[發明專利]一種通信節點、基于通信節點的通信鏈路及其工作方法

有效

• 申請號: 201510778166.0
• 申請日: 2015-11-13
• 公開（公告）號: CN105471688B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 孔得朋;楊震威
• 申請（專利權）人: 山東康威通信技術股份有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L29/08;H04L29/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種通信節點、基于通信節點的通信鏈路及其工作方法；通信節點包括：控制單元，所述控制單元設有485端口、網口和若干串口，所述串口均通過電平轉換電路與高速差分總線連接，所述485端口和網口用于與外界設備連接。本發明基于高速串口的以太網協議棧，在節點增加串口轉發接口，采用級聯連接方式，方便實現鏈路拓展。配合波特率自適應技術，可以靈活穩定的適用于電力隧道通信的各種距離。節點上設計有網口、485等擴展接口，可實現各種設備接入。以此為基礎，可以方便的搭建一條可靠靈活高速的通信鏈路，從而實現了網絡設備的接入。

技術領域

本發明涉及基于高速串口的以太網協議棧實現及交換機制，尤其涉及一種通信節點、基于通信節點的通信鏈路及其工作方法。

背景技術

串口與網口之間通常通過串口服務器的方式實現不同物理鏈路的聯通，但是其實現結果是應用層數據的交換，常設計為透明傳輸的方式，并不能保證串口接收到的應用層數據的可靠性。而且實現方式上，大多是單級轉換，由于網線大多是百米左右的傳輸距離，485端口雖然可以增加傳輸距離，但是無法在傳輸鏈路上再次進行設備接入等拓展，靈活性差。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種通信節點、基于通信節點的通信鏈路及其工作方法，本發明基于高速串口的以太網協議棧，在節點增加串口轉發接口，采用級聯連接方式，方便實現鏈路拓展。配合波特率自適應技術，可以靈活穩定的適用于電力隧道通信的各種距離。節點上設計有網口、485等擴展接口，可實現各種設備接入。以此為基礎，可以方便的搭建一條可靠靈活高速的通信鏈路，從而實現了網絡設備的接入。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種通信節點，包括：控制單元，所述控制單元設有485端口、網口和若干串口，所述串口均通過電平轉換電路與高速差分總線連接，所述485端口和網口用于與外界設備連接。

所述控制單元為ARM芯片。

所述通信節點具有四個串口。

基于通信節點的通信鏈路，包括：若干通信節點，通信節點彼此之間通過高速差分總線連接，通信節點還通過高速差分總線與節點管理器連接，所述節點管理器通過TCP/IP總線與平臺連接，所述通信節點還與外部設備連接。

基于通信節點的通信鏈路的工作方法，包括如下步驟：

步驟(1)：在通信鏈路的每個通信節點搭建高速上行串口通路和下行串口通路；

步驟(2)：每個通信節點對高速上行串口通路和下行串口通路數據進行分幀處理；

步驟(3)：通信鏈路的每個通信節點實現交換機功能，接收到數據后，根據目標MAC地址和數據類型對數據幀進行處理或轉發。

所述步驟(1)的通信節點具備高數據吞吐能力，波特率達到5Mbps。

所述步驟(3)的交換機功能包括外接設備和數據轉發。

所述步驟(3)的步驟，具體實現如下：

步驟(31)：通信鏈路上的通信節點根據收到數據幀中的源MAC地址建立源MAC地址同通信節點端口的映射，并將映射寫入MAC地址表中；所述通信節點端口包括：串口端和網口端；所述MAC地址表包括串口端對應的MAC地址表和網口端對應的MAC地址表；

步驟(32)：通信節點將數據幀中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表進行比較，依據比較結果選擇對應端口進行處理或轉發；

若目的MAC地址與串口端對應的MAC地址表中的地址一致，則將數據幀交予協議棧進行處理；