用于通信设备的接入设备和通信系统的制作方法

1.本公开的实施例总体涉及通信领域，具体涉及用于通信设备的接入设备以及通信系统。


背景技术：

2.传统的通信设备都是通过预先进行网络规划和连接，以形成网络。如果需要在网络中添加新的通信设备或者去除已有通信设备，往往需要重新布线连接，十分不便。


技术实现要素：

3.提供了一种用于通信设备的接入设备和通信系统，能够实现通信设备可热插拔地接入网络。
4.根据本公开的第一方面，提供了一种用于通信设备的接入设备。该接入设备包括：第一端口、第二端口、第三端口以及第四端口，其中第一端口和第二端口用于与多个第一通信设备通信连接，以形成网络，第三端口和第四端口用于与第二通信设备通信连接，第三端口和第四端口可热插拔；以及控制单元，与第一端口、第二端口、第三端口以及第四端口通信连接，控制单元被配置成：如果确定第三端口和第四端口与第二通信设备通信连接，则将经由第一端口和第二端口中的任一个端口从网络接收的数据，经由第三端口、第二通信设备和第四端口，转发到第一端口和第二端口中的另一个端口，以发送到网络。
5.根据本公开的第二方面，提供了一种通信系统，包括：根据本公开的第一方面所述的接入设备；以及多个第一通信设备，与接入设备的第一端口和第二端口通信连接，以形成网络。
6.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
7.结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标注表示相同或相似的元素。
8.图1是根据本公开的实施例的通信系统100的示意图。
9.图2是根据本公开的实施例的通信系统200的示意图。
具体实施方式
10.以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
11.在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非
特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
12.如上所述，传统方案在网络中添加新的通信设备或者去除已有通信设备时需要重新布线连接，十分不便。此外，通常在诸如环型或线型网络中，数据的传输通过每个通信设备的转发来实现，每个通信设备需要与主时钟设备进行时钟同步，通过计算出与主时钟设备的线路延迟，来调整从设备自身的时钟。当网络中有一台通信设备掉电后，该通信设备无法再进行数据转发，通信线路会切换到旁路通道。旁路通道中数据是直通的，数据到达下一设备的时间变快，如果从设备仍然按照旧的线路延时来计算自身的时间，就会导致时钟同步精度下降。同样，当某一台通信设备从断电状态从新上电后，通信线路由原先的旁路通道切换到了通信设备的转发通道，数据到达下一设备的时间变慢。如果按照之前的线路延时，会导致两台通信设备之间的发送时间片重叠，导致通信错误。而如果重新进行线路延迟计算则会导致原有的通信设备的通信中断。
13.为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本公开的示例实施例提出了一种用于通信设备的接入设备。该接入设备包括：第一端口、第二端口、第三端口以及第四端口，其中第一端口和第二端口用于与多个第一通信设备通信连接，以形成网络，第三端口和第四端口用于与第二通信设备通信连接，第三端口和第四端口可热插拔；以及控制单元，与第一端口、第二端口、第三端口以及第四端口通信连接，控制单元被配置成：如果确定第三端口和第四端口与第二通信设备通信连接，则将经由第一端口和第二端口中的任一个端口从网络接收的数据，经由第三端口、第二通信设备和第四端口，转发到第一端口和第二端口中的另一个端口，以发送到网络。根据本公开的实施例，能够实现通信设备可热插拔地接入网络，方便网络中接入新通信设备或移除已有通信设备。
14.在下文中，将结合附图更详细地描述本方案的具体示例。
15.图1示出了根据本公开的实施例的通信系统100的示例的示意图。如图1所示，通信系统100包括用于通信设备的接入设备110、多个第一通信设备120
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1至120
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3（以下将第一通信设备统称为120）以及第二通信设备130。应当理解，虽然图1中示出了3个第一通信设备，但是这只是举例说明，多个第一通信设备的数量可以更多或更少。
16.接入设备110包括第一端口a、第二端口b、第三端口c以及第四端口d。第一端口a和第二端口b用于与多个第一通信设备120通信连接，以形成网络。第三端口c和第四端口d用于与第二通信设备130通信连接。第二通信设备130可以用于对网络进行配置、监控、功能/性能测试等。应当理解，虽然图1中示出了网络呈环型网络，但是这只是举例说明，网络也可以呈线型。
17.在一些实施例中，多个第一通信设备120和第二通信设备130被实现为epa（ethernet for plant automation）设备。形成的网络为epa网络。在另一些实施例中，多个第一通信设备120和第二通信设备130可以被配置成利用ieee1588进行同步。应当理解，这里的第一通信设备和第二通信设备只是举例说明，也可以采用其他类型的通信设备。
18.如图1所示，多个第一通信设备120与接入设备110的第一端口a和第二端口b通信连接，以形成网络。第二通信设备130与接入设备110的第三端口c和第四端口d通信连接。第
三端口c和第四端口d例如为可热插拔的。
19.接入设备110还包括控制单元111。控制单元111与第一端口a、第二端口b、第三端口c以及第四端口d通信连接。控制单元111例如可以通过可编程逻辑电路、现场可编程门阵列（fpga）或可编程逻辑阵列（pla）来实现。
20.控制单元111可以被配置成确定第三端口c和第四端口d与第二通信设备130是否通信连接。例如，如果第二通信设备130上电，则第三端口c和第四端口d与第二通信设备130通信连接，如果第二通信设备130断电，则第三端口c和第四端口d与第二通信设备130通信连接断开。此外，如果第二通信设备130被从接入设备110的第三端口c和第四端口d拔出，则第三端口c和第四端口d与第二通信设备130通信连接断开。
21.控制单元111可以被配置成如果确定第三端口c和第四端口d与第二通信设备130通信连接，则将经由第一端口a和第二端口b中的任一个端口从网络接收的数据，经由第三端口c、第二通信设备130和第四端口d，转发到第一端口a和第二端口b中的另一个端口，以发送到网络。
22.具体来说，控制单元111可以被配置成如果确定第三端口c和第四端口d与第二通信设备130通信连接，则经由第一端口a从与第一端口a通信连接的第一通信设备120
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1接收第一数据，以及将第一数据转发到第三端口c，以便第二通信设备130接收第一数据并转发到第四端口d。控制单元111还可以被配置成经由第四端口d从第二通信设备130接收第一数据，以及将经由第四端口d接收的第一数据转发到第二端口b，以发送到与第二端口b通信连接的第一通信设备120
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3。
23.作为备选或者附加，控制单元111还可以被配置成如果确定第三端口c和第四端口d与第二通信设备130通信连接，则经由第二端口b从与第二端口b通信连接的第一通信设备120
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3接收第二数据，以及将第二数据转发到第四端口d，以便第二通信设备130接收第二数据并转发到第三端口c。控制单元111还可以被配置成经由第三端口c从第二通信设备130接收第二数据，以及将经由第三端口c接收的第二数据转发到第一端口a，以发送到与第一端口a通信连接的第一通信设备120
‑
1。
24.由此，通过接入设备，能够实现通信设备可热插拔地接入网络，方便网络中接入新通信设备或移除已有通信设备。
25.在一些实施例中，控制单元111还可以被配置成如果确定第三端口c和第四端口d与第二通信设备130通信连接，则获取数据从第一端口a和第二端口b中的任一个端口经由第三端口d、第二通信设备130和第四端口d转发到第一端口a和第二端口b中的另一个端口的时延。时延例如包括数据从第一端口a
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>第三端口c
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>第二通信设备130
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>第四端口d
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>第二端口b的第一时延，和/或数据从第二端口b
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>第四端口d
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>第二通信设备130
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>第三端口c
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>第一端口a的第二时延。
26.控制单元111还可以被配置成如果确定第三端口c和第四端口d与第二通信设备130通信连接断开（例如由于第二通信设备130断电或被从接入设备110拔出），则将经由第一端口a和第二端口b中的任一个端口从网络接收的数据，延迟所获取的时延后转发到第一端口a和第二端口b中的另一个端口，以发送到网络。例如，将经由第一端口a从网络接收的数据，延迟所获取的第一时延后转发到第二端口b，以发送到网络。此外，还例如，将经由第二端口b从网络接收的数据，延迟所获取的第二时延后转发到第一端口a，以发送到网络。
27.由此，当接入通信设备时，数据报文通过通信设备转发，会产生一个转发延时，当该通信设备去掉后，数据改为通过接入设备转发，接入设备可以模拟出一个与通信设备相同的转发延时，这样做的目的是通信设备的接入和分离不会对网络整体的线路延时产生影响，可以大大提高通信系统的运行的稳定性，减少传统旁通器件导致的线路延时的突变，影响系统正常通信。
28.图2示出了根据本公开的实施例的通信系统200的示例的示意图。如图2所示，通信系统200包括用于通信设备的接入设备210以及多个第一通信设备220
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1至220
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3（以下将第一通信设备统称为220）。应当理解，虽然图1中示出了3个第一通信设备，但是这只是举例说明，多个第一通信设备的数量可以更多或更少。
29.接入设备210、第一通信设备220、控制单元211、第一端口a、第二端口b、第三端口c和第四端口d与图1类似，不再赘述。与图1的区别在于，通信系统200中不再包括第二通信设备，例如第二通信设备被从接入设备210的第三端口c和第四端口d拔出。
30.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。