本發(fā)明涉及移動通訊技術領域，特別是涉及一種數(shù)字微波設備及其網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法。

背景技術：
微波通信作為現(xiàn)代無線通信的先行者，一直在通信領域起著舉足輕重的作用,作為一種快速的通信手段，在移動網(wǎng)絡中扮演著不可或缺的角色。無論是在移動接入網(wǎng)絡，還是在移動城域網(wǎng)絡和核心網(wǎng)絡中，隨處都可以看到微波設備的身影，尤其在應急通信中，微波更是一個不可替代的手段。對微波網(wǎng)元的監(jiān)控和管理也越來越成為關注的焦點，即通常所說的DCN(DataConnectionNetwork，網(wǎng)管數(shù)據(jù))通道。微波站點之間是通過地面視距進行信息傳播的，是一種點到點的傳輸。目前，都是通過IP地址管理微波網(wǎng)元的，微波網(wǎng)元上都有專門的網(wǎng)管接口，網(wǎng)管數(shù)據(jù)使用DCN通道傳輸，協(xié)議傳輸為TCP/IP協(xié)議，采用網(wǎng)管服務器集中管理。單個網(wǎng)元既是一個數(shù)據(jù)源設備，也是一個數(shù)據(jù)轉發(fā)設備，它可以通過網(wǎng)管接口將自己的網(wǎng)管數(shù)據(jù)和后繼設備的數(shù)據(jù)向上一級傳送。網(wǎng)管服務器只要連接處于最上層的網(wǎng)元，就可以管理到整個網(wǎng)絡中的所有網(wǎng)元。因此，網(wǎng)元的網(wǎng)管口連接方式和數(shù)據(jù)包路由方式是微波設備設計時必須要考慮的問題。本發(fā)明主要針對該問題提出了DCN通道實現(xiàn)方法。目前，網(wǎng)管數(shù)據(jù)都是使用TCP/IP協(xié)議傳送數(shù)據(jù)的，TCP/IP協(xié)議的通用性好，便于搭建網(wǎng)絡，也方便維護。對于單個網(wǎng)元，在傳輸網(wǎng)管數(shù)據(jù)時，主要有兩種方式：第一種方式是二層交換+默認網(wǎng)關+靜態(tài)路由。在這種方式下，網(wǎng)元都被配置成二層交換方式，且每個網(wǎng)元只有一個三層接口，該接口配置一個IP地址，網(wǎng)管數(shù)據(jù)通過該接口收發(fā)；另外，所有網(wǎng)元需劃分在同一子網(wǎng)，使用相同網(wǎng)段內(nèi)的IP地址。當該子網(wǎng)中的設備需要訪問其它子網(wǎng)的設備時，采用兩種途徑，使用靜態(tài)路由訪問下一級的設備，使用默認網(wǎng)關訪問上一級的設備，也就是說如果某設備的后繼設備存在于多個網(wǎng)段中，就需要在該設備中添加多條靜態(tài)路由。這種方式的缺點是網(wǎng)元沒有路由功能，配置的靜態(tài)路由和默認網(wǎng)關只能供本網(wǎng)元網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由使用，不能路由其它設備發(fā)來的網(wǎng)管數(shù)據(jù)；其次是維護管理較為麻煩，需要在每個設備中添加靜態(tài)路由和默認網(wǎng)關；再次，當網(wǎng)絡發(fā)生變化時，需要重新修改靜態(tài)路由和默認網(wǎng)關。優(yōu)點是，當網(wǎng)絡結構較穩(wěn)定時，只需要配置一次靜態(tài)路由和默認網(wǎng)關，之后就再不需要維護和管理。第二種方式是動態(tài)路由，每個設備上都運行一個動態(tài)路由協(xié)議，每個設備相當于一個路由器，設備上有多個三層接口，接入不同的網(wǎng)段。當開啟動態(tài)路由功能后，設備可以自動學習和更新路由。這種方式的優(yōu)點是維護管理方便，不需要配置靜態(tài)路由和默認網(wǎng)關等，當網(wǎng)絡結果發(fā)生變化時，也不需要進行任何的修改操作，設備會自動更新路由表。缺點在于路由學習和更新的效率取決于使用的路由協(xié)議和網(wǎng)絡規(guī)模，且增加了設備的復雜度。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種設備較簡單、且網(wǎng)元具有路由功能的數(shù)字微波設備，以及該數(shù)字微波設備的一種網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法，該網(wǎng)關數(shù)據(jù)路由方法可節(jié)省IP地址，并且提高了微波網(wǎng)管組網(wǎng)靈活度。為解決上述技術問題，一方面，本發(fā)明提供一種數(shù)字微波設備，包括：中央處理器CPU，負責產(chǎn)生本網(wǎng)元的網(wǎng)管數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)包轉發(fā)過程中查找路由，通過CPU與交換芯片SWITCH之間的接口收發(fā)網(wǎng)管數(shù)據(jù)；交換芯片SWITCH負責數(shù)據(jù)包的轉發(fā)，具有三層路由和二層轉發(fā)功能；調(diào)制解調(diào)器MODEM負責將數(shù)據(jù)包編解碼，送到中頻部分進行發(fā)送，以及解析中頻部分接收到的數(shù)據(jù)；路由同步模塊SYNRC，負責將CPU生成的DynamicRoute(動態(tài)路由)、ARP(AddressRequestProtocol，地址解析協(xié)議)和StaticRoute(靜態(tài)路由)信息同步到交換芯片SWITCH中。進一步地，所述CPU與交換芯片SWITCH之間的接口為三層接口，用于收發(fā)IP報文。更進一步地，所述CPU與交換芯片SWITCH之間僅有一個三層接口，該三層接口僅配置了一個IP地址。進一步地，所述交換芯片負責數(shù)據(jù)包的轉發(fā)，具體包括：從MODEM接收數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU，以及將CPU產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)送到MODEM。進一步地，DynamicRoute信息是靠CPU上運行的OSPF(OpenShortestPathFirst，開放式最短路徑優(yōu)先)協(xié)議生成的；StaticRoute信息是靠用戶手動配置的；ARP信息是靠CPU計算運行的ARP協(xié)議生成的。另一方面，本發(fā)明還提供一種網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法，應用于本發(fā)明所述數(shù)字微波設備，該方法包括：CPU與SWITCH之間路由信息和ARP信息同步過程；臨跳信息獲取過程。其中，所述CPU與SWITCH之間路由信息和ARP信息同步過程包括：當CPU的動態(tài)路由和靜態(tài)路由信息變化時，所述路由同步模塊同步更新交換芯片的動態(tài)路由和靜態(tài)路由信息；如果路由對應的目標MAC(MediaAccessControl)地址在ARP信息中找不到，主動觸發(fā)ARP學習過程，并將學習到的ARP信息同步到交換芯片；臨跳網(wǎng)元的ARP信息變化時，所述路由同步模塊也將該ARP信息更新到CPU操作系統(tǒng)和交換芯片。本發(fā)明中，交換芯片中的路由表是由三個表構成的，通過目標IP地址和掩碼作為索引，因此路由同步模塊同步路由信息和ARP信息時要根據(jù)交換芯片的表結構做解析。進一步地，寫入交換芯片的路由信息具有老化功能，交換芯片中的路由表不啟動自動老化功能，老化由所述路由同步模塊控制，交換芯片提供了一個L3表項的命中字段，用來作為老化的參考。進一步地，對于用戶添加的默認網(wǎng)關，所述路由同步模塊只同步到CPU操作系統(tǒng)中，不同步到交換芯片上；當數(shù)據(jù)包達到交換芯片后找不到路由，直接送產(chǎn)品協(xié)議棧處理，如果目的IP和本數(shù)字微波設備在同一網(wǎng)段，則發(fā)起APR學習過程，從面板口(FrontPort)學習到MAC地址后，再封裝轉發(fā)，并將學習到的ARP信息同步到交換芯片；如果目的IP和本數(shù)字微波設備不在同一網(wǎng)段，則根據(jù)用戶配置的網(wǎng)關地址進行轉發(fā)：如果網(wǎng)關是臨跳設備，直接封裝后轉發(fā)，如果網(wǎng)關IP是本數(shù)字微波設備IP或者與本數(shù)字微波設備在同一網(wǎng)段的IP，則發(fā)起ARP學習過程，學到后再封裝轉發(fā)，沒學到則丟棄。進一步地，CPU操作系統(tǒng)路由表中有一條本地路由，即到達本數(shù)字微波設備IP所在網(wǎng)段的路由，該本地路由在配置CPU與SWITCH之間的接口IP地址和掩碼的時候添加到操作系統(tǒng)路由表中。進一步地，所述臨跳信息獲取過程包括：A、數(shù)字微波設備啟動后，CPU通過MODEM和對端設備建立聯(lián)系；B、通過三次握手成功建立連接后，從臨跳信息獲取對端設備的ARP信息(IP，MAC)；C、臨跳網(wǎng)元通過心跳信息一直保持連接，并隨時進行臨跳信息的更新。本發(fā)明有益效果如下：本發(fā)明數(shù)字微波設備，每個網(wǎng)元只有一個三層接口，在該接口上配置了一個IP地址，并且能夠實現(xiàn)三層路由功能，即學習更新路由表，并且進行網(wǎng)關數(shù)據(jù)路由轉發(fā)。而普通路由器會有多個三層接口，每個接口上都配置不同的IP地址，并且接入不同的網(wǎng)段，以達到路由的功能。本發(fā)明方法不需要配置多個三層接口和IP地址，使用單個IP地址，同樣能夠實現(xiàn)三層路由功能，并且能夠同時支持動態(tài)路由和靜態(tài)路由，其中關鍵技術在于使用了微波設備的臨跳信息獲取臨跳設備的ARP信息。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明方法能夠節(jié)省IP地址，并且提高了微波網(wǎng)管組網(wǎng)靈活度。附圖說明圖1是本發(fā)明實施例的數(shù)字微波設備內(nèi)部結構示意圖；圖2是本發(fā)明所述的路由同步模塊功能示意圖；圖3是本發(fā)明實施例的數(shù)字微波設備三層接口示意圖；圖4是本發(fā)明實施例的數(shù)字微波設備對外呈現(xiàn)的網(wǎng)管接口示意圖；圖5是本發(fā)明實施例1所述網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法示意圖；圖6(A)是本發(fā)明實施例2所述網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法中數(shù)據(jù)包從廣播口進入示意圖；圖6(B)是本發(fā)明實施例2所述網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法中數(shù)據(jù)包從空口進入示意圖；圖7是本發(fā)明實施例3所述網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法示意圖；圖8是本發(fā)明實施例4所述網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法示意圖；圖9是本發(fā)明實施例5所述網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法示意圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例，對本發(fā)明做進一步詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。首先對本發(fā)明數(shù)字微波設備做進一步詳細說明。圖1是本發(fā)明實施例的數(shù)字微波設備內(nèi)部結構示意圖，如圖1所示，本發(fā)明數(shù)字微波設備包括：中央處理器CPU102、交換芯片SWITCH103、調(diào)制解調(diào)器MODEM104和路由同步模塊SYNRC105。圖1中，CPU102與MODEM104之間的連線表示IDU內(nèi)部通訊通道，SWITCH103與MODEM104之間的連線表示IDU中網(wǎng)管數(shù)據(jù)傳輸路徑。因為數(shù)字微波設備是成對傳輸數(shù)據(jù)的，所以對應的還有另一個相同的設備，兩個設備構成一跳微波傳輸鏈路。在網(wǎng)管數(shù)據(jù)輸送過程中，中央處理器CPU102負責產(chǎn)生本網(wǎng)元的網(wǎng)管數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)包轉發(fā)過程中查找路由，通過CPU102與SWITCH103之間的接口收發(fā)網(wǎng)管數(shù)據(jù)。交換芯片SWITCH103負責數(shù)據(jù)包的轉發(fā)，具有三層路由和二層轉發(fā)功能，主要功能包括從MODEM104接收數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU102，以及將CPU102產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)送到MODEM104，SWITCH103可以連接兩個以上的MODEM104。MODEM104負責將數(shù)據(jù)包編解碼，送到中頻部分進行發(fā)送，或者解析中頻部分接收到的數(shù)據(jù)。如圖2所示，路由同步模塊SYNRC105負責將CPU102生成的DynamicRoute、ARP和StaticRoute信息同步到SWITCH103中。其中，DynamicRoute信息生成是靠CPU102上運行的OSPF協(xié)議，StaticRoute信息的生成是靠用戶手動配置，ARP信息的生成是靠CPU102計算運行的ARP協(xié)議。需要說明的是，如圖3所示，CPU102與SWITCH103之間只有一個接口interface，該接口配置成三層接口，即能夠收發(fā)IP報文。如圖4所示，微波網(wǎng)元對外呈現(xiàn)了兩種接口，面板口和空口(RadioPort)，面板口屬于broadcast類型端口，可以接入broadcast類型網(wǎng)絡中，空口是點到點類型，可以接入point-to-point類型網(wǎng)絡。下面結合圖5-圖9，以及相應的五個實施例對本發(fā)明網(wǎng)管數(shù)據(jù)路由方法做進一步詳細說明:實施例1如圖5所示，該實施例中，數(shù)據(jù)包從數(shù)字微波設備外部進入交換芯片，且目標MAC地址不是本數(shù)字微波設備。這種包是業(yè)務數(shù)據(jù)，不需要經(jīng)過本數(shù)字微波設備處理，目標地址不是本數(shù)字微波設備的MAC地址，直接進行二層轉發(fā)，數(shù)據(jù)不會進行SWITCH的三層路由過程，不會發(fā)到CPU上去。實施例2如圖6所示，該實施例中，數(shù)據(jù)包從數(shù)字微波設備外部進入交換芯片，目標MAC地址是本數(shù)字微波設備，目標IP地址不是本數(shù)字微波設備。這些包是要經(jīng)過本數(shù)字微波設備路由的，分兩種情況處理：一種是數(shù)據(jù)包從廣播口進入，如圖6(A)所示；一種是數(shù)據(jù)包從空口進入，如圖6(B)所示。1、對于第一種情況，數(shù)據(jù)包從廣播口進入：進入設備的數(shù)據(jù)包在發(fā)送之前先發(fā)起ARP請求；如果請求的地址存在，設備學習到數(shù)據(jù)包中攜帶的目的IP對應的MAC地址；2、對于第二種情況，數(shù)據(jù)包從空口進入：此時SWITCH上沒有學習到目標設備的MAC地址，SWITCH將數(shù)據(jù)包發(fā)送到CPU，主動發(fā)起ARP請求，然后用學習到的MAC地址作為原始數(shù)據(jù)包的目的MAC地址，之后轉發(fā)出去。并且，將新學習到的ARP信息同步到SWITCH，之后再有同樣的數(shù)據(jù)包進入SWITCH時就不用再送到CPU處理。實施例3如圖7所示，本實施例中，數(shù)據(jù)包從設備外部進入交換芯片，目標MAC地址是本設備的MAC地址，且IP地址是本設備。這種包是網(wǎng)管數(shù)據(jù)，目標MAC和IP地址都是本設備，因此SWITCH將數(shù)據(jù)包發(fā)送到本設備CPU進行處理。報文達到SWITCH后先進行一次三層路由查找，目的端口為連接CPU的端口；SWITCH將數(shù)據(jù)包發(fā)到CPU進行本地終結。實施例4如圖8所示，本實施例中，數(shù)據(jù)包從本設備的CPU發(fā)出，發(fā)往面板口上連接設備。則本發(fā)明方法包括如下處理：1、從CPU發(fā)出去的包是網(wǎng)管數(shù)據(jù)包，經(jīng)過CPU上運行的TCP/IP協(xié)議棧處理后，封裝成MAC幀，然后發(fā)到SWITCH；2、交換芯片根據(jù)目的MAC地址進行二層轉發(fā)；3、面板口是廣播口，連接到面板口的設備和本設備在同一個網(wǎng)段內(nèi)，因此不需要路由過程，只需要ARP查找過程，CPU通過發(fā)送ARP請求獲取目標IP的MAC地址。實施例5如圖9所示，本實施例中，數(shù)據(jù)包從本設備的CPU發(fā)出，發(fā)往臨跳設備。則本發(fā)明方法包括如下處理：1、臨跳設備和本設備在不同網(wǎng)段，因此首先查找三層路由，找到下一跳地址的IP地址；2、CPU通過ARP表查找目的IP對應的MAC地址，封裝成二層幀后發(fā)到SWITCH；3、SWITCH根據(jù)目的MAC地址進行二層轉發(fā)。盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領域的技術人員將意識到各種改進、增加和取代也是可能的，因此，本發(fā)明的范圍應當不限于上述實施例。