CN102055810B

CN102055810B - 以太网设备端口及其链接方法

Info

Publication number: CN102055810B
Application number: CN 201010569161
Authority: CN
Inventors: 党磊
Original assignee: Beijing Star Net Ruijie Networks Co Ltd
Current assignee: Beijing Star Net Ruijie Networks Co Ltd
Priority date: 2010-11-26
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2030-11-26
Also published as: CN102055810A

Abstract

本发明提供一种以太网设备端口及其链接方法。端口包括：物理层芯片、隔离变压器、以及连接控制装置；连接控制装置包括：第一组开关、第二组开关和开关控制电路；第一组开关用于将物理层芯片的接收端与隔离变压器的接收端相连，将物理层芯片的发送端与隔离变压器的发送端相连；第二组开关用于将物理层芯片的接收端与隔离变压器的发送端相连，将物理层芯片的发送端与隔离变压器的接收端相连；开关控制电路用于根据物理层芯片的指示信号，控制第一组开关和第二组开关的通断。方法包括：当以太网设备端口的链接不成功时，通过连接控制装置将连接在以太网设备端口之间的直连线或者交叉线进行强制交叉反转，直至链接成功。

Description

以太网设备端口及其链接方法

技术领域

本发明实施例涉及网络技术领域，尤其涉及一种以太网设备端口及其链接方法。

背景技术

以太网设备端口之间可以通过连接线彼此相连。连接线可以分为两种，一种是直连线，一种是交叉线。一般情况下，路由器等端口较少的设备可以划分在数据终端设备(Data Terminal Equipment，简称为：DTE)中，以太网交换机等端口较多的设备可以划分在数据通讯设备(DataCommunications Equipment，简称为：DCE)中。以太网上的DTE设备与DCE设备之间通过直连线彼此相连，两个DTE设备之间可以通过交叉线彼此相连。

图1为现有技术中使用RJ45接口的连接线示意图，将RJ45接口不带卡扣的一面正对纸面外侧，从左到右的信号线从1至8进行编号。RJ45接口引脚定义如下：1为TX+，数据发送正端；2为TX-，数据发送负端；3为RX+，数据接收正端；6为RX-，数据接收负端。4、5、7和8未用，为空脚。结合图1所示的RJ45接口对直连线与交叉线之间的区别进行如下描述。图2为直连线两端水晶头的线序示意图，图3为交叉线两端水晶头的线序示意图。其中直连线与交叉线之间的区别为交叉线的两端水晶头的线序为：1与3交互连接，以及2与6交互连接。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

如果在建立以太网设备端口之间连接时，如果出现了直连线与交叉线使用错误的时候，且以太网设备端口至少一个工作在强制模式下，造成端口无法链接的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种以太网设备端口及其链接方法，用以解决现有技术中直连线与交叉线使用错误，且以太网设备的端口至少一个处于强制模式下以太网设备端口无法正确链接的问题，实现了以太网设备端口之间的自动链接，操作简单、方便，并且能够有效节约操作成本。

本发明实施例提供一种以太网设备端口，包括：物理层芯片、隔离变压器、以及连接在所述物理层芯片与所述隔离变压器之间的连接控制装置；

所述连接控制装置包括：第一组开关、第二组开关和开关控制电路；

所述第一组开关用于将物理层芯片的接收端与隔离变压器的接收端相连，将物理层芯片的发送端与隔离变压器的发送端相连；

所述第二组开关用于将物理层芯片的接收端与隔离变压器的发送端相连，将物理层芯片的发送端与隔离变压器的接收端相连；

所述开关控制电路用于根据所述物理层芯片的指示信号，控制第一组开关和第二组开关的通断。

本发明实施例还提供了一种以太网设备端口的链接方法，以太网设备端口通过直连线或交叉线彼此相连，包括：当以太网设备端口的链接不成功时，通过所述连接控制装置将连接在以太网设备端口之间的直连线或者交叉线进行强制交叉反转，直至链接成功。

本发明实施例提供的以太网设备端口及其链接方法，通过在物理层芯片与隔离变压器之间设置连接控制装置，该连接控制装置控制物理层芯片的接收端和发送端与隔离变压器的接收端和发送端之间通过不同的方式彼此连接，从而实现端口工作在强制模式下，直连线与交叉线的自动反转，直至链接成功。本方案克服了直连线与交叉线使用错误时端口无法链接的问题，操作简单、方便，并且能够有效节约操作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中使用RJ45接口的连接线示意图；

图2为现有技术中直连线两端水晶头的线序示意图；

图3为现有技术中交叉线两端水晶头的线序示意图；

图4为本发明实施例提供的以太网设备端口的结构简化示意图；

图5为本发明实施例提供的开关控制电路的结构简化示意图；

图6为本发明实施例提供的开关控制电路的电路图；

图7为本发明实施例提供的以太网设备端口的链接方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图4为本发明实施例提供的以太网设备端口的结构简化示意图，如图4所示，该以太网设备端口包括：物理层芯片1，隔离变压器2以及连接在物理层芯片1与隔离变压器2之间的连接控制装置3。其中，连接控制装置3包括：第一组开关31、第二组开关32和开关控制电路33。第一组开关31用于将物理层芯片1的接收端RX与隔离变压器2的接收端RX相连，将物理层芯片1的发送端TX与隔离变压器2的发送端TX相连；第二组开关32用于将物理层芯片1的接收端RX与隔离变压器的发送端TX相连，将物理层芯片1的发送端TX与隔离变压器2的接收端RX相连；开关控制电路33用于根据物理层芯片1的指示信号，控制第一组开关31和第二组开关32的通断。

图5为本发明实施例提供的开关控制电路的结构简化示意图，如图5所示，该开关控制电路包括：接收模块331，控制模块332，延时模块333以及输出模块334。其中，接收模块331用于接收物理层芯片1发送的指示信号；控制模块332用于根据指示信号获得控制信号；延时模块333用于对控制信号进行延时；输出模块334用于将延时后的控制信号作为第一开关控制信号输出给第一组开关31，并将延时后的控制信号取反后作为第二开关控制信号输出给第二组开关32。

具体的，控制模块332包括：第一选通单元和第二选通单元；其中的第一选通单元用于在指示信号为第一值时选通，控制信号保持初始值不变；第二选通单元用于在指示信号为第二值时选通，控制信号为第二开关控制信号。其中的第一值可以为高电平，第二值可以为低电平。还有一种方式下，第一值可以为低电平，第二值可以为高电平。

具体的，延时模块333为RC阻容电路。

下面以一种具体形式的开关控制电路进行详细的说明。如图6所示的开关控制电路的电路图，其中，具体应用到的芯片包括：U1为74LVC125A，U2为74LVC14A。本实施例所涉及到的芯片的具体型号仅用于对开关控制电路进行说明，而并不用以限制本发明的保护范围。物理层芯片1的指示信号可以为指示是否能够LINK(链接)的状态信号。假设当物理层芯片1处于非LINK状态时，LINK信号为高电平，相应的图6中的NOT LINK(未链接)为低电平。此时的LINK信号可以控制芯片U1的4A-＞4Y通道不导通，NOTLINK信号可以控制芯片U1的3A-＞3Y通道导通。假设开关控制电路33在N时刻接收到指示信号，此时的控制信号CTRL状态为正。

控制信号CTRL经过电阻R15和电容C25组成的延时电路后，被延时100ms，产生第一开关控制信号SW_CTRLA，也即在N+100ms时，SW_CTRLA信号与CTRL信号电平相同，为正。

同时在N+100ms这一时刻，SW_CTRLA经过芯片U2的非门变为第二开关控制信号SW_CTRLB，与SW_CTRLA电平相反，为负。

同时在N+100ms这一时刻，SW _TRLB信号由U1的3A-＞3Y通路更新CTRL状态，将其反转，CTRL信号为负。

控制信号CTRL再经过电阻R15和电容C25组成的延时电路后，被延时100ms，产生第一开关控制信号SW_CTRLA，也即在N+200ms时，SW_CTRLA信号与CTRL信号电平相同，为负。

如此循环，第一开关控制信号SW_CTRLA和第二开关控制信号SW_CTRLB每经过100ms就会反转一次，这两个信号分别控制第一组开关和第二组开关，使其不断闭合、断开。其中，可以根据需要的不同限制第一开关控制信号SW_CTRLA为高电平时代表闭合，低电平时断开，第二开关控制信号SW_CTRLB与第一开关控制信号SW_CTRLA的设置相同。

而当物理层芯片1处于LINK状态时，图6中的LINK信号为低电平，而NOT LINK为高电平。此时的LINK信号可以控制芯片U1的4A-＞4Y通道导通，NOT LINK信号可以控制芯片U1的3A-＞3Y通道不导通，这就使得控制信号CTRL不发生改变，因此第一开关控制信号SW_CTRLA和第二开关控制信号SW_CTRLB也就随之处于稳定状态，不会发生反转。

本发明实施例提供的以太网设备端口，通过在物理层芯片与隔离变压器之间设置一连接控制装置，该连接控制装置可以根据物理层芯片的指示信号不断地切换物理层芯片与隔离变压器接收端与发送端之间的连接关系，以使得该以太网设备端口在处于强制工作模式下，仍然能够进行强制交叉反转，且实现端口之间的成功链接。本方案克服了直连线与交叉线使用错误时端口无法链接的问题，操作简单、方便，并且能够有效节约操作成本。

本发明实施例还提供了一种以太网设备端口的链接方法，且通过直连线或者交叉线彼此相连，该方法包括：当以太网设备端口的链接不成功时，通过上述实施例中提供的连接控制装置将连接在以太网设备端口之间的直连线或者交叉线进行强制交叉反转，直至链接成功。

下面结合附图对该以太网设备端口的链接方法进行详细的说明，如图7所示的以太网设备端口的链接方法流程图，该方法包括：

701：在对端以太网设备通过直连线或者交叉线连接到本端以太网设备时，本端以太网设备启动端口的自动协商功能。

702：本端以太网设备端口检查链接是否成功。

如果成功，执行步骤704；

如果不成功，执行步骤703。

703：以太网设备端口通过连接控制装置将交叉线或者直连线进行强制交叉反转，并返回步骤702。

具体的反转方式可以参考上述的端口实施例。

704：判断端口自动协商是否成功。

如果成功，结束；

如果不成功，执行步骤705。

705：将端口的工作模式设置为全双工。

706：周期性统计端口状态信息。

707：判断端口状态信息中的超短包是否超过第一门限值。

如果否，执行步骤706；

如果是，执行步骤708。

其中，超短包可以为长度小于64字节的包。

这里需要说明的是，第一门限可以是根据技术人员的经验值或者合理仿真获得。当超短包的数量小于第一门限值时，可以认为是端口通信正常。当超短包的数量大于第一门限值时，说明两端的端口配置可能不一致，对端的端口可能是半双工模式。这是因为全双工有独占的单向线路，可以随时发送数据，而半双工端口会在数据量增大时因线路总被全双工端口占用而频繁检测到冲突，影响且可能堵塞半双工端口的数据发送。那么，在全双工端口就会收到很多半双工端发来的冲突超短包。所以，当超短包的数量大于第一门限时，说明对端的端口很有可能是半双工模式。为了使对当前对端的端口双工模式是否匹配的判断更加准确，执行步骤708。

因此，此步骤707是可选步骤。也就是说，在执行步骤706后，可以执行707，也可以跳过步骤707而直接执行步骤708。

708：判断端口状态信息中的超短包是否超过第二门限值。

如果否，执行步骤706；

如果是，执行步骤709。

步骤708的主要作用在于：在达到一定数据流量以上时，如果双工模式不匹配，全双工的一端会随时发送数据，而频频与半双工端口发送的数据相冲突。而半双工端口在发现冲突时会停止发送数据，所以会在线路中产生大量不完整的数据包。但是，如果不完整的数据包没有达到第二门限时，说明数据并未达到一定的流量，此时线路中产生的错误包不一定是由于检测到冲突而停止发送的超短包，可能是网络中其他因素导致的，例如对端设备在启动时所产生的错误包等。所以，第二门限的设定以及判断收发包数量是否大于此第二门限，可以更为准确地判断对端的端口双工模式是否匹配。

709：将端口的工作模式设置为半双工，结束。

本发明实施例提供的以太网设备端口的链接方法，通过使用在物理层芯片与隔离变压器之间设置一连接控制装置的以太网设备端口，该连接控制装置可以根据物理层芯片的指示信号不断地切换物理层芯片与隔离变压器接收端与发送端之间的连接关系，以使得该以太网设备端口在处于强制工作模式下，仍然能够进行强制交叉反转，且实现端口之间的成功链接。本方案克服了直连线与交叉线使用错误时端口无法链接的问题，操作简单、方便，并且能够有效节约操作成本。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种以太网设备端口，其特征在于，包括：物理层芯片、隔离变压器、以及连接在所述物理层芯片与所述隔离变压器之间的连接控制装置；

所述开关控制电路用于根据所述物理层芯片的指示信号，控制第一组开关和第二组开关的通断；所述指示信号为指示所述端口能否链接的状态信号；

其中，所述开关控制电路包括：接收模块、控制模块、延时模块和输出模块；

所述接收模块用于接收所述物理层芯片发送的指示信号；

所述控制模块用于根据所述指示信号获得控制信号；

所述延时模块用于对所述控制信号进行延时；

所述输出模块用于将延时后的控制信号作为第一开关控制信号输出给第一组开关，并对所述延时后的控制信号进行取反作为第二开关控制信号输出给第二组开关。

2.根据权利要求1所述的以太网设备端口，其特征在于，所述控制模块包括：第一选通单元和第二选通单元；

所述第一选通单元用于在所述指示信号为第一值时选通，控制信号保持初始值不变；

所述第二选通单元用于在所述指示信号为第二值时选通，控制信号为第二开关控制信号。

3.根据权利要求2所述的以太网设备端口，其特征在于，所述第一值为高电平，所述第二值为低电平；或者，所述第一值为低电平，所述第二值为高电平。

4.根据权利要求1所述的以太网设备端口，其特征在于，所述延时模块为RC阻容电路。

5.一种如权利要求1所述的以太网设备端口的链接方法，彼此链接的以太网设备端口通过直连线或交叉线彼此相连，其特征在于，包括：

当以太网设备端口的链接不成功时，通过所述连接控制装置将连接在以太网设备端口之间的直连线或者交叉线进行强制交叉反转，直至链接成功。

6.根据权利要求5所述的以太网设备端口的链接方法，其特征在于，链接成功后还包括：所述以太网设备端口间进行自协商；

如果自协商不成功，将所述以太网设备端口的工作状态设置为全双工，并统计端口状态信息；

当端口状态信息异常时，将所述以太网设备端口的工作状态设置为半双工。

7.根据权利要求6所述的以太网设备端口的链接方法，其特征在于，所述端口状态信息异常包括：

如果端口超短包超过预先设置的第二门限值，则所述端口状态异常。

8.根据权利要求7所述的以太网设备端口的链接方法，其特征在于，所述端口超短包的长度小于64字节。