CN101715253A - 一种串口复用设备及数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种串口复用设备及数据传输方法，该串口复用设备包括：微处理器模块，用于控制所述串口复用设备的工作和运行；无线调制解调器模块，用于通过无线调制解调器接口和远程网管进行通信；扩展模块，用于通过总线扩展的方式扩展多路标准串行接口。采用本发明实施例所述的串口复用设备在与直放设备进行相连时，这些直放设备无需再接相应的无线Modem，因此，本发明可以在节省成本的同时，进一步节约了网络数据传输资源。

Description

一种串口复用设备及数据传输方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别是涉及一种串口复用设备及数据传输方法。

背景技术

在通信系统中，经常需要在基站之间接入直放站，直放站是一种中继产品，也称转发器或中继器，它实际上是一种双向信号放大器，起着延伸基站覆盖范围、填补盲区和室内覆盖的作用。直放站(中继器)属于同频放大设备，是在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。直放站是服务于现代移动通信蜂窝网的设备。

直放设备，也叫直放站，一般分布在几十层的大厦或是地下室，车库等信号较差的地方，在一座大厦中可能要安装多台直放设备，在实际连接中，每台直放设备都通过一个调制解调器(Modem)以短信和GPRS的方式与机房中的网管进行通信，因此每个直放设备都要有一个单独的Modem和单独的电话卡，这就使得现有技术在实现过程中成本较高，也浪费了网络资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种串口复用设备，用以解决现有技术中成本较高的问题，并且可以节约网络资源与运营商的号段资源，以及网络数据传输资源。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种串口复用设备，包括：

微处理器模块，用于控制所述串口复用设备的工作和运行；

无线调制解调器模块，用于通过无线调制解调器接口使连接的直放设备和远程网管进行通信；

扩展模块，用于通过总线扩展的方式扩展多路标准串行接口。

优选的，还包括：

调试接口，用于接收参数设置和系统调试的指令，以便于对所述串口复用设备进行调试。

优选的，所述串口复用设备与直放设备之间通过5类线连接。

优选的，还包括：

电源工作状态检测模块，用于对所述串口复用设备的工作电源进行状态检测。

优选的，所述多路标准串行接口具体为RS-422串行接口。

优选的，还包括：

RS232通信模块，用于在本地通过个人计算机与串口复用设备之间进行数据交互。

优选的，还包括：

复位电路，用于当所述串口复用设备的工作出现异常时，进行系统的恢复。

优选的，所述串口复用设备的外部结构包括：

RS232通信接口，用于连接所述串口复用设备内部的微处理器模块个人计算机。

状态指示灯，用于指示系统运行、电源工作和/或端口连接状态。

本发明还提供了一种采用串口复用设备进行数据传输的方法，该方法包括：

当所述串口复用设备通过无线调制解调器模块接收到远程网管下发的网络数据时，将网络数据通过扩展的多路标准串行接口发送至相连的直放设备；

当所述串口复用设备通过多路标准串行接口接收到直放设备上传的网络数据时，再将该网络数据通过无线调制解调器模块发送至远程网管。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

在本实施例中，所述串口复用设备与一个无线调制解调器相连，该串口复用设备包括：微处理器模块，用于控制所述串口复用设备的工作和运行；存储模块，用于存储所述串口复用设备中数据传输协议的相关参数；扩展模块，用于根据所述相关参数将所述微处理器模块的总线扩展为多路标准串行接口。可以看出，通过扩展模块将总线扩展为多路标准串行接口，从而能够使得该串口复用设备连接的多个直放设备可以共享该相连的无线调制解调器，这就可以在节省成本的同时，进一步节约了网络数据传输资源。

附图说明

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种串口复用设备实施例1的结构示意图；

图2是本发明的一种串口复用设备实施例2的结构示意图；

图3是本发明的实施例2中具体芯片的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明可用于众多通用或专用的计算装置环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器装置、包括以上任何装置或设备的分布式计算环境等等。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

参考图1，示出了本发明的一种串口复用设备实施例1的结构示意图，该串口复用设备与一个无线调制解调器(Modem)相连，该设备具体可以包括以下模块：

微处理器模块101，用于控制所述串口复用设备的工作和运行。

本实施例中的微处理器模块就采用ARM7处理器及其最小系统构成的电路，ARM7处理器的最小系统即是其外部所需的基本结构，微处理器模块相当于电脑中的CPU，在本实施例中的串口复用设备中是所有控制的核心。微处理器模块与扩展串行接口的芯片是通过微处理器的总线相连接的。

需要说明的是，本领域技术人员也可以很容易的知道，也可以采用其他系列的微处理器实现所述微处理器模块101。

无线调制解调器模块102，用于通过无线调制解调器接口使连接的直放设备和远程网管进行通信。无线调制解调器(Modem)模块为集成到所述串口复用设备中的一个功能模块，在实际应用中，无线Modem模块通过无线Modem接口和远程网管进行通信，通过短信和GPRS方式接收远程网管的信息，并通过串口复用设备和直放设备进行数据交互。同时，还可以以短信和GPRS方式通过串口复用设备向远程网管发送数据。

扩展模块103，用于根据所述相关参数将所述微处理器模块的总线扩展为多路标准串行接口。

其中的扩展模块103用来将微处理模块的总线扩展为多路串行接口，例如，所述多路标准串行接口具体可以为多路RS-422串行接口。此时，串口复用设备和与之相连的直放设备之间采用RS-422串行接口标准进行有线传输。这样，一个串口复用设备就可以连接多个直放站，而因为该串口复用设备又连接了无线调制解调器，因此，这些直放站就无需再连接无线调制解调器。所述串口复用设备与直放站之间具体可以通过5类线连接。当然，也可以采用其他连接方式。

在本实施例所述的串口复用设备中，也可以包括存储单元，用来存储一些数据传输协议的相关参数。可以采用非易失性存储器，这样在串口复用设备完全掉电的情况下，还可以保证不会丢失所存储的数据。

其中，所述相关参数和所述串口复用设备的I²C接口传输数据的方式有关，例如，根据不同的运营商的传输协议，相关参数的内容也会有所不同。

在本实施例所述的串口复用设备中，内部结构可以具体采用一个微处理器为主的控制板和两个串行接口扩展板来实现。在本实施例中，因为在串口复用设备和与之相连的直放设备组成的网络中，只有串口复用设备拥有无线Modem，因此本身实施例中的串口复用设备可以节省运营商的号段资源，同时可以节省多个直放设备的远程无线Modem，这些直放设备通过RS-422串行接口接入到串口复用设备，共用串口复用器的Modem与远程网管进行数据交互。因此，在节省无线Modem成本的同时，进一步节约了网络数据传输资源。

参考图2，示出了本发明的一种串口复用设备实施例2的流程图，本实施例可以包括以下步骤：

微处理器模块101，用于控制所述串口复用设备的工作和运行。

无线调制解调器模块102，用于通过无线调制解调器接口使连接的直放设备和远程网管进行通信。

扩展模块103，用于根据所述相关参数将所述微处理器模块的总线扩展为多路标准串行接口。

其中，所述微处理器模块101、无线调制解调器模块102和扩展模块103和实施例1中的描述类似，在此不再赘述。

调试接口201，用于接收对所述串复用设备进行参数设置和系统调试。

其中，调试接口201与微处理器模块101相连，具体可以参见图3所示，为在实际应用中的具体芯片连接示意图。微处理器模块在实际中可以由两个接口，一个用于连接无线调制解调器，另外一个即是实现调试接口的功能。该调试接口201可以用于对该串口复用设备进行系统调试以及参数设置，串口复用设备与PC之间通过标准串口线相连接，PC机安装有调测软件，串口复用设备的参数设置和查询均由调试软件通过调试接口对其操作。

在图3中，所述的微处理器模块，也可以称为微控制单元(MicroControl Unit，MCU)可以采用基于Philips 32位ARM7TDMI-S^tm CPULPC2214，内嵌实时操作系统。在本实施例中的串口复用设备中，所述串行接口扩展芯片可以采用工业级UART芯片，数据发送/接收完全由UART芯片处理，等待发送或接收的数据都可以放在大容量先入先出队列(First In First Out，FIFO)中，CPU可以将主要精力用于处理其他紧急事件，只需在适当的时候向UART芯片发送指令，而不必担心丢失数据，中断处理不及时等，这样就能极大地提高系统的实时性，可靠性。

电源工作状态检测模块202，用于对所述串口复用设备的工作电源进行状态检测。

其中，所述电源工作状态检测模块202可以检测到电源的工作状态，可以根据实际情况的不同检测交流电源或者直流电源的工作状态。

RS232通信模块203，用于在本地通过PC机与串口复用设备之间进行数据交互。

所述RS232通信模块203可以通过所述串口复用设备外部结构中的RS232通信接口与外部PC机相连，进行数据的通信和传输。

复位电路204，用于当所述串口复用设备的工作出现异常时，进行系统的恢复。

所述复位电路也可以称为看门狗系统，采用I²C接口和外部相连，可以保证系统的正常运行，即是当系统陷入异常时，能进行复位和恢复。

其中，在本实施例中，所述串口复用设备的外部结构具体可以包括：

RS232通信接口，用于连接所述串口复用设备内部的RS232通信模块与外部设备。

调制解调器接口，用于连接所述串口复用设备内部的调制解调器与外部设备。

状态指示灯，用于指示系统运行、电源工作和/或端口连接状态。

其中，所述外部结构还可以包括：机壳、面板、电源接口、电源开关、RS232通讯接口、RJ45接口、SIM卡接口以及备用电池；其中，机壳侧面板上可以设置RS232通讯接口、SIM卡接口。

在状态指示灯中，RUN指示灯可以标示系统运行状态，POWER指示灯可以标示电源工作状态，LINK指示灯可以标示端口连接状态，而MOD可以标示无线Modem天线接口，PORT可以标示串口复用设备与直放设置连接的RJ-45接口，AC220V可以标示电源接口，DEBUG可以标示本地调试端口，而SIM可以标示UIM/SIM卡插槽。本实施例中的串口复用设备的接口可以采用3芯航空插头实现，电源开关控制串口复用设备的供电。

在本实施例所述的串口复用设备中，所述的壳体内部可以安装有一块电源适配器，可充电电池。电源适配器将AC220V市电转换成DC12V电源供给设备用电，电池组可在市电掉电的情况下维持设备的正常工作。

本发明还提供了一种采用串口复用设备进行数据传输的方法，该方法包括：

步骤A1：当所述串口复用设备通过无线调制解调器模块接收到远程网管下发的网络数据时，将网络数据通过扩展的多路标准串行接口发送至相连的直放设备.

步骤A2：当所述串口复用设备通过多路标准串行接口接收到直放设备上传的网络数据时，再将该网络数据通过无线调制解调器模块发送至远程网管。

其中，步骤A1和A2之间可以同时执行，也可以首先执行步骤A2，本发明并不限定两个步骤之间的先后关系。

无线调制解调器模块在和远程网管进行无线通信时，需要依据串口复用设备上的无线调制解调器接口实现。其中的网络数据可以任意。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种串口复用设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种串口复用设备，其特征在于，该串口复用设备包括：

微处理器模块，用于控制所述串口复用设备的工作和运行；

无线调制解调器模块，用于通过无线调制解调器接口使连接的直放设备和远程网管进行通信；

扩展模块，用于通过总线扩展的方式扩展多路标准串行接口。

2.如权利要求1所述的串口复用设备，其特征在于，还包括：

调试接口，用于接收参数设置和系统调试的指令，以便于对所述串口复用设备进行调试。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述串口复用设备与直放设备之间通过5类线连接。

4.如权利要求1所述的串口复用设备，其特征在于，还包括：

电源工作状态检测模块，用于对所述串口复用设备的工作电源进行状态检测。

5.如权利要求1所述的串口复用设备，其特征在于，所述多路标准串行接口具体为RS-422串行接口。

6.如权利要求1所述的串口复用设备，其特征在于，还包括：

RS232通信模块，用于在本地通过个人计算机与串口复用设备之间进行数据交互。

7.如权利要求1所述的串口复用设备，其特征在于，还包括：

复位电路，用于当所述串口复用设备的工作出现异常时，进行系统的恢复。

8.如权利要求1所述的串口复用设备，其特征在于，所述串口复用设备的外部结构包括：

RS232通信接口，用于连接所述串口复用设备内部的微处理器模块个人计算机。

状态指示灯，用于指示系统运行、电源工作和/或端口连接状态。

9.一种采用串口复用设备进行数据传输的方法，其特征在于，该方法包括：

当所述串口复用设备通过无线调制解调器模块接收到远程网管下发的网络数据时，将网络数据通过扩展的多路标准串行接口发送至相连的直放设备；

当所述串口复用设备通过多路标准串行接口接收到直放设备上传的网络数据时，再将该网络数据通过无线调制解调器模块发送至远程网管。

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