專利名稱：一種雙向e1網(wǎng)橋及其基于e1的雙向環(huán)網(wǎng)方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電通信技術(shù)，尤其涉及一種雙向E1網(wǎng)橋及其以太網(wǎng)的E1環(huán)網(wǎng)方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的E1傳輸大多采用點(diǎn)對點(diǎn)方式，例如，移動運(yùn)營商采用電信的E1傳輸資源傳輸自己的業(yè)務(wù)和監(jiān)控數(shù)據(jù)，所采用的方式為中心到局站的星型連接方式，這種應(yīng)用方式不能滿足日益增長的數(shù)據(jù)服務(wù)或應(yīng)用需求。
E1以太網(wǎng)成幀網(wǎng)橋技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)E1網(wǎng)絡(luò)(WAN)和以太網(wǎng)Ethernet(LAN)的簡單橋接功能，如圖1所示，通過單E1網(wǎng)橋可以組建E1環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，每個節(jié)點(diǎn)帶有以太網(wǎng)Ethernet接口，但無法形成雙向環(huán)路，不具備雙向環(huán)路保護(hù)功能，一旦環(huán)路上電纜或某個節(jié)點(diǎn)故障，將導(dǎo)致整個環(huán)路通信故障，無法自行恢復(fù)，必須人工恢復(fù)通信，現(xiàn)有技術(shù)中的以太網(wǎng)E1環(huán)網(wǎng)可靠性低，應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可靠性高的雙向E1網(wǎng)橋及其以太網(wǎng)的E1環(huán)網(wǎng)方法和系統(tǒng)，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中E1環(huán)網(wǎng)可靠性低，應(yīng)用受限的問題。
本發(fā)明所采用的雙向E1網(wǎng)橋，其特征在于包括以太網(wǎng)交換模塊、以太網(wǎng)傳輸模塊和兩個E1網(wǎng)橋模塊，所述E1網(wǎng)橋模塊之間、以太網(wǎng)傳輸模塊之間可以完成信息交互、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸，E1網(wǎng)橋模塊和以太網(wǎng)傳輸模塊之間通過以太網(wǎng)交換模塊完成信息交互、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸。
所述的E1網(wǎng)橋模塊包括橋接單元、線性接口單元、E1變壓器、E1端口并依次相連，橋接單元連接隨機(jī)存儲器RAM，橋接單元與以太網(wǎng)交換模塊直接相連。
所述的E1網(wǎng)橋模塊還包括成幀器，所述成幀器設(shè)置在橋接單元與線性接口單元之間。
所述的E1網(wǎng)橋模塊還包括防雷電路，該防雷電路一端與E1端口直接相連，另一端與變壓器相連。
所述的以太網(wǎng)傳輸模塊包括傳輸單元、以太網(wǎng)變壓器、以太網(wǎng)端口并依次相連，傳輸單元與以太網(wǎng)交換模塊直接相連。
所述的以太網(wǎng)傳輸模塊還包括防雷電路，該防雷電路與以太網(wǎng)端口直接相連。
這種基于E1的雙向環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，包括一個主節(jié)點(diǎn)和至少一個從節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述的主節(jié)點(diǎn)包括交換設(shè)備、至少兩對E1端口和以太網(wǎng)端口，其中的E1端口與以太網(wǎng)端口之間具有橋接功能，并通過以太網(wǎng)端口連接到所述交換設(shè)備；所述的從節(jié)點(diǎn)包括兩對E1端口和至少一個以太網(wǎng)端口，所述兩對E1端口和以太網(wǎng)端口之間具有交換功能；所述的主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)之間的E1端口連接組成雙向環(huán)網(wǎng)。
所述系統(tǒng)包括至少兩個從節(jié)點(diǎn)，所述主節(jié)點(diǎn)的兩對E1端口分別與兩個從節(jié)點(diǎn)的一對E1端口相連，所述兩個從節(jié)點(diǎn)的其余E1端口分別與相鄰從節(jié)點(diǎn)的E1端口順次相連，主節(jié)點(diǎn)和多個從節(jié)點(diǎn)之間的E1端口依次連接組成雙向環(huán)網(wǎng)。
所述的從節(jié)點(diǎn)為雙向E1網(wǎng)橋。
這種基于E1的雙向環(huán)網(wǎng)方法，其特征在于它采用如下步驟A、交換設(shè)備檢測環(huán)網(wǎng)環(huán)路，使主節(jié)點(diǎn)的交換設(shè)備上的一個以太網(wǎng)端口處于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，另一個以太網(wǎng)端口處于數(shù)據(jù)丟棄狀態(tài)，形成雙向E1環(huán)網(wǎng)；B、當(dāng)所述環(huán)網(wǎng)上產(chǎn)生故障，交換設(shè)備使交換設(shè)備上與環(huán)路相連的兩個以太網(wǎng)端口都處于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)；C、當(dāng)故障排除之后，交換設(shè)備自動檢測到該修復(fù)，交換設(shè)備將交換設(shè)備上與環(huán)路相連的兩個以太網(wǎng)端口切換到正常狀態(tài)。
所述的交換設(shè)備采用生成樹算法STP檢測、控制環(huán)網(wǎng)狀態(tài)。
本發(fā)明的有益效果為在本發(fā)明中，主節(jié)點(diǎn)和(多個)從節(jié)點(diǎn)之間的E1端口連接組成雙向環(huán)網(wǎng)，通過主節(jié)點(diǎn)中的交換設(shè)備檢測環(huán)網(wǎng)環(huán)路，使主節(jié)點(diǎn)中的兩個單E1網(wǎng)橋處于正常狀態(tài)，即其中的一個以太網(wǎng)端口處于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，另一個處于數(shù)據(jù)丟棄狀態(tài)，形成雙向E1環(huán)網(wǎng)，E1環(huán)網(wǎng)的每個節(jié)點(diǎn)都帶有交換功能，對外提供多個網(wǎng)口(以太網(wǎng)端口)，多個網(wǎng)口和雙向E1環(huán)網(wǎng)的兩路E1線路之間具有交換功能，這樣就可以在節(jié)點(diǎn)處把網(wǎng)口設(shè)備或局域網(wǎng)接入該雙向E1環(huán)網(wǎng)上，將所有節(jié)點(diǎn)組建成一個廣域網(wǎng)，該雙向E1環(huán)網(wǎng)通過交換設(shè)備的檢測、控制，具有雙向保護(hù)功能，任何單點(diǎn)故障都不會影響整個環(huán)路的正常通信，例如，主節(jié)點(diǎn)用兩個單E1網(wǎng)橋分別將兩路E1匯聚到一臺具有生成樹算法STP功能的交換設(shè)備上，啟動交換設(shè)備的STP功能就可以實(shí)現(xiàn)整個環(huán)網(wǎng)的雙向保護(hù)，相對于現(xiàn)有技術(shù)中的星型連接方式，星型連接方式的中心(相當(dāng)于本發(fā)明中的主節(jié)點(diǎn))需要與局站數(shù)量一樣多的E1線，而在本發(fā)明中，主節(jié)點(diǎn)只需要兩對E1線就可滿足雙向環(huán)形組網(wǎng)的要求，而且還具有雙向保護(hù)功能，因此，本發(fā)明所構(gòu)成的雙向E1環(huán)網(wǎng)可靠性高，其應(yīng)用得到了擴(kuò)展。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用單E1網(wǎng)橋構(gòu)成的E1環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1雙向E1環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明中雙向E1網(wǎng)橋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例1控制流程示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例1中的故障狀態(tài)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例2雙向E1環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例3雙向E1環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明實(shí)施例1根據(jù)圖2和圖3，本實(shí)施例包括3個從節(jié)點(diǎn)b、c、d，即3個雙向E1網(wǎng)橋1，和主節(jié)點(diǎn)a，該主節(jié)點(diǎn)a包括兩個單E1網(wǎng)橋2和交換設(shè)備3，每個單E1網(wǎng)橋2具有一對E1端口和一個以太網(wǎng)端口(即FE)，其中的E1端口分別與對應(yīng)的以太網(wǎng)端口之間具有交換功能，并通過以太網(wǎng)端口連接到交換設(shè)備3。
如圖2所示，每個雙向E1網(wǎng)橋1具有2個以太網(wǎng)端口(即FE)和兩對E1端口，3個雙向E1網(wǎng)橋1之間通過E1端口順次相連，端部的兩個雙向E1網(wǎng)橋1(即圖2中左、右兩側(cè)的雙向E1網(wǎng)橋1)分別通過E1端口與兩個單E1網(wǎng)橋2相連，兩個單E1網(wǎng)橋2通過以太網(wǎng)端口FE與交換設(shè)備3連接，兩個單E1網(wǎng)橋2的以太網(wǎng)端口FE分別與交換設(shè)備3的端口e0/1、e0/2相連接，這樣，3個雙向E1網(wǎng)橋1、兩個單E1網(wǎng)橋2和交換設(shè)備3構(gòu)成E1環(huán)網(wǎng)，即主節(jié)點(diǎn)a(包括兩個單E1網(wǎng)橋2和交換設(shè)備3)、從節(jié)點(diǎn)b、c、d之間的E1端口依次連接組成雙向環(huán)網(wǎng)，交換設(shè)備3具有生成樹算法STP服務(wù)功能，采用生成樹算法STP檢測、控制環(huán)網(wǎng)狀態(tài)，交換設(shè)備3為以太網(wǎng)交換機(jī)。在本發(fā)明中，可以在節(jié)點(diǎn)(雙向E1網(wǎng)橋1)處通過對應(yīng)的以太網(wǎng)端口把網(wǎng)口設(shè)備或局域網(wǎng)接入該E1環(huán)網(wǎng)上。
如圖3所示，雙向E1網(wǎng)橋1中包括以太網(wǎng)交換模塊11、兩個E1網(wǎng)橋模塊12和以太網(wǎng)傳輸模塊13，所述E1網(wǎng)橋模塊12之間、以太網(wǎng)傳輸模塊13之間可以完成信息交互、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸，E1網(wǎng)橋模塊12和以太網(wǎng)傳輸模塊13之間通過以太網(wǎng)交換模塊11完成信息交互、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸。當(dāng)雙向E1網(wǎng)橋暫時不接以太網(wǎng)設(shè)備時，數(shù)據(jù)可以從一個E1網(wǎng)橋模塊12直接傳輸給另一個E1網(wǎng)橋模塊12；當(dāng)雙向E1網(wǎng)橋接入以太網(wǎng)設(shè)備時，E1網(wǎng)橋模塊12和以太網(wǎng)傳輸模塊13之間通過以太網(wǎng)交換模塊11完成信息交互、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸。
具體地，如圖3所示，E1網(wǎng)橋模塊12包括橋接單元121、成幀器125、線性接口單元122、E1變壓器123、防雷電路124、E1端口并依次相連，橋接單元121連接隨機(jī)存儲器RAM(可以是同步動態(tài)隨機(jī)存儲器SDRAM)，橋接單元121與以太網(wǎng)交換模塊11直接相連，通過其中的成幀器125就可以實(shí)現(xiàn)成幀/非成幀方式的配置，在成幀方式下，可以實(shí)現(xiàn)對E1傳輸數(shù)據(jù)過程中占用的時隙和帶寬的分配，共有32個時隙，每個時隙帶寬為64Kbps，E1支持PCM31和PCM30系統(tǒng)，對于PCM31系統(tǒng)時隙0被系統(tǒng)占用，不能用于傳輸用戶數(shù)據(jù)，對于PCM30系統(tǒng)，時隙0和時隙16都被系統(tǒng)占用，不能用來傳輸用戶數(shù)據(jù)。其中的防雷電路124可以防止浪涌和雷擊，保護(hù)設(shè)備免受雷擊傷害。
具體地，如圖3所示，以太網(wǎng)傳輸模塊13包括傳輸單元131、以太網(wǎng)變壓器132、防雷電路133、以太網(wǎng)端口FE(即RJ45端口)并依次相連，傳輸單元131與以太網(wǎng)交換模塊11直接相連。
如圖2和圖4所示，本實(shí)施例的控制流程如下1.3個雙向E1網(wǎng)橋1依次相連，端部的兩個雙向E1網(wǎng)橋1分別與兩個單E1網(wǎng)橋2相連接，兩個單E1網(wǎng)橋2分別通過以太網(wǎng)端口FE與交換設(shè)備3的端口e0/1、e0/2相連接，這樣，如圖2所示，構(gòu)成E1環(huán)網(wǎng)。
2.交換設(shè)備3啟動生成樹算法STP服務(wù)，檢測環(huán)網(wǎng)環(huán)路，使交換設(shè)備與以太網(wǎng)相連的兩個端口(e0/1、e0/2)中，對應(yīng)優(yōu)先級高的以太網(wǎng)端口e0/1(FE)處于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)forwarding狀態(tài)，另一個對應(yīng)以太網(wǎng)端口e0/2(FE)處于數(shù)據(jù)丟棄discarding狀態(tài)，形成雙向E1環(huán)網(wǎng)，這樣，在物理上的環(huán)形拓?fù)渚捅簧蓸渌惴⊿TP處理成邏輯上的總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
3.當(dāng)環(huán)網(wǎng)上線路產(chǎn)生故障點(diǎn)，例如，如圖5所示，網(wǎng)絡(luò)上任何一點(diǎn)產(chǎn)生故障或斷開，交換設(shè)備3自動檢測到所述故障。
4.如圖5所示，交換設(shè)備3重新啟動生成樹算法STP服務(wù)，使其中兩個以太網(wǎng)端口FE均切換到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)forwarding狀態(tài)，也就是交換設(shè)備3處的邏輯斷口被接通，環(huán)網(wǎng)的斷口就只在故障點(diǎn)處，這樣整個網(wǎng)絡(luò)在物理上和邏輯上就都是總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，自動恢復(fù)全網(wǎng)的正常通信，這個恢復(fù)過程只會使網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)生30秒左右的中斷。
5.當(dāng)所述故障點(diǎn)被修復(fù)后，交換設(shè)備3自動檢測到該修復(fù)，重新啟動生成樹算法STP服務(wù)，交換設(shè)備3將交換設(shè)備上與環(huán)路相連的以太網(wǎng)端口(e0/1、e0/2)切換回正常狀態(tài)，即對應(yīng)優(yōu)先級高的以太網(wǎng)端口e0/1(FE)處于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)forwarding狀態(tài)，另一個對應(yīng)以太網(wǎng)端口e0/2(FE)處于數(shù)據(jù)丟棄discarding狀態(tài)。
實(shí)施例2如圖6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于從節(jié)點(diǎn)b’、c’、d’均為兩個單E1網(wǎng)橋2和一個以太網(wǎng)集線器構(gòu)成，每個單E1網(wǎng)橋包括一對E1端口和一個以太網(wǎng)端口(FE)，兩路數(shù)據(jù)通過單E1網(wǎng)橋連接，轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，經(jīng)過交換設(shè)備的交換實(shí)現(xiàn)了兩路E1之間數(shù)據(jù)的雙向傳輸。從拓樸結(jié)構(gòu)上來說，本實(shí)施例中兩個單E1網(wǎng)橋2和一個以太網(wǎng)集線器合并形成為一個節(jié)點(diǎn)設(shè)備。
實(shí)施例3
在上述實(shí)施例中，反映了一個主節(jié)點(diǎn)與多個從節(jié)點(diǎn)連接組成雙向環(huán)網(wǎng)及其控制流程，在本實(shí)施中，只具有一個主節(jié)點(diǎn)與一個從節(jié)點(diǎn)，其中，如圖7所示，主節(jié)點(diǎn)包括兩個單E1網(wǎng)橋2和交換設(shè)備3，每個單E1網(wǎng)橋2具有一對E1端口和一個以太網(wǎng)端口(即FE)，其中的E1端口分別與對應(yīng)的以太網(wǎng)端口之間具有交換功能，并通過以太網(wǎng)端口連接到交換設(shè)備3，從節(jié)點(diǎn)為雙向E1網(wǎng)橋1，雙向E1網(wǎng)橋1具有2個以太網(wǎng)端口(即FE)和兩對E1端口，主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)之間的E1端口對接組成雙向環(huán)網(wǎng)，參照實(shí)施例1，本實(shí)施例的控制流程與實(shí)施例1所述相同或相似，此處不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種雙向E1網(wǎng)橋，其特征在于包括以太網(wǎng)交換模塊、以太網(wǎng)傳輸模塊和兩個E1網(wǎng)橋模塊，所述E1網(wǎng)橋模塊之間、以太網(wǎng)傳輸模塊之間可以完成信息交互、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸，E1網(wǎng)橋模塊和以太網(wǎng)傳輸模塊之間通過以太網(wǎng)交換模塊完成信息交互、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向E1網(wǎng)橋，其特征在于所述的E1網(wǎng)橋模塊包括橋接單元、線性接口單元、E1變壓器、E1端口并依次相連，橋接單元連接隨機(jī)存儲器RAM，橋接單元與以太網(wǎng)交換模塊直接相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙向E1網(wǎng)橋，其特征在于所述的E1網(wǎng)橋模塊還包括成幀器，所述成幀器設(shè)置在橋接單元與線性接口單元之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的雙向E1網(wǎng)橋，其特征在于所述的E1網(wǎng)橋模塊還包括防雷電路，該防雷電路一端與E1端口直接相連，另一端與變壓器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向E1網(wǎng)橋，其特征在于所述的以太網(wǎng)傳輸模塊包括傳輸單元、以太網(wǎng)變壓器、以太網(wǎng)端口并依次相連，傳輸單元與以太網(wǎng)交換模塊直接相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙向E1網(wǎng)橋，其特征在于所述的以太網(wǎng)傳輸模塊還包括防雷電路，該防雷電路與以太網(wǎng)端口直接相連。
7.一種基于E1的雙向環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，包括一個主節(jié)點(diǎn)和至少一個從節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述的主節(jié)點(diǎn)包括交換設(shè)備、至少兩對E1端口和以太網(wǎng)端口，其中的E1端口與以太網(wǎng)端口之間具有橋接功能，并通過以太網(wǎng)端口連接到所述交換設(shè)備；所述的從節(jié)點(diǎn)包括兩對E1端口和至少一個以太網(wǎng)端口，所述兩對E1端口和以太網(wǎng)端口之間具有交換功能；所述的主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)之間的E1端口連接組成雙向環(huán)網(wǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于E1的雙向環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括至少兩個從節(jié)點(diǎn)，所述主節(jié)點(diǎn)的兩對E1端口分別與兩個從節(jié)點(diǎn)的一對E1端口相連，所述兩個從節(jié)點(diǎn)的其余E1端口分別與相鄰從節(jié)點(diǎn)的E1端口順次相連，主節(jié)點(diǎn)和多個從節(jié)點(diǎn)之間的E1端口依次連接組成雙向環(huán)網(wǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的基于E1的雙向環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述的從節(jié)點(diǎn)為雙向E1網(wǎng)橋。
10.一種基于E1的雙向環(huán)網(wǎng)方法，其特征在于它采用如下步驟A、交換設(shè)備檢測環(huán)網(wǎng)環(huán)路，使主節(jié)點(diǎn)的交換設(shè)備上的一個以太網(wǎng)端口處于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，另一個以太網(wǎng)端口處于數(shù)據(jù)丟棄狀態(tài)，形成雙向E1環(huán)網(wǎng)；B、當(dāng)所述環(huán)網(wǎng)上產(chǎn)生故障，交換設(shè)備使交換設(shè)備上與環(huán)路相連的兩個以太網(wǎng)端口都處于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)；C、當(dāng)故障排除之后，交換設(shè)備自動檢測到該修復(fù)，交換設(shè)備將交換設(shè)備上與環(huán)路相連的兩個以太網(wǎng)端口切換到正常狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于E1的雙向環(huán)網(wǎng)方法，其特征在于所述的交換設(shè)備采用生成樹算法STP檢測、控制環(huán)網(wǎng)狀態(tài)。
全文摘要
一種涉及電通信技術(shù)的雙向E1網(wǎng)橋及其以太網(wǎng)的E1環(huán)網(wǎng)方法和系統(tǒng)，該雙向E1網(wǎng)橋包括以太網(wǎng)交換模塊、以太網(wǎng)傳輸模塊和兩個E1網(wǎng)橋模塊，E1網(wǎng)橋模塊和以太網(wǎng)傳輸模塊之間通過以太網(wǎng)交換模塊完成信息交互、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及傳輸，該系統(tǒng)包括一個主節(jié)點(diǎn)和至少一個從節(jié)點(diǎn)，其特征在于主節(jié)點(diǎn)包括交換設(shè)備、至少兩個單E1網(wǎng)橋和兩個相應(yīng)的以太網(wǎng)端口，從節(jié)點(diǎn)包括兩對E1端口和至少一個以太網(wǎng)端口，兩對E1端口和以太網(wǎng)端口之間具有交換功能，主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)之間的E1端口連接組成雙向環(huán)網(wǎng)，本發(fā)明可靠性高，應(yīng)用得到了擴(kuò)展。
文檔編號H04L12/42GK1812364SQ20061002038
公開日2006年8月2日 申請日期2006年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者吳小華, 段成剛 申請人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司