专利名称：多功能模块化接入路由器的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及到网络通信设备和综合接入路由器设备领域，特指一种大容量综合集成化和模块化的多功能模块化接入路由器。
背景技术：
现在的计算机网络设备，一般包括以太网交换机、接入路由器设备以及各种调制解调设备，其中以太网交换机主要用于局域网组网；接入路由器设备主要用于实现路由选路和不同接口间数据转发功能；而各种调制解调设备，则主要用于将局域网内的数据通过路由器，转发到各种适于长距离传输的介质(电缆、光纤/光缆、无线电波)上去，实现广域网组网连接。
由于各个厂家各有所长，加上各种设备均有一个发展的历史过程，所以这些设备大都是独立的设备，其特点是1)每个设备具有自己的电源；2)每个设备由自己的机箱；3)每个设备具有自己的中央处理器(CPU)；4)每个设备都有与局域网和广域网介质连接的接口；5)每个设备运行各自的管理和控制软件。
由此可知，采用这种设备组建网络存在的不足就在于1)组建网络需要大量的设备，占用空间大；2)设备的操作管理命令、界面、风格不一，使用人员需要熟悉繁多的命令和界面特性，使用困难；3)使用这类设备组建网络存在大量的设备间的互连线缆，互连线缆带来的不可靠因素较多；4)单设备配置的独立小电源可靠性较低，不便于实现电源系统的冗余热备份；5)每个设备均配置自己的CPU、机箱、电源、互连线，组建网络系统的成本高。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，将组建网络常用的各种接口和功能进行调研分析后，采用集成化、模块化的设计，本实用新型提供一种使用开放式结构，能够实现各种接口和功能的集成的多功能模块化接入路由器，这种多功能模块化接入路由器中扩展电路模块、风扇模块、电源模块均为可热插拔配置，软件和硬件上都实现了便于灵活扩展和配置，并使用冗余的电源系统保证了电源系统的可靠性。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出的解决方案为一种多功能模块化接入路由器，它包括中央处理器单元、存储器单元、以太网交换控制器单元、局域网接口单元、广域网接口单元、总线扩展插槽，其特征在于所述中央处理器单元直接与存储器单元以及以太网交换控制器单元相连，以太网交换控制器与局域网接口单元相连；所述以太网交换控制器单元包括四个或四个以上的外部以太网接口，以太网交换控制器通过以太网接口与广域网接口单元相连，以太网交换控制器通过以太网接口作为总线接口与总线扩展插槽相连；所述广域网接口单元包括一种或一种以上的广域网接口模块，该广域网接口模块具有独立的中央处理器，每个广域网接口模块提供两个或两个以上的广域网接口；所述总线扩展插槽包括一个或一个以上的扩展插槽。
所述广域网接口为EIA/TIA 232接口、或V.35接口、或以太网接口、或话带调制解调器接口、或基带调制解调器接口、或对称高速数据用户链路接口、或VoIP接口、或数字电台接口。
所述广域网接口模块内的中央处理器通过本身的接口连接内部的以太网总线和外部的各种广域网访问控制逻辑电路，广域网访问控制逻辑电路通过介质驱动电路与外部介质连接器相连。
所述以太网接口为十兆比、百兆比和千兆比的以太网接口。
与现有技术相比，本实用新型的优点就在于1、本实用新型的多功能模块化接入路由器，其设备的集成度大大提高，通用接口设备变成了标准配置的模块，机箱、电源、CPU等实现了缩减，减小了网络设备的空间，降低了成本；2、本实用新型的多功能模块化接入路由器，其软件方面的集成，所有的接口和功能统一配置的命令、界面和风格，操作、维护方便，效率更高；3、本实用新型的多功能模块化接入路由器，集成化设备使用的背板技术、冗余设计技术，提高了网络设备系统的可靠性；4、本实用新型的多功能模块化接入路由器，采用模块化设计和热插拔设计，使网络的组网形式更加灵活，扩展接口和维修更加方便，网络更加开放和可靠。
图1是本实用新型的框架结构示意图；图2是实施例中以太网交换控制器单元的逻辑框架结构示意图；图3是实施例中6路话带调制解调器接口模块的逻辑框架结构示意图；图4是另一实施例中6路基带调制解调器接口模块的逻辑框架结构示意图；图5是实施例中以太网接口模块的电路示意图；图6是实施例中MODEM接口模块的电路示意图。
具体实施例以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型的一种多功能模块化接入路由器，它包括中央处理器单元10、存储器单元20、以太网交换控制器单元30、局域网接口单元40、广域网接口单元50、总线扩展插槽60，中央处理器单元10直接与存储器单元20以及以太网交换控制器单元30相连，以太网交换控制器30与局域网接口单元40相连；以太网交换控制器单元30包括四个或四个以上的外部以太网接口，其中以太网接口为十兆比、百兆比和千兆比的以太网接口。以太网交换控制器30通过以太网接口与广域网接口单元50相连，以太网交换控制器30通过以太网接口作为总线接口与总线扩展插槽相连60；所述广域网接口单元50包括一种或一种以上的广域网接口模块，该广域网接口模块具有独立的中央处理器，每个广域网接口模块提供两个或两个以上的广域网接口；所述总线扩展插槽60包括一个或一个以上的扩展插槽。该广域网接口为EIA/TIA 232接口、或V.35接口、或以太网接口、或话带调制解调器接口、或基带调制解调器接口、或对称高速数据用户链路接口、或VoIP接口、或数字电台接口。该广域网接口模块内的中央处理器通过本身的接口连接内部的以太网总线和外部的各种广域网访问控制逻辑电路，广域网访问控制逻辑电路通过介质驱动电路与外部介质连接器相连。通过配置适当的软件，整个设计可以实现的功能包括支持标准以太网交换协议、支持IPv4协议族，支持RIP、0SPF、BGP等路由协议，从而形成一个完整的路由器设备。
本实施例设备结构如图所示，本例使用嵌入式中央处理器、以太网交换控制器单元30和多种通信控制器连接，形成以下广域网和局域网接口配置1)6个局域网接口6个百兆比以太网电缆接口(100Base-Tx接口)。
2)2个广域网接口模块6路基带调制解调器接口模块和6路话带调制解调器接口模块。
3)2个总线扩展插槽模块2个基于百兆比以太网总线接口的总线扩展插槽模块。
中央处理器单元10选用Motorola公司的MPC8265作为中央处理器。因为该处理器提供的外部通信处理接口完全适用，可以尽量采用一个处理器，减少了硬件和软件的开发工作量，提高集成度，提高设计水平，提高可靠性和保证研制周期。MPC8265 PowerQUICCII是Motorola公司针对电信和网络市场而设计的集成化嵌入式通信处理器。高速的嵌入式PowerPC内核(603E)，连同以太网等通信处理模块的集成度，为用户提供了一个全新系统解决方案来建立高端通信系统。以太网交换控制芯片可以采用Marvell公司产品或者Broadcom公司产品，本例采用Marvell公司98EX110芯片。
系统采用分布式系统结构。中央处理器单元10的MPC8265芯片通过60X总线直接与存储器单元20连接；中央处理器单元10的MPC8265芯片通过其PCI总线与以太网交换控制单元30的98EX110连接；98EX110芯片通过xMII接口301与局域网接口单元40连接，形成6路100Base-T外部以太网接口，同时98EX110提供4个100Base-T接口作为系统总线，连接2个广域网接口单元50和2个总线扩展插槽单元60。
如图2所示的以太网交换控制器单元30的逻辑框架结构示意图，以太网交换控制单元30通过与物理层控制器302连接，再经隔离变压器303后，直接提供6路外部以太网接口304，同时提供4个内部以太网总线接口，连接广域网接口单元50和总线扩展插槽模块。
在一个实施例中，如图3所示的是6路话带调制解调器(Modem)接口模块具体实现，简介如下模块自己的中央处理器501采用MPC8260芯片，MPC8260芯片通过MII接口301与以太网物理层处理单元502相连，以太网物理层处理单元502输出经以太网变压器503形成内部以太网总线接口504，提供10/100Mbps数据通道。中央处理器501与串/并转换电路单元505连接，串/并转换电路单元505再与6路MODEM电路单元506连接，6路MODEM电路单元506再与6路MODEM接口507连接，提供6路MODEM接口507。
在另一个实施例中，如图4所示是6路基带调制解调器(E1)接口模块的实施例，模块自己的中央处理器601采用MPC8260芯片，MPC8260芯片通过MII接口301与以太网物理层处理单元602相连，物理层处理单元602输出经以太网变压器603形成内部以太网总线接口604，提供10/100Mbps数据通道。中央处理器单元601与E1电路单元605连接，E1电路单元605再与6路E1接口606连接，提供6路E1接口606。
如图5所示，其中以太网接口模块中一路接口的电路逻辑图，以太网交换控制器30的98EX110芯片的以太网控制逻辑通过MII接口301与以太网物理层电路302相连，以太网物理层电路302将从中央处理器10接收到的MII信号进行并串转换之后，经由隔离变压器303，再连接到外部以太网连接器304上，以太网连接器304将串行差分的标准以太网信号传送到外部的介质电缆上，同时部分信号驱动接口指示灯305提供连通性指示功能。接收的过程与之相反。
图6是其中话带调制解调器(Modem)接口模块中1路MODEM接口的电路逻辑图，Modem控制器通过PCM接口与物理层接口芯片CX20493芯片连接，CX20493芯片对PCM信号进行调制解调后，经隔离保护和调整电路，最后形成对外提供的V.92标准Modem接口。同时部分信号驱动接口指示灯提供连通性指示功能。
权利要求1.一种多功能模块化接入路由器，它包括中央处理器单元(10)、存储器单元(20)、以太网交换控制器单元(30)、局域网接口单元(40)、广域网接口单元(50)、总线扩展插槽(60)，其特征在于所述中央处理器单元(10)直接与存储器单元(20)以及以太网交换控制器单元(30)相连，以太网交换控制器单元(30)与局域网接口单元(40)相连；所述以太网交换控制器单元(30)包括四个或四个以上的外部以太网接口，以太网交换控制器单元(30)通过以太网接口与广域网接口单元(50)相连，以太网交换控制器单元(30)通过以太网接口作为总线接口与总线扩展插槽(60)相连；所述广域网接口单元(50)包括一种或一种以上的广域网接口模块，该广域网接口模块具有独立的中央处理器，每个广域网接口模块提供两个或两个以上的广域网接口；所述总线扩展插槽(60)包括一个或一个以上的扩展插槽。
2.根据权利要求1所述的多功能模块化接入路由器，其特征在于所述广域网接口为EIA/TIA 232接口、或V.35接口、或以太网接口、或话带调制解调器接口、或基带调制解调器接口、或对称高速数据用户链路接口、或VoIP接口、或数字电台接口。
3.根据权利要求1或2所述的多功能模块化接入路由器，其特征在于所述广域网接口模块内的中央处理器通过本身的接口连接内部的以太网总线和外部的各种广域网访问控制逻辑电路，广域网访问控制逻辑电路通过介质驱动电路与外部介质连接器相连。
4.根据权利要求1或2所述的多功能模块化接入路由器，其特征在于所述以太网接口为十兆比、或百兆比、或千兆比的以太网接口。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能模块化接入路由器，其中，它包括中央处理器单元直接与存储器单元以及以太网交换控制器单元相连，以太网交换控制器与局域网接口单元相连；以太网交换控制器单元包括四个或四个以上的外部以太网接口，以太网交换控制器通过以太网接口与广域网接口单元相连，以太网交换控制器通过以太网接口作为总线接口与总线扩展插槽相连；广域网接口单元包括一种或一种以上的广域网接口模块，该广域网接口模块具有独立的中央处理器，每个广域网接口模块提供两个或两个以上的广域网接口；总线扩展插槽包括一个或一个以上的扩展插槽。本实用新型是一种使用开放式结构，能够实现各种接口和功能的集成的多功能模块化接入路由器。
文档编号H04L12/28GK2909704SQ20062005009
公开日2007年6月6日 申请日期2006年2月24日 优先权日2006年2月24日
发明者夏显忠, 孙文德, 胡小龙, 李迅, 刘学文, 孙春伟, 陈超杰, 王浩 申请人:长沙湘计海盾科技有限公司