CN211791877U - 一种光纤同轴混合交换机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及交换机技术领域，公开了一种光纤同轴混合交换机，包括通讯连接的第一芯片和第二芯片，第一芯片用于接收配置数据，并根据配置数据实现对第二芯片的参数配置，第二芯片用于接收通信数据，并实现对通信数据的数据交换，还包括通讯连接第二芯片的光纤接口模块、同轴电缆接口模块，光纤接口模块与同轴电缆接口模块均包括多个；本实用新型实现了光纤与光纤之间、光纤与同轴电缆之间及同轴电缆与同轴电缆之间通信数据的交换，大大增强了交换机对不同接口类型的通信信息的数据交换功能，并提高了用户通信选择的多样性。

Description

一种光纤同轴混合交换机

技术领域

本实用新型涉及交换机技术领域，特别是涉及一种光纤同轴混合交换机。

背景技术

交换机(英文：Switch，意为“开关”)是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。

当前，最常见的交换机包括以太网交换机、电话语音交换机或光纤交换机，其中，光纤交换机是一种高速的网络传输中继设备，它较普通交换机而言采用了光纤电缆作为传输介质，并具有信息传播速度快、抗干扰能力强等优点。与此同时，当前在通信领域，除了以太网通信与光纤通信以外，还包含同轴电缆通信，同轴电缆通信是以同轴电缆作传输线路的一种有线通信方式，可通过同轴电缆进行电话、图片传真、文字传真和计算机中文数据通信业务等。同轴电缆通信广泛用于新闻通信，并用于要求高质量传输和多种业务传输的长途新闻通信干线上。然而，现有的交换机功能单一，只能单独地实现以太网之间或光纤之间的通信数据的交换，难以同时实现光纤与光纤之间、光纤与同轴电缆之间、同轴电缆与同轴电缆之间的通信数据的交换，从而大大限制了交换机应用场景。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种光纤同轴混合交换机，用于解决现有的交换机功能单一，难以同时实现光纤与光纤之间、光纤与同轴电缆之间、同轴电缆与同轴电缆之间通信数据的交换的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种光纤同轴混合交换机，包括通讯连接的第一芯片和第二芯片，所述第一芯片用于接收配置数据，并根据配置数据实现对所述第二芯片的参数配置，所述第二芯片用于接收通信数据，并实现对通信数据的数据交换，还包括通讯连接所述第二芯片的光纤接口模块、同轴电缆接口模块，所述光纤接口模块与所述同轴电缆接口模块均包括多个。

其中，所述第二芯片上集成有数据收发器，所述数据收发器用于通过所述光纤接口模块或所述同轴电缆接口模块以FC-AE-1553协议实现与外部通信设备的数据交换。

其中，所述光纤接口模块包括相连接的光模块与第一光接口，所述光模块通讯连接所述第二芯片，所述第一光接口用于通讯连接外部通信设备。

其中，所述光纤接口模块还包括通讯连接所述光模块的第二光接口，所述第二光接口用于通讯连接外部监控设备。

其中，所述同轴电缆接口模块包括相连接的同轴接口与同轴电缆驱动器，所述同轴电缆驱动器通讯连接所述第二芯片。

其中，所述同轴电缆驱动器包括接收端驱动器与发送端驱动器；所述同轴接口包括同轴输入接口与同轴输出接口；所述接收端驱动器的输入端连接两路所述同轴输入接口，所述接收端驱动器的输出端连接所述第二芯片；所述发送端驱动器的输入端连接所述第二芯片，所述发送端驱动器的输出端连接两路所述同轴输出接口。

其中，所述接收端驱动器的输入端与两路所述同轴输入接口之间和/或所述发送端驱动器的输出端与两路所述同轴输出接口之间通过变压器相耦合。

其中，所述第一芯片通讯连接以太网口和/或串口。

其中，所述第二芯片通讯连接第一时间同步接口和/或第二时间同步接口，其中，所述第一时间同步接口用于接收授时设备的授时信息，所述第二时间同步接口用于将所述授时信息授予被授时设备。

其中，还包括壳体，所述第一芯片、所述第二芯片、所述光纤接口模块及所述同轴电缆接口模块均置于所述壳体内。

本实用新型实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

本实用新型实施例提供的光纤同轴混合交换机，基于用于路由参数配置的第一芯片和用于数据交换的第二芯片的硬件架构，设计了分别通讯连接第二芯片的多个光纤接口模块与多个同轴电缆接口模块，由此，第二芯片可根据用户需求将交换数据送到相应的光纤接口模块或同轴电缆接口模块的通信端口，从而可实现光纤与光纤之间、光纤与同轴电缆之间及同轴电缆与同轴电缆之间通信数据的交换，大大增强了交换机对不同接口类型的通信信息的数据交换功能，并提高了用户通信选择的多样性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所示的光纤同轴混合交换机的控制结构框图；

图2为本实用新型实施例所示的同轴接口通过同轴电缆驱动器与第二芯片相连接的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所示的光纤同轴混合交换机的第一视角的结构示意图；

图4为本使用新型实施例所示的光纤同轴混合交换机的第二视角的结构示意图。

图中：1、第一芯片；2、第二芯片；3、以太网口；4、串口；5、内存条；6、FLASH；7、DDR3内存；8、光模块；9、第一光接口；10、第二光接口；11、同轴电缆驱动器；12、同轴接口；13、变压器；14、LC滤波电路；15、第一时间同步接口；16、第二时间同步接口；17、壳体；18、操作面板；19、固定孔；20、网络连接状态灯；21、数据交换状态灯；22、电源适配器；23、DC/DC转换模块；24、电源插座；25、电源开关。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1，本实施例提供了一种光纤同轴混合交换机，包括通讯连接的第一芯片1和第二芯片2，第一芯片1用于接收配置数据，并根据配置数据实现对第二芯片2的参数配置，第二芯片2用于接收通信数据，并实现对通信数据的数据交换，还包括通讯连接第二芯片2的光纤接口模块、同轴电缆接口模块，光纤接口模块与同轴电缆接口模块均包括多个。

具体的，本实施例所示的光纤同轴混合交换机，基于用于路由参数配置的第一芯片1和用于数据交换的第二芯片2的硬件架构，设计了分别通讯连接第二芯片2的多个光纤接口模块与多个同轴电缆接口模块，由此，第二芯片2可根据用户需求将交换数据送到相应的光纤接口模块或同轴电缆接口模块的通信端口，从而可实现光纤与光纤之间、光纤与同轴电缆之间及同轴电缆与同轴电缆之间通信数据的交换，大大增强了交换机对不同接口类型的通信信息的数据交换功能，并提高了用户通信选择的多样性。

在此应当指出的是，第一芯片1与第二芯片2集成在主控板上，第一芯片1可采用本领域所公知的龙芯处理器，第二芯片2可采用本领域所公知的FPGA芯片，并且龙芯处理器与FPGA芯片之间采用PCIe总线与FPGA加载接口通讯连接。光纤接口模块用于连接光纤线路，同轴电缆接口模块用于连接同轴电缆。

由此，在使用时，龙芯处理器通过其数据配置端口接收配置数据，通过PCIe接口将配置数据传送给FPGA芯片，FPGA芯片按照配置数据对各个寄存器进行设置，从而完成交换机的路由配置过程。其中，数据配置端口包括以太网口3和/或串口4(UART接口)，以太网口3为RJ45接口。在正常通讯时，按照设置的路由表，FPGA芯片将交换数据送到相应的光纤接口模块或同轴电缆接口模块的通信端口，并按照预设的通信协议，例如：FC-AE-1553协议，通过相应的通信线路与外部通信设备进行数据交换。

另外，龙芯处理器还通过内存接口连接内存条5，并通过FLASH接口连接FLASH6；FPGA芯片还通过DDR3接口连接DDR3内存7。

优选地，本实施例中第二芯片2上集成有数据收发器，数据收发器用于通过光纤接口模块或同轴电缆接口模块以FC-AE-1553协议实现与外部通信设备的数据交换。

具体的，数据收发器可以为本领域所公知的GTX串行收发器。由于第二芯片2上的数据收发器实现通过光纤接口模块或同轴电缆接口模块的相应通信端口以FC-AE-1553协议实现与外部通信设备的数据交换，则本实施例所示的光纤同轴混合交换机可在网络控制器与网络终端设备之间通过采用基于FC-AE-1553协议的高可靠的通信网络技术组建一套高可靠、强实时、高带宽以及低误码率的通信网络，从而实现了基于同轴电缆标准和光纤链路标准进行FC-AE-1553协议的通讯功能，可将通信速率提高到1.0625Gbps，大大提高了通信传输效率。

如图1所示，本实施例中光纤接口模块包括相连接的光模块8与第一光接口9，光模块8通讯连接第二芯片2，第一光接口9用于通讯连接外部通信设备，如图3所示。

具体的，第二芯片2的数据收发器通过Serdes接口与光模块8通讯连接，光模块8可以为本领域所公知的SFP型光模块，相应的，第一光接口9为LC型光接口，且第一光接口9可具体设置两路。

在此应指出的是，光模块是起到光电转换作用的一种连接模块，包括发射与接收两部分，用于在发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。

进一步地，本实施例中光纤接口模块还包括通讯连接光模块8的第二光接口10，第二光接口10用于通讯连接外部监控设备，其中，第二光接口10也可设置两路，在实际使用中，可将第二光接口10通过光纤线路连接外部监控设备，由外部监控设备对交换机上的其它光口或同轴接口上接收到的数据信息或正在进行的数据交换信息进行监控。

优选地，如图2所示，本实施例中同轴电缆接口模块包括相连接的同轴接口12与同轴电缆驱动器11，同轴电缆驱动器11通讯连接第二芯片2。

具体的，第二芯片2上的数据收发器通过GTX接口与同轴电缆驱动器11通讯连接，其中，同轴接口12可具体设置6路。

由于同轴电缆通信均用双电缆制，一条电缆发送，一条电缆接收，从而同轴电缆驱动器11为本领域所公知的双向驱动模块。如图2所示，同轴电缆驱动器11包括接收端驱动器与发送端驱动器；同轴接口12包括同轴输入接口与同轴输出接口；接收端驱动器的输入端连接两路同轴输入接口，接收端驱动器的输出端连接第二芯片2；发送端驱动器的输入端连接第二芯片2，发送端驱动器的输出端连接两路同轴输出接口。

基于如图2所示的通讯设置，本实施例所示的光纤同轴混合交换机在进行同轴电缆之间的数据交换时，可设置成单端模式，即其中一条作为信号输入的同轴电缆连接标记为TX_P的同轴输入接口，另一条作为信号输出的同轴电缆连接标记为RX_P的同轴输出接口。

与此同时，本实施例所示的光纤同轴混合交换机还可设置成误码率更小的差分模式，以进行同轴电缆之间的数据交换，在具体端口连接上，将其中两条作为信号输入的同轴电缆分别连接标记为TX_P和TX_N的同轴输入接口，将另外两条作为信号输出的同轴电缆分别连接标记为RX_P和RX_N的同轴输出接口。

进一步的，本实施例中接收端驱动器的输入端与两路同轴输入接口之间和/或发送端驱动器的输出端与两路同轴输出接口之间通过变压器13相耦合，由此，可大大增加交换机与外部通信设备的隔离度，并隔离通信中的杂波干扰。

进一步的，还可在接收端驱动器的输入侧到与其相应的变压器13的两条连接线路上、及在发送端驱动器的输出侧到与其相应的变压器13的两条连接线路上均设置LC滤波电路14，以对通信信号进行滤波处理。

优选地，本实施例中第二芯片2通讯连接第一时间同步接口15和/或第二时间同步接口16，其中，第一时间同步接口15用于接收授时设备的授时信息，第二时间同步接口16用于将授时信息授予被授时设备。

具体的，第一时间同步接口15与第二时间同步接口16均可为RJ45接口，当然也可为RS232串口。授时设备可以为本领域所公知的北斗授予设备或GPS授时设备，被授时设备可以为计算机、控制器等设备，其中，第二时间同步接口16向被授时设备发送的授时信息既可来自于第一时间同步接口15，也可来自交换机上用于通信数据交换的接口，在此不作具体限定，但通常第一时间同步接口15与第二时间同步接口16以成对的形式配置在交换机上，以直接实现授时信息的接收与发送。

优选地，如图3与图4所示，本实施例中还包括壳体17，第一芯片1、第二芯片2、光纤接口模块及同轴电缆接口模块均置于壳体17内。

具体的，壳体17可以为前侧敞口的长方体结构，并由左侧板、右侧板、上盖板、底盖板及后面板组成，可在左侧板与右侧板上设置散热结构，散热结构包括阵列排布的栅格结构或散热裙边，其中，多条散热裙边并排布置在左侧板和/或右侧板的外侧壁上；与此同时，在壳体17的敞口端安装操作面板18，并构成本领域所公知的1U机箱结构。

与此同时，在操作面板18上开设有固定孔19，多个固定孔19沿着操作面板18的边沿排布，其中，固定孔19具体可设置为腰圆形孔，通过与固定孔19相配套的锁紧螺栓可将操作面板18紧固在搭载结构(控制机柜)上。

在此应指出的是，本实施例可在操作面板18上统一设置第一光接口9、第二光接口10、同轴接口12，并且第一光接口9、第二光接口10及每一路以差分模式进行数据交换的四个同轴接口12均配置有一个网络连接状态灯20与一个数据交换状态灯21，网络连接状态灯20与数据交换状态灯21分别连接第二芯片2；网络连接状态灯20与数据交换状态灯21设置在操作面板18上。由此，使用人员可以直观地读取相应端口处的网络连接状态与数据交换状态，即在相应端口与外部通信设备正常连接时，网络连接状态灯20点亮，而在进行正常的数据交换时，数据交换状态灯21闪烁。

优选地，参见图1，本实施例中还包括供电模块；供电模块包括相连接的电源适配器22与DC/DC转换模块23，DC/DC转换模块23集成在主控板上，并用于向第一芯片1与第二芯片2提供工作电源。

具体的，在供电模块中，电源适配器22用于将市电转换成直流电，如市电为220V交流电，直流电为12V直流电，而DC/DC转换模块23在一方面对电源适配器22输出的直流电再次进行降压处理，如降低至3.3V，以满足第一芯片1与第二芯片2的供电需求，在另一方面，DC/DC转换模块23中的变压器13还可起到较好的滤波作用，并确保了对第一芯片1与第二芯片2供电的稳定性。

优选地，参见图4，本实施例中供电模块还包括安装在壳体17上的电源插座24与电源开关25；电源插座24连接电源适配器22的交流输入侧，电源开关25用于控制电源适配器22的通电状态。

具体的，本实施例可将电源插座24与电源开关25集成在一个固定座上，并将电源插座24与电源开关25设置在壳体17的后面板上，其中，电源插座24为三相插座，电源开关25可串联在电源适配器22的交流输入侧的供电线路上，从而通过电源开关25的切换来控制电源适配器22的通电状态，可实现对主控板上各个模块供电状态的控制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光纤同轴混合交换机，包括通讯连接的第一芯片和第二芯片，所述第一芯片用于接收配置数据，并根据配置数据实现对所述第二芯片的参数配置，所述第二芯片用于接收通信数据，并实现对通信数据的数据交换，其特征在于，还包括通讯连接所述第二芯片的光纤接口模块、同轴电缆接口模块，所述光纤接口模块与所述同轴电缆接口模块均包括多个。

2.根据权利要求1所述的光纤同轴混合交换机，其特征在于，

所述第二芯片上集成有数据收发器，所述数据收发器用于通过所述光纤接口模块或所述同轴电缆接口模块以FC-AE-1553协议实现与外部通信设备的数据交换。

3.根据权利要求1所述的光纤同轴混合交换机，其特征在于，

所述光纤接口模块包括相连接的光模块与第一光接口，所述光模块通讯连接所述第二芯片，所述第一光接口用于通讯连接外部通信设备。

4.根据权利要求3所述的光纤同轴混合交换机，其特征在于，

所述光纤接口模块还包括通讯连接所述光模块的第二光接口，所述第二光接口用于通讯连接外部监控设备。

5.根据权利要求1所述的光纤同轴混合交换机，其特征在于，

所述同轴电缆接口模块包括相连接的同轴接口与同轴电缆驱动器，所述同轴电缆驱动器通讯连接所述第二芯片。

6.根据权利要求5所述的光纤同轴混合交换机，其特征在于，

所述同轴电缆驱动器包括接收端驱动器与发送端驱动器；

所述同轴接口包括同轴输入接口与同轴输出接口；

所述接收端驱动器的输入端连接两路所述同轴输入接口，所述接收端驱动器的输出端连接所述第二芯片；

所述发送端驱动器的输入端连接所述第二芯片，所述发送端驱动器的输出端连接两路所述同轴输出接口。

7.根据权利要求6所述的光纤同轴混合交换机，其特征在于，

所述接收端驱动器的输入端与两路所述同轴输入接口之间和/或所述发送端驱动器的输出端与两路所述同轴输出接口之间通过变压器相耦合。

8.根据权利要求1所述的光纤同轴混合交换机，其特征在于，

所述第一芯片通讯连接以太网口和/或串口。

9.根据权利要求1所述的光纤同轴混合交换机，其特征在于，

所述第二芯片通讯连接第一时间同步接口和/或第二时间同步接口，其中，所述第一时间同步接口用于接收授时设备的授时信息，所述第二时间同步接口用于将所述授时信息授予被授时设备。

10.根据权利要求1至9任一所述的光纤同轴混合交换机，其特征在于，还包括壳体，所述第一芯片、所述第二芯片、所述光纤接口模块及所述同轴电缆接口模块均置于所述壳体内。

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