CN109861895A - 一体化通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种一体化通信设备，包括：功能模块，至少具备收集数据、处理数据、交换数据、储存数据的功能之一；通信总线，为功能模块与外网之间的数据交互提供至少部分通信链路；通信总线包括：包交换总线，用于传递宽带数据；时分总线，用于传递窄带数据；配置管理总线，用于协调、管理总线上传输的数据；时统总线，用于传递时间秒脉冲数据及时间数据；包交换总线、时分总线、配置管理总线、时统总线并联设置。本发明对功能模块对应的数据传输信道进行了新的定义。将传输数据的通信总线分为至少四种，分别用于传递不同类型的数据。

Description

一体化通信设备

技术领域

本发明涉及通信设备，特别是涉及一种一体化通信设备。

背景技术

目前，通信装置在各个领域均为必不可少的设备部件。通信装置的种类、功能繁多，在执行一次通信作业时，往往需要多个通信装置之间相互配合才能完成。则各通信装置之间的位置配合、连接关系成为影响通信质量的关键因素之一。通信装置的传统集成方式严重制约了指挥通信系统的发展，通信装置亟需探索新的通信系统集成方法，作到统一接口，统一协议，统一操作使用流程，实现高度的继承性和可扩展性，为此有必要开展层次化、模块化的一体化通信装置的研究。现有设计仅实现了设备内部的模块化，也既是将信道设备以插板的形式进行集成，未实现设备级的模块化设计。这种集成方式限制了系统的扩展，系统的最大规模受限于机箱的插板数量与种类。

而通信装置体积较大，增加了用户调整各装置的位置配合关系方面的工作量。通信装置的之间的通信关系交错复杂，用户在通过线缆等连接件对各装置进行连接时存在误插的隐患。由此，如何简化通信装置之间的通信链路；如何合理的配置各通信装置之间位置、配合关系；如何实现灵活可靠的通信组网方式；如何减小通信装置体积，并将多个通信装置设置在一个机箱内，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是提供一种一体化通信设备，对功能模块对应的数据传输信道进行了新的定义。将传输数据的通信总线分为至少四种，分别用于传递不同类型的数据。便于背板上的模块接口做到点号定义相同，也便于功能模块的端口实现端口排布相同，提高模块与模块接口之间的连接关系的通用性。

为了解决上述问题，本发明公开了一种一体化通信设备，包括：

功能模块，至少具备收集数据、处理数据、交换数据、储存数据的功能之一；

通信总线，为所述功能模块与外网之间的数据交互提供至少部分通信链路；

所述通信总线包括：

包交换总线，用于传递宽带数据；

时分总线，用于传递窄带数据；

配置管理总线，用于协调、管理总线上传输的数据；

时统总线，用于传递时间秒脉冲数据及时间数据；

所述包交换总线、所述时分总线、所述配置管理总线、所述时统总线并联设置。

优选地，所述时分总线包括第一时分总线和第二时分总线，所述第二时分总线是所述第一时分总线的冗余备份。

优选地，所述第一时分总线和所述第二时分总线通过同一个接口与所述功能模块连接。

优选地，所述配置管理总线包括第一配置管理总线和第二配置管理总线，所述第二配置管理总线是所述第一配置管理总线的冗余备份。

优选地，所述包交换总线采用10M/100M/1000M自适应总线。

优选地，所述设备还包括：

友邻总线，连接相邻的两个所述功能模块，为相邻的两个所述功能模块之间的数据交互提供至少部分通信链路。

优选地，所述设备还包括：

印制板，为所述通信总线和/或友邻总线提供铺设空间。

优选地，所述设备还包括：

背板，为所述印制板提供载体，所述背板设置有多个模块接口，所述功能模块通过所述模块接口与所述背板连接，进而与所述通信总线和/或友邻总线连接。

优选地，所述模块接口的数量为多个，多个所述模块接口的点号定义相同。

优选地，多个所述功能模块与各自对应所述模块接口的端口排布相同。

优选地，所述功能模块至少包括以下模块之一：

无线电台模块，用于接收和/或发送无线数据，并对所述无线数据进行处理；

定位模块，与参照装置通信连接，用于获取所述设备的位置信息；

卫星通信模块，与卫星通信连接，用于通过所述卫星的中继作用进行通信。

优选地，所述定位模块和所述卫星通信模块相邻设置，并通过所述友邻总线连接。

优选地，本发明实施例中介绍的各模块具有板卡结构。

与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：

本发明实施例介绍的一体化通信设备，按照设备所处理的数据的类型，对传输数据的信道进行了重新划分。使得不同的总线传递不同的数据，则功能模块在需要对应的数据传输信道时，仅需与对应的总线建立连接即可。此种设计，有助于实现背板上用于安装功能模块的模块接口做到结构统一、协议统一、操作流程统一。同样的，本发明实施例中的技术方案也能够有效的配合功能模块的端口结构，使得多个功能模块的端口对应的点号定义相同，避免模块的误差。进一步地，本发明实施例中的技术方案能够较大程度的拓展其适用的模块的种类与数量。而且，本发明实施例中的技术方案，针对部分总线进行了冗余设计，保证数据传输的稳定性和有效性。

附图说明

图1是本发明的一体化通信设备实施例的部分结构示意图；

图2是本发明的一体化通信设备实施例的部分结构示意图。

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。

本发明实施例的核心构思之一在于：对一体化通信设备的总线进行定义、分类，使得不同的总线分别有针对性的传递与之对应的数据，提高数据传输效率的同时，能够实现背板上的模块接口的一致性，增加设备适用的模块种类和数量。

由此，本发明实施例介绍一种一体化通信设备，包括：功能模块、通信总线。功能模块的数量为多个，功能模块至少具备收集数据、处理数据、交换数据、储存数据的功能之一，能够独立完成一定程度的数据处理。不同的功能模块所处理的数据的类型可相同或者不同，本发明实施例中对此不做具体要求。通信总线，能够为功能模块与外网之间的数据交互提供至少部分通信链路。该外网为广义概念，包括与本发明实施例中介绍的一体化通信设备连接并能够进行数据的其他设备，而对该其他设备的功能、处理数据的方式不做限制。优选地，本发明实施例中的通信总线的数量为多条，每条通信总线上的数据传输为单向传输。本发明实施例中的通信总线可在其两端分别连接不同的模块、部件，也可在其沿途上分别与多个模块、部件连接。

进一步地，如图1所示，本发明实施例中介绍的通信总线包括：包交换总线11、时分总线12、配置管理总线13、时统总线14。其中，包交换总线为本发明实施例中介绍的一体化通信设备提供内外网数据交换功能，用于传递宽带数据。进一步地，本发明实施例介绍的包交换总线，由内网交换模块和外网交换模块分别引出，并与各功能模块连接。包交换总线具备一定的简单网络管理协议管理功能(SNMP)。优选地，包交换总线采用10M/100M/1000M自适应总线。

本发明实施例介绍的时分总线，具有ST_BUS总线结构，在一体化通信设备中用于传递窄带数据和话音的传输。现有技术中的窄带数据传输多通过串口和K口(例如RS232口)的连接、配合完成。相比之下，本发明实施例中的技术方案对总线的类型、数量、功能进行了重新的定义，将窄带数据通过时分总线进行传递，使得功能模块在于背板建立连接时，即完成与时分总线的连接，时分总线与功能模块之间通过模块接口和功能模块上的端口连接，简化了数据传输通路的同时简化了两者之间的接口结构、简化了连接操作，并为减少设备体积、功能模块体积提供了条件。

本发明实施例介绍的配置管理总线(I2C总线)在一体化通信设备中用于对各功能模块进行控制。配置管理总线能够根据地址识识别其涉及的每个器件，该器件包括功能模块。优选地，本发明实施例中的每个连接到配置管理总线的器件都可以通过唯一的地址被配置管理总线协调、管理。

本发明实施例介绍的时统总线用于传输1PPS+TOD信号。其中，1PPS采用差分设计，用于传输时间秒脉冲，该时间秒脉冲具有帧信号的至少部分内容；TOD采用差分设计，用于传输时间信息。优选地，本发明实施例中的技术方案将1PPS信号和TOD信号调制为一个信号进行传输。

优选地，构成本发明实施例介绍的通信总线的各总线并联设置，由设备的控制系统统一控制数据在各总线上的传输。

在本发明的一个优选的实施例中，时分总线包括第一时分总线和第二时分总线，第二时分总线是第一时分总线的冗余备份。第一时分总线和第二时分总线具备相同的数据传输功能，当第一时分总线出现数据传输不通畅的情况时，第二时分总线开始工作。

进一步优选地，配置管理总线包括第一配置管理总线和第二配置管理总线，第二配置管理总线是第一配置管理总线的冗余备份。在一体化通信设备工作时，第一配置管理总线和第二配置管理总线均工作，两者共同实现管理功能以及负载均衡功能。当第一配置管理总线和第二配置管理总线之一发生故障时，则另一条总线承担全部的配置管理总线工作。

在本发明的一个实施例中，一体化通信设备还包括：印制板。该印制板为通信总线提供铺设空间。则在设备的生产过程中，可将各总线印刷到印制板上，再将印制板和设备的其他部件建立连接。进一步地，本发明实施例介绍的设备还包括：背板。背板为印制板提供载体，背板上设置有多个模块接口。功能模块可通过模块接口与背板连接，进而与通信总线和/或友邻总线连接。则功能模块在和背板建立连接关系的同时即可实现与印制板上的总线的连接。

优选地，多个功能模块与各自对应模块接口的端口排布相同。即各功能模块与背板之间的连接位置结构相同、走线规则相同，使得多个功能模块具有相同的接口，则多个功能模块在于背板建立连接时，可由用户的根据需要选择功能模块的安装位置，而不必考虑功能模块的接口与背板上的模块接口之间的配合的问题。

进一步地，如图2所示，本发明实施例介绍的一体化通信设备还包括友邻总线15。区别于前述的总线，友邻总线用于连接相邻的两个或多个功能模块，进而实现相邻的功能模块之间的通信，友邻总线不与控制器连接。现有技术中的大型设备之间实现通信的方式主要为通过线缆将两个设备连接在一起，在需要断开连接时将线缆拆除即可。而本发明实施中的技术方案将大型设备模块化，存在如何在相应的模块之间可选择的建立通信的问题。特别是针对某些涉密的数据，若将数据直接通过总线传递或者通过交换模块进行数据交互则增加了涉密数据泄露的风险。并且，部分特定的数据仅在两个或多个功能模块之间交互即可，而无需与控制器连接，若通过总线传递或者通过交换模块进行数据交互则占用的总线的数据传递能力。本发明实施例介绍的技术方案则完全解决了上述问题。优选地，友邻总线铺设于背板上。

则本发明实施例中介绍的设备在工作时，数据处理流程可概括为：指挥信息中的数据话音业务通过以太网包交换总线传输给各个功能模块，功能模块对指挥信息进行分析后，宽带数据通过包交换总线进行传输，窄带数据和话音业务通过时分总线进行传输；数据和话音传输过程中的时统信息通过时统总线进行传输；于此同时，各个功能模块的管理均通过配置管理总线完成。

进一步地，如图1、图2所示，本发明实施例介绍的功能模块还包括以下模块至少之一：

无线电台模块25，用于接收和/或发送无线数据，并对所述无线数据进行处理；

定位模块24，与参照装置通信连接，用于获取所述设备的位置信息。定位模块具有定位功能，能够获知或者通过计算获知目标物体的位置。该目标物体包括本发明实施例中介绍的一体化通信设备。或者，目标物体可为其他具有信号收发功能的装置，定位模块通过目标物体的信号能够获知或者通过计算获知目标物体与基于总线的一体化通信设备之间的相对位置关系。再或者，目标物体可为两个具有信号收发功能的装置，定位模块通过目标物体的信号能够分别获知或者通过计算获知两个目标物体分别与基于总线的一体化通信设备之间的相对位置关系，进而获知两个目标物体之间的相对位置关系。目标物体还包括基站。参照装置可为卫星、基站等。

卫星通信模块23，与卫星通信连接，用于通过所述卫星的中继作用进行通信。卫星通信模块在一定条件下能与卫星进行通信连接，进而与卫星进行数据交互。优选地，本发明实施例中的卫星为北斗卫星。

本发明实施例介绍的一体化通信设备，将大型设备模块化，明显减小设备的体积，便于用户使用。并且，原有的大型设备之间需要线缆辅助大型设备之间的通信，而本发明介绍的技术方案中对应大型设备的功能模块通过总线进行通信简化了功能模块之间的通信连接关系，使得本发明介绍的基于总线的一体化通信设备的通信连接关系不需要用户进行人工干预，设备可通过系统控制完成相应模块之间的通信。

在对功能模块的安装排序方面可遵循一定的规律。例如，实际使用时，需要定位模块和卫星通信模块之间进行数据传递，则在设备中将定位模块和卫星通信模块相邻设置，两者之间通过友邻总线连接。

进一步地，一体化通信设备还包括壳体。该壳体可为板材拼接构成，也可为具有支撑能力的框架。壳体能够围成一定的容置空间，该容置空间可为开放式空间也可为封闭式空间。前述的功能模块、背板的各自的至少部分设置于该容置空间内。并且，一体化通信设备的关于功能模块与其他部件之间的连接关键在该容置空间内实现。可见，壳体能够限定功能模块之间的相对位置，还能够保证部件之间的连接的稳定性。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

对于系统实施例而言，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。

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。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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方舱的制作方法和一种方舱的系统，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 (10)

1.一种一体化通信设备，其特征在于，包括：

功能模块，至少具备收集数据、处理数据、交换数据、储存数据的功能之一；

通信总线，为所述功能模块与外网之间的数据交互提供至少部分通信链路；

所述通信总线包括：

包交换总线，用于传递宽带数据；

时分总线，用于传递窄带数据；

配置管理总线，用于协调、管理总线上传输的数据；

时统总线，用于传递时间秒脉冲数据及时间数据；

所述包交换总线、所述时分总线、所述配置管理总线、所述时统总线并联设置。

2.根据权利要求1所述的一体化通信设备，其特征在于，所述时分总线包括第一时分总线和第二时分总线，所述第二时分总线是所述第一时分总线的冗余备份。

3.根据权利要求2所述的一体化通信设备，其特征在于，所述第一时分总线和所述第二时分总线通过同一个接口与所述功能模块连接。

4.根据权利要求1所述的一体化通信设备，其特征在于，所述配置管理总线包括第一配置管理总线和第二配置管理总线，所述第二配置管理总线是所述第一配置管理总线的冗余备份。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一体化通信设备，其特征在于，所述包交换总线采用10M/100M/1000M自适应总线。

6.根据权利要求1所述的一体化通信设备，其特征在于，所述设备还包括：

友邻总线，连接相邻的两个所述功能模块，为相邻的两个所述功能模块之间的数据交互提供至少部分通信链路。

7.根据权利要求6所述的一体化通信设备，其特征在于，所述设备还包括：

印制板，为所述通信总线和/或友邻总线提供铺设空间。

8.根据权利要求7所述的一体化通信设备，其特征在于，所述设备还包括：

背板，为所述印制板提供载体，所述背板设置有多个模块接口，所述功能模块通过所述模块接口与所述背板连接，进而与所述通信总线和/或友邻总线连接。

9.根据权利要求8所述的一体化通信设备，其特征在于，所述模块接口的数量为多个，多个所述模块接口的点号定义相同。

10.根据权利要求9所述的一体化通信设备，其特征在于，多个所述功能模块与各自对应所述模块接口的端口排布相同。