CN103227758B - 一种光纤以太网交换机及控制方法 - Google Patents

一种光纤以太网交换机及控制方法 Download PDF

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本发明公开了一种光纤以太网交换机及控制方法。光纤以太网交换机，包括微控制器、第一开关管、第二开关管和光模块，光模块的接收电源输入端通过第一开关管接电源，光模块的发送电源输入端通过第二开关管接电源；第一开关管的控制端接微控制器的第一控制信号输出端，第二开关管的控制端接微控制器的第二控制信号输出端；微控制器的控制信号输入端接光模块的光信号检测引脚。当微控制器检测到光模块光信号检测引脚有光信号时，通过开关管将光模块的接收和发送电源开启，使得光模块正常工作；当微控制器检测到光模块光信号检测引脚光信号消失时，通过开关管关闭光模块的接收和发送电源，光模块自动进入休眠模式，以太网交换机功耗大为降低。<!--1-->

Description

一种光纤以太网交换机及控制方法
[技术领域]
本发明涉及以太网交换机，尤其涉及一种光纤以太网交换机及控制方法。
[背景技术]
以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机，以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网。以太网交换机的结构是每个端口都直接与主机相连，并且一般都工作在全双工方式。交换机能同时连通许多对端口，使每一对相互通信的主机都能像独占通信媒体那样，进行无冲突地传输数据。
目前光纤以太网交换机大量应用在电力、煤炭、交通、商业通信领域，在远距离通信中光纤传输是一种必不可少的通信方式。传统光纤以太网交换机无论是有无数据收发，都在正常工作，单个光头正常工作功耗在600mw左右，对光口的功耗问题已经不可忽视，特别是在诸多特殊领域与应用环境中，如高压输电线路监控、野外数据监测等。设备供电采取蓄电池、太阳能等，从而对设备的功耗有着特殊的要求。但是，传统纤以太网交换机光模块的收发电源无法单独控制，光模块功耗大。
[发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种功耗较低的光纤以太网交换机。
本发明另一个要解决的技术问题是提供一种功耗较低的光纤以太网交换机控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种光纤以太网交换机，包括微控制器、第一开关管、第二开关管和光模块，光模块的接收电源输入端通过第一开关管接电源，光模块的发送电源输入端通过第二开关管接电源；第一开关管的控制端接微控制器的第一控制信号输出端，第二开关管的控制端接微控制器的第二控制信号输出端；微控制器的控制信号输入端接光模块的光信号检测引脚。
以上所述的光纤以太网交换机，第一开关管和第二开关管分别为MOS管，第一开关管的源极接电源、漏极接光模块的接收电源输入端，栅极接微控制器的第一控制信号输出端；第二开关管的源极接电源、漏极接光模块的发送电源输入端，栅极接微控制器的第二控制信号输出端。
以上所述的光纤以太网交换机，所述的光模块是SD(Signaldetecing)信号为TTL电平的光模块。
一种光纤以太网交换机的控制方法，所述的光纤以太网交换机是上述的光纤以太网交换机，当微控制器检测到光模块光信号检测引脚有光信号时，通过第一开关管将光模块的接收电源开启，同时通过第二开关管将光模块的发送电源开启，使得光模块正常工作；当微控制器检测到光模块光信号检测引脚光信号消失时，通过第一开关管关闭光模块的接收电源，通过第二开关管关闭光模块的发送电源，光模块进入休眠模式；在光模块的休眠模式下，微控制器通过第一开关管周期性间歇地开启光模块的接收电源；在光模块的休眠状态下，如果在光模块的光信号检测引脚多次连续检测到有光信号，微控制器就同时打开光模块的发送电源与接收电源，从而使光模块进入正常工作状态。
以上所述的控制方法，包括控制中心交换机、复数个低功耗交换机和终端网络设备，所述的低功耗交换机为上述的光纤以太网交换机，所述的复数个低功耗交换机串联；复数个串联低功耗交换机的第一个接控制中心交换机，最后一个接终端网络设备；当控制中心需要与终端设备通信时，将控制中心交换机上电，第一个低功耗交换机检测到光信号后，立即开启光口；后面的低功耗交换机检测到前面低功耗交换机的光信号后，也开启光口；整个网络上的低功耗交换机全部恢复到正常工作模式；任务完成后，控制中心关掉控制中心交换机电源，串联的低功耗交换机全部进入到休眠模式，等待下一次唤醒。
本发明光纤以太网交换机当没有检测到光信号时，交换机自动进入到休眠模式，光模块支持远端唤醒睡眠，在光模块需要工作时自动进入正常工作状态，不需要工作的时候自动进入休眠状态，有效的解决了设备的功耗问题。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例光纤以太网交换机的电路框图。
图2是本发明实施例以太网交换机通信网络的原理框图。
[具体实施方式]
本发明实施例光纤以太网交换机的电路如图1所示，包括微控制器(CPU)，型号IAP11L62X、第一MOS管和第二MOS管和光模块，光模块是SD信号为TTL电平的光模块，型号ATR-01105CT-B-SC。
第一MOS管的源极S接电源、漏极D接光模块的接收电源输入端VCCR，栅极G接微控制器的第一控制信号输出端；第二MOS管的源极S接电源、漏极D接光模块的发送电源输入端VCCT，栅极G接微控制器的第二控制信号输出端。
微控制器的控制信号输入端接光模块的光信号检测引脚SD。
当微控制器检测到光模块光信号检测引脚SD有光信号时，通过第一MOS管和第二MOS管将光模块的接收电源和发送电源开启，使得光模块得以正常工作；当微控制器检测到光模块光信号检测引脚光信号消失后，通过第一MOS管和第二MOS管关闭光模块的接收电源和发送电源，光模块进入休眠模式，以减小功耗。，在光模块的休眠模式下，微控制器通过第一MOS管周期性、间歇地开启光模块的接收电源输入端。目前交换机光口无论是有无数据收发，都正常工作，单个光模块正常工作功耗在600mw左右。然而本发明采取对光口收发电源进行单独控制，支持远端唤醒睡眠。在光口睡眠状态下，光模块的功耗降低到100mw左右。
在光模块的休眠状态下，如果交换机某个光模块的接收端多次连续检测到有光信号，就同时打开光模块的发送与接收电源，从而使模块进入正常工作状态。
本发明实施例以太网交换机通信网络包括控制中心交换机、多个低功耗交换机和终端网络设备。低功耗交换机为上述的光纤以太网交换机，多个低功耗交换机串联；1号串联低功耗交换机接控制中心交换机，最后低功耗交换机接终端网络设备；当控制中心需要与终端设备通信时，将控制中心交换机上电，1号低功耗交换机检测到光信号后，立即开启光口；2号低功耗交换机检测到来自1号的光信号，也开启光口。以此类推，在较短时间内，整个网络上的交换机全部恢复到正常工作模式。任务完成后，控制中心关掉控制中心交换机电源，串联的低功耗交换机全部进入到休眠模式，等待下一次唤醒。

Claims (5)

1.一种光纤以太网交换机，包括微控制器和光模块，光模块的接收电源输入端和发送电源输入端分别接电源，其特征在于，包括第一开关管和第二开关管，光模块的接收电源输入端通过第一开关管接电源，光模块的发送电源输入端通过第二开关管接电源；第一开关管的控制端接微控制器的第一控制信号输出端，第二开关管的控制端接微控制器的第二控制信号输出端；微控制器的控制信号输入端接光模块的光信号检测引脚。
2.根据权利要求1所述的光纤以太网交换机，其特征在于，第一开关管和第二开关管分别为MOS管，第一开关管的源极接电源、漏极接光模块的接收电源输入端，栅极接微控制器的第一控制信号输出端；第二开关管的源极接电源、漏极接光模块的发送电源输入端，栅极接微控制器的第二控制信号输出端。
3.根据权利要求1所述的光纤以太网交换机，其特征在于，所述的光模块是Signaldetecing信号为TTL电平的光模块。
4.一种光纤以太网交换机的控制方法，其特征在于，所述的光纤以太网交换机是权利要求1至3中任一权利要求所述的光纤以太网交换机，当微控制器检测到光模块光信号检测引脚有光信号时，通过第一开关管将光模块的接收电源开启，同时通过第二开关管将光模块的发送电源开启，使得光模块正常工作；当微控制器检测到光模块光信号检测引脚光信号消失时，通过第一开关管关闭光模块的接收电源，通过第二开关管关闭光模块的发送电源，光模块进入休眠模式；在光模块的休眠模式下，微控制器通过第一开关管周期性间歇地开启光模块的接收电源；在光模块的休眠状态下，如果在光模块的光信号检测引脚多次连续检测到有光信号，微控制器就同时打开光模块的发送电源与接收电源，从而使光模块进入正常工作状态。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，包括控制中心交换机、复数个低功耗交换机和终端网络设备，所述的低功耗交换机为权利要求1至3中任一权利要求所述的光纤以太网交换机，所述的复数个低功耗交换机串联；复数个串联低功耗交换机的第一个接控制中心交换机，最后一个接终端网络设备；当控制中心需要与终端设备通信时，将控制中心交换机上电，第一个低功耗交换机检测到光信号后，立即开启光口；后面的低功耗交换机检测到前面低功耗交换机的光信号后，也开启光口；整个网络上的低功耗交换机全部恢复到正常工作模式；任务完成后，控制中心关掉控制中心交换机电源，串联的低功耗交换机全部进入到休眠模式，等待下一次唤醒。
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