[发明专利]一种以太网端口的主备用结构

说明书

本发明涉及一种计算机通讯网络中的以太网端口，具体地说，是关于10BASE-T/100BASE-TX以太网端口的主备用结构。

随着现代技术的发展，计算机网络的应用越来越广泛。计算机网络的分类标准很多，按分布距离的长短，我们将计算机网络分为：局域网(LAN)，都市网(MAN)，广域网(WAN)和网间网(internet)，局域网是一种最常见的计算机网络，其分布距离最短，但应用范围最广。局域网技术由于其短小灵活和结构规整的特点，极容易形成标准。事实上，局域网技术是计算机网络技术中最为标准化的一部分。IEEE早在70年代就制定了三个局域网标准：

IEEE802.3(CSMA/CD)；

IEEE802.4(令牌总线)；

IEEE802.5(令牌环)。

著名的以太网(Ethernet)就是IEEE802.3的一个典型产品。本文所涉及的就是IEEE802.3中基于双绞线传输的10BASE-T/100BASE-TX以太网端口的主备用技术。

在IEEE802.3规范中，局域网的参考模型与ISO七层参考模型的对应关系如图1所示。物理层包括物理介质附件层PMA和物理信号层PLS(对于100BASE-TX则分成物理编码层PCS，物理介质附件层PMA和物理介质独立层PMD)，主要处理与物理传输介质有关的机械的电气的和过程的接口，数据链路层包括介质访问控制层和逻辑链路控制层，主要解决广播型网络中多用户竟争信道实用权的问题及提供数据成帧，差错控制，流量控制等功能，物理层和数据链路层由硬件电路来完成，本发明所述以太网主备用技术主要涉及这两层。

网络层主要功能是寻址以及与之有关的流量控制和拥塞控制等。传输层的主要任务是提供进程间通信机制和保证数据传输的可靠性，它通过向上提供一个标准的、通用的界面，使上层与通信子网(下三层)的细节相隔离。

现有技术中，10BASE-T/100BASE-TX以太网端口主要由MAC控制器，10M/100M以太网收发器，变压器和连接器组成。10BASE-T/100BASE-TX以太网端口的电路原理框图如图2，其中MAC控制器和10M/100M以太网收发器是有源器件，对于需10M/100M长时间连续可靠工作的场合，其工作性能的好坏，对系统的可靠性有着重要的影响。如果它们发生了硬件故障，系统是无法用软件进行修复的，系统只有被迫中断。

本发明的目的是针对上述结构的不足，提出了一种10BASE-T/100BASE-TX以太网端口的主备用结构，以满足系统的高可靠性要求。

本发明所述的一种以太网端口的主备用结构，其中一组的结构包括控制器A，以太网收发器A，变压器A，另一组的结构包括控制器B，以太网收发器B，变压器B，所述变压器A与变压器B共同与RJ45连结器相连接，其特征在于：还包括位于以太网收发器A与变压器A之间的以太网开关A、位于以太网收发器B与变压器B之间的以太网开关B、用于产生主备控制逻辑的主备控制电路及其反向器；

所述主备控制电路由非门、或门、与门及与非门组成，输入端3、4、5接与门，输入端2和与门的输出端分别连接或门的两输入端，非门的输出端及或门的输出端分别接与非门的两输入端，与非门的输出端输出控制信号；

为使任何时刻以太网开关A和以太网开关B只能有一个接通，所述主备控制电路的输出控制信号分为两路，一路直接输入到以太网开关A，一路经反向器反向后输入到以太网开关B；而RJ45连结器把以太网信号直接送到变压器A和变压器B。

下面结合附图来进一步详细说明本发明的工作原理。

图1为局域网的参考模型与ISO七层参考模型的对应关系；图2为通常的10BASE-T/100BASE-TX以太网端口结构示意图；图3为本发明10BASE-T/100BASE-TX以太网端口的主备用结构示意图；图4是图3中的主备控制电路的结构框图；图5是应用本发明的一个实施例。

如图1所示，对应于ISO模型，局域网的参考模型只有两层：物理层和数据链路层，且有硬件电路组成。因此，本发明主要涉及这两层。

图2给出的是通常采用的10BASE-T/100BASE-TX以太网端口结构，正如前面所指出的，在需要长时间连续可靠工作的场合下，该结构工作性能的好坏，直接关系到系统可靠性的高低，对此必须给予足够的重视。本发明正是基于上述考虑，提出了一种10BASE-T/100BASE-TX以太网端口的主备用结构。