一種實現系統設備內部模塊間的通信方法
2023-06-05 03:44:56 2
專利名稱：一種實現系統設備內部模塊間的通信方法
技術領域：
本發明涉及系統設備內部的通信技術，特別是指一種系統設備內部模塊間的通信方法。
在現有系統中，設備內部各模塊間實現通信的方案主要有兩種。經常使用的通信方式之一就是採用郵箱通信，如
圖1所示，通常將控制模塊101與每個模塊102通過數據總線、地址總線、控制總線相連。利用郵箱雙向都能訪問的特性，即可實現控制模塊101與每個模塊102之間的通信。
圖2所示的為另一種方案的結構示意圖。控制模塊201和模塊202通過485總線相連，進而可以通過485總線實現各模塊202與控制模塊201，或是不同模塊202之間的通信。
上述兩種方案均採用總線方式連接，雖然其結構簡單，易於實現，且能支持多種協議。但是，由於總線直接相連負載數量有限，且當單點發生故障時，容易造成整條總線不能通信，降低了通信的可靠性；同時，也增加了定位故障的難度。另外，由於相互連接的線較多，增加了背板的布線及其設計複雜度。
為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的一種實現系統設備內部模塊間通信的方法，該方法是在設備內部設置一集中交換控制單元，並將設備中的每個模塊通過各自的通信控制接口與該集中交換控制單元相連；當模塊間進行通信時，源模塊將信號發送到集中交換控制單元，經過集中交換控制單元處理後，再將信號轉發至目標模塊。
該方法進一步包括集中交換控制單元以廣播方式將信號發送出去，每個模塊將信號中的目的地址與自身地址進行比較，如果相同則對信號進行接收。集中交換控制單元也可以通過交換處理將源模塊發送的信號直接發送給目標模塊。
該方法進一步包括在每個模塊管腳中預先定義地址針，每個模塊通過地址針的當前狀態獲取自身地址。每個模塊地址針的狀態通過設置背板電平預先設定。
由於在本發明中每個模塊分別單獨與集中交換控制單元直接相連，且採用高速的通信控制接口進行通信，因此與現有技術相比，本發明具有能實現任意模塊間的通信，可靠性高，發生故障容易定位，模塊數量基本不受限制，設計簡單、方便、靈活等諸多優點。
具體實施例方式
下面結合附圖及具體實施例對本發明再作進一步詳細的說明。
圖3是應用本發明的系統組成結構示意圖。模塊1～模塊N為系統設備中需要通信的模塊301，每個模塊301分別與集中交換控制單元302單獨相連。在通信過程中，信號從源模塊301發送到集中交換控制單元302，由集中交換控制單元302處理後，再將信號轉發到目標模塊301。通信的內容除正常業務外，還包括維護信息，如上報告警、故障檢測等。
圖4是本發明的實現結構示意圖。包括模塊301、集中交換控制單元302以及分別設置於模塊301和集中交換控制單元302之上的通信控制接口401。每個模塊301採用通信控制接口401與集中交換控制單元302相連，並通過集中交換控制單元302相互通信。以模塊1與模塊3通信為例，本發明具體的通信過程是這樣的模塊1通過通信控制接口401將帶有模塊3地址的信號發送到集中交換控制單元302，集中交換控制單元302通過通信控制接口401接收並對信號進行處理，最後再將經過處理後的信號發送至目標模塊3。
實際上，本發明是將區域網的組網思想引入到設備的內部通信中，以集中交換控制單元為核心，令各個模塊通過集中交換控制單元實現互通，因此該集中交換控制單元可直接採用集線器(HUB)或交換機(SWITCH)結構來完成其功能。
當採用HUB結構時，HUB與各模塊間的連接關係與圖4所示相同，只需將圖4中的集中交換控制單元302換成HUB即可，此時，通信控制接口401也可由10M或100M的乙太網接口代替。其具體的實現過程如圖5所示在系統中需要通信的各模塊301上引出的乙太網接口501，通過背板走線連接到HUB502。HUB502主要由變壓器503、物理層504和信號再生廣播部分505組成。以模塊1與模塊3通信為例，本實施例選定速率為10M的乙太網接口501，其具體的通信過程是這樣的從模塊1發出的帶有模塊3地址的信號，通過10M的乙太網接口501進入到HUB502，在HUB502中信號經過變壓器503進入到物理層504，變壓器503的主要作用是信號隔離和阻抗變換，物理層504的作用是實現載波偵聽、碼型變換、碰撞檢測功能。然後進入再生廣播部分505對信號進行放大、整形處理，最後再經過物理層504、變壓器503和乙太網接口501發送給各個模塊301。模塊301接到信號後，首先根據信號中所帶有的地址與其自身的地址進行比較，如果不符則拒絕接收；當模塊3接到該信號後，經過判斷信號所帶有的地址與其自身的地址相同，則對該信號進行接收。其它的模塊301之間的通信也是如此，這樣便實現了系統內部的各模塊301間的通信。在上述通信過程中，由於採用HUB502時，HUB不具備地址識別、存儲功能，需要用廣播方式與各模塊301通信，因此各模塊301需要預先知道其自身的地址。在本實施例中，採用對每個模塊301的管腳預先定義地址針的方法，每個模塊301通過該地址針的當前狀態獲取自身地址，地址針的狀態是通過背板設置電平來確定的，每個模塊301所帶有的地址針是唯一的。
為了傳輸方便和支持更多模塊間的通信，集中交換控制單元也可採用SWITCH結構來實現。SWITCH與各模塊的連接關係如圖4所示，只是將圖4中的集中交換控制單元302換成SWITCH，通信控制接口401也換成乙太網接口501。具體的實現過程如圖6所示，模塊301通過乙太網接口501與SWITCH601相連，這裡SWITCH601採用二層交換機，包括變壓器602、物理層603、交換部分604和同步數據隨機存儲器(SDRAM)605。變壓器602和物理層603的作用與HUB502中的相同，交換部分604主要完成地址自學習和包的交換功能，而SDRAM605是存儲包和地址表項的地方。下面還是以模塊1與模塊3通信為例，本實施例仍採用10M的乙太網接口501，本實施例的具體通信過程是當帶有模塊3地址的信號從模塊1發出時，經過10M乙太網接口501、變壓器602、物理層603進入交換部分604，交換部分604對信號進行打包、交換，並將包和地址表項存儲在SDRAM605，然後等待一條空閒的輸出線路，一旦線路空閒，就把打包的信號沿交換部分604、物理層603、變壓器602，從乙太網接口501發送出去。與上述採用的HUB502結構所不同的是，SWITCH601可同時處理多組模塊301的信號，另外，它還具有自學習功能，凡經其處理過的信號，交換部分604會自動將信號的地址存儲在SDRAM605中。因此，當某個模塊301第一次作為目標模塊時，SWITCH601的交換部分604自動存儲該目標模塊的地址，在下一次處理時，SWITCH601則通過存儲在SDRAM605內的地址表項直接將信號發送到所對應的目標模塊中。而SWITCH601第一次仍是通過廣播方式將信號發送出去，此種情況下，同樣需要模塊301預先獲知自身的地址，其獲取自身地址的方法可採用與上一實施例相同的方法，即通過管腳定義地址針來確定其自身地址的。
採用SWITCH相對於採用HUB的優點是帶寬利用率高，在同一時間內支持多組模塊同時進行互相通信；而採用HUB的優勢在於成本低、簡單可靠。
以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種實現系統設備內部模塊間通信的方法，其特徵在於在設備內部設置一集中交換控制單元，並將設備中的每個模塊通過各自的通信控制接口與該集中交換控制單元相連；當模塊間進行通信時，源模塊將信號發送到集中交換控制單元，經過集中交換控制單元處理後，再將信號轉發至目標模塊。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於該方法進一步包括集中交換控制單元以廣播方式將信號發送出去，每個模塊將信號中的目的地址與自身地址進行比較，如果相同則對信號進行接收。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於該方法進一步包括在每個模塊管腳中預先定義地址針，每個模塊通過該地址針的當前狀態獲取自身地址。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於該方法進一步包括通過背板設置電平預先設定每個模塊地址針的狀態。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於集中交換控制單元通過交換處理將源模塊發送的信號直接發送給目標模塊。
全文摘要
本發明公開了一種實現系統設備內部模塊間通信的方法，關鍵在於在設備內部設置一集中交換控制單元，並將設備中的每個模塊通過各自的通信控制接口與該集中交換控制單元相連；當模塊間進行通信時，源模塊將信號發送到集中交換控制單元，經過集中交換控制單元處理後，再將信號轉發至目標模塊。由於在本發明中每個模塊分別單獨與集中交換控制單元直接相連，且採用高速的通信控制接口進行通信，因此具有能實現任意模塊間的通信，可靠性高，發生故障容易定位，模塊數量基本不受限制，設計簡單等諸多優點。
文檔編號H04L12/44GK1467948SQ0212368
公開日2004年1月14日 申請日期2002年7月8日 優先權日2002年7月8日
發明者史新明 申請人:華為技術有限公司