CN109309636A - 网络交换机 - Google Patents

Abstract

一种网络交换机，该网络交换机包括多个以太网供电端口（2、3）、至少第一电力线通信端口（4、5）、存储具有多个条目的路由表的控制器（10），每一个条目指定用于数据分组的目标地址的目标端口，控制器（10）通信地耦合到端口（2‑5）中的每一个，控制器（10）被配置成：接收入站信号，对所接收的入站信号进行解调，从至少一个经解调的入站信号产生至少一个数据分组并且确定所述至少一个数据分组的目标地址，在路由表中查找所确定的目标地址以确定目标端口（2‑5），从所述至少一个数据分组产生针对目标端口所调制的出站信号，将经调制的出站信号发送给目标端口（2‑5）。

Description

网络交换机

背景技术

本公开涉及网络交换机，并且特别地涉及结合（incorporate）路由功能性的网络交换机。本公开集中在具有连接到以太网供电（Power-over-Ethernet）网络的端口并且具有结合电力线通信的端口的网络交换机上。

在诸如工业建筑之类的结构的调试期间，大量器具需要安装和配置。典型的器具因此包括但不限于用于加热、通风、空气调节的装置，灯，遮蓬，和/或控制设备。当需要配置这样的器具时，功能计算机网络经常不可用。常见的变通方法解决方案利用用于电力线通信的适配器。用于以上器具的网络连接因而经由电力线通信而建立。

用于以太网供电（PoE）的系统将联网和电力的（直流）分配组合。可应用的IEEE802.3ax和其它标准覆盖高达25.5瓦特功率的分配。设想了更高量的功率，诸如51瓦特、71瓦特和/或90瓦特，由此使得能够实现许多潜在用途。出于这些原因，诸如新构造的商业和/或工业建筑之类的新结构经常提供以太网供电系统。

常见的CAT-5(e)和/或CAT-6和/或CAT-7线缆依赖四对双绞铜导线（wire）。存在用于电力通过这样的线缆的传输的各种方案。称为替代方案A的第一方案利用四对中的两对用于电力传输。相同的导线被用于电力传输和用于网络业务（traffic）。第二方案依赖分离的导线用于电力传输和用于网络业务。后面的方案通常被称为替代方案B。以太网供电系统典型地依赖诸如注册插座之类的端口用于与PoE网络对接。作为非限制性示例，器具可以经由类型RJ45注册插座连接到以太网供电网络。坚固耐用类型的这样的插座可用于恶劣的环境。

用于电力线通信（PLC）的系统还将联网和电力的（交流）分配组合。它们通过将经调制的载波信号添加到普通的50Hz或60Hz电力信号而如此做。载波信号的频率典型地被选择成以便避免与普通的50Hz或60Hz电力信号的干扰。而且，数据传输的带宽被选择成与沿电力线的衰减以及与指定的数据率相当。用于电力线通信的系统典型地依赖诸如PLC适配器之类的端口来连接到PLC网络。电力线通信适配器插头插入到电源插座中以连接到PLC网络。

欧洲专利申请EP3128679A1于2016年5月10日提交并且于2017年2月8日公布。EP3128679A1教导了一种用于电力线通信和以太网供电的耦合器。EP3128679A1的公开内容允许多个以太网供电节点耦合到电力线通信总线。EP3128679A1没有教导具有路由功能性的网络交换机。

专利申请13/211187于2011年8月16日提交并且于2013年2月21日作为US2013/0044827A1而公布。US2013/0044827A1涉及经由电力线的通信并且涉及硬件实现。为此目的，US2013/0044827A1教导了一种具有电力供应110、具有电力线112并且具有负载118的系统100。US2013/0044827A1设想电力线112包括网络线缆，诸如CAT-6以太网线缆。系统100可以特别地形成以太网供电分配系统的一部分。US2013/0044827A1没有公开具有路由功能性的、提供用于以太网供电的端口以及用于电力线通信的端口的网络交换机。

本公开在商业和/或工业和/或住宅结构的技术调试方面上进行改进。本公开还旨在提供用于以太网供电系统并且用于电力线通信的结合路由功能性的网络交换机。

发明内容

本公开提供了一种具有第一多个端口的网络交换机。这些端口中的每一个被配置成连接到以太网供电网络。网络交换机还至少提供第二端口和/或第二多个端口。第二端口或者这些端口中的每一个被配置成使用电力线通信而连接到网络。网络交换机还结合处理器，所述处理器连接到第一多个端口中的每一个端口，并且连接到第二端口或者连接到第二多个端口。网络交换机还提供路由功能性。也就是说，处理器被配置成确定到达设备的任何端口的分组的目标地址。处理器然后确定选自第一多个端口以及选自第二端口或者选自第二多个端口的目标端口。处理器最后将经分析的分组转发给目标端口。

如本文中公开的网络交换机使得能够在没有功能计算机网络的结构中实现通过以太网供电网络的通信。作为非限制性示例，网络交换机可以连接到电力供应，诸如电源插座。网络交换机同时使用电源插座经由电力线通信建立计算机网络。网络交换机还连接到（CAT-5或CAT-6、双绞线）线缆，并且经由以太网供电建立计算机网络。根据即时公开（instant disclosure）的交换设备因而在结构的调试期间提供在减少的努力方面的益处。根据即时公开的交换设备还将PoE和PLC二者的单独优点组合到新的技术原理中并且由此避免相应弱点。

以上问题通过根据本公开的主要权利要求的网络交换机和方法而解决。本公开的优选实施例由从属权利要求所覆盖。

本公开的相关目的是根据计算机联网的七层开放系统互连（OSI）模型的网络层而提供一种具有路由功能性的网络交换机。

即时公开的另一相关目的是提供一种具有多个接口模块的网络交换机，其中处理器经由接口模块连接到端口中的每一个。

即时公开的又一目的是提供一种具有多个调制器/解调器模块的网络交换机，其中处理器经由调制器/解调器模块连接到端口中的每一个。特别地，设想，模块被配置成对到达端口的信号进行解调并且将经解调的信号转发给处理器。处理器然后分析包括在经解调的信号中的分组的地址等。还设想，模块被配置成利用来自处理器的分组来调制接收信号。模块然后将经调制的信号转发给连接到其的端口。调制器/解调器模块可以用硬件和/或用软件来实现。

即时公开的再一目的是提供一种具有至少一个电压转换单元的网络交换机。电压转换单元将从电源插座接收的110V或230V交流电压转换成适于以太网供电系统的直流电压。所述至少一个电压转换单元优选地连接到处理器，使得它可以由处理器启用或禁用。所述至少一个电压转换单元理想地还（在以太网供电系统中）提供对抗过电压和/或短路电流的保护。在实施例中，电压转换单元包括反激转换器，诸如降压（降压式）和/或升压（升压式）转换器。

即时公开的目的还是提供一种网络交换机，其中第一多个端口中的端口与以下标准中的至少一个兼容

- IEEE 802.3af:2003和/或

- IEEE 802.3at:2009和/或

- IEEE 802.3au:2006。

进一步设想提供一种网络交换机，其中第二端口或者第二多个端口中的端口被配置成以选自以下频带中的至少一个的频率工作

- 1.8-30MHz和/或

- 1.8-86MHz和/或

- 1.8-67.5MHz。

更进一步设想提供一种网络交换机，其中第二端口或者第二多个端口中的端口被配置成以选自以下中的至少一个的比特率工作

- 14Mbit/s和/或

- 85Mbit/s和/或

- 200Mbit/s和/或

- 500Mbit/s和/或

- 600Mbit/s和/或

- 1Gbit/s和/或

- 1.3Gbit/s和/或

- 1.8Gbit/s。

即时公开的目的更是提供一种网络交换机，其中第一多个端口中的至少一个端口包括类型注册插座45（RJ45）模块化连接器。在具有最大的多功能性的特定实施例中，第一多个端口中的端口包括具有第一类型的注册插座的第一端口和具有第二类型的注册插座的第二端口，第一类型不同于第二类型。

即时公开的相关目的是提供一种网络交换机，其中第二多个端口中的端口包括被配置成连接到第一类型的连接器的第一PLC端口和被配置成连接到第二类型的连接器的第二PLC端口，第一类型的连接器不同于第二类型的连接器。在实施例中，第一PLC端口被配置成连接到110V、60Hz的AC连接器。第二PLC端口被配置成连接到230V和/或240V、50Hz的AC连接器。

附图说明

根据所公开的非限制性实施例的以下详细描述，各种特征将对本领域技术人员变得显而易见。伴随详细描述的附图可以被简要地如下描述：

图1提供了根据本公开的网络交换机的框图。

图2提供了其中端口经由接口单元和/或调制器/解调器连接到处理器的网络交换机的框图。

图3提供了具有供应PoE端口的电压转换单元的网络交换机的框图。

具体实施方式

图1描绘了一种具有不同类型的端口的网络交换机1。网络交换机包括用于（直接）连接到以太网供电系统和/或网络的第一多个端口2、3。作为非限制性示例，网络交换机1可以提供两个、五个或十个端口以用于（直接）连接到以太网供电系统和/或网络。在实施例中，用于（直接）连接到以太网供电系统和/或网络的端口2、3中的至少一个包括和/或是类型RJ45注册插座。在另一个实施例中，用于（直接）连接到以太网供电系统和/或网络的所有端口2、3包括和/或是类型RJ45注册插座。在又一个实施例中，网络交换机1包括用于（直接）连接到以太网供电系统和/或网络的、具有至少两个不同类型的连接器和/或插座的端口2、3。特别地，网络交换机1可以包括用于（直接）连接到以太网供电系统和/或网络的、具有坚固耐用的连接器和/或插座的至少一个端口2、3。坚固耐用的连接器和/或插座在艰苦和/或恶劣和/或有危险的环境（诸如建筑工地）中提供益处。

端口2、3被配置成连接到以太网供电系统和/或网络。图1示出了与每一个端口2、3相关联的连接线6、7。端口2、3可以经由其相应的连接线6、7来接收数据和/或传输数据和/或接收电力和/或传输电力。在实施例中，至少一个PoE端口2、3为网络交换机1和/或其组件供应电力。有利地，至少一个PoE端口2、3为网络交换机1供应来自以太网供电系统和/或网络的电力。网络交换机1可以为其内部组件供应源于至少一个PoE端口2、3的电力，所述内部组件诸如是处理器、接口、状态指示器、调制器、解调器、射频模块、电压转换器、（可再充电）电池。组件的前述列表不是详尽的。

网络交换机1还包括用于（直接）连接到结合电力线通信的系统或者网络的端口4或者多个端口4、5。作为非限制性示例，网络交换机1可以提供两个、五个或十个端口以用于（直接）连接到结合电力线通信的系统和/或网络。在实施例中，用于（直接）连接到结合电力线通信的系统和/或网络的端口4、5中的至少一个与110V、60Hz和/或与230V、50Hz和/或与240V、50Hz的电源插座兼容。在另一个实施例中，用于（直接）连接到结合电力线通信的系统和/或网络的所有端口4、5与110V、60Hz和/或与230V、50Hz和/或与240V、50Hz的电源插座兼容。在又一个实施例中，网络交换机1包括用于（直接）连接到结合电力线通信的系统和/或网络的、与至少两个不同类型的电源插座兼容的端口4、5。特别地，网络交换机1可以包括用于（直接）连接到结合电力线通信的系统和/或网络的、具有坚固耐用的连接器和/或具有坚固耐用的插头和/或具有坚固耐用的插座的至少一个端口4。坚固耐用的连接器和/或坚固耐用的插头和/或坚固耐用的插座在艰苦和/或恶劣和/或有危险的环境（诸如建筑工地）中提供益处。

端口4或者端口4、5被配置成连接到结合电力线通信的系统和/或网络。图1示出了与每一个端口4、5相关联的连接线8、9。端口4或者端口4、5可以经由其相应的连接线8或者连接线8、9接收数据和/或传输数据。在实施例中，至少一个PLC端口4、5为网络交换机1和/或其组件供应电力。有利地，至少一个PLC端口4、5为网络交换机1供应来自110 V、60Hz和/或230V、50Hz和/或240V、50Hz的电压插座的电力。网络交换机1因而为其内部组件供应源于至少一个PLC端口4、5的电力，所述内部组件诸如是处理器、接口、状态指示器、调制器、解调器、射频模块、电压转换器、（可再充电）电池。组件的前述列表不是详尽的。

在替代实施例中，网络交换机1包括为网络交换机1和/或其内部组件供应电力的电源，诸如内部电池。内部电池理想地包括可再充电电池。在特定实施例中，电源包括燃料电池，诸如固体氧化物燃料电池和/或聚合物电解质燃料电池。具有内部电源的网络交换机1在没有（功能）市电电源的场所处提供优势。

网络交换机1还包括控制器10。在实施例中，控制器10是微处理器和/或微计算机。控制器10因此有利地包括（非易失性）存储器和/或合适的接口。技术人员选择具有合适设计的控制器10，诸如实现复杂指令集的处理器或者实现精简指令集的处理器。

控制器10理想地连接到PoE端口2、3中的所有端口并且连接到PLC端口4或者连接到网络交换机1的PLC端口4、5。设想，控制器10和/或PoE端口2、3和/或PLC端口4和/或PLC端口4、5提供用来建立这样的（直接）连接的合适接口。（直接）连接理想地支持双向和/或（全）双工通信。技术人员选择一个和/或多个合适的总线以用于这些（直接）连接。

设想，控制器10运行操作系统。操作系统可以例如是Android®操作系统、Windows®操作系统或者Linux®操作系统，诸如Meego®。操作系统可以是根据嵌入式系统和/或根据用于网络交换机的控制器特别定制的系统。操作系统还可以是通用的。

控制器10理想地连接到PoE端口2、3中的至少一个或者连接到PoE端口2、3和/或PLC端口4和/或网络交换机1的PLC端口4、5中的至少两个或至少三个。设想，控制器10和/或PoE端口2、3和/或PLC端口4和/或PLC端口4、5提供用来建立这样的（直接）连接的合适接口。（直接）连接理想地支持双向和/或（全）双工通信。技术人员选择一个和/或多个合适的总线以用于这些（直接）连接。

网络交换机1结合路由功能性。当信号到达端口2-5中的一个时，信号可以被相应的端口2-5解调以产生一个或若干个数据分组。数据分组然后被转发给控制器10。在替代实施例中，信号被转发给控制器10。控制器10对信号进行解调以产生一个或若干个数据分组。

特别地，控制器10被配置成检索和/或分析和/或处理和/或检查这样的数据分组的目标地址。作为非限制性示例，这些目标地址可以是介质访问控制地址（OSI级别2）和/或互联网协议版本4（OSI级别3）和/或互联网协议版本6（OSI级别3）地址。控制器10还实现查找表，诸如交换表和/或路由表。查找表优选地存储在控制器10的或者与控制器10相关联的（非易失性）存储器中。

查找表提供将地址或者地址范围映射到网络交换机1的端口2-5的条目。控制器10因而选择查找表中的与任何特定数据分组的目标地址匹配的条目。控制器10然后选择网络交换机1的与数据分组的目标地址和/或与查找表的所选条目相关联的端口2-5。在特定实施例中，查找表提供将单个目标地址与多个端口2-5相关联的条目。还设想，查找表将目标地址与网络交换机1本身相关联。也就是说，数据分组可以不被转发，但是由网络交换机1本身（的控制器10）处理。网络交换机1在该情况下是该数据分组的目的地。

数据分组之后可以被转发给所选端口2-5。所选端口2-5然后对数据分组进行调制以产生要经由其相关联的连接线6-9传输的信号。在替代实施例中，控制器10对数据分组进行调制以产生要由所选端口2-5传输的信号。然后将经调制的信号转发给所选端口2-5。经调制的信号现在可以由与所选端口2-5相关联的连接线6-9进行传输。

还设想，网络交换机1提供防火墙功能性。特别地，控制器10被配置成检索和/或分 析和/或处理和/或检查这样的数据分组的目标地址和其它内容。作为非限制性示例，目标 地址可以是介质访问控制地址和/或互联网协议版本4和/或互联网协议版本6地址。控制器 10还实现诸如iptables规则之类的防火墙规则的集合。防火墙规则的集合优选地存储在控 制器10的或者与控制器10相关联的（非易失性）存储器中。

防火墙规则的集合将数据分组的地址和/或其它内容映射成要针对这样的分组采取的具体动作。控制器10被配置成从防火墙规则的集合选择应用于数据分组的地址和/或其它内容的规则。所选规则可以限定动作，诸如拒绝数据分组、接受数据分组、丢弃数据分组和/或日志记录至（一个或多个）日志文件和/或（一个或多个）数据库。所述（一个或多个）日志文件和/或（一个或多个）数据库有利地存储在控制器10的或者与控制器10相关联的（非易失性）存储器中。动作的前述列表不是详尽的。取决于任何所采取的动作，可以如以上所详述的那样对数据分组进行处理和/或转发和/或调制。

根据一方面，网络交换机1永久地为其以太网供电端口2、3中的所有端口供应电力。作为非限制性示例，供应给PoE端口2、3的电力可以源于以上描述的电源中的一个。在实施例中，网络交换机1可以从用于（直接）连接到以太网供电网络和/或系统的端口2、3中的一个汲取电力以由此为任何其它（一个或多个）PoE端口2、3供电。在另一个实施例中，网络交换机1可以从用于（直接）连接到以太网供电网络和/或系统的端口2、3中的若干个汲取电力以由此为任何其它（一个或多个）PoE端口2、3供电。

根据一方面，网络交换机1永久地为其以太网供电端口2、3的子集供应（大量的）电力，其中端口的子集不包括所有以太网供电端口2、3。作为非限制性示例，供应给PoE端口2、3的子集的电力可以源于以上描述的电源中的一个。在实施例中，网络交换机1可以从用于（直接）连接到以太网供电网络和/或系统的端口2、3中的一个汲取电力以由此为（一个或多个）PoE端口2、3的前述子集供电。在另一个实施例中，网络交换机1可以从用于（直接）连接到以太网供电网络和/或系统的端口2、3中的若干个汲取电力以由此为（一个或多个）PoE端口2、3的前述子集供电。

设想，网络交换机1提供桥，所述桥互连（一个或多个）双绞导线以用于其PoE端口2、3的电力传输。特别地，桥可以包括用于要互连的每一个双绞导线的一对桥导线（bridgewire）。根据一方面，至少一对桥导线包括至少一个非线性电阻器，诸如热敏电阻，特别是正热系数（PTC）元件。非线性电阻器优选地与这些导线中的一个串联地布置。具有非线性电阻器的桥限制通过以太网供电系统和/或网络的短路电流。

具有分离的调制器/解调器11-14单元的网络交换机1在图2上示出。调制器/解调器单元11-14连接到网络交换机1的每一个端口2-5。而且，每一个调制器/解调器单元11-14连接到控制器10。调制器/解调器单元11-12被有利地配置成对用于通过以太网供电系统和/或网络传输的信号进行调制和/或解调。调制器/解调器单元13-14被有利地配置成对用于通过结合电力线通信的系统和/或网络传输的信号进行调制和/或解调。根据特定方面，网络交换机1包括用于电力线通信的仅单个调制器单元13以及用于电力线通信的仅单个端口4。

在实施例中，调制器/解调器单元11-14每一个包括（集成）电路。特别地，调制器/解调器单元11-14可以包括用于调制和/或解调的分离电路。根据另一个实施例，至少一个调制器/解调器单元11-14或者所有调制器/解调器单元11-14形成控制器10的（一个或多个）整合部分。根据又一个实施例，至少一个调制器/解调器单元11-14或者所有调制器/解调器单元11-14形成其相关联的端口2-5的（一个或多个）整合部分。

控制器10理想地连接到网络交换机1的调制器/解调器单元11-14中的所有调制器/解调器单元。设想，控制器10和调制器/解调器单元11-14提供合适的接口以建立这样的（直接）连接。（直接）连接理想地支持双向和/或（全）双工通信。技术人员选择一个和/或多个合适的总线以用于这些（直接）连接。

每一个调制器/解调器单元11-14理想地连接到网络交换机1的单个端口2-5。设想，调制器/解调器单元11-14和端口2-5提供合适的接口以建立这样的（直接）连接。（直接）连接理想地支持双向和/或（全）双工通信。技术人员选择一个和/或多个合适的总线以用于这些（直接）连接。

当信号到达在图2上示出的端口2-5中的一个时，信号被转发至与端口2-5相关联的调制器/解调器单元11-14。调制器/解调器单元11-14然后对信号进行解调并且将经解调的信号转发给控制器10。在实施例中，调制器/解调器单元11-14对信号进行解调以产生一个或若干个数据分组。调制器/解调器单元11-14将数据分组转发给控制器10。

当控制器10向端口2-5传输信号时，用于该端口2-5的调制器/解调器单元11-14接收信号。调制器单元11-14处理该信号以产生经调制的信号。调制器/解调器单元11-14然后将经调制的信号转发给其相关联的端口2-5。在实施例中，控制器10将一个数据分组或者若干个数据分组转发给端口2-5。用于该端口2-5的调制器/解调器单元11-14接收（一个或多个）数据分组。调制器/解调器单元11-14处理（一个或多个）数据分组以产生经调制的信号。调制器/解调器单元11-14将经调制的信号转发给其相关联的端口2-5。

根据一方面，至少一个以太网供电端口2、3实现对抗过电流的保护。为此目的，诸如PTC电阻器之类的电阻元件被布置在用于（直接）连接到CAT-5或CAT-6线缆的导线中的一个导线中（与所述一个导线串联地布置）。诸如运算放大器或者（场效应）晶体管之类的比较器监控电阻元件上的电压降。如果通过电阻元件的电流超过预确定的阈值，则电阻元件上的电压降也将超过预确定的电压。根据一方面，预确定的电压与至多2.0安培或者至多5.0安培或者至多10.0安培的电流对应和/或相关联。比较器将电阻元件上的电压降与预确定的电压进行比较并且产生指示过电流的输出信号。将由比较器产生的信号转发给与用于（直接）连接到CAT-5或CAT-6线缆的导线中的至少一个串联地布置的至少一个开关。所述至少一个开关响应于指示过电流的输出信号而投掷（打开），由此打断以太网供电连接。

现在参考图3，示出了具有电源15的网络交换机1。作为非限制性示例，电源15可以是以上描述的类型中的任何类型的。电源15理想地是可编程电源，并且同样连接到控制器10。（直接）连接有利地支持控制器10与电源15之间的双向和/或（全）双工通信。在替代实施例中，控制器10与电源15之间的（直接）连接支持从控制器10到电源15的单向通信。技术人员选择合适的总线以用于这些（直接）连接。

图3还示出了电源15与以太网供电端口2、3（直接）连接。根据一方面，以太网供电端口2、3中的至少一个提供用于电力传输的至少一个双绞导线。电源15有利地连接到所述至少一个双绞导线以用于电力传输。根据另一方面，以太网供电端口2、3中的所有以太网供电端口提供用于电力传输的至少一个双绞导线。电源15有利地连接到所述至少一个双绞导线以用于每一个以太网供电端口2、3的电力传输。

在具有可编程电源15的情况下，控制器10可以将禁用/启用/限制信号发送给电源15。电源15接收并且处理禁用/启用信号。电源15将处理该信号，并且如果该信号是禁用信号，则将禁用（切断）向以太网供电端口2、3的电力供应。电源15将处理该信号，并且如果该信号是启用信号，则将启用（建立）向以太网供电端口2、3的电力供应。

在具有可编程电源15的情况下，控制器10可以将用于特定以太网供电端口2、3的禁用/启用信号发送给电源15。电源15接收并且处理该禁用/启用信号。电源15将处理该信号，并且如果该信号为禁用信号，则将禁用（切断）向特定以太网供电端口2、3的电力供应。电源15将处理该信号，并且如果该信号是启用信号，则将启用（建立）向特定以太网供电端口2、3的电力供应。

设想，网络交换机1接收具有数据分组的信号，其中数据分组包括禁用/启用信号。如以上所描述的那样接收并且解调该信号。控制器10处理禁用/启用信号并且向可编程电源15发送禁用/启用信号。可编程电源15接收并且处理来自控制器10的信号。可编程电源15响应于禁用/启用信号而禁用或启用向以太网供电端口2、3的电力供应。

设想，网络交换机1接收具有数据分组的信号，其中数据分组包括将特定以太网供电端口2、3作为目标的禁用/启用信号。如以上所描述的那样接收并且解调该信号。控制器10处理禁用/启用信号并且向可编程电源15发送将特定以太网供电端口2、3作为目标的禁用/启用信号。可编程电源15接收并且处理来自控制器10的信号。可编程电源15响应于禁用/启用信号而禁用或启用向特定以太网供电端口2、3的电力供应。

根据一方面，控制器10经由加密的通信信道接收将以太网供电端口2、3中的任何以太网供电端口作为目标的禁用/启用信号。还设想，控制器10仅从有限数目的预确定的地址（源）接收将以太网供电端口2、3中的任何以太网供电端口作为目标的禁用/启用信号。进一步设想，控制器10处理证书以验证发送将以太网供电端口2、3中的任何以太网供电端口作为目标的禁用/启用信号的源的真实性。

在特定实施例中，电源15监控供应给以太网供电端口2、3的电流。如果那些电流中的任何电流超过预确定的阈值，则电源15将切断和/或限制和/或约束向受影响的（有毛病的）以太网供电端口2、3或者所有以太网供电端口的供电。作为非限制性示例，预确定的阈值可以是至多2.0安培、至多5.0安培或者至多10.0安培。电流限制抑制以太网供电系统或网络中的短路。

根据本公开的方法的网络交换机1的部件，尤其是控制器10和端口2-5，可以体现在硬件中、由处理器执行的软件模块中、或者云计算机中、或者这些的组合中。软件可以包括固件、在操作系统中运行的硬件驱动或者应用程序。因而，本公开还涉及用于执行本文中呈现的操作的计算机程序产品。如果在软件中实现，则所描述的功能可以作为一个或多个指令存储在计算机可读介质上。可以使用的存储介质的一些示例包括随机存取存储器（RAM）、磁性RAM、只读存储器（ROM）、闪速存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移除盘、其它光盘、millipede®设备、或者可以由计算机或任何其它IT装备和器具访问的任何可用介质。

换言之，即时公开教导了一种网络交换机（1），该网络交换机（1）包括：

多个以太网供电端口（2、3），每一个以太网供电端口（2、3）被配置成连接到多个双绞导线（6、7）并且被配置成发送和接收具有至少一个数据分组的信号，所述至少一个数据分组包括目标地址并且被配置成经由所述多个双绞导线（6、7）传输直流电力；

至少第一电力线通信端口（4、5），其被配置成连接到供应交流电力的线路导线对（8、9）并且被配置成经由线路导线对（8、9）发送和接收具有至少一个数据分组的信号；

其中所述至少一个数据分组包括目标地址；

网络交换机（1）还包括控制器（10）和存储器，存储器存储具有多个条目的查找表，其中每一个条目包括数据分组的目标地址以及从所述多个以太网供电端口（2、3）中的一个端口或者从所述至少第一电力线通信端口（4、5）选择的目标端口，和/或将数据分组的目标地址与从所述多个以太网供电端口（2、3）中的一个端口或者从所述至少第一电力线通信端口（4、5）选择的目标端口配对；

控制器（10）通信地耦合到所述多个以太网供电端口（2、3）中的端口（2-5）中的每一个和所述至少第一电力线通信端口（4、5）以及存储器，控制器（10）被配置成：

从所述多个以太网供电端口（2、3）中的端口（2-5）中的一个或者从所述至少第一电力线通信端口（4、5）接收具有至少一个数据分组的入站（inbound）信号，

对入站信号进行解调，

从经解调的入站信号产生至少一个数据分组，

确定所述至少一个数据分组的目标地址，

在查找表中查找所确定的目标地址以确定和/或标识至少一个目标端口（2-5），

从所述至少一个数据分组产生针对所述至少一个目标端口所调制的出站（outbound）信号，以及

将经调制的出站信号发送给所述至少一个目标端口（2-5）。

设想，查找表是路由表（根据OSI级别2）和/或交换表（根据OSI级别3）。存储器有利地是非易失性存储器。

控制器（10）有利地存储路由表并且被配置成读取路由表并处理路由表和/或交换表（的条目）。

控制器（10）理想地被配置成处理经解调的入站信号以产生至少一个数据分组。

设想，路由表和/或交换表的每一个条目指定和/或指示目标端口为数据分组的目标地址的（专有和/或直接）函数。

在实施例中，控制器（10）通信地直接耦合到所述多个以太网供电端口（2、3）中的端口（2-5）中的每一个以及所述至少第一电力线通信端口（4、5）。

根据一方面，网络交换机（1）包括至少第一电力线通信端口（4、5），其被配置成连接到供应和/或承载交流电力的线路导线对（8、9）并且被配置成经由线路导线对（8、9）发送和接收具有至少一个数据分组的信号，所述至少一个数据分组包括目标地址。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，

其中目标端口（2-5）被配置成：如果目标端口是所述多个以太网供电端口（2、3）中的一个端口，则经由所述多个双绞导线（6、7）发送经调制的出站信号，并且

其中目标端口（2-5）被配置成：如果目标端口是电力线通信端口（4、5），则经由线路导线对（8、9）发送经调制的出站信号。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，

其中目标端口（2-5）被配置成：如果目标端口是所述多个以太网供电端口（2、3）中的一个端口，则经由所述多个双绞导线（6、7）接收具有至少一个数据分组的信号，并且

其中目标端口（2-5）被配置成：如果目标端口是所述至少第一电力线通信端口（4、5），则经由线路导线对（8、9）接收具有至少一个数据分组的信号。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，

其中控制器（10）包括至少一个以太网供电调制单元（11、12），其被配置成对入站信号进行解调以用于经由多个双绞导线（6、7）的传输，并且

其中控制器（10）包括至少一个电力线通信调制单元（13、14），其被配置成产生和/或调节经调制的出站信号以用于经由线路导线对（8、9）的传输，控制器（10）被配置成：

如果目标端口是所述多个以太网供电端口（2、3）中的一个端口，则使用所述至少一个以太网供电调制单元（11、12）从所述至少一个数据分组产生和/或调节针对目标端口（2、3）所调制的出站信号，

如果目标端口是所述至少第一电力线通信端口（4、5），则使用所述至少一个电力线通信调制单元（13、14）从所述至少一个数据分组产生和/或调节针对目标端口（4、5）所调制的出站信号。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，

其中控制器（10）包括至少一个以太网供电解调单元（11、12），其被配置成处理从所述多个以太网供电端口（2、3）中的一个端口接收的经解调的入站信号以产生至少一个数据分组，并且

其中控制器（10）包括至少一个电力线通信解调单元（13、14），其被配置成处理从所述至少第一电力线通信端口（4、5）接收的经解调的入站信号以产生至少一个数据分组，控制器（10）被配置成：

如果从所述多个以太网供电端口（2、3）中的端口（2-5）中的一个接收具有至少一个数据分组的入站信号，则使用所述至少一个以太网供电解调单元（11、12）对入站信号进行解调，

如果从所述至少第一电力线通信端口（4、5）接收具有至少一个数据分组的入站信号，则使用所述至少一个电力线通信解调单元（13、14）对入站信号进行解调。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，

其中控制器（10）包括至少一个以太网供电解调单元（11、12），其被配置成对从所述多个以太网供电端口（2、3）中的一个端口接收的入站信号进行解调，并且

其中控制器（10）包括至少一个电力线通信解调单元（13、14），其被配置成对从所述至少第一电力线通信端口（4、5）接收的入站信号进行解调，控制器（10）被配置成：

如果从所述多个以太网供电端口（2、3）中的端口（2-5）中的一个接收具有至少一个数据分组的入站信号，则使用所述至少一个以太网供电解调单元（11、12）从经解调的入站信号产生至少一个数据分组，

如果从所述至少第一电力线通信端口（4、5）接收具有至少一个数据分组的入站信号，则使用所述至少一个电力线通信解调单元（13、14）从经解调的入站信号产生至少一个数据分组。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，所述多个以太网供电端口（2、3）包括：

第一以太网供电端口（2、3），其被配置成连接到第一多个双绞导线（6、7）并且经由第一多个双绞导线（6、7）传输直流电力，以及

第二以太网供电端口（2、3），其被配置成连接到第二多个双绞导线（6、7）并且经由第二多个双绞导线（6、7）传输直流电力，

互连链路，其电连接到第一以太网供电端口（2、3）并且电连接到第二以太网供电端口（2、3），

其中该链路被配置成从第一以太网供电端口（2、3）向第二以太网供电端口（2、3）传输直流电力。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，其中互连链路包括和/或是桥导线。

根据一方面，桥导线连接到第一多个双绞导线中的一个导线或者第二多个双绞导线中的一个导线。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，其中互连链路包括热敏电阻。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，

其中第一以太网供电端口（2、3）包括被配置成连接到第一多个双绞导线（6、7）的第一模块化连接器，第一模块化连接器是第一类型的，

其中第二以太网供电端口（4、5）包括被配置成连接到第二多个双绞导线（8、9）的第二模块化连接器，第二模块化连接器是第二类型的，

其中第一类型的模块化连接器不同于第二类型的模块化连接器。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，网络交换机（1）还包括

至少第二电力线通信端口（4、5），其被配置成连接到供应交流电力的第二线路导线对（8、9）并且被配置成经由第二线路导线对（8、9）发送和接收具有至少一个数据分组的信号，所述至少一个数据分组包括目标地址，

控制器（10）通信地（直接）耦合到所述至少第二电力线通信端口（4、5），

所述至少第一电力线通信端口（4、5）包括第一类型的第一插头，

所述至少第一电力线通信端口（4、5）包括第二类型的第二插头，

其中第一类型的插头不同于第二类型的插头。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，其中所述多个以太网供电端口（2、3）包括与从以下各项选择的至少一个标准和/或与从以下各项选择的至少两个标准兼容的至少一个以太网供电端口（2、3）：

○ IEEE 802.3at:2009，

○ IEEE 802.3af:2003，

○ IEEE 802.3au:2006。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，网络交换机（1）附加地包括被配置成供应直流电力的可编程电源（15），

可编程电源（15）电连接到所述多个以太网供电端口（2、3）中的至少一个端口，

可编程电源（15）通信地（直接）耦合到控制器（10），

控制器（10）被配置成：

产生启用信号，

向电源（15）发送启用信号，

电源（15）被配置成：

从控制器（10）接收启用信号，

在接收到启用信号时，启用向连接到电源（15）的所述至少一个以太网供电端口（2、3）的直流电力供应。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，网络交换机（1）附加地包括被配置成供应直流电力的可编程电源（15），

可编程电源（15）电连接到所述多个以太网供电端口（2、3）中的至少一个端口，

可编程电源（15）通信地（直接）耦合到控制器（10），

控制器（10）被配置成：

产生禁用信号，

向电源（15）发送禁用信号，

电源（15）被配置成：

从控制器（10）接收禁用信号，

在接收到禁用信号时，禁用向连接到电源（15）的所述至少一个以太网供电端口（2、3）的直流电力供应。

即时公开还教导了前述网络交换机（1）中的一个，

其中所述多个以太网供电端口（2、3）中的至少一个端口包括具有引线的到双绞导线的电连接器，

其中到双绞导线的电连接器提供包括热敏电阻，

其中热敏电阻被布置成与双绞导线的引线中的一个串联连接。

应当理解，前述仅涉及本公开的某些实施例，并且可以在本文中做出众多改变而不脱离如由以下权利要求书限定的本发明的范围。还应当理解，本公开不被约束到所图示的实施例，并且可以在以下权利要求书的范围内做出各种修改。

参考数字

1 网络交换机

2-3 用于连接到以太网供电系统和/或网络的端口

4-5 用于连接到结合电力线通信的系统和/或网络的端口

6-7 连接到以太网供电系统和/或网络的线

8-9 连接到结合电力线通信的系统和/或网络的线

10 处理器，特别是微计算机和/或微处理器

11-14 调制器/解调器单元

15 （可编程）电源

Claims (15)

1.一种网络交换机（1），网络交换机（1）包括：

多个以太网供电端口（2、3），每一个以太网供电端口（2、3）被配置成连接到多个双绞导线（6、7）并且被配置成发送和接收具有至少一个数据分组的信号，所述至少一个数据分组包括目标地址，并且被配置成经由所述多个双绞导线（6、7）传输直流电力；

至少第一电力线通信端口（4、5），其被配置成连接到供应交流电力的线路导线对（8、9）并且被配置成经由线路导线对（8、9）发送和接收具有至少一个数据分组的信号；

其中所述至少一个数据分组包括目标地址；

网络交换机（1）还包括控制器（10）和存储器，存储器存储具有多个条目的查找表，其中每一个条目包括数据分组的目标地址以及从所述多个以太网供电端口（2、3）中的一个端口或者从所述至少第一电力线通信端口（4、5）选择的目标端口；

控制器（10）通信地耦合到所述多个以太网供电端口（2、3）中的端口（2-5）中的每一个和所述至少第一电力线通信端口（4、5）以及存储器，控制器（10）被配置成：

从所述多个以太网供电端口（2、3）中的端口（2-5）中的一个或者从所述至少第一电力线通信端口（4、5）接收具有至少一个数据分组的入站信号，

对入站信号进行解调，

从经解调的入站信号产生至少一个数据分组，

确定所述至少一个数据分组的目标地址，

在查找表中查找所确定的目标地址以标识至少一个目标端口（2-5），

从所述至少一个数据分组产生针对所述至少一个目标端口所调制的出站信号，以及

将经调制的出站信号发送给所述至少一个目标端口（2-5）。

2.根据权利要求1所述的网络交换机（1），

其中目标端口（2-5）被配置成：如果目标端口是所述多个以太网供电端口（2、3）中的一个端口，则经由所述多个双绞导线（6、7）发送经调制的出站信号，并且

其中目标端口（2-5）被配置成：如果目标端口是电力线通信端口（4、5），则经由线路导线对（8、9）发送经调制的出站信号。

3.根据权利要求1到2中任一项所述的网络交换机（1），

其中目标端口（2-5）被配置成：如果目标端口是所述多个以太网供电端口（2、3）中的一个端口，则经由所述多个双绞导线（6、7）接收具有至少一个数据分组的信号，并且

其中目标端口（2-5）被配置成：如果目标端口是所述至少第一电力线通信端口（4、5），则经由线路导线对（8、9）接收具有至少一个数据分组的信号。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的网络交换机（1），

其中控制器（10）包括至少一个以太网供电调制单元（11、12），其被配置成对入站信号进行解调以用于经由多个双绞导线（6、7）的传输，并且

其中控制器（10）包括至少一个电力线通信调制单元（13、14），其被配置成产生经调制的出站信号以用于经由线路导线对（8、9）的传输，控制器（10）被配置成：

如果目标端口是所述多个以太网供电端口（2、3）中的一个端口，则使用所述至少一个以太网供电调制单元（11、12）来从所述至少一个数据分组产生针对目标端口（2、3）所调制的出站信号，并且

如果目标端口是所述至少第一电力线通信端口（4、5），则使用所述至少一个电力线通信调制单元（13、14）来从所述至少一个数据分组产生针对目标端口（4、5）所调制的出站信号。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的网络交换机（1），

其中控制器（10）包括至少一个以太网供电解调单元（11、12），其被配置成处理从所述多个以太网供电端口（2、3）中的一个端口接收的经解调的入站信号以产生至少一个数据分组，并且

其中控制器（10）包括至少一个电力线通信解调单元（13、14），其被配置成处理从所述至少第一电力线通信端口（4、5）接收的经解调的入站信号以产生至少一个数据分组，控制器（10）被配置成：

如果从所述多个以太网供电端口（2、3）中的端口（2-5）中的一个接收具有至少一个数据分组的入站信号，则使用所述至少一个以太网供电解调单元（11、12）对入站信号进行解调，并且

如果从所述至少第一电力线通信端口（4、5）接收具有至少一个数据分组的入站信号，则使用所述至少一个电力线通信解调单元（13、14）对入站信号进行解调。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的网络交换机（1），

其中控制器（10）包括至少一个以太网供电解调单元（11、12），其被配置成对从所述多个以太网供电端口（2、3）中的一个端口接收的入站信号进行解调，并且

其中控制器（10）包括至少一个电力线通信解调单元（13、14），其被配置成对从所述至少第一电力线通信端口（4、5）接收的入站信号进行解调，控制器（10）被配置成：

如果从所述多个以太网供电端口（2、3）中的端口（2-5）中的一个接收具有至少一个数据分组的入站信号，则使用所述至少一个以太网供电解调单元（11、12）从经解调的入站信号产生至少一个数据分组，并且

如果从所述至少第一电力线通信端口（4、5）接收具有至少一个数据分组的入站信号，则使用所述至少一个电力线通信解调单元（13、14）从经解调的入站信号产生至少一个数据分组。

7.根据权利要求1到6中任一项所述的网络交换机（1），所述多个以太网供电端口（2、3）包括：

第一以太网供电端口（2、3），其被配置成连接到第一多个双绞导线（6、7）并且经由第一多个双绞导线（6、7）传输直流电力，

第二以太网供电端口（2、3），其被配置成连接到第二多个双绞导线（6、7）并且经由第二多个双绞导线（6、7）传输直流电力，以及

互连链路，其电连接到第一以太网供电端口（2、3）并且电连接到第二以太网供电端口（2、3）；

其中所述链路被配置成从第一以太网供电端口（2、3）向第二以太网供电端口（2、3）传输直流电力。

8.根据权利要求7所述的网络交换机（1），其中互连链路包括桥导线。

9.根据权利要求7到8中任一项所述的网络交换机（1），其中互连链路包括热敏电阻。

10.根据权利要求7到9中任一项所述的网络交换机（1），

其中第一以太网供电端口（2、3）包括被配置成连接到第一多个双绞导线（6、7）的第一模块化连接器，第一模块化连接器是第一类型的，

其中第二以太网供电端口（4、5）包括被配置成连接到第二多个双绞导线（8、9）的第二模块化连接器，第二模块化连接器是第二类型的，

其中第一类型的模块化连接器不同于第二类型的模块化连接器。

11.根据权利要求1到10中任一项所述的网络交换机（1），网络交换机（1）还包括

至少第二电力线通信端口（4、5），其被配置成连接到供应交流电力的第二线路导线对（8、9）并且被配置成经由第二线路导线对（8、9）发送和接收具有至少一个数据分组的信号，所述至少一个数据分组包括目标地址，

控制器（10）通信地耦合到所述至少第二电力线通信端口（4、5），

所述至少第一电力线通信端口（4、5）包括第一类型的第一插头，

所述至少第一电力线通信端口（4、5）包括第二类型的第二插头，

其中第一类型的插头不同于第二类型的插头。

12.根据权利要求1到11中任一项所述的网络交换机（1），

其中所述多个以太网供电端口（2、3）包括与从以下各项选择的至少一个标准兼容的至少一个以太网供电端口（2、3）：

○ IEEE 802.3at:2009，或

○ IEEE 802.3af:2003，或

○ IEEE 802.3au:2006。

13.根据权利要求1到12中任一项所述的网络交换机（1），网络交换机（1）附加地包括被配置成供应直流电力的可编程电源（15），

可编程电源（15）电连接到所述多个以太网供电端口（2、3）中的至少一个端口，

可编程电源（15）通信地耦合到控制器（10），

控制器（10）被配置成：

产生启用信号，

向电源（15）发送启用信号，

电源（15）被配置成：

从控制器（10）接收启用信号，

在接收到启用信号时，启用向连接到电源（15）的所述至少一个以太网供电端口（2、3）的直流电力供应。

14.根据权利要求1到13中任一项所述的网络交换机（1），网络交换机（1）附加地包括被配置成供应直流电力的可编程电源（15），

可编程电源（15）电连接到所述多个以太网供电端口（2、3）中的至少一个端口，

可编程电源（15）通信地耦合到控制器（10），

控制器（10）被配置成：

产生禁用信号，

向电源（15）发送禁用信号，

电源（15）被配置成：

从控制器（10）接收禁用信号，

在接收到禁用信号时，禁用向连接到电源（15）的所述至少一个以太网供电端口（2、3）的直流电力供应。

15.根据权利要求1到14中任一项所述的网络交换机（1），

其中所述多个以太网供电端口（2、3）中的至少一个端口包括具有引线的到双绞导线的电连接器；

其中到双绞导线的电连接器提供包括热敏电阻；并且

其中热敏电阻被布置成与双绞导线的引线中的一个串联连接。