)入交換芯片，目標(biāo)MAC地址是本設(shè)備的MAC地址，且IP地址是本設(shè)備。這種包是網(wǎng)管數(shù)據(jù)，目標(biāo)MAC和IP地址都是本設(shè)備，因此SWITCH將數(shù)據(jù)包發(fā)送到本設(shè)備CPU進(jìn)行處理。報(bào)文達(dá)到SWITCH后先進(jìn)行一次三層路由查找，目的端口為連接CPU的端口；SWITCH將數(shù)據(jù)包發(fā)到CPU進(jìn)行本地終結(jié)。實(shí)施例4如圖8所示，本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)包從本設(shè)備的CPU發(fā)出，發(fā)往面板口上連接設(shè)備。則本發(fā)明方法包括如下處理：1、從CPU發(fā)出去的包是網(wǎng)管數(shù)據(jù)包，經(jīng)過(guò)CPU上運(yùn)行的TCP/IP協(xié)議棧處理后，封裝成MAC幀，然后發(fā)到SWITCH；2、交換芯片根據(jù)目的MAC地址進(jìn)行二層轉(zhuǎn)發(fā)；3、面板口是廣播口，連接到面板口的設(shè)備和本設(shè)備在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，因此不需要路由過(guò)程，只需要ARP查找過(guò)程，CPU通過(guò)發(fā)送ARP請(qǐng)求獲取目標(biāo)IP的MAC地址。實(shí)施例5如圖9所示，本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)包從本設(shè)備的CPU發(fā)出，發(fā)往臨跳設(shè)備。則本發(fā)明方法包括如下處理：1、臨跳設(shè)備和本設(shè)備在不同網(wǎng)段，因此首先查找三層路由，找到下一跳地址的IP地址；2、CPU通過(guò)ARP表查找目的IP對(duì)應(yīng)的MAC地址，封裝成二層幀后發(fā)到SWITCH；3、SWITCH根據(jù)目的MAC地址進(jìn)行二層轉(zhuǎn)發(fā)。盡管為示例目的，已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到各種改進(jìn)、增加和取代也是可能的，因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)不限于上述實(shí)施例。