CN105187221A - 连接交换机与接入点ap的适配器和网络通信系统 - Google Patents

连接交换机与接入点ap的适配器和网络通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通信技术领域,公开了连接交换机与接入点AP的适配器和网络通信系统。所述适配器包括:至少两个千兆以太网接口GE、以及至少一个n?GE,其中,n?GE包括2.5GE、5GE或10GE,所述适配器的n?GE用于与所述交换机的n?GE连接;所述适配器的GE用于与所述AP的GE分别连接;所述适配器用于在所述交换机和所述AP间转发数据。本发明能够使用多个GE的AP,实现多GE的AP与交换机的链接,进而提高AP的上链带宽。

Description

连接交换机与接入点AP的适配器和网络通信系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体地,涉及一种连接交换机与接入点AP的适配器和网络通信系统。
背景技术
AP(接入点,AccessPoint)的应用方案一般由交换机、建筑中的布线和AP部署这三个部分组成。现有技术中,使用的AP多数是单GE(千兆以太网接口,GigabitEthernet)。应用方案包括:
以太网接入交换机:作为AP上链的交换机,提供1000BASE-T接入端口连接到AP,一般支持POE(以太网供电,PowerOverEthernet)功能,通常有15W、30W或者4PPOE(四线以太网供电)等形式。其中,AP向交换机发送数据的链路称为上链链路,交换机向AP发送数据的链路称为下链链路。
布线:用来连接交换机和部署在楼房中各个位置的AP,一般安装的是CAT5E/6/6A这几种类型的非屏蔽双绞线,最大长度100m。为了能达到10年以上的使用时间,现在新安装的双绞线一般选择CAT6A这种类型,以支持未来的10G速率以太网。
AP:即无线接入点,作为无线介质到有线介质的接入点,AP和以太网交换机间通过布线建立1000BASE-T链路互连,实现POE供电及数据传输。
随着无线传输标准由802.11n向802.11ac迁徙,802.11acwave1的速率将由802.11n的600Mbps提升到最高1.3Gbps,而现在普遍使用的AP聚合速率只有1Gbps。因此,现有技术中出现无法满足上链带宽要求的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种连接交换机与接入点AP的适配器和网络通信系统,上述适配器和系统能够解决或者至少部分地解决所述技术问题。
为了实现上述目的,本发明提供一种连接交换机与接入点AP的适配器,所述适配器包括:至少两个千兆以太网接口GE、以及至少一个nGE,其中,nGE包括2.5GE、5GE或10GE,
所述适配器的nGE用于与所述交换机的nGE连接;
所述适配器的GE用于与所述AP的GE分别连接;
所述适配器用于在所述交换机和所述AP间转发数据。
优选地,所述适配器还包括:第一物理模块、介质访问控制MAC模块和第二物理模块,
所述第一物理模块用于在所述适配器的nGE与所述MAC模块间传输数据;
所述第二物理模块用于在所述适配器的GE与所述MAC模块间传输数据;
所述MAC模块用于对所述适配器的nGE和GE接收的数据进行转发。
优选地,所述适配器还包括第一受电装置PD;
所述适配器的nGE用于接收所述交换机通过四线以太网供电4PPOE的两对供电线传输的供电,将一对供电线的供电传输给所述适配器的至少两个GE中的一个GE,将另一对供电线的供电传输给所述第一PD;
所述第一PD用于接收所述另一对供电线的供电并为所述适配器供电;
所述适配器的GE用于在接收到所述一对供电线的供电时,通过连接的所述AP的GE将供电传输给所述AP的第二PD。
优选地,所述适配器还包括:二极管整流桥和电源模块DC-DC;
所述二极管整流桥用于接收所述另一对供电线的供电,将所述供电的电流整流后传输给所述第一PD;
所述DC-DC用于将所述第一PD输出的电流分成多路电流,为所述适配器供电。
根据本发明的另一方面还提供了一种网络通信系统,所述系统包括:具有至少两个千兆以太网接口GE的接入点AP、具有至少一个nGE的交换机、以及具有至少一个nGE和至少两个GE的适配器,其中,nGE包括2.5GE、5GE或10GE,
所述交换机的nGE与所述适配器的nGE连接;
所述适配器的GE与所述AP的GE分别连接;
所述适配器用于在所述交换机和所述AP间转发数据。
优选地,所述适配器还包括:第一物理模块、介质访问控制MAC模块和第二物理模块,
所述第一物理模块用于在所述适配器的nGE与所述MAC模块间传输数据;
所述第二物理模块用于在所述适配器的GE与所述MAC模块间传输数据;
所述MAC模块用于对所述适配器的nGE和GE接收的数据进行转发。
优选地,所述交换机包括供电装置PSE,所述适配器包括第一受电装置PD,所述AP包括第二PD;
所述PSE用于在与第一PD和第二PD完成协商后,通过四线以太网供电4PPOE进行供电;
所述适配器的nGE用于接收所述PSE的两对供电线的供电,将一对供电线的供电传输给所述适配器的至少两个GE中的一个GE,将另一对供电线的供电传输给所述第一PD;
所述第一PD用于接收所述另一对供电线的供电并为所述适配器供电;
所述适配器的GE用于在接收到所述一对供电线的供电时,通过连接的所述AP的GE将供电传输给所述第二PD;
所述第二PD用于接收所述一对供电线的供电并为所述AP供电。
优选地,所述适配器还包括:二极管整流桥和电源模块DC-DC;
所述二极管整流桥用于接收所述另一对供电线的供电,将所述供电电流整流后传输给所述第一PD;
所述DC-DC用于将所述第一PD输出的电流分成多路电流,为所述适配器供电。
优选地,所述PSE用于当检测到第一PD和第二PD后,将所述两对供电线对应使能位分别置为有效,以对所述两对供电线供电。
优选地,所述PSE用于当检测到第一PD或第二PD断开时,将所述第一PD或第二PD对应的一对供电线的供电切断。
通过上述技术方案,本发明提供了一种适配器,该适配器包括:至少两个千兆以太网接口GE、以及至少一个nGE,其中,nGE包括2.5GE、5GE或10GE。适配器的nGE用于与交换机的nGE连接;适配器的GE用于与AP的GE分别连接;适配器用于在交换机和AP间转发数据,如此能够使用多个GE的AP,实现多GE的AP与交换机的链接,进而提高AP的上链带宽。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明一实施例的网络通信系统的结构图;
图2是本发明一实施例的适配器的结构图;
图3是本发明一实施例的适配器的结构图;
图4是本发明一实施例的网络通信系统的示意图;以及
图5是本发明一实施例中交换机的PSE的供电检测的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明提供了一种连接交换机与AP的适配器,适配器包括:至少两个GE(千兆以太网接口)、以及至少一个nGE,其中,nGE包括2.5GE、5GE或10GE。适配器的nGE用于与交换机的nGE连接。适配器的GE用于与AP的GE分别连接。适配器用于在交换机和AP间转发数据。
举例而言,如图1所示,交换机具有多个2.5GE,位于局域网的中央机房中。适配器靠近AP一侧,适配器具有单个2.5GE和双GE,适配器的单2.5GE与交换机的一个2.5GE通过2.5GBASE-T的网线连接,支持4PPOE,适配器的双GE与AP的双GE通过较短的网线分别连接。适配器将GE接收的AP传输的数据转发到2.5GE传输给交换机,将2.5GE接收的交换机传输的数据转发到GE传输给AP。本实施例中,交换机和适配器中接口不限于2.5GE,其还可以是5GE或10GE。
在本实施例中,利用双GE的AP来提高上链速率,交换机为2.5G交换机,同时在AP端使用一个将2.5GE转换成双GE的适配器,如此,能够在不增加交换机的端口数量,以及不改变建筑物中原有网线布局的情况下,提高AP的上链速率。在AP离机房较远的情况下,如布线长度超过100米,还可用适配器作为中继器,来延长布线距离。
在一实施例中,适配器还包括:第一物理模块、MAC(介质访问控制)模块和第二物理模块。第一物理模块用于在适配器的nGE与MAC模块间传输数据;第二物理模块用于在适配器的GE与MAC模块间传输数据;MAC模块用于对适配器的nGE和GE接收的数据进行转发。
举例而言,如图2所示,适配器的交换部分使用区分物理层和MAC层模式,实现2个千兆速率到2.5G速率的转换。其中,适配器的2个GE与AP连接,并配置为trunk类型(主干类型),2.5GE与交换机连接。第一物理模块通过2.5GBASE-X与MAC模块连接,第二物理模块通过SGMII(串行千兆位媒质独立接口)与MAC模块连接。第一物理模块进行物理层数据的接收和发送,将适配器中单个2.5GE接收的数据传输给MAC模块,以及将MAC模块转发的数据传输给单个2.5GE。第二物理模块进行物理层数据的接收和发送,将适配器中双GE接收的数据传输给MAC模块,以及将MAC模块转发的数据传输给双GE。MAC模块进行MAC层的数据转发,将第一物理模块传输的单个2.5GE接收的数据进行MAC转发,将转发后的数据传输给第二物理模块,通过第二物理模块将转发的数据传输到一个GE或将转发的数据传输给上述两个GE;以及将第二物理模块传输的双GE接收的数据进行MAC转发,将转发后的数据传输给第一物理模块,通过第一物理模块将转发的数据传输到2.5GE。MAC模块在进行MAC层的数据转发时,通过查找MAC地址表,确定转发到2.5GE的接口,将双GE接收的数据转发到2.5GE中,将2.5GE接收的数据通过查找MAC地址表,确定转发到双GE中的哪个GE。
在一实施例中,如图3所示,采用4PPOE方式为适配器和AP供电。适配器还包括第一PD(受电装置)。适配器的nGE(nGE包括2.5GE、5GE或10GE,图3中以2.5GE为例)用于接收交换机通过4PPOE的两对供电线传输的供电,将一对供电线的供电传输给适配器的至少两个GE中的一个GE,将另一对供电线的供电传输给第一PD;第一PD用于接收另一对供电线的供电并为适配器供电;适配器的GE用于在接收到一对供电线的供电时,通过连接的AP的GE将供电传输给AP的第二PD。
如图4所示,适配器还包括:二极管整流桥和电源模块DC-DC。二极管整流桥用于接收另一对供电线的供电,将供电的电流整流后传输给第一PD;DC-DC用于将第一PD输出的电流分成多路电流,为适配器供电。
举例而言,采用4PPOE供电方式提供电源,适配器的2.5GE口支持从交换机受电,且支持4PPOE模式,其中2线用于适配器供电,另外2线在适配器中透传到适配器的一个GE口,从而能够分别为适配器和AP提供30W功率电源。如图4所示,交换机包括支持4PPOE输出的PSE(供电装置),同时使用双绞线的12/36,45/78对线进行供电。在适配器端的2.5GE接收端,使用的是4PPOERJ45,可以接收2对线的供电,2.5GE将其中一对供电线直接透传给适配器的一个GE口,作为供电口,供电GE口连接到AP,通过AP的第二PD给AP供电。另一对供电线经过二极管整流桥、PD和DC-DC后,为适配器提供直流电源。
本实施例中,2对供电线同时给适配器和AP供电,分别提供30W功率电源,利用4PPOE为双负载供电的方法,最大程度上简化了适配器的结构和接口。
本发明提供了一种网络通信系统,系统包括:具有至少两个GE的AP、具有至少一个nGE的交换机、以及具有至少一个nGE和至少两个GE的适配器,交换机的nGE与适配器的nGE连接;适配器的GE与AP的GE分别连接;适配器用于在交换机和AP间转发数据。其中,nGE包括2.5GE、5GE或10GE。
举例而言,如图1所示,本实施例中网络通信系统包括如下设备。
交换机,该交换机为2.5G交换机,向外提供2.5GBASE-T以太网端口,即2.5GE,可向下兼容1000/100/10BASE-T,且支持4PPOE,可同时在12/36,45/78线对上进行POE供电。在本实施例中,AP的上链口数量增加了一倍,但是由于布线没有增加,所以交换机的端口数量没有增加,进而降低了交换机的升级成本。
在本实施例中,建筑物中长距离布线无需改造,原有的CAT5E以及CAT6/6A等线缆均能够在百米长线距离上支持2.5G的速率。
AP采用双GE,在AP端连接适配器,适配器的2个GE口和AP的2个GE口分别用短网线互连,适配器将双GE口转成2.5GE口,适配器的上链口使用原有的布线和机房的交换机互连,适配器和AP均由POE供电。
上述网络通信系统的说明为示例性说明,本发明不限如此。AP可以包括两个或更多个GE,适配器具有相同数量的GE,AP中GE与适配器中GE对应连接。适配器将多个GE转成nGE,nGE不限于2.5GE,还可以为5GE或10GE。适配器的nGE与交换机的nGE连接。
本实施例中,使用适配器能够在提升AP的上链链路速率的同时,缩减基础设施改造的时间和成本,避免布线浪费。
在一实施例中,适配器还包括:第一物理模块、MAC模块和第二物理模块,第一物理模块用于在适配器的nGE与MAC模块间传输数据;第二物理模块用于在适配器的GE与MAC模块间传输数据;MAC模块用于对适配器的nGE和GE接收的数据进行转发。
关于适配器的详细说明请参见前述中描述,在此不再赘述。
在一实施例中,如图4所示,交换机包括PSE,适配器包括第一PD,AP包括第二PD;PSE用于在与第一PD和第二PD完成协商后,通过4PPOE进行供电;适配器的nGE(nGE可包括2.5GE、5GE或10GE,图4中以2.5GE为例)用于接收PSE的两对供电线的供电,将一对供电线的供电传输给适配器的至少两个GE中的一个GE,将另一对供电线的供电传输给第一PD;第一PD用于接收另一对供电线的供电并为适配器供电;适配器的GE用于在接收到一对供电线的供电时,通过连接的AP的GE将供电传输给第二PD;第二PD用于接收一对供电线的供电并为AP供电。
进一步地,适配器还包括:二极管整流桥和DC-DC(电源模块);二极管整流桥用于接收另一对供电线的供电,将供电电流整流后传输给第一PD;DC-DC用于将第一PD输出的电流分成多路电流,为适配器供电。
关于适配器的详细说明请参见前述中描述,在此不再赘述。
由于适配器和AP是传统的AT(IEEE802.3at标准)或AF(IEEE802.3af标准)标准的PD负载,而交换机是4PPOE类型的PSE,在一般情况下,经过负载检测,PSE只会在其中一个线对上供电。因此,为了让PSE能够同时给两个PD负载供电,在检测上电过程中,通过设置一个2bit的使能位,使4PPOE的PSE能够在双PD接口上实现供电。交换机的PSE当检测到适配器的第一PD和AP的第二PD后,将两对供电线对应使能位分别置为有效,以对两对供电线供电。
进一步地,PSE当检测到第一PD或第二PD断开时,将第一PD或第二PD对应的一对供电线的供电切断。
图5是本发明一实施例中交换机的PSE的供电检测的流程图。在步骤S502和步骤S512中,交换机上电后,PSE分别在12/36、45/78两对线上发出检测信号。其中,1-8为以太网网线中电线的标号,在以太网连接中将网线中8根电线进行双绞,形成12、36、45、78四个双绞线。在步骤S504-S510以及步骤S514-S520中,当检测到PD负载时,将相应的使能位4PPOE_EN[1:0]置为1,否则将使能位4PPOE_EN[1:0]置为0。12/36线对对应bit0,45/78线对对应bit1,当检测到PD负载,完成置位后,按照功率分级标准进行功率分级操作。在步骤S522中对使能位4PPOE_EN[1:0]进行判断,当4PPOE_EN[1:0]=00时,执行步骤S524,判定没有检测到PD,不供电。使能位4PPOE_EN[1:0]不为00时,在步骤S526中根据使能位4PPOE_EN[1:0]的数值,进行供电。当4PPOE_EN[1:0]=11时,对12/36线对和45/78线对同时供电,即对适配器和AP进行供电;当4PPOE_EN[1:0]=01时,对12/36线对供电,当4PPOE_EN[1:0]=10时,对45/78线对供电,即仅对AP或适配器中一个设备供电。在供电时,PSE会进行下电检测(步骤S528)。在步骤S530中,判断是否有PD断开,如果检测到设备拔走,或者设备使用外部DC(直流)电源进行供电,则判定PD断开。在步骤S532中,断开对应线对的供电电源。
在本实施例中,对AP和适配器进行POE供电,简化了适配器和AP的结构和接口,节约了技术方案的实现成本。
综上所述,采用本发明中技术方案,利用多GE的AP来提高上链速率,交换机为nG交换机,其中,nGE可包括2.5GE、5GE或10GE,同时在AP端使用一个将nGE转换成多GE的适配器,如此,能够在不增加交换机的端口数量,以及不改变建筑物中原有网线布局的情况下,提高AP的上链速率。在AP离机房较远的情况下,如布线长度超过100米,还可用适配器作为中继器,来延长布线距离,例如,交换机出来的100米长网线连接到适配器的上链口,下链口再用长网线连接AP。此外,通过对AP和适配器进行POE供电,简化了适配器和AP的结构和接口,节约了技术方案的实现成本。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种连接交换机与接入点AP的适配器,其特征在于,所述适配器包括:至少两个千兆以太网接口GE、以及至少一个nGE,其中,nGE包括2.5GE、5GE或10GE,
所述适配器的nGE用于与所述交换机的nGE连接;
所述适配器的GE用于与所述AP的GE分别连接;
所述适配器用于在所述交换机和所述AP间转发数据。
2.根据权利要求1所述的适配器,其特征在于,所述适配器还包括:第一物理模块、介质访问控制MAC模块和第二物理模块,
所述第一物理模块用于在所述适配器的nGE与所述MAC模块间传输数据;
所述第二物理模块用于在所述适配器的GE与所述MAC模块间传输数据;
所述MAC模块用于对所述适配器的nGE和GE接收的数据进行转发。
3.根据权利要求1或2所述的适配器,其特征在于,
所述适配器还包括第一受电装置PD;
所述适配器的nGE用于接收所述交换机通过四线以太网供电4PPOE的两对供电线传输的供电,将一对供电线的供电传输给所述适配器的至少两个GE中的一个GE,将另一对供电线的供电传输给所述第一PD;
所述第一PD用于接收所述另一对供电线的供电并为所述适配器供电;
所述适配器的GE用于在接收到所述一对供电线的供电时,通过连接的所述AP的GE将供电传输给所述AP的第二PD。
4.根据权利要求3所述的适配器,其特征在于,所述适配器还包括:二极管整流桥和电源模块DC-DC;
所述二极管整流桥用于接收所述另一对供电线的供电,将所述供电的电流整流后传输给所述第一PD;
所述DC-DC用于将所述第一PD输出的电流分成多路电流,为所述适配器供电。
5.一种网络通信系统,其特征在于,所述系统包括:具有至少两个千兆以太网接口GE的接入点AP、具有至少一个nGE的交换机、以及具有至少一个nGE和至少两个GE的适配器,其中,nGE包括2.5GE、5GE或10GE,
所述交换机的nGE与所述适配器的nGE连接;
所述适配器的GE与所述AP的GE分别连接;
所述适配器用于在所述交换机和所述AP间转发数据。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述适配器还包括:第一物理模块、介质访问控制MAC模块和第二物理模块,
所述第一物理模块用于在所述适配器的nGE与所述MAC模块间传输数据;
所述第二物理模块用于在所述适配器的GE与所述MAC模块间传输数据;
所述MAC模块用于对所述适配器的nGE和GE接收的数据进行转发。
7.根据权利要求5或6所述的系统,其特征在于,所述交换机包括供电装置PSE,所述适配器包括第一受电装置PD,所述AP包括第二PD;
所述PSE用于在与第一PD和第二PD完成协商后,通过四线以太网供电4PPOE进行供电;
所述适配器的nGE用于接收所述PSE的两对供电线的供电,将一对供电线的供电传输给所述适配器的至少两个GE中的一个GE,将另一对供电线的供电传输给所述第一PD;
所述第一PD用于接收所述另一对供电线的供电并为所述适配器供电;
所述适配器的GE用于在接收到所述一对供电线的供电时,通过连接的所述AP的GE将供电传输给所述第二PD;
所述第二PD用于接收所述一对供电线的供电并为所述AP供电。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述适配器还包括:二极管整流桥和电源模块DC-DC;
所述二极管整流桥用于接收所述另一对供电线的供电,将所述供电电流整流后传输给所述第一PD;
所述DC-DC用于将所述第一PD输出的电流分成多路电流,为所述适配器供电。
9.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述PSE用于当检测到第一PD和第二PD后,将所述两对供电线对应使能位分别置为有效,以对所述两对供电线供电。
10.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述PSE用于当检测到第一PD或第二PD断开时,将所述第一PD或第二PD对应的一对供电线的供电切断。
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