WO2007143944A1 - Procédé et appareil de transfert de données sur ethernet - Google Patents

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WO2007143944A1
WO2007143944A1 PCT/CN2007/070077 CN2007070077W WO2007143944A1 WO 2007143944 A1 WO2007143944 A1 WO 2007143944A1 CN 2007070077 W CN2007070077 W CN 2007070077W WO 2007143944 A1 WO2007143944 A1 WO 2007143944A1
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cross
interface
multiplexing
data
processing unit
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PCT/CN2007/070077
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Inventor
Yang Yu
Jianming Ding
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Hangzhou H3C Technologies Co., Ltd.
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    • H04L61/10—Mapping addresses of different types
    • H04L61/103—Mapping addresses of different types across network layers, e.g. resolution of network layer into physical layer addresses or address resolution protocol [ARP]

Definitions

  • the present invention relates to network communication technologies, and more particularly to a method and apparatus for forwarding data in an Ethernet network. Background of the invention
  • Ethernet technology is widely used.
  • data is processed through physical layer processing, medium access control (MAC) layer processing, and IP layer processing during forwarding.
  • MAC medium access control
  • Physical layer processing can be accomplished by physical layer devices within the network device, such as a dedicated physical layer processing chip.
  • the physical layer device may specifically have two structures.
  • the first structure is shown in FIG. 1.
  • the device is a physical layer standard device, and includes multiple user-side analog interfaces (also referred to as physical ports) and an analog-to-digital conversion unit corresponding to each analog interface.
  • Clock and codec processing unit, MAC layer interface processing unit, digital interface as can be seen from Figure 1, in the physical layer standard device, the number of analog interfaces is the same as the number of digital interfaces.
  • the second structure is shown in FIG. 2.
  • the device is a physical layer multiplexing device, and includes a plurality of user-side analog interfaces, an analog-to-digital conversion unit, a clock, and a codec processing unit corresponding to each analog interface.
  • the MAC layer interface processing unit, the multiplexing and demultiplexing processing unit, and the multiplexed digital interface As can be seen from FIG. 2, since the device has a multiplexing and demultiplexing processing unit, the data output from each analog interface can be complexed. The processing is used to demultiplex the multiplexed data sent to each analog interface. Therefore, the multiplexed digital interface can be used, so that the number of digital interfaces is greatly reduced.
  • the MAC layer processing can be done by a MAC layer device inside the network device, such as a dedicated MAC layer processing chip.
  • the structure of the MAC layer device is specifically as shown in FIG. 3, and includes multiple digital interfaces connected to the lower layer, and a MAC layer access control unit and a MAC layer logical link layer.
  • the unit may further include an IP layer interface unit.
  • IP layer processing can be done by an IP layer device inside the network device, such as a dedicated IP layer processing chip.
  • the structure of the IP layer device is specifically as shown in FIG. 4, and includes a plurality of digital interfaces connected to the lower layer and an IP layer processing unit.
  • FIG. 5 is a flow diagram of forwarding data in the prior art.
  • data is subjected to physical layer processing, MAC layer processing, and IP layer processing in the forwarding process, and the process mainly includes the following steps:
  • Step 501 In the network device, after receiving the data, the analog interfaces of the physical layer device, such as the analog interface 1 and the analog interface 2, respectively send the data to the analog-to-digital conversion unit 1 and the analog-to-digital conversion unit 2.
  • the analog interfaces of the physical layer device such as the analog interface 1 and the analog interface 2 respectively send the data to the analog-to-digital conversion unit 1 and the analog-to-digital conversion unit 2.
  • Step 502 The analog-to-digital conversion unit 1 and the analog-to-digital conversion unit 2 respectively convert the received data in the form of analog signals into data in the form of digital signals, and respectively transmit the converted data to the clock and codec processing unit 1 and the clock. And codec processing unit 2.
  • Step 503 The clock and codec processing unit 1 and the clock and codec processing unit 2 respectively perform clock, codec, and the like on the received data, and respectively send the processed data to the MAC layer interface processing unit 1 and the MAC layer interface. Processing unit 2.
  • Step 504 The MAC layer interface processing unit 1 and the MAC layer interface processing unit 2 perform various processing of the MAC layer interface on the received data, and then send the data to the digital interface, and the digital interface sends the data to the digital interface in the upper MAC layer device. .
  • the MAC layer interface processing unit 1 and the MAC layer interface processing unit 2 respectively send the processed data to the digital interface 1 and the digital interface 2
  • the digital interface 1 and the digital interface 2 respectively transmit the received data to the digital interface 1 and the digital interface 2 in the MAC layer device shown in FIG.
  • the MAC layer interface processing unit 1 and the MAC layer interface processing unit 2 respectively send the processed data to the multiplexing and demultiplexing.
  • Processing unit receiving by the multiplexing and demultiplexing processing unit The received data is multiplexed and sent to a multiplexed digital interface, and the multiplexed digital interface transmits the received data to a digital interface in the MAC layer device shown in FIG.
  • Step 505 In the MAC layer device, data is sent out through the digital interface, the MAC layer access control unit, the MAC layer logical link layer unit, and the IP layer interface unit.
  • the network device that receives the data is a layer 2 network device
  • the network device finds an outbound interface according to the MAC address in the data, and uses the outbound interface to forward the data to other networks.
  • the device the process shown in Figure 5 ends.
  • the network device that receives the data is a Layer 3 network device, in this step, after processing by the MAC layer device, the data is further sent to the IP layer device in the network device, and the subsequent step 506 is continued.
  • Step 506 The digital interface in the IP layer device sends the received data to the IP processing unit, and the IP processing unit performs route search according to the IP address in the data, and sends the data to other network devices according to the route search result.
  • the process shown in Figure 5 above describes the processing from the physical layer to the MAC layer or the IP layer in the upstream direction.
  • the processing from the IP layer or the MAC layer to the physical layer in the downstream direction is opposite to the process shown in Figure 5.
  • the physical layer device after receiving the data sent by the user terminal, the physical layer device performs physical layer processing on the data. The processing then sends the data to the MAC layer device, the MAC layer device analyzes the MAC address of the data, and forwards the data to other network devices according to the MAC address, or sends the data to the IP layer device by the MAC layer device, the IP layer device Analyze the IP address of the data and forward the data to other network devices based on the IP address. It can be seen that, in the prior art, for data between any two user terminals for communication, the network devices in the Ethernet ultimately need to find the way to forward the data according to the address information carried by the data itself.
  • the network devices perform addressing forwarding.
  • the network device is required to perform a series of physical layer processing and MAC layer processing for each data received, and further IP layer processing, thereby greatly increasing the workload of the network device and reducing the network device. Forwarding performance.
  • the network device since the network device performs address forwarding for the data between the user terminals, the network device is required to acquire and store the address information of all the user terminals through which the data is forwarded, so that The network consumes the storage resources of the network device and puts high demands on the network device.
  • the main purpose of the present invention is to provide an Ethernet physical layer crossover device, an Ethernet MAC layer crossover device, an Ethernet IP layer crossover device, an Ethernet physical layer cross-cascading system, an Ethernet MAC layer cross-cascading system, and an Ethernet IP layer.
  • a cross-cascading system and a method of forwarding data in an Ethernet network in order to reduce the workload of network devices in the Ethernet and improve the forwarding performance of the network devices.
  • An Ethernet physical layer cross device includes: a plurality of analog interfaces, and a digital interface corresponding to each of the analog interfaces, the device further includes a cross processing unit, and
  • the cross processing unit is configured to save a cross relationship between the interfaces of the network devices.
  • the data outputted by the first analog interface is sent to the second analog interface. If the first analog interface does not have a cross relationship with the other analog interfaces according to the saved cross relationship, the data output by the first analog interface is sent to the first analog interface.
  • Another Ethernet physical layer crossover device includes: a plurality of analog interfaces and a first multiplexing and demultiplexing processing unit, the device further comprising a cross processing unit, connecting the first multiplexing and demultiplexing processing unit and the external device Using the interface,
  • the cross processing unit is configured to save a cross relationship between the interfaces of the network devices.
  • the data output by the first analog interface is received, if the cross relationship between the first analog interface and the second analog interface is determined according to the saved cross relationship, The data output from the first analog interface is controlled to be sent to the second analog interface. Otherwise, the data output from the first analog interface is controlled to be sent to the first multiplexing and demultiplexing processing unit.
  • An Ethernet MAC layer crossover device comprising: a plurality of digital interfaces and a MAC layer access control unit, the device further comprising a multiplexing and demultiplexing processing unit and a cross processing unit, and
  • the multiplexing and demultiplexing processing unit performs demultiplexing processing on the data outputted by each digital interface, and then sends the data to the cross processing unit, and sends the data to be transmitted by the cross processing unit to the corresponding digital interface;
  • the cross processing unit is configured to save a cross relationship between interfaces of each network device, and determine, according to the saved cross relationship, that the interface corresponding to the data after the demultiplexing process needs to perform subordinate cross processing, and the data of the lower level and the
  • the corresponding digital interface information is sent to the multiplexing and demultiplexing processing unit, and when there is no cross relationship between the interface corresponding to the data and the other interfaces after the demultiplexing process is determined, the data is sent to the MAC layer access control unit.
  • An Ethernet IP layer cross device includes: a plurality of digital interfaces and an IP layer processing unit, the device further includes a multiplexing and demultiplexing processing unit and a cross processing unit, and
  • the multiplexing and demultiplexing processing unit performs demultiplexing processing on the data outputted by each digital interface, and then sends the data to the cross processing unit, and sends the data to be transmitted by the cross processing unit to the corresponding digital interface;
  • the cross processing unit is configured to save a cross relationship between interfaces of each network device, and According to the saved cross-cut relationship, when the interface corresponding to the data after the demultiplexing process needs to perform the sub-level cross processing, the data that needs to be subordinated and the corresponding digital interface information are sent to the multiplexing and demultiplexing processing unit to determine the demultiplexing. When there is no cross relationship between the interface corresponding to the processed data and other interfaces, the data is sent to the IP layer processing unit.
  • An Ethernet physical layer cross-cascading system comprising: an Ethernet physical layer cross device cascaded in a first stage, and an Ethernet physical layer cross device cascaded in an upper level, wherein, at the first level and the upper level
  • the Ethernet physical layer crossover device includes: a plurality of analog interfaces and a first multiplexing and demultiplexing processing unit, wherein the device further includes a cross processing unit, connected to the first multiplexing and demultiplexing processing unit, and a multiplexing interface of the external device, and the first multiplexing and demultiplexing processing unit includes a multiplexing and demultiplexing processing unit of the cross interface and a multiplexing and demultiplexing processing unit of the forwarding interface; the multiplexing interface includes a cross-multiplexing interface connected to the multiplexing and demultiplexing processing unit of the cross interface; and a forwarding multiplexing interface connected to the multiplexing and demultiplexing processing unit of the forwarding interface;
  • the cross processing unit is configured to save a cross relationship between the interfaces of the network devices.
  • the data outputted by the first analog interface is sent to the second analog interface, and when the first analog interface does not have a cross relationship with the other analog interfaces according to the saved cross relationship, the data output by the first analog interface is controlled to be sent to the forwarding interface for multiplexing.
  • a demultiplexing processing unit if it is determined that there is a cross relationship between the first analog interface and the cross-multiplexed interface according to the saved cross relationship, controlling the data output by the first analog interface to be sent to the multiplexing and demultiplexing processing unit of the cross interface;
  • the upper Ethernet physical layer cross device further comprising a second multiplexing and demultiplexing processing unit coupled between each of the analog interfaces and the cross processing unit, configured to perform multiplexing data on the received analog interfaces.
  • a second multiplexing and demultiplexing processing unit coupled between each of the analog interfaces and the cross processing unit, configured to perform multiplexing data on the received analog interfaces.
  • An Ethernet MAC layer cross-cascading system comprising: a multi-level Ethernet MAC layer cross device, each of the cascaded Ethernet MAC layer cross devices not only including the structure of the Ethernet MAC layer cross device provided by the present invention And functions, and further, internally, a cross-level connection port for connecting to the upper stage, and a multiplexing and demultiplexing processing unit connected between the cross-level connection port and the cross processing unit;
  • the cross processing unit is further configured to: according to the saved cross relationship, determine that the interface corresponding to the data after the demultiplexing process has a cross relationship with the cross level connection port, and send the data directly to the cross level connection port.
  • the multiplexing and demultiplexing processing unit connected between the cross-level connection port and the cross processing unit multiplexes the received data and transmits it to the cross-level connection port.
  • An Ethernet IP layer cross-cascading system comprising: a multi-level Ethernet IP layer crossover device, each of the cascaded Ethernet IP layer cross devices not only including the structure of the Ethernet IP layer crossover device provided by the present invention And functions, and further, internally, a cross-level connection port for connecting to the upper stage, and a multiplexing and demultiplexing processing unit connected between the cross-level connection port and the cross processing unit;
  • the cross processing unit is further configured to: according to the saved cross relationship, determine that the interface corresponding to the data after the demultiplexing process has a cross relationship with the cross-level connection port, and send the data to the multiplexing directly connected to the cross-level connection port. And demultiplexing processing unit;
  • the multiplexing and demultiplexing processing unit connected between the cross-level connection port and the cross processing unit multiplexes the received data and transmits it to the cross-level connection port.
  • a method for forwarding data in an Ethernet comprising: setting a cross relationship between interfaces of each network device; after receiving data on an interface, determining according to the set cross relationship Whether there is a cross relationship between the interface that receives the data and other interfaces. If yes, the data is sent to the interface that has a cross relationship with the interface that receives the data. Otherwise, the existing layer forwarding processing is continued.
  • An Ethernet device comprising at least one first and second Ethernet-based to-be-interfaced interfaces, and a cross processing unit, wherein the cross processing unit is in the first and second cross interfaces according to a preset cross relationship Data exchange between them.
  • Another Ethernet device includes at least first, second, and third Ethernet interfaces, an address forwarding interface, and a cross processing unit for connecting the first and second channels according to a preset cross relationship, and The third channel is connected to the address forwarding interface, wherein the first, second and third interfaces are located in the same communication layer, and the forwarding interface is located in a higher communication layer.
  • the network device in the Ethernet can directly perform the cross processing between the interfaces between the user terminals having the fixed path relationship, and when the cross processing is completed in the physical layer device, Subsequent physical layer processing and MAC layer processing of the data, and further IP layer processing; when cross processing is completed in the MAC layer device, subsequent data layer processing and further IP layer processing of the data are not required; When the cross processing is completed in the IP layer device, there is no need to perform subsequent IP layer processing on the data. Therefore, in the present invention, regardless of the form of cross processing, the workload of the network devices in the Ethernet network can be greatly reduced, and the forwarding performance of the network devices can be improved.
  • the network device in the Ethernet can perform the cross processing between the interfaces directly between the user terminals having the fixed path relationship without performing the address forwarding, therefore, for the user terminal having the fixed path relationship, The network device does not need to obtain and store its address information, which greatly saves the storage resources of the network device and reduces the requirements on the network device.
  • the present invention performs data crossover in Ethernet to achieve direct communication of services.
  • Today, with inexpensive IP technology as the mainstream, the present invention has the advantages of low cost compared with data cross-connection services in other networks. Moreover, it has a broad space for development. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a conventional Ethernet physical layer standard device.
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of a conventional Ethernet physical layer multiplexing device.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a conventional Ethernet MAC layer device.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a conventional Ethernet IP layer device.
  • Figure 5 is a flow diagram of forwarding data in the prior art.
  • Figure 6 is a diagram showing the connection of user terminals having a fixed path relationship in different local area networks.
  • Figure 7 is a flow chart for implementing forwarding data in the present invention.
  • Figure 8 is another schematic diagram of a user terminal having a fixed path relationship in different local area networks.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the structure of an Ethernet physical layer standard crossover device in an embodiment of the present invention.
  • Figure 10 is a block diagram showing the structure of an Ethernet physical layer multiplexing crossover device in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of a first-level Ethernet physical layer multiplexing crossover device in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is another schematic structural diagram of a first-level Ethernet physical layer multiplexing crossover device in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic diagram of a superordinate Ethernet physical layer multiplexing crossover device in an embodiment of the present invention. Schematic.
  • FIG. 14 is another schematic structural diagram of a superordinate Ethernet physical layer multiplexing and intersecting apparatus in the embodiment of the present invention.
  • Figure 15 is a block diagram showing the structure of an Ethernet MAC layer crossing device in the embodiment of the present invention. Schematic diagram of the structure.
  • FIG. 17 is a schematic structural diagram of an Ethernet IP layer crossing apparatus in an embodiment of the present invention.
  • Figure 18 is a block diagram showing the structure of an Ethernet IP layer crossing device for cascading in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a block diagram showing the structure of an Ethernet physical layer cross-cascade in the embodiment of the present invention.
  • Figure 20 is a block diagram showing the structure of an Ethernet MAC layer cross-cascade system in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a block diagram showing the structure of an Ethernet IP layer cross-cascade system in the embodiment of the present invention.
  • Figure 22 is a diagram showing the basic structure of a multiplexing transmission device in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a schematic diagram showing an optimized structure of a multiplexing transmission device in an embodiment of the present invention.
  • Figure 24 is a block diagram showing the structure of two multiplexing and demultiplexing processing units cascaded in the embodiment of the present invention.
  • Figure 25 is a block diagram showing another structure of two multiplexing and demultiplexing processing units cascaded in the embodiment of the present invention. Mode for carrying out the invention
  • two user terminals often have a fixed path relationship, that is, the two user terminals are connected together through a fixed network device interface, at each time.
  • data of one user terminal can be sent to another user terminal through a fixed path.
  • one service has two office points, one office point is in the local area network A, and the other office point is in the local area network B.
  • the user terminals in the local area network A and the local area network B are connected through the fixed interface of the switch.
  • the user terminal of the local area network A and the user terminal of the local area network B have a fixed path relationship, that is, the data sent and received by the user terminal in the local area network A corresponds to the local area network B, and the user in the local area network B The data sent and received by the terminal corresponds to the local area network A.
  • the network device may complete the addressing forwarding without performing a series of physical layer processing, MAC layer processing, and IP layer processing in the prior art, but may directly connect through the user terminal.
  • the fixed interface to forward data may be performed by a series of physical layer processing, MAC layer processing, and IP layer processing in the prior art, but may directly connect through the user terminal.
  • the present invention proposes a method of forwarding data.
  • the method includes the following steps:
  • Step 701 Pre-set a cross relationship between the interfaces of the network devices.
  • the implementation process of setting the cross relationship between the interfaces of the network devices may be: determining the first user terminal and the second user terminal having the fixed path relationship, and setting the interface of the network device connected to the first user terminal There is a cross relationship between the interfaces of the network devices to which the second user terminal is connected.
  • the terminal has a fixed path relationship with the user terminal in the local area network B, and the user terminal in the local area network A is connected to the analog interface 1 of the switch, and the user terminal in the local area B is connected to the analog interface 2 of the switch, then, the user terminal can be set.
  • the analog interface 1 of the switch has a cross relationship with the analog interface 2.
  • Step 702 Receive data on an interface.
  • Step 703 Determine whether there is a cross relationship between the interface that receives the data and other interfaces according to the set cross relationship. If yes, go to step 704. Otherwise, go to step 705.
  • Step 704 Send the data to the interface that has a cross relationship with the interface that receives the data, and end the current process.
  • the interface After transmitting the data to an interface that has a cross-correlation with the interface that received the data, the interface sends the data to its connected user terminal.
  • Step 705 Continue to perform the existing layer forwarding processing.
  • the fixed path relationship between user terminals may be specifically as follows:
  • the first fixed path relationship, the user terminal with a fixed path relationship is connected to different analog interfaces of the same physical layer device in the same network device.
  • the second fixed path relationship, the user terminal with a fixed path relationship is connected to different analog interfaces of different physical layer devices in the same network device, or to different analog interfaces of different physical layer devices in different network devices.
  • the user terminal in the local area network A is connected to the analog interface 1 of the physical layer device 1 in the switch, and the local area network The user terminal in B is connected to the analog interface 2 of the physical layer device 1 in the switch.
  • the switch can implement the intersection of the data between the analog interface 1 and the analog interface 2 in the physical layer device 1, that is, complete the local crossover.
  • the user terminal in the local area network A is fixedly connected to the analog interface 1 of the switch D
  • the user terminal in the local area network C is fixedly connected to the analog interface 3 of the switch E.
  • Switch D and switch E are fixedly connected.
  • the physical layer device implements the crossover, and the cooperation of different physical layer devices, MAC layer devices or IP layer devices that need to be connected together can complete the crossover, that is, the cascade crossing must be performed.
  • the present invention can complete the cross processing.
  • a plurality of Ethernet physical layer cross device devices capable of implementing cross processing are further connected together.
  • each cascaded Ethernet physical layer cross device performs the processing of each step in FIG. 7;
  • multiple Ethernet MAC layer crossover devices capable of implementing cross processing are cascaded together.
  • each cascaded Ethernet MAC layer cross device performs the processing of each step in FIG. 7 above; and / Or, a plurality of Ethernet IP layer crossover devices capable of implementing cross processing are further connected together.
  • each of the cascaded Ethernet IP layer cross devices performs the processing of each step in FIG. 7 described above.
  • the Ethernet physical layer crossing device performs the processing of each step in FIG. 7 described above, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, since different users are connected inside the physical layer device.
  • the physical layer media used by different analog interfaces of the terminal may be different, for example, one analog interface is an Ethernet electrical port, and the other analog interface is an Ethernet.
  • the optical port in this way, the clock and codec processing units corresponding to the two analog interfaces perform different codec processing. Therefore, in order to ensure that any two analog interfaces can communicate in any case to achieve data crossover, when the processing of each step in FIG. 7 is performed by the Ethernet physical layer crossing device, it may be in the clock and codec processing unit. After performing various existing processes, the cross processing is performed.
  • the method further includes: performing analog-to-digital conversion within the physical layer device crossover
  • the unit and the clock and codec processing unit perform analog-to-digital conversion processing and clock and codec processing on the data received on the interface.
  • the method further includes: performing demultiplexing processing on the data received on the interface.
  • the Ethernet physical layer crossover device is an improvement to the existing physical layer standard device shown in Fig. 1.
  • the following is collectively referred to as an Ethernet physical layer standard crossover device.
  • the Ethernet physical layer standard cross device of the present invention not only includes an existing plurality of analog interfaces, but also sequentially connects with each analog interface and corresponds to each analog interface.
  • An analog-to-digital conversion unit, a clock and codec processing unit, a MAC layer interface processing unit, a digital interface, and a cross processing unit having a connection relationship with each of the analog interfaces and their corresponding digital interfaces, wherein
  • the processing of each of the existing interfaces and units is the same as the corresponding process in the prior art, and
  • the fork processing unit is configured to store the cross relationship between the interfaces of the network devices, and receive data outputted by each analog interface in the Ethernet physical layer intersection device, and when receiving the data output by the first analog interface, if the data is saved according to the The cross relationship determines that the first analog interface and the second analog interface have a cross relationship, and the data output by the first analog interface is controlled to be sent to the second analog interface, and if the first analog interface and the other analog interface are not determined according to the saved cross relationship In the cross relationship, the data output by the first analog interface is controlled to be sent to the digital interface corresponding to the first analog interface.
  • the cross processing unit can be connected at any position between the analog interface and the digital interface, for example, can be directly connected to each
  • the MAC layer interface processing unit and the digital interface may be directly connected between each analog interface and the analog to digital conversion unit.
  • the physical layer media used by different analog interfaces connected to different user terminals may be different, for example, one analog interface is an Ethernet electrical port, and the other analog interface is an Ethernet optical port, so that the two analog interfaces correspond to each other.
  • the clock and codec processing unit is to perform different codec processing. Therefore, referring to FIG. 9, in order to ensure that any two analog interfaces can communicate under any circumstances, preferably, the cross processing unit is directly connected to each clock and Between the codec processing unit and the MAC layer interface processing unit.
  • the cross processing unit receives the data outputted by the respective analog interfaces by receiving the outputs of the respective clocks and the codec processing unit, and transmits the data to the second analog interface.
  • the clock and codec processing unit controls the data outputted by the first analog interface to be sent to the second analog interface, and sends the data to the MAC layer interface processing unit corresponding to the first analog interface to control the data output by the first analog interface to be sent to the first A digital interface corresponding to an analog interface.
  • Ethernet physical layer standard cross-device since the number of network-side interfaces, that is, the number of digital interfaces, is the same as the number of analog interfaces on the user terminal side, large-scale cascade cannot be realized, that is, Said to utilize the Ethernet physical layer standard of the present invention
  • the crossover device is not easy to perform the cascade crossing between different physical layer devices. Therefore, the Ethernet physical layer standard crossover device of the present invention is generally used to implement local crossover, that is, to connect to different analog interfaces in the Ethernet physical layer standard cross device. Data intersection between user terminals.
  • the present invention also proposes another Ethernet physical layer crossover device.
  • the Ethernet physical layer crossover device is an improvement over the existing physical layer multiplexing device shown in Fig. 2.
  • the following is collectively referred to as an Ethernet physical layer multiplexing crossover device.
  • the Ethernet physical layer multiplexing and intersecting device of the present invention includes not only the existing multiple analog interfaces, but also each analog interface and each analog interface.
  • a corresponding analog-to-digital conversion unit a clock and codec processing unit, and a MAC layer interface processing unit
  • a first multiplexing and demultiplexing processing unit connected to each MAC layer interface processing unit, and further comprising each analog interface and the first complex a cross processing unit having a connection relationship with the demultiplexing processing unit, a multiplexing interface connecting the first multiplexing and demultiplexing processing unit, and the upper device, wherein the processing of each of the existing interfaces and units corresponds to the prior art
  • the cross processing unit is used to store the cross relationship between the interfaces of the network devices, and receive the data output by each analog interface in the intersection of the physical layer of the Ethernet, when receiving the data output by the first analog interface.
  • the transmission data control interface outputs a first analog multiplexing and demultiplexing to the first processing unit.
  • the cross processing unit can be connected at any position between the analog interface and the multiplexing interface.
  • the cross processing unit is directly connected to each Between the clock and codec processing unit and the MAC layer interface processing unit.
  • the reason is the same as the reason for setting the position of the cross processing unit in FIG.
  • the cross processing unit in FIG. 10 when completing the processing described above, specifically receives the output of each corresponding analog interface by receiving the output of each clock and the codec processing unit.
  • the data output by the first analog interface is controlled to be sent to the second analog interface, and the data is sent to the MAC layer corresponding to the first analog interface.
  • the interface processing unit controls the data output by the first analog interface to be sent to the first multiplexing and demultiplexing processing unit.
  • Ethernet physical layer multiplexing and crossover device since the interface connected to the upper level is a multiplexing interface, large-scale cascade connection is easy to be realized, that is, it is easy to perform between different physical layer devices. Cascading crossover, therefore, the various basic and preferred structures of the Ethernet physical layer multiplexing crossover device proposed by the present invention can be used not only to implement local crossover, that is, to connect to different analog interfaces in the Ethernet physical layer multiplexing crossover device. Data interleaving between user terminals, and also cascading intersections between one interface of the Ethernet physical layer multiplexing crossover device and one of the other Ethernet physical layer multiplexing crossover devices.
  • the present invention also correspondingly proposes an Ethernet physical layer cross-cascading system, which is connected by stages. Multiple Ethernet physical layer multiplexing crossover devices are formed. It should be noted that when the Ethernet physical layer multiplexing and interleaving system is implemented by using the Ethernet physical layer multiplexing and intersecting device proposed by the present invention, the Ethernet physical layer multiplexing cross device is used as the first level device in the cascade system. Then, there is no need to additionally add other functional units in the internal, and the multiplexed interface that is connected to the higher-level Ethernet physical layer by the upper-level multiplexing interface is multiplexed data.
  • the Ethernet physical layer multiplexing crossover device proposed by the present invention When the Ethernet physical layer multiplexing crossover device proposed by the present invention is used as a superordinate device in the cascade system, the data outputted by the subordinate Ethernet physical layer multiplexing crossover device is multiplexed data, and therefore, cross processing is performed.
  • the received multiplexed data needs to be demultiplexed to determine the true interface corresponding to the data, so as to achieve correct crossover. Therefore, it is necessary to increase the number of connections between the analog interfaces and the cross processing units.
  • Two multiplexing and demultiplexing processing units Preferably, the second multiplexing and demultiplexing processing unit can be straight Connected between each clock and codec processing unit and the cross processing unit.
  • Ethernet physical layer multiplexing crossover device of the first level in the Ethernet physical layer cross-cascading system
  • FIG. 11 and FIG. 12 as an upper layer in the Ethernet physical layer cross-cascade system.
  • a preferred structure of the Ethernet physical layer multiplexing crossover device can be seen in Figures 13 and 14. Therefore, it can be concluded that in the Ethernet physical layer cross-cascade system proposed by the present invention,
  • Ethernet physical layer crossover device of the first level and the upper level both include:
  • the first multiplexing and demultiplexing processing includes a multiplexing and demultiplexing processing unit of the cross interface and forwarding a multiplexing and demultiplexing processing unit of the interface;
  • the multiplexing interface includes a cross-multiplexing interface connected to the multiplexing and demultiplexing processing unit of the cross interface, and a forwarding multiplexing connection with the multiplexing and demultiplexing processing unit of the forwarding interface Interface
  • the cross processing unit is configured to save a cross relationship between the interfaces of the network devices, and receive data output by each analog interface.
  • receive data output by the first analog interface if the first analog interface is determined according to the saved cross relationship
  • the second analog interface has a cross relationship, and the data outputted by the first analog interface is sent to the second analog interface, and when the first analog interface does not have a cross relationship with other analog interfaces according to the saved cross relationship, the first analog interface output is controlled.
  • the data is sent to the multiplexing and demultiplexing processing unit of the forwarding interface. If the cross relationship between the first analog interface and the cross-multiplexed interface is determined according to the saved cross relationship, the data output by the first analog interface is controlled to be sent to the cross interface. Multiplexing and demultiplexing processing unit.
  • the second network multiplexing layer demultiplexing processing unit further includes a second multiplexing and demultiplexing processing unit having a connection relationship with each of the analog interfaces and the cross processing unit, and configured to decode the received multiplexing data of each analog interface.
  • each of the local crossovers is not completed within the Ethernet physical layer multiplexing crossover device.
  • the data of the analog interface that is, the data sent by the cross processing unit to each analog interface of the MAC layer interface processing unit and its subsequent units, will have different transmission paths.
  • the data of some analog interfaces needs to be sent to an Ethernet physical layer multiplexing cross device or Ethernet MAC layer cross device of the upper level for crossover, while the data of other analog interfaces does not need to be crossed and needs to be sent to the upper level.
  • Another MAC layer device performs the existing subsequent forwarding process.
  • the first multiplexing and demultiplexing processing unit may specifically include a cross interface. a multiplexing and demultiplexing processing unit and a multiplexing and demultiplexing processing unit of the forwarding interface; the multiplexing interface specifically includes a cross-multiplexing interface connected to the multiplexing and demultiplexing processing unit of the cross interface, and multiplexing with the forwarding interface A forwarding multiplexing interface connected to the demultiplexing processing unit.
  • the cross processing unit determines that the first analog interface does not have a cross relationship with the other analog interfaces according to the saved cross relationship, and controls the data output by the first analog interface to be sent to the multiplexing and demultiplexing processing unit of the forwarding interface. If it is determined according to the saved cross relationship that there is a cross relationship between the first analog interface and the cross-multiplexed interface, then the data output by the first analog interface is controlled to be sent to the intersection.
  • a multiplexing and demultiplexing processing unit of the fork interface is
  • the cross processing unit receives the data output by the respective analog interfaces by receiving the outputs of the respective clocks and the codec processing unit, and controls the first simulation by transmitting the data to the clock and the codec processing unit corresponding to the second analog interface.
  • the data output by the interface is sent to the second analog interface, and the data outputted by the first analog interface is sent to the multiplexing and demultiplexing processing unit of the forwarding interface by sending only the data to the MAC layer interface processing unit corresponding to the first analog interface.
  • Transmitting the data output by the first analog interface to the multiplexing and demultiplexing processing unit of the cross interface by sending the data and the cascaded cross information to the MAC layer interface processing unit corresponding to the first analog interface;
  • the MAC layer interface processing unit corresponding to the first analog interface sends data to the multiplexing and demultiplexing processing unit of the cross interface if receiving the data and the cascaded cross information, and if only the data is received, the data is sent to the forwarding The multiplexing and demultiplexing processing unit of the interface.
  • each physical layer device is connected to a lower-level interface, which is originally an analog interface
  • each physical layer device is connected to an upper-level interface, which is originally a digital interface
  • Mode 1 Referring to FIG. 11 and FIG. 13, the Ethernet physical layer multiplexing crossover device does not need to be modified, that is, in the Ethernet physical layer multiplexing crossover device of the present invention.
  • the cross-multiplexed interface and the forwarding and multiplexing interface are digital interfaces.
  • the analog-to-digital conversion is connected between the digital interface and the analog interface of the next-level Ethernet physical layer multiplexing crossover device.
  • the structure diagram of the Ethernet physical layer cross-cascade system proposed by the present invention is shown in FIG. 19; mode 2, referring to FIG. 12 and FIG. 14, changing each Ethernet physical layer multiplexing cross device to connect the upper level Interface, that is, the cross-multiplex interface and the forwarding multiplexing interface in the Ethernet physical layer multiplexing crossover device of the present invention Change to analog The interface, and the digital-to-analog conversion unit is added between the modified analog interface and the multiplexing and demultiplexing processing unit.
  • the structure diagram of the Ethernet physical layer cross-cascade system proposed by the present invention does not need to be connected with respect to FIG. Digital-to-analog conversion unit of the upper and lower levels.
  • Ethernet physical layer multiplexing crossover device which can be used for the cascade in the present invention, that is, the Ethernet physical layer multiplexing crossover device in the Ethernet physical layer cross-cascading system.
  • the cooperation of different devices (such as different Ethernet physical layer multiplexing crossover devices and Ethernet MAC layer crossover devices) is required. Therefore, when setting the cross relationship, it is necessary to set not only the fixed path relationship.
  • the analog interfaces connected to the user terminals have a cross relationship, and it is also necessary to consider how to ensure the interworking between the upper and lower devices by setting a cross relationship.
  • the processing unit can send the data received from the analog interface 11 to the upper device through the cross-multiplex interface, that is, the analog interface 11 in the lower-level Ethernet physical layer multiplexing cross device 1 and the lower-level Ethernet physics need to be set.
  • the cross-multiplexed interfaces in the layer multiplexing crossover device 1 have a cross relationship; for the upper Ethernet physical layer multiplexing crossover device, if one mode from it If the data received by the analog interface 21, such as the analog interface 21, needs to be sent to the lower-level Ethernet physical layer multiplexing crossover device 2 for the downward cascade connection, then the data needs to be set from the Ethernet physical layer multiplexing crossover device. Corresponding information of the analog interface in the device.
  • the cross processing unit determines that there is a cross between the first analog interface and the cross-multiplexed interface according to the saved cross relationship. Relationship, that is, when the uplink connection is required, the data and the cascaded cross information are sent to the MAC layer interface processing unit corresponding to the first analog interface; and the MAC layer interface processing unit corresponding to the first analog interface receives the data and By cascading the cross information, the data is sent to the multiplexing and demultiplexing processing unit of the cross interface. If only the data is received, the data is sent to the multiplexing and demultiplexing processing unit of the forwarding interface.
  • the cross processing unit determines, according to the saved cross relationship, that the interface corresponding to the data after the demultiplexing process needs to perform the downward cross connection, and the data that needs to be crossed downward
  • the corresponding analog interface information is sent to the second multiplexing and demultiplexing processing unit; the second multiplexing and demultiplexing processing unit is configured to perform demultiplexing processing on the multiplexed data sent by the clock and the codec processing unit
  • the cross-processing unit determines the clock and codec processing unit corresponding to the analog interface, and sends the data that needs to be subordinately intersected. To the determined clock and codec processing unit.
  • the user terminal connected to the analog interface 11 in the first-level Ethernet physical layer multiplexing crossover device 1 and the first-level Ethernet physical layer multiplexing crossover device 2 are simulated.
  • the user terminal connected to the interface lm has an inherent path relationship, that is, there is a cross relationship between the analog interface 11 and the analog interface lm, thus, in the first level Ethernet
  • the cross processing unit determines the intersection of the analog interface 11 and the device according to a cross relationship between the pre-stored network device interfaces. There is a cross relationship between the multiplexed interfaces. Therefore, the data is sent to the superior Ethernet shown in FIG.
  • the analog interface 21 of the network physical layer multiplexing cross device in the upper Ethernet physical layer multiplexing cross device, the analog interface 21 receives the data sent by the lower Ethernet physical layer multiplexing cross device 1 through the analog to digital conversion unit 21.
  • the demultiplexed data is sent to the cross processing unit, and the cross processing unit parses out the received data from the subordinate Ethernet physics.
  • the layer is multiplexed to the analog interface 11 of the crossover device 1, and according to the pre-stored cross-relationship between the network device interfaces, the mode There is a cross relationship between the pseudo interface 11 and the analog interface lm of another Ethernet physical layer multiplexing crossover device 2, and the analog interface 2n in the second level interleaving device is connected to the Ethernet physical layer of the first level.
  • the cross processing unit transmits the received data and the information of its corresponding analog interface 2n to the second multiplexing and demultiplexing processing unit, and the second multiplexing and demultiplexing processing unit receives the received Simulating the information of the interface 2n, transmitting the data to the cross-multiplex interface of the lower-level Ethernet physical layer multiplexing crossover device 2 through the clock and codec processing unit 2n, the analog-to-digital conversion unit 2n, and the analog interface 2n, and finally reaching the lower-level Ethernet
  • the network processing layer multiplexes the cross processing unit of the cross device 2, and the cross processing unit of the lower Ethernet physical layer multiplexing and intersecting device 2 transmits the data to its own analog interface lm according to the pre-set cross relationship, thereby realizing The intersection of the data between the analog interface 11 in the lower-level Ethernet physical layer multiplexing crossover device 1 and the analog interface lm in the Ethernet physical layer multiplexing crossover device 2 cross.
  • the method further includes: a self-negotiation unit, and each analog interface in the intersection of the next-level Ethernet physical layer
  • the port and the multiplexing demultiplexing processing unit and the multiplexing demultiplexing processing unit in the upper-level Ethernet physical layer intersection device are connected to the media access control port (that is, the interface connected to the upper-level device), and are used to acquire the next-level Ethernet
  • the transmission rate of the interface in the lower Ethernet physical layer multiplexing crossover device can conform to the transmission rate of the interface in the upper Ethernet physical layer multiplexing crossover device.
  • the same multiplexing method is used for the upper and lower levels to ensure that the upper and lower devices can recognize the data transmitted by the other party.
  • the multiplexing and demultiplexing processing units are used in the upper and lower devices, so that the implementation of the cascade can be ensured.
  • the multiplexing and demultiplexing processing unit of the connection multiplexing interface in the lower Ethernet physical layer multiplexing crossover device and the multiplexing and decoding of the connected media access control interface (ie, the interface connected to the upper level) in the upper device may be used.
  • the processing units are logically combined into a multiplex transmission device, and the auto-negotiation unit in the above-described Ethernet physical layer cross-cascade system can be used as part of the multiplex transmission device.
  • the present invention also proposes an Ethernet MAC layer cross device.
  • the Ethernet MAC layer crossover device is an improvement over the existing MAC layer device shown in Figure 3.
  • the Ethernet MAC layer cross device shown in FIG. 15 includes not only the existing multiple digital interfaces but also the MAC layer access control unit connected to the plurality of digital interfaces.
  • MAC layer logical link layer units but also include multiplexing and demultiplexing a processing unit and a cross processing unit, wherein
  • each of the existing interfaces and units is the same as the corresponding process in the prior art; the multiplexing and demultiplexing processing unit demultiplexes the data outputted by each digital interface, sends it to the cross processing unit, and receives the cross processing. After the data sent by the unit and the corresponding digital interface information are sent, the data that needs to be subordinated is sent to the corresponding digital interface;
  • the cross processing unit is configured to save a cross relationship between interfaces of each network device, and determine, according to the saved cross relationship, that the interface corresponding to the data after the demultiplexing process needs to perform subordinate cross processing, and the data of the lower level and the
  • the corresponding digital interface information is sent to the multiplexing and demultiplexing processing unit, and when there is no cross relationship between the interface corresponding to the data and the other interfaces after the demultiplexing process is determined, the data is sent to the MAC layer access control unit.
  • the Ethernet MAC layer crossover device shown in FIG. 15 can also be used to implement cross-cascade.
  • the Ethernet MAC layer crossover device further includes a cross-level connection port for connecting to the upper level, and is connected to a multiplexing and demultiplexing processing unit between the cross-level connection port and the cross processing unit, wherein
  • the cross processing unit is configured to determine, according to the saved cross relationship, that the interface corresponding to the data after the demultiplexing process does not need to perform subordinate cross processing, but when there is a cross relationship with the cross level connection port, the data is sent to and a multiplexing and demultiplexing processing unit directly connected to the cross-level connection port;
  • the multiplexing and demultiplexing processing unit connected between the cross-level connection port and the cross processing unit multiplexes the received data and sends it to the cross-level connection port, and sends the data to the superior Ethernet by the cross-level connection port.
  • Network MAC layer cross device or IP layer device
  • the present invention also proposes an Ethernet MAC layer cross-cascading system.
  • the system is composed of multiple Ethernets connected in cascade.
  • MAC layer crossover device each level of Ethernet MAC layer
  • the fork devices are connected together by logical function unit multiplexing transmission means.
  • the Ethernet MAC layer cross-cascading system shown in FIG. 20 is implemented by using the Ethernet MAC layer crossover device shown in FIG.
  • the system may further include: a self-negotiation unit, configured to acquire the next-level Ethernet
  • a self-negotiation unit configured to acquire the next-level Ethernet
  • Each of the digital interface and the multiplexing demultiplexing processing unit in the MAC layer crossover device and the multiplexing demultiplexing processing unit and the media access control port (ie, the interface connected to the upper device) in the upper-level Ethernet MAC layer interfacing device The respectively supported transmission rate and/or supported multiplexing mode, determine the transmission rate and/or multiplexing mode used by each interface, and send the determined transmission rate and/or multiplexing mode to the next-level Ethernet MAC respectively.
  • the transmission rate of the interface in the lower device can conform to the transmission rate of the interface in the upper device, and the upper and lower levels use the same multiplexing mode to ensure that the upper and lower devices can Identify the data sent by the other party.
  • the first-level Ethernet MAC layer cross-connecting device can also cascade the cross-connect device with multiple Ethernet physical layers through the digital interface.
  • the invention also proposes an Ethernet IP layer crossover device.
  • the Ethernet IP layer crossover is an improvement over the existing IP layer device shown in Figure 4.
  • the Ethernet IP layer cross device shown in FIG. 17 includes not only the existing multiple digital interfaces and their connected IP layer processing units, but also multiplexing. And demultiplexing processing unit and cross processing unit, and
  • the multiplexing and demultiplexing processing unit performs demultiplexing processing on the data outputted by each digital interface, and then sends the data to the cross processing unit, and after receiving the data to be subordinated and the corresponding digital interface information sent by the cross processing unit, Sending data that needs to be subordinated to the corresponding digital interface;
  • the cross processing unit is configured to save a cross relationship between interfaces of each network device, and determine, according to the saved cross relationship, that the interface corresponding to the data after the demultiplexing process needs to perform subordinate cross processing, and the data of the lower level and the
  • the corresponding digital interface information is sent to the multiplexing and demultiplexing processing unit, and according to the saved cross relationship, when it is determined that there is no cross relationship between the interface corresponding to the data after the demultiplexing process and other interfaces, the data is sent to the IP layer. Processing unit.
  • the Ethernet IP layer crossover device shown in FIG. 17 can also be used to implement cross-cascade.
  • the Ethernet IP layer crossover device further includes a cross-level connection port for connecting to the upper stage, and is connected to a multiplexing and demultiplexing processing unit between the cross-level connection port and the cross processing unit, wherein
  • the cross processing unit is configured to determine, according to the saved cross relationship, that the interface corresponding to the data after the demultiplexing process does not need to perform subordinate cross processing, but when there is a cross relationship with the cross level connection port, the data is sent to and a multiplexing and demultiplexing processing unit directly connected to the cross-level connection port;
  • the multiplexing and demultiplexing processing unit connected between the cross-level connection port and the cross processing unit multiplexes the received data and transmits it to the cross-level connection port.
  • the present invention also proposes an Ethernet IP layer cross-cascading system.
  • the system is composed of multiple Ethernets connected in cascade.
  • the IP layer cross device is composed, and each level of the Ethernet IP layer cross device is connected by the logical function unit multiplexing transmission device.
  • the Ethernet IP layer cross-cascading system shown in FIG. 21 is implemented by using the Ethernet IP layer crossover device shown in FIG.
  • the system may further include: a self-negotiation unit for acquiring the next-level Ethernet Each digital interface and multiplexing demultiplexing processing unit in the IP layer crossover device and the multiplexing demultiplexing processing unit and the media access control port (ie, the interface connecting the upper device) in the upper-level Ethernet IP layer interfacing device Separate supported transmission rates and/or supported multiplexing methods to determine the use of each interface Transmission rate and/or multiplexing mode, respectively, transmitting the determined transmission rate and/or multiplexing mode to each digital interface and multiplexing demultiplexing processing unit in the next-level Ethernet IP layer interfacing device and the previous one A multiplex demultiplexing processing unit and a media access control port in a level Ethernet IP layer cross device.
  • a self-negotiation unit for acquiring the next-level Ethernet
  • the first-level Ethernet IP layer cross-device can also be cascaded down to multiple Ethernet MAC layer cross-devices via a digital interface.
  • the interface rate of the upper-level device is higher than the interface rate of the next-level device.
  • the data needs to be multiplexed, and in the upper-level device, the data needs to be demultiplexed.
  • the internal structure of the logical function unit that connects the upper and lower levels, that is, the multiplex transmission device is as shown in FIG. 11, and includes the multiplexing and demultiplexing processing unit 1 in the next-level device, in the upper-level device.
  • the medium independent interface ie, the digital interface connected to the lower level
  • the multiplexing and demultiplexing processing unit 2 Preferably, in order to ensure that the transmission rate of the interface in the lower-level device can meet the transmission rate of the interface in the upper-level device, and the same multiplexing mode is used in the upper and lower levels, as shown in FIG. 23, the multiplexing transmission device may further be included in the multiplexing device.
  • the multiplexing and demultiplexing processing unit 1 and the multiplexing and demultiplexing processing unit 2 in the multiplexing transmission device are respectively located in the upper and lower devices of the cascade system of the present invention, and the physical layer multiplexing of the lower level
  • the cross processing device, the Ethernet MAC layer cross device of the upper and lower levels, and the Ethernet IP layer cross device of the upper and lower levels may each include two structures:
  • the first structure is: an interface tag storage module, a frame multiplexing module, and a cache processing module, which jointly implement multiplexing and demultiplexing processing between the upper and lower levels, and, when implementing the transmission of the cascaded data between the upper and lower levels,
  • An interface tag storage module configured to store a tag corresponding to each analog interface in each Ethernet physical layer multiplexing cross device; a frame multiplexing module, configured to: after receiving the data corresponding to an analog interface, search for an identifier corresponding to the analog interface in the interface tag storage module, and carry the found tag in the data and send the data to the cache processing module. After receiving the data carrying the tag sent by the cache processing module, sending the data to the corresponding analog interface according to the tag carried in the data and the content stored in the interface tag storage module;
  • a cache processing module configured to cache data sent by the frame multiplexing module, perform rate conversion on the data sent by the frame multiplexing module according to a transmission rate of the connected multiplexing interface, and then send the data to the multiplexing interface, and send the buffer multiplexing interface to The data carrying the tag is rate-converted according to the transmission rate of the analog interface, and then sent to the frame multiplexing module.
  • the second structure is: a time slot tag storage module, a tag processing module, and a byte multiplexing module, and, when implementing the transmission of the cascaded data between the upper and lower levels,
  • a time slot tag storage module configured to store a mark and a time slot corresponding to each analog interface in each Ethernet physical layer multiplexing cross device
  • a tag processing module configured to read data of a fixed byte length corresponding to each analog interface in a time slot corresponding to each analog interface according to the content of the time slot tag storage module, and carry the tag of the corresponding analog interface in the data.
  • Sending to the byte multiplexing module after receiving the data carrying the tag sent by the byte multiplexing module, sending the data to the corresponding analog interface according to the tag carried in the data;
  • a byte multiplexing module configured to rate convert data sent by the tag processing module according to a transmission rate of the multiplexing interface, and then send the data to the multiplexing interface, and carry the tag according to the transmission rate of the analog interface to the multiplexing interface.
  • the data is rate converted and sent to the tag processing module.
  • each interface since multiplexing and demultiplexing techniques are utilized, each interface must have its unique label.
  • the global interface can be uniformly coded, that is, the interfaces of all Ethernet physical layer multiplexing cross devices are uniformly programmed.
  • the code is used for marking, and local coding of the local device may also be employed, that is, the interface of each Ethernet physical layer multiplexing cross device is coded internally for marking.
  • the uniformly coded interface tag specifically, the global time slot coding, or the private tag (Tag) tag or the interface VLAN tag is used.
  • each device such as an Ethernet physical layer standard cross device, an Ethernet physical layer multiplexing cross device, an Ethernet IP layer cross device, and an Ethernet MAC layer cross device, further including a cross configuration unit for management
  • the cross relationship information input by the personnel is sent to the cross processing unit; and the cross processing unit further updates the cross relationship saved by the cross relationship information sent by the cross configuration unit.
  • the cross processing unit can be implemented by any functional unit capable of controlling the data flow direction, for example, by using a controllable electronic switch, a switch matrix or a cross matrix.
  • the intersection of each layer and the intersection of each level can be designed based on a basic scheme, including at least one first and second basis.
  • a cross interface of the Ethernet technology, and a cross processing unit wherein the cross processing unit performs data exchange between the first and second cross interfaces according to a preset cross relationship.
  • the Ethernet device further includes a forwarding interface based on the addressing forwarding mechanism and a third interface based on the Ethernet technology, wherein the cross processing unit performs data exchange between the forwarding interface and the third interface.
  • the intersection of each layer and the intersection of each level can also be designed based on another basic scheme.
  • the method includes at least a first, second, and third Ethernet interfaces, an address forwarding interface, and a cross processing unit for connecting the first and second channels according to a preset cross relationship, and connecting the third channel to Addressing the forwarding interface, wherein the first, second and third interfaces are located in the same communication layer, and the forwarding interface leads to a higher communication layer.

Description

一种在以太网中转发数据的方法和装置 技术领域
本发明涉及网络通信技术， 特别是涉及一种在以太网中转发数据的 方法和装置。 发明背景
目前， 以太网技术得到了广泛地应用。 在以太网中， 数据在转发过 程中要经过物理层处理、 媒质接入控制 （MAC )层处理和 IP层处理。
物理层处理可以由网络设备内部的物理层装置如一个专用的物理层 处理芯片来完成。 物理层装置具体地可以有两种结构。 第一种结构如图 1 所示， 此时， 该装置是物理层标准装置， 包括多个用户侧的模拟接口 (也可称为物理端口） 以及与每一个模拟接口对应的模数转换单元、 时 钟和编解码处理单元、 MAC层接口处理单元、 数字接口， 从图 1 可以 看出， 在物理层标准装置中， 模拟接口的数量与数字接口的数量相同。 第二种结构如图 2所示， 此时， 该装置是物理层复用装置， 包括多个用 户侧的模拟接口， 与每一个模拟接口对应的模数转换单元、 时钟和编解 码处理单元、 MAC层接口处理单元， 复用和解复用处理单元， 以及复 用的数字接口， 从图 2可以看出， 由于装置内部具有复用和解复用处理 单元， 能够对各个模拟接口输出的数据进行复用处理， 并对发往各个模 拟接口的复用数据进行解复用， 因此， 可以使用复用的数字接口， 使得 数字接口的数量大大减少。
MAC 层处理可以由网络设备内部的 MAC 层装置如一个专用的 MAC层处理芯片来完成。 MAC层装置的结构具体如图 3所示， 包括连 接下级的多个数字接口以及 MAC层接入控制单元、 MAC层逻辑链路层 单元， 并可进一步包括 IP层接口单元。 IP层处理可以由网络设备内部 的 IP层装置如一个专用的 IP层处理芯片来完成。 IP层装置的结构具体 如图 4所示， 包括连接下级的多个数字接口以及 IP层处理单元。
图 5是在现有技术中转发数据的流程图。 参见图 1至图 5, 在以太 网中，数据在转发过程中要经过物理层处理、 MAC层处理和 IP层处理， 其过程主要包括以下步骤：
步骤 501 : 在网络设备中， 物理层装置的各模拟接口如模拟接口 1 和模拟接口 2接收到数据后， 分别将数据发送至模数转换单元 1和模数 转换单元 2。
步骤 502: 模数转换单元 1和模数转换单元 2分别将接收到的模拟 信号形式的数据转换为数字信号形式的数据 , 并将转换后的数据分别发 送至时钟和编解码处理单元 1以及时钟和编解码处理单元 2。
步骤 503: 时钟和编解码处理单元 1 以及时钟和编解码处理单元 2 分别对接收到的数据进行时钟和编解码等处理， 分别将处理后的数据发 送至 MAC层接口处理单元 1和 MAC层接口处理单元 2。
步骤 504: MAC层接口处理单元 1和 MAC层接口处理单元 2对接 收到的数据进行 MAC层接口的各种处理后发送至数字接口， 由数字接 口将数据发送至上级 MAC层装置中的数字接口。
本步骤中，如果物理层装置是如图 1所示的物理层标准装置，那么， MAC层接口处理单元 1和 MAC层接口处理单元 2分别将处理后的数据 发送至数字接口 1和数字接口 2, 数字接口 1和数字接口 2分别将接收 到的数据发送至图 3中所示 MAC层装置中的数字接口 1和数字接口 2。
如果物理层装置是如图 2所示的物理层复用装置， 那么， 在本步骤 中， MAC层接口处理单元 1和 MAC层接口处理单元 2分别将处理后的 数据发送至复用和解复用处理单元， 由该复用和解复用处理单元对接收 到的数据进行复用后发送至复用的数字接口， 由该复用的数字接口将接 收到的数据发送至图 3中所示 MAC层装置中的一个数字接口。
步骤 505: 在 MAC层装置中， 数据经数字接口、 MAC层接入控制 单元、 MAC层逻辑链路层单元和 IP层接口单元的各级处理后被发送出 去。
在本步骤中， 如果接收到数据的网络设备为二层网络设备， 那么， 经过 MAC层装置的处理， 网络设备会根据数据中的 MAC地址找到出 接口，利用该出接口将数据转发到其他网络设备，该图 5所示流程结束。
如果接收到数据的网络设备为三层网络设备， 那么， 在本步骤中， 经过 MAC层装置的处理， 数据继续发送至该网络设备中的 IP层装置， 继续执行后续步骤 506。
步骤 506: IP层装置中的数字接口将接收到的数据发送至 IP处理单 元， IP处理单元根据数据中的 IP地址进行路由查找， 根据路由查找结 果将数据发送至其他网络设备。
上述图 5所示流程描述的是从物理层到 MAC层或 IP层的上行方向 的处理，从 IP层或 MAC层到物理层的下行方向的处理与图 5所示过程 相反。
由上述图 5所示流程可以看出， 在现有技术中， 在任何一个以太网 的网络设备内部， 物理层装置在接收到用户终端发来的数据后， 均会对 数据进行物理层的各种处理然后将数据发送至 MAC层装置， 由 MAC 层装置分析数据的 MAC地址， 并根据 MAC地址将数据转发给其他网 络设备， 或者， 由 MAC层装置将数据发送至 IP层装置， IP层装置分析 数据的 IP地址， 并根据 IP地址将数据转发给其他网络设备。 可见， 在 现有技术中， 对于通信的任意两个用户终端之间的数据， 以太网中的网 络设备最终均需要根据数据本身携带的地址信息来寻找转发数据的路 径， 也就是说， 利用现有的物理层处理、 MAC层处理和 IP层处理， 网 络设备进行的都是寻址转发。 这样， 则要求网络设备对于接收到的每一 个数据都要进行一系列的物理层处理和 MAC层处理， 以及进一步的 IP 层处理， 因此， 大大增加了网络设备的工作量， 降低了网络设备的转发 性能。
另外， 在以太网中， 由于网络设备对于用户终端之间的数据进行的 是寻址转发， 因此， 则要求网络设备必须获取和存储经过其转发数据的 所有用户终端的地址信息，这样，则大大地消耗了网络设备的存储资源， 对网络设备提出了较高的要求。 发明内容
本发明的主要目的在于提供以太网物理层交叉装置、 以太网 MAC 层交叉装置、 以太网 IP层交叉装置、 以太网物理层交叉级连系统、 以太 网 MAC层交叉级连系统、以太网 IP层交叉级连系统以及一种在以太网 中转发数据的方法， 以便于减少以太网中网络设备的工作量， 提高网络 设备的转发性能。
为了达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的：
一种以太网物理层交叉装置， 包括： 多个模拟接口， 以及与每一个 模拟接口对应的数字接口， 该装置还包括交叉处理单元， 并且，
交叉处理单元， 用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 在接收 到第一模拟接口输出的数据时， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟 接口与第二模拟接口存在交叉关系， 则控制第一模拟接口输出的数据发 送到第二模拟接口， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟接口与其他 模拟接口不存在交叉关系， 则控制第一模拟接口输出的数据发送到第一 模拟接口对应的数字接口。 另一种以太网物理层交叉装置， 包括： 多个模拟接口以及第一复用 和解复用处理单元， 该装置还包括交叉处理单元， 连接第一复用和解复 用处理单元以及外部装置的复用接口，
交叉处理单元， 用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 在接收 到第一模拟接口输出的数据时， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟 接口与第二模拟接口存在交叉关系， 则控制第一模拟接口输出的数据发 送到第二模拟接口， 否则， 控制第一模拟接口输出的数据发送到第一复 用和解复用处理单元。
一种以太网 MAC层交叉装置， 包括： 多个数字接口和 MAC层接入 控制单元， 该装置还包括复用和解复用处理单元以及交叉处理单元， 并 且，
复用和解复用处理单元， 对各个数字接口输出的数据进行解复用处 理后发送至交叉处理单元， 将交叉处理单元发来的需下级交叉的数据发 送至对应的数字接口；
所述交叉处理单元， 用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 根 据保存的交叉关系， 确定解复用处理后数据对应的接口需要进行下级交 叉处理时， 将需要下级交叉的数据和其对应的数字接口信息发送至复用 和解复用处理单元， 在确定解复用处理后数据对应的接口与其他接口之 间不存在交叉关系时， 将该数据发送至 MAC层接入控制单元。
一种以太网 IP层交叉装置， 包括： 多个数字接口和 IP层处理单元， 该装置还包括复用和解复用处理单元以及交叉处理单元， 并且，
复用和解复用处理单元， 对各个数字接口输出的数据进行解复用处 理后发送至交叉处理单元， 将交叉处理单元发来的需下级交叉的数据发 送至对应的数字接口；
所述交叉处理单元， 用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 根 据保存的交叉关系， 确定解复用处理后数据对应的接口需要进行下级交 叉处理时 , 将需要下级交叉的数据和其对应的数字接口信息发送至复用 和解复用处理单元， 确定解复用处理后数据对应的接口与其他接口之间 不存在交叉关系时， 将该数据发送至 IP层处理单元。
一种以太网物理层交叉级连系统， 该系统包括： 级连在第一级的以 太网物理层交叉装置， 和级连在上级的以太网物理层交叉装置， 其中， 在第一级和上级的以太网物理层交叉装置中， 均包括： 多个模拟接 口以及第一复用和解复用处理单元， 其特征在于， 该装置还包括交叉处 理单元， 连接第一复用和解复用处理单元以及外部装置的复用接口， 并 且， 所述第一复用和解复用处理单元包括交叉接口的复用和解复用处理 单元以及转发接口的复用和解复用处理单元； 所述复用接口包括与交叉 接口的复用和解复用处理单元相连的交叉复用接口以及与转发接口的 复用和解复用处理单元相连的转发复用接口；
交叉处理单元， 用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 在接收 到第一模拟接口输出的数据时， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟 接口与第二模拟接口存在交叉关系， 则控制第一模拟接口输出的数据发 送到第二模拟接口， 根据保存的交叉关系确定第一模拟接口与其他模拟 接口不存在交叉关系时， 控制第一模拟接口输出的数据发送至转发接口 的复用和解复用处理单元， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟接口 与交叉复用接口之间存在交叉关系， 则控制第一模拟接口输出的数据发 送到交叉接口的复用和解复用处理单元；
并且， 在上级的以太网物理层交叉装置中， 还包括耦合于各个模拟 接口和交叉处理单元之间的第二复用和解复用处理单元， 用于对接收到 的各模拟接口的复用数据进行解复用处理后发送至交叉处理单元， 并将 交叉处理单元发来的需进行下级交叉的数据发送至对应的模拟接口； 所 述交叉处理单元， 根据保存的交叉关系， 确定解复用处理后数据对应的 接口需要进行下级交叉处理时， 将需要交叉的数据和其对应的模拟接口 信息发送至第二复用和解复用处理单元。
一种以太网 MAC层交叉级连系统， 该系统包括： 多级以太网 MAC 层交叉装置， 每一个级连的以太网 MAC层交叉装置不仅包括本发明所 提供的以太网 MAC层交叉装置的结构和功能， 而且， 内部还包括用于 连接到上级的交叉级连接口， 以及连接在交叉级连接口与交叉处理单元 之间的复用和解复用处理单元； 并且，
所述交叉处理单元， 还用于^^据保存的交叉关系， 确定解复用处理 后数据对应的接口与交叉级连接口存在交叉关系时 , 将该数据发送至与 交叉级连接口直接相连的复用和解复用处理单元；
连接在交叉级连接口与交叉处理单元之间的复用和解复用处理单 元， 将接收到的数据进行复用处理后发送至交叉级连接口。
一种以太网 IP层交叉级连系统， 该系统包括： 多级以太网 IP层交 叉装置，每一个级连的以太网 IP层交叉装置不仅包括本发明所提供的以 太网 IP层交叉装置的结构和功能， 而且， 内部还包括用于连接到上级的 交叉级连接口， 以及连接在交叉级连接口与交叉处理单元之间的复用和 解复用处理单元； 并且，
所述交叉处理单元， 还用于根据保存的交叉关系， 确定解复用处理 后数据对应的接口与交叉级连接口存在交叉关系时， 将该数据发送至与 交叉级连接口直接相连的复用和解复用处理单元；
连接在交叉级连接口与交叉处理单元之间的复用和解复用处理单 元， 将接收到的数据进行复用处理后发送至交叉级连接口。
一种在以太网中转发数据的方法， 包括： 设置各网络设备接口之间 的交叉关系； 在一个接口上接收到数据之后， 根据所设置的交叉关系判 断接收到数据的接口与其他接口之间是否存在交叉关系， 如果是， 则将 数据发送至与接收到数据的接口存在交叉关系的接口， 否则， 继续执行 现有的各层转发处理。
一种以太网设备， 包括至少一个第一及第二基于以太网技术的待交 叉接口， 以及一个交叉处理单元， 其中该交叉处理单元根据预设的交叉 关系在所述第一和第二交叉接口之间进行数据交换。
另一种以太网设备， 至少包括第一， 第二以及第三以太网接口， 寻 址转发接口， 以及一个交叉处理单元用以根据预设的交叉关系将第一及 第二通道连通， 并将第三通道连通至寻址转发接口， 其中第一， 第二及 第三接口位于同一个通信层， 而转发接口位于更高的通信层。
由此可见， 在本发明中， 以太网中的网络设备能够对具有固定路径 关系的用户终端之间的数据直接进行接口之间的交叉处理， 当在物理层 装置中完成交叉处理时，则无需再对数据进行后续的物理层处理和 MAC 层处理，以及进一步的 IP层处理； 当在 MAC层装置中完成交叉处理时， 则无需再对数据进行后续的 MAC层处理以及进一步的 IP层处理； 当在 IP层装置中完成交叉处理时， 则无需再对数据进行后续的 IP层处理。 因此， 在本发明中， 无论进行何种形式的交叉处理， 均可以大大减少以 太网中网络设备的工作量， 提高网络设备的转发性能。
进一步地， 由于以太网中的网络设备能够对具有固定路径关系的用 户终端之间的数据直接进行接口之间的交叉处理， 而无需进行寻址转 发， 因此， 对于具有固定路径关系的用户终端， 网络设备则无需获取和 存储其地址信息， 大大地节约了网络设备的存储资源， 降低了对网络设 备的要求。
进一步地， 在本发明中， 能够实现物理层装置、 MAC层装置和 IP 层装置的本地交叉以及级连交叉等各种交叉方式， 大大增加了本发明实 现的灵活性， 满足了业务的各种需求。
进一步地， 本发明是在以太网中进行数据交叉从而做到业务的直接 连通，在廉价的 IP技术作为主流的今天，本发明相对于其他网络中的数 据交叉业务， 则具有成本低廉的优点， 并且， 具有广阔的发展空间。 附图简要说明
图 1是现有的以太网物理层标准装置的结构示意图。
图 2是现有的以太网物理层复用装置的结构示意图。
图 3是现有的以太网 MAC层装置的结构示意图。
图 4是现有的以太网 IP层装置的结构示意图。
图 5是在现有技术中转发数据的流程图。
图 6是在不同局域网中具有固定路径关系的用户终端进行连接的一 种示意图。
图 7是在本发明中实现转发数据的流程图。
图 8是在不同局域网中具有固定路径关系的用户终端进行连接的另 一种示意图。
图 9是在本发明实施例中以太网物理层标准交叉装置的一种结构示 意图。
图 10是在本发明实施例中以太网物理层复用交叉装置的一种结构 示意图。
图 11 是在本发明实施例中第一级以太网物理层复用交叉装置的一 种结构示意图。
图 12 是在本发明实施例中第一级以太网物理层复用交叉装置的另 一种结构示意图。
图 13 是在本发明实施例中上级以太网物理层复用交叉装置的一种 结构示意图。
图 14是在本发明实施例中上级以太网物理层复用交叉装置的另一 种结构示意图。
图 15是在本发明实施例中以太网 MAC层交叉装置的一种结构示意 图。 种结构示意图。
图 17是在本发明实施例中以太网 IP层交叉装置的一种结构示意图。 图 18是在本发明实施例中用于级连的以太网 IP层交叉装置的一种 结构示意图。
图 19是在本发明实施例中以太网物理层交叉级连系统的一种结构 示意图。
图 20是在本发明实施例中以太网 MAC层交叉级连系统的一种结构 示意图。
图 21是在本发明实施例中以太网 IP层交叉级连系统的一种结构示 意图。
图 22是在本发明实施例中复用传输装置的基本结构示意图。
图 23是在本发明实施例中复用传输装置的优化结构示意图。
图 24是在本发明实施例中级连的两个复用和解复用处理单元的一 种结构示意图。
图 25 是在本发明实施例中级连的两个复用和解复用处理单元的另 一种结构示意图。 实施本发明的方式
在实际的业务实现中， 在 4艮多情况下， 两个用户终端之间并不具有 固定的路径关系， 也就是说， 该两个用户终端不会通过固定的网络设备 接入设备接入网络， 并与不同的用户手机进行通信。 在此种情况下， 利 用现有的物理层处理、 MAC层处理和 IP层处理， 进行寻址转发是必须 的。
然而， 在实际的业务实现中， 在很多情况下， 两个用户终端之间常 常会具有固定的路径关系， 也就是说， 该两个用户终端通过固定的网络 设备接口连接在一起， 在各次通信中， 一个用户终端的数据可以通过固 定的路径发送给另一个用户终端。 比如参见图 6所示， 一个业务有两个 办公点， 一个办公点在局域网 A中， 另一个办公点在局域网 B中， 局域 网 A和局域网 B中的用户终端通过交换机的固定接口连接在一起。由于 是一个业务的两个办公点， 因此，局域网 A的用户终端和局域网 B的用 户终端具有固定的路径关系， 即局域网 A中用户终端发送和接收到的数 据均对应局域网 B, 局域网 B中用户终端发送和接收到的数据均对应局 域网 A。 对于此种具有固定路径关系的用户终端数据， 网络设备完全可 以不进行现有技术中一系列的物理层处理、 MAC层处理和 IP层处理来 完成寻址转发， 而可以直接通过用户终端所连接的固定接口来转发数 据。
针对上述特点， 本发明提出了一种转发数据的方法。 参见图 7, 该 方法包括以下步骤：
步骤 701 : 预先设置各网络设备接口之间的交叉关系。
在本步骤中， 设置各网络设备接口之间的交叉关系的实现过程可以 为： 确定具有固定路径关系的第一用户终端和第二用户终端， 设置第一 用户终端所连接的网络设备的接口与第二用户终端所连接的网络设备 的接口之间存在交叉关系。 比如， 参见图 6所示， 局域网 A中的用户终 端与局域网 B中的用户终端具有固定的路径关系，且局域网 A中的用户 终端连接到交换机的模拟接口 1上，局域网 B中的用户终端连接到交换 机的模拟接口 2上， 那么， 则可以设置交换机的模拟接口 1与模拟接口 2之间具有交叉关系。
步骤 702： 在一个接口上接收到数据。
步骤 703: 根据所设置的交叉关系判断接收到数据的接口与其他接 口之间是否存在交叉关系， 如果是， 则执行步骤 704, 否则， 执行步骤 705。
步骤 704: 将数据发送至与接收到数据的接口存在交叉关系的接口， 结束当前流程。
这里，在将数据发送至与接收到数据的接口存在交叉关系的接口后， 该接口则会将数据发送至其连接的用户终端。
步骤 705: 继续执行现有的各层转发处理。
可见， 在上述图 7所示的数据转发的过程中， 由于能够对具有交叉 关系的接口之间的数据直接进行交叉发送处理， 而无需进行后续一系列 的各层转发和寻址处理， 因此， 大大减少了网络设备的工作量。
在实际的业务实现中， 用户终端之间的固定路径关系具体可以有以 下两种：
第一种固定路径关系、 具有固定路径关系的用户终端连接到同一个 网络设备中同一个物理层装置的不同模拟接口。
第二种固定路径关系、 具有固定路径关系的用户终端连接到同一个 网络设备中不同物理层装置的不同模拟接口， 或连接到不同网络设备中 不同物理层装置的不同模拟接口。
对于上述第一种固定路径关系， 可以参见图 6所示， 比如， 局域网 A中的用户终端连接到交换机中物理层装置 1的模拟接口 1上， 局域网 B中的用户终端连接到该交换机中物理层装置 1的模拟接口 2上。 对于 此种情况， 交换机在物理层装置 1中就可以实现模拟接口 1与模拟接口 2之间数据的交叉， 即完成本地交叉。
对于上述第二种固定路径关系， 可以参见图 8所示， 比如， 局域网 A中的用户终端固定连接到交换机 D的模拟接口 1 ,局域网 C中的用户 终端固定连接到交换机 E的模拟接口 3 , 交换机 D与交换机 E固定连接 在一起，这样， 虽然局域网 A中的用户终端与局域网 C中的用户终端具 有固定路径关系， 但是， 由于其连接到不同的交换机上， 因此， 无法在 一个交换机的一个物理层装置上就实现交叉， 而需要级连在一起的不同 物理层装置、 MAC层装置或 IP层装置的配合才能完成交叉， 即必须进 行级连交叉。
针对上述两种情况， 为了进一步确保具有固定路径关系的用户终端 无论以何种形式进行连接，本发明均可完成交叉处理，在本发明方法中， 可以根据具有固定路径关系的用户终端之间的实际连接情况， 进一步将 能够实现交叉处理的多个以太网物理层交叉装置级连在一起， 此时， 每 一个级连的以太网物理层交叉装置均执行上述图 7中各步骤的处理； 和 /或， 进一步将能够实现交叉处理的多个以太网 MAC层交叉装置级连在 一起， 此时， 每一个级连的以太网 MAC层交叉装置均执行上述图 7中 各步骤的处理； 和 /或， 进一步将能够实现交叉处理的多个以太网 IP层 交叉装置级连在一起，此时，每一个级连的以太网 IP层交叉装置均执行 上述图 7中各步骤的处理。
需要说明的是， 无论以何种方式实现交叉， 当以太网物理层交叉装 置执行上述图 7中各步骤的处理时， 参见图 1和图 2所示， 由于在物理 层装置内部， 连接不同用户终端的不同模拟接口所使用的物理层介质可 能会不同， 比如一个模拟接口为以太网电口， 而另一个模拟接口为以太 网光口， 这样， 该两个模拟接口对应的时钟和编解码处理单元进行不同 的编解码处理。 因此， 为了确保任意两个模拟接口在任何情况下均能够 进行通信， 实现数据交叉， 当由以太网物理层交叉装置执行上述图 7中 各步骤的处理时， 可以是在时钟和编解码处理单元执行完现有的各种处 理后，再执行交叉处理，也就是说，在上述图 7所示过程中，在步骤 702 和步骤 703之间进一步包括： 在物理层装置交叉内部， 由模数转换单元 以及时钟和编解码处理单元对接口上接收到的数据进行模数转换处理 以及时钟和编解码处理。
当以太网 MAC层交叉装置或以太网 IP层交叉装置执行上述图 7中 各步骤的处理时， 由于其级连的下一级装置通常会对多个模拟接口的数 据进行复用处理， 因此， 以太网 MAC层交叉装置或以太网 IP层交叉装 置在一个接口上接收到数据之后， 并在根据所设置的交叉关系进行判断 之前， 进一步包括： 对接口上接收到的数据进行解复用处理。
以上对本发明在数据转发过程中实现数据交叉的实现方案进行了介 绍。 下面结合本发明提出的装置和系统来详细描述实现交叉的每一个技 术细节。
首先， 本发明提出了一种以太网物理层交叉装置。 该以太网物理层 交叉装置是针对图 1所示的现有物理层标准装置的改进， 为便于描述， 以下统称为以太网物理层标准交叉装置。 与图 1所示的现有物理层标准 装置相比， 本发明以太网物理层标准交叉装置中不仅包括现有的多个模 拟接口， 以及与每一个模拟接口依次相连且与每一个模拟接口对应的模 数转换单元、 时钟和编解码处理单元、 MAC层接口处理单元、 数字接 口， 而且还包括与每一个模拟接口及其对应的数字接口具有连接关系的 交叉处理单元， 其中，
现有的各个接口和单元的处理与现有技术中的相应过程相同， 而交 叉处理单元， 则用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 接收所在以 太网物理层交叉装置中各个模拟接口输出的数据 , 在接收到其中第一模 拟接口输出的数据时， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟接口与第 二模拟接口存在交叉关系， 则控制第一模拟接口输出的数据发送到第二 模拟接口， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟接口与其他模拟接口 不存在交叉关系， 则控制第一模拟接口输出的数据发送到第一模拟接口 对应的数字接口。
在本发明提出的以太网物理层标准交叉装置中， 交叉处理单元可以 连接在模拟接口与数字接口之间的任意位置， 比如， 可以直接连接在各
MAC层接口处理单元与数字接口之间， 或者可以直接连接在各模拟接 口与模数转换单元之间等。 而考虑到连接不同用户终端的不同模拟接口 所使用的物理层介质可能会不同， 比如一个模拟接口为以太网电口， 而 另一个模拟接口为以太网光口， 这样， 该两个模拟接口对应的时钟和编 解码处理单元要进行不同的编解码处理， 因此， 参见图 9, 为了确保任 意两个模拟接口在任何情况下均能够进行通信， 较佳地， 交叉处理单元 直接连接在各时钟和编解码处理单元与 MAC层接口处理单元之间。 这 样， 交叉处理单元在完成以上描述的处理时， 具体是通过接收各个时钟 和编解码处理单元的输出来接收对应的各个模拟接口输出的数据， 并 且， 通过将数据发送到第二模拟接口对应的时钟和编解码处理单元来控 制第一模拟接口输出的数据发送到第二模拟接口， 通过将数据发送到第 一模拟接口对应的 MAC层接口处理单元来控制第一模拟接口输出的数 据发送到第一模拟接口对应的数字接口。
需要说明的是， 参见图 9所示的以太网物理层标准交叉装置中， 由 于网络侧接口即数字接口的数量与用户终端侧接口即模拟接口的数量 相同， 无法实现大规模级连， 也就是说， 利用本发明以太网物理层标准 交叉装置不易于进行不同物理层装置之间的级连交叉， 因此， 本发明以 太网物理层标准交叉装置通常用来实现本地交叉， 即连接到该以太网物 理层标准交叉装置中不同模拟接口的用户终端之间的数据交叉。
另外， 本发明还提出了另一种以太网物理层交叉装置。 该以太网物 理层交叉装置是针对图 2所示的现有物理层复用装置的改进， 为便于描 述， 以下统称为以太网物理层复用交叉装置。 与图 2所示的现有物理层 复用装置相比， 本发明以太网物理层复用交叉装置中不仅包括现有的多 个模拟接口， 与每一个模拟接口依次相连且与每一个模拟接口对应的模 数转换单元、 时钟和编解码处理单元以及 MAC层接口处理单元， 与各 MAC层接口处理单元相连的第一复用和解复用处理单元， 而且还包括 与各模拟接口和第一复用和解复用处理单元具有连接关系的交叉处理 单元、连接第一复用和解复用处理单元以及上级装置的复用接口，其中， 现有的各个接口和单元的处理与现有技术中的相应过程相同， 而交 叉处理单元， 则用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 接收所在以 太网物理层交叉装置中各个模拟接口输出的数据 , 在接收到其中第一模 拟接口输出的数据时， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟接口与所 在以太网物理层复用交叉装置中的第二模拟接口存在交叉关系， 则控制 第一模拟接口输出的数据发送到第二模拟接口， 否则， 控制第一模拟接 口输出的数据发送到第一复用和解复用处理单元。
在本发明提出的以太网物理层复用交叉装置中， 交叉处理单元可以 连接在模拟接口与复用接口之间的任意位置， 较佳地， 参见图 10, 所述 交叉处理单元直接连接在各时钟和编解码处理单元以及 MAC层接口处 理单元之间。其原因与图 9中设置交叉处理单元位置的原因相同。这样， 图 10 中的交叉处理单元在完成以上描述的处理时， 具体是通过接收各 个时钟和编解码处理单元的输出来接收对应的各个模拟接口输出的数 据， 并且， 通过将数据发送到第二模拟接口对应的时钟和编解码处理单 元来控制第一模拟接口输出的数据发送到第二模拟接口， 通过将数据发 送到第一模拟接口对应的 MAC层接口处理单元来控制第一模拟接口输 出的数据发送到第一复用和解复用处理单元。
需要说明的是， 在本发明提出的以太网物理层复用交叉装置中， 由 于连接上级的接口为复用接口， 易于实现大规模级连， 也就是说， 易于 进行不同物理层装置之间的级连交叉， 因此， 本发明提出的各种基本和 较佳结构的以太网物理层复用交叉装置不仅可以用来实现本地交叉， 即 连接到该以太网物理层复用交叉装置中不同模拟接口的用户终端之间 的数据交叉， 而且还可以实现该以太网物理层复用交叉装置中的一个接 口与其他以太网物理层复用交叉装置中的一个模拟接口之间的级连交 叉。
利用本发明提出的各种基本结构和较佳结构的以太网物理层复用交 叉装置的功能， 本发明还相应地提出了一种以太网物理层交叉级连系 统， 该系统由级连在一起的多个以太网物理层复用交叉装置组成。 需要 说明的是， 在利用本发明提出的以太网物理层复用交叉装置来实现以太 网物理层交叉级连系统时， 当以太网物理层复用交叉装置作为级连系统 中的第一级装置， 那么， 其内部无需再额外增加其他功能单元， 并且， 通过其连接上级的复用接口向上级以太网物理层复用交叉装置输出的 为复用数据。 当本发明提出的以太网物理层复用交叉装置作为级连系统 中的上级装置， 那么， 由于其下级以太网物理层复用交叉装置输出的数 据均为复用数据， 因此， 在进行交叉处理之前， 还需对接收到的复用数 据进行解复用处理， 以便于确定数据对应的真正的接口， 实现正确的交 叉， 因此， 还需要增加连接在各个模拟接口与交叉处理单元之间的第二 复用和解复用处理单元。 较佳地， 该第二复用和解复用处理单元可以直 接连接在各个时钟和编解码处理单元与交叉处理单元之间。 具体地， 作 为以太网物理层交叉级连系统中第一级的以太网物理层复用交叉装置 的一种较佳结构可以参见图 11和图 12, 作为以太网物理层交叉级连系 统中上级的以太网物理层复用交叉装置的一种较佳结构可以参见图 13 和图 14。 因此， 可以得出， 在本发明提出的以太网物理层交叉级连系统 中，
在第一级和上级的以太网物理层交叉装置中， 均包括：
多个模拟接口，与每一个模拟接口依次相连且对应的模数转换单元、 时钟和编解码处理单元以及 MAC层接口处理单元， 与各 MAC层接口 处理单元相连的第一复用和解复用处理单元， 交叉处理单元， 连接第一 复用和解复用处理单元以及外部装置的复用接口， 并且， 所述第一复用 和解复用处理单元包括交叉接口的复用和解复用处理单元以及转发接 口的复用和解复用处理单元； 所述复用接口包括与交叉接口的复用和解 复用处理单元相连的交叉复用接口以及与转发接口的复用和解复用处 理单元相连的转发复用接口；
交叉处理单元， 用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 接收各 个模拟接口输出的数据， 在接收到其中第一模拟接口输出的数据时， 如 果根据保存的交叉关系确定第一模拟接口与第二模拟接口存在交叉关 系， 则控制第一模拟接口输出的数据发送到第二模拟接口， 根据保存的 交叉关系确定第一模拟接口与其他模拟接口不存在交叉关系时， 控制第 一模拟接口输出的数据发送至转发接口的复用和解复用处理单元， 如果 根据保存的交叉关系确定第一模拟接口与交叉复用接口之间存在交叉 关系， 则控制第一模拟接口输出的数据发送到交叉接口的复用和解复用 处理单元。
并且， 在本发明提出的以太网物理层交叉级连系统中， 在上级的以 太网物理层复用交叉装置中， 还包括与各个模拟接口和交叉处理单元具 有连接关系的第二复用和解复用处理单元， 用于对接收到的各模拟接口 的复用数据进行解复用处理后发送至交叉处理单元， 根据交叉处理单元 发来的对应的模拟接口信息， 将交叉处理单元发来的需进行下级交叉的 数据发送至该对应的模拟接口； 所述交叉处理单元， 还根据保存的交叉 关系， 确定解复用处理后数据对应的接口需要进行下级交叉处理时， 将 需要交叉的数据和其对应的模拟接口信息发送至第二复用和解复用处 理单元。
参见图 11至图 14所示的以太网物理层复用交叉装置， 由于能够实 现物理层之间的级连交叉， 因此， 对于未在该以太网物理层复用交叉装 置内部完成本地交叉的各个模拟接口的数据， 即由交叉处理单元发往 MAC层接口处理单元及其后续单元的各个模拟接口的数据， 其传输路 径也会不同。 其中， 一些模拟接口的数据会需要发送给上级的一个以太 网物理层复用交叉装置或以太网 MAC层交叉装置来进行交叉， 而另一 些模拟接口的数据则不需要进行交叉并需发送给上级的另一个 MAC层 装置来进行现有的后续转发处理。 为了保证在此种情况下， 能够对需级 连交叉的数据进行交叉并对需转发的数据继续进行转发， 参见图 11 至 图 14,第一复用和解复用处理单元具体可以包括交叉接口的复用和解复 用处理单元以及转发接口的复用和解复用处理单元； 所述复用接口具体 包括与交叉接口的复用和解复用处理单元相连的交叉复用接口以及与 转发接口的复用和解复用处理单元相连的转发复用接口。 此时， 所述交 叉处理单元， 根据保存的交叉关系确定第一模拟接口与其他模拟接口不 存在交叉关系时， 控制第一模拟接口输出的数据发送至转发接口的复用 和解复用处理单元， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟接口与交叉 复用接口之间存在交叉关系， 则控制第一模拟接口输出的数据发送到交 叉接口的复用和解复用处理单元。
在本发明提出的以太网物理层复用交叉装置中， 参见图 11至图 14, 当所述交叉处理单元直接连接在各时钟和编解码处理单元以及 MAC层 接口处理单元之间时， 所述交叉处理单元， 通过接收各个时钟和编解码 处理单元的输出来接收所述各个模拟接口输出的数据， 并且， 通过将数 据发送到第二模拟接口对应的时钟和编解码处理单元来控制第一模拟 接口输出的数据发送到第二模拟接口， 通过只将数据发送到第一模拟接 口对应的 MAC层接口处理单元来控制第一模拟接口输出的数据发送到 转发接口的复用和解复用处理单元， 通过将数据和级连交叉信息发送至 第一模拟接口对应的 MAC层接口处理单元来控制第一模拟接口输出的 数据发送到交叉接口的复用和解复用处理单元；
第一模拟接口对应的 MAC层接口处理单元， 如果接收到数据和级 连交叉信息， 则将数据发送至交叉接口的复用和解复用处理单元， 如果 只接收到数据， 则将数据发送至转发接口的复用和解复用处理单元。
需要说明的一点， 由于每一个物理层装置连接下级的接口原本为模 拟接口， 而每一个物理层装置连接上级的接口原本为数字接口， 因此， 为了实现不同以太网物理层复用交叉装置的级连， 本发明可以有以下两 种处理方式： 方式一、 参见图 11和图 13, 以太网物理层复用交叉装置 无需进行改动， 也就是说， 本发明以太网物理层复用交叉装置中的交叉 复用接口和转发复用接口均为数字接口， 在实现物理层级连系统时， 在 下一级与上一级的以太网物理层复用交叉装置的数字接口和模拟接口 之间连接模数转换单元， 此时， 本发明提出的以太网物理层交叉级连系 统的结构示意图参见图 19所示； 方式二、 参见图 12和图 14, 改变每一 个以太网物理层复用交叉装置连接上级的接口， 也就是说， 本发明以太 网物理层复用交叉装置中的交叉复用接口和转发复用接口均改为模拟 接口， 并在改后的模拟接口与复用和解复用处理单元之间增加数模转换 单元， 此时， 本发明提出的以太网物理层交叉级连系统的结构示意图相 对于图 19则无需连接上下级的数模转换单元。
下面介绍本发明中能够用于级连的以太网物理层复用交叉装置也就 是以太网物理层交叉级连系统中各个以太网物理层复用交叉装置的工 作过程。
需要首先说明的是， 根据已经介绍过的用户终端之间的两种固定路 径关系， 可以得到， 在实现交叉时具体可以有本地交叉和级连交叉。 对 于本地交叉， 由于是装置在其内部的两个模拟接口之间直接进行， 因此， 在设置其交叉关系时， 只需设置该两个模拟接口之间具有交叉关系即 可。
而对于级连交叉， 由于需要不同装置 （如不同以太网物理层复用交 叉装置和以太网 MAC层交叉装置） 的配合才能完成， 因此， 在设置交 叉关系时 , 不仅要设置具有固定路径关系的用户终端所连接的模拟接口 之间具有交叉关系， 而且还需要考虑如何通过设置交叉关系来保证上下 级装置之间的级连互通， 因此，
对于下级以太网物理层复用交叉装置， 参见图 11及图 19, 如果下 级以太网物理层复用交叉装置 1从其一个模拟接口如模拟接口 11接收 到的数据需要通过上一级的以太网物理层复用交叉装置与另一个下级 以太网物理层复用交叉装置 2的一个模拟接口如模拟接口 lm进行交叉， 那么， 则需要保证该下级的以太网物理层复用交叉装置 1中的交叉处理 单元能够将从模拟接口 11 接收到的数据通过交叉复用接口送到上级装 置， 也就是说， 需要设置该下级以太网物理层复用交叉装置 1中的模拟 接口 11 与该下级以太网物理层复用交叉装置 1 中的交叉复用接口之间 具有交叉关系； 对于上级以太网物理层复用交叉装置， 如果从其一个模 拟接口如模拟接口 21 接收到的数据需要送到下级的以太网物理层复用 交叉装置 2进行向下的级连交叉， 那么， 还需要设置数据从本以太网物 理层复用交叉装置出去时对应的本装置中的模拟接口的信息。
才艮据对下级以太网物理层复用交叉装置和上级以太网物理层复用交 叉装置的分析， 则可以得到用于级连的以太网物理层复用交叉装置在工 作时的处理包括：
在下级以太网物理层复用交叉装置中， 所述交叉处理单元， 在接收 到第一模拟接口输出的数据时， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟 接口与交叉复用接口之间存在交叉关系， 即需要进行向上级连交叉时， 则将数据和级连交叉信息发送至第一模拟接口对应的 MAC层接口处理 单元； 第一模拟接口对应的 MAC层接口处理单元， 如果接收到数据和 级连交叉信息， 则将数据发送至交叉接口的复用和解复用处理单元， 如 果只接收到数据， 则将数据发送至转发接口的复用和解复用处理单元。
在上级以太网物理层复用交叉装置中， 所述交叉处理单元， 根据保 存的交叉关系， 确定解复用处理后数据对应的接口需要进行向下级连交 叉时， 将需要向下交叉的数据和其对应的模拟接口信息发送至第二复用 和解复用处理单元； 第二复用和解复用处理单元， 用于对时钟和编解码 处理单元发来的复用数据进行解复用处理后发送至交叉处理单元， 接收 到交叉处理单元发来的需进行下级交叉的数据和其对应的模拟接口信 息后， 确定与该模拟接口对应的时钟和编解码处理单元， 将该需下级交 叉的数据发送至所确定的时钟和编解码处理单元。
举一个例子， 参见图 11、 图 13和图 19, 比如第一级以太网物理层 复用交叉装置 1 中模拟接口 11连接的用户终端与第一级以太网物理层 复用交叉装置 2中模拟接口 lm连接的用户终端具有固有路径关系， 即 模拟接口 11与模拟接口 lm之间存在交叉关系， 这样， 在第一级以太网 物理层复用交叉装置 1 中， 当交叉处理单元从模拟接口 11上接收到数 据， 根据预先保存的各网络设备接口之间的交叉关系， 该交叉处理单元 确定模拟接口 11与该装置中的交叉复用接口之间存在交叉关系， 因此， 将数据经 MAC层接口处理单元 11、交叉接口的复用和解复用处理单元、 数模转换单元和交叉复用接口发送至图 13 所示的上级以太网物理层复 用交叉装置的模拟接口 21 ; 在该上级以太网物理层复用交叉装置中， 模 拟接口 21接收到下级以太网物理层复用交叉装置 1发来的数据， 经模 数转换单元 21、 时钟和编解码处理单元 21、 第二复用和解复用处理单 元的处理后， 解复用后的数据发送至交叉处理单元， 交叉处理单元解析 出接收到的数据是从下级以太网物理层复用交叉装置 1 的模拟接口 11 发来的， 而根据预先保存的各网络设备接口之间的交叉关系， 模拟接口 11与下级另一以太网物理层复用交叉装置 2的模拟接口 lm之间存在交 叉关系， 并且， 该第二级交叉装置中的模拟接口 2n连接到第一级的以 太网物理层复用交叉装置 2, 因此， 交叉处理单元则将接收到的数据和 其对应的模拟接口 2n的信息发送至第二复用和解复用处理单元， 第二 复用和解复用处理单元根据接收到的模拟接口 2n的信息， 将数据通过 时钟和编解码处理单元 2n、模数转换单元 2n和模拟接口 2n发送至下级 以太网物理层复用交叉装置 2的交叉复用接口 , 并最终到达该下级以太 网物理层复用交叉装置 2的交叉处理单元， 该下级以太网物理层复用交 叉装置 2的交叉处理单元才艮据预先设置的交叉关系， 则将数据发送至自 身的模拟接口 lm, 从而实现了下级以太网物理层复用交叉装置 1 中的 模拟接口 11与以太网物理层复用交叉装置 2中的模拟接口 lm之间数据 的交叉。
另外， 在本发明提出的以太网物理层交叉级连系统中， 还可以进一 步包括： 自协商单元， 与下一级以太网物理层交叉装置中的各个模拟接 口和复用解复用处理单元以及上一级以太网物理层交叉装置中的复用 解复用处理单元和媒体访问控制端口 （即连接上级装置的接口）相连， 并用于获取下一级以太网物理层交叉装置中的各个模拟接口和复用解 复用处理单元以及上一级以太网物理层交叉装置中的复用解复用处理 单元和媒体访问控制端口所分别支持的传输速率和 /或支持的复用方式， 确定各个接口所使用的传输速率和 /或复用方式，将所确定的传输速率和 /或复用方式分别发送至下一级以太网物理层交叉装置中的各个模拟接 口和复用解复用处理单元以及上一级以太网物理层交叉装置中的复用 解复用处理单元和媒体访问控制端口。 这样， 则可以使得各个以太网物 理层复用交叉装置在级连时， 下级以太网物理层复用交叉装置中接口的 传输速率能够符合上级以太网物理层复用交叉装置中接口的传输速率， 并且， 上下级使用相同的复用方式， 保证上下级装置能够识别对方发送 的数据。
在以太网物理层交叉级连系统中， 上下级装置中由于分别使用了复 用和解复用处理单元， 因此， 能保证级连的实现。 在本发明中， 可以将 下级以太网物理层复用交叉装置中连接复用接口的复用和解复用处理 单元以及上级装置中连接媒体访问控制接口 （即连接上级的接口） 的复 用和解复用处理单元在逻辑上组合为复用传输装置， 并且， 上述以太网 物理层交叉级连系统中的自协商单元可以作为复用传输装置中的一部 分。
另外， 本发明还提出了一种以太网 MAC层交叉装置。 参见图 15, 该以太网 MAC层交叉装置是针对图 3所示的现有 MAC层装置的改进。 与图 3所示的现有 MAC层装置相比， 该图 15所示的以太网 MAC层交 叉装置中不仅包括现有的多个数字接口、 与多个数字接口相连的 MAC 层接入控制单元和 MAC层逻辑链路层单元， 而且还包括复用和解复用 处理单元以及交叉处理单元， 其中，
现有的各个接口和单元的处理与现有技术中的相应过程相同； 复用和解复用处理单元， 对各个数字接口输出的数据进行解复用处 理后发送至交叉处理单元， 接收到交叉处理单元发来的需下级交叉的数 据和其对应的数字接口信息后， 将该需下级交叉的数据发送至该对应的 数字接口；
所述交叉处理单元， 用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 根 据保存的交叉关系， 确定解复用处理后数据对应的接口需要进行下级交 叉处理时， 将需要下级交叉的数据和其对应的数字接口信息发送至复用 和解复用处理单元， 在确定解复用处理后数据对应的接口与其他接口之 间不存在交叉关系时， 将该数据发送至 MAC层接入控制单元。
图 15所示的以太网 MAC层交叉装置也能够用来实现交叉级连，此 时， 参见图 16, 该以太网 MAC层交叉装置进一步包括用于连接到上级 的交叉级连接口， 以及连接在交叉级连接口与交叉处理单元之间的复用 和解复用处理单元， 其中，
所述交叉处理单元， 用于才艮据保存的交叉关系， 确定解复用处理后 数据对应的接口不需要进行下级交叉处理， 但与交叉级连接口存在交叉 关系时， 将该数据发送至与交叉级连接口直接相连的复用和解复用处理 单元；
连接在交叉级连接口与交叉处理单元之间的复用和解复用处理单 元， 将接收到的数据进行复用处理后发送至交叉级连接口， 由交叉级连 接口将数据发送至上级的以太网 MAC层交叉装置或 IP层装置。
相应地， 利用图 16所示的以太网 MAC层交叉装置， 本发明还提出 了一种以太网 MAC层交叉级连系统， 参见图 20所示， 该系统由级连在 一起的多个以太网 MAC层交叉装置组成， 每一级的以太网 MAC层交 叉装置由逻辑功能单元复用传输装置连接在一起。 并且， 在利用图 16 所示的以太网 MAC层交叉装置来实现图 20所示的以太网 MAC层交叉 级连系统时， 该系统可以进一步包括： 自协商单元， 用于获取下一级以 太网 MAC层交叉装置中的各个数字接口和复用解复用处理单元以及上 一级以太网 MAC层交叉装置中的复用解复用处理单元和媒体访问控制 端口（即连接上级装置的接口）所分别支持的传输速率和 /或支持的复用 方式， 确定各接口所使用的传输速率和 /或复用方式， 将所确定的传输速 率和 /或复用方式分别发送至下一级以太网 MAC层交叉装置中的各个数 字接口和复用解复用处理单元以及上一级以太网 MAC层交叉装置中的 复用解复用处理单元和媒体访问控制端口。 这样， 则可以使得各个以太 网 MAC层交叉装置在级连时， 下级装置中接口的传输速率能够符合上 级装置中接口的传输速率， 并且， 上下级使用相同的复用方式， 保证上 下级装置能够识别对方发送的数据。
需要说明的是， 在图 20所示的 MAC层级连系统中， 第一级以太网 MAC层交叉装置还可以通过数字接口向下与多个以太网物理层复用交 叉装置级连。
本发明还提出了一种以太网 IP层交叉装置。 参见图 17, 该以太网 IP层交叉装置是针对图 4所示的现有 IP层装置的改进。 与图 4所示的 现有 IP层装置相比，该图 17所示的以太网 IP层交叉装置中不仅包括现 有的多个数字接口及其相连的 IP层处理单元，而且还包括复用和解复用 处理单元以及交叉处理单元， 并且，
复用和解复用处理单元， 对各个数字接口输出的数据进行解复用处 理后发送至交叉处理单元， 接收到交叉处理单元发来的需进行下级交叉 的数据和其对应的数字接口信息后， 将该需下级交叉的数据发送至该对 应的数字接口； 所述交叉处理单元， 用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 根 据保存的交叉关系， 确定解复用处理后数据对应的接口需要进行下级交 叉处理时 , 将需要下级交叉的数据和其对应的数字接口信息发送至复用 和解复用处理单元， 根据保存的交叉关系， 当确定解复用处理后数据对 应的接口与其他接口之间不存在交叉关系时，将该数据发送至 IP层处理 单元。
图 17所示的以太网 IP层交叉装置也能够用来实现交叉级连，此时， 参见图 18, 该以太网 IP层交叉装置进一步包括用于连接到上级的交叉 级连接口， 以及连接在交叉级连接口与交叉处理单元之间的复用和解复 用处理单元， 其中，
所述交叉处理单元， 用于才艮据保存的交叉关系， 确定解复用处理后 数据对应的接口不需要进行下级交叉处理， 但与交叉级连接口存在交叉 关系时， 将该数据发送至与交叉级连接口直接相连的复用和解复用处理 单元；
连接在交叉级连接口与交叉处理单元之间的复用和解复用处理单 元， 将接收到的数据进行复用处理后发送至交叉级连接口。
相应地， 利用图 18所示的以太网 IP层交叉装置， 本发明还提出了 一种以太网 IP层交叉级连系统， 参见图 21所示， 该系统由级连在一起 的多个以太网 IP层交叉装置组成， 每一级的以太网 IP层交叉装置由逻 辑功能单元复用传输装置连接在一起。 并且， 在利用图 18 所示的以太 网 IP层交叉装置来实现图 21所示的以太网 IP层交叉级连系统时，该系 统可以进一步包括： 自协商单元，用于获取下一级以太网 IP层交叉装置 中的各个数字接口和复用解复用处理单元以及上一级以太网 IP层交叉 装置中的复用解复用处理单元和媒体访问控制端口 （即连接上级装置的 接口）所分别支持的传输速率和 /或支持的复用方式， 确定各接口所使用 的传输速率和 /或复用方式， 将所确定的传输速率和 /或复用方式分别发 送至下一级以太网 IP层交叉装置中的各个数字接口和复用解复用处理 单元以及上一级以太网 IP层交叉装置中的复用解复用处理单元和媒体 访问控制端口。
在图 21所示的 IP层级连系统中， 第一级以太网 IP层交叉装置还可 以通过数字接口向下与多个以太网 MAC层交叉装置级连。
需要说明的是， 在本发明提出的各个级连系统中， 由于上一级装置 能够连接多个下一级装置， 因此， 上一级装置的接口速率要高于下一级 装置的接口速率， 这样， 在下一级装置中则需要对数据进行复用处理， 在上一级装置中则需要对数据进行解复用处理。这样，各个级连系统中， 连接上下级的逻辑功能单元即复用传输装置的内部结构如图 11 所示， 包括下一级装置中的复用和解复用处理单元 1 , 上一级装置中的介质无 关接口 （即连接下级的数字接口） 以及复用和解复用处理单元 2。 较佳 地， 为了保证下级装置中接口的传输速率能够符合上级装置中接口的传 输速率， 并且， 上下级使用相同的复用方式， 参见图 23 所示， 复用传 输装置中还可以进一步包括在上述级连系统中所介绍的自协商单元。
参见图 24和图 25, 复用传输装置中的复用和解复用处理单元 1和 复用和解复用处理单元 2分别位于本发明级连系统的上下级装置中， 如 上下级的物理层复用交叉处理装置、 上下级的以太网 MAC层交叉装置 和上下级的以太网 IP层交叉装置中， 其内部均可以包括两种结构：
第一种结构为： 接口标记存储模块、 帧复用模块和緩存处理模块， 共同实现上下级之间的复用和解复用处理， 并且， 在实现上下级之间级 连数据的传输时，
接口标记存储模块， 用于保存各以太网物理层复用交叉装置中各个 模拟接口对应的标记； 帧复用模块， 用于在接收到对应于一个模拟接口的数据后， 在接口 标记存储模块中查找与该模拟接口对应的标记， 将查找到的标记携带在 该数据中发送至緩存处理模块， 接收到緩存处理模块发来的携带标记的 数据后， 根据数据中携带的标记和接口标记存储模块中存储的内容将数 据发送至对应的模拟接口；
緩存处理模块， 用于緩存帧复用模块发来的数据， 根据相连的复用 接口的传输速率对帧复用模块发来的数据进行速率转换， 然后发送给复 用接口， 緩存复用接口发来的携带标记的数据， 根据模拟接口的传输速 率对携带标记的数据进行速率转换后发送至帧复用模块。
第二种结构为： 时隙标记存储模块、标记处理模块和字节复用模块， 并且， 在实现上下级之间级连数据的传输时，
时隙标记存储模块， 用于保存各以太网物理层复用交叉装置中各个 模拟接口对应的标记和时隙；
标记处理模块， 用于根据时隙标记存储模块的内容在各个模拟接口 对应的时隙分别读取对应于各个模拟接口的固定字节长度的数据， 并在 数据中携带其对应模拟接口的标记后发送至字节复用模块， 接收到字节 复用模块发来的携带标记的数据后， 根据数据中携带的标记将数据发送 至对应的模拟接口；
字节复用模块， 用于根据复用接口的传输速率对标记处理模块发来 的数据进行速率转换， 然后发送给复用接口， 根据模拟接口的传输速率 对复用接口发来的携带标记的数据进行速率转换后发送至标记处理模 块。
需要说明的是， 在本发明中， 由于会利用复用和解复用技术， 因此， 对于每一个接口必须有其唯一标记。 对于接口标记的选择， 可以采用全 局接口统一编码， 即所有以太网物理层复用交叉装置的接口进行统一编 码来进行标记， 也可以采用局部装置的局部编码， 即每一个以太网物理 层复用交叉装置的接口在其内部进行编码来进行标记。 对于统一编码的 接口标记， 具体地， 全局采用统一的时隙编码， 或私有 （Tag )标记或 接口 VLAN标 i己的方式来表示。
另外， 还需要说明的是， 由于用户终端之间的固定路径关系有很可 能发生变化， 如产生一个新的用户终端之间的固定路径关系， 因此， 较 佳地， 为了保证交叉处理的正确性， 在每一个装置， 如以太网物理层标 准交叉装置、以太网物理层复用交叉装置、以太网 IP层交叉装置和以太 网 MAC层交叉装置中， 还进一步包括交叉配置单元， 用于将管理人员 输入的交叉关系信息发送至交叉处理单元； 交叉处理单元， 进一步利用 交叉配置单元发来的交叉关系信息更新自身保存的交叉关系。
在本发明中， 所述的交叉处理单元可以利用任意一种能够控制数据 流向的功能单元来实现， 比如利用可控的电子开关、 开关矩阵或交叉矩 阵等实现。
综上所述的各个实施方式中， 根据本发明的技术方案， 每一个层面 的交叉以及每一级的交叉都可以以一个基本方案为基础进行设计， 只不 括至少一个第一及第二基于以太网技术的待交叉接口， 以及一个交叉处 理单元， 其中该交叉处理单元根据预设的交叉关系在所述第一和第二交 叉接口之间进行数据交换。 进一步地， 该以太网设备还包括一个基于寻 址转发机制的转发接口以及一个基于以太网技术的第三接口， 其中所述 交叉处理单元在所述转发接口与第三接口之间进行数据交换。
综上所述的各个实施方式中， 根据本发明的技术方案， 每一个层面 的交叉以及每一级的交叉都还可以以另一个基本方案为基础进行设计， 案包括至少包括第一， 第二以及第三以太网接口， 寻址转发接口， 以及 一个交叉处理单元用以根据预设的交叉关系将第一及第二通道连通， 并 将第三通道连通至寻址转发接口， 其中第一， 第二及第三接口位于同一 个通信层， 而转发接口则通向更高的通信层。
总之， 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发 明的保护范围。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同 替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书
1、 一种以太网物理层交叉装置， 包括： 多个模拟接口， 以及与每一 个模拟接口对应的数字接口，其特征在于，该装置还包括交叉处理单元， 并且，
交叉处理单元， 用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 在接收 到第一模拟接口输出的数据时， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟 接口与第二模拟接口存在交叉关系， 则控制第一模拟接口输出的数据发 送到第二模拟接口， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟接口与其他 模拟接口不存在交叉关系， 则控制第一模拟接口输出的数据发送到第一 模拟接口对应的数字接口。
2、根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 在各模拟接口及其对 应的数字接口之间包括各模拟接口对应的时钟和编解码处理单元及 MAC层接口处理单元；
所述交叉处理单元直接连接在各时钟和编解码处理单元与 MAC层 接口处理单元之间。
3、一种以太网物理层交叉装置， 包括： 多个模拟接口以及第一复用 和解复用处理单元， 其特征在于， 该装置还包括交叉处理单元， 连接第 一复用和解复用处理单元以及外部装置的复用接口，
交叉处理单元， 用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 在接收 到第一模拟接口输出的数据时， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟 接口与第二模拟接口存在交叉关系， 则控制第一模拟接口输出的数据发 送到第二模拟接口， 否则， 控制第一模拟接口输出的数据发送到第一复 用和解复用处理单元。
4、根据权利要求 3所述的装置， 其特征在于， 所述第一复用和解复 用处理单元包括交叉接口的复用和解复用处理单元以及转发接口的复 用和解复用处理单元；
所述复用接口包括与交叉接口的复用和解复用处理单元相连的交叉 复用接口以及与转发接口的复用和解复用处理单元相连的转发复用接 口；
所述交叉处理单元， 根据保存的交叉关系确定第一模拟接口与其他 模拟接口不存在交叉关系时， 控制第一模拟接口输出的数据发送至转发 接口的复用和解复用处理单元， 如果根据保存的交叉关系确定第一模拟 接口与交叉复用接口之间存在交叉关系， 则控制第一模拟接口输出的数 据发送到交叉接口的复用和解复用处理单元。
5、根据权利要求 4所述的装置， 其特征在于， 在各模拟接口与第一 复用和解复用处理单元之间包括各模拟接口对应的时钟和编解码处理 单元及 MAC层接口处理单元；
所述交叉处理单元直接连接在各时钟和编解码处理单元与 MAC层 接口处理单元之间；
第一模拟接口对应的 MAC层接口处理单元， 如果接收到交叉处理 单元发来的数据和级连交叉信息， 则将数据发送至交叉接口的复用和解 复用处理单元， 如果只接收到交叉处理单元发来的数据， 则将数据发送 至转发接口的复用和解复用处理单元。
6、根据权利要求 4或 5所述的装置， 其特征在于， 所述交叉复用接 口和转发复用接口均为数字接口；
或者， 该装置进一步包括： 连接在所述交叉接口的复用和解复用处 理单元与交叉复用接口之间的数模转换单元， 以及连接在转发接口的复 用和解复用处理单元与转发复用接口之间的数模转换单元； 则所述交叉 复用接口和转发复用接口均为模拟接口。
7、 根据权利要求 3所述的装置， 其特征在于， 该装置进一步包括： 耦合于各个模拟接口和交叉处理单元之间的第二复用和解复用处理单 元， 用于对接收到的各模拟接口的复用数据进行解复用处理后发送至交 叉处理单元， 并将交叉处理单元发来的需进行下级交叉的数据发送至对 应的模拟接口；
所述交叉处理单元， 才艮据保存的交叉关系， 确定解复用处理后数据 对应的接口需要进行下级交叉处理时， 将需要交叉的数据和其对应的模 拟接口信息发送至第二复用和解复用处理单元。
8、 根据权利要求 7 所述的装置， 其特征在于， 在各模拟接口与交 叉处理单元之间包括各模拟接口对应的时钟和编解码处理单元；
所述第二复用和解复用处理单元直接连接在各个时钟和编解码处理 单元与交叉处理单元之间。
9、 一种以太网 MAC层交叉装置， 包括： 多个数字接口和 MAC层 接入控制单元， 其特征在于， 该装置还包括复用和解复用处理单元以及 交叉处理单元， 并且，
复用和解复用处理单元， 对各个数字接口输出的数据进行解复用处 理后发送至交叉处理单元， 将交叉处理单元发来的需下级交叉的数据发 送至对应的数字接口；
所述交叉处理单元， 用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 根 据保存的交叉关系， 确定解复用处理后数据对应的接口需要进行下级交 叉处理时， 将需要下级交叉的数据和其对应的数字接口信息发送至复用 和解复用处理单元， 在确定解复用处理后数据对应的接口与其他接口之 间不存在交叉关系时， 将该数据发送至 MAC层接入控制单元。
10、 根据权利要求 9所述的装置， 其特征在于， 该装置进一步包括 用于连接到上级的交叉级连接口， 以及连接在交叉级连接口与交叉处理 单元之间的复用和解复用处理单元；
所述交叉处理单元， 用于才艮据保存的交叉关系， 确定解复用处理后 数据对应的接口与交叉级连接口存在交叉关系时 , 将该数据发送至与交 叉级连接口直接相连的复用和解复用处理单元；
连接在交叉级连接口与交叉处理单元之间的复用和解复用处理单 元， 将接收到的数据进行复用处理后发送至交叉级连接口。
11、 一种以太网 IP层交叉装置， 包括： 多个数字接口和 IP层处理 单元， 其特征在于， 该装置还包括复用和解复用处理单元以及交叉处理 单元， 并且，
复用和解复用处理单元， 对各个数字接口输出的数据进行解复用处 理后发送至交叉处理单元， 将交叉处理单元发来的需下级交叉的数据发 送至对应的数字接口；
所述交叉处理单元， 用于保存各网络设备接口之间的交叉关系， 根 据保存的交叉关系， 确定解复用处理后数据对应的接口需要进行下级交 叉处理时 , 将需要下级交叉的数据和其对应的数字接口信息发送至复用 和解复用处理单元， 确定解复用处理后数据对应的接口与其他接口之间 不存在交叉关系时， 将该数据发送至 IP层处理单元。
12、根据权利要求 11所述的装置， 其特征在于， 该装置进一步包括 用于连接到上级的交叉级连接口， 以及连接在交叉级连接口与交叉处理 单元之间的复用和解复用处理单元；
所述交叉处理单元， 用于才艮据保存的交叉关系， 确定解复用处理后 数据对应的接口与交叉级连接口存在交叉关系时， 将该数据发送至与交 叉级连接口直接相连的复用和解复用处理单元；
连接在交叉级连接口与交叉处理单元之间的复用和解复用处理单 元， 将接收到的数据进行复用处理后发送至交叉级连接口。
13、 一种以太网物理层交叉级连系统， 其特征在于， 该系统包括： 第一级的如权利要求 4中所述的以太网物理层交叉装置以及至少一个与 之级连的如权利要求 7中所述的以太网物理层交叉装置。
14、根据权利要求 13所述的系统， 其特征在于， 在每一个级连的以 太网物理层交叉装置中， 在各模拟接口与第一复用和解复用处理单元之 间包括各模拟接口对应的时钟和编解码处理单元及 MAC层接口处理单 元；
所述交叉处理单元直接连接在各时钟和编解码处理单元以及 MAC 层接口处理单元之间；
第一模拟接口对应的 MAC层接口处理单元， 如果接收到交叉处理 单元发来的数据和级连交叉信息， 则将数据发送至交叉接口的复用和解 复用处理单元， 如果只接收到交叉处理单元发来的数据， 则将数据发送 至转发接口的复用和解复用处理单元。
15、根据权利要求 13所述的系统， 其特征在于， 在上级的以太网物 理层交叉装置中，
在各模拟接口与交叉处理单元之间包括各模拟接口对应的时钟和编 解码处理单元；
所述第二复用和解复用处理单元直接连接在各个时钟和编解码处理 单元与交叉处理单元之间。
16、根据权利要求 13所述的系统， 其特征在于， 在上级的以太网物 理层交叉装置中，
每一级以太网物理层交叉装置中的交叉复用接口和转发复用接口均 为数字接口；
该系统进一步包括： 数模转换单元， 用于将下一级以太网物理层交 叉装置中交叉复用接口和转发复用接口转换为上行模拟接口与上一级 以太网物理层交叉装置中的下行模拟接口相连。
17、根据权利要求 13所述的系统， 其特征在于， 每一级以太网物理 层交叉装置中的交叉复用接口和转发复用接口均为模拟接口；
每一级以太网物理层交叉装置中进一步包括：
第一数模转换单元， 用于将交叉接口的复用和解复用处理单元输出 的数字信号转换为模拟信号后发送至交叉复用接口；
第二数模转换单元， 用于将转发接口的复用和解复用处理单元输出 的数字信号转换为模拟信号后发送至转发复用接口。
18、根据权利要求 13所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括： 自协商单元， 用于获取下一级以太网物理层交叉装置中的各个模拟接口 和复用解复用处理单元以及上一级以太网物理层交叉装置中的复用解 复用处理单元和媒体访问控制端口所分别支持的传输速率和 /或支持的 复用方式， 确定各接口所使用的传输速率和 /或复用方式， 将所确定的传 输速率和 /或复用方式分别发送至下一级以太网物理层交叉装置中的各 个模拟接口和复用解复用处理单元以及上一级以太网物理层交叉装置 中的复用解复用处理单元和媒体访问控制端口。
19、根据权利要求 13所述的系统， 其特征在于，每一个以太网物理 层交叉装置中与复用接口相连的复用和解复用处理单元均包括：
接口标记存储模块， 用于保存各以太网物理层复用交叉装置中各个 模拟接口对应的标记；
帧复用模块， 用于在接收到一个模拟接口输出的数据后， 在接口标 记存储模块中查找与该模拟接口对应的标记， 将查找到的标记携带在该 数据中发送至緩存处理模块， 接收到緩存处理模块发来的携带标记的数 据后， 根据数据中携带的标记和接口标记存储模块中存储的内容将数据 发送至对应的模拟接口； 緩存处理模块， 用于緩存帧复用模块发来的数据， 根据相连的复用 接口的传输速率对帧复用模块发来的数据进行速率转换， 然后发送给复 用接口， 緩存复用接口发来的携带标记的数据， 根据模拟接口的传输速 率对携带标记的数据进行速率转换后发送至帧复用模块。
20、根据权利要求 13所述的系统， 其特征在于，每一个以太网物理 层交叉装置中与复用接口相连的所述复用和解复用处理单元均包括： 时隙标记存储模块， 用于保存各以太网物理层复用交叉装置中各个 模拟接口对应的标记和时隙；
标记处理模块， 用于根据时隙标记存储模块的内容在各个模拟接口 对应的时隙分别读取对应于各个模拟接口的固定字节长度的数据， 并在 数据中携带其对应模拟接口的标记后发送至字节复用模块， 接收到字节 复用模块发来的携带标记的数据后， 根据数据中携带的标记将数据发送 至对应的模拟接口；
字节复用模块， 用于根据复用接口的传输速率对标记处理模块发来 的数据进行速率转换， 然后发送给复用接口， 根据模拟接口的传输速率 对复用接口发来的携带标记的数据进行速率转换后发送至标记处理模 块。
21、 一种以太网 MAC层交叉级连系统， 其特征在于， 该系统包括： 多级以太网 MAC层交叉装置， 每一级以太网 MAC层交叉装置如权利 要求 10中所述。
22、根据权利要求 21所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括： 自协商单元， 用于获取下一级以太网 MAC层交叉装置中的各个数字接 口和复用解复用处理单元以及上一级以太网 MAC层交叉装置中的复用 解复用处理单元和媒体访问控制端口所分别支持的传输速率和 /或支持 的复用方式， 确定各接口所使用的传输速率和 /或复用方式， 将所确定的 传输速率和 /或复用方式分别发送至下一级以太网 MAC层交叉装置中的 各个数字接口和复用解复用处理单元以及上一级以太网 MAC层交叉装 置中的复用解复用处理单元和媒体访问控制端口。
23、根据权利要求 21所述的系统，其特征在于，第一级以太网 MAC 层交叉装置通过数字接口与多个以太网物理层交叉装置级连。
24、 根据权利要求 21、 22或 23所述的系统， 其特征在于， 每一个 以太网 MAC层交叉装置中与交叉级连接口直接相连的复用和解复用处 理单元均包括：
接口标记存储模块， 用于保存物理层装置中各个模拟接口对应的标 记；
帧复用模块， 用于在接收到对应于一个模拟接口的数据后， 在接口 标记存储模块中查找与该模拟接口对应的标记， 将查找到的标记携带在 该数据中发送至緩存处理模块， 接收到緩存处理模块发来的携带标记的 数据后， 根据数据中携带的标记和接口标记存储模块中存储的内容将数 据发送至对应的模拟接口；
緩存处理模块， 用于緩存帧复用模块发来的数据， 根据相连的交叉 级连接口的传输速率对帧复用模块发来的数据进行速率转换， 然后发送 给交叉级连接口， 緩存交叉级连接口发来的携带标记的数据， 根据对应 模拟接口的传输速率对携带标记的数据进行速率转换后发送至帧复用 模块。
25、 根据权利要求 21、 22或 23所述的系统， 其特征在于， 每一个 以太网 MAC层交叉装置中与交叉级连接口直接相连的复用和解复用处 理单元均包括：
时隙标记存储模块， 用于保存物理层装置中各个模拟接口对应的标 i己和时隙； 标记处理模块， 用于根据时隙标记存储模块的内容在一个模拟接口 对应的时隙上读取固定字节长度的数据， 并在数据中携带其对应模拟接 口的标记后发送至字节复用模块， 接收到字节复用模块发来的携带标记 的数据后， 根据数据中携带的标记将数据发送至对应的模拟接口；
字节复用模块， 用于根据交叉级连接口的传输速率对标记处理模块 发来的数据进行速率转换， 然后发送给交叉级连接口， 根据对应模拟接 口的传输速率对交叉级连接口发来的携带标记的数据进行速率转换后 发送至标记处理模块。
26、 一种以太网 IP层交叉级连系统， 其特征在于， 该系统包括： 多 级以太网 IP层交叉装置，每一级以太网 IP层交叉装置如权利要求 12中 所述。
27、根据权利要求 26所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括： 自协商单元，用于获取下一级以太网 IP层交叉装置中的各个数字接口和 复用解复用处理单元以及上一级以太网 IP层交叉装置中的复用解复用 处理单元和媒体访问控制端口所分别支持的传输速率和 /或支持的复用 方式， 确定各接口所使用的传输速率和 /或复用方式， 将所确定的传输速 率和 /或复用方式分别发送至下一级以太网 IP层交叉装置中的各个数字 接口和复用解复用处理单元以及上一级以太网 IP层交叉装置中的复用 解复用处理单元和媒体访问控制端口。
28、 根据权利要求 26所述的系统， 其特征在于， 第一级以太网 IP 层交叉装置通过数字接口与多个以太网 MAC层交叉装置级连。
29、 根据权利要求 26、 27或 28所述的系统， 其特征在于， 每一个 以太网 IP层交叉装置中与交叉级连接口直接相连的复用和解复用处理 单元均包括：
接口标记存储模块， 用于保存物理层装置中各个模拟接口对应的标 记；
帧复用模块， 用于在接收到对应于一个模拟接口的数据后， 在接口 标记存储模块中查找与该模拟接口对应的标记， 将查找到的标记携带在 该数据中发送至緩存处理模块， 接收到緩存处理模块发来的携带标记的 数据后， 根据数据中携带的标记和接口标记存储模块中存储的内容将数 据发送至对应的模拟接口；
緩存处理模块， 用于緩存帧复用模块发来的数据， 根据相连的交叉 级连接口的传输速率对帧复用模块发来的数据进行速率转换， 然后发送 给交叉级连接口， 緩存交叉级连接口发来的携带标记的数据， 根据对应 模拟接口的传输速率对携带标记的数据进行速率转换后发送至帧复用 模块。
30、 根据权利要求 26、 27或 28所述的系统， 其特征在于， 每一个 以太网 IP层交叉装置中与交叉级连接口直接相连的复用和解复用处理 单元均包括：
时隙标记存储模块， 用于保存物理层装置中各个模拟接口对应的标 i己和时隙；
标记处理模块， 用于根据时隙标记存储模块的内容在一个模拟接口 对应的时隙上读取固定字节长度的数据， 并在数据中携带其对应模拟接 口的标记后发送至字节复用模块， 接收到字节复用模块发来的携带标记 的数据后， 根据数据中携带的标记将数据发送至对应的模拟接口；
字节复用模块， 用于根据交叉级连接口的传输速率对标记处理模块 发来的数据进行速率转换， 然后发送给交叉级连接口， 根据对应模拟接 口的传输速率对交叉级连接口发来的携带标记的数据进行速率转换后 发送至标记处理模块。
31、 一种在以太网中转发数据的方法， 其特征在于， 该方法包括： 设置各网络设备接口之间的交叉关系； 在一个接口上接收到数据之后， 根据所设置的交叉关系判断接收到数据的接口与其他接口之间是否存 在交叉关系， 如果是， 则将数据发送至与接收到数据的接口存在交叉关 系的接口， 否则， 继续执行现有的各层转发处理。
32、根据权利要求 31所述的方法， 其特征在于， 该方法进一步将多 个以太网物理层交叉装置级连在一起， 则每一个级连的以太网物理层交 叉装置均执行所述的接收、 判断和发送的步骤；
和 /或， 该方法进一步将多个以太网 MAC层交叉装置级连在一起， 则每一个级连的以太网 MAC层交叉装置均执行所述的接收、 判断和发 送的步骤；
和 /或， 该方法进一步将多个以太网 IP层交叉装置级连在一起， 则 每一个级连的以太网 IP层交叉装置均执行所述的接收、判断和发送的步 骤。
33、 根据权利要求 31或 32所述的方法， 其特征在于， 当以太网物 理层交叉装置执行接收、 判断和发送的步骤时， 以太网物理层交叉装置 在一个接口上接收到数据之后， 并在根据所设置的交叉关系进行判断之 前， 进一步包括： 对接口上接收到的数据进行模数转换处理以及时钟和 编解码处理；
当以太网 MAC层交叉装置或以太网 IP层交叉装置执行接收、 判断 和发送的步骤时， 以太网 MAC层交叉装置或以太网 IP层交叉装置在一 个接口上接收到数据之后， 并在根据所设置的交叉关系进行判断之前， 进一步包括： 对接口上接收到的数据进行解复用处理。
34、根据权利要求 31所述的方法， 其特征在于， 所述设置各网络设 备接口之间的交叉关系的步骤包括： 确定具有固定路径关系的第一用户 终端和第二用户终端， 设置第一用户终端所连接的网络设备的接口与第 二用户终端所连接的网络设备的接口之间存在交叉关系。
35、 一种以太网设备， 其特征在于， 包括至少一个第一及第二基于 以太网技术的待交叉接口， 以及一个交叉处理单元， 其中该交叉处理单 元根据预设的交叉关系在所述第一和第二交叉接口之间进行数据交换。
36、 如权利要求 35所述的以太网设备， 其特征在于， 其中该以太网 设备还包括一个基于寻址转发机制的转发接口以及一个基于以太网技 术的第三接口， 其中所述交叉处理单元在所述转发接口与第三接口之间 进行数据交换。
37、 一种以太网设备， 其特征在于， 至少包括第一， 第二以及第三 以太网接口， 寻址转发接口， 以及一个交叉处理单元用以根据预设的交 叉关系将第一及第二通道连通， 并将第三通道连通至寻址转发接口， 其 中第一， 第二及第三接口位于同一个通信层， 而转发接口则通向更高的 通信层。
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