CN107317770A - 背板装置、通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种背板装置、通信设备，其中，该背板装置包括：线卡，与交换板设置在背板装置的一侧，与所述交换板垂直；所述交换板，与多个背板正交设置；所述多个背板，设置在所述背板装置的另一侧，与所述线卡平行设置；其中，所述线卡和所述交换板之间通过所述多个背板进行高速信号连接，通过本发明，解决了相关技术中背板构架系统的高速通道插入损耗高、成本高、难以满足深度需求、散热不好及系统带宽容量规模约束等问题。

Description

背板装置、通信设备

技术领域

本发明涉及通信硬件架构领域，具体而言，涉及一种背板装置、通信设备。

背景技术

汇聚及核心节点的设备转发带宽需求越来越大，通信设备内部连接业务单板的高速总线速率越来越高(当前主流设备已经大于或等于25Gbps)，高速通道数量也越来越多。随着通道速率提高，单位长度插入损耗越来越大，系统高速通道长度越来越成为制约设备带宽容量的一个关键因素；单板功耗也因处理带宽增大、功能加强而越来越大，散热也已经成为系统硬件总体设计的瓶颈。

为了解决总线速率提升引入的通道插入损耗增大，会尽量控制背板高速通道长度，目前一个常用的方法是线卡和交换板采用正交架构，图 1是本发明相关技术中线卡和交换板正交架构示意图，如图 1，这种架构形式前后两层单板带来的问题是设备深度较深；正交架构因为交换板要跨接所有线卡，所以也会导致交换板内的走线增长；受交换板尺寸限制，线卡数量不能太多，设备容量受到约束。为了减小交换板内走线长度，平衡系统高速通道总的长度，及增加线卡数量，也会选择使用线卡和交换网垂直的传统背板架构，图 2是本发明相关技术中线卡和交换板垂直的传统背板架构示意图，如图 2，为降低插损使用损耗系数更低的高频板材，同步带来成本增加很多；使用传统背板也因背板阻挡影响使用前后风道，散热受约束。

针对相关技术中存在的上述问题，业界都在积极寻求有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种背板装置、通信设备，以解决相关技术中背板构架系统的高速通道插入损耗高、成本高、难以满足深度需求、散热不好及系统带宽容量规模约束等问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种背板装置，包括：线卡，与交换板设置在背板装置的一侧，与所述交换板垂直；所述交换板，与多个背板正交设置；所述多个背板，设置在所述背板装置的另一侧，与所述线卡平行设置；其中，所述线卡和所述交换板之间通过所述多个背板进行高速信号连接。

进一步地，所述多个背板之间存在间隙，和/或，所述背板的数量与所述线卡槽位的列数对应。

进一步地，所述背板装置还包括：中板，设置在所述背板装置的两侧之间，用于固定所述线卡、所述多个背板和所述交换板的位置，和/或，进行低速信号和/或电源信号的传输。

进一步地，所述中板的预设区域镂空，或，在所述中板上设置通风孔。

进一步地，所述背板和所述线卡之间通过共面连接器进行共面连接，和/或，所述背板和所述交换板之间通过正交连接器进行正交连接。

进一步地，所述线卡垂直设置在所述交换板的上侧和/或下侧。

进一步地，所述背板包括以下至少之一：高速信号电背板、光波导板。

根据本发明的另一方面，提供了一种通信设备，包括：背板装置、风扇，其中，所述背板装置包括：线卡，与交换板设置在所述背板装置的一侧，与所述交换板垂直；所述交换板，与多个背板正交设置；所述多个背板，设置在所述背板装置的另一侧，与所述线卡平行设置，所述多个背板之间还包括背板间隙，用于通过所述背板间隙对所述背板装置进行通风散热；风扇，设置在所述背板间隙的外侧；其中，所述线卡和所述交换板之间通过所述多个背板进行高速信号连接。

进一步地，所述背板装置还包括：中板，设置在所述背板装置的两侧之间，用于固定所述线卡、所述多个背板和所述交换板的位置，和/或，进行低速信号和/或电源信号的传输。

进一步地，所述中板的预设区域镂空或设置用于通风的通风孔，和/或，所述多个背板和所述交换板之间通过正交连接器连接，所述多个背板和所述线卡之间通过共面连接器连接。

通过本发明，采用线卡，与交换板设置在背板装置的一侧，与所述交换板垂直；所述交换板，与多个背板正交设置；所述多个背板，设置在所述背板装置的另一侧，与所述线卡平行设置；其中，所述线卡和所述交换板之间通过所述多个背板进行高速信号连接，通过正交多背板的设计构架，解决相关技术中背板构架系统的高速通道插入损耗高、成本高、难以满足深度需求、散热不好及系统带宽容量规模约束等问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图 1是本发明相关技术中线卡和交换板正交架构示意图；

图 2是本发明相关技术中线卡和交换板垂直的传统背板架构示意图；

图 3是根据本发明实施例的背板装置的架构示意图；

图 4是根据本发明实施例的通信设备的架构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用 于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本实施例中提供了一种背板装置，图 3是根据本发明实施例的背板装置的架构示意图，如图 3所示，包括：

线卡303，与交换板设置在背板装置的一侧，与交换板垂直；

交换板301，与多个背板正交设置；

多个背板302，设置在背板装置的另一侧，与线卡平行设置；

其中，线卡和交换板之间通过多个背板进行高速信号连接。

线卡和交换板垂直放置，高速信号通道最短，交换板因为不需像图1那样跨接所有线卡，所以板内走线较短，系统高速通道可以较好满足总的插入损耗要求；

正交背板用于走高速信号，单板面积很小，所以使用高速板材对成本的影响降低很多；

多个正交背板设计可以相同，可以降低设计难度、缩短设计周期，还可以降低设计成本；

高速背板相比于相关技术中的交换板放到后面，可以极大压缩深度尺寸，设备深度即使加上后面的风扇，也可以较好满足深度需求；

高速背板因为和交换板正交，可以设计后面抽风的直通风道，散热效率较高，中板的高速信号连接器区域可以镂空或在中板上挖孔通风，线卡因为增加了高速背板区域的风扇，配合线卡另一边的风扇散热，散热效率和散热能力大增，极大改善了散热设计瓶颈；

通过上述步骤，采用线卡，与交换板设置在背板装置的一侧，与交换板垂直；交换板，与多个背板正交设置；多个背板，设置在背板装置的另一侧，与线卡平行设置；其中，线卡和交换板之间通过多个背板进行高速信号连接，通过正交多背板的设计构架，解决相关技术中背板构架系统的高速通道插入损耗高、成本高、难以满足深度需求、散热不好及系统带宽容量规模约束等问题。

可选的，线卡垂直可以设置在交换板的上侧或下侧，也可以同时垂直设置在上下两侧。线卡因为可以设计两排，系统的容量在相同条件下比图 1的正交系统大，可更好满足单机容量需求，同时这个架构形式方便交换板前面出光接口，也更便于实现集群系统。

背板302可以是一组高速信号电背板，也可以为一组光波导板等走光信号，多个背板之间存在间隙，可以用作通风散热通道。如图 3所示，背板302的数量和线卡303槽位的列数对应；连接线卡的可选共面连接器306，背板和线卡之间通过共面连接器进行共面连接，连接交换板的连接器为正交连接器305，背板和交换板之间通过正交连接器进行正交连接。

在根据本实施例的可选实施方式中，背板装置的中板可以设置有通风孔，或者高速连接器区域镂空，如图 3所示，包括：中板304，中板设置在背板装置的两侧之间，可以作线卡、交换板及背板的定位及走低速信号和电源供电用。

在本实施例中还提供了一种通信设备，包括上述背板装置，该通信设备用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。

图 4是根据本发明实施例的通信设备的架构示意图，如图 4所示，包括：背板装置、风扇。

包括图 3所示的背板装置，基于图 3所示正交多背板架构的设备，图 4所示为具体的通信设备的设计实例，包括：交换板401，主控板408，上下侧设计两排线卡槽位，用于设置线卡403，以增加系统带宽容量，正交背板402，在背板外侧可以设计风扇407，构建前进风、后出风的风道并增加总的通风量409；中板404上高速连接器区域因为无高速信号可以镂空，使用直接正交连接器，前后通风给交换网散热，因正交背板402是竖着放置，还可以给线卡散热，形成很好的风道，每排线卡两边都设计有风扇，且风道效率较高，散热能力较强；高速信号背板因为宽度较小，可以压缩设备的深度，能较好满足用于标准机柜(如：800mm深)的需求；还包括：正交连接器405、共面连接器406。

通过本实施例提供的一种正交多背板硬件架构(背板装置)及基于此架构实现的通信设备。

线卡根据需求可选则一排插槽或在交换板上下各一排，槽位宽度需要保留尽可能宽些，以满足面板开孔可以满足风道进风要求；

交换板高度选择需要考虑满足作为集群系统时，面板需要满足出光模块，同时留有一定空余面积开孔满足进风需求，但同时也需要兼顾背板高速信号长度满足系统通道约束，交换板槽位间隔也不能太大；

连接器可选带中板或不带中板的正交连接器，主要取决于结构定位需求设计，带中板的形式好处是定位简单，缺点是信号需要增加一级连接，如果不带中板则对结构设计要求更高；

高速正交小背板的长度选择由上下两排线卡槽位间距及高速信号插座位置决定，也需要考虑保留一定宽度满足高速信号走线需求，同时兼顾插箱深度；

风道设计优选中板高速信号连接器区域镂空形式；对于大功耗、接口密集的线卡，可能前面板的开孔会是进风的一个瓶颈，可以延伸线卡上下两侧空余空间开孔，内部增加导风结构增加线卡散热效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种背板装置，其特征在于，包括：

线卡，与交换板设置在背板装置的一侧，与所述交换板垂直；

所述交换板，与多个背板正交设置；

所述多个背板，设置在所述背板装置的另一侧，与所述线卡平行设置；

其中，所述线卡和所述交换板之间通过所述多个背板进行高速信号连接。

2.根据权利要求1所述的背板装置，其特征在于，所述多个背板之间存在间隙，和/或，所述背板的数量与所述线卡槽位的列数对应。

3.根据权利要求1所述的背板装置，其特征在于，所述背板装置还包括：

中板，设置在所述背板装置的两侧之间，用于固定所述线卡、所述多个背板和所述交换板的位置，和/或，进行低速信号和/或电源信号的传输。

4.根据权利要求3所述的背板装置，其特征在于，所述中板的预设区域镂空，或，在所述中板上设置通风孔。

5.根据权利要求1所述的背板装置，其特征在于，所述背板和所述线卡之间通过共面连接器进行共面连接，和/或，所述背板和所述交换板之间通过正交连接器进行正交连接。

6.根据权利要求1所述的背板装置，其特征在于，所述线卡垂直设置在所述交换板的上侧和/或下侧。

7.根据权利要求1至6任一项所述的背板装置，其特征在于，所述背板包括以下至少之一：高速信号电背板、光波导板。

8.一种通信设备，其特征在于，包括：背板装置、风扇，其中，所述背板装置包括：

线卡，与交换板设置在所述背板装置的一侧，与所述交换板垂直；

所述交换板，与多个背板正交设置；

所述多个背板，设置在所述背板装置的另一侧，与所述线卡平行设置，所述多个背板之间还包括背板间隙，用于通过所述背板间隙对所述背板装置进行通风散热；

风扇，设置在所述背板间隙的外侧；

其中，所述线卡和所述交换板之间通过所述多个背板进行高速信号连接。

9.根据权利要求8所述的通信设备，其特征在于，所述背板装置还包括：

中板，设置在所述背板装置的两侧之间，用于固定所述线卡、所述多个背板和所述交换板的位置，和/或，进行低速信号和/或电源信号的传输。

10.根据权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述中板的预设区域镂空或设置用于通风的通风孔，和/或，所述多个背板和所述交换板之间通过正交连接器连接，所述多个背板和所述线卡之间通过共面连接器连接。