專利名稱：一種雙向e1網橋及其基于e1的雙向環網方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及電通信技術，尤其涉及一種雙向E1網橋及其以太網的E1環網方法和系統。
背景技術：
現有的E1傳輸大多采用點對點方式，例如，移動運營商采用電信的E1傳輸資源傳輸自己的業務和監控數據，所采用的方式為中心到局站的星型連接方式，這種應用方式不能滿足日益增長的數據服務或應用需求。
E1以太網成幀網橋技術可以實現E1網絡(WAN)和以太網Ethernet(LAN)的簡單橋接功能，如圖1所示，通過單E1網橋可以組建E1環形網絡，每個節點帶有以太網Ethernet接口，但無法形成雙向環路，不具備雙向環路保護功能，一旦環路上電纜或某個節點故障，將導致整個環路通信故障，無法自行恢復，必須人工恢復通信，現有技術中的以太網E1環網可靠性低，應用受到限制。

發明內容
本發明的目的在于提供一種可靠性高的雙向E1網橋及其以太網的E1環網方法和系統，以彌補現有技術中E1環網可靠性低，應用受限的問題。
本發明所采用的雙向E1網橋，其特征在于包括以太網交換模塊、以太網傳輸模塊和兩個E1網橋模塊，所述E1網橋模塊之間、以太網傳輸模塊之間可以完成信息交互、數據轉換及傳輸，E1網橋模塊和以太網傳輸模塊之間通過以太網交換模塊完成信息交互、數據轉換及傳輸。
所述的E1網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，橋接單元連接隨機存儲器RAM，橋接單元與以太網交換模塊直接相連。
所述的E1網橋模塊還包括成幀器，所述成幀器設置在橋接單元與線性接口單元之間。
所述的E1網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。
所述的以太網傳輸模塊包括傳輸單元、以太網變壓器、以太網端口并依次相連，傳輸單元與以太網交換模塊直接相連。
所述的以太網傳輸模塊還包括防雷電路，該防雷電路與以太網端口直接相連。
這種基于E1的雙向環網系統，包括一個主節點和至少一個從節點，其特征在于所述的主節點包括交換設備、至少兩對E1端口和以太網端口，其中的E1端口與以太網端口之間具有橋接功能，并通過以太網端口連接到所述交換設備；所述的從節點包括兩對E1端口和至少一個以太網端口，所述兩對E1端口和以太網端口之間具有交換功能；所述的主節點和從節點之間的E1端口連接組成雙向環網。
所述系統包括至少兩個從節點，所述主節點的兩對E1端口分別與兩個從節點的一對E1端口相連，所述兩個從節點的其余E1端口分別與相鄰從節點的E1端口順次相連，主節點和多個從節點之間的E1端口依次連接組成雙向環網。
所述的從節點為雙向E1網橋。
這種基于E1的雙向環網方法，其特征在于它采用如下步驟A、交換設備檢測環網環路，使主節點的交換設備上的一個以太網端口處于數據轉發狀態，另一個以太網端口處于數據丟棄狀態，形成雙向E1環網；B、當所述環網上產生故障，交換設備使交換設備上與環路相連的兩個以太網端口都處于數據轉發狀態；C、當故障排除之后，交換設備自動檢測到該修復，交換設備將交換設備上與環路相連的兩個以太網端口切換到正常狀態。
所述的交換設備采用生成樹算法STP檢測、控制環網狀態。
本發明的有益效果為在本發明中，主節點和(多個)從節點之間的E1端口連接組成雙向環網，通過主節點中的交換設備檢測環網環路，使主節點中的兩個單E1網橋處于正常狀態，即其中的一個以太網端口處于數據轉發狀態，另一個處于數據丟棄狀態，形成雙向E1環網，E1環網的每個節點都帶有交換功能，對外提供多個網口(以太網端口)，多個網口和雙向E1環網的兩路E1線路之間具有交換功能，這樣就可以在節點處把網口設備或局域網接入該雙向E1環網上，將所有節點組建成一個廣域網，該雙向E1環網通過交換設備的檢測、控制，具有雙向保護功能，任何單點故障都不會影響整個環路的正常通信，例如，主節點用兩個單E1網橋分別將兩路E1匯聚到一臺具有生成樹算法STP功能的交換設備上，啟動交換設備的STP功能就可以實現整個環網的雙向保護，相對于現有技術中的星型連接方式，星型連接方式的中心(相當于本發明中的主節點)需要與局站數量一樣多的E1線，而在本發明中，主節點只需要兩對E1線就可滿足雙向環形組網的要求，而且還具有雙向保護功能，因此，本發明所構成的雙向E1環網可靠性高，其應用得到了擴展。


圖1為現有技術中采用單E1網橋構成的E1環形網絡結構示意圖；圖2為本發明實施例1雙向E1環網結構示意圖；圖3為本發明中雙向E1網橋的結構示意圖；圖4為本發明實施例1控制流程示意圖；圖5為本發明實施例1中的故障狀態示意圖；圖6為本發明實施例2雙向E1環網結構示意圖；圖7為本發明實施例3雙向E1環網結構示意圖。
具體實施例方式
下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明實施例1根據圖2和圖3，本實施例包括3個從節點b、c、d，即3個雙向E1網橋1，和主節點a，該主節點a包括兩個單E1網橋2和交換設備3，每個單E1網橋2具有一對E1端口和一個以太網端口(即FE)，其中的E1端口分別與對應的以太網端口之間具有交換功能，并通過以太網端口連接到交換設備3。
如圖2所示，每個雙向E1網橋1具有2個以太網端口(即FE)和兩對E1端口，3個雙向E1網橋1之間通過E1端口順次相連，端部的兩個雙向E1網橋1(即圖2中左、右兩側的雙向E1網橋1)分別通過E1端口與兩個單E1網橋2相連，兩個單E1網橋2通過以太網端口FE與交換設備3連接，兩個單E1網橋2的以太網端口FE分別與交換設備3的端口e0/1、e0/2相連接，這樣，3個雙向E1網橋1、兩個單E1網橋2和交換設備3構成E1環網，即主節點a(包括兩個單E1網橋2和交換設備3)、從節點b、c、d之間的E1端口依次連接組成雙向環網，交換設備3具有生成樹算法STP服務功能，采用生成樹算法STP檢測、控制環網狀態，交換設備3為以太網交換機。在本發明中，可以在節點(雙向E1網橋1)處通過對應的以太網端口把網口設備或局域網接入該E1環網上。
如圖3所示，雙向E1網橋1中包括以太網交換模塊11、兩個E1網橋模塊12和以太網傳輸模塊13，所述E1網橋模塊12之間、以太網傳輸模塊13之間可以完成信息交互、數據轉換及傳輸，E1網橋模塊12和以太網傳輸模塊13之間通過以太網交換模塊11完成信息交互、數據轉換及傳輸。當雙向E1網橋暫時不接以太網設備時，數據可以從一個E1網橋模塊12直接傳輸給另一個E1網橋模塊12；當雙向E1網橋接入以太網設備時，E1網橋模塊12和以太網傳輸模塊13之間通過以太網交換模塊11完成信息交互、數據轉換及傳輸。
具體地，如圖3所示，E1網橋模塊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連接隨機存儲器RAM(可以是同步動態隨機存儲器SDRAM)，橋接單元121與以太網交換模塊11直接相連，通過其中的成幀器125就可以實現成幀/非成幀方式的配置，在成幀方式下，可以實現對E1傳輸數據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，對于PCM31系統時隙0被系統占用，不能用于傳輸用戶數據，對于PCM30系統，時隙0和時隙16都被系統占用，不能用來傳輸用戶數據。其中的防雷電路124可以防止浪涌和雷擊，保護設備免受雷擊傷害。
具體地，如圖3所示，以太網傳輸模塊13包括傳輸單元131、以太網變壓器132、防雷電路133、以太網端口FE(即RJ45端口)并依次相連，傳輸單元131與以太網交換模塊11直接相連。
如圖2和圖4所示，本實施例的控制流程如下1.3個雙向E1網橋1依次相連，端部的兩個雙向E1網橋1分別與兩個單E1網橋2相連接，兩個單E1網橋2分別通過以太網端口FE與交換設備3的端口e0/1、e0/2相連接，這樣，如圖2所示，構成E1環網。
2.交換設備3啟動生成樹算法STP服務，檢測環網環路，使交換設備與以太網相連的兩個端口(e0/1、e0/2)中，對應優先級高的以太網端口e0/1(FE)處于數據轉發forwarding狀態，另一個對應以太網端口e0/2(FE)處于數據丟棄discarding狀態，形成雙向E1環網，這樣，在物理上的環形拓撲就被生成樹算法STP處理成邏輯上的總線拓撲結構。
3.當環網上線路產生故障點，例如，如圖5所示，網絡上任何一點產生故障或斷開，交換設備3自動檢測到所述故障。
4.如圖5所示，交換設備3重新啟動生成樹算法STP服務，使其中兩個以太網端口FE均切換到數據轉發forwarding狀態，也就是交換設備3處的邏輯斷口被接通，環網的斷口就只在故障點處，這樣整個網絡在物理上和邏輯上就都是總線拓撲結構，自動恢復全網的正常通信，這個恢復過程只會使網絡通信產生30秒左右的中斷。
5.當所述故障點被修復后，交換設備3自動檢測到該修復，重新啟動生成樹算法STP服務，交換設備3將交換設備上與環路相連的以太網端口(e0/1、e0/2)切換回正常狀態，即對應優先級高的以太網端口e0/1(FE)處于數據轉發forwarding狀態，另一個對應以太網端口e0/2(FE)處于數據丟棄discarding狀態。
實施例2如圖6所示，本實施例與實施例1的區別在于從節點b’、c’、d’均為兩個單E1網橋2和一個以太網集線器構成，每個單E1網橋包括一對E1端口和一個以太網端口(FE)，兩路數據通過單E1網橋連接，轉換成以太網數據，經過交換設備的交換實現了兩路E1之間數據的雙向傳輸。從拓樸結構上來說，本實施例中兩個單E1網橋2和一個以太網集線器合并形成為一個節點設備。
實施例3
在上述實施例中，反映了一個主節點與多個從節點連接組成雙向環網及其控制流程，在本實施中，只具有一個主節點與一個從節點，其中，如圖7所示，主節點包括兩個單E1網橋2和交換設備3，每個單E1網橋2具有一對E1端口和一個以太網端口(即FE)，其中的E1端口分別與對應的以太網端口之間具有交換功能，并通過以太網端口連接到交換設備3，從節點為雙向E1網橋1，雙向E1網橋1具有2個以太網端口(即FE)和兩對E1端口，主節點和從節點之間的E1端口對接組成雙向環網，參照實施例1，本實施例的控制流程與實施例1所述相同或相似，此處不再贅述。
權利要求
1.一種雙向E1網橋，其特征在于包括以太網交換模塊、以太網傳輸模塊和兩個E1網橋模塊，所述E1網橋模塊之間、以太網傳輸模塊之間可以完成信息交互、數據轉換及傳輸，E1網橋模塊和以太網傳輸模塊之間通過以太網交換模塊完成信息交互、數據轉換及傳輸。
2.根據權利要求1所述的雙向E1網橋，其特征在于所述的E1網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，橋接單元連接隨機存儲器RAM，橋接單元與以太網交換模塊直接相連。
3.根據權利要求2所述的雙向E1網橋，其特征在于所述的E1網橋模塊還包括成幀器，所述成幀器設置在橋接單元與線性接口單元之間。
4.根據權利要求2或3所述的雙向E1網橋，其特征在于所述的E1網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.根據權利要求1所述的雙向E1網橋，其特征在于所述的以太網傳輸模塊包括傳輸單元、以太網變壓器、以太網端口并依次相連，傳輸單元與以太網交換模塊直接相連。
6.根據權利要求5所述的雙向E1網橋，其特征在于所述的以太網傳輸模塊還包括防雷電路，該防雷電路與以太網端口直接相連。
7.一種基于E1的雙向環網系統，包括一個主節點和至少一個從節點，其特征在于所述的主節點包括交換設備、至少兩對E1端口和以太網端口，其中的E1端口與以太網端口之間具有橋接功能，并通過以太網端口連接到所述交換設備；所述的從節點包括兩對E1端口和至少一個以太網端口，所述兩對E1端口和以太網端口之間具有交換功能；所述的主節點和從節點之間的E1端口連接組成雙向環網。
8.根據權利要求7所述的基于E1的雙向環網系統，其特征在于所述系統包括至少兩個從節點，所述主節點的兩對E1端口分別與兩個從節點的一對E1端口相連，所述兩個從節點的其余E1端口分別與相鄰從節點的E1端口順次相連，主節點和多個從節點之間的E1端口依次連接組成雙向環網。
9.根據權利要求7或8所述的基于E1的雙向環網系統，其特征在于所述的從節點為雙向E1網橋。
10.一種基于E1的雙向環網方法，其特征在于它采用如下步驟A、交換設備檢測環網環路，使主節點的交換設備上的一個以太網端口處于數據轉發狀態，另一個以太網端口處于數據丟棄狀態，形成雙向E1環網；B、當所述環網上產生故障，交換設備使交換設備上與環路相連的兩個以太網端口都處于數據轉發狀態；C、當故障排除之后，交換設備自動檢測到該修復，交換設備將交換設備上與環路相連的兩個以太網端口切換到正常狀態。
11.根據權利要求10所述的基于E1的雙向環網方法，其特征在于所述的交換設備采用生成樹算法STP檢測、控制環網狀態。
全文摘要
一種涉及電通信技術的雙向E1網橋及其以太網的E1環網方法和系統，該雙向E1網橋包括以太網交換模塊、以太網傳輸模塊和兩個E1網橋模塊，E1網橋模塊和以太網傳輸模塊之間通過以太網交換模塊完成信息交互、數據轉換及傳輸，該系統包括一個主節點和至少一個從節點，其特征在于主節點包括交換設備、至少兩個單E1網橋和兩個相應的以太網端口，從節點包括兩對E1端口和至少一個以太網端口，兩對E1端口和以太網端口之間具有交換功能，主節點和從節點之間的E1端口連接組成雙向環網，本發明可靠性高，應用得到了擴展。
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 優先權日2006年2月23日
發明者吳小華, 段成剛 申請人:艾默生網絡能源有限公司