CN101132337A - 一种基于e1传输的2m环路网络系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于E1传输的2M环路网络系统，包括一个中心接入服务器(1)和若干个环路接入节点(2)，所述中心接入服务器(1)和环路接入节点(2)依序连接成环路网络架构，中心接入服务器(1)在环路外连接外部网络，环路接入节点(2)则连接网络节点设备(3)，且所有网络节点设备(3)共用环路网络的2M带宽资源。本发明不仅实现环路的时隙汇聚功能，而且提供网管通道，既可以实现环路节点设备的远程网管，还可以实现支路设备的网管，大大提升工作和管理的效率。

Description

一种基于E1传输的2M环路网络系统

技术领域

本发明属于环路网络架构领域，特别是涉及一种可对网络设备进行远程网管的基于E1传输的2M环路网络系统。

技术背景

目前在移动等运营商的基站信息化改造项目中，常见的是利用运营商的同步数字体系SDH或者准同步数字体系PDH线路，实现2M环路组网。现在环路组网上节点接入设备为时隙交叉汇聚设备，通过时隙交叉汇聚共享环路的带宽资源。对于需要支路汇聚的应用来说，目前现有的时隙交叉汇聚设备比较昂贵，而且一般只通过本地的串口或者网口进行时隙交叉配置等网管功能，而无法做到对节点接入设备进行远程的网管功能，且现有的汇聚交叉设备更是无法对支路上所连接的终端接入设备进行远程的网管，使用很不方便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实现远程网管的基于E1传输的2M环路网络系统。

为了实现上述发明目的，采用的技术方案如下：

一种基于E1传输的2M环路网络系统，包括一个中心接入服务器和若干个环路接入节点，所述中心接入服务器和环路接入节点依序连接成环路网络架构，中心接入服务器在环路外连接外部网络，环路接入节点则连接网络节点设备，且所有网络节点设备共用环路网络的2M带宽资源。

上述技术方案中，环路接入节点可采用不同的设备，从而形成稍有差异的不同架构。

第一种架构中，所述环路接入节点采用直接与环路外网络节点设备连接的终端接入设备。此时，一个中心接入服务器与多个终端接入设备连接成环状，中心接入服务器再与外部网络连接，实现环路内的网络节点与外部网络的交互，而终端接入设备则可直接与如计算机等终端的网络设备连接。

第二种架构，所述环路接入节点采用支路接入设备，所述支路接入设备通过终端接入设备与网络节点设备连接。此时，中心接入服务器和多个支路接入设备连接成环，中心接入服务器再与外部网络连接，而支路接入设备则不能直接与网络设备连接，而是先连接终端接入设备，再由终端接入设备与网络设备连接。这种架构中，终端接入设备与第一种架构的终端接入设备可以结构不同，也可以结构相同，只不过本架构的终端接入设备不直接作为环路的其中一个节点，而是作为一个支路，在支路中与支路接入设备连接，将中心接入服务器和支路接入设备所连接成的环路作为一个中心，本架构就如同星型拓扑结构。

第三种架构为前面两种架构的揉合，所述环路接入节点既包括有终端接入设备，也包括有支路接入设备。此时，中心接入服务器和多个终端接入设备和多个支路接入设备连接成环，而作为环路节点之一的终端接入设备可直接与网络设备连接，作为环路节点之一的支路接入设备则不能与网络设备直接连接，其必须先连接其它的终端接入设备作为支路，再由支路上的终端接入设备与网络节点设备连接。本架构中，环路的终端接入设备与支路的终端接入设备可以是结构完全相同，也可以结构稍有不同。

本发明的支路接入设备设置有两个环路连接口，以分别连接环路上的前、后环路接入节点，还设置有六个支路连接口，以连接支路的终端接入设备，支路接入设备还设置有FPGA以实现环路上的2M带宽时隙到支路的提取及支路时隙到环路2M带宽的汇聚。

所述支路时隙到环路2M带宽的汇聚方法为：把整个主环路上的2M带宽共分为1～30路时隙，支路在某个时刻所占用的时隙，则环路上的其它节点在该时刻不能使用该时隙，就该支路本身，同一时刻其它分支也不能使用某分支所占用的时隙，即支路占用的时隙号和环路上的时隙号为一一对应关系。

进一步的，所述支路接入设备的FPGA在环路连接口上保留对0时隙的使用，并扩展成一个串行的网管接口，用于和环路上的中心接入服务器进行通信，同时FPGA还通过31时隙对支路连接口接入的终端接入设备进行网管。即中心接入服务器可以通过串口和支路接入设备通信，而支路接入设备可通过第31网管时隙实现和支路的终端接入设备通信，通过这种方式实现整个网络内的所有设备的网管功能。

本发明所述终端接入设备设置有两个环路连接口，以分别连接环路上的前、后环路接入节点，两个环路连接口的任何一个还可用于在支路上连接支路接入设备的一个支路连接口，所述终端接入设备还设有八个RS232串口，以直接连接网络节点设备。

本发明所述中心接入服务器在环路外连接的外部网络为以太网，且中心接入服务器设置有将环路上的数据转换为以太网数据的转换模块。

本发明不仅实现环路的时隙汇聚功能，而且提供网管通道，既可以实现环路节点设备的远程网管，还可以实现支路设备的网管，大大提升工作和管理的效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为实施例的结构示意图之一；

图3为实施例的结构示意图之二；

图4为实施例的结构示意图之三；

图5为本发明的支路接入设备结构示意图；

图6为本发明的支路接入设备数据处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明的结构示意图如附图1所示，包括一个中心接入服务器1和若干个环路接入节点2，所述中心接入服务器1和环路接入节点2依序连接成环路网络架构，中心接入服务器1在环路外连接以太网，环路接入节点2则连接网络节点设备3，且所有网络节点设备3共用环路网络的2M带宽资源，并且中心接入服务器1与环路接入节点2之间以及终端接入设备21与支路接入设备23之间采用E1数据传输技术进行数据传输。

本发明的环路接入节点2可采用不同的设备，从而形成稍有差异的不同架构。

第一种架构如附图2所示，所述环路接入节点采用直接与环路外网络节点设备连接的终端接入设备21。此时，一个中心接入服务器1与多个终端接入设备21连接成环状，中心接入服务器1再与以太网连接，实现环路内的网络节点与外部网络的交互，而终端接入设备21则可直接与如计算机等终端的网络设备3连接。

第一种架构为基本的2M环路组网，即无支链2M环路，整个2M环路所有节点设备3共用环路的2M带宽资源，每个终端接入设备21作为抽时隙设备提取2M带宽的1～30路时隙中的某一路或几路，而0时隙作为2M的控制时隙，不能传输数据，31时隙被利用来做环路节点设备的网管通道，并复用到终端接入设备21。终端接入设备21的串口接收的数据，承载于其占用的时隙上，并上送到中心接入服务器1，中心接入服务器1经过处理后，转换为以太网数据发送出去，实现环内数据发送至以太网的流程，而从以太网接受数据也基于相同的原理。而2M环路具有主备传输通道，可以实现2M环的自愈保护传输。

对于带有支路的2M环路，则环路上的节点接入设备2必须设置有支路接入设备22，支路接入设备22只作为主环路上支路处的节点设备使用，2M支路上的终端接入设备21接入到支路接入设备22的支路2M接口，并支路接入设备22实现到主2M环路的接入。

带有支路的环路结构主要有下面两种，即第二种架构和第三种架构：

第二种架构如附图3所示，所述环路接入节点2采用支路接入设备22，所述支路接入设备22通过终端接入设备21与网络节点设备3连接。此时，中心接入服务器1和多个支路接入设备22连接成环，中心接入服务器1再与以太网连接，而支路接入设备22则不能直接与网络节点设备3连接，而是先连接终端接入设备21，再由终端接入设备21与网络节点设备3连接。这种架构中，终端接入设备21与第一种架构的终端接入设备21可以结构不同，也可以结构相同，只不过本架构的终端接入设备21不直接作为环路的其中一个节点，而是作为一个支路，在支路中与支路接入设备22连接，将中心接入服务器1和支路接入设备22所连接成的环路作为一个中心，本架构就如同星型拓扑结构。

第三种架构如附图4所示，为前两种架构的揉合，所述环路接入节点2既包括有终端接入设备21，也包括有支路接入设备22。此时，中心接入服务器1和多个终端接入设备21和多个支路接入设备22连接成环，对于终端接入设备21和支路接入设备22的数量，可根据具体情况决定，而作为环路节点之一的终端接入设备21可直接与网络设备3连接，作为环路节点之一的支路接入设备22则不能与网络设备3直接连接，其必须先连接其它的终端接入设备21作为支路，再由支路上的终端接入设备21与网络节点设备连接。本架构中，环路的终端接入设备21与支路的终端接入设备21可以是结构完全相同，也可以结构稍有不同。

第二种架构与第三种架构的区别体现如下：

第二种架构的中心端设备包括中心接入服务器1和支路接入设备22，而第三种架构的中心端只有中心接入服务器1；第二种架构的中心端通过2M线缆把中心接入服务器1和支路接入设备22连成2M环路，这个环路不需要经过运营商的SDH或PDH线路，单纯为2M线缆连接，而第三种架构的2M环路需要经过运营商的SDH或PDH线路；第二种架构的支路接入设备22放置在中心端，而第三种架构的支路接入设备22放置在有分支支链的终端节点处。

本发明的支路接入设备22的结构如附图5所示，主2M A、B接口分别用于连接2M环路上的前一个接入节点设备2和后一个接入节点设备2，即为连接主环路2M的接口，支路1～6的2M接口用来连接支路的2M节点设备，及支路的终端接入设备21，支路接入设备22中的FPGA设备用于实现主2M环上的2M时隙到支路2M口的提取和支路时隙到主2M口的汇聚；另外FPGA在主2M接口上通过对0时隙的保留位的使用，扩展了一个串行的网管接口，用于和2M环路上的中心接入服务器1进行通信，同时FPGA可以通过31网管时隙对支路的终端接入设备21进行网管，即中心接入服务器1可以通过串口和支路接入设备22通信，支路接入设备22通过31网管时隙实现和支路的终端接入设备21的通信，通过这种方式实现整个网络内的所有设备的网管功能。

为了简化设备的复杂度，支路接入设备22的支路时隙到主2M环路的汇聚规则如下为：整个主环路上的2M时隙共为1～30路时隙，如果支路分支1占用时隙1～3，则主环路上的时隙1～3对应分给该支路使用，环路上的其它节点和支路上的其它分支不能再使用时隙1～3，支路占用的时隙号和主2M环路上的时隙号为一一对应关系。

支路接入设备22的功能特点有：

共8路E1接口，其中2路环路E1口，6路支路E1口；

2路E1环路接口口具有断电直通功能，及环路自愈功能；

每个2M环路上最大支持接入8个支路接入设备22；

每条支路最大可以占用30个时隙；

每条支路上最多支持8个基站网络节点设备；

每个支路上的基站节点设备最大可以分配8个时隙；

每个支路不具有自愈功能；

具有完备的网管功能，可以远程管理汇聚设备及其支路下的终端接入设备21；

网管中具有环路和支链的完整的网络拓扑图功能；

完整的链路状态检测功能；

E1接口支持120/75欧两种方式。

支路接入设备22的网管数据处理流程如附图6所示，先判断是否有数据到达，如果有数据到达，则通过串口接收数据，同时判断是否接受完毕，并在接受完毕后接收字节转义，以及做出相应的协议处理，最后在判断所接收的数据是应该写入FPGA的数据信息，还是应该从FPGA读数据的指令信息，如果是数据信息，则将该数据直接写入FPGA，如果是读取指令，则从FPGA读取指令所确定的数据，并通过串口将读取的数据发送出去。

至此，本发明的硬件设备特点如下：

中心接入服务器1：该设备作为中心接入服务器，具有两个环路2M接口，并把环路上的2M数据转换为以太网数据；

终端接入设备21：该设备作为终端接入设备，具有两个接入环路的2M接口，8个RS232的串口，该设备实现串口数据到2M的数据传输转换；

支路接入设备22：该设备作为2M环路组网的辅助设备，用于2M环路上有支路的情况，通过该设备把支路2M的部分时隙汇聚到主2M环路上来，实现对这种具有支路的2M环路组网的支持，同时该设备也作为星形组网，即第二种架构的中心设备来使用。

本发明所采用的硬件设备的性能指标如下：

1、E1接口

标称比特率：2048kbps；比特率容差：±102.4bit；代码：HDB3；阻抗：75Ω(同轴)，120Ω(对称)；符合：ITU-T G.703/G.704建议。

2、调试RS232接口

数据及时钟电平符合V.28标准，异步数据速率19200bps、9600bps、4800bps、2400bps。

3、系统时钟

系统可设置接收A口(2M)线路信号时钟或内时钟；当A口或B口无码，自动启动本地时钟(2048KHZ±50ppm)。

4、系统电源

-48V或24V；功耗：＜9W

5、使用环境要求

温度：-5℃～+40℃；相对湿度：≤90％(+20℃)；大气压：70～106kPa。

6、可靠性指标MTBF＞100000小时。

Claims (10)

1.一种基于E1传输的2M环路网络系统，其特征在于包括一个中心接入服务器(1)和若干个环路接入节点(2)，所述中心接入服务器(1)和环路接入节点(2)依序连接成环路网络架构，中心接入服务器(1)在环路外连接外部网络，环路接入节点(2)则连接网络节点设备(3)，且所有网络节点设备(3)共用环路网络的2M带宽资源。

2.根据权利要求1所述的基于E1传输的2M环路网络系统，其特征在于所述环路接入节点(2)采用直接与环路外网络节点设备连接的终端接入设备(21)。

3.根据权利要求1所述的基于E1传输的2M环路网络系统，其特征在于所述环路接入节点(2)采用支路接入设备(22)，所述支路接入设备(22)通过终端接入设备(21)与网络节点设备(3)连接。

4.根据权利要求1所述的基于E1传输的2M环路网络系统，其特征在于所述环路接入节点(2)包括终端接入设备(21)和支路接入设备(22)，所述终端接入设备(21)直接与网络节点设备(3)连接，所述支路接入设备(22)通过终端接入设备(21)与网络节点设备(3)连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于E1传输的2M环路网络系统，其特征在于所述支路接入设备(23)设置有两个环路连接口，以分别连接环路上的前、后环路接入节点(2)，还设置有六个支路连接口，以连接支路的终端接入设备(21)，支路接入设备(23)还设置有FPGA以实现环路上的2M带宽时隙到支路的提取及支路时隙到环路2M带宽的汇聚。

6.根据权利要求5所述的基于E1传输的2M环路网络系统，其特征在于所述支路时隙到环路2M带宽的汇聚方法为：把整个主环路上的2M带宽共分为1～30路时隙，支路在某个时刻所占用的时隙，则环路上的其它节点在该时刻不能使用该时隙，就该支路本身，同一时刻其它分支也不能使用某分支所占用的时隙，即支路占用的时隙号和环路上的时隙号为一一对应关系。

7.根据权利要求6所述的基于E1传输的2M环路网络系统，其特征在于所述支路接入设备(23)的FPGA在环路连接口上保留对0时隙的使用，并扩展成一个串行的网管接口，用于和环路上的中心接入服务器(1)进行通信，同时FPGA还通过31时隙对支路连接口接入的终端接入设备(21)进行网管。

8.根据权利要求7所述的基于E1传输的2M环路网络系统，其特征在于所述终端接入设备(21)设置有两个环路连接口，以分别连接环路上的前、后环路接入节点(2)，两个环路连接口的任何一个还可用于在支路上连接支路接入设备(23)的一个支路连接口，所述终端接入设备(21)还设有八个RS232串口，以连接网络节点设备(3)。

9.根据权利要求8所述的基于E1传输的2M环路网络系统，其特征在于所述中心接入服务器(1)在环路外连接的外部网络为以太网，且中心接入服务器(1)设置有将环路上的数据转换为以太网数据的转换模块。

10.根据权利要求1所述的基于E1传输的2M环路网络系统，其特征在于所述中心接入服务器(1)与环路接入节点(2)之间以及终端接入设备(21)与支路接入设备(23)之间采用E1数据传输技术进行数据传输。

Images