CN2508474Y

CN2508474Y - 宽带边缘路由器

Info

Publication number: CN2508474Y
Application number: CN 01256761
Authority: CN
Inventors: 罗蕾; 李黎明; 章萌; 罗劲; 王玉春; 费勤; 杨宇彤; 骆晓非; 甘立才; 刘燕; 汪庆; 何春生
Original assignee: DINGTIAN COMPUTER DATA APPARATUS Co Ltd CHENGDU
Current assignee: DINGTIAN COMPUTER DATA APPARATUS Co Ltd CHENGDU
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2002-08-28
Anticipated expiration: 2011-12-03

Abstract

本实用新型为宽带边缘路由器,包括与中央控制器(CPU)连接的存储器(RAM,ROM)、广域网络接口(WAN)、局域网络接口(LAN)、仿真配置接口和电源监控装置。广域网络接口(WAN)为宽带网络接口,由集成电路(U₉、U₁₀)构成,集成电路(U₉、U₁₀)的JP接口分别经过滤波器(TRA、TRB)与宽带接口(JPA、JPB)连接,集成电路(U₉、U₁₀)经过数据总线(AD[0··15])与中央控制器(CPU)连接,适用于流行的多种宽带网络。

Description

宽带边缘路由器

技术领域：

本实用新型与宽带网络的路由器有关。

技术背景：

已有的网络路由器采用如V.24、V.35等窄带专用数据网络的接口标准，不能应用于宽带网络。

实用新型的内容：

本实用新型的目的是提供一种专应用于宽带网络的宽带边缘路由器。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型宽带边缘路由器，包括与中央控制器(CPU)连接的存储器(RAM，ROM)、广域网络接口(WAN)、局域网络接口(LAN)、仿真配置接口和电源监控装置。广域网络接口(WAN)为宽带网络接口，由集成电路(U₉、U₁₀)构成，集成电路(U₉、U₁₀)的JP接口分别经过滤波器(TRA、TRB)与宽带接口(JPA、JPB)连接，集成电路(U₉、U₁₀)经过数据总线(AD[0··15])与中央控制器(CPU)连接。

本实用新型的集成电路(U₉、U₁₀)为RTL8019AS网络集成电路芯片，有相应的保存网卡动态参数的集成电路(U₁₁，U₁₂)和相应的10BASET线路驱动变压器，并通过开关三极管(Q1A、Q1B)与发光二极管(D1A、D1B)连接。

本实用新型的中央控制器为AM186ED，电源监控装置为IMP708，存储器(RAM，ROM)分别为M11B416256 A集成电路和AM29F400BT-70集成电路，仿真配置接口为MA×232集成电路，集成电路(U₁₁、U₁₂)为9346，滤波器(TRA，TRB)为FC-22，宽带接口(JPA，JPB)为RJ-45。

本实用新型采用广域网络接口，主要完成宽带网络上数据的收发，有A/D和串并转换部分可与ADSLMODEM，CABLEMODEM或宽带以太口直接相联，符合10BASET标准。专门应用于宽带网络。

附图说明：

图1为本实用新型的框图。

图2为本实用新型的电气逻辑图。

图3为本实用新型CPU部分电路原理图。

图4为本实用新型的内存部分的电路原理图。

图5为本实用新型的配置串口部分电路原理图。

图6为本实用新型的广域网络接口电路原理图。

具体实施方式：

宽带边缘路由器主要由CPU、RAM、ROM、WAN、LAN、CONSOLE及电源监控几大部分过程。

CPU：中央控制处理单位，是整个产品的心脏，是程序执行部件，同时协调处理其他外部设备。

RAM：随机动态存储器，是程序运作中各种工作数据的存放空间，包括程序的工作状态数据及包转发缓冲数据区(BUFFER)。

ROM：程序存储器，是程序的固化存储空间及程序运行空间，同时还有一个较小的扇区用来保存用户的配置工作参数，以便用户的具体使用情况在产品掉电后，不需要再重新配置，直接启用上次保存的参数。

WAN：广域网络接口，此部分是本实用新型产品的核心创新技术，主要完成宽带网络上数据的收发单位。包括A/D和串并转换部分，和ADSLMODEM、CABLEMODEM或者宽带以太口直接相联。和其他的一般路由器相比，本实用新型采用的是宽带接口，符合10BASET标准；而其他路由器都是采用的像V.24、V.35等窄带专用数据网络的接口标准，不能应用于宽带。

LAN：局域网络接口，主要完成宽带网络上数据的收发单位。一般包括A/D和串并转换部分，和本地的集线器(HUB)或者交换机(SWITCH)的以太口直接相联。

另外，广域网络接口和局域网络接口也同时是产品提供HTTP服务的网络物理接口，任何内部局域网终上的电脑或者已经连通的广域网络上的电脑均能通过IE等浏览器直接登录到产品的简体中文配置介面，非常方便直观。

CONSOLE：仿真配置接口，符合RS232标准，兼容CISCO的配置口，能直接和通用PC的串口相联，完成产品的高级配置。同时，本接口还是产品应用程序升级的接口。通过提供的专用升级软件，在任一电脑上设备上通过配置口就能升级更新应用软件，非常方便。

电源监控：主要采用美国IMP公司的IMP707芯片来实现，一方面它能在产品加电时候提供延迟时间稳定的复位信号，保证产品正常开始工作；另外一方面在产品运行中能实时监控到输入电源的异常波动，在电源异常的情况下能重新复位设备，保证产品能重新正常工作。

在具体的产品设计中，由于考虑到所采用的集成电路较多，不可能在单一原理图上画现来所有逻辑电气，因此采用了当前网络产品流行的功能相对独立的分层方式来设计整个硬件逻辑电气图，整个系统分为逻辑的四个功能子图，分别是(A)中央控制处理器分部。(B)系统存储单位部分(C)串口处理部分(D)网络接口部分。每张图纸相对独立，完成一个较集中的主要功能，同时，四张逻辑子图通过端口网络标志和网络名标号两种方式相互连接起来，构成了一个整体逻辑电气设计图。其中的每张子图单独罗列出来，分别进行功能说明。在每张子图里面，相同信号的连接除了靠传统的信号线直接连接外，还为了整体的美观及逻辑功能的集中而大量采用了网络标号的方法来连接信号线，具体方式就是具有相同网络标号的信号线在逻辑电气上是完全相连的，并且在可能跨越子图的设计中，也采用了网络标号的同样方法。

有关图3的电气逻辑信号说明如下：

(1)、A[0··19]：表示A0～A19共计20根地址总线，主要功能是CPU向各种内存及外部设备发送的地址译码信号，其信号流向是从CPU出来，分别到存储器和网卡部分。

(2)、A D[0··15]：表示AD0～AD15共计16根数据总线，主要功能是CPU和各种内存及外部设备发送的信号双向传送线路，其信号流向是从CPU出来，分别到存储器和网卡部分。或者反过来，从存储器或者网卡部分到CPU部分。

(3)、/RD、/WR信号，分别是CPU控制其他部件的读和写控制线，其信号流向是从CPU到存储器和网卡部分。

(4)、/UCAS、/LCAS、/RAS0、/RAS1共计四根CPU控制存储器的控制信号线，他们的组合决定了具体的存储类型单元工作。其信号流向都是从CPU到内存部分。

(5)、/RXDO、/TXDO、/RTSO、/CTSO四根信号线表示串口接收、串口发送、串口请求发送、串口清除发送四种信号，它们主要完成CPU和外部配置串口之间的物理信号传送。其信号流方向是：/TXDO和/CTSO是从CPU流向串口，/RXD0和/RTSO是从串口流向CPU。

其中CPU部分的设计，主要包括三部分：一部分是CPU本身；采用美国AMD公司的AM186ED，封装是QFP100。它是整个系统的核心，处理的关键部件，主要完成的功能是信号的收集接收、信号的处理以及处理后的信号的输出。第二部分是电源监控部分，采用美国IMP公司的IMP708，它有加电复位和电源监控的功能，同时支持手动复位，另外还提供高、低电平双复位，一般芯片均采用低电平复位，但网络芯片正好采用高复位信号。第三部分是电源输入部分，包括开关及电源指示灯以及一个抗干扰的电感、电容网络。

内存部分主要由DRAM和FLASH两部分构成，它们分别是系统的RAMROM，其中FLASH选用美国AMD公司的AM29F400BT-70集成电路，它主要完成运行程序的保存。其中DRAM采用台湾EMT公司的M11B416256A集成电路，它主要完成工作中动态数据的缓冲，转换，存储等功能。其他FLASH和DRAM均采用16位数据总线方式，比一般采用8位数据总线宽度的设备来说，处理效率提高近50％。正常工作时DRAM和FLASH均使用一片，在调试开发中，为了数据的及时动态改变，可增加一片DRAM来映射FLASH的空间。

配置串口部分主要由一个单5V接口的RS232接口组成，选用美国TI公司的MAX232集成电路，主要功能是实现5VTTL电平和RS232+-15V电平之间的转换。RS232接口直接和外部的电脑串口等设备相连，内部的TTL信号和CPU之间的信号进行相互通信。另外还有两组LED状态指示灯。一组是串口本身的数据收发指示灯。另外一部分是系统的动态状态指示灯，它们直接和CPU的PIO端口相连，根据设备的需要，动态分配为相应的工作进程指示灯。在我们在产品中，我们分别制定为：设备加电自检测通过、PPPOE建立连接和数据包发送频度三种状态，同时这些状态可发根据用户的特殊要求作灵活地调整。

网卡部分是整个系统的关键部分，也是本实用新型与其他一般路由器不同的地方，主要设计部分有：

1)两颗台湾REALTEK公司的RTL8019AS网络集成电路芯片。均采用16位数据总线方式。一片作通用的网络接口，另外一片作宽带接入口。他们主要完成五类双绞线传送网络信号的物理编码，A/D、D/A转换以及数据形成网络包及解开网络包的作用。

2)有相应保存网卡动态参数的EEPROM芯片。

3)有相应的10BASET线路驱动变压器等。

4)采用开关三极管设计来同时控制网络的状态指示灯，主要表现为；网线的通段和数据收发的频度。

本实用新型第二个网络口去掉了一般路由器所采用的窄带网络接口，如一般的同步串行口(如ZILOG公司的Z85C30 SUART集成电路)或者异步传信口(TI公司的16C550UART集成电路)，采用了具有10BASET标准接口的宽带网络接口，它能直接和目前主流的宽带网络相连，而不需要额外增加设备。其工作原理和机制如下：

A)、宽带网络→局域网络：数据从宽带接口JPA进来，经过滤波器TRB预先处理，再直接到U₁₀核心宽带网络处理集成电路RTL8019AS，经过信号解码，变换为标准的数字信号，经过数据总线AD[0··15]，传送给CPU中央控制器，CPU再根据数据的具体信号决定是否向局域网络接口转换，或者处理后再直接回应宽带网络接口，再发送回来。

B)、局域网络→宽带网络：数据从宽带接口JPA进来，经过滤波器TRA预先处理，再直接到U₉局域网络处理集成电路RTL8019AS，经过信号解码，变换为标准的数字信号，经过数据总线AD[0··15]，传送给CPU中央控制器，CPU再根据数据的具体信号决定是否向宽带网络接口转换，或者处理后再直接回应局域网络接口，再发送回来。

C)、CPU主动控制：CPU主处理器可以根据配置口的命令指示，分别向宽带网络接口或者局域网络接口主动发送控制或管理数据，达到工作稳定方便的作用。其信号流向与上面的一般数据传送流向一致。

Claims

1、宽带边缘路由器，包括与中央控制器(CPU)连接的存储器(RAM，ROM)、广域网络接口(WAN)、局域网络接口(LAN)、仿真配置接口和电源监控装置，其特征在于广域网络接口(WAN)为宽带网络接口，由集成电路(U₉、U₁₀)构成，集成电路(U₉、U₁₀)的JP接口分别经过滤波器(TRA、TRB)与宽带接口(JPA、JPB)连接，集成电路(U₉、U₁₀)经过数据总线(AD[0··15])与中央控制器(CPU)连接。

2、根据权利要求1所述的宽带边缘路由器，其特征在于集成电路(U₉、U₁₀)为RTL8019AS网络集成电路芯片，有相应的保存网卡动态参数的集成电路(U₁₁，U₁₂)和相应的10BASET线路驱动变压器，并通过开关三极管(Q1A、Q1B)与发光二极管(D1A、D1B)连接。

3、根据权利要求1所述的宽带边缘路由器，其特征在于中央控制器为AM186ED，电源监控装置为IMP708，存储器(RAM，ROM)分别为M11B416256A集成电路和AM29F400BT-70集成电路，仿真配置接口为MA×232集成电路，集成电路(U₁₁、U₁₂)为9346，滤波器(TRA，TRB)为FC-22，宽带接口(JPA，JPB)为RJ-45。