CN1248450C - 宽带接入交换机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数据通信领域的宽带接入交换机，包括若干以太网端口，一VDSL宽带接入端口，以太网交换模块，CPU模块，VDSL芯片组，电源模块和指示灯。实现了以太网LAN技术和VDSL宽带接入技术的无缝融合，开创VDSL+LAN宽带接入新模式。具有长距离、高带宽、省布线、省费用、易管理的优点。可广泛应用于数据通信领域。
Description
技术领域：
本发明涉及一种通信设备，尤其涉及一种数据通信领域的交换机设备。
背景技术：
随着通信技术和经济的发展，很多新的宽带接入技术涌现出来，传统的56Kbps(千位数据每秒)速率MODEM(调制解调器)拨号上网的方式越来越不能满足用户对网络带宽的要求，目前比较普及的宽带接入技术有ISDN(综合业务数字网)、ADSL(非对称数字用户线)、VDSL(甚高速数字用户线)等，其中VDSL的速率是最高的，按照VDSL的标准其传输速率可以达到双向55Mbps(兆位数据每秒)，传输距离最远可以达到1.4公里，是xDSL(各种数字用户线的总称)技术中速率最快的一种技术，以如此高的速率可以提供高速Internet(互连网)接入、视频会议、视频点播、远程LAN(局域网)接入等服务，甚至可以提供带宽要求更高的HDTV频道的传输，可以称得上是完全的网络服务。
与ISDN相比，ISDN是一种端到端连接的数字技术，需要电信公司提供数字交换机，而VDSL是点对点的接入服务，只需要线路两端各有一个调制解调器就可以了，而且ISDN的速率也只有144Kbps。
至于目前应用不断普及的ADSL，它是一种非对称的应用，上行速率约为1Mbps，下行速率为6Mbps，从传输速率(也就是通常所说的带宽)来看，VDSL有明显的优势。
VDSL的另一个优点就是它可以利用现有的铜质双绞电话线作为其物理介质，运营商不需要重新布线就可以为用户提供宽带接入，充分保护运营商已有投资。这一点比起以太网到户或者光纤到户等方案明显利于运营商更快地开展小区、酒店、校园、写字楼、企业客户的灵活的宽带接入，以便和其它宽带服务提供商抢占市场，比如有线电视商使用的Cable Modem(电缆调制解调器)也可以提供宽带服务，但是Cable Modem不能同时提供语音信号的传输，而且是共享带宽。
但将以太网LAN技术和VDSL宽带接入技术结合的通信设备还未有报道。
发明目的：
本发明的目的在于提供一种将以太网LAN技术和VDSL宽带技术有机结合的新型交换机。
本发明的宽带接入交换机，包括若干以太网端口，一VDSL宽带接入端口，以太网交换模块，CPU(中央处理单元)模块，VDSL芯片组，电源模块；其中
CPU模块实现本机管理；
以太网交换模块实现若干以太网端口间的二层交换，并具有和VDSL芯片组、CPU模块的接口；
VDSL芯片组通过VDSL宽带接入端口实现VDSL链路到以太网链路的双向转换；
电源模块为各部份提供电源，通过电源接口接入电源。
本发明还包括指示灯部分，提供各端口的工作状态显示。
CPU模块控制本机的软件加载和升级，默认配置的加载和当前配置的保存，响应本地串行口和远程命令交换机发出的命令，在本地执行相应的操作并给出必要的应答，实现本地管理和远程集群管理。
以太网交换模块实现端口间线速转发，支持VLAN、端口MAC(媒体访问控制)地址绑定、端口镜像、QoS(服务质量)，与CPU之间的接口使CPU可操作交换芯片内部寄存器实现对本地网络的管理功能，与VDSL芯片组之间的接口实现本地网络和远程DSLAM(数字用户线访问多路复用器)设备之间的通信。
VDSL芯片组将从远端DSLAM接收的下行数据转换成以太网帧通过标准接口送给交换芯片，把本地以太网上传的数据转换成符合VDSL链路协议的帧上传给远端DSLAM设备。
指示灯部分指示各对外端口的连接、速率及数据传书状态。
本发明是一种带一个VDSL宽带接入端口的以太网交换机，属于崭新的接入型交换机形态，实现了以太网LAN技术和VDSL宽带接入技术的无缝融合，开创VDSL+LAN宽带接入新模式。
本发明的以下特点使它成为一种很好的宽带接入方案。
1.长距离：使用本发明构建的小区网或企业网在本地可以使用100M以太网互连，通过上行口连接到1公里外的中心机房，这样就可以把以太网的范围延伸到2公里，非常适合校园、大企业等的应用，可以极大地刺激这部分潜在的市场。
2.高带宽：本发明最高可以提供对称12M的带宽，基本可以满足目前上网用户对带宽的需求。
3.省布线：目前很多地方的运营商已经在小区里铺设好了5类UTP(非屏蔽双绞线)网线，为以后的以太网到户做准备，但是从中心机房到最终用户这“最后一公里”的线路还是要使用已有的电话线资源，因为这一段线路的大规模铺设是一项耗资巨大且很复杂的工程，本发明正好满足了这种应用，既利用现有的电话线资源提供宽带接入服务，又充分利用了运营商在小区铺设好的网线资源。
4.省费用：使用这种交换机，就不用给每个用户提供一个VDSL调制解调器，既进一步节省了运营商的线路资源又节省了用户的开支。
5.易管理：本发明是一种可管理的交换机，支持丰富的网络管理功能，支持VLAN(虚拟局域网)和端口地址绑定，既可以通过本地串行口实现本地管理，也可以由远程命令交换机通过特有的集群管理协议实现集群管理。对交换机的操作有多级授权，可以防止非法操作，提高安全性。
附图说明：
图1 本发明交换机整体逻辑框图
图2 本发明交换机的组网示意图
图3 运用本发明交换机实现的城域网解决方案实例
实施方案：
本发明采用VDSL实现远程LAN接入，本地可以提供若干个10/100M的以太网端口，通过一个VDSL上连端口上连到局端DSLAM设备，VDSL上连端口的距离可以到1公里，而普通的以太网传输距离只有200米，因此本发明提供了一种新的远程LAN接入应用模式，利用VDSL的长距离传输特性扩展以太网的延伸范围，非常适于小区及大中型企业(办公地点比较分散)的应用，既能提供合适的带宽资源又能拓展以太网的覆盖范围。
如附图1所示，本发明是一款交换机，可以提供若干个本地以太网端口和一个连接到远程DSLAM设备的VDSL上行端口。另外还有一个供电端口。内部主要由CPU模块、以太网交换模块、VDSL芯片组、电源模块、指示灯等几部分组成，下面分别介绍各功能模块的作用以及和其它模块之间的关系。
1.CPU模块部分实现对本机的管理功能，它可以控制本机的软件加载和升级，默认配置的加载和当前配置的保存，响应本地串行口和远程命令交换机发出的命令，在本地执行相应的操作并给出必要的应答。
2.以太网交换模块实现本地若干个以太网端口之间的二层交换功能，可以实现以太网端口之间线速转发，核心交换芯片支持VLAN、端口MAC地址绑定、端口镜像以及QoS，并提供和CPU、VDSL芯片组的接口，和CPU之间的接口使的CPU可以操作交换芯片内部的寄存器从而实现对本地网络的管理功能。和VDSL芯片组之间的接口实现本地网络和远程DSLAM设备之间的通信。
3.VDSL芯片组实现VDSL链路到以太网链路的双向转换，把从远端DSLAM设备接收的下行数据转换成以太网帧并通过标准接口送给交换芯片，还把本地以太网上传的数据转换成符合VDSL链路协议的帧上传给远端DSLAM设备。
4.电源模块则为各部分电路提供所需的稳定的电源。
5.指示灯部分则为用户提供一种直观的各端口的工作状态显示，可以指示各对外端口的连接、速率以及数据传输的状态。
如图2所示，本地以太网端口可以允许下面接若干个10/100M以太网设备(通常是PC(个人计算机))，最长距离可以到200米。然后通过VDSL上行端口上连到中心机房的VDSL交换机或者DSLAM设备。上行链路的最长距离可以达到1公里。再由VDSL交换机或DSLAM设备上连到更高一级的网络互连设备。
用本发明交换机实现的城域网解决方案实例可以参考图3。图中是以DSLAM设备和VDSL交换机以及其它上层网络设备和本发明宽带接入交换机组成的一个城域网的解决方案。
Claims (5)
1、一种宽带接入交换机，包括若干以太网端口，以太网交换模块，CPU模块，电源模块，其特征在于还包括一VDSL宽带接入端口，VDSL芯片组，其中
CPU模块实现本机管理；
以太网交换模块实现若干以太网端口间的二层交换，实现以太网端口之间线速转发，并具有和VDSL芯片组、CPU模块的接口；
VDSL芯片组将从远端DSLAM接收的下行数据转换成以太网帧通过标准接口送给交换芯片，把本地以太网上传的数据转换成符合VDSL链路协议的帧上传给远端DSLAM设备；
电源模块为各部份提供电源，通过电源接口接入电源。
2、如权利要求1所述的宽带接入交换机，其特征在于还包括指示灯部分，提供各端口的工作状态显示。
3、如权利要求1或2所述的宽带接入交换机，其特征在于所述CPU模块控制本机的软件加载和升级，默认配置的加载和当前配置的保存，响应本地串行口和远程命令交换机发出的命令，在本地执行相应的操作并给出必要的应答，实现本地管理和远程集群管理。
4、如权利要求1或2所述的宽带接入交换机，其特征在于以太网交换模块支持VLAN、端口MAC地址绑定、端口镜像、QoS，与CPU模块之间的接口使CPU模块可操作交换芯片内部寄存器实现对本地网络的管理功能，与VDSL芯片组之间的接口实现本地网络和远程DSLAM设备之间的通信。
5、如权利要求1或2所述的宽带接入交换机，其特征在于，还具有指示灯，指示各对外端口的连接、速率及数据传输状态。
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