CN201584993U - Gfp型4e1/以太网协议转换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及网络器件，尤其涉及网络协议转换器。本实用新型的GFP型4E1/以太网协议转换器，是包括设置于外壳内的电路主板及外壳面板上的连接端口。其中电路主板包括：电性连接于专用集成芯片的端口上的CPLD控制器、ARM处理器、随机存储器及第一连接口和第二连接口，所述的CPLD控制器的端口还连接于LED指示灯及配置电路，所述的ARM处理器还通过其网管接口连接于RS232接口和EMU接口，所述的第一连接口连接于LAN模块接口，所述的第二连接口连接于E1模块接口。本实用新型为在管理多家产品时提供了方便，且提高网络的稳定性与可靠性，提高网络速度。

Description

GFP型4E1/以太网协议转换器

技术领域

本实用新型涉及网络器件，尤其涉及网络协议转换器。

背景技术

一种协议转换器是将以太网信号或V.35信号转换为E1信号，以E1信号形式在同步或准同步数字网上进行长距离传输的设备，其主要目的是为了延长以太网信号或V.35信号的传输距离，是一种网络接入设备。在封装技术上，传统上多采用高速数据链路协议(HDLC)作为数据分组的封装协议，很多处理过程由各个芯片厂商自行定义，当两端为同一个厂家的产品时这样不会有任何问题。但在多厂家环境下，由于在信号映射关系、网管帧定义等实现方式上不统一，导致不同厂家的协议转移器之间无法实现互通和统一网管。且高速数据链路协议(HDLC)作为数据分组的封装协议，传输的效率并不高，并且误码率在一定程度上也很高，使得产品处理速度较慢且可靠性不高。

实用新型内容

因此，针对上述不足，提出一种E1/ETH协议转换器，其用于在1～4条E1线路上透明传输以太网数据，最高转发速率可达7872Kbit/s，其可以支持1～4路E1信道的灵活配置，能自动检测E1的数量并选择可用的E1，并且允许E1电路之间存在一定的传输时延差，并且在各层协议处理上均采用国际标准(G.7041、G.7042、G.7043、G.8040)协议，支持GFP-F封装。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的GFP型4E1/以太网协议转换器，是包括设置于外壳内的电路主板及外壳面板上的连接端口。其中电路主板包括：电性连接于专用集成芯片的端口上的CPLD控制器、ARM处理器、随机存储器及第一连接口和第二连接口，所述的CPLD控制器的端口还连接于LED指示灯及配置电路，所述的ARM处理器还通过其网管接口连接于RS232接口和EMU接口，所述的第一连接口连接于LAN模块接口，所述的第二连接口连接于E1模块接口。

进一步的，所述的专用集成芯片包括用于连接以太网交换电路输出端口的以太网数据接收模块，其输出连接于GFP成帧模块，GFP成帧模块输出连接于虚级联模单元，虚级联模单元输出连接于E1成帧模块，E1成帧模块输出连接于HDB3编码模块，HDB3编码模块用于连接E1接口电路；还包括用于连接以太网交换电路输入端口的以太网数据发送模块，其输入连接于GFP解帧模块，GFP解帧模块输入连接于上述的虚级联模单元，虚级联模单元输入连接于E1解帧模块，E1解帧模块输入连接于HDB3解码模块，HDB3解码模块输入连接于接收侧的时钟数据恢复单元，所述的HDB3解码模块和接收侧的时钟数据恢复单元连接于所述的E1接口电路；所述的以太网数据接收模块、以太网数据发送模块和GFP成帧模块、GFP解帧模块及虚级联模单元连接于缓存控制模块，所述的缓存控制模块用于连接于所述的随机存储器；还包括用于连接所述ARM处理器的处理器接口模块，处理器接口模块连接于用户寄存器，所述的用户寄存器用于连接配置电路输入端口及用于连接告警输出端口；所述的专用集成芯片输入连接有65.536M和50M的时钟振荡信号源入端口。

本实用新型用于在1～4条E1线路上透明传输以太网数据，最高转发速率可达7872Kbit/s。在各层协议处理上均采用国际标准(G.7041、G.7042、G.7043、G.8040)协议，支持GFP封装，可以与其他厂家遵循同样标准的产品实现互连互通；且具有十分高的可靠性；处理速度和稳定度高。本实用新型为在管理多家产品时提供了方便，且提高网络的稳定性与可靠性，提高网络速度。

附图说明

图1是本实用新型的应用方式的连接示意图；

图2是本实用新型的系统框图；

图3是本实用新型的专用集成芯片的内部结构图；

图4是以太网接收到线路发送方向的工作原理示意图；

图5是线路接收到以太网发送方向的工作原理示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

本实用新型是将以太网信号或V.35信号转换为E1信号，以E1信号形式在同步或准同步数字网上进行长距离传输的设备，及用于网络设备终端之间的转换器。参阅图1所示，设备终端2通过本实用新型的GFP型4E1/以太网协议转换器1接入云网络后，再经过GFP型4E1/以太网协议转换器1连接于另一设备终端2。

参阅图2所示，本实用新型的GFP型4E1/以太网协议转换器，是包括设置于外壳内的电路主板及外壳面板上的连接端口。其中电路主板包括：电性连接于专用集成芯片11的端口上的CPLD控制器12、ARM处理器13、随机存储器14及第一连接口181和第二连接口182，所述的CPLD控制器12的端口还连接于LED指示灯16及配置电路15，所述的ARM处理器13还通过其网管接口连接于RS232接口171和EMU接口172，所述的第一连接口181连接于LAN模块接口191，所述的第二连接口182连接于E1模块接口192。

参阅图3所示，所述的专用集成芯片11包括用于连接以太网交换电路输出端口的以太网数据接收模块111，其输出连接于GFP成帧模块112，GFP成帧模块112输出连接于虚级联模单元113，虚级联模单元113输出连接于E1成帧模块114，E1成帧模块114输出连接于HDB3编码模块115，HDB3编码模块115用于连接E1接口电路；还包括用于连接以太网交换电路输入端口的以太网数据发送模块1110，其输入连接于GFP解帧模块119，GFP解帧模块119输入连接于上述的虚级联模单元113，虚级联模单元113输入连接于E1解帧模块118，E1解帧模块118输入连接于HDB3解码模块116，HDB3解码模块116输入连接于接收侧的时钟数据恢复单元117，所述的HDB3解码模块116和接收侧的时钟数据恢复单元117连接于所述的E1接口电路；所述的以太网数据接收模块111、以太网数据发送模块1110和GFP成帧模块112、GFP解帧模块119及虚级联模单元113连接于缓存控制模块1111，所述的缓存控制模块1111用于连接于所述的随机存储器；还包括用于连接所述ARM处理器的处理器接口模块1112，处理器接口模块1112连接于用户寄存器1113，所述的用户寄存器1113用于连接配置电路输入端口及用于连接告警输出端口；所述的专用集成芯片11输入连接有65.536M和50M的时钟振荡信号源入端口。

上述的通用成帧规程(GFP)是一种新的封装规程，属于ITU-T G.7041规范，它作为一种新的选择方案，使得本实用新型GFP型4E1/ETH协议转换器可以与其他厂家遵循同样标准的产品实现互连互通，且GFP具有十分高的可靠性，处理速度和稳定度均优于高速数据链路协议(HDLC)。

参阅图2和图3可以清楚得知，本实用新型GFP型4E1/ETH协议转换器按功能模块划分，共分为以下五个模块：E1模块、以太网模块、专用集成芯片模块、告警与状态处理模块、网管模块。

(1)E1模块：将1～4路2M通道聚合成一条高带宽通道，当4个E1通道同时工作时，有效带宽可达7.936M；E1接口采用DB37连接器作为物理接口，可接2种适配器(微同轴头适配器或4 E1 75欧姆线缆)；信号处理采用E1专用变压器SH1065和码型转换器SH0224AP；E1成帧/解帧及线路编码解码的功能则有专用集成芯片完成。

(2)以太网模块负责以太网数据的发送与接收；主要有以太网接口电路和以太网交换电路组成；支持4个10Base-T/100Base-TX以太网接口，支持10/100Mpbs自适应，全/半双工自适应，交叉、直连自适应等模式；内置以太网流量统计，可汇报给网管以太网收发的流量统计和错包率等信息，对超长、超短和CRC错包进行过滤处理接口电路器件包括：1*4的RJ45连接器；网络变压器40SS1041AX，5口以太网交换芯片KS8995MA；专用集成芯片处理以太网MAC层数据，它工作在100M全双工模式下，提供标准MII接口，符合IEEE 802.3协议。

(3)专用集成芯片主要由E1模块、虚级联模块、GFP封装模块、以太网模块、缓存控制模块、处理器接口模块等构成；E1模块完成E1的成帧/解帧及线路编解码的功能；虚级联模块负责多个E1通道合并成一个通道；以太网模块负责以太网帧的发送与接收；GFP封装模块负责以太网帧到数据流的适配；缓存控制模块负责协调各模块对外部缓存的读写操作；且专用芯片外围配置专门的SDRAM作为缓存。

(4)告警与状态处理模块采用CPLD可编程逻辑器件芯片，通过CPLD EPM240实现串口转并口，并口转串口分别通过处理器的串行输入输出管脚用于配置和显示告警，但其定义完全由专用集成芯片控制；告警指示灯包括AIS告警、E1各支路信号丢失告警及编码违例告警、GFP封装帧失步告警、以太网出错告警；拨码开关可以设置告警开启或屏蔽。

(5)网管模块是基于ARM7处理器S3C4510硬件平台的嵌入式网管系统的结构设计，利用uClinux的boa实现WEB管理，对设备进行各种配置以及告警查询和监控，同样支持基于RS232串口的网络管理；SNMP网管接口电路包括LAN以太网芯片IP101、网络隔离变压器H1102和接口器件是RJ45；RS232串口网管接口电路包括串口芯片MAX232、接口器件是RJ45。

本实用新型的工作原理是：本实用新型GFP型4E1/ETH协议转换器采用反向复用技术，将多条E1电路捆绑起来用于传输10M/100M的以太网数据，实现了1～4路E1通道至以太网接口之间的相互转换；支持1～4路E1信道的灵活配置，能自动检测E1的数量并选择可用的E1，并且允许E1电路之间存在一定的传输时延差。单路线路速率是1968Kbit/s，4路带宽可达7872Kbit/s。此接口转换器能把E1通道收发的信号点对点传输到RJ45接口，实现E1信道与以太网的互连。

参阅图4所示，以太网接收到线路发送方向的处理过程如下：以太网数据由以太网接口进入设备，经以太网接口电路到专用集成芯片的以太网模块，以太网模块将接收到的以太网帧放入外部缓存中，根据先进先出原则从缓存中取出以太网帧，送给GFP封装模块；GFP封装模块将以太网帧加上封装开销，形成组数据流；虚级联模块将组数据流分成多个支路数据流，送给不同的E1通道；E1成帧模块将支路数据流加上开销，形成E1帧，然后发送到线路上，经E1接口电路到E1接口，通过E1线缆送出去。

参阅图5所示，从线路接收到以太网发送方向的处理过程如下：E1接口接收到E1信号，经E1接口电路处理，到专用集成芯片E1模块，E1解帧模块处理E1帧，将其中的载荷(支路数据流)送给虚级联模块；虚级联接收模块将支路数据流送入外部缓存中，进行延时差补偿并重新组装，形成组数据流；GFP解封装模块负责从组数据流中提取以太网帧，送给以太网发送模块；以太网发送模块将以太网帧发送到以太网接口电路，经以太网接口电路处理送到以太网接口，然后通过网线出去。

WEB网管只需在IE浏览器中输入设备IP地址，即可登陆IE服务器进入设备管理，登陆后进入管理界面，可以设置本端和远端的各项参数，包括E1线路设置及状态查看、以太网线路设置及状态查看等。同样也可以通过RS232串口网管接口，登陆超级终端界面对设备进行网管，设置本端和远端的各项参数。

本实用新型的技术指标与现有的产品技术指标的区别可以通过下表清楚地表示：

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.GFP型4E1/以太网协议转换器，是包括设置于外壳内的电路主板及外壳面板上的连接端口，其特征在于：电路主板包括电性连接于专用集成芯片(11)的端口上的CPLD控制器(12)、ARM处理器(13)、随机存储器(14)及第一连接口(181)和第二连接口(182)，所述的CPLD控制器(12)的端口还连接于LED指示灯(16)及配置电路(15)，所述的ARM处理器(13)还通过其网管接口连接于RS232接口(171)和EMU接口(172)，所述的第一连接口(181)连接于LAN模块接口(191)，所述的第二连接口(182)连接于E1模块接口(192)。

2.根据权利要求1所述的GFP型4E1/以太网协议转换器，其特征在于：所述的专用集成芯片(11)包括用于连接以太网交换电路输出端口的以太网数据接收模块(111)，其输出连接于GFP成帧模块(112)，GFP成帧模块(112)输出连接于虚级联模单元(113)，虚级联模单元(113)输出连接于E1成帧模块(114)，E1成帧模块(114)输出连接于HDB3编码模块(115)，HDB3编码模块(115)用于连接E1接口电路；还包括用于连接以太网交换电路输入端口的以太网数据发送模块(1110)，其输入连接于GFP解帧模块(119)，GFP解帧模块(119)输入连接于上述的虚级联模单元(113)，虚级联模单元(113)输入连接于E1解帧模块(118)，E1解帧模块(118)输入连接于HDB3解码模块(116)，HDB3解码模块(116)输入连接于接收侧的时钟数据恢复单元(117)，所述的HDB3解码模块(116)和接收侧的时钟数据恢复单元(117)连接于所述的E1接口电路；所述的以太网数据接收模块(111)、以太网数据发送模块(1110)和GFP成帧模块(112)、GFP解帧模块(119)及虚级联模单元(113)连接于缓存控制模块(1111)，所述的缓存控制模块(1111)用于连接于所述的随机存储器；还包括用于连接所述ARM处理器的处理器接口模块(1112)，处理器接口模块(1112)连接于用户寄存器(1113)，所述的用户寄存器(1113)用于连接配置电路输入端口及用于连接告警输出端口；所述的专用集成芯片(11)输入连接有65.536M和50M的时钟振荡信号源入端口。

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