CN103718658A - 背板、插框和网络设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了背板、插框和网络设备。一种背板，包括线缆组、背板主体和至少两个连接器，其中，所述线缆组，用于在各个所述连接器之间形成信号互连，所述背板主体，用于固定所述至少两个连接器，每个所述连接器，用于连接一个可插拔模块，使得所述可插拔模块的至少一路信号通过所述连接器传输。采用本发明实施例的背板使得插接在所述背板上的可插拔模块之间可以接收和发送信号，减少了PCB背板内部布线，易于扩展，实现了更多高密高速的信号互联。本发明实施例还公开了插框和网络设备。

Description

背板、插框和网络设备
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及背板、插框和网络设备。
背景技术
随着海量数据时代的到来，高带宽传输、高性能计算的需求不断攀升，在框、柜式结构的系统中，系统内业务板或线卡与网板间交互的带宽需求越来越宽，印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）背板内需要互连的高速信号越来越密集，信号速度越来越高。
现有框、柜式结构的系统中，PCB背板受背板层数、背板厚度、背板尺寸、背板板材、背板成本等的约束，无法支撑高密高速的布线需求，同时电信号的速率和传输距离等方面存在制约，高速信号在超过10G以后，在大尺寸背板上互连已经颇为困难，在更高速率的25G及以上问题更为严峻。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种背板、插框和网络设备，以实现减少PCB背板的内部布线，支持更多高密高速的信号互联，提升系统的互联容量。
第一方面，提供了一种背板，用于连接至少一个可插拔模块，所述背板包括：线缆组、背板主体和至少两个连接器，其中，
线缆组，包括至少一根线缆，用于在各个所述连接器之间形成信号互连；
背板主体，用于固定所述至少两个连接器；
每个连接器，用于连接一个可插拔模块，使得对应连接的可插拔模块的至少一路信号通过所述连接器传输。
在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述背板主体为PCB背板，所述PCB背板通过所述PCB背板上的开孔将所述至少两个连接器固定于所述PCB背板的前侧或者后侧；所述至少两个连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，使得各个所述连接器之间形成信号互连。
在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述背板主体为PCB背板时，所述背板还包括至少两个第一连接器和至少两个第二连接器，所述第一连接器与所述连接器成对镜像压接并固定于所述PCB背板两侧，所述PCB背板通过内部布线或者通孔使得每对所述第一连接器和所述连接器之间形成信号通路；
所述至少两个第二连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，通过将所述至少两个第二连接器插接于所述至少两个第一连接器上使得各个所述连接器之间形成信号互连。
在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述背板主体为金属结构框架时，所述至少两个连接器被固定于所述金属结构框架上；所述至少两个连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，使得各个所述连接器之间形成信号互连。
在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述背板主体为印刷电路板PCB背板和金属结构框架的组合时，所述PCB背板通过所述PCB背板上的开孔将所述至少两个连接器中的一部分连接器固定于所述PCB背板的前侧或者后侧，所述至少两个连接器中的剩余部分连接器被固定于所述金属结构框架上；
所述至少两个连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，使得各个所述连接器之间形成信号互连。
在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述背板主体为印刷电路板PCB背板和金属结构框架的组合时，所述背板还包括至少一个第一连接器和至少一个第二连接器，所述第一连接器与所述至少两个连接器中的一部分连接器成对镜像压接并固定于所述PCB背板两侧，所述PCB背板通过内部布线或者通孔使得每对所述第一连接器和所述连接器之间形成信号通路，所述至少两个连接器中的剩余部分连接器被固定于所述金属结构框架上；
所述第二连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，并且，任意一个所述第二连接器和任意一个被固定于所述金属结构框架上的连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，并且，被固定于所述金属结构框架上的连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，通过将所述至少一个第二连接器插接于所述至少一个第一连接器上，使得各个所述连接器之间形成信号互连。
第二方面，提供了一种插框，所述插框包括第一方面任一项所述的背板和至少一个可插拔模块，其中，
所述可插拔模块通过布线使得所述可插拔模块的至少一路第一信号连接到所述背板上。
在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述背板的背板主体为印刷电路板PCB背板或者为PCB背板和金属结构框架的组合时，
所述可插拔模块还通过布线使得所述可插拔模块的至少一路第二信号通过所述PCB背板的内部布线传输，其中，所述第二信号和所述第一信号是不同的两种信号。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式中，在第三种可能的实现方式中，所述可插拔模块为：业务板，或者线卡，或者交换网板。
第三方面，提供了一种网络设备，所述网络设备包括至少一个第二方面任一项所述的插框。
通过上述发明实施例提供背板、插框和网络设备，减少了PCB背板内部布线，易于扩展，实现了更多高密高速的信号互联，提升系统的互联容量，降低PCB背板成本，进而降低了PCB背板的层数和成本。
附图说明
图1为插框内系统的信号互连示意图；
图2为本发明一实施例提供的背板的结构示意图；
图3为本发明另一实施例提供的背板的示意图；
图4为本发明另一实施例提供的背板的示意图；
图5为本发明另一实施例提供的背板的示意图；
图6为本发明另一实施例提供的背板的示意图；
图7为本发明另一实施例提供的背板的示意图；
图8为本发明另一实施例提供的背板的示意图；
图9为本发明另一实施例提供的插框的结构示意图。
具体实施方式
图1为插框内信号互连系统的示意图，如图所示，插框主要包含各种业务板、线卡、交换网板等可插拔模块以及印刷电路板（Printed CircuitBoard，PCB）背板等，现有插框内各个可插拔模块的各种信号，例如，高速信号和低速信号，均通过PCB背板布线来互连。
图2为本发明一实施例提供的背板的示意图，如图所示，包括线缆组201、背板主体202和至少两个连接器203，其中，
线缆组201包括至少一根线缆，用于在各个连接器203之间形成信号互连；
线缆组201中的每根线缆都可用于传输信号，在各个连接器203之间形成信号互连的一种方式可以是将线缆与各个连接器203直接固定连接，也可以是通过其他连接器将线缆桥接到各个连接器203，例如，假设有M个连接器203，M大于1，为了使M个连接器203之间形成两两互连，每两个连接器203之间至少通过1根线缆互连，因此使得每个连接器203和N根线缆固定连接，N大于或者等于M-1。其中，对于一个连接器203上固定连接的N根线缆可以通过绑扎或者绝缘套包覆在一起，需要说明的是，上述只是举例，本发明实施例并不以此为限制。
背板主体202用于固定所述至少两个连接器203，这里的背板主体202可以用来固定多个连接器203，进一步的，为了能整齐规则地安装可插拔模块，可以使多个连接器203的插口处于同一平面，可以使用PCB背板作为背板主体，也可以使用金属结构框架作为背板主体，还可以使用两者的组合作为背板主体，需要说明的是，此处仅为举例说明，本发明实施例并不以此为限制。
每个连接器203用于连接一个可插拔模块，也就是说每个连接器203都可以分别对应连接一个可插拔模块，使得该可插拔模块的至少一路信号通过所对应连接的连接器203传输。
本发明实施例的背板，将可插拔模块的信号引到背板的连接器上，由于线缆组在各个连接器之间形成信号互连，因而可以实现各个可插拔模块之间的信号互连，同时也可以保证可插拔模块的共面安装，减少PCB背板内部布线，进而可以降低PCB背板的层数和成本。
图3为本发明另一实施例提供的背板的示意图，如图3所示，背板主体为PCB背板301，PCB背板301两侧没有结构上的区别，为了方便描述，以PCB背板301其中一侧为前侧，与之相对的另一侧为后侧，例如，以PCB背板301正对可插拔模块的平面一侧为前侧，则与之相对的另一侧为后侧。需要说明的是，上述只是举例，本发明实施例并不以此为限制。通过PCB背板301上的开孔将各个连接器203固定在PCB背板301的前侧，各个连接器203两两之间可以通过线缆组201中至少一根线缆固定连接，使得各个连接器203之间形成信号互连，可插拔模块可以插接到连接器203上实现安装。在本发明实施例中，连接器203可以和可插拔模块对应插接，例如，可插拔模块上也使用连接器，此处可将可插拔模块上的连接器称为母头，而PCB背板上的连接器203称为公头，需要说明的是，上述只是举例，本发明实施例并不以此为限制。本发明实施例以PCB背板的前侧所在平面为基准实现至少一个可插拔模块的安装以及各个可插拔模块之间通过背板信号互连。
当然，在本发明实施例中，也可以通过PCB背板301上的开孔将各个连接器203固定在PCB背板301的后侧，如图4所示，使得可插拔模块可以插接到连接器203上实现安装。
图5为本发明另一实施例提供的背板的示意图，如图5所示，背板主体为PCB背板501，背板还包括至少两个第一连接器502和至少两个第二连接器503，第一连接器502和第二连接器503的数目可以分别和连接器203数目相同，其中，
第一连接器502与连接器203成对镜像压接并固定于PCB背板501两侧，PCB背板501通过内部布线或者通孔使得每对第一连接器502和连接器203之间形成信号通路；
任意两个第二连接器503两两之间可以通过线缆组201中的至少一根线缆固定连接，将至少两个第二连接器503分别插接于至少两个第一连接器502上，由于第一连接器502和对应的连接器203之间存在信号通路，使得各个连接器203之间传输的信号通过插接于第一连接器502的第二连接器503传输，进而通过固定连接在第二连接器503的线缆形成了信号互连。
可插拔模块可以插接到连接器203上，实现安装。
在本发明实施例中，第一连接器502可以和第二连接器503对应插接。例如，第一连接器502为母头，第二连接器503为公头。
需要说明的是，上述只是举例，本发明实施例并不以此为限制。
本实施例进一步实现了线缆组的可插拔的灵活性。
图6为本发明另一实施例提供的背板的示意图，如图6所示，背板主体为金属结构框架601，各连接器203被固定在金属结构框架上，任意两个连接器203两两之间可以通过线缆组201的至少一根线缆固定连接，使得各个连接器203之间形成信号互连，可插拔模块可以插接到连接器203上。在本发明实施例中，连接器203可以和可插拔模块对应插接，例如，可插拔模块也使用连接器，此处可将可插拔模块上的连接器称为母头，金属结构框架601上固定的连接器203为公头，需要说明的是，上述只是举例，本发明实施例并不以此为限制。通过本发明实施例的背板，采用独立于PCB背板的金属结构框架，进一步使得信号出线密度和传输距离不再受插框、背板尺寸的限制，易于扩展。
图7为本发明另一实施例提供的背板的示意图，如图7所示，背板主体为PCB背板701和金属结构框架702的组合。所有连接器203被划分为两部分，其中一部分连接器203通过PCB背板701上的开孔被固定在PCB背板701的前侧或者后侧，其固定方式可参见图3或者图4实施例的描述，在此不再赘述，剩余的一部分连接器203被固定在金属结构框架上，其固定方式可参见图6实施例的描述，在此不再赘述。任意两个连接器203两两之间可以通过线缆组201的至少一根线缆固定连接，使得各个连接器203之间形成信号互连，插框内的可插拔模块可以插接到连接器203上。
为了实现可插拔模块的共面安装，可以使得固定在PCB背板701上的连接器203和固定在金属结构框架702上的连接器203在同一平面。本发明实施例的背板，进一步实现了扩展的灵活性。
图8为本发明另一实施例提供的背板的示意图，如图8所示，背板主体为PCB背板801和金属结构框架802的组合，背板还包括至少一个第一连接器803和至少一个第二连接器804，所有连接器203被划分为两部分，其中一部分连接器203和第一连接器803成对镜像压接并固定于PCB背板801两侧，PCB背板801通过内部布线或者通孔使得每对第一连接器803和连接器203之间形成信号通路，其中，第一连接器803和第二连接器804的数目可以和这部分连接器数目相同，其固定方式可参见图5实施例的描述，在此不再赘述，剩余的一部分连接器被固定在金属结构框架上，其固定方式可参见图6实施例的描述，在此不再赘述。任意两个第二连接器804两两之间可以通过线缆组201的至少一根线缆固定连接，并且，任意一个第二连接器804和任意一个固定于金属结构框架802上的连接器203两两之间可以通过线缆组201的至少一个线缆固定连接，并且，任意两个固定于金属结构框架802上的连接器203可以通过线缆组201的至少一根线缆固定连接，将第二连接器804插接于第一连接器803上，由于第一连接器803和对应的连接器203之间存在信号通路，因此使得各个连接器203之间传输的信号通过插接于第一连接器803的第二连接器804传输，进而通过固定连接在第二连接器804的线缆形成信号互连。可插拔模块可以插接到连接器203上。
为了实现共面安装，可以使得固定在PCB背板801上的各个连接器203和固定在金属结构框架802上的各个连接器203在同一平面。
本发明实施例的背板，进一步实现了扩展的灵活性。
图9为本发明另一实施例提供的插框的结构示意图，本实施例的插框可以用于网络设备，如基站控制器设备、核心网设备等接入网侧或者核心网侧的网络设备，也可以是集成了接入网和核心网设备功能的网络设备，如图9所示，包括：背板901和至少一个可插拔模块902，其中，
背板901为前述任一实施例所述的背板；
可插拔模块902通过布线使得可插拔模块902的至少一路第一信号连接到背板901上。
其中，每个可插拔模块902的信号一般有多路，例如，将速率大于或者等于10G比特每秒的高速信号作为可插拔模块902的第一信号，也可以将所有信号均作为可插拔模块902的第一信号，每个可插拔模块902通过内部布线将至少一路第一信号连接到背板901上，使得这至少一路第一信号可以通过背板901的线缆组传输。需要说明的是，上述只是举例，本发明实施例不限于此。
当背板901的背板主体为PCB背板或者为PCB背板和金属结构框架的组合时，为了实现可插拔模块之间的信号分离，还可以根据需要确定第二信号，第二信号和第一信号是不同的两种信号，例如，将速率低于10G比特每秒的低速信号作为可插拔模块902的第二信号，通过布线使得至少一路可插拔模块902的第二信号通过PCB背板的内部布线传输。需要说明的是，上述只是举例，本发明实施例不限于此。
当背板901的背板主体仅包括金属结构框架时，可插拔模块902的全部信号通过背板901的线缆组传输。
需要说明的是，这里的可插拔模块902可为业务板、线卡、交换网板等，本发明实施例不以此为限制。
本发明实施例的插框，通过将框内高速信号和其他低速信号分开，其中低速信号通过PCB背板的内部布线互连，框内的高速信号或部分高速信号通过背板的线缆互连，实现了高速信号和低速信号的分离和互连。
本发明实施例还提供一种网络设备，该网络设备可以是基站控制器设备、基站设备、核心网设备等网络设备，也可以是集成了接入网和核心网设备功能的网络设备，本发明实施例并不以此为限制，可以理解的是，此处的网络设备可以是连接到有线或者无线网络中的物理实体，可以采用框式或者柜式结构，当该网络设备采用框式结构时，可以是单如图9所示的插框，当该网络设备采用柜式结构时，可以是至少一个机柜，每个机柜可以容纳至少一个如图9所示的插框。
以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，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 (10)

1.一种背板，用于连接至少一个可插拔模块，其特征在于，所述背板包括线缆组、背板主体和至少两个连接器，其中：
所述线缆组，包括至少一根线缆，用于在各个连接器之间形成信号互连；
所述背板主体，用于固定所述至少两个连接器；
每个所述连接器，用于连接一个可插拔模块，使得对应连接的可插拔模块的至少一路信号通过所述连接器传输。
2.根据权利要求1所述的背板，其特征在于，所述背板主体为印刷电路板PCB背板，所述PCB背板通过所述PCB背板上的开孔将所述至少两个连接器固定于所述PCB背板的前侧或者后侧；
所述至少两个连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，使得各个所述连接器之间形成信号互连。
3.根据权利要求1所述的背板，其特征在于，所述背板主体为PCB背板时，所述背板还包括至少两个第一连接器和至少两个第二连接器，所述第一连接器与所述连接器成对镜像压接并固定于所述PCB背板两侧，所述PCB背板通过内部布线或者通孔使得每对所述第一连接器和所述连接器之间形成信号通路；
所述至少两个第二连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，通过将所述至少两个第二连接器插接于所述至少两个第一连接器上使得各个所述连接器之间形成信号互连。
4.根据权利要求1所述的背板，其特征在于，所述背板主体为金属结构框架时，所述至少两个连接器被固定于所述金属结构框架上；
所述至少两个连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，使得各个所述连接器之间形成信号互连。
5.根据权利要求1所述的背板，其特征在于，所述背板主体为PCB背板和金属结构框架的组合时，所述PCB背板通过所述PCB背板上的开孔将所述至少两个连接器中的一部分连接器固定于所述PCB背板的前侧或者后侧，所述至少两个连接器中的剩余部分连接器被固定于所述金属结构框架上；
所述至少两个连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，使得各个所述连接器之间形成信号互连。
6.根据权利要求1所述的背板，其特征在于，所述背板主体为PCB背板和金属结构框架的组合时，所述背板还包括至少一个第一连接器和至少一个第二连接器，所述第一连接器与所述至少两个连接器中的一部分连接器成对镜像压接并固定于所述PCB背板两侧，所述PCB背板通过内部布线或者通孔使得每对所述第一连接器和所述连接器之间形成信号通路，所述至少两个连接器中的剩余部分连接器被固定于所述金属结构框架上；
所述第二连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，并且，任意一个所述第二连接器和任意一个被固定于所述金属结构框架上的连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，并且，被固定于所述金属结构框架上的连接器两两之间通过至少一根线缆固定连接，通过将所述至少一个第二连接器插接于所述至少一个第一连接器上，使得各个所述连接器之间形成信号互连。
7.一种插框，其特征在于，所述插框包括如权利要求1-6任一项背板和至少一个可插拔模块，其中，
所述可插拔模块通过布线使得所述可插拔模块的至少一路第一信号连接到所述背板上。
8.根据权利要求7所述的插框，其特征在于，所述背板的背板主体为印刷电路板PCB背板或者为PCB背板和金属结构框架的组合时，
所述可插拔模块还通过布线使得所述可插拔模块的至少一路第二信号通过所述PCB背板的内部布线传输，其中，所述第二信号和所述第一信号是不同的两种信号。
9.根据权利要求7或者8所述的插框，其特征在于，所述可插拔模块为：业务板，或者线卡，或者交换网板。
10.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括至少一个如权利要求7至9任一项所述的插框。
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