CN104243356A - 一种自带电源塑料光纤交换机 - Google Patents

Abstract

本发明针对现有交换机依赖外有电源，使用环境受限的缺点，提供了一种自带电源塑料光纤交换机，包括一个交换机芯片10、一个可充电电池（组）20、一个变压电路60、不少于一个塑料光纤接口30、与塑料光纤接口30数量相等，一一对应的塑料光纤收发模块40、不少于一个以太网接口50、不少于一个放电接口70以及一个充电接口80。本发明提供的自带电源塑料光纤交换机实现了光网与以太网的融合，同时还带有USB接口，可充放电。

Description

一种自带电源塑料光纤交换机

技术领域

本发明涉及光纤通信领域，尤其涉及交换机技术。

背景技术

以太网是当前使用最广泛的局域网，而光网利用光纤通信，实现了更高的带宽和速率，同时还克服了电磁干扰等影响，是网络研究应用领域的新宠，尤其是塑料光纤安装方便，价格便宜，进一步推动了光网技术的发展。为了更好的推动光网的普及，实现光网与以太网的融合势在必行。

网络交换机作为扩大网络的器材，亦是实现光网与以太网的融合的重要组成部分。现有技术中，已经出现了带有塑料光纤接口的交换机。例如专利文献2012102550257提供的一种塑料光纤墙面盒型以太网交换机体积小、造型美观，但是端口密集、布线凌乱。此外，还有其他类型的光纤交换机，它们各有各的优点，却都存在一个相同的缺点。

现有的交换机，都是通过内置电源模块将220V交流电压转换成直流电压为自身供电。使用时，需要附近有可供电电源，即交换机必须设置在电源插座附近，这大大限制了使用环境。

发明内容

本发明针对现有交换机依赖外有电源，使用环境受限的缺点，提供了一种自带电源塑料光纤交换机，实现了光网与以太网的融合，使用方便，同时还带有充放电能接口，可充放电。

本发明的技术方案是：

一种自带电源塑料光纤交换机，包括一个交换机芯片、不少于一个塑料光纤接口、与塑料光纤接口一一对应的塑料光纤收发模块和不少于一个电池，所述所有塑料光纤收发模块与交换机芯片连接，所述电池与所有塑料光纤收发模块以及交换机芯片连接。

上述电池为可充电电池，且上述自带电源塑料光纤交换机还包含一个变压电路，所述变压电路连接于可充电电池和所有塑料光纤收发模块以及交换机芯片中间。

上述方案中电池可更换。

上述一种自带电源塑料光纤交换机，还包括不少于一个电性能接口，所述电性能接口为放电接口或充电接口，或者是既可以充电也可以放电的接口。

上述一种自带电源塑料光纤交换机，还包括不少于一个以太网接口。

上述一种自带电源塑料光纤交换机，还包括不少于一个石英光纤接口。

本发明的有益效果是：

本发明所提供的一种自带电源塑料光纤交换机，不受外部电源限制，使用安装方便；同时自带电源为可充电电池，还配有充放电能接口，可通过充电接口为电池充电，降低了拆机换电池的磨损，同时还可以通过放电接口为其他小功率电器（如手提电脑、手机等）充电。

该自带电源塑料光纤交换机同时具备塑料光纤接口、石英光纤接口以及以太网接口，可通过塑料光纤传输信息，进一步推动了光网的普及。

塑料光纤带宽高，不产生辐射，完全不受电磁干扰和无线电频率干扰以及噪音的影响。

通过塑料光纤进行数据传输没有可能被窃听，适用于信息安全要求较高的场景。

塑料光纤质轻、柔软，对振动不敏感，弯曲半径大，有着优异的拉伸强度，耐用性好且占用空间小。

塑料光纤加工容易，可快速安装拆卸，不需要专业技术或设备，造价便宜。

附图说明

图1  自带电源塑料光纤交换机示意图

图2  自带电池塑料光纤交换机示意图

图3  一种自带电源塑料光纤交换机实施例图

图4  塑料光纤接口示意图

图5  一种自带电池塑料光纤交换机实施例外观图

图6  一种自带电池塑料光纤交换机实施例图

图7  石英光纤接口示意图。 

具体实施方式

以太网是当前使用最广泛的局域网，而光网利用光纤通信，实现了更高的带宽和速率，同时还克服了电磁干扰等影响，是网络研究应用领域的新宠，尤其是塑料光纤安装方便，价格便宜，进一步推动了光网技术的发展。为了更好的推动光网的普及，实现光网与以太网的融合势在必行。

网络交换机作为扩大网络的器材，亦是实现光网与以太网的融合的重要组成部分。现有的交换机，通过电源线由外部电源供电，使用时，需要附近有可供电电源，大大限制了使用环境。

本发明提供的一种自带电源塑料光纤交换机，不仅实现了塑料光纤网络与以太网的结合，还降低了对外部电源的依赖，安装使用更方便。同时，该交换机还带有充放电能接口，可通过充放电能接口进行充放电。

图1所示为本发明提供的一种自带电源塑料光纤交换机的示意图，包括一个交换机芯片10、一个可充电电池（组）20、不少于一个塑料光纤接口30、与塑料光纤接口30数量相等，一一对应的塑料光纤收发模块40、不少于一个以太网接口50、一个变压电路60、不少于一个放电接口70、一个充电接口80、还可能包括既可以充电又可以放电的充放电口90，此外，还具备至少一个石英光纤接口500以及与石英光纤接口500一一对应的石英光纤收发模块510。

其中，交换机芯片10为核心控制中枢，所有的塑料光纤收发模块40、以太网接口50以及石英光纤接口500都与交换机芯片10相连，交换机芯片10负责各个接口之间信号的转换及处理。塑料光纤收发模块40实现光电转换，将塑料光纤传输来的信号转换成交换机芯片10可以识别的电信号，反之，也可将交换机芯片10处理后的电信号转换成塑料光纤可以传输的光信号。塑料光纤接口30将塑料光纤接入塑料光纤收发模块40。塑料光纤收发模块40以及交换机芯片10为有源器件，需要电源供电。与塑料光纤接口40类似，石英光纤接口500也需要一个对应的石英光纤收发模块510配合工作，负责石英光纤信号与交换机芯片10的电信号之间的转换，该石英光纤收发模块510亦与变压电路相连，其连接方式与塑料光纤收发模块40相同，石英光纤通过石英光纤接口500直接接入石英光纤收发模块510。

 图1中的可充电电池20为塑料光纤收发模块40和交换机芯片10以及石英光纤收发模块510供电，由于三者所需输入电压与可充电电池20的输出电压不同，中间需要经过变压电路60将可充电电池20的输出电压值转换为塑料光纤收发模块40和交换机芯片10以及石英光纤收发模块510所需的输入电压值。另外，可充电电池20与放电接口70、充电接口80以及充放电口90连接，可通过放电接口70放电，并且通过充电接口80充电，通过充放电口90既可以充电，也可以放电。充电时，可充电电池20通过充电接口80或充放电口90连接外部电源；放电时，可充电电池20通过放电接口70或充放电口90连接小功率电器，为其充电。该实施方式中，交换机充电接口80和放电接口70相互独立，而充放电口90相当于将两者也可以合二为一。具体实施时，充电接口80和放电接口70配套工作，二者与充放电口90选用其一即可。例如，在上述实施方式中设计不少于一个USB接口，且该USB接口既可以给交换机充电，又可以放电，该USB接口为充放电口90，此时，无需另外增加充电接口或放电接口；反之，如果该USB接口只能放电，为放电接口70，此时如果不具备充放电口90，就必须设计一个可以给可充电电池充电的充电接口80。

充电电池有镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、铅蓄电池、铁锂电池五种，可充电电池可为其中任何一种。其中，锂电池的性能是现有各类可充电电池中最好的一种，无记忆效应、体积小、重量轻、容量大，广泛用于数码相机、笔记本电脑、移动电话等电子产品中。锂离子电池因电极材料不同，输出电压有3.6V、3.7V两种。

具体实施时，可将交换机芯片10、可充电电池（组）20、塑料光纤接口30、塑料光纤收发模块40、以太网接口50、变压电路60、放电接口70、充电接口80、充放电口90以及石英光纤接口500和石英光纤收发模块510焊接在一块或者多于一块的电路板上，电路板可内置于一个外壳中，其中塑料光纤接口30、以太网接口50、放电接口70、充电接口80、充放电口90以及石英光纤接口500应该穿透外壳，便于塑料光纤、网线或者电线的插入。以太网接口50具体实施时，可以是RJ45接口、无线网口等。

具体实施时，可充电电池20也可以换成一次性电池，此时放电接口70仅作放电之用，而充电接口80可以直接摒弃。当然，考虑到一次性电池容量有限，可能仅能满足交换机自身需要，如果为其他电器供电，将会导致电池寿命减小，频繁更换电池也会影响交换机的性能，故而，本发明不提倡该种实施方式。或者，当交换机使用一次性电池作为电源时，可以将放电接口70与充电接口80一起摒弃，如此，电源只需要满足交换机自身需要，可使用较长时间。当然，不论是使用一次性电磁还是可充电电池，作为自带电源塑料光纤交换机的电源，当其不能再满足交换机工作所需时，都可以更换新的电池。

图2所示，为使用一次性电池的自带电源塑料光纤交换机的示意图，其包括交换机芯片10'、3.3V电池20'、塑料光纤接口30'、塑料光纤收发模块40'、以太网接口50'、石英光纤收发模块500'以及石英光纤接口510'。

所有的塑料光纤收发模块40'、以太网接口50'以及石英光纤收发模块510'都连接在交换机芯片10'上，所有的塑料光纤接口30'与石英光纤接口500'一一对应一块塑料光纤收发模块40'或者石英光纤收发模块510'，塑料光纤或者石英光纤通过塑料光纤接口30'或石英光纤接口500'接到对应的塑料光纤收发模块40'或者石英光纤收发模块510'。

塑料光纤收发模块40'负责塑料光纤信号与电信号之间的转换，即将塑料光纤传输来的信号转换成交换机芯片10'可以识别的电信号，反之，也可将交换机芯片10'处理后的电信号转换成塑料光纤可以传输的光信号。石英光纤收发模块510'负责石英光纤信号与电信号之间的转换，即是将石英光纤传输来的光信号转换成交换机芯片10'可以识别的电信号，反之，也可将交换机芯片10'处理后的电信号转换成石英光纤可以识别并传输的光信号。

交换机芯片10'、塑料光纤收发模块40'以及石英光纤收发模块510'都是有源器件，三者比较常用的工作电压为3.3V。一次性电池种类繁多，输出电压的数值范围大，本实施方式中直接选择3.3V电池20'作为交换机的电源。具体实施时，可将交换机芯片10'、3.3V电池20'、塑料光纤接口30'、塑料光纤收发模块40'、以太网接口50'、石英光纤收发模块500'以及石英光纤接口510'焊接在一块或多块电路板上，电路板外围设置一外壳。

由于电池容量有限，为保证其能够为交换机提供较长时间的电能，该实施方式中，没有设计放电接口，即该自带电源塑料光纤交换机不能为其他小功率电器充电，以避免，电能消耗过快，频繁更换电池，损伤交换机。

上述两种实施方式中的塑料光纤收发模块以及石英光纤收发模块可以是基于RCLED技术或VCSEL技术或DFB激光器技术或FP激光器技术的光纤收发器；塑料光纤接口以及石英光纤接口为OptoLock无连接器系统或者是与SMI型或LC型或SC型或SC-RJ型的连接头相配合的接口，但不限于此。

本发明所提的一种自带电源塑料光纤交换机，所用交换机芯片为RTL8306SD，以太网接口可以是RJ45接口、FDDI接口等多种类型的接口，塑料光纤接口所接塑料光纤可以是SI型或GI型650nm塑料光纤。

实施例一：一种自带电源塑料光纤交换机。

如图3所示，为该自带电源塑料光纤交换机示意图，包括一个型号为RTL8306SD的交换机芯片11、锂离子电池21、三个塑料光纤接口31～33、四个RJ45接口51～54、变压电路60以及两个USB接口71、72。锂离子电池21通过USB接口71、72与外界电源或小功率电器（如PC或手机等）连接，进行充放电；交换机内部，锂离子电池21向变压电路60输出3.6V电压，变压电路60接收该电压，并将其转换成3.3V直流电压，为塑料光纤接口31～33以及RTL8306SD芯片11供电。

塑料光纤接口31～33以及RJ45接口51～54全部与RTL8306SD芯片11连接，RTL8306SD芯片11为交换机芯片，负责各个几口之间信号的转换。塑料光纤接口31～33每一个都内置一个塑料光纤收发模块41，如图4所示。

该自带电源塑料光纤交换机工作时，RJ45接口51接收以太网信号，同时将RTL8306SD芯片11处理后的信号传输到以太网，RJ45接口51～53连接其他通信设备。塑料光纤接口31～33将塑料光纤接到所包含的塑料光纤收发模块41，塑料光纤收发模块41位于塑料光纤与RTL8306SD芯片11中间，实现光电信号的转换。

当交换机通过RJ45接口51从以太网接收信号时，RTL8306SD芯片11对以太网信号进行处理，处理后的电信号可直接通过塑料光纤接口31～33及其内置的塑料光纤收发模块41转换成光信号传输到塑料光纤中，或者RTL8306SD芯片11再将处理后的电信号转换成网络信号通过RJ45接口51～53传输到其他通信设备。

反之，塑料光纤所传输的光信号通过塑料光纤接口31～33及其内置的塑料光纤收发模块41转换成电信号，输入RTL8306SD芯片11中，RJ45接口51～53接收到的网络信号也被输入RTL8306SD芯片11，RTL8306SD芯片11对接收到的信号统一处理，再转化成以太网信号，通过RJ45接口传送到以太网中。

图5所示为该自带电源塑料光纤交换机外外观图，其还包括一块或多块电路板以及一个外壳，RTL8306SD芯片11、锂离子电池21、三个塑料光纤接口31～33、4个RJ45接口51～54、变压电路60以及两个USB接口71、72焊接在电路板上，电路板置于外壳中。如图5所示，该外壳并不是密封的，外壳上分布有对应三个塑料光纤接口31～33、4个RJ45接口51～54以及两个USB接口71、72的通孔，所有接口穿过通孔，便于塑料光纤、网线或USB连接线的插入。

本实施例所提供自带电源塑料光纤交换机的塑料光纤接口31～33为OptoLock无连接器系统或者是与SMI型或LC型或SC型或SC-RJ型的连接头相配合的接口，所接塑料光纤可以是SI型或GI型650nm塑料光纤。塑料光纤接口31～33包含的塑料光纤收发模块41为基于RCLED技术或VCSEL技术或DFB激光器技术或FP激光器技术的光纤收发器。

实施例二：一种自带电池塑料光纤交换机。

如图6所示，为一种自带电池的塑料光纤交换机，包括型号为RTL8306SD的交换机芯片11'、3.3V锂电池21'、塑料光纤接口31'32'、无线网口51'、RJ45接口52'以及石英光纤接口501，此外，还包括塑料光纤收发模块和石英光纤收发模块511。塑料光纤模块与塑料光纤接口31'32'一一对应，每一个塑料光纤接口都包含一个塑料光纤收发模块，具体可参见图4；石英光纤收发模块与石英光纤接口也是一一对应的关系，如图7所示，石英光纤接口501包含一个对应的石英光纤收发模块511。

塑料光纤接口31'32'、无线网口51'、RJ45接口52'以及石英光纤接口501都连接在RTL8306SD芯片11'上，塑料光纤接口31'32'与石英光纤接口501一一对应一块塑料光纤收发模块或者石英光纤收发模块511，塑料光纤或者石英光纤通过塑料光纤接口31'32'或石英光纤接口501接到对应的塑料光纤收发模块或者石英光纤收发模块510'。

塑料光纤收发模块负责塑料光纤信号与电信号之间的转换，即将塑料光纤传输来的信号转换成RTL8306SD芯片11'可以识别的电信号，反之，也可将RTL8306SD芯片11'处理后的电信号转换成塑料光纤可以传输的光信号。石英光纤收发模块511负责石英光纤信号与电信号之间的转换，即是将石英光纤传输来的光信号转换成RTL8306SD芯片11'可以识别的电信号，反之，也可将RTL8306SD芯片11'处理后的电信号转换成石英光纤可以识别并传输的光信号。

塑料光纤接口31'32'以及石英光纤接口501实现了光网与交换机之间的信号传输，无线网口51'和RJ45接口52'则负责交换机与以太网以及其他具备无线网口或RJ45接口网络通信设备之间的信号传输。交换机可以通过无线网口51'或RJ45接口52'接收以太网信号，也可通过无线网口51'或RJ45接口52'将RTL8306SD芯片11'转换来的以太网信号发射出去。当然，通过对应的介质转换器，塑料光纤接口或石英光纤接口也可以实现交换机与以太网之间的信号传输。

RTL8306SD芯片11'、塑料光纤收发模块以及石英光纤收发模块511都是有源器件，三者比较常用的工作电压为3.3V，所以本实施例选用3.3V锂电池20'为其提供电能。同时，也因为3.3V锂电池20'容量有限，本发明没有设计放电接口，以节省电池电能，延长使用时间。

本发明的有益效果是：

本发明所提供的一种自带电源塑料光纤交换机，不受外部电源限制，使用安装方便；同时自带电源为可充电电池，还配有充放电能接口，可通过充电接口为电池充电，降低了拆机换电池的磨损，同时还可以通过放电接口为其他小功率电器（如手提电脑、手机等）充电。

该自带电源塑料光纤交换机同时具备塑料光纤接口、石英光纤接口以及以太网接口，可通过塑料光纤传输信息，进一步推动了光网的普及。

塑料光纤带宽高，不产生辐射，完全不受电磁干扰和无线电频率干扰以及噪音的影响。

通过塑料光纤进行数据传输没有可能被窃听，适用于信息安全要求较高的场景。

塑料光纤质轻、柔软，对振动不敏感，弯曲半径大，有着优异的拉伸强度，耐用性好且占用空间小。

塑料光纤加工容易，可快速安装拆卸，不需要专业技术或设备，造价便宜。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自带电源塑料光纤交换机，其特征在于，包括一个交换机芯片、不少于一个塑料光纤接口、与塑料光纤接口一一对应的塑料光纤收发模块和不少于一个电池，所述所有塑料光纤收发模块与交换机芯片连接，所述电池与所有塑料光纤收发模块以及交换机芯片连接。

2.如权利要求1所述一种自带电源塑料光纤交换机，其特征在于，所述电池为可充电电池，所述自带电源塑料光纤交换机还包含一个变压电路，所述变压电路连接于可充电电池和所有塑料光纤收发模块以及交换机芯片中间。

3.如权利要求1或2所述一种自带电源塑料光纤交换机，其特征在于，所述电池可更换。

4.如权利要求1或2或3所述一种自带电源塑料光纤交换机，其特征在于，还包括不少于一个电性能接口，所述电性能接口为放电接口或充电接口，或者是既可以充电也可以放电的接口。

5.如权利要求1至4任一项所述一种自带电源塑料光纤交换机，其特征在于，还包括不少于一个以太网接口。

6.如权利要求1至5任一项所述一种自带电源塑料光纤交换机，其特征在于，还包括不少于一个石英光纤接口。