專利名稱：實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)以網(wǎng)交換機(jī)堆疊的方法。
另外，還有一種堆疊技術(shù)方案是采用專用的堆疊板及專用堆疊電纜完成堆疊，專用的堆疊板為并行驅(qū)動(dòng)傳輸，線路較為復(fù)雜，需要使用專用的連接器及芯數(shù)較多的線纜，成本也比較高，并且該方法實(shí)現(xiàn)堆疊設(shè)計(jì)復(fù)雜、功耗較大。如

圖1所示，通用的與以太網(wǎng)交換機(jī)交換芯片相連的千兆總線的標(biāo)準(zhǔn)一般為TBI(10位接口)和GMII(千兆媒體網(wǎng)關(guān)接口)兩種，兩種總線均為并行總線，其中，收發(fā)數(shù)據(jù)線各10根，再加上時(shí)鐘、電源、地等，至少需要將26根信號(hào)進(jìn)行傳輸。大多的實(shí)現(xiàn)方案是采用電平轉(zhuǎn)換芯片，如DS90CR217/218等，將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)VDS(低電平差分信號(hào))并行差分信號(hào)進(jìn)行傳輸，傳輸過(guò)程中需要較多的差分線，典型需要8對(duì)進(jìn)行傳輸；由于傳輸?shù)男盘?hào)線較多，如典型22-26芯，導(dǎo)致插頭、插座、電纜等均比較昂貴。而且，專用的堆疊板傳輸距離較近，多為0.5米-1米。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的方法，包括(1)將以太網(wǎng)交換機(jī)輸出的千兆并行信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為千兆串行信號(hào)，并將該千兆串行信號(hào)經(jīng)線纜傳輸至需要與該以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的另一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)；(2)對(duì)于接收與該以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的另一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)發(fā)送來(lái)的千兆串行信號(hào)，則將該千兆串行信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為千兆并行數(shù)據(jù)信號(hào)，接入該以太網(wǎng)交換機(jī)。
所述的串行信號(hào)線與轉(zhuǎn)換電路間設(shè)有耦合電容。
所述的實(shí)現(xiàn)堆疊的以太網(wǎng)交換機(jī)間串行信號(hào)的傳輸采用的是6芯線纜，6芯線纜通過(guò)6芯的通用串行總線插座相連。
所述的轉(zhuǎn)換電路采用的是千兆物理層芯片。
所述的千兆物理層芯片為HDMP-1636A。
所述的以太網(wǎng)交換機(jī)中交換芯片的千兆接口與HDMP-1636A芯片的TX0-TX9及RX0-RX9管腳相連，HDMP-1636A芯片的兩個(gè)接收串行信號(hào)管腳DIN和兩個(gè)發(fā)送串行信號(hào)的管腳分別通過(guò)線纜及耦合電容C與6芯通用串行總線插座相連，6芯通用串行總線插座與另一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)引出的相應(yīng)線纜相連。
所述的以太網(wǎng)交換機(jī)的數(shù)據(jù)線中設(shè)有堆疊后的以太網(wǎng)交換機(jī)工作狀態(tài)識(shí)別信號(hào)，工作狀態(tài)識(shí)別信號(hào)通過(guò)10位接口總線上交給上層以太網(wǎng)交換機(jī)的交換芯片進(jìn)行判斷處理，然后將相應(yīng)信號(hào)下發(fā)至工作狀態(tài)指示燈，工作狀態(tài)指示燈包括線路連接狀態(tài)指示燈和數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)指示燈。
本發(fā)明采用了將以太網(wǎng)交換機(jī)的并行信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行信號(hào)進(jìn)行傳輸，以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的技術(shù)方案。該技術(shù)方案省去了現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊時(shí)所應(yīng)用的光器件及通常采用的網(wǎng)口變壓器，降低了實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的成本。而且，本發(fā)明采用了高速差分信號(hào)進(jìn)行信號(hào)的傳輸，傳輸距離可達(dá)3米，較現(xiàn)有技術(shù)中的信號(hào)傳輸距離0.5-1米有了很大程度的提高。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案中只需選用通用的插頭、插座、線纜等普通的廉價(jià)器件即可實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)的堆疊需求，這就進(jìn)一步降低了實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的成本。同時(shí)，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案還具有支持電纜的熱插拔、具備良好的抗靜電能力等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中另設(shè)計(jì)了顯示線路連接和數(shù)據(jù)收發(fā)工作狀態(tài)的兩個(gè)狀態(tài)指示燈，以指示堆疊模塊的工作狀態(tài)，方便維護(hù)人員掌握堆疊后的以太網(wǎng)交換機(jī)的工作狀態(tài)。
本發(fā)明所提供的一種實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的方法，是將以太網(wǎng)交換機(jī)輸出的千兆并行10位接口信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為千兆串行1.25G收發(fā)差分信號(hào)，并將該千兆串行信號(hào)經(jīng)線纜傳輸至需要與該以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的另一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)；同樣，對(duì)于接收與該以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的另一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)發(fā)送來(lái)的千兆串行信號(hào)，則將其通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為千兆并行信號(hào)，接入該以太網(wǎng)交換機(jī)。將以太網(wǎng)交換機(jī)的并行信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行信號(hào)進(jìn)行傳輸，可以大大降低傳輸線路的復(fù)雜程度，并降低堆疊成本，保證信號(hào)傳輸距離。
本發(fā)明的具體實(shí)施電路原理圖參見(jiàn)圖3，以太網(wǎng)交換機(jī)中交換芯片的千兆接口與HDMP-1636A芯片的TX0-TX9及RX0-RX9管腳相連，HDMP-1636A芯片的兩個(gè)接收串行信號(hào)管腳DIN和兩個(gè)發(fā)送串行信號(hào)的管腳DOUT分別通過(guò)耦合電容C與6芯通用串行總線插座相連；6芯通用串行總線插座通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的6芯IEEE1394線纜與另一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)引出的相應(yīng)線纜相連，通用串行總線插座選用的是MOLEX公司的型號(hào)為53460-0611的總線插座。HDMP-1636A可將其TX0-TX9管腳連接的千兆TBI標(biāo)準(zhǔn)總線所傳輸?shù)牟⑿行盘?hào)轉(zhuǎn)換為高速串行信號(hào)，并經(jīng)芯片的DOUT管腳及耦合電容傳輸至6芯USB插座，再經(jīng)IEEE1394線纜傳輸至另一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)的接口板；同時(shí)可將DIN管腳接收的串行信號(hào)轉(zhuǎn)換為并行信號(hào)由RX0-RX9管腳發(fā)送至與其相連的以太網(wǎng)交換機(jī)的交換芯片，完成以太網(wǎng)交換機(jī)間的千兆互連，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊；本發(fā)明使用IEEE1394標(biāo)準(zhǔn)的6芯線纜中的兩對(duì)差分線作為信號(hào)傳輸線，6芯線纜的另兩根電源線則全部用作地線，以進(jìn)一步提高信號(hào)的傳輸質(zhì)量。
上述本發(fā)明的具體實(shí)施方案中HDMP-1636A芯片對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的具體處理過(guò)程為HDMP-1636A的發(fā)送部分接收10位寬125MHz的TTL并行信號(hào)，并行信號(hào)在125MHz參考時(shí)鐘的上升沿被鎖存到數(shù)據(jù)寄存器中，并將其轉(zhuǎn)換為一對(duì)1250MHz的高速PECL串行數(shù)據(jù)流；HDMP-1636A的接收部分接收1250MHz的串行數(shù)據(jù)流，并恢復(fù)出串行時(shí)鐘和數(shù)據(jù)，然后將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成10位TTL并行數(shù)據(jù)信號(hào)輸出。本發(fā)明還可應(yīng)用與HDNMP-1636A芯片具有相似功能的其他芯片對(duì)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，如TI公司的TNETE2201BPJD，VITESSE公司的VSC7123等千兆物理層芯片，均可用于實(shí)施本發(fā)明。
串行傳輸線路與千兆物理層芯片為HDMP-1636A間的耦合電容的設(shè)置可以保證系統(tǒng)所需的高速信號(hào)的傳輸質(zhì)量，并且由于耦合電容C切斷了直流泄放回路，電纜上沒(méi)有直流電流流過(guò)，可以有效抵抗兩臺(tái)設(shè)備之間的電位差，以支持線纜的熱插拔，另外，由于線纜兩端均具有隔直流電容，切斷了直流的靜電泄放回路，且HDMP-1636A芯片具備抗2KV ESD靜電的能力，可以有效保護(hù)芯片，整個(gè)系統(tǒng)具備良好的抗靜電的能力。
以太網(wǎng)交換機(jī)的數(shù)據(jù)線中設(shè)有堆疊后的以太網(wǎng)交換機(jī)工作狀態(tài)識(shí)別信號(hào)，工作狀態(tài)識(shí)別信號(hào)通過(guò)10位接口總線上交給上層以太網(wǎng)交換機(jī)的交換芯片進(jìn)行判斷處理，然后將相應(yīng)信號(hào)下發(fā)至工作狀態(tài)指示燈，工作狀態(tài)指示燈包括線路連接狀態(tài)指示燈和數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)指示燈，以方便維護(hù)人員掌握堆疊后的以太網(wǎng)交換機(jī)的工作狀態(tài)。
應(yīng)用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的過(guò)程中，盡管千兆物理層芯片HDMP-1636A的輸出采用了高速差分PECL(正電源發(fā)射極耦合邏輯)串行信號(hào)，具備良好的驅(qū)動(dòng)能力。但設(shè)計(jì)中仍需要考慮PCB(印刷線路板)、插座、電纜的阻抗匹配，才能保證有效的傳輸距離。本發(fā)明應(yīng)用于華為公司的Quidway S3526以太網(wǎng)交換機(jī)中，印刷線路板走線、接插件、線纜的阻抗為110歐姆，單線對(duì)地阻抗為55歐姆。PCB的阻抗設(shè)計(jì)、通用串行總線接插件、IEEE 1394線纜的組合應(yīng)用正好滿足了信號(hào)傳輸?shù)淖罴哑ヅ?，從而保證了本發(fā)明的傳輸距離，通過(guò)0.5米、1米、3米的電纜進(jìn)行了千兆交換性能測(cè)試，線速測(cè)試全部通過(guò)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的方法，包括(1)將以太網(wǎng)交換機(jī)輸出的千兆并行信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為千兆串行信號(hào)，并將該千兆串行信號(hào)經(jīng)線纜傳輸至需要與該以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的另一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)；(2)對(duì)于接收與該以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的另一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)發(fā)送來(lái)的千兆串行信號(hào)，則將該千兆串行信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為千兆并行數(shù)據(jù)信號(hào)，接入該以太網(wǎng)交換機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的方法，其特征在于所述的串行信號(hào)線與轉(zhuǎn)換電路間設(shè)有耦合電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的方法，其特征在于所述的實(shí)現(xiàn)堆疊的以太網(wǎng)交換機(jī)間串行信號(hào)的傳輸采用的是6芯線纜，6芯線纜通過(guò)6芯的通用串行總線插座相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的方法，其特征在于所述的轉(zhuǎn)換電路采用的是千兆物理層芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的方法，其特征在于所述的千兆物理層芯片為HDMP-1636A。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3或5所述的實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的方法，其特征在于所述的以太網(wǎng)交換機(jī)中交換芯片的千兆接口與HDMP-1636A芯片的TX0-TX9及RX0-RX9管腳相連，HDMP-1636A芯片的兩個(gè)接收串行信號(hào)管腳DIN和兩個(gè)發(fā)送串行信號(hào)的管腳分別通過(guò)線纜及耦合電容C與6芯通用串行總線插座相連，6芯通用串行總線插座與另一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)引出的相應(yīng)線纜相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的方法，其特征在于所述的以太網(wǎng)交換機(jī)的數(shù)據(jù)線中設(shè)有堆疊后的以太網(wǎng)交換機(jī)工作狀態(tài)識(shí)別信號(hào)，工作狀態(tài)識(shí)別信號(hào)通過(guò)10位接口總線上交給上層以太網(wǎng)交換機(jī)的交換芯片進(jìn)行判斷處理，然后將相應(yīng)信號(hào)下發(fā)至工作狀態(tài)指示燈，工作狀態(tài)指示燈包括線路連接狀態(tài)指示燈和數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)指示燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的方法。該方法為將以太網(wǎng)交換機(jī)輸出的千兆并行信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為千兆串行信號(hào)，再將該千兆串行信號(hào)經(jīng)線纜傳輸至需要與該以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的另一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)；而當(dāng)以太網(wǎng)交換機(jī)接收與該以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的另一臺(tái)以太網(wǎng)交換機(jī)發(fā)送來(lái)的千兆串行信號(hào)，則將千兆串行信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為千兆并行數(shù)據(jù)信號(hào)，接入該以太網(wǎng)交換機(jī)。本發(fā)明大大降低了實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)交換機(jī)堆疊的成本，并可使信號(hào)傳輸距離達(dá)3米，較現(xiàn)有技術(shù)中的信號(hào)傳輸距離0.5－1米有了很大程度的提高。本發(fā)明還具有支持電纜的熱插拔及良好的抗靜電能力等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L12/24GK1412974SQ0211789
公開(kāi)日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2002年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月27日
發(fā)明者柳義利, 黃自亮, 王 鋒 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司