CN103973710B - 多协议同步数字体系转换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多协议同步数字体系转换装置，包括业务侧和通信侧；业务侧包括多路不同协议类型的业务数据的输入通道和输出通道，通信侧包括多路不同协议类型的业务数据的传输通道；业务数据的输入通道与业务数据的传输通道之间、业务数据的传输通道与业务数据的输出通道之间均通过多协议转换模块相连接；业务数据的协议类型包括以太网协议、E1协议和V.35协议；多协议转换模块能够实现以太网类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转、以太网类型的业务数据与V.35类型的业务数据的互转、V.35类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转。本发明可以实现以太网数据、E1数据、V.35数据的两两互转，可以实现小型化、便携化，具有广泛应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种多协议转换装置。
背景技术
现代通信技术主要有IP网络、光通信、无线通信（MESH）、卫星通信、微波通信等。其中前三者采用的都是IP体系，卫星通信为V.35体系，微波通信为E1体系。由于应急状态下现场通信手段的限制，需要对这些体系中不同的通信协议进行转换，才能将这些技术应用到紧急通信中，保证通信的畅通。
然而，纯粹的IP网络还达不到应急通信传输网的可靠性要求，且其建设耗资巨大。EOS（Ethernet over SDH）技术的出现，实现了数据业务在SDH（synchronous digitalhierarchy）网络中的高效传输，最大程度地利用了现有的网络资源。EOS技术的出现解决了单路数据业务通过同步数字通道传输的问题，但要将多路数据业务借助同步数字通道传输，则要将数据融合、传输、再分离。为了使现有的同步数字通道能够传输多路数据业务，诞生了城域网多业务传输平台（MSTP）。MSTP融合了SDH技术、ATM技术、Ethernet技术。它是一种通用的多业务传输平台，以SDH为基础平台，在这个平台上能同时提供TDM、ATM、IP等信号的接入、传输和处理，并有统一网管来进行配置和管理。简单的说，MSTP是一个多输入单输出的转接平台，将多路业务数据融合在一条传输通道上进行传输，利用VLAN技术将业务数据划分出不同的虚拟网络，在对端将业务数据分离。作为传送网解决方案，MSTP 伴随着军事网络的发展和技术进步，经历了从支持以太网透传的第一代MSTP到支持二层交换的第二代MSTP再到当前支持以太网业务QoS （Quality of Service，服务质量）的新一代（第三代）MSTP的发展历程。新一代的MSTP可以对Qos进行配置，从而规定各业务在共享同一带宽时的优先级及所占用带宽的额度。MSTP 作为一种综合的多业务接入设备，能做到业务、技术、管理和性价比的良好融合，是目前城域网接入层组网的优选方案。但MSTP作为一种通用的多业务传输平台，难以适应一些需要定制特殊功能的应用场合，如传输通道具有多种不同制式且通道带宽实时变化的情况。但这些应用和实现都是基于系统级的，体积大，远没有达到微型化便携的程度。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现小型化、便携化的多协议同步数字体系转换装置及其采用的转换方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种多协议同步数字体系转换装置，用于实现多路业务数据之间的相互转换以及传送，其包括业务侧和通信侧；
所述的业务侧包括多路不同协议类型的业务数据的输入通道和输出通道，所述的通信侧包括多路不同协议类型的业务数据的传输通道；
所述的业务数据的输入通道与所述的业务数据的传输通道之间、所述的业务数据的传输通道与所述的业务数据的输出通道之间均通过能够将一种协议类型的业务数据转换为另一种协议类型的业务数据的多协议转换模块相连接；所述的业务数据的输入通道、所述的业务数据的输出通道、所述的业务数据的传输通道通过设置于所述的多协议转换模块中的相应协议类型的接口而与所述的多协议转换模块相连接；
所述的业务数据的协议类型包括以太网协议、E1协议和V.35协议；
所述的多协议转换模块能够实现以太网类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转、以太网类型的业务数据与V.35类型的业务数据的互转、V.35类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转；
所述的以太网类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转在所述的业务侧的以太网类型的接口与所述的通信侧的E1类型的接口之间或所述的业务侧的E1类型的接口与所述的通信侧的以太网类型的接口之间实现；
所述的以太网类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转方法为：
在所述的以太网类型的接口与所述的E1类型的接口之间设置两条独立的通信模型通道，每条所述的通信模型通道均包含物理层和MAC层，且一条所述的通信模型通道以E1作为其物理层，另一条所述的通信模型通道以以太网作为其物理层，两条所述的通信模型通道在所述的MAC层上桥接而分别形成由所述的以太网类型的接口向所述的E1类型的接口传输数据和由所述的E1类型的接口向所述的以太网类型的接口传输数据的两条协议转换通道；
由所述的以太网类型的接口传输的以太网类型的业务数据依次经过MAC帧接收、MAC帧封装、形成E1类型的业务数据帧以及编码而转换为E1类型的业务数据；由所述的E1类型的接口传输的E1类型的业务数据依次经过解码和解帧、解封以太网类型的业务数据的MAC帧以及发送以太网类型的业务数据的MAC帧而转换为以太网类型的业务数据；
所述的以太网类型的业务数据与V.35类型的业务数据的互转在所述的业务侧的以太网类型的接口与所述的通信侧的V.35类型的接口之间或所述的业务侧的V.35类型的接口与所述的通信侧的以太网类型的接口之间实现；
所述的以太网类型的业务数据与V.35类型的业务数据的互转方法为：
由所述的以太网类型的接口传输的以太网类型的业务数据依次经过MAC帧接收、MAC帧封装、对V.35协议类型业务数据做数据链路层定义和解帧以及逻辑转换而转换为V.35类型的业务数据；由所述的V.35类型的接口传输的V.35类型的业务数据依次经过逻辑转换、对V.35协议类型业务数据做数据链路层定义和封帧、解封以太网类型的业务数据的MAC帧以及发送以太网类型的业务数据的MAC帧而转换为以太网类型的业务数据；
所述的V.35类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转在所述的业务侧的V.35类型的接口与所述的通信侧的E1类型的接口之间或所述的业务侧的E1类型的接口与所述的通信侧的V.35类型的接口之间实现；
所述的V.35类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转方法为：
由所述的V.35类型的接口传输的V.35类型的业务数据依次经过逻辑转换、对V.35协议类型业务数据做数据链路层定义和封帧、形成E1类型的业务数据帧以及编码而转换为E1类型的业务数据；由所述的E1类型的接口传输的E1类型的业务数据依次经过解码和解帧、对V.35协议类型业务数据做数据链路层定义和解帧以及逻辑转换而转换为V.35类型的业务数据。
所述的协议转换通道上设置有虚级联模块，所述的虚级联模块将连接于所述的E1类型的接口一侧的若干路传输E1类型的业务数据的子通道聚合为一条总通道。
所述的V.35类型的业务数据转换为E1类型的业务数据时，将所述的V.35类型的业务数据转换为HDB3码型并输出，再将V.35类型的业务数据加入到E1类型的业务数据的若干时隙内；所述的E1类型的业务数据转换为V.35类型的业务数据时，将V.35类型的业务数据的HDB3码型由所述的E1类型的业务数据的时隙中提取出来，再将其转换为V.35类型的业务数据。
对所述的以太网类型的业务数据的MAC帧封装采用通用成帧规程协议。
其根据所述的业务数据的传输通道的通断忙闲状态及所述的业务数据的优先级和所述的传输通道的选择权限自动选择最佳的传输通道进行业务数据分发。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的多协议同步数字体系转换装置可以实现以太网数据、E1数据、V.35数据的两两互转，可以实现小型化、便携化，具有广泛应用前景。
附图说明
附图1为本发明的多协议同步数字体系转换装置的框图。
附图2为本发明的多协议同步数字体系转换装置中以太网类型的业务数据和E1类型的业务数据互转的框图。
附图3为本发明的多协议同步数字体系转换装置中以太网类型的业务数据和V.35类型的业务数据互转的框图。
附图4为本发明的多协议同步数字体系转换装置中V.35类型的业务数据和E1类型的业务数据互转的框图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：参见附图1所示。一种用于实现多路业务数据之间的相互转换以及传送的多协议同步数字体系转换装置，其包括业务侧和通信侧。
业务侧包括多路不同协议类型的业务数据的输入通道和输出通道，如业务数据输入通道包括输入以太网类型的业务数据的以太网输入通道、输入E1类型的业务数据的E1输入通道和输入V.35类型的业务数据的V.35输入通道；业务数据输出通道包括输出以太网类型的业务数据的以太网输出通道、输出E1类型的业务数据的E1输出通道和输出V.35类型的业务数据的V.35输出通道。而通信侧则包括多路不同协议类型的业务数据的传输通道。如业务数据传输通道包括传输以太网类型的业务数据的以太网传输通道、传输E1类型的业务数据的E1传输通道和传输V.35类型的业务数据的V.35传输通道。
业务数据的输入通道与业务数据的传输通道之间、业务数据的传输通道与业务数据的输出通道之间均通过能够将一种协议类型的业务数据转换为另一种协议类型的业务数据的多协议转换模块相连接。该业务数据的协议类型包括以太网协议、E1协议和V.35协议，因此，该多协议转换模块能够实现以太网类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转、以太网类型的业务数据与V.35类型的业务数据的互转、V.35类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转，然后再传送。
业务数据的输入通道、业务数据的输出通道、业务数据的传输通道通过设置于多协议转换模块中的相应协议类型的接口而与多协议转换模块相连接，即多协议转换模块与以太网输入通道、以太网输出通道和以太网传输通道分别在业务侧和通信侧通过以太网接口相连接；多协议转换模块与E1输入通道、E1输出通道和E1传输通道分别在业务侧和通信侧通过E1接口相连接；多协议转换模块与V.35输入通道、V.35输出通道和V.35传输通道分别在业务侧和通信侧通过V.35接口相连接。
多协议同步数字体系转换装置具有三路业务数据，需要借助三路不同的传输介质传输，最终实现各业务网的贯通，即各业务数据回到各自对应的业务网络，从而保证三路业务的正常通信。多协议同步数字体系转换装置需要具备自动转发模式，将根据业务数据的优先级和选路权限以及传输通道的通断忙闲状态自动选择转发路径。
附图1所示的多协议同步数字转换系统是一个多输入多输出系统，其业务侧是三路业务数据，其中2路E1有八个通道，以太网一路；通信侧有三路传输通道，负责传输三路业务数据。在自动转发模式下，三路业务的优先级不同，E1业务具有最高优先级，以太网业务具有次优先级，三路业务数据还具有不同的选路权限，可以选择以太网、E1、V.35传输通道的任何一个。
如附图2所示，以太网类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转在业务侧的以太网类型的接口与通信侧的E1类型的接口之间或业务侧的E1类型的接口与通信侧的以太网类型的接口之间实现。
以太网类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转方法为：由于E1标准未定义完整的数据链路层，基本上只定义了物理层，因此为了让以太网数据跑在E1上，在以太网类型的接口与E1类型的接口之间设置两条独立的通信模型通道，每条通信模型通道均包含物理层和MAC层，且一条通信模型通道以E1作为其物理层，另一条通信模型通道以以太网作为其物理层，两条通信模型通道在MAC层上桥接而分别形成由以太网类型的接口向E1类型的接口传输数据和由E1类型的接口向以太网类型的接口传输数据的两条协议转换通道。两条通信模型通道各自都有一个对应的MAC层，因为不需要对数据帧的解帧，所以不涉及LLC层，在MAC层上桥接，可以实现联通。由以太网类型的接口传输的以太网类型的业务数据依次经过MAC帧接收、MAC帧封装、形成E1类型的业务数据帧以及编码而转换为E1类型的业务数据；由E1类型的接口传输的E1类型的业务数据依次经过解码和解帧、解封以太网类型的业务数据的MAC帧以及发送以太网类型的业务数据的MAC帧而转换为以太网类型的业务数据。
为了实现多路传输，协议转换通道上设置有虚级联模块，虚级联模块将连接于E1类型的接口一侧的若干路传输E1类型的业务数据的子通道聚合为一条总通道。多路E1传输以太网就是让以太网上传输的MAC帧通过多路E1传输，就是说E1传输通道对以太网MAC帧来说，是透明的，也就是说以太网的MAC帧，在多路E1虚级联的新通道里传输时，不再带有与此通道相关的物理地址，即此时的以太网MAC帧，被当成上层数据包封装了起来，由于E1标准没有定义完整的数据链路层，所以需要链路层适配协议来对以太网MAC帧进行封装。目前，有三种链路层适配协议可以完成数据封装，一般采用的是通用成帧规程协议（GenericFraming Procedure，GFP）。
上述MAC帧接收和MAC帧发送、虚级联在FIFO控制器的控制下进行。
如附图3所示，以太网类型的业务数据与V.35类型的业务数据的互转在业务侧的以太网类型的接口与通信侧的V.35类型的接口之间或业务侧的V.35类型的接口与通信侧的以太网类型的接口之间实现。
以太网类型的业务数据与V.35类型的业务数据的互转方法为：由以太网类型的接口传输的以太网类型的业务数据依次经过MAC帧接收、MAC帧封装、对V.35协议类型业务数据做数据链路层定义和解帧以及逻辑转换而转换为V.35类型的业务数据，对以太网类型的业务数据的MAC帧封装采用通用成帧规程协议；由V.35类型的接口传输的V.35类型的业务数据依次经过逻辑转换、对V.35协议类型业务数据做数据链路层定义和封帧、解封以太网类型的业务数据的MAC帧以及发送以太网类型的业务数据的MAC帧而转换为以太网类型的业务数据。
V.35只是对通信接口的机械特性、电气特性、功能特性与过程特性作了定义，而并未对数据链路层作定义，比如数据的封装格式、校验等。因此从OSI（Open SystemInterconnect Reference Model）模型来分析，V.35接口仅对物理层进行了描述，要实现完整的通信，需要对数据链路层作定义，这部分由HDLC（High-level Data Link Control，高级数据链路控制）来做。转换过程在FIFO控制器的控制下进行，逻辑转换以及对V.35协议类型业务数据做数据的链路层定义和解帧、封帧由时钟发生器提供所需时钟信号。
如附图4所示，V.35类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转在业务侧的V.35类型的接口与通信侧的E1类型的接口之间或业务侧的E1类型的接口与通信侧的V.35类型的接口之间实现。
V.35类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转方法为：由V.35类型的接口传输的V.35类型的业务数据依次经过逻辑转换、对V.35协议类型业务数据做数据链路层定义和封帧、形成E1类型的业务数据帧以及编码而转换为E1类型的业务数据；由E1类型的接口传输的E1类型的业务数据依次经过解码和解帧、对V.35协议类型业务数据做数据链路层定义和解帧以及逻辑转换而转换为V.35类型的业务数据。V.35类型的业务数据转换为E1类型的业务数据时，将V.35类型的业务数据转换为HDB3码型并输出，再将V.35类型的业务数据加入到E1类型的业务数据的若干时隙内；E1类型的业务数据转换为V.35类型的业务数据时，将V.35类型的业务数据的HDB3码型由E1类型的业务数据的时隙中提取出来，再将其转换为V.35类型的业务数据。转换过程在FIFO控制器的控制下进行，逻辑转换以及对V.35协议类型业务数据做数据的链路层定义和解帧、封帧由时钟发生器提供所需时钟信号。
该多协议同步数字体系转换装置是一个多输入多输出的转换设备，它集信号转换、转发策略、网络监控于一体。它所构建的多同步数字转接系统对多路同步及准同步数字通道进行实时监控，根据业务数据的传输通道的通断忙闲状态及业务数据的优先级和传输通道的选择权限自动选择最佳的传输通道进行业务数据分发，再将分发的以太网数据映射到对应的数字传输通道中进行传输，对端将接收分发的数据并将所有数据分离归类进入各自对应的业务网络。对这些业务数据来说，转接系统是透明的。转接系统可用在传输通道多变不稳定的地方，能够根据传输通道的变化，自适应的调整转发路径，控制数据发送量，保证传输通道的延时在一定门限之下，在保障高优先级业务通信的同时，尽可能的充分利用传输通道的带宽资源，最大限度地挖掘传输网的效能。其可作为应急保障通信系统。
该多协议同步数字体系转换装置研究了E1、以太网和V.35三种协议间的转换，实现了不同协议之间的相互转换，有了该转换技术，可以制造出小型化、便携式的多协议转换器，构建用于在突发事件下确保通信系统正常工作的移动调度指挥系统，比如铁路调度系统、应急指挥系统等，具有很广泛的应用前景。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种多协议同步数字体系转换装置，用于实现多路业务数据之间的相互转换以及传送，其特征在于：其包括业务侧和通信侧；
所述的业务侧包括多路不同协议类型的业务数据的输入通道和输出通道，所述的通信侧包括多路不同协议类型的业务数据的传输通道；
所述的业务数据的输入通道与所述的业务数据的传输通道之间、所述的业务数据的传输通道与所述的业务数据的输出通道之间均通过能够将一种协议类型的业务数据转换为另一种协议类型的业务数据的多协议转换模块相连接；所述的业务数据的输入通道、所述的业务数据的输出通道、所述的业务数据的传输通道通过设置于所述的多协议转换模块中的相应协议类型的接口而与所述的多协议转换模块相连接；
所述的业务数据的协议类型包括以太网协议、E1协议和V.35协议；
所述的多协议转换模块能够实现以太网类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转、以太网类型的业务数据与V.35类型的业务数据的互转、V.35类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转；
所述的以太网类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转在以太网类型的接口与E1类型的接口之间实现；
所述的以太网类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转方法为：
在所述的以太网类型的接口与所述的E1类型的接口之间设置两条独立的通信模型通道，每条所述的通信模型通道均包含物理层和MAC层，且一条所述的通信模型通道以E1作为其物理层，另一条所述的通信模型通道以以太网作为其物理层，两条所述的通信模型通道在所述的MAC层上桥接而分别形成由所述的以太网类型的接口向所述的E1类型的接口传输数据和由所述的E1类型的接口向所述的以太网类型的接口传输数据的两条协议转换通道；
由所述的以太网类型的接口传输的以太网类型的业务数据依次经过MAC帧接收、MAC帧封装、形成E1类型的业务数据帧以及编码而转换为E1类型的业务数据；由所述的E1类型的接口传输的E1类型的业务数据依次经过解码和解帧、解封以太网类型的业务数据的MAC帧以及发送以太网类型的业务数据的MAC帧而转换为以太网类型的业务数据；
所述的以太网类型的业务数据与V.35类型的业务数据的互转在以太网类型的接口与V.35类型的接口之间实现；
所述的以太网类型的业务数据与V.35类型的业务数据的互转方法为：
由所述的以太网类型的接口传输的以太网类型的业务数据依次经过MAC帧接收、MAC帧封装、对V.35协议类型业务数据做数据链路层定义和解帧以及逻辑转换而转换为V.35类型的业务数据；由所述的V.35类型的接口传输的V.35类型的业务数据依次经过逻辑转换、对V.35协议类型业务数据做数据链路层定义和封帧、解封以太网类型的业务数据的MAC帧以及发送以太网类型的业务数据的MAC帧而转换为以太网类型的业务数据；
所述的V.35类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转在V.35类型的接口与E1类型的接口之间实现；
所述的V.35类型的业务数据与E1类型的业务数据的互转方法为：
由所述的V.35类型的接口传输的V.35类型的业务数据依次经过逻辑转换、对V.35协议类型业务数据做数据链路层定义和封帧、形成E1类型的业务数据帧以及编码而转换为E1类型的业务数据；由所述的E1类型的接口传输的E1类型的业务数据依次经过解码和解帧、对V.35协议类型业务数据做数据链路层定义和解帧以及逻辑转换而转换为V.35类型的业务数据。
2.根据权利要求1所述的多协议同步数字体系转换装置，其特征在于：所述的协议转换通道上设置有虚级联模块，所述的虚级联模块将连接于所述的E1类型的接口一侧的若干路传输E1类型的业务数据的子通道聚合为一条总通道。
3.根据权利要求1所述的多协议同步数字体系转换装置，其特征在于：所述的V.35类型的业务数据转换为E1类型的业务数据时，将所述的V.35类型的业务数据转换为HDB3码型并输出，再将V.35类型的业务数据加入到E1类型的业务数据的若干时隙内；所述的E1类型的业务数据转换为V.35类型的业务数据时，将V.35类型的业务数据的HDB3码型由所述的E1类型的业务数据的时隙中提取出来，再将其转换为V.35类型的业务数据。
4.根据权利要求1所述的多协议同步数字体系转换装置，其特征在于：对所述的以太网类型的业务数据的MAC帧封装采用通用成帧规程协议。
5.根据权利要求1所述的多协议同步数字体系转换装置，其特征在于：其根据所述的业务数据的传输通道的通断忙闲状态及所述的业务数据的优先级和所述的传输通道的选择权限自动选择最佳的传输通道进行业务数据分发。
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| TR01 | Transfer of patent right |