[发明专利]以太网MAC层交叉级联系统、传输方法及其应用的芯片

说明书

技术领域

本发明涉及通信网络系统，尤其涉及一种以太网媒体访问控制层(MAC，Medium Access Control)的级联系统及其传输方法，更具体地说，本发明涉及一种以太网MAC层的交叉级联系统、该级联系统中使用的MAC层交叉芯片以及在该交叉级联系统中传输数据的方法。

背景技术

随着网络技术的高速发展，宽带产业近几年在我国发展非常迅速。在我国，芯片和设备的技术成熟度、互通性及成本问题成为产业发展和市场推广的关键。在不断提升性能满足更多需求的同时，降低成本也是当前的主要发展方向。降低成本的主要措施之一为提高方案整合度，简化系统设计。

为了适应低成本网络接入需求，对于芯片厂商和设备厂商来说，一般从两方面入手，一是采用复用技术，其目的是节省物理层芯片和媒介接入控制(Media Access Control，简称MAC)层芯片的接口数目，二是采用交叉级联技术，使MAC层芯片和IP层不需要处理所有从下行接口输出的流量，从而减少了MAC层芯片需要处理的流量。

物理层复用芯片(PHY-MUX，Physical layer-Multiplexer)就是采用物理层复用技术的产品。如图1所示，物理层复用芯片中包括一个复用转换单元，其通过对多路物理层输入的复用，在上行方向将多路下行的物理端口输入，复用到一个高速的上行数字接口；在下行方向，将来自一个高速的上行数字接口的业务，通过解复用发送到相应的下行物理端口；从而达到物理层芯片中一个或少数几个高速上行数字接口，对应多个低速下行物理接口的目的；在实际应用中达到简化机架式设备的线卡设计、降低网络接入成本等目的。

由于上述复用转换单元只是在物理层芯片中工作，虽然可以减少物理层芯片的上行物理端口数目，一定程度上缓解了低成本网络接入的问题。但是在上行方向需要将所有的输入接口流量都送到MAC层芯片进行处理，没有减少MAC层芯片需要处理的流量大小。对下行方向，同样需要MAC层芯片处理所有输出到下行接口的流量。

请参阅图2，图2为使用上述复用技术和交叉技术的物理层芯片构成级联的系统结构框图。如图2所示，该以太网物理层的级联系统包括三级物理层交叉芯片层，第一级物理层交叉芯片层包含16个8端口的10M物理层交叉芯片(1PHY芯片#1、1PHY芯片#2、…1PHY芯片#16)，第二级物理层交叉芯片层包括两个100M物理层交叉芯片(2PHY芯片#1、2PHY芯片#2)，第三级物理层交叉芯片层包括1个1000M物理层交叉芯片(3PHY芯片)；第一级物理层交叉芯片层的PHY芯片#1～PHY芯片#8组成一组，通过数模转换模块与第二级物理层交叉芯片层的2PHY芯片#1相连，同样，第一级物理层交叉芯片层的PHY芯片#9～PHY芯片#16组成另一组，通过数模转换模块与第二级物理层交叉芯片层的2PHY芯片#2相连；两个第二级物理层交叉芯片通过数模转换模块与第三级物理层交叉芯片层(3PHY芯片)相连。

上述使用具有交叉处理功能的物理层交叉芯片所建立交叉级联系统，实现了在物理层交叉芯片中完成本芯片内部、同级物理层交叉芯片以及不同级物理层交叉芯片之间的端口交叉。在上行方向，下级物理层交叉芯片从模拟端口接收的数据，复用处理后，分别由上行接口，经数模转换后发送到上级的物理层芯片的下行模拟接口。在下行方向，上级物理交叉芯片完成交叉处理后，从模拟端口输出的数据，经数模转换后发送到下级物理交叉芯片的上行接口。

上述物理层交叉级联系统和物理层芯片，在本发明人的在先中国专利申请文件《以太网物理层的交叉级联系统、传输方法及其应用的芯片》中已详细叙述，其申请号为200610142814.4，因此，不再赘述。

如果在上述交叉复用级联系统中的交叉处理功能是由在MAC层交叉芯片实现，在低层级的MAC层芯片中能进行的交叉处理的流量，就不用交到上层级或最高层级的MAC层芯片中处理，这样，同样可以减少MAC层芯片和IP层等更高层的处理流量，适应低成本网络接入的需求。然而，到目前为止，还没有人提出过采用MAC层交叉芯片实现以太网MAC层交叉复用级联的技术。

发明内容

本发明一个目的在于，通过提供一种MAC层交叉复用的级联系统，使用该系统能使得处于各层级中的MAC层交叉芯片能相连。

本发明另一个目的在于，提供一种MAC层交叉复用的级联传输方法，该方法应用于上述系统中，能够实现在MAC芯片中完成不同物理层芯片的端口交叉功能。