CN104601495A - 一种扩展物理端口的系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种扩展物理端口的系统，该系统包括：主控模块、交换模块、分光模块和扩口模块；所述主控模块连接至少一个所述交换模块，各个所述交换模块之间独立并接在所述主控模块上；所述交换模块通过所述分光模块与所述扩口模块相连接。能够有效的进行交换系统的物理端口扩展，减少业务转发的级数，提高系统的稳定性，降低成本。

Description

一种扩展物理端口的系统

技术领域

本申请涉及通信领域，特别涉及一种扩展物理端口的系统。

背景技术

随着技术的发展，人们对交换系统物理端口数目的要求越来越高。

现有的交换系统物理端口的扩展一般采用集线器或者多个交换机的级联，但是集线器仅用于扩展物理电口，工作在物理层，无法消除冲突，而多个交换机级联的扩口方式，扩展的端口数量有限，级联的交换机越多，业务转发的级数就越多，导致系统稳定性不高，且成本较高。

因此，如何有效的进行交换系统的物理端口扩展，消除时隙冲突、减少业务转发的级数、提高系统的稳定性，并且降低成本是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种扩展物理端口的系统，解决了现有技术中采用集线器扩展物理端口无法消除冲突的问题以及采用多个交换机级联的方式业务转发的级数比较多，系统稳定性不高，且成本较高的问题。

其具体方案如下：

一种扩展物理端口的系统，该系统包括：

主控模块、交换模块、分光模块和扩口模块；

所述主控模块连接至少一个所述交换模块，各个所述交换模块之间独立并接在所述主控模块上；

所述交换模块通过所述分光模块与所述扩口模块相连接。

上述的系统，优选的，所述交换模块为具有报文转发功能的交换模块。

上述的系统，优选的，当所述主控模块通过所述交换模块向所述扩口模块发送协议报文时，所述交换模块为具有计算所述协议报文驻留时间的功能的交换模块。

上述的系统，优选的，当所述扩口模块通过所述交换模块向所述主控模块发送协议报文时，所述交换模块为具有计算所述协议报文驻留时间功能的交换模块。

上述的系统，优选的，所述分光模块为分光器。

上述的系统，优选的，所述交换模块为交换机。

上述的系统，优选的，所述交换模块为路由器。

上述的系统，优选的，各个所述扩口模块之间通过交替开关激光器的方式发送上行信息。

上述的系统，优选的，所述主控模块和所述扩口模块之间通过所述协议报文实现时间同步。

本申请提供的一种扩展物理端口的系统，该系统包括：主控模块、交换模块、分光模块和扩口模块；所述主控模块连接至少一个所述交换模块，各个所述交换模块之间独立并接在所述主控模块上；所述交换模块通过所述分光模块与所述扩口模块相连接。所述主控模块可以分布式控制多个交换模块下连接的多个扩口模块，利用分光模块进行物理端口的扩展，多个扩口模块通过所述分光模块可以直接连接到所述交换模块的某一个物理端口上，可以实现所述交换模块的一个物理端口扩展到多个用户口，减少了业务转发的级数，提高了系统的稳定性，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的一种扩展物理端口的系统实施例的结构示意图；

图2是本申请的一种扩展物理端口的系统中测距整个过程的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参见图1，本申请提供了一种扩展物理端口的系统实施例，在本实施例中，该系统包括：

主控模块、交换模块、分光模块和扩口模块；所述主控模块连接至少一个所述交换模块，各个所述交换模块之间独立并接在所述主控模块上；所述交换模块通过所述分光模块与所述扩口模块相连接。所述分光模块为分光器。

本申请中，所述主控模块可以通过多个接口并接多个所述交换模块，每个所述交换模块可以通过接口并接多个所述分光模块，每个所述分光模块又可以并接多个所述扩口模块，以便所述交换模块可以供多个所述扩口模块使用。

所述交换模块是指交换机/路由器等具有通用以太网光口且支持对某些特定的协议报文计算端到端驻留时间的模块。

所述主控模块作为整个交换系统的核心，根据每一个所述扩口模块上报的队列状态，采用相应的策略为其分配上行带宽。

所述扩口模块主要完成用户业务的收发，流量的控制及QoS的保证。多个扩口模块通过分光模块互联到交换模块的某一个以太网光口上，可以实现交换模块的一个物理口扩展到NxM个用户口，N表示分光模块的分光比，M表示一个扩口模块带有的用户口数。

本申请提供的一种交换系统，该系统包括：主控模块、交换模块、分光模块和扩口模块；所述主控模块连接至少一个所述交换模块，各个所述交换模块之间独立并接在所述主控模块上；所述交换模块通过所述分光模块与所述扩口模块相连接。所述主控模块可以分布式控制多个交换模块下连接的多个扩口模块，利用分光模块进行物理端口的扩展，多个扩口模块通过所述分光模块可以直接连接到所述交换模块的某一个物理端口上，可以实现所述交换模块的一个物理端口扩展到多个用户口，减少了业务转发的级数，提高了系统的稳定性，降低了成本。

本申请中，所述交换模块为具有报文转发功能的交换模块，凡是能够实现此系统结构扩展物理端口功能的交换模块均可以。

当所述主控模块通过所述交换模块向所述扩口模块发送协议报文时，所述交换模块为具有计算所述协议报文在所述交换模块中驻留时间功能的交换模块。

当所述扩口模块通过所述交换模块向所述主控模块发送协议报文时，所述交换模块为具有计算所述协议报文驻留时间功能的交换模块。

对于本申请提供的扩展物理端口的系统，出于管理的需要，每一个扩口模块都需要一个身份标识，比如模块MAC地址。所述主控模块根据该标识注册每一个所述扩口模块，并分配指定的模块编码号。所述主控模块会定期查询每一个所述扩口模块，如果在设定的时间阈值内得不到响应，则解注册所述扩口模块。

所述交换模块的以太网光口通过所述分光模块与所述扩口模块互联。所述交换模块往所述扩口模块方向的业务是以广播的形式发送的，所述扩口模块只接收属于自己模块编码号的业务报文。

所述扩口模块往所述交换模块方向的业务是以分时复用的形式发送的，某一时刻只有一个扩口模块在往所述交换模块发送业务。

为了实现各扩口模块间分时复用的目的，所述主控模块和所述扩口模块要维护一套同步定时系统。所述主控模块会定期给每一个扩口模块发送定时协议报文，该协议报文从主控模块发出，经过交换模块转发到指定的光口，然后广播给每一个扩口模块。所述扩口模块根据协议报文中的模块编码号，接收属于自己的同步报文并将同步报文中的时戳装载进本地定时器中，从而实现时间同步。

为了进一步减小主从时钟间的实时误差，可选采用频率同步，即实现主控模块、交换模块及扩口模块间的全局频率同步。

在光通路上，所述扩口模块间以交替开关激光器的方式发送上行业务。不同的扩口模块发送的光信号强度、频率及相位略有差异。对于交换模块的接收光口而言，采用的光模块及交换模块本身物理层的CDR模块性能直接影响到上行带宽的利用率。

所述主控模块与所述扩口模块间距离不等且两者之间串接着所述交换模块，所述主控模块要测量出每一个扩口模块与主控模块间的光纤环回延时，才能准确地给每一个扩口模块分配上行时隙窗口。

由于测距报文要经过交换模块转发且每次转发延时不固定，因此在用端口时戳计算光纤环回时延值时，要把交换模块的转发时延补偿掉。

具体的操作是，扩口模块在装载主控模块发过来的T0时戳时，要加上协议报文在交换模块间转发的时延D0。主控模块在计算光纤环回时延时，要减去交换模块的转发延时D1。如图2所示，给出测距的整个过程。首先主控模块在T0时刻发送带有T0时戳值的协议报文给交换模块，交换模块支持对该类协议报文计算驻留时间的功能，并把转发时延值D0放在报文的特定位置。扩口模块接收到交换模块转发过来的协议报文后，从报文中提取T0和D0参数，并把本地的时戳计数器更新为T0+D0。扩口模块在接收到主控模块发送过来的协议报文后产生应答报文，并打上发送时刻T1。交换模块按同样的方式计算驻留时间D1并放到应答报文中。主控模块在T2时刻接收到扩口模块发送的应答报文后，提取报文中的T1和D1参数，就可以计算主控模块与扩口模块间的光纤环回延时值T_{固定环回时延}。

T_{固定环回时延}＝T_downstream0+T_downstream1+T_upstream0+T_upstream1

＝T_response-T_wait-D₀-D₁

＝(T₂-T₀)-(T₁-(T₀+D₀))-D₀-D₁

＝T₂-T₁-D₁

其中，T₀为所述主控模块发送协议报文时刻，T₁为所述扩口模块发送协议报文时刻，T₂为所述主控模块接收协议报文时刻，D₀为所述交换模块下行转发延时，D₁所述交换模块上行转发延时，T_downstream0为所述主控模块到所述交换模块的下行光纤传播延时，T_downstream1为所述交换模块到所述扩口模块的下行光纤传播延时，T_upstream0为所述扩口模块到所述交换模块的上行光纤传播延时，T_upstream1为所述交换模块到所述主控模块的上行光纤传播延时，T_wait为所述扩口模块内部协议报文处理时间，T_response为所述主控模块发出协议报文时刻T₀到所述主控模块接收到所述扩口模块发送的应答报文时刻T₂的差值。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种扩展物理端口的系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种扩展物理端口的系统，其特征在于，该系统包括：

主控模块、交换模块、分光模块和扩口模块；

所述主控模块连接至少一个所述交换模块，各个所述交换模块之间独立并接在所述主控模块上；

所述交换模块通过所述分光模块与所述扩口模块相连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述交换模块为具有报文转发功能的交换模块。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述主控模块通过所述交换模块向所述扩口模块发送协议报文时，所述交换模块为具有计算所述协议报文驻留时间功能的交换模块。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述扩口模块通过所述交换模块向所述主控模块发送协议报文时，所述交换模块为具有计算所述协议报文驻留时间功能的交换模块。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分光模块为分光器。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的系统，其特征在于，所述交换模块为交换机。

7.根据权利要求1、2、3或4所述的系统，其特征在于，所述交换模块为路由器。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，各个所述扩口模块之间通过交替开关激光器的方式发送上行信息。

9.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述主控模块和所述扩口模块之间通过所述协议报文实现时间同步。