[发明专利]以太网降速传输系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于安防监控领域，具体涉及一种100Mbps以太网降速传输系统及方法。

背景技术

以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准以太网(10Mbps)、快速以太网(100Mbps)、千兆以太网(1000Mbps)和10G以太网，它们都符合IEEE802.3系列标准规范。

在安防监控系统中也涉及到以太网的应用，但千兆以太网的大规模应用还存在和标准以太网、快速以太网的兼容性问题，所以目前一般采用100Mbps快速以太网。为了实现快速以太网的媒介传输，发射端以太网芯片需要对100Mbps数据进行编码，实际传输中的以太网信息为125Mbps，增加的25Mbps用于发送允许TXEN信号的传输，以帮助系统判断何时数据是有效的，何时是无效的。接收端以太网芯片做相反的工作，对125Mbps以太网信息进行变换解码，这样，实际上占用了125Mbps的带宽来完成100Mbps以太网信息的媒介传输。

由于行业特殊性，安防监控系统视频数据量极大，目前其大量采用的数据传输设备为光端机，而光端机中光模块的传输速率是受限的，当需要同时传输视频信号，以太网信号以及安防监控系统中所产生的其他信号时，由于带宽受限，而选用高标称速率的光模块的成本将成倍增加，因此，快速以太网25Mbps的额外带宽占用成为极大的浪费，使得带宽利用率降低了。

发明内容

本发明目的在于提供一种以太网降速传输系统及方法，有效地解决现有技术中安防监控系统带宽利用率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种以太网降速传输系统，包括发送端和接收端，所述发送端包括以太网芯片和发送单元，接收端包括以太网芯片和接收单元，所述发送单元和接收单元通过传输媒质(如光纤等)进行数据交换；其特征在于，

所述发送端还包括以太网数据变换单元，该以太网数据变换单元和发送端的以太网芯片相连，用于根据发送端的以太网芯片发来的标准以太网信号的TXEN信号为数据包TXD[3:0]添加包头和包尾(即起始标识和结束标识)，并根据数据包添加长度信息和校验信息，去除TXEN信号并发送数据包到发送单元；

所述接收端还包括以太网数据还原单元，该以太网数据还原单元根据所述接收单元发来的数据包的包头、包尾、长度信息和校验信息将数据包还原成标准以太网信号发送到接收端的以太网芯片。

上述系统中，所述以太网数据变换单元包括数据包包头生成器、帧长度信息生成器、帧校验信息生成器、数据包包尾生成器、同步检测模块、长度提取模块；所述同步检测模块用于判断TXEN信号的上升沿，当TXEN信号上升沿事件发生时，同步检测模块发送开始信号到数据包包头生成器；所述数据包包头生成器用于为数据包TXD[3:0]添加包头并将添加了包头的数据包发送到帧长度信息生成器；所述长度提取模块用于提取数据包TXD[3:0]的长度信息，并将该长度信息发送给帧长度信息生成器和帧校验信息生成器；所述帧长度信息生成器用于根据长度提取模块提取的长度信息在添加了包头的数据包的包头后添加该长度信息，并将添加了长度信息的数据包发送到帧校验信息生成器；帧校验信息生成器用于根据数据包和长度提取模块提取的长度信息生成校验信息添加在添加了长度信息的数据包后，并将添加了校验信息的数据包发送到数据包包尾生成器；数据包包尾生成器根据同步检测模块检测到的TXEN信号的下降沿为添加了校验信息的数据包添加包尾后发送到发送单元。

上述系统中，所述以太网数据还原单元包括数据包包头检测器、包长度提取器、帧校验生成器、帧校验检测器、数据包包尾检测器、RXDV(接收数据有效指示)生成器；所述数据包包头检测器用于检测数据包的包头并发送包头后的数据包到包长度提取器；包长度提取器用于提取包头后的数据包的长度信息并将该长度信息后的数据发送到帧校验生成器；帧校验生成器用于根据长度信息后校验信息前的数据(即TXD[3:0]或TXD[3:0]变换后的有效数据)生成校验信息并将长度信息后的数据发送到帧校验检测器；帧校验检测器用于对包尾前数据中的校验信息和帧校验生成器生成的校验信息进行一致性判断，判断一致后发送数据到数据包包尾检测器；数据包包尾检测器用于提取数据的包尾并判断包尾是否正确，判断包尾正确后发送数据(RXD[3:0]，与TXD[3:0]相同)到接收端的以太网芯片；RXDV生成器用于根据数据包包头检测器和数据包包尾检测器的检测结果生成RXDV信号发送到接收端的以太网芯片。