光纤数字宽带传输信道自动交换平台的制作方法

本实用新型属于通信及电子技术领域，尤其涉及光纤数字通信网络、自动交换、计算机通信；特别涉及一种光纤数字宽带传输信道自动交换平台。

背景技术：

电路交换，是电话通信网络采用的主要技术，是完成电话通信的主要方式。IP计算机网络，是目前计算机通信网络的主要网络形式，主要是采用数据分组交换技术实现计算机通信。

IP计算机网络的结构特点在信息传递、交换、查询等方面具有很多的优势和优点，但在信息安全方面，IP计算机网络的结构存在一定的问题，主要是IP计算机网络始终连接用户计算机，这就给网络黑客、计算机病毒窃取用户信息创造了条件。如果从保护用户计算机信息安全角度考虑问题，采用电路交换方式组织计算机网络，用户计算机信息就会相对得到一定的保护。因为采用电路交换方式组网，用户计算机在用户不使用的情况下，用户计算机是与计算机网络断开的。

从市场专业通信设备来看，光线数字信道交叉连接系统（设备）目前在已有成熟的专业产品，但主要是针对窄带传输信道进行交叉连接，如光线数字64K电路；宽带信道的交叉连接系统（设备）产品不多，且主要都是针对固定带宽信道设计的。

因此，为了解决计算机网络用户计算机信息的安全问题，解决宽带传输信道的自动交换连接问题，解决用户使用光纤数字宽带传输信道问题，本实用新型提出了光纤数字宽带传输信道自动交换平台的技术方案，即将光纤数字宽带传输信道作为信息通信网络的公共资源，按照主叫用户的组网需求（自主选择被叫用户）选择连接被叫用户，并通过主叫用户控制宽带交换电路工作的方式，将主叫用户与被叫用户组成“点对点”计算机通信网络；当主叫用户与被叫用户通信结束后，交换平台自动释放所连接的传输信道，使传输信道处于悬空状态；参见图4、图5。

技术实现要素：

本实用新型就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种光纤数字宽带传输信道自动交换平台，其旨在克服现有技术的不足之处以及光纤数字宽带传输信道交换连接面临的实际问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，包括光纤数字宽带传输信道、宽带交换电路、主控模块及供电电路。

所述主控模块分别与中心程控交换机、宽带交换电路相连。

所述宽带交换电路与光线数字宽带传输信道相连；光纤数字宽带传输信道一端与宽带传输信号通过RJ45接口相连，光纤数字宽带传输信道另一端通过网线或光纤与用户计算机终端（即数字终端）相连接。

所述供电电路为主控模块及宽带交换电路供电。

作为本实用新型的一种优选方案，所述供电电路采用稳压电路，将220V电源转化为稳压电源提供给各电路供电。稳压电路的交流220V电源接口与220V交流电源相接。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述主控模块包括单片机PIC18F66J60芯片。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述PIC18F66J60芯片的RX1脚、TX1脚通过串口线与中心程控交换机相连。即通过串口与自动电话通信网中心交换局的程控电话交换机相连。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述宽带交换电路包括14个低电荷注入16通道高压模拟开关HV2601芯片，每个HV2601芯片的CLK脚分别与PIC18F66J60芯片的A41脚（64脚）相连，每个HV2601芯片的Din脚分别与PIC18F66J60芯片的A31脚（63脚）相连，每个HV2601芯片的Dout脚分别与PIC18F66J60芯片的A21脚（62脚）相连。

作为本实用新型的另一种优选方案，14个HV2601芯片7个为一组分为两组：一组横向排列，一组纵向排列。

横向排列的7个HV2601芯片中，每个HV2601芯片的引脚0A、1A、2A、3A作为一组均与各自的第一RJ45接口相连，每个HV2601芯片的引脚4A、5A、6A、7A作为一组均与各自的第二RJ45接口相连，每个HV2601芯片的引脚8A、9A、10A、11A均与各自的第三RJ45接口相连，每个HV2601芯片的引脚12A、13A、14A、15A均与各自的第四RJ45接口相连。

纵向排列的7个HV2601芯片中，每个HV2601芯片的引脚0B、1B、2B、3B作为一组均与各自的第一RJ45接口相连，每个HV2601芯片的引脚4B、5B、6B、7B作为一组均与各自的第二RJ45接口相连，每个HV2601芯片的引脚8B、9B、10B、11B均与各自的第三RJ45接口相连，每个HV2601芯片的引脚12B、13B、14B、15B均与各自的第四RJ45接口相连。

所有RJ45口均按同一线序。

横向排列的7个HV2601芯片中，每个HV2601芯片的0B~3B作为第一组，与该芯片的0A~3A相对；4B~7B作为第二组，与该芯片的4A~7A相对；8B~11B作为第三组，与该芯片的8A~11A相对；12B~16B作为第四组，与该芯片的12A~16A相对；7个横向排列的HV2601芯片共28组。

纵向排列的7个HV2601芯片中，每个HV2601芯片的0A~3A作为第一组，与该芯片的0B~3B相对；4A~7A作为第二组，与该芯片的4B~7B相对； 8A~11A作为第三组，与该芯片的8B~11B相对；12A~16A作为第四组，与该芯片的12B~16B相对；7个纵向排列的HV2601芯片共28组。

横向排列的28组任意一组分别与纵向排列的28组中的任意一组均相互连接。

使得通过单片机控制各HV2601芯片CLK、Din、Dout，达到选择任意通道的导通，实现56个RJ45接口中的任意两个相连通的目的，且这两个RJ45接口的线序一致，即同一连线连接在一起，不会发生错接；具体地，举例来说，横向排列的7个HV2601芯片中，每一HV2601芯片的第一组分别与本芯片的其他三组相连，（举例：0B与4B、8B、12B相连）；该芯片的第一组还分别与横向排列的其余27组相连，（本芯片的0B与其他27组的0B、4B、8B、12B相连；）该芯片的第一组还分别与纵向排列的28组的任意一组相连；本芯片的0B与纵向排列的28组的0A、4A、8A、12A相连。

与现有技术相比本实用新型有益效果。

1.传输信道带宽宽。

在光纤通信网络中，使用的主要是64K电路交叉连接设备，主要用于64K电路转接和落地。本实用新型采用宽带交换电路设计，主要是解决2M~48M带宽传输信道的交换连接问题。本实用新型主要用于构建“点对点”计算机通信网络，为用户提供2M~48M带宽的传输信道。

2.传输信道之间保持物理隔离。

本实用新型采用时隙分割技术解决宽带传输信道和宽带传输信道交换连接问题，从理论上讲实现了传输信道之间的物理隔离。本实用新型的主要目的之一就是解决用户计算机通信网络的安全问题，即保证用户计算机在不使用时与计算机网络保持物理隔离状态，防止网络黑客和计算机病毒窃取用户计算机的信息。

3.用户自主控制建立计算机通信网络。

IP计算机网络最大的问题，就是用户计算机始终连接在计算机的网络中，这就给网络黑客和计算机病毒窃取用户计算机信息提供了环境和条件。本实用新型采用用户自主控制组网策略，即主叫用户自主选择被叫用户，被叫用户可以自主选择同意组网和不同意组网，使主叫用户和被叫用户都知道在跟谁通信，而且在双方用户通信过程中保证没有第三方用户接入。

4.采用自动电话产生控制命令。

交换平台中的主叫用户和被叫用户都有一个唯一的自动电话号码。在主叫用户拨打被叫用户电话号码时，如果被叫用户接电话，自动电话通信网中心交换局的程控电话交换机就会将主叫用户和被叫用户的信息传给交换平台，交换平台就会自动选择主叫用户和被叫用户，并控制主叫用户和被叫用户建立“点对点”计算机通信网络。如果被叫用户不接电话，自动电话通信网中心交换局的程控电话交换机就不会向交换平台传送控制信息。

5.管理人员产生控制命令。

交换平台中的主叫用户和被叫用户都有一个唯一的用户名。交换平台可以任意选择主叫用户，同时任意选择被叫用户，当主叫用户和被叫用户被选择后，交换平台就会自动将主叫用户与被叫用户连接，建立“点对点”计算机通信网络。

6.结构简单，易于推广普及。

本实用新型成本低廉、易于生产、易于推广普及。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本实用新型光纤数字宽带传输信道自动交换平台接口示意图。

图2是本实用新型用户计算机、传输信道、交换平台连接关系图。

图3是本实用新型原理框图。

图4是交换平台用户呼叫控制连接“点对点”信息通信网络示意图。

图5是交换平台平时工作状态示意图。

图6为本实用新型使用示意图。

图7为第一种实施方式使用示意图。

图8为第二种实施方式使用示意图。

图9为第三种实施方式使用示意图。

图10为第四种实施方式使用示意图。

图11为宽带交换电路与主控模块连接示意图。

图12为主控模块电路示意图。

图13为宽带交换电路部分连接示意图。

具体实施方式

本实用新型如图1-12所示，所述光纤数字宽带传输信道1与光纤数字宽带传输信道自动交换平台（下简称“交换平台”）网络接口1（RJ-45接口）相接，计算机终端2与交换平台网络接口2相接，……，计算机终端56与交换平台网络接口56相接。所述计算机终端1（包括数据终端）与光纤数字宽带传输信道接口1相连，计算机终端2传输信道接口2相连，……，计算机终端56与传输信道接口56相连。在单片机控制下，传输信道1~传输信道56之间任意2条传输信道可以交换连接，最多可同时建立28条“点对点”光纤数字宽带传输信道。任意2台计算机终端通过交换平台可以建立“点对点”信息传输网络，见图1。

该交换平台，解决了光纤数字宽带传输信道的自动交换和自动连接问题；传输信道接口容量为56个（可根据用户需求扩容），在56条传输信道中可以任意选择2条连接，最多可以同时组成28条传输信道。传输信道基本带宽为2M，最宽可以达到48 M以上。在安全方面，各条传输信道之间保持物理隔离状态。

一是用户计算机终端通过网线连接交换平台传输信道一端口，最多可连接56个用户计算机终端。二是56条传输信道另一端口在内部连接在宽带交换电路。见图2。

光纤数字宽带传输信道自动交换平台，采用物理隔离设计技术，构建光纤数字宽带传输信道自动交换连接系统，解决2M~48M不同传输带宽的光纤数字传输信道的交换连接问题。

自动交换平台包括光纤数字宽带传输信道、宽带交换电路、主控模块、供电电路。

所述主控模块分别与中心程控交换机、宽带交换电路相连；所述宽带交换电路与宽带传输信道相连；所述供电电路为主控模块及宽带交换电路供电。

作为本实用新型的一种优选方案，光纤数字宽带传输信道一端与宽带传输信号通过RJ45接口相连，光纤数字宽带传输信道另一端通过网线或光纤与用户计算机终端（即数字终端）相连接。所述宽带交换电路外部接口（RJ45接口）与光纤数字宽带传输信道，内部接口与宽带交换电路相接。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述供电电路采用稳压电路，将220V电源转化为稳压电源提供给各电路供电。交流220V电源接口与220V交流电源相接。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述主控模块包括单片机PIC18F66J60芯片。

如图12所示，（主控模块还与宽带传输信道相连；）所述PIC18F66J60芯片的RX1脚、TX1脚通过串口线与中心程控交换机相连。即通过串口与自动电话通信网中心交换局的程控电话交换机相连。14个HV2601集成电路，每个HV2601电路的CLK、Din、Dout控制接口分别与主控模块的A41（64）、A31（63）、A21（62）控制接口相接。RX1、TX1串口与中心电话交换局程控交换机相接。

如图11所示，优选地，所述宽带交换电路包括14个低电荷注入16通道高压模拟开关HV2601芯片，每个HV2601芯片的CLK脚分别与PIC18F66J60芯片的A41脚（64脚）相连，每个HV2601芯片的Din脚分别与PIC18F66J60芯片的A31脚（63脚）相连，每个HV2601芯片的Dout脚分别与PIC18F66J60芯片的A21脚（62脚）相连。

作为本实用新型的另一种优选方案，如图13所示，14个HV2601芯片7个为一组分为两组：一组横向排列，一组纵向排列。因空间有限，图13内表示了横向排列的其中2个HV2601，纵向排列的1个HV2601。且横向排列的C1~C27为RJ45接口，纵向排列的R1~R4，以及图内为表示的R5~R27也是HV2601。

横向排列的7个HV2601芯片中，每个HV2601芯片的引脚0A、1A、2A、3A作为一组均与各自的第一RJ45接口相连，每个HV2601芯片的引脚4A、5A、6A、7A作为一组均与各自的第二RJ45接口相连，每个HV2601芯片的引脚8A、9A、10A、11A均与各自的第三RJ45接口相连，每个HV2601芯片的引脚12A、13A、14A、15A均与各自的第四RJ45接口相连。

纵向排列的7个HV2601芯片中，每个HV2601芯片的引脚0B、1B、2B、3B作为一组均与各自的第一RJ45接口相连，每个HV2601芯片的引脚4B、5B、6B、7B作为一组均与各自的第二RJ45接口相连，每个HV2601芯片的引脚8B、9B、10B、11B均与各自的第三RJ45接口相连，每个HV2601芯片的引脚12B、13B、14B、15B均与各自的第四RJ45接口相连。

所有RJ45口均按同一线序。

横向排列的7个HV2601芯片中，每个HV2601芯片的0B~3B作为第一组，与该芯片的0A~3A相对；4B~7B作为第二组，与该芯片的4A~7A相对；8B~11B作为第三组，与该芯片的8A~11A相对；12B~16B作为第四组，与该芯片的12A~16A相对；7个横向排列的HV2601芯片共28组。

纵向排列的7个HV2601芯片中，每个HV2601芯片的0A~3A作为第一组，与该芯片的0B~3B相对；4A~7A作为第二组，与该芯片的4B~7B相对； 8A~11A作为第三组，与该芯片的8B~11B相对；12A~16A作为第四组，与该芯片的12B~16B相对；7个纵向排列的HV2601芯片共28组。

横向排列的28组任意一组分别与纵向排列的28组中的任意一组均相互连接。

使得通过单片机控制各HV2601芯片CLK、Din、Dout，达到选择任意通道的导通，实现56个RJ45接口中的任意两个相连通的目的，且这两个RJ45接口的线序一致，即同一连线连接在一起，不会发生错接；具体地，举例来说，横向排列的7个HV2601芯片中，每一HV2601芯片的第一组分别与本芯片的其他三组相连，（举例：0B与4B、8B、12B相连）；该芯片的第一组还分别与横向排列的其余27组相连，（本芯片的0B与其他27组的0B、4B、8B、12B相连；）该芯片的第一组还分别与纵向排列的28组的任意一组相连；（本芯片的0B与纵向排列的28组的0A、4A、8A、12A相连。）。

具体地，所述光纤数字宽带传输信道一端与宽带交换电路相接，另一端（RJ-45接口）连接用户计算机终端（或数据终端）；所述平时状态，每条传输信道处于独立工作状态；所述工作状态，在控制命令作用（控制）下，主叫用户传输信道与被叫用户传输信道自动交换连接，主叫用户与被叫用户建立“点对点”信息通信网络。所述主控模块与宽带交换电路、自动电话通信网中心交换局程控电话交换机相接；自动电话通信网中心交换局程控电话交换机，用于主叫用户自主寻找被叫用户并控制宽带交换电路工作。

具体地，依托光纤通信网宽带数字传输信道，在宽带交换电路的作用（控制）下，可完成在宽带数字传输信道群（本交换平台容量为56条传输信道）中任意2条传输信道交换连接，最多可同时提供28个“点对点”信息通信网络，各网络之间处于物理隔离状态，传输信道带宽在2M~48M之间自动调整。宽带交换电路在控制命令作用下工作，控制命令包括自动电话呼叫控制、移动电话呼叫控制、计算机（数据终端）选择控制等。采用56条（满容量）光纤数字宽带传输信道连接方式，最多可同时提供28个“点对点”信息通信网络。交换平台容量可根据用户使用需求进行扩容。主叫用户自主选择被叫用户，并控制交换平台将主叫用户与被叫用户组成“点对点”信息通信网络。

作为一种具体实施例。

如图6所示，光纤数字宽带传输信道自动交换平台，主控模块与宽带交换电路相连，宽带交换电路与RJ45接口相连；供电电路用于主控模块及宽带交换电路的供电。

本实用新型按“接入方式一”连接用户计算机（数据终端）；用户计算机通过网线连接到交换平台RJ-45接口；见图7。

本实用新型按“接入方式二”连接用户计算机（数据终端）。用户计算机通过光纤（光收发器-光纤-光收发器）连接到交换平台RJ-45接口；见图8。

本实用新型按“接入方式三”连接用户计算机（数据终端）。用户计算机通过网桥（网桥-2M~48M光纤传输信道-光端机A-光缆-光端机B-2M光纤传输信道-网桥）连接到交换平台RJ-45接口；见图9。

本实用新型按“接入方式四”连接用户计算机（数据终端）。用户计算机通过局域网连接到交换平台RJ-45接口；见图10。

控制过程。

1.用户自主控制。

主叫用户摘起自动电话机，拨打被叫用户电话号码，中心局程控交换机识别主叫用户电话号码，并呼叫被叫用户电话号码。被叫用户听到电话铃声摘机后，主要用户与被叫用户电话接通。同时，程控电话交换机通过串口向综合控制器（主控模块）发送建立网络控制信息，并传送主叫用户和被叫用户信息。综合控制器将主叫用户信息和被叫用户信息发送给宽带交换电路，宽带交换电路将主叫用户传输信道和被叫用户传输信道用时隙连接，并建立主叫用户和被叫用户“点对点”信息通信网络。主叫用户或被叫用户一方或同时挂机后，程控电话交换机通过串口向综合控制器发送拆线控制信息，综合控制器将主叫用户信息、被叫用户信息及拆线控制信息发送给宽带交换电路，宽带交换电路将主叫用户传输信道和被叫用户传输信道用时隙断开。

2.计算机控制。

网络计算机通过串口与综合控制器连接。在网络计算机上选择“建立网络”，并输入主叫用户名和被叫用户名后，执行应用程序。综合控制器将主叫用户信息、被叫用户信息及建立网络控制信息发送给宽带交换电路，宽带交换电路将主叫用户传输信道和被叫用户传输信道用时隙连接，并建立主叫用户和被叫用户“点对点”信息通信网络。在网络计算机上选择“拆除网络”，并输入主叫用户名和被叫用户名后，执行应用程序。综合控制器将主叫用户信息、被叫用户信息及拆除网络控制信息发送给宽带交换电路，宽带交换电路将主叫用户传输信道和被叫用户传输信道用时隙断开。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。