CN201563204U - 一种智能光纤收发器网络管理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种智能光纤收发器网络管理装置，由光纤收发器网络管理装置(11)、电源以及众多个光纤收发器(12)组成，其中光纤收发器网络管理装置(11)由RJ45网络接口(24)依次串接网络变压器(23)、网络控制器(22)、微处理器(21)和存储器(25)构成，RJ45网络接口(24)与以太网通信，微处理器(21)分别与众多个光纤收发器(12)通信，电源给光纤收发器网络管理装置(11)和众多个光纤收发器(12)供电。本实用新型可直接用于独立的光纤收发器，同时更适合在机架上使用同时管理多个光纤收发器。在机架内使用时可任意增加光纤收发器而不用添加其他设备。

Description

一种智能光纤收发器网络管理装置

技术领域

本实用新型涉及光纤通信和网络管理技术，特别涉及光纤收发器的网络管理装置。

背景技术

光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元，在很多地方也被称之为光电转换器。产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中，且通常定位于宽带城域网的接入层应用，同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。

目前光纤收发器的使用非常广泛，这也使得对网络中的光纤收发器进行集中式网络管理成为了基本要求。目前市场上大部分光纤收发器都不带内网管功能，不能有效地进行管理；或者是利用RS-232总线来进行本地监控管理，这种装置的数据通信传输距离较短，最多几十米，传输速率也较慢实际应用最多只有几百K/s，多个光纤收发器同时控制困难；另外还有一种是通过RS-485总线来进行网络管理，这种装置的通信传输距离在1000米左右，但是它没有发挥网络的优势，无法有效地利用现成的以太网络进行数据传输，不同公司生产的产品兼容性差，成本较高；还有一种是带有内网管功能的光纤收发器，但该种光纤收发器只适合单独管理不便多个集中管理，同时增加内网管模块极大地增加了成本，占用了大量网络资源，如网络接口、IP地址等。

实用新型内容

本实用新型要解决的是目前现有技术中，网络管理中心只能对机架式光纤收发器进行管理监控，无法对普通独立收发器进行监控管理的问题；同时本实用新型还解决了网管通信中无法有效使用以太网进行数据传输的问题。针对现有技术存在的缺陷提供一种智能光纤收发器网络管理装置。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

本实用新型一种智能光纤收发器网络管理装置，其特征在于由光纤收发器网络管理装置、电源以及众多个光纤收发器组成，其中光纤收发器网络管理装置由RJ45网络接口依次串接网络变压器、网络控制器、微处理器和存储器构成，RJ45网络接口与以太网通信，微处理器分别与众多个光纤收发器通信，电源給光纤收发器网络管理装置和众多个光纤收发器供电。

所述的一种智能光纤收发器网络管理装置，其特征在于所述微处理器采用型号为LPC2214的基于ARM7的高性能32位RISC微控制器。

所述的一种智能光纤收发器网络管理装置，其特征在于所述网络控制器采用型号为RTL8019AS的网络控制芯片。

所述的一种智能光纤收发器网络管理装置，其特征在于所述所述微处理器利用IP113系列芯片的SMI口与光纤收发器进行数据通信，同时连接32个光纤收发器。

本实用新型使用系统软件核心为μC/OS-II的实时操作系统内核，专为嵌入式系统应用设计。μC/OS-II采用C语言和汇编语言，其中绝大部分用C语言，结构非常简单，并且可移植性非常好，很容易被移植到各种微处理器上。同时为实现网络通信应用，在其基础上扩展和构建网络功能模块-TCP/IP协议栈，并提供相应的API接口实现与系统的无缝连接，最终实现在μC/OS-II下多应用任务的实时调度，把采集到的信息实时传送到以太网上去。

本实用新型的有益效果是，利用嵌入式微处理器等器件组成独立的网管装置，可以同时连接多达32个光纤收发器终端，网管数据可以直接连接到以太网；使用uC/OS-II作为该设备的嵌入式操作系统，并嵌入了TCP/IP协议，实现了网管数据通过网络的远程监控，该实用新型不仅可以管理单个独立的光纤收发器还更方便管理多个机架单元，并且增加光纤收发器不再需要额外的设备。改实用新型配合网管计算机使用即可达到方便组网管理又节省了硬件设施，同时节约了网络资源。

附图说明

图1为本实用新型网络连接框图；

图2为本实用新型原理框图；

图3为本实用新型外观图；

图4为本实用新型电路原理示意图；

图5为本实用新型电路片外存储器电路原理示意图；

图6为本实用新型部分外围电路原理示意图；

其中，图中11.光纤收发器网络管理装置，12.光纤收发器，21.ARM处理器，22.网络控制器，23.变压器，24.RJ45接口，25.存储器。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型的技术方案进行详细说明：

图1为本实用新型实施例，图1中光纤收发器网络管理装置11为外网管装置，主要接口为1个RJ45接口、32个SMI接口；RJ45接口连接以太网，用于把网管采集的信息传送到以太网，每个SMI接口可以连接一个光纤收发器12，SMI接口主要负责采集光纤收发器的状态信息，每一个光纤收发器网络管理装置都可以连接32个独立的光纤收发器。

图2为本实用新型实施例，存储器25与ARM处理器21连接，ARM处理器21与网络控制器22连接，网络控制器22与网卡变压器23连接，网卡变压器23与RJ45接口24连接，同时ARM控制器21与光纤收发器连接，RJ45接口24连接到以太网，ARM处理器21接收光纤收发器的信息，经过处理后通过网络控制器22完成网络通信功能，把信息传输给以太网上的网管中心。

为了使得本网络管理装置具有接入以太网的功能，在ARM微处理器中嵌入了TCP/IP协议，根据实际需要和微处理器的处理能力，设计中未采用完整协议，而是采用了简化的四层模型，即链路层、网络层、传输层、应用层，同时对各层也进行了简化。最后把简化后的TCP/IP协议嵌入到μC/OS-II操作系统中，使得ARM处理器可以快速执行和调用，远端网管中心计算机可以通过网络给每个网络管理装置配置IP地址以方便查询。ARM处理器通过IP113系列芯片的SMI(MDC、MDIO)来对两组独立寄存器进行操作，实现采集光纤收发器的状态信息，其中MDC为管理数据同步时钟输入接口，MDIO为双向管理指令接口，根据IP113系列芯片的地址是5位二进制码，使得网络同时连接32个光纤收发器。

图3为本实用新型外观图。

图4为本实用新型电路原理示意图，如图4所示：基于ARM的处理器lpc2214(U5)和网络控制器RTL8019AS的U8相连部分的电路图：U5的数据总线D0-D15和U8的数据总线SD0-SD15相连；U5的地址总线A1-A5和U8的SA0-SA4相连接；Bank0～Bank3的片选信号分别为CS0-CS3；用Bank0扩展SRAM，Bank3扩展RTL8019AS模块，所以U5的CS3和U8的SA5相连接；U5的A22、nOE、nWE、EINTO、nRESE脚分别和U8的SA5、SA8、IORB、IOWB、INTO、RSTRV相连；U8的6、16、17、31、32、47、57、65、70、84、89、96脚接5V的电源；U8的12、13、14、18-28、47、64、83、86脚接地。U8的管脚50接晶振震荡器CRYSTAL2，同时50脚接去耦电容C10然后接地；51脚接晶振震荡器CRYSTAL2，同时51脚去耦电容C11然后接地；；网卡引脚还接有2个指示灯D1和D2以指示网卡的收发状况，62、63均通过电阻R31、R32接D1、D2指示灯然后接5V电源；U8采用5V电源供电；网络控制器U8和网卡变压器20FCOIN(下面用U9替代)硬件连接，并且和U10(RJ-45)连接：U8的电信号输出脚45、46分别和RJ-45的1、3脚相连进行数据的传递；同时信号输入脚58、59分别和RJ-45的6、4脚相连；RJ-45的2、5脚分别和电容C6、C7相连然后接地；同时8、11脚也分别和电容C9、C8相连然后接地。U9的7、9、10、12脚分别和U10的6、3、2、1脚相连进行数据的传送；

图5为本实用新型电路片外存储器电路原理示意图，如图5所示：U6为片外NORFlash存储器SST39VF1601的地址总线A0-A19和U5的A1-A20相连，U6的26、28、11和U5的A21、A22、A23相连形成片选信号；SST39VF1601的第12、47引脚均接有一个10千欧的上拉电阻。并且U6的数据总线D0-D15和U5的D0-D15的数据总线相连；微处理器U5的50、58脚接串行EEPROM存储芯片U11的6、5脚，串行EEPROM存储芯片的5、6脚分别接电阻R37、R38，电阻R37、R38再接电源VCC；U11的8脚直接接电源VCC，并且1、2、3、4脚均直接接地；U5采用3.3V和1.8V供电；U6、U11采用3.3V电源供电；

图6为本实用新型部分外围电路原理示意图，如图6所示：系统的复位电路使用了带IC总线的电源监控芯片CAT1025(以下用(U7替代)(复位门槛电压为3.0～3.15V)，提高了系统的可靠性；U7的1脚接10K的上拉电阻R40然后接电源，同时接开关K1，开关的另一边接地；3脚接10K电阻R39然后接地，并且4、7脚均接地；5、6脚空；8脚直接接电源VCC，2脚接电阻R41和8脚相连一起接电源VCC，并且连接到U5芯片的复位脚RESET，当复位按键K1按下时，CAT1025的引脚立即输出复位信号，使U5芯片复位。电源供电部分：220V交流电压输出接变压器T1，再经过桥式整流对变压器输出电压进行整流，接着并联电容C15和C16对输出电压进行滤波，再经过降压器LM7805，将电压降到+5V，再并联电容C17和C18对输出电压进行滤波，最后得到+5V的直流电压，再经过两个电感L1、L2，得到模拟电源VCCA和模拟地GNDA。

Claims (4)

1.一种智能光纤收发器网络管理装置，其特征在于由光纤收发器网络管理装置(11)、电源以及众多个光纤收发器(12)组成，其中光纤收发器网络管理装置(11)由RJ45网络接口(24)依次串接网络变压器(23)、网络控制器(22)、微处理器(21)和存储器(25)构成，RJ45网络接口(24)与以太网通信，微处理器(21)分别与众多个光纤收发器(12)通信，电源给光纤收发器网络管理装置(11)和众多个光纤收发器(12)供电。

2.根据权利要求1所述的一种智能光纤收发器网络管理装置，其特征在于所述微处理器(21)采用型号为LPC2214的基于ARM7的高性能32位RISC微控制器。

3.根据权利要求1所述的一种智能光纤收发器网络管理装置，其特征在于所述网络控制器(22)采用型号为RTL8019AS的网络控制芯片。

4.根据权利要求1所述的一种智能光纤收发器网络管理装置，其特征在于所述所述微处理器(21)利用IP113系列芯片的SMI口与光纤收发器进行数据通信，同时连接32个光纤收发器。

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