专利名称：光口采集卡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光口采集卡。
背景技术：
在现代社会，光纤通信大规模应用于电信网中，其应用场合已逐步从市话局间的中继通信和长途通信向更为广阔的领域发展；其廉价优良的带宽特征使之成为电信网的主要传输手段。针对未来通信的发展方向，同时结合客户的实际应用需求，迫切需要设计开发具有高性能、高集成度的光口采集卡，以满足未来市场的需求。国内做光口采集卡的厂家主要有青岛意捷信息技术有限公司和深圳斯普瑞特通信技术有限公司。目前上述两家公司生产的设备所支持的信令制式种类、设备的扩容级联、远端管理升级维护等均不理想，而且他们不能同时支持不同的Windows和Linux操作系统。对Linux的支持有助于系统集成商自由选择具有自主知识产权的操作系统，从而提高软件的安全性，这对涉及国家安全的电信级设备是很有意义的。国外市场同类产品也不多见。
实用新型内容为克服现有技术的光口采集卡容量小、实用维护不方便、性能不够稳定的不足，本实用新型提供一种具有数据分析规模和分析能力强大、接口类型丰富、使用维护方便、性能稳定可靠、抗干扰性能优异的光口采集卡。光口采集卡，包括光模块，与光模块连接以提取TCP/IP的数据包的光接口处理模块，与所述的光接口处理模块连接、将数据包中的数据按帧结构组织起来的成帧模块，与所述的成帧模块连接、与外界网络交换数据的交换模块，与所述的交换模块连接的El接口模块，与所述的交换模块连接、获取交换模块中的数据的采集模块，和将来自采集模块的数据分发到网络接口的控制模块，所述的网络接口与计算机或网络设备连接、完成数据输送。进一步，所述的光口采集卡具有两个光模块。进一步，所述的光口采集卡具有二次开发编程接口，PCI-E计算机接口，和DSP芯片加载接口。进一步，所述的网络接口为10/100M网口。本实用新型的技术构思是光模块的数据可以实时筛选过滤，对语音数据可以进行实时IP协议分析及语音编解码，对信令协议数据可以实行分析信令。使用光接口处理模块，提取TCP/IP的数据包，对IP数据包的数据进行深层次的分析。来自光模块的数据经光口处理模块、成帧模块、交换模块、采集模块和控制模块分析后可以从网络接口传输，网络接口数据可以转换为光接口数据传输。可以将光接口的数据分发到网络接口并进行相应的传输，并实现在各种网络设备上面进行分析和再处理。光口采集卡具有二次开发编程接口。现有的产品没有二次开发编程接口，很多增值业务不能加载，造成有用的数据浪费。通过光采集卡的二次开发编程接口可实现所有接续过程的输出，方便用户拓展其它的增值业务功能，使资源得到充分利用。光口采集卡支持设备管理远程化。通过采用统一的设备管理体系架构，可统一对用户设备进行维护和软件升级管理，监控设备的运行状况，大大降低安装和售后服务成本。光口采集卡支持PCI-E计算机接口。PCI-E采用了目前业内流行的点对点串行连接，可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统 PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI-E的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。光采集卡支持标准M3UA接口，支持多服务器备份，避免系统出问题很时数据的丢失，保证数据的安全。光口采集卡支持双光口采集，可以同时监控双光口上的1 条El线路，挑选其中任意20个El下线。光口采集卡具有IMK的交换网络，以保真所有光口下线El实现全交换，确保所有信令时隙都能收敛。光口采集卡加载DSP芯片，使设备内可以进行语音VOIP压缩运算能力大为提高。光口采集卡支持多样化的监控通信协议，具备更大更全面的协议解析能力。光口采集卡具有10/100M网口，通过此接口和主机通讯完成各种应用功能。光口采集卡采取模块化设计，可实现超大容量平滑扩容。光口采集卡单片可实现M路El至2路STM-I光接口的分插复用，具有两路简单电信总线接口用于业务扩展。光口采集卡支持TU-12/TU-3混合复用结构，可实现TU-3信号从光接口到光接口及从光接口到简单电信总线的复用和解复用。光口采集卡可实现子网连接保护和环网的通道保护，支持内置El误码仪，支持激光自动关断和远端关电指示功能，支持特有的XEl扩展接口，支持特有的AIS+告警。支持简单电信总线，由38. 88MHz时钟和2000Hz复帧定位信号及4比特数据线组成，可承载复帧/帧对准的TU-12/TU-3负载。RC7880A1实现了功能完整的设备时钟功能，具有跟踪、保持和自由振荡工作模式， 为系统提供可靠的定时。RC7880A1具有空分性质的TU-12/TU-3交叉连接器，负责在两个光方向、简单电信总线方向及内部映射器之间进行业务路由选择。内部映射器具有通道时隙分配功能。RC7880A1还集成了 64Kb/s的开销交叉连接器，可实现时分和空分无阻塞交叉连接。RC7880A1集成了一个M路El映射器单元，该功能既可作为RC7880A1片内映射器用，也可以作为独立的El映射器芯片使用。RC7880A1在STM-I接收方向，完成155. 52MHz时钟恢复，S/P变换，SOH开销提取， AU-4指针解释，POH开销提取，以及TU-12/TU-3指针处理。在STM-I发送方向，完成未加载信号产生，VC-4P0H开销插上，AU-4指针产生，SOH开销插上以及P/S变换，发送时钟来自内部SEC定时单元。采用RC7880A1芯片作为光接口处理模块。该芯片针对小型155. 52Mb/s SDH设备， 具有ADM、TM、PHY和MAP四种工作模式，可以利用管脚和寄存器进行设置工作模式。在ADM模式下，单芯片可实现M路El至2路STM-I光接口的分插复用，实现环网和链网组网。内置同步设备时钟及开销交叉连接等单元。在TM模式下，有意限制了 A、B光口之间的直通路由，所有业务必须落地，因此，只支持点对点组网，其他功能如管脚及寄存器功能和ADM模式保持相同。在PHY模式下，RC7880A1变成了两路STM-I光接口复用器，实现从光口到电信总线的信号复用。和ADM/TM模式不同，由于增加了 C1J1/SPE定位信号，还支持VC-4格式的电信总线接口。MAP模式实现了 M路El映射器/去映射器，由于增加了两个总线插上使能控制， 可方便实现电信总线的并联扩容。MAP模式下，和光接口及SEC时钟有关的电路都处于低功耗状态。输入参考源设备定时单元(SEC)可接收三种时钟源Tl是来自光线路的输入参考信号，最多可支持4路，分别称为Tll，T12，T13，T14。 其中Tll、T12分别来自内部的A光口和B光口，T13和T14来自管脚(和El接口管脚复用)。T13和T14可以是19. 44MH或38. 88MHz。参见寄存器Tls_reg的bit7和bit6，以及 Tlfreqs_regl 禾口 Tlfreqs_reg2。T2是来自交换机的未经SDH网传送的El信号，支持一路，称为T2。在SEC内部先对其进行时钟恢复，恢复的时钟可作为参考源；同时如果该信号支持同步状态信息(SSM)， 则将解出的同步状态信息，输出给同步状态信息分配单元。有关El中同步状态信息的规范，参见ITU-TG. 704。T2可以从M路El输入中任选一路做为同步源。T3是外参考信号，可以是2. 048Mb/s(El)或是2. 048MHz信号。最多支持2路，分别称为T31，T32。如果是El信号，则处理方法和Τ2相同；如果是2. 048MHz信号，则可直接作为参考源。相关的寄存器为T2t3t4_reg和T4_reg。主要参考源的选择，主要参考源是指DPLLl锁定的那个参考源。通过指定寄存器 S_reg (3:0)，可设定主用参考源。但主用参考源的选择算法需要外部的软件来完成。本实用新型具有数据分析规模和分析能力强大、接口类型丰富、使用维护方便、性能稳定可靠、抗干扰性能优异的优点。
图1是本实用新型的系统结构框图。
具体实施方式
参照附图，进一步说明本实用新型光口采集卡，包括光模块，与光模块连接以提取TCP/IP的数据包的光接口处理模块，与所述的光接口处理模块连接、将数据包中的数据按帧结构组织起来的成帧模块，与所述的成帧模块连接、与外界网络交换数据的交换模块，与所述的交换模块连接的El接口模块，与所述的交换模块连接、获取交换模块中的数据的采集模块，和将来自采集模块的数据分发到网络接口的控制模块，所述的网络接口与计算机或网络设备连接、完成数据输送。所述的光口采集卡具有两个光模块。所述的光口采集卡具有二次开发编程接口，PCI-E计算机接口，和DSP芯片加载接
5□。所述的网络接口为10/100M网口。本实用新型的技术构思是光模块的数据可以实时筛选过滤，对语音数据可以进行实时IP协议分析及语音编解码，对信令协议数据可以实行分析信令。使用光接口处理模块，提取TCP/IP的数据包，对IP数据包的数据进行深层次的分析。来自光模块的数据经光口处理模块、成帧模块、交换模块、采集模块和控制模块分析后可以从网络接口传输，网络接口数据可以转换为光接口数据传输。可以将光接口的数据分发到网络接口并进行相应的传输，并实现在各种网络设备上面进行分析和再处理。光口采集卡具有二次开发编程接口。现有的产品没有二次开发编程接口，很多增值业务不能加载，造成有用的数据浪费。通过光采集卡的二次开发编程接口可实现所有接续过程的输出，方便用户拓展其它的增值业务功能，使资源得到充分利用。光口采集卡支持设备管理远程化。通过采用统一的设备管理体系架构，可统一对用户设备进行维护和软件升级管理，监控设备的运行状况，大大降低安装和售后服务成本。光口采集卡支持PCI-E计算机接口。PCI-E采用了目前业内流行的点对点串行连接，可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统 PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI-E的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。光采集卡支持标准M3UA接口，支持多服务器备份，避免系统出问题很时数据的丢失，保证数据的安全。光口采集卡支持双光口采集，可以同时监控双光口上的1 条El线路，挑选其中任意20个El下线。光口采集卡具有IMK的交换网络，以保真所有光口下线El实现全交换，确保所有信令时隙都能收敛。光口采集卡加载DSP芯片，使设备内可以进行语音VOIP压缩运算能力大为提高。光口采集卡支持多样化的监控通信协议，具备更大更全面的协议解析能力。光口采集卡具有10/100M网口，通过此接口和主机通讯完成各种应用功能。光口采集卡采取模块化设计，可实现超大容量平滑扩容。光口采集卡单片可实现M路El至2路STM-I光接口的分插复用，具有两路简单电信总线接口用于业务扩展。光口采集卡支持TU-12/TU-3混合复用结构，可实现TU-3信号从光接口到光接口及从光接口到简单电信总线的复用和解复用。光口采集卡可实现子网连接保护和环网的通道保护，支持内置El误码仪，支持激光自动关断和远端关电指示功能，支持特有的XEl扩展接口，支持特有的AIS+告警。支持简单电信总线，由38. 88MHz时钟和2000Hz复帧定位信号及4比特数据线组成，可承载复帧/帧对准的TU-12/TU-3负载。RC7880A1实现了功能完整的设备时钟功能，具有跟踪、保持和自由振荡工作模式， 为系统提供可靠的定时。RC7880A1具有空分性质的TU-12/TU-3交叉连接器，负责在两个光方向、简单电信总线方向及内部映射器之间进行业务路由选择。内部映射器具有通道时隙分配功能。RC7880A1还集成了 64Kb/s的开销交叉连接器，可实现时分和空分无阻塞交叉连接。RC7880A1集成了一个M路El映射器单元，该功能既可作为RC7880A1片内映射器用，也可以作为独立的El映射器芯片使用。RC7880A1在STM-I接收方向，完成155. 52MHz时钟恢复，S/P变换，SOH开销提取， AU-4指针解释，POH开销提取，以及TU-12/TU-3指针处理。在STM-I发送方向，完成未加载信号产生，VC-4P0H开销插上，AU-4指针产生，SOH开销插上以及P/S变换，发送时钟来自内部SEC定时单元。采用RC7880A1芯片作为光接口处理模块。该芯片针对小型155. 52Mb/s SDH设备， 具有ADM、TM、PHY和MAP四种工作模式，可以利用管脚和寄存器进行设置工作模式。在ADM模式下，单芯片可实现M路El至2路STM-I光接口的分插复用，实现环网和链网组网。内置同步设备时钟及开销交叉连接等单元。在TM模式下，有意限制了 A、B光口之间的直通路由，所有业务必须落地，因此，只支持点对点组网，其他功能如管脚及寄存器功能和ADM模式保持相同。在PHY模式下，RC7880A1变成了两路STM-I光接口复用器，实现从光口到电信总线的信号复用。和ADM/TM模式不同，由于增加了 C1J1/SPE定位信号，还支持VC-4格式的电信总线接口。MAP模式实现了 M路El映射器/去映射器，由于增加了两个总线插上使能控制， 可方便实现电信总线的并联扩容。MAP模式下，和光接口及SEC时钟有关的电路都处于低功耗状态。输入参考源设备定时单元(SEC)可接收三种时钟源Tl是来自光线路的输入参考信号，最多可支持4路，分别称为Tll，T12，T13，T14。 其中Tll、T12分别来自内部的A光口和B光口，T13和T14来自管脚(和El接口管脚复用)。T13和T14可以是19. 44MH或38. 88MHz。参见寄存器Tls_reg的bit7和bit6,以及 Tlfreqs_regl 禾口 Tlfreqs_reg2。T2是来自交换机的未经SDH网传送的El信号，支持一路，称为T2。在SEC内部先对其进行时钟恢复，恢复的时钟可作为参考源；同时如果该信号支持同步状态信息(SSM)， 则将解出的同步状态信息，输出给同步状态信息分配单元。有关El中同步状态信息的规范，参见ITU-TG. 704。T2可以从M路El输入中任选一路做为同步源。T3是外参考信号，可以是2. 048Mb/s(El)或是2. 048MHz信号。最多支持2路，分别称为T31，T32。如果是El信号，则处理方法和Τ2相同；如果是2. 048MHz信号，则可直接作为参考源。相关的寄存器为T2t3t4_reg和T4_reg。主要参考源的选择，主要参考源是指DPLLl锁定的那个参考源。通过指定寄存器 S_reg (3:0)，可设定主用参考源。但主用参考源的选择算法需要外部的软件来完成。本实用新型具有数据分析规模和分析能力强大、接口类型丰富、使用维护方便、性能稳定可靠、抗干扰性能优异的优点。本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
权利要求1.光口采集卡，包括光模块、与光模块连接以提取TCP/IP的数据包的光接口处理模块和与计算机或网络设备连接完成数据输送的网络接口 ；光接口处理模块采用RC7880A1芯片，RC7880A1具有能够在两个光方向、简单电信总线方向及内部映射器之间进行业务路由选择的TU-12/TU-3交叉连接器、和能够实现时分和空分无阻塞交叉连接的64Kb/s的开销交叉连接器，RC7880A1集成有既能作为片内映射器又能作为独立的El映射芯片的M路El 映射器单元；所述的光口采集卡还具有保证所有光口下线El实现全交换的1* (的交换网
2.如权利要求1所述的光口采集卡，其特征在于所述的光口采集卡具有两个光模块。
3.如权利要求1或2所述的光口采集卡，其特征在于所述的光口采集卡具有二次开发编程接口，PCI-E计算机接口，和DSP芯片加载接口。
4.如权利要求3所述的光口采集卡，其特征在于所述的网络接口为10/100M网口。
专利摘要光口采集卡，包括光模块，与光模块连接以提取TCP/IP的数据包的光接口处理模块，与光接口处理模块连接、将数据包中的数据按帧结构组织起来的成帧模块，与成帧模块连接、与外界网络交换数据的交换模块，与交换模块连接的E1接口模块，与交换模块连接、获取交换模块中的数据的采集模块，和将来自采集模块的数据分发到网络接口的控制模块，网络接口与计算机或网络设备连接、完成数据输送。本实用新型具有数据分析规模和分析能力强大、接口类型丰富、使用维护方便、性能稳定可靠、抗干扰性能优异的优点。
文档编号H04B10/02GK202334526SQ20112035321
公开日2012年7月11日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者丁子春, 刘原原, 卢凯杰, 徐佐, 朱孔斌, 欧阳添倍, 章继玲, 陈博, 骆晓宝 申请人:浙江铭道通信技术有限公司