[发明专利]以太网端口、以太网交换机及以太网设备的信号收发方法

说明书

技术领域

本发明涉及以太网连接技术，特别是涉及一种以太网交换机及以太网设备的信号收发方法。

背景技术

以太网是由美国电气与电子工程师协会(Institute of Electrical andElectronics Engineers，IEEE)标准化的一种局域网连接技术，以太网的主要技术规范在IEEE发布的标准文件IEEE 802.3中进行定义。主流应用的以太网连接媒介有光纤和非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Paired，UTP)两种。其中由于光纤和激光收发器价格昂贵，实现光纤连接的成本很高，因此光纤连接主要是用于园区骨干网络的连接；而UTP价格低廉，安装方便，在对成本敏感的桌面连接(桌面连接是指PC或数据服务器等数据终端设备接入到网络交换机的连接)领域得到广泛的应用。以UTP作为媒介的以太网技术目前主要有10BSAE-T、100BASE-TX以及1000BASE-T三种主流技术，传输速率分别是10Mbps、100Mbps和1000Mbps。其中10BSAE-T和100BASE-TX仅使用5类UTP所有4对传输线中的2对进行信号传输，而1000BASE-T需要使用所有4对传输线进行信号传输。

根据IEEE 802.3标准规范，一个接入UTP的以太网端口基本结构如图1所示。其中交换芯片完成网络数据的处理功能，而物理层芯片(PHY)通过变压器与UTP连接，完成UTP上信号的发送和接收。信号在UTP上传输的过程如图2所示，UTP对信号强度有衰减作用，线缆越长，衰减越大。在接收端，PHY接收到的信号必须大于一定的强度(称为判决门限)才能正确地接收处理。受UTP衰减特性的限制，标准的以太网连接信号在UTP上传输距离最大只能达到100米，超过100米信号强度有可能被衰减到PHY的接收判决门限以下导致接收错误，从而不能保证连接的正确和稳定。

随着目前商业建筑越来越高，面积越来越大，网络桌面连接距离的需求在某些地方已经超过了100米，标准的UTP以太网技术在解决这些问题上显得捉襟见肘，不得不因此在桌面连接上使用昂贵的光纤连接。更糟糕的是，很多数据终端设备并不提供光纤以太网接口而只有连接UTP的以太网接口，必须通过UTP接入网络；这些设备(一般安装在办公现场)距离中心交换机(一般部署在机房)如果超过100米距离，就会给使用带来极大的麻烦和限制。

对于UTP链路略微超过100米(如100～180米)的以太网连接问题，目前业界解决方案，如申请号为200480036504.3的中国专利申请，主要是在10BSAE-T、100BASE-TX网络通过更改数据的编码和信令格式，使用不同于IEEE802.3标准的编码格式，将原先使用2对传输线进行传输的信号模式改为使用所有4对传输线完成信号传输。这种技术的缺陷是，由于采用了不同于标准以太网的传输信令，没办法和标准的以太网端口进行连接。而对于1000BASE-T以太网，由于其本身就已经使用了所有UTP的4对传输线，业界目前并没有可行的方案来解决100～180米的连接问题。

发明内容

本发明还提供一种以太网设备的信号收发方法，以增加以太网端口在UTP上的传输距离。相应地，本发明还提供一种以太网交换机，实现UTP链路略微超过100米的以太网连接。

本发明实施例还提供一种以太网的信号收发方法，以太网设备包括一个或多个以太网端口，该方法包括：增强至少一个以太网端口的物理层芯片发送信号的强度并降低该物理层芯片接收信号的判决门限，以支持延程UTP连接；在至少一个以太网端口不需延程UTP连接时控制该至少一个以太网端口的物理层芯片工作在未改变物理层芯片的信号发送强度和判决门限的状态。

本发明实施例还提供一种以太网交换机，该以太网交换机包括一个或多个以太网端口；以及管理模块，所述管理模块包括：延程支持单元，用于控制以太网交换机的至少一个以太网端口的物理层芯片增强发送信号的强度和降低接收信号的判决门限，以支持延程UTP连接；功耗检测单元，用于检测以太网交换机的电源功耗，并根据功耗情况调用延程支持单元；所述延程支持单元还用于根据功耗检测单元的调用指令确定控制工作在增强发送信号的强度和降低接收信号的判决门限的状态的物理层芯片的个数。