千兆以太網(wǎng)旁路器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及網(wǎng)絡通信領域，具體而言，涉及千兆以太網(wǎng)旁路器。該千兆以太網(wǎng)旁路器，包括：物理接口模塊和信號轉換模塊，物理接口模塊包括信號采集單元，所述信號轉換模塊包括模數(shù)轉換單元、第一數(shù)模轉換單元和第二數(shù)模轉換單元。本發(fā)明提供的該千兆以太網(wǎng)旁路器，通過模數(shù)轉換單元將模擬信號轉換為數(shù)字信號，來修復采集到的數(shù)據(jù)(也可以稱為電氣信號)，在將信號發(fā)送到旁路端口和將信號發(fā)送到被測線路接收端口之前，使用數(shù)模轉換單元進行轉換，以保證信號能夠正常被被測線路接收端口所接收和使旁路端口能夠正常接收，在保證以太網(wǎng)拓撲結構不發(fā)生改變的前提下，保證了數(shù)據(jù)(電氣信號)的完整性，解決了現(xiàn)有技術的不足。
【專利說明】千兆以太網(wǎng)旁路器
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡通信領域，具體而言，涉及千兆以太網(wǎng)旁路器。
【背景技術】
[0002] 工程系統(tǒng)（包括飛機、導彈、衛(wèi)星、汽車等）在設計定型之前必須經(jīng)過大量的測試， 其中包括對每個設備的以太網(wǎng)接口進行數(shù)據(jù)采集的測試。
[0003] 目前，所有的對以太網(wǎng)端口進行的數(shù)據(jù)采集測試，均通過交換機或者物理旁路方 式實現(xiàn)。如果通過交換機進行測試，則需要將設備之間互聯(lián)的以太網(wǎng)轉接到交換機中，但這 種測試方式直接改變了被測系統(tǒng)的以太網(wǎng)拓撲結構，無從保證被測系統(tǒng)的完整性；如果是 通過物理旁路方式進行測試，對于百兆以太網(wǎng)來說，需要利用濾波器和放大器對電氣信號 進行過濾放大，可實現(xiàn)基本旁路數(shù)據(jù)采集功能，但是對于千兆以太網(wǎng)來說，對線路的電氣特 性要求太高，簡單的電氣信號放大無法保證被測系統(tǒng)中以太網(wǎng)線路數(shù)據(jù)的完整通訊，會產(chǎn) 生一定量的電氣損耗，進而導致傳輸數(shù)據(jù)的完整性受損。
[0004] 綜上，還沒有出現(xiàn)一種既不破壞原系統(tǒng)拓撲結構，又能夠保證傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的完整 性的數(shù)據(jù)采集裝置。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供千兆以太網(wǎng)旁路器，以解決上述的問題。
[0006] 在本發(fā)明的實施例中提供了千兆以太網(wǎng)旁路器，包括：物理接口模塊和信號轉換 模塊，物理接口模塊包括信號采集單元，信號轉換模塊包括模數(shù)轉換單元、第一數(shù)模轉換單 元和第二數(shù)模轉換單元；
[0007] 信號采集單元，用于采集被測線路發(fā)送端口的信號，獲得模擬采集信號；
[0008] 模數(shù)轉換單元，用于將模擬采集信號轉換為數(shù)字采集信號；
[0009] 第一數(shù)模轉換單元，用于將數(shù)字采集信號轉換為模擬旁路信號，并發(fā)送到預定的 芳路端口；
[0010] 第二數(shù)模轉換單元，用于將數(shù)字采集信號轉換為模擬還原信號，并發(fā)送到被測線 路接收端口。
[0011] 優(yōu)選的，物理接口模塊還包括：信號過濾單元和信號放大單元；
[0012] 信號過濾單元，用于將模擬采集信號的噪音進行過濾；
[0013] 信號放大單元，用于將模擬采集信號進行物理放大。
[0014] 優(yōu)選的，信號采集單元包括：千兆以太網(wǎng)變壓器，用于與被測線路發(fā)送端口進行信 號耦合，以產(chǎn)生模擬采集信號。
[0015] 優(yōu)選的，第一數(shù)模轉換單元和第二數(shù)模轉換單元均為多個，且不同的第一數(shù)模轉 換單元用于將模擬旁路信號發(fā)送到不同的旁路端口，不同的第二數(shù)模轉換單元用于將模擬 還原信號發(fā)送到不同的被檢測線路接收端口；
[0016] 信號采集單元為多個，不同的信號采集單元用于采集不同的被測線路發(fā)送端口的 信號；
[0017] 模數(shù)轉換單元為多個，不同的模數(shù)轉換單元用于將不同的被測線路發(fā)送端口所產(chǎn) 生的模擬采集信號轉化為數(shù)字采集信號。
[0018] 優(yōu)選的，還包括：反相器，反相器連接于信號轉換模塊與物理接口模塊之間。
[0019] 優(yōu)選的，還包括FPGA模塊；
[0020] FPGA模塊，用于根據(jù)預先獲取的配置表，獲取指定的模數(shù)轉換單元所生成的數(shù)字 采集信號；
[0021] 將獲取接收到的數(shù)字采集信號分別發(fā)送到指定的第一數(shù)模轉換單元和第二數(shù)模 轉換單元。
[0022] 優(yōu)選的，還包括：
[0023] 串口控制模塊，用于生成配置表，配置表定義了被測線路的發(fā)送端口、被測線路的 接收端口和芳路端口。
[0024] 優(yōu)選的，F(xiàn)PGA模塊包括：控制單元和切換矩陣單元，切換矩陣單元包括多個輸入 端口和多個輸出端口；
[0025] 控制單元，用于根據(jù)獲取的配置表，調整多個輸入端口和多個輸出端口的映射關 系，以將數(shù)字采集信號發(fā)送到指定的輸出端口，每個所述輸入端口與一個所述模數(shù)轉換單 元電連接，每個的所述輸出端口分別與一個所述第一數(shù)模轉換單元和一個所述第二數(shù)模轉 換單元電連接。
[0026] 優(yōu)選的，F(xiàn)PGA模塊還包括：MAC單元，用于分別監(jiān)聽第一數(shù)模轉換單元和第二數(shù)模 轉換單元的傳輸信道，若第一數(shù)模轉換單元的傳輸信道處于空閑狀態(tài)，則將數(shù)字采集信號 發(fā)送至第一數(shù)模轉換單元，若第二數(shù)模轉換單元的傳輸信道處于空閑狀態(tài)，則將數(shù)字采集 信號發(fā)送至第二數(shù)模轉換單元。
[0027] 優(yōu)選的，F(xiàn)PGA模塊還包括：
[0028] 監(jiān)測單元，用于判斷輸入端口與輸出端口的映射關系是否與配置表所攜帶的映射 關系相同，若否，則生成報警信息。
[0029] 本發(fā)明實施例提供的千兆以太網(wǎng)旁路器，與現(xiàn)有技術中的通過濾波器和放大器 對電氣信號進行過濾放大，再通過旁路對數(shù)據(jù)進行采集，卻由于千兆以太網(wǎng)的電氣特性要 求過高，只是數(shù)據(jù)的完整性受損相比，其通過信號采集單元對被測線路發(fā)送端口進行采集， 以獲取模擬信號，再使用模數(shù)轉換單元將模擬信號轉換為數(shù)字信號，來修復采集到的數(shù)據(jù) (也可以稱為電氣信號），在將信號發(fā)送到旁路端口和將信號發(fā)送到被測線路接收端口之 前，使用數(shù)模轉換單元進行轉換，以保證信號能夠正常被被測線路接收端口所接收和使旁 路端口能夠正常接收，在保證以太網(wǎng)拓撲結構不發(fā)生改變的前提下，保證了數(shù)據(jù)（電氣信 號）的完整性，解決了現(xiàn)有技術的不足。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030] 圖1示出了本發(fā)明實施例的千兆以太網(wǎng)旁路器的基本模塊連接圖；
[0031] 圖2示出了本發(fā)明實施例的千兆以太網(wǎng)旁路器的優(yōu)化模塊連接圖；
[0032] 圖3示出了本發(fā)明實施例的千兆以太網(wǎng)旁路器的旁路器內部模塊連接圖；
[0033] 圖4示出了本發(fā)明實施例的千兆以太網(wǎng)旁路器的一種具體實施情況的模塊連接 圖。
【具體實施方式】
[0034] 下面通過具體的實施例子并結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。本發(fā)明實施 例1提供了千兆以太網(wǎng)旁路器，如圖1至圖3所示，包括：物理接口模塊和信號轉換模塊1， 物理接口模塊包括信號采集單元102,信號轉換模塊1包括模數(shù)轉換單元103、第一數(shù)模轉 換單元104和第二數(shù)模轉換單元105 ;
[0035] 信號采集單元102,用于采集被測線路發(fā)送端口 101的信號，獲得模擬采集信號；
[0036] 模數(shù)轉換單元103,用于將模擬采集信號轉換為數(shù)字采集信號；
[0037] 第一數(shù)模轉換單元104,用于將數(shù)字采集信號轉換為模擬旁路信號，并發(fā)送到預定 的芳路端口 107 ;
[0038] 第二數(shù)模轉換單元105,用于將數(shù)字采集信號轉換為模擬還原信號，并發(fā)送到被測 線路接收端口 106。
[0039] 在不加設千兆以太網(wǎng)旁路器的時候，被測線路的發(fā)送端口將信號發(fā)送給被測線路 的接收端口。此處的被測線路的接收端口和發(fā)送端口，是指能夠使信號采集單元從被測線 路采集到所需要進行旁路采集的信號（發(fā)送端口）和能夠將信號發(fā)送回被測線路（接收端 口），并不限定發(fā)送端口和接收端口具有何種的發(fā)送和接收功能。
[0040] 在使用千兆以太網(wǎng)旁路器之后，信號采集單元102通過發(fā)送端口采集到被測線路 正在發(fā)送的數(shù)據(jù)（信號），其采集方式可以是使用信號采集器，通過信號耦合的方式進行采 集，也可以使用其他的方式進行采集。在采集之后獲取被測線路正在傳輸?shù)男盘枺⒁阅M 信號的形式發(fā)送給模數(shù)轉換單元103。受千兆以太網(wǎng)所傳輸信號的電氣特性所限，使用濾 波器和放大器對采集到的電氣信號進行放大處理無法保證被測系統(tǒng)中以太網(wǎng)線路數(shù)據(jù)的 完整通訊，會產(chǎn)生一定量的電氣損耗，導致數(shù)據(jù)采集丟包，也就是數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象。為了克 服該現(xiàn)象，可以使用模數(shù)轉換單元103,將模擬信號轉換為數(shù)字信號，以使采集到的電氣信 號得到修復，保證數(shù)據(jù)的完整性。也就是保證信號在千兆以太網(wǎng)旁路器內部進行傳輸?shù)臅r 候，不會造成信號受損的情況發(fā)生。模數(shù)轉換單元103可以如：Realtek 8201BL、Realtek 8139C/D、lntel Pro/100VE、3Com 905C等，信號轉換模塊1還定義了數(shù)據(jù)傳送與接收所需 要的電與光信號、線路狀態(tài)、時鐘基準、數(shù)據(jù)編碼和電路等，并向數(shù)據(jù)鏈路層設備提供標準 接口。
[0041] 旁路器是將一個被測線路中采集到的信號通過一個旁路端口 107進行采集。也 可以是選擇通過預設的多個旁路端口 107中的某一個進行信號采集，但在通過旁路采集之 前，還需要使用第一數(shù)模轉換單元104將信號轉換為模擬信號，以使旁路端口 107能夠正常 接收，不需要使旁路端口 107增加額外的設備。
[0042] 物理接口模塊包括變壓器（用于信號耦合，采集被測線路的信號）、繼電器、運放 113電路和RJ45標準接口，物理接口模塊的主要作用是將千兆以太網(wǎng)旁路器接入以太網(wǎng)線 路，連接被測系統(tǒng)中的兩端設備（兩端設備之間進行的信號傳輸），并保證不改變任何被測 系統(tǒng)的以太網(wǎng)拓撲結構的前提下，實現(xiàn)兩端設備的以太網(wǎng)信號物理旁路。
[0043] 考慮到具體使用的情況，物理接口模塊還包括：信號過濾單元108和信號放大單 元109 ;信號過濾單元108,用于將模擬采集信號的噪音進行過濾；信號放大單元109,用于 將模擬采集信號進行物理放大。
[0044] 通過信號過濾單元108的作用，能夠使信號中的噪音降低，提高信號的質量，通過 信號放大單元109的作用，以防止信號在傳輸?shù)臅r候，由于電器損耗，而導致數(shù)據(jù)的丟失現(xiàn) 象。具體的，可以通過設置信號過濾單元108和信號放大單元109的工作順序來處理不同 的信號。如：
[0045] 1，當接收到的信號帶外噪聲為主要矛盾，噪聲幅度遠遠大于信號幅度，則需要先 進行濾波，然后再放大。因為假設先對信號進行放大，接收到的信號噪聲幅度較大，放大器 將輸出飽和，導致信號被進一步削弱，就算后繼濾波做得再好也已經(jīng)沒有意義。那么此時， 應將采集到的模擬采集信號先通過信號過濾單元108,再通過信號放大單元109。
[0046] 2,接收到的信號和噪聲幅度都很小。這種情況下為了盡量多的保存信號的信息需 要先進行放大，再濾波。放大不會導致飽和輸出，最大程度上保存了原始信號。假設先濾波 再放大，則可能在濾波過程引入其他微弱干擾同時可能使信號產(chǎn)生一定的畸變，這就相當 于加入了噪聲。這種情況需要先進行放大處理。那么此時，應將采集到的模擬采集信號先 通過信號放大單元109,再通過信號過濾單元108。
[0047] 由于被采集線路是千兆以太網(wǎng)，受氣信號的電氣特性的影響，使用一般的信號采 集裝置會導致信號的損失，由此實現(xiàn)信號采集的信號采集單元102包括：千兆以太網(wǎng)變壓 器114,用于與被測線路發(fā)送端口 101進行信號耦合，以產(chǎn)生模擬采集信號。具體的，千兆 以太網(wǎng)變壓器114可以通過RJ45接口器件與被測線路進行耦合。具體的，千兆以太網(wǎng)變壓 器114可以使用如Pulse品牌的變壓器，其標準參數(shù)如下：匝數(shù)比1:1、插入損耗_1.2dB(推 薦范圍：-ldB?-3dB)、反射損耗-10. 5dB (推薦范圍：-6dB?-15dB)、電感350uH、串 擾-35dB (推薦范圍：-15dB?-40dB)、直流阻抗0. 65 Ω (推薦范圍：〇. 4 Ω?0. 8 Ω )。 [0048] 為了使千兆以太網(wǎng)旁路器的工作范圍得到提高，也就是可以從不同的被測線路采 集信號，并且可以將信號通過不同的旁路端口 107進行采集，以實現(xiàn)有選擇性的進行采集 信號的功能。
[0049] 第一數(shù)模轉換單元104和第二數(shù)模轉換單元105均為多個，且不同的第一數(shù)模轉 換單元104用于將模擬旁路信號發(fā)送到不同的旁路端口 107,不同的第二數(shù)模轉換單元105 用于將模擬還原信號發(fā)送到不同的被檢測線路接收端口；信號采集單元102為多個，不同 的信號采集單元102用于采集不同的被測線路發(fā)送端口 101的信號；模數(shù)轉換單元103為 多個，不同的模數(shù)轉換單元103用于將不同的被測線路發(fā)送端口 101所產(chǎn)生的模擬采集信 號轉化為數(shù)字采集信號。
[0050] 不同的信號采集單元102用于采集不同的被測線路發(fā)送端口 101的信號，可以理 解為每個信號采集單元102通過一個被測線路發(fā)送端口 101進行信號采集，并且每個信號 采集單元102與被測線路發(fā)送端口 101是一一對應的，并且每個模數(shù)轉換單元103與信號 采集單元102也是一一對應的關系。
[0051] 不同的模數(shù)轉換單元103用于將不同的被測線路發(fā)送端口 101所產(chǎn)生的模擬采集 信號轉化為數(shù)字采集信號，可以理解為，每個模數(shù)轉換單元103將與其對應的信號采集單 元102所采集到的信號進行模數(shù)轉換。
[0052] 也可以設置為不同的信號采集單元102在采集到信號之后，均通過一個模數(shù)轉換 單元103進行轉換，但如此設置則不方便控制多個信號采集單元102的工作情況，易造成混 舌L。需要說明的是，信號采集單元102為多個時，相應的，信號過濾單元108和信號放大單 元109也應對應的設置為多個，或者將每個信號采集單元102所采集到的信號均連接至同 一組信號過濾單元108合信號放大單元109。
[0053] 電氣設備在上電工作的時候，可能會由于瞬時電壓過高而燒毀用電器，考慮到此， 千兆以太網(wǎng)旁路器還包括：反相器110,反相器110連接于信號轉換模塊1與物理接口模塊 之間。
[0054] 通過設置反相器110,來防止上電時瞬間電流過大燒壞器件。
[0055] 進一步，千兆以太網(wǎng)旁路器還包括FPGA模塊111 ;
[0056] FPGA模塊111，用于根據(jù)預先獲取的配置表，獲取指定的模數(shù)轉換單元103所生成 的數(shù)字采集信號；將獲取接收到的數(shù)字采集信號分別發(fā)送到指定的第一數(shù)模轉換單元104 和第二數(shù)模轉換單元105。在沒有使用FPGA模塊111的時候，雖然有多個信號采集單元 102,但只能通過手動控制的方式，實現(xiàn)具體從哪個被測線路中采集信號的作用，這樣容易 造成失誤。
[0057] FPGA作為可編程的陣列，通過對其進行設置能夠使FPGA實現(xiàn)處理器的功能，也就 是根據(jù)預先獲取的配置表，來從指定的模數(shù)轉換單元103獲取數(shù)字采集信號，模數(shù)轉換單 元103所獲取的數(shù)字采集信號是通過指定的一個信號采集單元102對被測線路進行采集， 來獲得的。其中，配置表中描述了哪個信號采集單元102工作，進而決定了從哪個被測線路 發(fā)送端口 101來獲取數(shù)據(jù)。并且，配置表中描述了從哪個旁路端口 107來采集數(shù)據(jù)，由于每 個旁路端口 107所連接的終端是不同的，所以，通過將信號發(fā)送給指定的第一模數(shù)轉換單 元103,便能夠進一步通過該第一模數(shù)轉換單元103將信號發(fā)送到指定的旁路端口 107,而 不需要使用者人工調整千兆以太網(wǎng)旁路器內部的連接方式。還可以選擇信號通過哪個被測 線路接收端口 106，"還"給被測線路。也就能夠控制信號的旁路采集流向和信號的運行流 向。
[0058] 進一步，千兆以太網(wǎng)旁路器還包括：串口控制模塊112,用于生成配置表，配置表 定義了被測線路的發(fā)送端口、被測線路的接收端口和旁路端口 107。
[0059] 其中，串口控制模塊112可以通過上位機下達的指令來生成配置表，也可以按照 預先錄入的指令，每個預定的時間生成配置表。如，系統(tǒng)要求，計時5秒，數(shù)據(jù)從被測線路發(fā) 送端口 A切換為被測線路發(fā)送端口 B，再計時5秒數(shù)據(jù)從被測線路發(fā)送端口 B切換為被測 線路發(fā)送端口 A。具體的，信號采集單元102或者模數(shù)轉換單元103,或者RJ45應配置有地 址，以便于根據(jù)配置表的實現(xiàn)控制。
[0060] 具體的，F(xiàn)PGA模塊111包括：控制單元和切換矩陣單元，切換矩陣單元包括多個輸 入端口和多個輸出端口；
[0061] 控制單元，用于根據(jù)獲取的配置表，調整多個輸入端口和多個輸出端口的映射關 系，以將數(shù)字采集信號發(fā)送到指定的輸出端口，每個所述輸入端口與一個所述模數(shù)轉換單 元103電連接，每個的所述輸出端口分別與一個所述第一數(shù)模轉換單元104和一個所述第 二數(shù)模轉換單元105電連接。
[0062] 通過調整輸入端口和輸出端口的映射關系，便能夠實現(xiàn)選擇從哪個被測線路發(fā)送 端口 101來獲取信號，從哪個被測線路接收端口 106來發(fā)出信號，和使用哪個旁路端口 107 進打芳路米集的功能。
[0063] 為了能夠確保用戶的配置控制命令能夠有效傳遞到切換矩陣單元并準確執(zhí)行，需 要單獨設計監(jiān)測單元，負責對切換矩陣的行為進行監(jiān)測、驗證以及問題調試，在千兆以太網(wǎng) 旁路器正常工作的時候，能夠有選擇性的從一個被測線路發(fā)送端口 101來獲取信號，和分 別從指定的旁路端口 107和指定的被測線路接收端口 106來提供數(shù)據(jù)（向這兩個端口發(fā)送 數(shù)據(jù)），但由于各種原因，如端口映射故障等原因，會導致想要獲取數(shù)據(jù)的端口（旁路端口 107和被測線路接收端口 106)沒有接收到指定的數(shù)據(jù)，或者是沒能從指定的被測線路發(fā)送 端口 101獲取到數(shù)據(jù)，這樣，則會直接影響到其他工作的執(zhí)行，有鑒于此，F(xiàn)PGA模塊111還 包括：監(jiān)測單元，用于判斷輸入端口與輸出端口的映射關系是否與配置表所攜帶的映射關 系相同，若否，則生成報警信息。
[0064] 進一步，還包括LED切換指示燈115, LED切換指示燈115為多個，且每個LED切 換指示燈115用于與一個輸入端口，或者輸出端口相連接，以顯示某個輸入端口或者輸出 端口的工作狀態(tài)，通過LED切換指示燈115的顯示，使使用者能夠清楚的得知哪個輸入端 口，或者輸出端口在工作，進而能夠得知哪個千兆以太網(wǎng)旁路器在從哪個被測線路發(fā)送端 口 101獲取信號，并通過哪個旁路端口 107和被測線路的接收端口發(fā)送信號。
[0065] 以上設計的優(yōu)點在于使用者可以隨時修改以太網(wǎng)旁路切換的端口，并能夠及時查 看切換執(zhí)行情況。由于PHY芯片（信號轉換模塊1)和FPGA芯片的價格低廉，直接決定了 本發(fā)明的成本較低；由于沒有其他額外功能，因此與常規(guī)以太網(wǎng)交換機的價格相比也很低。 [0066] 檢測單元能夠根據(jù)獲取到輸入端口和輸出端口的工作狀態(tài)，并且根據(jù)預先獲取的 配置表，來判斷，是否只有正確的（配置表中描述的）輸入端口和輸出端口在工作，如果不 是，則說明千兆以太網(wǎng)旁路器內部出現(xiàn)問題，則應發(fā)出報警信息，以告知使用者。
[0067] 另一方便，如果千兆以太網(wǎng)旁路器內部的模塊，或者單元同時相互進行數(shù)據(jù)傳輸， 則會造成干擾，導致數(shù)據(jù)丟失，或者混亂，由此，F(xiàn)PGA模塊111還包括：MAC單元，用于分別監(jiān) 聽第一數(shù)模轉換單元104和第二數(shù)模轉換單元105的傳輸信道，若第一數(shù)模轉換單元104 的傳輸信道處于空閑狀態(tài)，則將數(shù)字采集信號發(fā)送至第一數(shù)模轉換單元104,若第二數(shù)模轉 換單元105的傳輸信道處于空閑狀態(tài)，則將數(shù)字采集信號發(fā)送至第二數(shù)模轉換單元105。 [0068] MAC單元接收切換矩陣單元的數(shù)據(jù)幀，然后通過PHY芯片（保護模數(shù)轉換單元 103、第一數(shù)模轉換單元104和第二數(shù)模轉換單元105)提供的載波偵聽和沖突檢測信號，在 信道空閑時通過該信道將數(shù)據(jù)發(fā)送給PHY芯片。
[0069] 下面提供一個具體實施的情況來說明千兆以太網(wǎng)旁路器的工作方式：如圖4所 示，圖中A、B、C、D四個端口均可作為旁路端口 107,四個端口（A、B、C、D)均為RJ45接口， 被測線路發(fā)送端口 101，或者被測線路接收端口 106。
[0070] 串口控制模塊112 (COM)通過串口將控制邏輯數(shù)據(jù)寫入FPGA模塊111，完成對千兆 以太網(wǎng)旁路器內部端口數(shù)據(jù)流向進行配置。具體的，使用者通過修改路由配置表，由串口通 過CPU接口模塊下發(fā)到切換矩陣單元；然后由控制模塊讀取配置表內容，直接控制切換矩 陣完成相應物理通道切換（調整輸入端口和輸出端口的映射關系）。這樣可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采 集的靈活配置，自由指定四個端口的功能定義（也就是，指明了每個端口的工作情況，如通 過網(wǎng)絡采集A 口進行數(shù)據(jù)采集還是數(shù)據(jù)發(fā)送，通過網(wǎng)絡采集B 口進行數(shù)據(jù)采集還是數(shù)據(jù)發(fā) 送，通過）。具體功能如下：
[0071] 可以調整原始數(shù)據(jù)通路端口設置：即設置原始以太網(wǎng)通訊為A/B 口、A/C 口、A/D 口、B/C 口、B/D 口、C/D 口。相應，剩余的兩個端口設置為數(shù)據(jù)采集端口。
[0072] 可以對端口進行設置，以實現(xiàn)不同的功能，具體包括如表1所示的三種情況：
[0073] 表 1
[0074]
【權利要求】
1. 千兆以太網(wǎng)旁路器，其特征在于，包括：物理接口模塊和信號轉換模塊，物理接口模 塊包括信號采集單元，所述信號轉換模塊包括模數(shù)轉換單元、第一數(shù)模轉換單元和第二數(shù) 模轉換單元； 信號采集單元，用于采集被測線路發(fā)送端口的信號，獲得模擬采集信號； 模數(shù)轉換單元，用于將所述模擬采集信號轉換為數(shù)字采集信號； 第一數(shù)模轉換單元，用于將所述數(shù)字采集信號轉換為模擬旁路信號，并發(fā)送到預定的 芳路端口； 第二數(shù)模轉換單元，用于將所述數(shù)字采集信號轉換為模擬還原信號，并發(fā)送到被測線 路接收端口。
2. 根據(jù)權利要求1所述的千兆以太網(wǎng)旁路器，其特征在于，所述物理接口模塊還包括： 信號過濾單元和信號放大單元； 信號過濾單元，用于將所述模擬采集信號的噪音進行過濾； 信號放大單元，用于將所述模擬采集信號進行物理放大。
3. 根據(jù)權利要求1所述的千兆以太網(wǎng)旁路器，其特征在于，信號采集單元包括：千兆以 太網(wǎng)變壓器，用于與被測線路發(fā)送端口進行信號耦合，以產(chǎn)生所述模擬采集信號。
4. 根據(jù)權利要求2所述的千兆以太網(wǎng)旁路器，其特征在于，所述第一數(shù)模轉換單元和 所述第二數(shù)模轉換單元均為多個，且不同的所述第一數(shù)模轉換單元用于將模擬旁路信號發(fā) 送到不同的所述旁路端口，不同的所述第二數(shù)模轉換單元用于將模擬還原信號發(fā)送到不同 的被檢測線路接收端口； 所述信號采集單元為多個，不同的所述信號采集單元用于采集不同的被測線路發(fā)送端 口的信號； 所述模數(shù)轉換單元為多個，不同的所述模數(shù)轉換單元用于將不同的被測線路發(fā)送端口 所產(chǎn)生的模擬采集信號轉化為數(shù)字采集信號。
5. 根據(jù)權利要求3所述的千兆以太網(wǎng)旁路器，其特征在于，還包括：反相器，所述反相 器連接于所述信號轉換模塊與所述物理接口模塊之間。
6. 根據(jù)權利要求4所述的千兆以太網(wǎng)旁路器，其特征在于，還包括FPGA模塊； FPGA模塊，用于根據(jù)預先獲取的配置表，獲取指定的所述模數(shù)轉換單元所生成的數(shù)字 采集信號； 將獲取接收到的所述數(shù)字采集信號分別發(fā)送到指定的所述第一數(shù)模轉換單元和所述 第二數(shù)模轉換單元。
7. 根據(jù)權利要求6所述的千兆以太網(wǎng)旁路器，其特征在于，還包括： 串口控制模塊，用于生成配置表，所述配置表定義了所述被測線路的發(fā)送端口、被測線 路的接收端口和所述芳路端口。
8. 根據(jù)權利要求6所述的千兆以太網(wǎng)旁路器，其特征在于，F(xiàn)PGA模塊包括：控制單元和 切換矩陣單元，所述切換矩陣單元包括多個輸入端口和多個輸出端口； 控制單元，用于根據(jù)獲取的配置表，調整多個輸入端口和多個輸出端口的映射關系，以 將所述數(shù)字采集信號發(fā)送到指定的輸出端口，每個所述輸入端口與一個所述模數(shù)轉換單元 電連接，每個的所述輸出端口分別與一個所述第一數(shù)模轉換單元和一個所述第二數(shù)模轉換 單元電連接。
9. 根據(jù)權利要求8所述的千兆以太網(wǎng)旁路器，其特征在于，F(xiàn)PGA模塊還包括：MAC單 元，用于分別監(jiān)聽所述第一數(shù)模轉換單元和所述第二數(shù)模轉換單元的傳輸信道，若所述第 一數(shù)模轉換單元的傳輸信道處于空閑狀態(tài)，則將所述數(shù)字采集信號發(fā)送至所述第一數(shù)模轉 換單元，若所述第二數(shù)模轉換單元的傳輸信道處于空閑狀態(tài)，則將所述數(shù)字采集信號發(fā)送 至所述第二數(shù)模轉換單元。
10. 根據(jù)權利要求9所述的千兆以太網(wǎng)旁路器，其特征在于，F(xiàn)PGA模塊還包括： 監(jiān)測單元，用于判斷所述輸入端口與所述輸出端口的映射關系是否與所述配置表所攜 帶的映射關系相同，若否，則生成報警信息。
【文檔編號】H04L12/02GK104158670SQ201410429334
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權日:2014年8月27日
【發(fā)明者】王雁來, 陳亮, 莊嚴 申請人:北京華力創(chuàng)通科技股份有限公司