一种多串口数据的远距离传输装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机通信领域，尤其涉及一种多串口数据的远距离传输装置及方 法。
【背景技术】
[0002] 在使用大功率电台的场合中，由于电台的发射功率较大，可达数百瓦数量级，因此 为了减小电台发射机对其接收机的干扰，通常需要将发射机安放在离接收机3~5公里以 外的地点，因此大功率电台就需要一种具备较低成本、较强抗扰能力、方便架设，还要能够 同时支持话音、数据等业务，并能实现3~5公里传输距离的多串口传输技术。
[0003]目前，能够使串口实现较远传输距离的通信手段主要有：RS485总线技术、xDSL技 术和无线数传技术等。RS485总线技术通常需要使用两对双绞线，且其最大传输距离只有 1. 2公里。xDSL技术由于使用了较为复杂的0FDM通信体制，因此其体积、重量、功耗和成本 都较大。无线数传技术体积、重量、功耗和成本通常也较大，同时还存在抗干扰能力较弱、电 磁兼容性较差的缺陷。
【发明内容】
[0004] 针对上述问题，本发明的目的在于提供一种多串口数据的远距离传输装置及方 法，从而实现了较低的成本、较强的抗干扰能力、双向144kbps的传输速率、和3~5公里的 传输距离。
[0005] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案予以实现。
[0006] 技术方案一：
[0007] -种多串口数据的远距离传输装置，所述远距离传输装置包括：一条双绞线，以及 分别连接在所述双绞线两端的两个RS232转UNI接口模块；
[0008] 其中，所述RS232转UNI接口模块用于将多个数据串口的RS232串口信号复接成 一路UNI接口信号，或者将所述一路UNI接口信号分接成多个RS232串口信号；
[0009] 所述双绞线用于传输所述一路UNI接口信号。
[0010] 技术方案一的特点和进一步的改进为：
[0011] (1)所述RS232转UNI接口模块包含：一个RS232电平转换芯片，与所述RS232电 平转换芯片连接的FPGA芯片，与所述FPGA芯片连接的UNI接口芯片；
[0012] 其中，所述RS232电平转换芯片，用于将RS232电平转换为TTL电平，或者将TTL 电平转换为RS232电平；
[0013] 所述FPGA芯片，用于将多个串口的通讯数据存入UNI接口发送数据帧中，或者从 接收数据帧中获取各个串口的通讯数据，同时对UNI接口芯片进行通讯参数配置；
[0014] 所述UNI接口芯片，用于通过所述双绞线发送或者接收各个串口的通讯数据。
[0015] (2)所述RS232电平转换芯片为MAX3232芯片，所述FPGA芯片为Spartan-6FPGA 芯片XL6SLX45,所述UNI接口芯片为MT9173芯片。
[0016] (3)所述FPGA芯片中包含：MT9173控制器、FIFO缓冲器以及通讯数据的插入和提 取丰吴块；
[0017] 所述MT9173控制器用于通过端口MS0、MS1和MS2设置MT9173芯片工作于主模式 或者从模式，以及MT9173芯片物理层的传输速率；
[0018]MT9173控制器在主模式通过信号线C4、R)发送时钟信号和帧同步信号给MT9173 芯片；
[0019]MT9173控制器在从模式通过信号线C4、R)接收MT9173芯片的时钟信号和帧同步 信号；
[0020] MT9173控制器通过信号线⑶STi给MT9173芯片发送控制指令，并通过信号线 CDSTo读取MT9173芯片的工作状态；
[0021 ] 所述FIFO缓冲器，用于对来自多个串口的通讯数据进行缓冲存储，其中，多个串 口的通讯数据的传输速率满足：
[0022] R;= 16nkbpsη= 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
[0023]
[0024] 其中，民为第i个串口的传输速率，N为串口的个数。
[0025] (4)在发送端，所述通讯数据的插入和提取模块，用于在每个1. 5毫秒的时间间隔 内依次从第j个串口的FIFO缓冲区中取出第（1.5·R/8)个字节，并通过MT9173芯片的 信号线DSTo填入发送数据帧中以f.5_尺/8)为起始位置的数据区中； ?-i)
[0026] 在接收端，所述通讯数据的插入和提取模块，用于通过MT9173芯片的信号线DSTi 从接收数据帧的数据区中取出数据，并将数据写入多个串口的FIFO缓冲区中。
[0027] 技术方案二：
[0028] -种多串口数据的远距离传输方法，所述传输方法包括如下步骤：
[0029] 接收多个数据串口的RS232串口信号；
[0030] 将所述多个数据串口的RS232串口信号复接成一路UNI接口信号；
[0031] 通过一条双绞线传输所述一路UNI接口信号；
[0032] 将所述一路UNI接口信号转换成多个RS232串口信号；
[0033] 将所述多个RS232串口信号写入多个数据串口。
[0034] 本发明采用如上技术方案，主要利用了电信网中的N-ISDNUNI接口技术来实现多 个串口的低成本远距离传输，通过在发送端首先将多个串口所要传输的通讯数据放入UNI 接口的发送数据帧中，然后将UNI接口信号通过一条双绞线传输到接收端，而在接收端则 利用自适应回波抑制技术对UNI接口信号进行正确地接收，并从接收数据帧中提取各个串 口所要接收的通讯数据，从而实现了较低的成本、较强的抗干扰能力、双向144kbps的传输 速率、和3~5公里的传输距离。
[0035] 利用RS485总线技术来实现多串口的远距离传输是与本发明最为接近的一种实 现方案。与之相比，本发明具有以下优点：（1)RS485总线需要使用两对双绞线才能实现多 个串口的全双工通信，而本发明只需要一条双绞线即可，因此使用成本是前者的1/2;(2) RS485总线的最大传输距离为1219米，并且在此距离上只能实现20kbps左右的传输速率， 而本发明在使用背负线时的最大传输距离为5公里，并且在3公里的传输距离上可以实现 144kbps的传输速率。
【附图说明】
[0036] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0037] 图1为本发明实施例提供的一种多串口数据的远距离传输装置示意图；
[0038] 图2为本发明实施例提供的RS232转UNI接口模块的结构示意图一；
[0039] 图3为本发明实施例提供的RS232转UNI接口模块的结构示意图二；
[0040] 图4为本发明实施例提供的RS232转UNI接口模块的结构示意图三；
[0041] 图5为本发明实施例提供的一种多串口数据的远距离传输方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0042] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043] 本发明提出了一种通过借助电信网N-ISDNUNI接口技术，即将多个串口所要传 输的通讯数据放入UNI接口的发送数据帧中，然后将发送数据帧通过一条双绞线传输到对 端，从而能够实现具备较低成本、较强抗干扰能力等优点、同时支持双向144kbps传输速率 和3~5公里传输距离的多串口传输技术。
[0044] 如图1所示，本发明实施例提供的一种多串口数据的远距离传输装置，所述远距 离传输装置包括：两个RS232转UNI接口模块1和2,以及连接所述两个RS232转UNI接口 模块的一条双绞线3。
[0045] 其中，所述RS232转UNI接口模块用于将多个数据串口的RS232串口信号复接成 一路UNI接口信号，或者将所述一路UNI接口信号分接成多个RS232串口信号。
[0046] 所述双绞线用于传输所述一路UNI接口信号。
[0047] 需要补充的是，所述两个RS232转UNI接口模块通常一个工作于主模式，另一个工 作于从模式。
[0048] 具体的，工作于主模式的RS232转UNI接口模块利用自己的时钟信号和帧同步信 号来发送和接收数据帧，并通过双绞线将自己的时钟信号和帧同步信号发送给另一方，工 作于从模式的RS232转UNI接口模块则利用这两个信号（即时钟信号和帧同步信号）来发 送和接收数据帧，从而实现收、发双方的同步。
[0049] 其中所述双绞线的特性阻抗为120Ω。
[0050] 如图2所示，所述RS232转UNI接口模块包括：一个RS232电平转换芯片11，与所 述RS232电平转换芯片11连接的FPGA芯片12,与所述FPGA芯片12连接的UNI接口芯片 13。
[0051] 其中，所述RS232电平转换芯片11，用于将RS232电平转换为TTL电平，或者将TTL 电平转换为RS232电平。
[0052] 所述FP