CN101902383B - 一种基于e1的双向环网方法和*** - Google Patents
一种基于e1的双向环网方法和*** Download PDFInfo
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Abstract
一种涉及电通信技术的双向E1网桥及其以太网的E1环网方法和***，该双向E1网桥包括以太网交换模块、以太网传输模块和两个E1网桥模块，E1网桥模块和以太网传输模块之间通过以太网交换模块完成信息交互、数据转换及传输，该***包括一个主节点和至少一个从节点，其特征在于：主节点包括交换设备、至少两个单E1网桥和两个相应的以太网端口，从节点包括两对E1端口和至少一个以太网端口，两对E1端口和以太网端口之间具有交换功能，主节点和从节点之间的E1端口连接组成双向环网，本发明可靠性高，应用得到了扩展。
Description
分案申请说明
本申请是申请号为200610020385.3、名称为《一种双向E1网桥及其基于E1的双向环网方法和***》的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及电通信技术，尤其涉及一种双向E1网桥及其以太网的E1环网方法和***。
背景技术
现有的E1传输大多采用点对点方式，例如，移动运营商采用电信的E1传输资源传输自己的业务和监控数据，所采用的方式为中心到局站的星型连接方式，这种应用方式不能满足日益增长的数据服务或应用需求。
E1以太网成帧网桥技术可以实现E1网络(WAN)和以太网Ethernet(LAN)的简单桥接功能，如图1所示，通过单E1网桥可以组建E1环形网络，每个节点带有以太网Ethernet接口，但无法形成双向环路，不具备双向环路保护功能，一旦环路上电缆或某个节点故障，将导致整个环路通信故障，无法自行恢复，必须人工恢复通信，现有技术中的以太网E1环网可靠性低，应用受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以太网的E1环网方法和***，以弥补现有技术中E1环网可靠性低，应用受限的问题。
本发明的基于E1的双向环网***，包括一个主节点和至少一个从节点，其特征在于：
所述的主节点包括交换设备、至少两对E1端口和以太网端口，其中的E1端口与以太网端口之间具有桥接功能，并通过以太网端口连接到所述交换设备；
所述的从节点包括两对E1端口和至少一个以太网端口，所述两对E1端口和以太网端口之间具有交换功能；
所述的主节点和从节点之间的E1端口连接组成双向环网。
所述***包括至少两个从节点，所述主节点的两对E1端口分别与两个从节点的一对E1端口相连，所述两个从节点的其余E1端口分别与相邻从节点的E1端口顺次相连，主节点和多个从节点之间的E1端口依次连接组成双向环网。
所述的从节点为双向E1网桥。
这种基于E1的双向环网方法，其特征在于：它采用如下步骤：
A、交换设备检测环网环路，使主节点的交换设备上的一个以太网端口处于数据转发状态，另一个以太网端口处于数据丢弃状态，形成双向E1环网；
B、当所述环网上产生故障，交换设备使交换设备上与环路相连的两个以太网端口都处于数据转发状态；
当故障排除之后，交换设备自动检测到该修复，交换设备将交换设备上与环路相连的两个以太网端口切换到正常状态。
所述的交换设备采用生成树算法STP检测、控制环网状态。
本发明的有益效果为：在本发明中，主节点和(多个)从节点之间的E1端口连接组成双向环网，通过主节点中的交换设备检测环网环路，使主节点中的两个单E1网桥处于正常状态，即其中的一个以太网端口处于数据转发状态，另一个处于数据丢弃状态，形成双向E1环网，E1环网的每个节点都带有交换功能，对外提供多个网口(以太网端口)，多个网口和双向E1环网的两路E1线路之间具有交换功能，这样就可以在节点处把网口设备或局域网接入该双向E1环网上，将所有节点组建成一个广域网，该双向E1环网通过交换设备的检测、控制，具有双向保护功能，任何单点故障都不会影响整个环路的正常通信，例如，主节点用两个单E1网桥分别将两路E1汇聚到一台具有生成树算法STP功能的交换设备上，启动交换设备的STP功能就可以实现整个环网的双向保护，相对于现有技术中的星型连接方式，星型连接方式的中心(相当于本发明中的主节点)需要与局站数量一样多的E1线，而在本发明中，主节点只需要两对E1线就可满足双向环形组网的要求，而且还具有双向保护功能，因此，本发明所构成的双向E1环网可靠性高，其应用得到了扩展。
附图说明
图1为现有技术中采用单E1网桥构成的E1环形网络结构示意图；
图2为本发明实施例1双向E1环网结构示意图；
图3为本发明中双向E1网桥的结构示意图；
图4为本发明实施例1控制流程示意图；
图5为本发明实施例1中的故障状态示意图；
图6为本发明实施例2双向E1环网结构示意图；
图7为本发明实施例3双向E1环网结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
实施例1：
根据图2和图3，本实施例包括3个从节点b、c、d，即3个双向E1网桥1，和主节点a，该主节点a包括两个单E1网桥2和交换设备3，每个单E1网桥2具有一对E1端口和一个以太网端口(即FE)，其中的E1端口分别与对应的以太网端口之间具有交换功能，并通过以太网端口连接到交换设备3。
如图2所示，每个双向E1网桥1具有2个以太网端口(即FE)和两对E1端口，3个双向E1网桥1之间通过E1端口顺次相连，端部的两个双向E1网桥1(即图2中左、右两侧的双向E1网桥1)分别通过E1端口与两个单E1网桥2相连，两个单E1网桥2通过以太网端口FE与交换设备3连接，两个单E1网桥2的以太网端口FE分别与交换设备3的端口e0/1、e0/2相连接，这样，3个双向E1网桥1、两个单E1网桥2和交换设备3构成E1环网，即主节点a(包括两个单E1网桥2和交换设备3)、从节点b、c、d之间的E1端口依次连接组成双向环网，交换设备3具有生成树算法STP服务功能，采用生成树算法STP检测、控制环网状态，交换设备3为以太网交换机。在本发明中，可以在节点(双向E1网桥1)处通过对应的以太网端口把网口设备或局域网接入该环E1网上。
如图3所示，双向E1网桥1中包括以太网交换模块11、两个E1网桥模块12和以太网传输模块13，所述E1网桥模块12之间、以太网传输模块13之间可以完成信息交互、数据转换及传输，E1网桥模块12和以太网传输模块13之间通过以太网交换模块11完成信息交互、数据转换及传输。当双向E1网桥暂时不接以太网设备时，数据可以从一个E1网桥模块12直接传输给另一个E1网桥模块12；当双向E1网桥接入以太网设备时，E1网桥模块12和以太网传输模块13之间通过以太网交换模块11完成信息交互、数据转换及传输。
具体地，如图3所示，E1网桥模块12包括桥接单元121、成帧器125、线性接口单元122、E1变压器123、防雷电路124、E1端口并依次相连，桥接单元121连接随机存储器RAM(可以是同步动态随机存储器SDRAM)，桥接单元121与以太网交换模块11直接相连，通过其中的成帧器125就可以实现成帧/非成帧方式的配置，在成帧方式下，可以实现对E1传输数据过程中占用的时隙和带宽的分配，共有32个时隙，每个时隙带宽为64Kbps，E1支持PCM31和PCM30***，对于PCM31***时隙0被***占用，不能用于传输用户数据，对于PCM30***，时隙0和时隙16都被***占用，不能用来传输用户数据。其中的防雷电路124可以防止浪涌和雷击，保护设备免受雷击伤害。
具体地，如图3所示，以太网传输模块13包括传输单元131、以太网变压器132、防雷电路133、以太网端口FE(即RJ45端口)并依次相连，传输单元131与以太网交换模块11直接相连。
如图2和图4所示，本实施例的控制流程如下：
3个双向E1网桥1依次相连，端部的两个双向E1网桥1分别与两个单E1网桥2相连接，两个单E1网桥2分别通过以太网端口FE与交换设备3的端口e0/1、e0/2相连接，这样，如图2所示，构成E1环网。
交换设备3启动生成树算法STP服务，检测环网环路，使交换设备与以太网相连的两个端口(e0/1、e0/2)中，对应优先级高的以太网端口e0/1(FE)处于数据转发forwarding状态，另一个对应以太网端口e0/2(FE)处于数据丢弃discarding状态，形成双向E1环网，这样，在物理上的环形拓扑就被生成树算法STP处理成逻辑上的总线拓扑结构。
当环网上线路产生故障点，例如，如图5所示，网络上任何一点产生故障或断开，交换设备3自动检测到所述故障。
如图5所示，交换设备3重新启动生成树算法STP服务，使其中两个以太网端口FE均切换到数据转发forwarding状态，也就是交换设备3处的逻辑断口被接通，环网的断口就只在故障点处，这样整个网络在物理上和逻辑上就都是总线拓扑结构，自动恢复全网的正常通信，这个恢复过程只会使网络通信产生30秒左右的中断。
当所述故障点被修复后，交换设备3自动检测到该修复，重新启动生成树算法STP服务，交换设备3将交换设备上与环路相连的以太网端口(e0/1、e0/2)切换回正常状态，即对应优先级高的以太网端口e0/1(FE)处于数据转发forwarding状态，另一个对应以太网端口e0/2(FE)处于数据丢弃discarding状态。
实施例2：
如图6所示，本实施例与实施例1的区别在于：从节点b’、c’、d’均为两个单E1网桥2和一个以太网集线器构成，每个单E1网桥包括一对E1端口和一个以太网端口(FE)，两路数据通过单E1网桥连接，转换成以太网数据，经过交换设备的交换实现了两路E1之间数据的双向传输。从拓朴结构上来说，本实施例中两个单E1网桥2和一个以太网集线器合并形成为一个节点设备。
实施例3：
在上述实施例中，反映了一个主节点与多个从节点连接组成双向环网及其控制流程，在本实施中，只具有一个主节点与一个从节点，其中，如图7所示，主节点包括两个单E1网桥2和交换设备3，每个单E1网桥2具有一对E1端口和一个以太网端口(即FE)，其中的E1端口分别与对应的以太网端口之间具有交换功能，并通过以太网端口连接到交换设备3，从节点为双向E1网桥1，双向E1网桥1具有2个以太网端口(即FE)和两对E1端口，主节点和从节点之间的E1端口对接组成双向环网，参照实施例1，本实施例的控制流程与实施例1所述相同或相似，此处不再赘述。
Claims (10)
1.一种基于E1的双向环网***，包括一个主节点和至少一个从节点，其特征在于：
所述的主节点包括交换设备、至少两对E1端口和以太网端口，其中的E1端口与以太网端口之间具有桥接功能，并通过以太网端口连接到所述交换设备；
所述的从节点包括两对E1端口和至少一个以太网端口，所述两对E1端口和以太网端口之间具有交换功能；
所述的主节点和从节点之间的E1端口连接组成双向环网。
2.根据权利要求1所述的基于E1的双向环网***，其特征在于：所述***包括至少两个从节点，所述主节点的两对E1端口分别与两个从节点的一对E1端口相连，所述两个从节点的其余E1端口分别与相邻从节点的E1端口顺次相连，主节点和多个从节点之间的E1端口依次连接组成双向环网。
3.根据权利要求1或2所述的基于E1的双向环网***，其特征在于：所述的从节点为双向E1网桥，该双向E1网桥包括以太网交换模块、以太网传输模块和两个E1网桥模块，所述E1网桥模块之间、以太网传输模块之间可以完成信息交互、数据转换及传输，E1网桥模块和以太网传输模块之间通过以太网交换模块完成信息交互、数据转换及传输。
4.根据权利要求3所述的E1双向环网***，其特征在于：所述的E1网桥模块包括桥接单元、线性接口单元、E1变压器、E1端口并依次相连，桥接单元连接随机存储器RAM，桥接单元与以太网交换模块直接相连。
5.根据权利要求4所述的E1双向环网***，其特征在于：所述的E1网桥模块还包括成帧器，所述成帧器设置在桥接单元与线性接口单元之间。
6.根据权利要求4或5所述的E1双向环网***，其特征在于：所述的E1网桥模块还包括防雷电路，该防雷电路一端与E1端口直接相连，另一端与变压器相连。
7.根据权利要求3所述的E1双向环网***，其特征在于：所述的以太网传输模块包括传输单元、以太网变压器、以太网端口并依次相连，传输单元与以太网交换模块直接相连。
8.根据权利要求7所述的E1双向环网***，其特征在于：所述的以太网传输模块还包括防雷电路，该防雷电路与以太网端口直接相连。
9.一种基于E1的双向环网方法，包括如权利要求1所述的基于E1的双向环网***，其特征在于：它采用如下步骤：
A、交换设备检测环网环路，使主节点的交换设备上的一个以太网端口处于数据转发状态，另一个以太网端口处于数据丢弃状态，形成双向E1环网；
B、当所述环网上产生故障，交换设备使交换设备上与环路相连的两个以太网端口都处于数据转发状态；
C、当故障排除之后，交换设备自动检测到该修复，交换设备将交换设备上与环路相连的两个以太网端口切换到正常状态。
10.根据权利要求9所述的基于E1的双向环网方法，其特征在于：所述的交换设备采用生成树算法STP检测、控制环网状态。
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