專利名稱：一種帶虛擬網功能的提供多種接口的交換式遠程網橋設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶虛擬網功能的提供多種接口的交換式遠程網橋設備，它適合用于低成本的局域網至廣域網的組網方案，實現遠程數據采集以及遠程視頻監控系統的計算機聯網，屬于通信技術領域。
背景技術：
目前，市場上的遠程網橋設備只提供以太網接口到PCM接口的數據轉換，如果有多個終端設備需要通過PCM鏈路接入廣域網，則需要在遠端網橋設備后添加以太網交換機(或集線器)。如果有帶非以太網接口的終端設備(如只提供RS232或RS485接口)需要通過PCM鏈路接入廣域網，則需要在遠程網橋設備后添加端口轉換設備。如圖1所示，由遠程網橋設備1、以太網交換機(或集線器)2、接口轉換設備3、帶以太網接口的終端設備4和帶非以太網接口的終端設備5連接而成。其工作原理是各種終端設備的數據信息通過以太網接口或接口轉換設備3送到交換機或集線器2，再通過遠程網橋設備1轉換成PCM數據格式，通過PCM鏈路送至中心，由中心的遠程網橋設備再轉換成以太網數據。這種由多個設備組成的組網方式缺點在于1多個廠家設備互聯，不但增加了機柜內部設備以及電纜的數量，而且節點太多，增加了故障率；2當任何一個節點出現故障時，無法通過一個統一的監控系統快速準確地進行故障定位。這樣不但延長了故障解決時間，而且增加了用戶的運營維護成本；3對于非以太網接口的終端設備，由于它是采用接口轉換設備連接到以太網，所以當網絡出現故障時，非以太網設備就不能充分利用網絡的數據安全傳送機制，要解決這個問題，必須在終端設備與局端設備的通訊協議中加以考慮，這樣大大增加了軟件編程的工作量，而且降低網絡數據傳送的有效性以及設備工作的可靠性。
發明內容
本實用新型的目的是發明一種不僅能完成多個以太網接口到PCM接口的數據轉換、非以太網接口(RS232和RS485接口)到以太網接口的數據轉換，而且能夠實現各種數據包的協議解析以及支持在網絡上劃分虛擬網的交換式遠程網橋設備。如圖2所示，由交換式遠程網橋設備6、帶以太網接口的終端設備4和帶非以太網接口的終端設備5連接而成。
為實現以上目的，本實用新型的技術方案是提供一種帶虛擬網功能的提供多種接口的交換式遠程網橋設備，其特征在于，由交換式遠程網橋設備分別連接帶以太網接口的終端設備和帶非以太網接口的終端設備而成，所述的交換式遠程網橋設備由以太網接口到PCM接口轉換模塊和非以太網接口到以太網接口轉換模塊分別與以太網交換模塊連接組成，以太網接口到PCM接口轉換模塊與帶以太網接口的終端設備連接，非以太網接口到以太網接口轉換模塊與帶非以太網接口的終端設備連接。
所述的以太網接口到PCM接口轉換模塊由以太網接口、存儲器SDRAM、中央處理器CPU、可編程邏輯器件CPLD和PCM接口碼型轉換組成，以太網接口分別與存儲器SDRAM和可編程邏輯器件CPLD連接，中央處理器CPU分別與存儲器SDRAM、可編程邏輯器件CPLD和PCM接口碼型轉換連接。
所述的非以太網接口到以太網接口轉換模塊由RS232接口、RS485接口、信號電平轉換和中央處理器CPU組成，信號電平轉換分別連接RS232接口、RS485接口和中央處理器CPU。
所述的以太網交換模塊由以太網接口和以太網交換連接組成。
本實用新型通過以太網數據以及非以太網數據(僅限RS232/485串行數據)就可以簡便地通過2M傳輸傳送到遠端。由于它具有劃分虛擬網的功能，從而能通過劃分網段更好地優化網絡，進一步保證網絡安全。從機械結構上來說，它極好地將以太網交換機、網口到串口轉換設備以及遠程網橋設備融合為一體，減少了機柜內部設備、電纜的數量，降低了故障率；同時，由于它集三種設備于一體，減少了節點，也就能迅速直接地定位故障點以及故障原因，大大降低了用戶的運維費用，而本實用新型能充分利用網絡自身的數據安全傳送機制，完全不需要在串口軟件編程中考慮網絡的因素。
本實用新型的優點為1)綜合采用計算機技術、通信技術和網絡技術；
2)中央處理器部分通過Watch Dog等技術實現自診斷和自恢復功能，對數據紊亂、通信干擾等可自動恢復；3)具有網絡端口監測功能以及PCM線路測試功能；4)TELNET網管登錄提供TELNET登錄的網管界面，可以方便地在網絡上的任何地址登錄監控系統，觀測所有的線路狀態以及工作情況；5)將三種通用的計算機網絡通信裝置完美地融合到一個設備中，極好地解決了用戶對于多廠家多設備的查障維護難題。
本實用新型將遠程網橋設備、以太網交換機以及接口轉換設備整合為一個裝置，以簡化系統結構，降低成本投入，減少故障源，縮減了電信網管中心的運維管理成本。
圖1為原有遠程網橋設備應用連接示意圖；圖2為交換式遠程網橋設備應用連接示意圖；圖3為交換式遠程網橋設備結構框圖；圖4為以太網接口到PCM接口轉換模塊結構框圖；圖5為非以太網接口到以太網接口轉換模塊結構框圖；圖6為以太網交換模塊結構框圖；圖7為中央處理器CPU及非以太網接口原理圖；圖8為可編程邏輯器件EPLD原理圖；圖9為以太網交換芯片信號處理原理圖；圖10為以太網接口原理圖；圖11為以太網到PCM接口轉換原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
實施例如圖2所示，為交換式遠程網橋設備應用連接示意圖，所述的帶虛擬網功能的提供多種接口的交換式遠程網橋設備由交換式遠程網橋設備6分別連接帶以太網接口的終端設備4和帶非以太網接口的終端設備5而成，對于帶以太網接口的設備4，交換式遠程網橋設備6對應的接口是10/100M自適應網口。
如圖3所示，為交換式遠程網橋設備結構框圖，所述的交換式遠程網橋設備6由以太網接口到PCM接口轉換模塊7和非以太網接口到以太網接口轉換模塊8分別與以太網交換模塊9連接組成，以太網接口到PCM接口轉換模塊7與帶以太網接口的終端設備4連接，非以太網接口到以太網接口轉換模塊8與帶非以太網接口的終端設備5連接，設備不但完成以太網接口到PCM接口的數據轉換，而且完成非以太網接口到以太網接口的協議解析及數據格式轉換，并在以太網交換模塊上提供多個網口以及劃分虛擬網。
如圖4所示，為以太網接口到PCM接口轉換模塊結構框圖，所述的以太網接口到PCM接口轉換模塊7由以太網接口10、存儲器SDRAM11、中央處理器CPU12、可編程邏輯器件CPLD13和PCM接口碼型轉換14組成，以太網接口10分別與存儲器SDRAM11和可編程邏輯器件CPLD13連接，中央處理器CPU12分別與存儲器SDRAM11、可編程邏輯器件CPLD13和PCM接口碼型轉換14連接，以太網接口10接收到的數據信號首先在存儲器SDRAM11中進行緩存，然后送入中央處理器CPU12進行轉換處理，轉換后的數據信號經過PCM接口碼型轉換14輸出，中央處理器CPU12的部分控制信號由可編程邏輯器件CPLD13提供。
如圖5所示，為非以太網接口到以太網接口轉換模塊結構框圖，所述的非以太網接口到以太網接口轉換模塊8由RS232接口15、RS485接口16、信號電平轉換17和中央處理器CPU18組成，信號電平轉換17分別連接RS232接口15、RS485接口16和中央處理器CPU18，信號電平轉換17負責將RS232接口15和RS485接口16的信號轉換成中央處理器CPU18可以處理的數據信號，中央處理器CPU18不但負責處理非以太網接口數據的協議解析及數據格式轉換，而且負責通過可編程邏輯器件CPLD13控制中央處理器12以及以太網交換模塊。
如圖6所示，為以太網交換模塊結構框圖，所述的以太網交換模塊由以太網接口19連接以太網交換20兩部分組成，以太網接口部分收到的數據信號在送入以太網交換后，根據中央處理器CPU所配置的虛擬網信息進行處理后通過指定的端口送出，端口不同則送出的信號種類有可能不同。
如圖7所示，為中央處理器CPU以及非以太網接口原理圖，D201為中央處理器CPU，負責處理以太網數據包和非以太網數據包之間的協議格式轉換處理；P203是非以太網接口，數據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，負責通過數據和地址總線產生邏輯片選地址信號以及各種網橋芯片設置信號。
如圖9所示，為以太網交換芯片信號處理原理圖，負責多路以太網數據之間的信號傳遞以及虛擬網信息的處理。
如圖10所示，為以太網接口原理圖，負責以太網交換芯片的以太網信號與以太網傳輸線路之間的信號格式轉換，并用T301接口線圈與外部傳輸線路進行電信號隔離，保護內部電路。
如圖11所示，為以太網到PCM接口轉換原理圖，由以太網到PCM接口轉換模塊、數據存儲單元以及PCM接口電路三部分組成，以太網過來的數據在經過轉換模塊簡單拆包處理后，先送入數據存儲單元緩沖保存，再由以太網到PCM接口轉換模塊轉換成PCM格式經過PCM接口電路進行電平轉換，最后由線圈耦合隔離后送出，反之類似。
工作時，從非以太網接口進來的串行數據包由中央處理器CPU進行數據分析處理；根據分析處理結果將需要發送的數據通過非以太網接口到以太網接口轉換模塊8打包成以太網數據包；再通過以太網交換模塊9以及以太網接口到PCM接口轉換模塊7進行數據發送。反之，從PCM接口上接收的數據也依照上述途徑進行分析轉發。
權利要求1.一種帶虛擬網功能的提供多種接口的交換式遠程網橋設備，其特征在于，由交換式遠程網橋設備(6)分別連接帶以太網接口的終端設備(4)和帶非以太網接口的終端設備(5)連接而成，所述的交換式遠程網橋設備(6)由以太網接口到PCM接口轉換模塊(7)和非以太網接口到以太網接口轉換模塊(8)分別與以太網交換模塊(9)組成，以太網接口到PCM接口轉換模塊(7)與帶以太網接口的終端設備(4)連接，非以太網接口到以太網接口轉換模塊(8)與帶非以太網接口的終端設備(5)連接。
2.根據權利要求1所述的帶虛擬網功能的提供多種接口的交換式遠程網橋設備，其特征在于，所述的以太網接口到PCM接口轉換模塊(7)由以太網接口(10)、存儲器SDRAM(11)、中央處理器CPU(12)、可編程邏輯器件CPLD(13)和PCM接口碼型轉換(14)組成，以太網接口(10)分別與存儲器SDRAM(11)和可編程邏輯器件CPLD(13)連接，中央處理器CPU(12)分別與存儲器SDRAM(11)、可編程邏輯器件CPLD(13)和PCM接口碼型轉換(14)連接。
3.根據權利要求1所述的帶虛擬網功能的提供多種接口的交換式遠程網橋設備，其特征在于，所述的非以太網接口到以太網接口轉換模塊(8)由RS232接口(15)、RS485接口(16)、信號電平轉換(17)和中央處理器CPU(18)組成，信號電平轉換(17)分別連接RS232接口(15)、RS485接口(16)、和中央處理器CPU(18)。
4.根據權利要求1所述的帶虛擬網功能的提供多種接口的交換式遠程網橋設備，其特征在于，所述的以太網交換模塊(9)由以太網接口(19)和以太網交換(20)連接組成。
5.根據權利要求1所述的帶虛擬網功能的提供多種接口的交換式遠程網橋設備，其特征在于，所述的帶以太網接口的設備(4)和交換式遠程網橋設備(6)對應的接口是10/100M自適應網口。
專利摘要一種帶虛擬網功能的提供多種接口的交換式遠程網橋設備，其特征在于，由交換式遠程網橋設備分別連接帶以太網接口的終端設備和帶非以太網接口的終端設備而成所述的交換式遠程網橋設備由以太網接口到PCM接口轉換模塊和非以太網接口到以太網接口轉換模塊分別與以太網交換模塊連接組成以太網接口到PCM接口轉換模塊與帶以太網接口的終端設備連接，非以太網接口到以太網接口轉換模塊與帶非以太網接口的終端設備連接。本實用新型將遠程網橋設備、以太網交換機以及接口轉換設備整合為一個裝置，以簡化系統結構，降低成本投入，減少故障源，縮減了電信網管中心的運維管理成本。
文檔編號H04L12/46GK2884710SQ20052004727
公開日2007年3月28日 申請日期2005年12月7日 優先權日2005年12月7日
發明者陳琳 申請人:上海欣泰通信技術有限公司