专利名称：一种通用通信接口互联系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于有线通信技术领域，尤其是一种通用通信接口互联系统。
背景技术：
长期以来，由于各通信厂家的设备接口没有形成统一标准，造成设备与设备间、机柜与机柜间铺设大量的通信线缆，通信系统复杂，管理困难，往往为了改变应用环境而费时费力，特别是在车载、机载系统中，空间及负重的因素对通信线缆重量及体积提出更高的要求。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种通用通信接口互联系统，它适用·于同空间下的各类设备接口互连应用，实现相互之间的信息传输。为实现上述技术目的，本实用新型提供的方案是一种通用通信接口互联系统，包括数据交换控制模块和多个接口适配模块，其中，所述数据交换控制模块与多个接口适配模块通过以太网端口互联，接口适配模块与各设备互联，数据交换控制模块还具有GE互联接口，用于与另一套本通用通信接口互联系统的数据交换控制模块的点对点互通。而且，上述数据交换控制模块包括CPU、以太网交换模块和多个PHY模块，CPU通过总线配置口与以太网交换模块互联，以太网交换模块通过以太网端口经第一 PHY模块分别与CPU及网管控制口互联，以太网交换模块通过以太网端口经第二 PHY模块与接口适配模块互联。而且，上述接口适配模块包括主控板和多个接口板，主控板包括数据交换模块，该数据交换模块分别经PHY模块与CPU和同步串口 IP化模块互联，同步串口 IP化模块与前述多个接口板互联。而且，上述同步串口 IP化模块是FPGA。而且，上述接口板具有RS232/RS422/RS485接口模块、A接口模块、K接口模块、V. 35接口模块、EI接口模块、CAN接口模块。而且，上述RS232/RS422/RS485接口模块的数据依次经过保护电路和电平转换模块后，再到FPGA模块进行数据缓存，最终实现同步串口的转换。而且，上述V. 35接口模块的数据依次经过保护电路和电平转换模块后，再到FPGA模块进行数据缓存、成帧和解帧后实现到同步串口的转换，其中FPGA模块还联接有锁相环模块。而且，上述El接口模块中，El依次经过保护电路、变压器和LIU模块后实现同步串口的转换。本实用新型的优点是1、设备互连灵活简便，通过网管配置可灵活简便的改变设备间的连接关系，避免了以往的拆线、挪线及布线的繁琐工作；2、设备统一管理，可监控每台设备的工作状态，一旦出现故障，能更快的定位及解决；3、减负，互连设备间通过光纤互连，取代大量铠装线缆，减少重量及体积，为载体减负。
图I是本实用新型的模块结构示意图。图2是数据交换控制模块结构示意图。图3是接口适配模块结构示意图。图4是业务接口时钟同步实现的原理框图。图5是同步串口转MII实现传统业务接口互联示意图。图6是RS232/422/485接口模块原理框图。图7是V. 35接口模块原理框图。图8是El接口模块原理框图。图9是接口互联技术的应用示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。本实施例提供一种通用通信接口互联系统，采用以太网交换技术体制实现业务交互、业务接口 IP化两大功能，这两大功能分别对应两大实体模块一数据交换控制模块和接口适配模块，两模块间采用10M/100M以太网端口互联。如图I所示，本系统包括数据交换控制模块和多个接口适配模块，其中，所述数据交换控制模块与多个接口适配模块通过以太网端口互联，接口适配模块与各设备互联，数据交换控制模块还具有GE互联接口，用于与另一套本通用通信接口互联系统的数据交换控制模块的点对点互通。如图2所示，上述数据交换控制模块包括CPU、以太网交换模块和多个PHY模块，CPU通过总线配置口与以太网交换模块互联，以太网交换模块通过以太网端口经第一 PHY模块分别与CPU及网管控制口互联，以太网交换模块通过以太网端口经第二 PHY模块与接口适配模块互联。数据交换控制模块主要完成数据业务的交换功能,IP化后的传统业务以及GE 口业务通过二层交换实现点对点(点对点端口 IP配置在同一网段)的互通。CPU通过总线配置接口实现对交换模块的软件配置；以太网交换模块完成网管接口、业务接口之间的以太网二层交换功能。本实施例提供8路10M/100M接口用于终端设备自身IP化后的连接，4路1000M接口用于连接该接口通信终端，4路10M/100M接口用于与接口适配模块的连接，最多可连接4台接口适配设备；1路GE 口用于扩展数据交换控制模块如图3所示，上述接口适配模块包括主控板和多个接口板，主控板包括数据交换模块，该数据交换模块分别经PHY模块与CPU和同步串口 IP化模块互联，同步串口 IP化模块与前述多个接口板互联。本实施例的同步串口 IP化模块采用的是FPGA (Field -Programmable Gate Array,即现场可编程门阵列)。接口适配模块完成各传统非IP接口的IP化过程。CPU完成网管代理的功能，对同步串口 IP化模块、接口模块、PHY模块进行配置、状态监测。数据交换模块用于业务数据和网管数据的合并和分离。同步串口 IP化模块实现多路n*64K同步串口至I路MII接口的转换，不同串口对应不同的IP地址或串口编号。业务接口时钟同步实现是本模块设计的关键，如图4所示，业务接口的输入时钟经过电平转换等处理后最终变为LVTTL电平的RXC信号，RXC通过PLL产生η*64Κ时钟，同步串口转MII模块根据此时钟信号产生TCLK，并在输出码流TDAT中增加时间戳信息，数据交换模块根据目的MAC地址，在对应端口输出RCLK，及含同样时间戳信息的RDAT，通过同步串口转MII模块根据RCLK及RDAT恢复出n*64K时钟，PLL根据该时钟产生TXC，经过接口转换后产生最终的业务接口输出时钟。主控板实现业务通道的最多16路η*64Κ同步串口至MII接口的转换。如图5所示，每个主控模块对应唯一的MAC地址，每个业务接口对应独立的IP地址，当不同的接口适配设备的接口之间需通信时，源端口通过ARP协议获取目的端口的MAC地址，发出的同步数据经过封装后包含目的MAC地址、目的IP地址，以太网交换模块解析收到以太网包，判断目的MAC地址，将数据转发至对应的主控模块，该模块再进一步的解析以太网包中的目的IP地址，分离出同步串口数据至对应接口。若同一接口适配模块的不同接口需要通信时，主控模块只需在源端口数据中增加目的端串口编号，不需进行以太网包封装处理，即可在本地
将数据转发至对应的目的接口。上述接口板具有RS232/RS422/RS485接口模块、A接口模块、K接口模块、V. 35接口模块、El接口模块、CAN接口模块等多种通用接口，可根据客户需求配置不同的接口模块。下面简单列举几种接口模块的实现方式。实现RS232/422/485类型的异步接口至η*64Κ同步串口转换。如图6所示，上述RS232/RS422/RS485接口模块的数据依次经过保护电路和电平转换模块后，再到FPGA模块进行数据缓存，最终实现同步串口的转换。实现V. 35类型的同步接口至η*64Κ同步串口转换。如图7所示，上述V. 35接口模块的数据依次经过保护电路和电平转换模块后，再到FPGA模块进行数据缓存、成帧和解帧后实现到同步串口的转换，其中FPGA模块还联接有锁相环模块。实现El接口至η*64Κ同步串口转换。如图8所示，上述El接口模块中，El数据依次经过保护电路、变压器(隔离接口、改善信号质量)和LIU (Line Interface Unit,即线路接口单元)模块(完成编解码、去抖、时钟恢复等功能)后实现同步串口的转换。现以航空通信的监控系统为例，详述通信接口互联技术的应用方式。如图9所示，在航天通信的设备监控系统中，有若干不同接口的设备，如RS232、RS422、RS485、A接口、K接口、E1、V. 35、CAN接口等。为了便于监控台对于不同设备的监控管理，可在各设备接口处配置接口适配模块以实现各类接口的IP化。然后通过以太网将IP化后的接口数据传输到数据交换控制模块，并上传到位于监控台的网管系统，通过网管系统可实现对各设备的状态监控及配置。另外，数据交换控制模块的GE互联接口可实现多个数据交换控制模块的连接，通过同一网管控制系统实现设备接口数量的扩展。
权利要求1.一种通用通信接口互联系统，包括数据交换控制模块和多个接口适配模块，其特征在于所述数据交换控制模块与多个接口适配模块通过以太网端口互联，接口适配模块与各设备互联，数据交换控制模块还具有GE互联接口，用于与另一套本通用通信接口互联系统的数据交换控制模块的点对点互通。
2.根据权利要求I所述的一种通用通信接口互联系统，其特征在于所述数据交换控制模块包括CPU、以太网交换模块和多个PHY模块，CPU通过总线配置口与以太网交换模块互联，以太网交换模块通过以太网端口经第一PHY模块分别与CPU及网管控制口互联，以太网交换模块通过以太网端口经第二 PHY模块与接口适配模块互联。
3.根据权利要求I或2所述的一种通用通信接口互联系统，其特征在于所述接口适配模块包括主控板和多个接口板，主控板包括数据交换模块，该数据交换模块分别经PHY模块与CPU和同步串口 IP化模块互联，同步串口 IP化模块与前述多个接口板互联。
4.根据权利要求3所述的一种通用通信接口互联系统，其特征在于所述同步串口IP化模块是FPGA。
5.根据权利要求3所述的一种通用通信接口互联系统，其特征在于所述接口板具有RS232/RS422/RS485接口模块、A接口模块、K接口模块、V. 35接口模块、El接口模块、CAN接口模块。
6.根据权利要求4所述的一种通用通信接口互联系统，其特征在于所述RS232/RS422/RS485接口模块的数据依次经过保护电路和电平转换模块后，再到FPGA模块进行数据缓存，最终实现同步串口的转换。
7.根据权利要求4所述的一种通用通信接口互联系统，其特征在于所述V.35接口模块的数据依次经过保护电路和电平转换模块后，再到FPGA模块进行数据缓存、成帧和解帧后实现到同步串口的转换，其中FPGA模块还联接有锁相环模块。
8.根据权利要求4所述的一种通用通信接口互联系统，其特征在于所述El接口模块中，El依次经过保护电路、变压器和LIU模块后实现同步串口的转换。
专利摘要本实用新型属于有线通信技术领域，尤其是一种通用通信接口互联系统，它包括数据交换控制模块和多个接口适配模块，其中，所述数据交换控制模块与多个接口适配模块通过以太网端口互联，接口适配模块与各设备互联，数据交换控制模块还具有GE互联接口，用于与另一套本通用通信接口互联系统的数据交换控制模块的点对点互通。本实用新型适用于同空间下的各类设备接口互连应用，实现相互之间的信息传输。
文档编号H04L12/66GK202772914SQ201220460618
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者柳依, 文宝华, 舒磊 申请人:武汉迈力特通信有限公司