全光poe网络路由交换机设备及系统

文档序号:196418 发布日期:2021-11-02 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 全光poe网络路由交换机设备及系统 (All-optical POE network routing switch equipment and system ) 是由 杨启业 于 2021-08-03 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种全光POE网络路由交换机设备及系统,所述全光POE网络路由交换机设备包括第一交换控制单元、PSE控制单元和第一光模块,所述第一交换控制单元将网络设备连接至以太网;PSE控制单元在以第一交换控制单元的控制下,输出以太网供电电源;所述第一光模块用于通过光纤铜缆复合线缆与远程网络设备连接,所述第一光模块用于将第一交换控制单元的输入输出信号进行光电转换,并通过所述光纤铜缆复合线缆将光信号及以太网供电电源传输至远程网络设备。在实现交互机之间的光纤通信的同时,将以太网供电电源传输至远程交换机受电设备。如此,较少了远程交换机受电设备的布线的麻烦。(The invention discloses all-optical POE network routing switch equipment and a system, wherein the all-optical POE network routing switch equipment comprises a first switching control unit, a PSE control unit and a first optical module, and the first switching control unit connects network equipment to an Ethernet; the PSE control unit outputs an Ethernet power supply under the control of the first switching control unit; the first optical module is used for connecting with remote network equipment through an optical fiber copper cable composite cable, performing photoelectric conversion on input and output signals of the first switching control unit, and transmitting optical signals and an Ethernet power supply to the remote network equipment through the optical fiber copper cable composite cable. And transmitting the Ethernet power supply to the remote switch powered device while realizing optical fiber communication between the interactive machines. Thus, the trouble of wiring of the power receiving device of the remote switch is reduced.)

全光POE网络路由交换机设备及系统

技术领域

本发明涉及网络设备技术领域,尤其涉及一种全光POE网络路由交换机设备及系统。

背景技术

传统全光交换机仅能发挥长距离传输优势,路由器或网关之间的信号通过光纤来进行传输。光纤具有传输容量大,速度快的特点。成为主干网络的主要信号传输媒介。由于网络技术的快速发展,渐渐地光纤到户慢慢地得到普及。通过现有的光纤技术进行信号的传输,仅能进行信号的传输,无法同时传输供电电源,受限于输配电安装场地限制不能灵活安排等原因,使得路由设备的安装相对麻烦。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种全光POE网络路由交换机设备及系统。

为实现上述目的,根据本发明实施例的全光POE网络路由交换机设备,所述全光POE网络路由交换机设备包括:

第一交换控制单元,所述第一交换控制单元用于与网络设备连接,以将网络设备连接至以太网;

PSE控制单元,所述PSE控制单元分别与输入电源及第一交换控制单元连接,以在以第一交换控制单元的控制下,输出以太网供电电源;

第一光模块,所述第一光模块分别与所述第一交换控制单元和PSE控制单元连接,所述第一光模块用于通过光纤铜缆复合线缆与远程网络设备连接,所述第一光模块用于将第一交换控制单元的输入输出信号进行光电转换,并通过所述光纤铜缆复合线缆将光信号及以太网供电电源传输至远程网络设备。

进一步地,根据本发明的一个实例,所述全光POE网络路由交换机设备还包括:

第一光模块接口,所述第一光模块通过所述第一光模块接口分别与所述第一交换控制单元和PSE控制单元之间可拆卸连接。

进一步地,根据本发明的一个实例,所述光纤铜缆复合线缆包括:

光纤连接层,所述光纤连接层用于与所述第一光模块的光电转换信号端连接;

电源导电层,所述电源导电层用于与所述以太网供电电源输出端连接。

进一步地,根据本发明的一个实例,所述第一交换控制单元包括:

主控制器;

变压器,所述变压器与所述主控制器连接,所述变压器用于将所述主控制器的输入输出数据,变压输入输出;

以太网接口模块,所述以太网接口模块与所述变压器连接,所述以太网接口模块还用于与网络设备连接。

进一步地,根据本发明的一个实例,所述PSE控制单元包括一POE电源控制器,所述POE电源控制器的电源输入端与输入电源连接,所述POE电源控制器的输出端与所述第一光模块连接,所述POE电源控制器的输出功率设置端还与所述主控制器连接,以在所述主控制器的作用下输出设定功率的电源。

进一步地,根据本发明的一个实例,所述第一光模块包括:

光电驱动器,所述光电驱动器与所述主控制器连接;

光电收发模组,所述光电收发模组与所述光电驱动器连接,以在所述光电驱动器的驱动下,进行光电信号收发。

另一方面,本发明实施例还一种全光POE网络路由交换机系统,包括:

上述的全光POE网络路由交换机设备;

接入POE网络装置,所述接入POE网络装置通过光纤铜缆复合线缆与所述全光POE网络路由交换机设备连接,以通过光纤方式与所述全光POE网络路由交换机设备通信,并通过所述全光POE网络路由交换机设备获取供电电源。

进一步地,根据本发明的一个实例,所述接入POE网络装置包括:

第二光模块,所述第二光模块通过所述光纤铜缆复合线缆与全光POE网络路由交换机设备连接;

第二交换控制单元,所述第二交换控制单元与所述第二光模块连接,以通过所述第二光模块与所述全光POE网络路由交换机设备进行光纤通信;

PD受电模块,所述PD受电模块与所述第二光模块连接,以通过所述第二光模块获取所述全光POE网络路由交换机设备输出的以太网供电电源。

进一步地,根据本发明的一个实例,所述PD受电模块包括:

POE电源控制电路,所述POE电源控制电路与所述第二光模块连接,以将以太网电源引入,并进行以太网供电功率控制输出,以为以太网负载设备供电。

进一步地,根据本发明的一个实例,所述PD受电模块还包括:

稳压滤波电路,所述稳压滤波电路与所述POE电源控制电路的电源输入端连接,以将电源进行稳压滤波;

电源转换电路,所述电源转换电路与所述POE电源控制电路的电源输出端连接,以将所述POE电源控制电路输出电源进行电压转换,并输出。

本发明实施例提供的全光POE网络路由交换机设备,通过所述第一交换控制单元用于与网络设备连接,以将网络设备连接至以太网;PSE控制单元分别与输入电源及第一交换控制单元连接,以在以第一交换控制单元的控制下,输出以太网供电电源;所述第一光模块分别与所述第一交换控制单元和PSE控制单元连接,所述第一光模块用于通过光纤铜缆复合线缆与远程网络设备连接,所述第一光模块用于将第一交换控制单元的输入输出信号进行光电转换,并通过所述光纤铜缆复合线缆将光信号及以太网供电电源传输至远程网络设备。在实现交互机之间的光纤通信的同时,将以太网供电电源传输至远程交换机受电设备。如此,较少了远程交换机受电设备的布线的麻烦。

附图说明

图1为本发明实施例提供的全光POE网络路由交换机设备结构示意图;

图2为本发明实施例提供的交换控制单元电路结构示意图;

图3为本发明实施例提供的PSE控制单元电路结构示意图;

图4为本发明实施例提供的第一光模块插槽电路结构示意图;

图5为本发明实施例提供的光模块电路结构示意图;

图6为本发明实施例提供的PD受电模块电路结构示意图。

附图标记:

全光POE网络路由交换机设备10;

第一交换控制单元101;

PSE控制单元102;

第一光模块接口103;

第一光模块104;

接入POE网络装置20;

第二交换控制单元201;

PD受电模块202;

POE电源控制电路2021;

稳压滤波电路2022;

电源转换电路2023;

第二光模块203;

第二光模块接口204。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

一方面,参阅图1至图5,本发明实施例提供一种全光POE网络路由交换机设备10,包括:第一交换控制单元101、PSE控制单元102和第一光模块104,所述第一交换控制单元101用于与网络设备连接,以将网络设备连接至以太网;所述第一交换控制单元101可通过网络接口与网络设备连接,以实现与网络设备之间的数据通信,以将网络设备连接至互联网。在本发明的一个实施例中,4、根据权利要求要求1所述的全光POE网络路由交换机设备10,其特征在于,所述第一交换控制单元101包括:主控制器U1、变压器T1和以太网接口模块SJ1,所述变压器T1与所述主控制器U1连接,所述变压器T1用于将所述主控制器U1的输入输出数据,变压输入输出;所述以太网接口模块SJ1与所述变压器T1连接,所述以太网接口模块SJ1还用于与网络设备连接。通过所述太网接口模块SJ1可分别与多个网络设备连接。例如,在本发明的一个实施例中,所述太网接口模块SJ1分别对外连接四个以太网网络设备。各以太网网络设备输入输出数据通过所述变压器T1进行电压转换后,输出至所述主控制器U1,以实现网络设备与主控制器U1之间的数据的交换,通过所述主控制器U1将网络设备的数据转发至以太网,获取接收以太网的数据并转发至各网络设备,实现网络设备与以太网其他设备的数据的交换,以将网络设备连接至以太网。

所述PSE控制单元102分别与输入电源及第一交换控制单元101连接,以在以第一交换控制单元101的控制下,输出以太网供电电源;通过所述PSE控制单元102可将输入电源转换为以太网协议的供电电源。例如PSE到PD供电系统满足IEEE802.3AF/AT/BT PoE供电标准。在本发明的一个实施中,所述PSE控制单元102包括一POE电源控制器U2,所述POE电源控制器U2的电源输入端与输入电源连接,所述POE电源控制器U2的输出端与第一光模块104连接,所述POE电源控制器U2的输出功率设置端还与所述主控制器U1连接,以在所述主控制器的作用下输出设定功率的电源。所述POE电源控制器U2可在控制器U1的控制下输出以太网协议供电电源,以满足以太网的功率等级的协议要求。例如,输入电源可为54V电源,从POE电源控制器U2的V48接口输入,并通过VPORTN_1-8接口输出。输出的以太网功率等级可通过设置端设置。

所述第一光模块104分别与所述第一交换控制单元101和PSE控制单元102连接,所述第一光模块104用于通过光纤铜缆复合线缆与远程网络设备连接,所述第一光模块104用于将第一交换控制单元101的输入输出信号进行光电转换,并通过所述光纤铜缆复合线缆将光信号及以太网供电电源传输至远程网络设备。在本发明的一个实施例中,所述第一光模块104包括:光电驱动器U3和光电收发模组UT1,所述光电驱动器U3与所述主控制器U1连接;通过所述光电驱动器U3与主控制器U1之间进行数据通信,可将所述主控制器U1的输入输出信号进行驱动信号的转换,以驱动所述光电收发模组UT1发光。所述光电收发模组UT1与所述光电驱动器U3连接,以在所述光电驱动器U3的驱动下,进行光电信号收发。所述光电驱动器U3将所述主控制器U1的数据转换且光模组驱动信号,以驱动所述光模组发光,将电信号转换为光信号,通过光纤传输至远程交换机。以实现数据的光纤高速度传输;或者通过所述光模块接收光信息,并输出至所述光电驱动器U3,以实现数据通过光纤的收发。另外,由于通过所述第一光模块104可将以太网供电电源引出,并通过光纤铜缆复合线缆传输至远程交换机。如此,在光纤高速通信的基础上,可输出满足远程交换机用电需求的以太网供电电源。在本发明的一个实施例中,所述光纤铜缆复合线缆包括:光纤连接层和电源导电层,所述光纤连接层用于与所述第一光模块104的光电转换信号端连接;所述光纤连接层内设光纤,通过所述光纤进行光信号的收发。所述电源导电层用于与所述以太网供电电源输出端连接。所述电源导电层内设有电源导线,以将以太网供电电源传输至远程交换机受电设备。如此,较少了远程交换机受电设备的布线的麻烦。

参阅图1和图4,所述全光POE网络路由交换机设备10还包括:第一光模块接口103J1,所述第一光模块104通过所述第一光模块接口103J1分别与所述第一交换控制单元101和PSE控制单元102之间可拆卸连接。所述第一光模块接口103J1包括有信号连接引脚和电源引脚,以通过信号连接引脚将所述第一交换控制单元101引导至所述第一光模块104,以通过第一光模块104进行光电信号的转换。另外,通过所述电源引脚可将PSE控制单元102输出的以太网供电电源引出至所述第一光模块104,以通过第一光模块104通过与光纤铜缆复合线缆连接后,将电源传输至远程交换机设备。由于采用可拆卸方式连接,这样安装时的拔出方便。

另一方面,参阅图1至图6,本发明实施例还提供一种全光POE网络路由交换机系统,包括:上述的全光POE网络路由交换机设备10和接入POE网络装置20,所述接入POE网络装置20通过光纤铜缆复合线缆与所述全光POE网络路由交换机设备10连接,以通过光纤方式与所述全光POE网络路由交换机设备10通信,并通过所述全光POE网络路由交换机设备10获取供电电源。所述全光POE网络路由交换机设备10和接入POE网络装置20分别通过所述光纤铜缆复合线缆通信连接,所述全光POE网络路由交换机设备10还作为以太网供电设备,输出以太网供电电源,并通过所述全光POE网络路由交换机设备10传输至所述接入POE网络装置20,为所述接入POE网络装置20供电。,所述接入POE网络装置20包括:第二光模块203、第二交换控制单元201和PD受电模块202,所述第二光模块203通过所述光纤铜缆复合线缆与全光POE网络路由交换机设备10连接;所述第二光模块203的用途与所述第一光模块104相同,均是通过与光纤铜缆复合线缆连接,将通信数据进行光电转换,并以太网电源引出。

所述第二交换控制单元201与所述第二光模块203连接,以通过所述第二光模块203与所述全光POE网络路由交换机设备10进行光纤通信;所述第二交换控制单元201用途与所述第一交换控制单元101相同,均是通过接口与各以太网设备连接,以实现与各以太网设备的数据交换,并将各以太网设备连接至以太网。

所述PD受电模块202与所述第二光模块203连接,以通过所述第二光模块203获取所述全光POE网络路由交换机设备10输出的以太网供电电源,所述第二光模块203引入的电源,并输出至所述PD受电模块202,所述PD受电可将引入的以太网供电电源进行电压转换或直接稳压后,输出;以外所述接入POE网络装置20的各电路模块供电。或输出至连接在所述接入POE网络装置20上的各以太网设备,从而为各以太网设备供电,减少布电源线所产生的麻烦。

参阅图6所述PD受电模块202包括:POE电源控制电路2021,所述POE电源控制电路2021与所述第二光模块203连接,以将以太网电源引入,并进行以太网供电功率控制输出,以为以太网负载设备供电。所述POE电源控制电路2021包括一电源输出控制集成芯片U4,所述电源输出控制集成芯片U4的电源输出端与所述第二光模块203输出的以太网供电电源连接,以将所述第二光模块203引入的以太网供电电源进行输出功率等级设置,以满足以太网设备供电标准,为各受点设备供电。所述PD受电模块202还包括:电源转换电路2023和稳压滤波电路2022,所述稳压滤波电路2022与所述POE电源控制电路2021的电源输入端连接,以将电源进行稳压滤波后;所述稳压滤波电路2022包括吸波二极管Q51,吸波二极管Q51设置在所述引入电源与参考地之间,以将引入的以太网供电电源中的瞬间高压电吸收,避免瞬间高压电对后端电路的损害。所述稳压滤波电路2022还包括电容C94,所述电容C94设置在引入电源与参考地之间,以将引入电源进行稳压滤波,以输出稳定的供电点电源至所述电源输出控制集成芯片U4。从而保证引入电源的稳定性。

所述电源转换电路2023与所述POE电源控制电路2021的电源输出端连接,以将所述POE电源控制电路2021输出电源进行电压转换,并输出;所述电源转换电路2023可将电源输出控制集成芯片U4输出的电源进行电压转换后,例如,可将引入的54V电源3.3V供电电源各受电设备提供该电源电压。在其他实施例中,还可以通过其他电源转换电路2023输出其他电压值的供电电源,以满足受电设备的用电需求。

所述全光POE交换机/网关实现多端口汇聚层全光交换机能对多端口接入层光口上行交换机实现POE++供电能力(例如,90W max),提升接入层光口上行交换/网关组网设备安装不受市电现实配电配置限制,灵活汇聚层下行光口取电,突破传统全光交换机仅能发挥长距离传输优势但受限于输配电安装场地限制不能灵活安排的瓶颈,实现了POE技术和全光交换的高度融合,可以大大降低全光网络布线成本,实现全光交换供电远程监控,一定程度灵活安排终端供电时段,节省运营成本。多端口汇聚层全光交换机/网关在工作过程中,PSE控制单元102通过光模块插槽对外供电接触端子供电到光模块,光模块通过光纤铜缆复合型线材表层铜缆层传递电功率,同理接入层光口上行交换机/网关通过光模块由光纤铜缆复合型线材接受电功率,PSE到PD供电系统满足IEEE802.3AF/AT/BT PoE供电标准;多端口汇聚层全光交换机/网关在工作过程中,通信信息通过光纤铜缆复合型线材光纤进行传输,满足光通讯行业标准;借助于光纤铜缆复合型线材,进行PoE供电与光通讯系统高度融合,解决了传统光通讯终端无法借助通信线缆从上行设备获取电能的限制,提升光通讯终端布线组网灵活性;实现全光交换供电远程监控,一定程度灵活安排终端供电时段,节省运营成本。

以上仅为本发明的实施例,但并不限制本发明的专利范围,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来而言,其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本发明专利保护范围之内。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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