一种中继设备及其转发上行、下行数据的方法

专利名称：一种中继设备及其转发上行、下行数据的方法
技术领域：
本发明涉及以太网技术领域，尤其涉及一种中继设备及其转发上行、下行数据的
方法。
背景技术：
随着IP业务的增长和我国电信运营市场的开放，运营商都把建设面向IP业务的
电信基础网作为网络建设重点。基于以太网技术的IP业务接入网可以为用户提供标准的
以太网接口 ，能够兼容所有以太网接口的终端，且用户不需要额外的接口卡或者协议软件，
故使用以太网设备实现IP业务接入是一种廉价的宽带接入网建设技术。 发明人在研究过程中发现，基于以太网设备建设的接入网通常按照节点设备所处
位置分为局端设备、中继设备以及用户端设备，但是目前并没有专门针对借助以太网设备
构成的接入网所设计的中继设备。

发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种中继设备及其转发上行、下行数据的方法，专 门用于基于以太网的IP业务接入网建设。
—种中继设备，所述中继设备用于以太网，所述中继设备包括 第一转换单元，用于接收下行以太网媒质相关接口 MDI数据，将接收到的下行以 太网MDI数据转换为媒质无关接口 Mil数据，并将MII数据输出至驱动单元；
所述驱动单元，用于接收所述第一转换单元输出的MII数据，将接收到的MII数据 转换为至少两路相同的MII数据，并将至少两路MII数据分别输出至对应的至少两个第二 转换单元； 所述至少两个第二转换单元，分别用于将接收到的MII数据转换为下行以太网 MDI数据并输出； 至少两个第三转换单元，分别用于接收上行以太网MDI数据，将接收到的上行MDI 数据转换为Mil数据，并输出所述Mil数据； 缓存汇聚单元，用于汇聚Mil数据，将汇聚后的Mil数据输出至第四转换单元；
所述第四转换单元，用于将所述缓存汇聚单元输出的汇聚后的MII数据转换为上 行以太网MDI数据并输出。
可选地，所述中继设备还包括 上行端口，用于接收下行以太网MDI数据，并将接收到的下行MDI数据输出至所述
第一转换单元；
或者， 接收所述第四转换单元输出的上行以太网MDI数据并输出； 所述第一转换单元用于接收所述上行端口输出的下行以太网MDI数据； 所述第四转换单元用于将上行以太网MDI数据输出至所述上行端口。
可选地，所述中继设备还包括 至少两个下行端口，分别用于接收所述至少两个第二转换单元输出的下行以太网 MDI数据并输出；
或者， 分别用于接收上行以太网MDI数据，并将接收到的上行以太网MDI数据分别输出 至所述至少两个第三转换单元； 所述至少两个下行端口与所述至少两个第二转换单元一一对应，且所述至少两个 下行端口与所述至少两个第三转换单元一一对应； 所述至少两个第二转换单元分别用于将下行以太网MDI数据输出至所述至少两 个下行端口； 所述至少两个第三转换单元分别用于接收所述至少两个下行端口输出的上行以 太网MDI数据。 可选地，所述中继设备还包括 至少两个缓存单元，分别与所述至少两个第三转换单元一一对应，分别用于缓存 对应的第三转换单元输出的Mil数据； 所述缓存汇聚单元用于汇聚所述至少两个缓存单元缓存的Mil数据。
—种中继设备转发下行数据的方法，所述方法包括 中继设备接收下行以太网MDI数据，并将接收到的下行以太网MDI数据转换为MII 数据； 所述中继设备将所述MII数据转换为至少两路相同的Mil数据； 所述中继设备将所述至少两路相同的MII数据分别转换为下行以太网MDI数据并输出。 —种中继设备转发上行数据的方法，所述方法包括
中继设备的至少两个下行端口接收上行以太网MDI数据； 所述中继设备将至少两个下行端口接收到的上行以太网MDI数据分别转换为至 少两路MII数据； 所述中继设备汇聚所述至少两路MII数据，并将汇聚后的MII数据转换为上行以 太网MDI数据； 所述中继设备输出转换后的上行以太网MDI数据。 可选地，在所述中继设备汇聚所述至少两路Mil数据之前，所述方法还包括
所述中继设备分别缓存所述至少两路Mil数据。 可以看出，在本发明实施例中，提供了一种专门用于以太网的中继设备，当接收到 下行以太网MDI数据时，可以将一路下行以太网MDI数据转换为至少两路相同的下行以太 网MDI数据并输出，当接收到上行以太网MDI数据时，可以将至少两路上行以太网MDI数据 汇聚成一路上行以太网MDI数据并输出。而且，本发明实施例提供的中继设备无需进行MAC 地址识别以及交换处理，减少了中继过程的数据处理流程，即设备复杂度，从而降低了系统 时延和设备成本。


图1为基于以太网设备的接入网的网络示意图； 图2为本发明实施例提供的一种中继设备结构示意图； 图3为本发明实施例提供的另一种中继设备结构示意图； 图4为本发明实施例提供的一种中继设备转发下行数据的方法流程图； 图5为本发明实施例提供的一种中继设备转发上行数据的方法流程图。
具体实施例方式
为了使本发明实施例的上述特征、优点更加明显易懂，下面结合具体实施方式
进 行详细说明。 首先对本发明实施例提供的中继设备及其所属的基于以太网设备建设的IP业务 接入网进行介绍。 基于以太网设备的接入网采用标准的树形网络，其节点设备按照位置不同可以分 为局端设备、中继设备以及用户端设备。请参考图l，为基于以太网设备的接入网的网络示 意图。其中，101为局端设备，102均为中继设备，103均为用户端设备。 为表述方便，将连接上一级设备(即靠近根节点)的端口称为上行端口，连接下级 设备(即靠近末梢节点)的端口下行端口。基于以太网设备建设的接入网是一个提供双向 数据传输的网络，下行数据(由根节点至末梢节点流向的数据)经局端设备和中继设备分 流至用户端设备，上行数据(由末梢节点至根节点流向的数据)经用户端设备和中继设备 汇聚至局端设备的上行端口。局端设备可以位于运营商的业务汇接点机房，提供与IP骨干 网的接口。中继设备可以位于居民楼内，具有下行数据分路和上行数据汇聚功能。用户端设 备可以位于居民楼内的每个楼道或者每个楼层，提供与用户终端(例如计算机)的接口。
局端设备作为整个IP业务接入网的根节点出口设备，需要具有更大的接入带宽， 更快的处理能力以及用户管理能力，通常采用高性能的二层交换机或者三层交换机。用 户端设备具有链路功能，可以使用二层交换机实现，在局端设备的控制下动态改变其端口 速率，从而保证用户最低接入速率并限制用户最高接入速率，支持对IP业务的服务质量 (QoS， Quality of Service)保证。 本发明实施例提供的中继设备的上行接口连接局端设备或者上一级中继设备的 下行端口 ，下行接口连接下一级中继设备或者用户端设备。其功能是将上行端口的下行数 据分发到各个下行端口 ，并且，将下行端口的上行数据汇聚到上行端口 。由于本发明实施例 提供的中继设备的各下行端口之间不存在数据的交换，所以下行数据可以通过广播方式直 接发送到用户端设备。同时，本发明实施例提供的中继设备各下行端口接收的上行数据无 需交换处理，即进行MAC地址识别再转发至相应的端口 ，只需将各下行端口的数据缓存并 汇聚至上行端口即可。 请参考图2，为本发明实施例提供的一种中继设备结构示意图，可以包括
第一转换单元201，用于接收下行以太网媒质相关接口 (MDI， Mediumd印endent Interface)数据，将接收到的下行以太网MDI数据转换为媒体无关接口 (MII， Medium Ind印endent Interface)数据，并将Mil数据输出至驱动单元202 ; 驱动单元202，用于接收第一转换单元201输出的Mil数据，将接收到的Mil数据转换为至少两路相同的MII数据，并将至少两路MII数据分别输出至对应的至少两个第二 转换单元(203-1， 203-2， ，203-n); 至少两个第二转换单元(203-l，203-2， . . . ， 203_n)，分别用于将接收到的Mil数 据转换为下行以太网MDI数据并输出； 至少两个第三转换单元(204-l，204-2， . . . ， 204_n)，分别用于接收上行以太网 MDI数据，将接收到的上行MDI数据转换为Mil数据，并输出所述Mil数据；
缓存汇聚单元205，用于汇聚Mil数据，将汇聚后的Mil数据输出至第四转换单元 206 ; 第四转换单元206，用于将缓存汇聚单元205输出的汇聚后的MII数据转换为以上 行以太网MDI数据并输出。 可以看出，在本发明实施例中，提供了一种专门用于以太网的中继设备，当接收到 下行以太网MDI数据时，可以将一路下行以太网MDI数据转换为至少两路相同的下行以太 网MDI数据并输出，当接收到上行以太网MDI数据时，可以将至少两路上行以太网MDI数据 汇聚成一路上行以太网MDI数据并输出。而且，本发明实施例提供的中继设备无需进行MAC 地址识别以及交换处理，减少了中继过程的数据处理流程，即设备复杂度，从而降低了系统 时延和设备成本。 请参考图3，为本发明实施例提供的另一种中继设备结构示意图，在图2的基础 上，还可以包括 (1)上行端口 301，用于接收下行以太网MDI数据，并将接收到的下行MDI数据输 出至第一转换单元201 ;
或者， 接收第四转换单元206输出的上行以太网MDI数据并输出； 第一转换单元201用于接收上行端口 301输出的下行以太网MDI数据； 第四转换单元206用于将上行以太网MDI数据输出至上行端口 301。 (2)至少两个下行端口 (302-1,302-2， ， 302_n)，分别用于接收至少两个第二
转换单元(203-1 ， 203-2， .. ，203-n)输出的下行以太网MDI数据并输出， 或者， 分别用于接收上行以太网MDI数据，并将接收到的上行以太网MDI数据分别输出 至至少两个第三转换单元(204-1,204-2， ，204-n); 至少两个下行端口 (302-l，302-2，. . . ， 302_n)与至少两个第二转换单元(203-1， 203-2，. . ，203-n)——对应，且至少两个下行端口 (302-1， 302-2，. . ， 302_n)与至少两个 第三转换单元(204-1,204-2， . ，204-n)——对应； 至少两个第二转换单元(203-l，203-2，. . . ， 203_n)分别用于将下行以太网MDI数 据输出至至少两个下行端口 (302-1,302-2， ，302-n); 至少两个第三转换单元(204-l，204-2， . . . ， 204_n)分别用于接收至少两个下行 端口 (302-1,302-2， ，302-n)输出的上行以太网MDI数据。 (3)至少两个缓存单元(303-l，303-2， . . . ， 303_n)，分别与所述至少两个第三转 换单元(204-1,204-2， ... ，204-n) —一对应，分别用于缓存对应的第三转换单元输出的 Mil数据;
所述缓存汇聚单元205用于汇聚所述至少两个缓存单元缓存的Mil数据。
上述n为自然数。 本发明实施例提供的中继设备中，上行端口 301的接收到的下行以太网MDI数据 不需做MAC层处理，只是通过驱动单元202就可以发送至所有下行端口 ，也就是说，下行以 太网MDI数据在以太网中是广播到各个用户端设备的。各下行端口的上行以太网数据由缓 存汇聚单元204汇聚后形成一路数据并输出给上行端口 301 ，无需进行MAC地址识别和交换 处理，即进行MAC地址识别再转发至相应的端口 。 可以看出，在本发明实施例中，提供了一种专门用于以太网的中继设备，当接收到 下行以太网MDI数据时，可以将一路下行以太网MDI数据转换为至少两路相同的下行以太 网MDI数据并输出，当接收到上行以太网MDI数据时，可以将至少两路上行以太网MDI数据 汇聚成一路上行以太网MDI数据并输出。而且，本发明实施例提供的中继设备无需进行MAC 地址识别以及交换处理，减少了中继过程的数据处理流程，即设备复杂度，降低了系统时延 和设备成本。 此外，下行数据由用户端设备进行MAC地址过滤，保证了用户端设备的数据不会 被其它用户端设备获取到，进而可以保证用户终端之间的隔离。 请参考图4，为本发明实施例提供的一种中继设备转发下行数据的方法流程图，可 以包括以下步骤 步骤401 :中继设备接收下行以太网MDI数据，并将接收到的下行以太网数据转换 为MII数据； 步骤402 :该中继设备将MII数据转换为至少两路相同的MII数据； 步骤403 :该中继设备将至少两路相同的MII数据分别转换为以太网MDI数据并输出。 请参考图5，为本发明实施例提供的一种中继设备转发上行数据的方法流程图，可 以包括以下步骤 步骤501 :中继设备的至少两个下行端口接收上行以太网MDI数据； 步骤502 :该中继设备将至少两个下行端口接收到的上行以太网MDI数据分别转
换为至少两路MII数据； 步骤503 :该中继设备汇聚至少两路Mil数据，并将汇聚后的Mil数据转换为上行 以太网MDI数据； 步骤504 :该中继设备输出转换后的上行以太网MDI数据。 可选地，对于上行数据，该中继设备在汇聚至少两路MII数据之前，还可以缓存所 述至少两路MII数据。 可以看出，在本发明实施例中，提供了一种专门用于以太网的中继设备，当接收到 下行以太网MDI数据时，可以将一路下行以太网MDI数据转换为至少两路相同的下行以太 网MDI数据并输出，当接收到上行以太网MDI数据时，可以将至少两路上行以太网MDI数据 汇聚成一路上行以太网MDI数据并输出。而且，本发明实施例提供的中继设备无需进行MAC 地址识别以及交换处理，减少了中继过程的数据处理流程，即设备复杂度，降低了系统时延 和设备成本。 此外，下行数据由用户端设备进行MAC地址过滤，保证了用户端设备的数据不会被其它用户端设备获取到，进而可以保证用户终端之间的隔离。 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。 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借
助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施，但很多情况下
前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部
或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如
ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务
器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。 以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方
式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对
于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。
权利要求
一种中继设备，其特征在于，所述中继设备用于以太网，所述中继设备包括第一转换单元，用于接收下行以太网媒质相关接口MDI数据，将接收到的下行以太网MDI数据转换为媒质无关接口MII数据，并将MII数据输出至驱动单元；所述驱动单元，用于接收所述第一转换单元输出的MII数据，将接收到的MII数据转换为至少两路相同的MII数据，并将至少两路MII数据分别输出至对应的至少两个第二转换单元；所述至少两个第二转换单元，分别用于将接收到的MII数据转换为下行以太网MDI数据并输出；至少两个第三转换单元，分别用于接收上行以太网MDI数据，将接收到的上行MDI数据转换为MII数据，并输出所述MII数据；缓存汇聚单元，用于汇聚MII数据，将汇聚后的MII数据输出至第四转换单元；所述第四转换单元，用于将所述缓存汇聚单元输出的汇聚后的MII数据转换为上行以太网MDI数据并输出。
2. 根据权利要求1所述的中继设备，其特征在于，所述中继设备还包括 上行端口，用于接收下行以太网MDI数据，并将接收到的下行MDI数据输出至所述第一转换单元； 或者，接收所述第四转换单元输出的上行以太网MDI数据并输出； 所述第一转换单元用于接收所述上行端口输出的下行以太网MDI数据； 所述第四转换单元用于将上行以太网MDI数据输出至所述上行端口。
3. 根据权利要求1所述的中继设备，其特征在于，所述中继设备还包括 至少两个下行端口 ，分别用于接收所述至少两个第二转换单元输出的下行以太网MDI数据并输出； 或者，分别用于接收上行以太网MDI数据，并将接收到的上行以太网MDI数据分别输出至所 述至少两个第三转换单元；所述至少两个下行端口与所述至少两个第二转换单元一一对应，且所述至少两个下行 端口与所述至少两个第三转换单元一一对应；所述至少两个第二转换单元分别用于将下行以太网MDI数据输出至所述至少两个下 行端口 ；所述至少两个第三转换单元分别用于接收所述至少两个下行端口输出的上行以太网 MDI数据。
4. 根据权利要求1所述的中继设备，其特征在于，所述中继设备还包括 至少两个缓存单元，分别与所述至少两个第三转换单元一一对应，分别用于缓存对应的第三转换单元输出的MII数据；所述缓存汇聚单元用于汇聚所述至少两个缓存单元缓存的Mil数据。
5. —种中继设备转发下行数据的方法，其特征在于，所述方法包括中继设备接收下行以太网MDI数据，并将接收到的下行以太网MDI数据转换为Mil数据；所述中继设备将所述Mil数据转换为至少两路相同的Mil数据；所述中继设备将所述至少两路相同的Mil数据分别转换为下行以太网MDI数据并输出。
6. —种中继设备转发上行数据的方法，其特征在于，所述方法包括中继设备的至少两个下行端口接收上行以太网MDI数据；所述中继设备将至少两个下行端口接收到的上行以太网MDI数据分别转换为至少两路MII数据;所述中继设备汇聚所述至少两路MII数据，并将汇聚后的MII数据转换为上行以太网MDI数据;所述中继设备输出转换后的上行以太网MDI数据。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述中继设备汇聚所述至少两路MII数 据之前，所述方法还包括所述中继设备分别缓存所述至少两路MII数据。
全文摘要
本发明实施例公开了一种中继设备及其转发上行、下行数据的方法。所述中继设备转发下行数据的方法包括中继设备接收下行以太网MDI数据，并将接收到的下行以太网MDI数据转换为MII数据；所述中继设备将所述MII数据转换为至少两路相同的MII数据；所述中继设备将所述至少两路相同的MII数据分别转换为下行以太网MDI数据并输出。本发明实施例提供的中继设备专门用于基于以太网的IP业务接入网建设，成本较低，可以降低系统时延。
文档编号H04L12/28GK101741735SQ200910238249
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月23日 优先权日2009年11月23日
发明者徐罕聪, 王晓中, 韩大庆 申请人:北京东方信联科技有限公司