[发明专利]使用统一收发节点构建三种链路混合组网的数据广播系统

摘要

本发明公开了一种使用统一收发节点构建三种链路混合组网的数据广播系统。主机服务器、星形子网、无线子网、CAN子网、供电线路构成；在以太网、CAN总线、无线局域网三种不同的传输链路的混合组网中使用同一类型的收发节点设备。在不同类型的传输链路之间，通过配置使得只有其中一条链路中的唯一的收发节点负责完成广播数据在这两条不同类型的传输链路之间的转发。该系统使用了基于数据报广播的数据传输。其中，在UDP数据报广播中采用IP优先级技术和以太网交换机QoS配置作为保障数据广播收发具备可靠性和实时性的技术手段。优点：简化了网络系统的构成，从而降低了网络系统建设、维护、调整、优化的难度。

主权项

一种使用统一收发节点构建三种链路混合组网的数据广播系统，其特征为：该系统由主机服务器、星形子网、无线子网、CAN子网、供电线路构成；其中，星形子网由以太网交换机、网线、收发节点构成；无线子网由无线路由器及其无线局域网、网线构成；CAN子网由CAN总线、收发节点构成；所述的收发节点由以下部件构成：（1）CPU核心模块，内含CPU处理器、以太网通信接口、CAN通信接口、无线局域网通信接口、运行内存、数据存储器、以太网通信控制器、CAN通信控制器、音频编码器输出接口、音频解码器输入接口；（2）通信模块，包括以太网收发器、CAN收发器、无线局域网通信模块；（3）天线接口连接器，用于连接无线局域网通信模块与该模块的天线；（4）网口连接器，用于连接以太网收发器与网线；（5）CAN口连接器，用于连接CAN收发器与CAN总线；（6）电源管理模块，内含电源管理器、CPU模块供电管理单元、通信模块供电管理单元、外设供电管理单元；（7）音频编解码器，负责完成音频信号采集及音频编码、音频解码及音频输出功能；音频编解码器包含有音频编码器输入端、音频编码器输出端、音频解码器输入端、音频解码器输出端；（8）本地音频输入设备；（9）本地音频输出驱动器；（10）本地音频输出设备；收发节点中各部件的连接如下：CPU核心模块中的以太网通信控制器通过以太网通信接口连接并控制以太网收发器完成以太网传输信号的收发；以太网通信控制器通过通信总线与CPU处理器连接，通过该通信总线完成以太网传输数据的收发；CPU核心模块中的CAN通信控制器通过CAN通信接口连接并控制CAN收发器完成CAN总线传输信号的收发；CAN通信控制器通过通信总线与CPU处理器连接，通过该通信总线完成CAN总线传输数据的收发；CPU处理器通过无线局域网通信接口连接无线局域网通信模块进行数据收发，并控制无线局域网通信模块完成无线局域网信号的收发；CPU处理器还与运行内存、数据存储器之间通过地址总线、数据总线进行连接并完成数据访问和存储；无线局域网通信模块的射频信号收发的输入输出端通过天线接口连接器连接到该模块的天线；CAN收发器经由CAN口连接器与CAN总线相连；以太网收发器经由网口连接器与网线相连；音频编码器输入端与本地音频输入设备相连，用于采集本地音频输入信号，音频编码器输出端通过CPU核心模块的音频编码器输出接口连接到CPU处理器，用于将音频编码器输出的完成编码的数字化音频数据输出给CPU处理器，再由CPU处理器通过通信接口发送到相应的通信模块；音频解码器输入端通过CPU核心模块的音频解码器输入接口连接到CPU处理器，CPU处理器通过该接口将来自通信模块的广播数据输出到音频解码器输入端，音频解码器输出端连接到本地音频输出驱动器，用于音频解码器输出的完成解码的模拟音频信号输出到本地音频输出驱动器及本地音频输出设备；电源管理模块中电源管理器的输入端连接到外部的供电电源电压，其输出端分别连接CPU模块供电管理单元、通信模块供电管理单元、外设供电管理单元的输入端；CPU模块供电管理单元的输出端分别连接到CPU核心模块内各个组成单元，为CPU核心模块内各个组成单元提供电源电压；通信模块供电管理单元的输出端分别连接到各个通信模块各个组成单元，为通信模块内各个组成单元提供电源电压；外设供电管理单元的输出端分别连接到音频编解码器、本地音频输出驱动器，为音频编解码器、本地音频输出驱动器提供电源电压；在该系统中，主机服务器借助于无线子网、CAN子网、星形子网之间的互连互通，实现与无线子网、CAN子网、星形子网中的收发节点之间的互连互通；每两种不同类型的、具有重叠覆盖区域的数据传输链路之间，通过对收发节点的配置，限定在其之间只存在一个收发节点负责提供广播数据的转发功能；在该系统中，在组网前对各个收发节点进行事先配置，在组网完成后，主机服务器可通过网络对收发节点的配置进行修改和调整，更换用于提供广播数据转发功能的收发节点；供电线路连接到主机服务器、各个星形子网的以太网交换机和收发节点、各个无线子网的无线路由器、各个CAN子网中的收发节点，给这些设备供电。