CN114362112B - 网络设备及其操作方法、以及用于提供电力的系统 - Google Patents

网络设备及其操作方法、以及用于提供电力的系统 Download PDF

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Abstract

本公开涉及为远程设备供电的可插拔网络接口端口。一种网络设备，包括混合数据/电力电缆，混合数据/电力电缆包括在其第一端和第二端之间延伸的电力导线和数据导线，混合数据/电力电缆的第一端端接有第一连接器头。第一连接器头包括与混合数据/电力电缆的电力导线串联耦合的保险丝元件。远程设备耦合到混合数据/电力电缆的第二端，用于从混合数据/电力电缆的数据导线接收数据信号和从第一混合数据/电力电缆的电力导线接收DC电压。远程设备包括与第一混合数据/电力电缆的电力导线串联耦合的限流电路，以在限流电路的输出端产生DC电压。远程设备还包括降压/升压转换器，耦合到限流电路的输出端以调整DC电压。也可为远程设备提供外部电源。

Description

网络设备及其操作方法、以及用于提供电力的系统
技术领域
本公开总体上涉及为远程设备供电的可插拔网络接口端口。
背景技术
计算系统可以包括多个计算模块和其他组件(存储器单元、数据路由器等)，其可与携带高带宽数字信号的光纤电缆互连。某些计算模块和系统组件(例如，计算和数据中心中的机架式计算模块)可与多条外部光纤电缆互连。
发明内容
根据本公开的一方面，提供了一种网络设备，包括：第一混合数据/电力电缆，包括在其第一端和第二端之间延伸的电力导线和数据导线，所述第一混合数据/电力电缆的所述第一端端接有第一连接器头，所述第一连接器头包括与所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线串联耦合的第一保险丝元件；和远程设备，被耦合到所述第一混合数据/电力电缆的所述第二端，用于从所述第一混合数据/电力电缆的所述数据导线接收数据信号和从所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线接收DC电压，其中所述第一混合数据/电力电缆的所述第二端端接有第二连接器头，并且其中所述第二连接器头包括存储所述第一混合数据/电力电缆的标识信息的第一存储元件，使得所述远程设备能够根据所述标识信息从所述第一混合数据/电力电缆选择性地接收电力，并且所述远程设备包括：限流电路，与所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线串联耦合以输出DC电压；和降压/升压转换器，被耦合到所述限流电路的输出端用于调整所述DC电压。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于提供电力的系统，包括具有电源的网络交换机，所述网络交换机耦合到如上所述的网络设备中的所述混合数据/电力电缆的所述第一端处的所述连接器头，所述电力交换机选择性地向所述混合数据/电力电缆的所述电力导线提供电力。
根据本公开的另一方面，提供了一种操作网络设备的方法，包括：询问安装在所述网络设备的第一插口中的第一混合数据/电力电缆的第一连接器头中的存储元件，以获得所述第一混合数据/电力电缆的标识信息；响应于所述第一混合数据/电力电缆的所述标识信息，通过所述第一混合数据/电力电缆的电力导线选择性地提供电力信号；在所述第一混合数据/电力电缆的所述第一连接器头中提供与所述电力导线串联的保险丝元件；询问安装在所述网络设备的第二插口中的第二混合数据/电力电缆的第一连接器头中的存储元件，以获得所述第二混合数据/电力电缆的标识信息；响应于所述第二混合数据/电力电缆的所述标识信息，通过所述第二混合数据/电力电缆的电力导线选择性地提供电力信号；和在所述第二混合数据/电力电缆的第二连接器头中提供与所述第二混合数据/电力电缆的所述电力导线串联的保险丝元件。
根据本公开的另一方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质有形地体现了指令，所述指令能够由硬件处理器执行以：询问耦合到网络设备的第一混合数据/电力电缆的存储元件，以获得所述第一混合数据/电力电缆的标识信息；响应于所述第一混合数据/电力电缆的所述标识信息，在所述第一混合数据/电力电缆的电力导线上选择性地提供电力信号；询问耦合到所述网络设备的第二混合数据/电力电缆的存储元件，以获得所述第二混合数据/电力电缆的标识信息；响应于所述第二混合数据/电力电缆的所述标识信息，在所述第二混合数据/电力电缆的电力导线上选择性地提供电力信号；和将来自所述第二混合数据/电力电缆的所述电力导线的所述电力信号与来自所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线的所述电力信号进行组合，以产生组合的电力信号。
附图说明
当与附图一起阅读时，从以下详细描述可以最好地理解本公开，其中：
图1A是根据一个实施例的包括远程设备的网络设备的方框图；
图1B是根据一个实施例的包括网络设备和远程设备的网络系统的方框图；
图2A和图2B是根据另一实施例的包括网络设备和远程网络设备组件的网络系统的方框图；
图3A-图3C是说明根据各种实施例的网络系统的示例配置的方框图；
图4A-图4C是根据一个实施例的操作网络系统的方法的方框图；和
图5是根据一个实施例的实现操作网络系统的方法的网络设备的方框图。
要强调的是，根据行业中的标准惯例，各种特征未按比例绘制。实际上，为了清楚地讨论或说明，各种特征的尺寸可以任意增加或减小。
具体实施方式
公开了以下要求保护的主题的说明性实施例。为了清楚起见，在本说明书中没有描述实际实施方式的所有特征。应当理解，在任何这样的实际实施方式的开发中，可以做出许多特定于实施方式的决策以实现开发者的特定目标，例如遵守与系统相关的约束和与业务相关的约束，这将因不同实施方式而异。而且，应当理解，这样的开发计划即使是复杂且费时，对于受益于本公开的本领域普通技术人员而言会是常规的任务。
如本文所用，冠词“一”旨在具有其在本专利领域中的普通含义，即“一个或多个”。在本文中，术语“约”在应用于值时通常表示在用于生成该值的设备的公差范围内，或者在某些实施例中，表示正或负10％，或正或负5％，或正或负1％，除非另有明确说明。此外，本文使用的术语“基本上”是指例如大部分或几乎全部或全部或在约51％至约100％的范围内的量。此外，本文中的实施例旨在仅是说明性的，是出于讨论目的而不是通过限制的方式呈现的。
此外，如本文所用，术语“电力导线(power conductor)”旨在指诸如电线、电缆、带、电迹线等的任何一个或多个导电元件，其能够将交流(“AC”)和/或直流(“DC”)电压从一点传导到另一点。
术语“数据导线(data conductor)”旨在指电的、光的或其他形式的任何一个或多个元件，其能够把诸如二进制信号形式数据之类的数据从一点传送到另一点。数据导线可以是单个导电元件或多个导电元件的形式，例如双绞线导线或复丝电线或电缆，或者可以是单个光信号导线的形式，例如光纤或多个光信号导线，例如包含两个或多个光纤的双工或多工光缆。
术语“整流器元件(rectifier element)”旨在指电力组件，诸如二极管、整流器、或诸如互补金属氧化物半导体(“CMOS”)电路之类的电路，其用于对电信号执行整流功能以允许电流仅在单方向上沿着包含所述整流器元件的导电路径流动。
“限流元件(current limiting element)”可以包括任何分立的电子组件，例如电阻器、二极管、整流器或晶体管，或其任何组合，或涉及其组合的电路，其用于对施加的电流执行限流功能。在一些实施例中，限流元件可以是包括晶体管和其他电路元件的有源电路，其用于允许电流自由流动，没有明显的电阻达到预定阈值，在该预定阈值以上，电流被增加的电阻所限制。
术语“保险丝元件(fuse element)”旨在指任何电力或电子元件，其用于执行限制功能，由此防止传导超过预定阈值的任何电压或电流。保险丝元件可以是金属元件，例如金属丝，其适于响应于所施加的过电压或过电流而物理地改变，正温度系数(“PTC”)设备，其响应于导致电阻加热的过电压或过电压而经受电阻的增加，或有源电路，其可以包括用于限制过电流或过电压的CMOS电路元件。
在本文的各种实施例中，诸如媒体转换器之类的远程网络设备可以连接至诸如网络交换机之类的计算设备的物理接口(例如端口)。所述物理接口可以是网络交换机的小型可插拔(SFP)插口。所述远程设备可以是媒体转换器，其用于在所述计算设备与一个或多个不与所述计算设备直接兼容的模块化(例如，SFP)收发器(例如长距离多模(“LRM”)收发器)之间建立数据传输兼容性。来自所述计算设备的电力可以供给所述远程设备，以给所述远程设备电路和耦合到所述远程设备的模块化收发器供电。但是，在所述计算设备和所述远程设备之间的连接中可能会出现电压降，从而无法为所述远程设备和模块化收发器供给足够的电力。
在实施例中，一条或多条混合数据和电力电缆(“混合数据/电力电缆(hybriddata/power cables)”)将所述计算设备连接到所述远程设备，每条混合数据和电力电缆具有至少一条电力导线和至少一条数据导线。混合数据/电力电缆可以包括与所述计算设备的物理端口兼容的连接器头。每条混合数据/电力电缆的至少一个连接器头，优选连接至所述计算设备的连接器头，包括保险丝元件。在一些实施例中，混合数据/电力电缆的一个或两个连接器头可以包括保险丝元件，其用于保护连接的设备免受电气故障或短路的影响，并防止通过该混合数据/电力电缆从一个设备到另一设备汲取超过预定量的电力。
另外，在各种实施例中，远程设备可以包括降压/升压转换器，其用于组合和调整(提升或降低)来自该一个或多个连接器混合数据/电力电缆的直流电压，以及可以为远程设备提供可选的附加电源，以补充供给该远程设备中的电压转换器的电力。在远程设备中可以提供整流器元件，以保护该计算设备不受该混合数据/电力电缆的电力导线上的过电压的影响。
此外，在各种实施例中，混合数据/电力电缆连接器头可以包括包含存储元件，其包含该混合数据/电力电缆的标识信息。该标识信息可由该混合数据/电力电缆连接的网络设备(例如交换机)访问。
图1A是根据一个或多个其他实施例的网络设备100的方框图，网络设备100包括具有混合数据/电力电缆108的远程设备106。在一些实施例中，远程设备106可以是用于启用诸如交换机的网络设备(图1中未示出)的媒体转换器。
混合数据/电力电缆108在第一端端接有第一连接器头112。第一连接器头112可以与小型可插拔(SFP)插口兼容。SFP插口被配置为接受模块化收发器的插入，例如用于与光纤电缆耦合的长距离多模(“LRM”)收发器。与SFP插口兼容的模块化收发器可以通过该SFP插口同时接收数据和电力信号。SFP插口还被配置为接受直连铜(“DAC”)电缆的连接器头的插入。DAC电缆由双轴铜线制成，并在每一端端接有连接器头，其提供直接与网络设备的插口(例如SFP插口)的数据连接。
如图1A所示，每条混合数据/电力电缆108可包括至少一条数据导线118和至少一条电力导线120。在图1B的实施例中，示出了正电力导线124和接地(GND)电力导线126。在各种实施例中，至少一条数据导线118可以包括一条或多条双轴电缆。
在混合数据/电力电缆108的第一连接器头112中，保险丝元件128与正电力导线124串联耦合。在各种实施例中，保险丝元件128可以是常规的金属丝保险丝。在其他实施例中，保险丝元件128可以是PTC自恢复保险丝元件。在其他实施例中，保险丝元件128可以是用于将电流/电压的传导限制在预定阈值之上的有源限流电路。
继续参考图1A，混合数据/电力电缆108的正电力导线124耦合到远程设备106中的限流电路132。在各种实施例中，限流电路132可以包括与正电力导线124串联的限流电路以防止混合数据/电力电缆108上的过电压传导被传导回连接器头112。限流电路132还可以保护混合数据/电力电缆108和与其耦合的设备不受远程设备106中的可能会导致远程设备106汲取超过预期量的电力的电气短路或其他故障的影响。
在图1A的实施例中，限流电路132的输出端138耦合到降压/升压转换器140。降压/升压转换器140可操作以调整(即，提升或降低)通过限流电路132后的混合数据/电力电缆108提供的电压，以向远程设备106的模块化插口142提供诸如3.3V的调整后的电压。在一些实施例中，降压/升压转换器可操作以补偿与连接器头112中的保险丝元件128相关联的电压降。
在各种实施例中，远程设备106的模块化插口142可包括SFP插口，其用于接受模块化收发器，例如可操作以在光纤电缆上发送和接收数据的LRM收发器，该光纤电缆可以是包含一条、两条或多条诸如发送光纤和接收光纤之类的光纤的双工光纤电缆。
诸如LRM收发器之类的模块化收发器可以连接以从网络设备的SFP插口接收电力和电子数字数据信号。模块化收发器可以将电子数字数据信号转换为耦合到所述模块化收发器的通过光纤电缆承载的光信号，并且所述SFP插口供给的电力为所述收发器供给电力以使电子信号转换为通过光纤电缆传输的光信号。另一方面，诸如DAC电缆之类的电缆可以连接诸如SFP插口之类的插口，以仅接收所述电子数字数据信号并且在导线上传导那些电子数字数据信号。
图1B是根据一个或多个其他实施例的网络系统101的方框图，网络系统101包括网络设备102和经由多条混合数据/电力电缆108耦合到所述网络设备102的远程设备106。与图1A的系统100的元件基本相同的图1B的网络系统101中的元件保留相同的附图标号。在一些实施例中，网络设备102可以是具有用于将网络设备102与其他网络组件连接的多个插口110的网络交换机。在一些实施例中，远程设备106可以是媒体转换器，其使诸如交换机之类的网络设备102能够与可能与网络设备102的插口110不兼容的其他网络设备通信。
在各种实施例中，网络设备可以参与任何网络数据传输操作，包括但不限于交换，路由、桥接或其组合。此外，网络设备可以从一个或多个网络的各个节点收集网络操作信息，包括网络流量负载信息、网络拓扑信息、网络使用信息等。此外，网络设备可以向所述一个或多个网络的各个节点发送命令以更改网络拓扑和路由，以实现各种网络效率和效能目标。本领域普通技术人员将理解，网络设备可以包括用于执行本文公开的发明的任何必要的硬件组件，包括但不限于：处理器、存储器、显示设备、输入设备、通信设备等。
如前所述，在图1B的实施例中，网络设备102经由至少一条混合数据/电力电缆108耦合到远程设备106。在图1B的实施例中，示出了两条混合数据/电力电缆108。每条混合数据/电力电缆108在第一端端接有第一连接器头112，其插入网络设备102的插口110中。在各种实施例中，每条混合数据/电力电缆108在第二端端接有第二连接器头114，其插入远程设备106的插口116中。
在一些实施例中，网络设备102的插口110和远程设备106的插口116可以是SFP插口，如上所述，其被配置为接受模块化收发器(例如用于与光纤电缆耦合的LRM收发器)的插入。
在一些实施例中，诸如在图1A的实施例中所示，混合数据/电力电缆108可以硬线连接到远程设备106，从而不需要每条混合数据/电力电缆108的一端处的插口116和第二连接器头114。
如图1B所示，每条混合数据/电力电缆108可包括至少一条数据导线118和至少一条电力导线120。在图1B的实施例中，示出了正电力导线124和接地(GND)电力导线126。在各种实施例中，所述至少一条数据导线118可以包括一条或多条双轴电缆。
在每条混合数据/电力电缆108的第一连接器头112中，保险丝元件128与正电力导线124串联耦合。在各种实施例中，保险丝元件128可以是常规的金属丝保险丝。在其他实施例中，保险丝元件128可以是PTC自恢复保险丝元件。在其他实施例中，保险丝元件128可以是有源限流电路，其用于将电流/电压的传导限制在预定阈值之上。类似的保险丝元件130可以与混合数据/电力电缆108的正电力导线124串联设置在耦合到远程设备106的混合数据/电力电缆108的第二连接器头114中。
继续参考图1B中，混合数据/电力电缆108的正电力导线124各自耦合至远程设备106中的限流电路132。在各种实施例中，限流电路132组合混合数据/电力电缆108的正电力导线124上供给的电力，并且可以包括与每条正电力导线124串联的限流电路133，以防止将混合数据/电力电缆108上的过电压传导回网络设备102。在其他实施例中，限流电路132可以包括有源电路，其用于平衡通过混合数据/电力电缆108传输的电流，以防止过量电流和/或电压触发每条混合数据/电力电缆108的第一连接器头112和第二连接器头114中的保险丝元件128。
可以从外部电源136向远程设备106提供限流电路132的附加输入端134。在各种实施例中，外部电源136可以是通过USB连接器提供电力的通用串行总线(USB)输入端。附加输入端134上的外部电力被施加到限流电路132，并且在图1B的实施例中与限流电路133串联耦合。各个限流电路133的输出在输出端138处被组合，因此反映了可从混合数据/电力电缆108和/或附加输入端134接收的组合电压。
在图1B的实施例中，限流电路132的输出端138耦合到降压/升压转换器140。降压/升压转换器140可操作以调整(即，提升或降低)通过限流电路132后的混合数据/电力电缆108和外部电源136提供的组合电压以向远程设备106的一个或多个模块化插口142提供诸如3.3V的调整后的电压。
在各种实施例中，远程设备106的模块化插口142可包括SFP插口，其用于接受模块化收发器，例如，如图1B所示的收发器144。在一些实施例中，收发器144可以是可操作以在光纤电缆上发送和接收数据的LRM收发器，该光纤电缆可以是包含一条、两条或多条诸如发送光纤和接收光纤之类的光纤的双工光纤电缆。
继续参考图1B，网络设备102的操作可以由中央处理单元(“CPU”)146控制，其根据存储在附加存储器148中的程序指令进行操作。此外，在第一连接器头112处耦合到网络设备102的数据导线118可以耦合到诸如专用集成电路(“ASIC”)150之类的处理电路。ASIC150也可以耦合到CPU 146。如图1B所示，网络设备102可以包括用于向网络设备102以及附接到网络设备的混合数据/电力电缆108的电力导线120提供电力的电源152。
在实施例中，在远程设备106内，从收发器144接收的数据可以在被应用到混合数据/电力电缆108之前通过电子色散补偿(EDC)电路154进行处理。由EDC电路154进行的EDC处理可以补偿由于附接到收发器144的光纤电缆中的光色散而发生的数据失真。
如图1B所示，远程设备106可以包括用于控制远程设备106的操作的CPU156。CPU156可以耦合到包含用于CPU 156的程序指令的存储器158。
图2A和图2B一起是根据一个或多个其他实施例的网络系统200的方框图。网络系统200包括网络设备202和经由多条混合数据/电力电缆208耦合到所述网络设备202的远程设备206。在一些实施例中，网络设备202可以是具有多个用于连接网络设备202和其他网络组件的插口210的网络交换机。在一些实施例中，远程设备206可以是媒体转换器，其使诸如交换机之类的网络设备202能够与可能与网络设备202的插口210不兼容的其他网络设备通信。
如上所述，在图2A和图2B的实施例中，网络设备202通过至少一条混合数据/电力电缆208耦合到远程设备206。在图2A和图2B的实施例中，示出了两条混合数据/电力电缆208。每条混合数据/电力电缆208在第一端端接有第一连接器头212，其插入网络设备202的插口210中。在各种实施例中，每条混合数据/电力电缆208在第二端端接有第二连接器头214，其插入远程设备206的插口216中。
在一些实施例中，如上所述，参考图1，网络设备202的插口210和远程设备206的插口216可以是小型可插拔(“SFP”)插口。同样如前所述，与SFP插口兼容的模块化收发器可以通过SFP插口接收数据和电力信号。SFP插口还被配置为接受DAC电缆的连接器头的插入。
在一些实施例中，尽管在图2A和图2B的实施例中未示出，但是混合数据/电力电缆208可以硬线连接到远程设备206中，从而不需要每条混合数据/电力电缆208一端的插口216和第二连接器头214。
如图2A和图2B所示，每条混合数据/电力电缆208可包括至少一条数据导线218和至少一条电力导线220。在图2A和图2B的实施例中，示出了正电力导线224和接地(GND)电力导线226。在各种实施例中，至少一条数据导线218可以包括一条或多条双轴电缆222。
在每条混合数据/电力电缆208的第一连接器头212中，保险丝元件228与正电力导线224串联耦合。在各种实施例中，保险丝元件228可以是常规的金属丝保险丝。在其他实施例中，保险丝元件228可以是PTC自恢复保险丝元件。在其他实施例中，保险丝元件228可以是有源限流电路，其用于将电流/电压的传导限制在预定阈值之上。除了每条混合数据/电力电缆的第一连接器头212中的保险丝元件228之外，类似的保险丝元件230可以与混合数据/电力电缆208的正电力导线224串联设置在耦合到远程设备206的混合数据/电力电缆208的第二连接器头214中。保险丝元件228和保险丝元件230可以保护网络设备202免受在混合数据/电力电缆208的电力导线220上发生的过电压或过电流的影响。
继续参照图2A和图2B，混合数据/电力电缆208的正电力导线224各自耦合到远程设备206中的限流电路232。在各种实施例中，限流电路232将混合数据/电力电缆208的正电力导线224上的电力信号组合，并且可以包括与每条正电力导线224串联的限流元件233(在图2A和图2B中指定为“CL”)，以防止混合数据/电力电缆208上的过电压传导被传导回网络设备202。在其他实施例中，限流电路232可以包括有源电路，其用于平衡通过混合数据/电力电缆208传输的电流，以防止过量电流和/或电压触发每条混合数据/电力电缆208的第一连接器头212和第二连接器头214中的保险丝元件228，或平衡来自混合数据/电力电缆208的电流。
可以从外部电源236向远程设备206提供限流电路232的附加输入端234。在各种实施例中，外部电源236可以是通过USB连接器提供电力的通用串行总线(USB)输入端。附加输入端234上的外部电力施加到限流电路232，并且在图2A和图2B的实施例中与限流元件233串联耦合。
在图2A和图2B的实施例中，限流电路232的输出端238耦合到降压/升压转换器240。降压/升压转换器240可操作以调整(即，提升或降低)通过限流电路232后的混合数据/电力电缆208和外部电源236提供的组合电压以向远程设备206的一个或多个模块化插口242提供诸如3.3V的调整后的电压。
在各种实施例中，远程设备206的模块化插口242可包括SFP插口，其用于接受模块化收发器，例如，如图2A和图2B所示的收发器244。收发器244可以是可操作以在诸如图2A和图2B所示的光纤电缆270和光纤电缆272之类的光缆上发送和接收数据的LRM收发器，所述光缆可以是包含一条、两条或多条诸如发送光纤和接收光纤之类的光纤的双工光缆。光纤电缆270和光纤电缆272可将收发器244与LRM终端设备274耦合。
继续参考图2A和图2B，网络设备202的操作可以由CPU 246控制，其根据存储在附加存储器248中的程序指令进行操作。此外，在第一连接器头212耦合到网络设备202的数据导线218可以耦合到处理电路，例如ASIC250。ASIC250也可以耦合到CPU 246。如图2A所示，网络设备202可以包括用于向网络设备202以及附接到网络设备的混合数据/电力电缆208的电力导线220提供电力的电源252。
如图2A和图2B所示，每条混合数据/电力电缆208的第一连接器头212可以包括存储设备，例如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)254，其可以耦合到网络设备202的CPU246。在各种实施例中，EEPROM 254可以存储标识混合数据/电力电缆的特性的信息。EEPROM254可由CPU 246访问，以便CPU 246根据插入网络设备202的插口210中的混合数据/电力电缆208的特性来控制网络设备202的操作。因此，例如，CPU 246可以询问第一连接器头212的EEPROM 254以确定电缆208是从电源252向其供电的混合数据/电力电缆。响应于标识信息，CPU 246可以选择性地控制网络设备202以通过混合数据/电力电缆208的电力导线220提供电力。
继续参考图2A和图2B，远程设备206的操作可以由中央处理单元(CPU)256控制，其根据存储在附加存储器258中的程序指令进行操作。
在实施例中，在远程设备206内，从收发器244接收的数据可以在应用到混合数据/电力电缆208之前通过电子色散补偿(EDC)电路268进行处理。由EDC电路268进行的EDC处理可以补偿由于附接到收发器244的光纤电缆270和光纤电缆272中的光色散而产生的数据失真。
如图2A和图2B所示，远程设备206可以包括用于控制远程设备206的操作的CPU256。CPU256可以耦合到包含用于CPU 256的程序指令的存储器258。在各种实施例中，插入到远程设备206的插口216中的第二连接器头214可以包括存储设备，例如图2A和图2B所示的EEPROM 260，其包含混合数据/电力电缆208的标识信息。在实施例中，CPU 256可以经由电路间通信线262耦合至EEPROM 260，以使CPU 256能够询问EEPROM 260，从而获得插入到远程设备206的插口216中的混合数据/电力电缆208的标识信息。响应于该标识信息，远程设备206可以选择性地从混合数据/电力电缆208的电力导线220接收电力。
在图2A和图2B的实施例中，电压监控器276可以用线路278耦合到限流电路232的各个输入端。电压监控器276可以经由接线与远程设备206的CPU 256通信，并且可以包括用于调整与限流电路232配合的电力的有源电路，以避免在限流电路232的输出端238出现过电压或过电流。电压监控器276可通过接线280与CPU 256配合以实现所需的负载平衡。
另外，可以在降压/升压转换器240和模块化插口242的电力输入端284之间提供反向电流阻断器电路282。反向电流阻断器电路282可以包括整流器元件(例如二极管)，用于防止来自插口242的反向电流干扰降压/升压转换器240的操作。反向电流阻断器电路282还可以执行限流功能，以防止附加收发器244汲取过高电流。另外，可以为EDC电路254和CPU256提供电源转换电路286以确保提供适当的电力等级。
图3A-图3C示出了根据各种实施例的连接网络设备与远程设备的混合数据/电力电缆的不同配置的实施例。如将要描述的，在这些实施例的每一个实施例中，交换机通过混合数据/电力电缆、电力电缆和数据电缆的某种组合耦合到媒体控制器。应当理解，在图3A-图3C的实施例中示出的交换机和媒体转换器仅是说明性的，并且可以如这些实施例中所示耦合除交换机之外的网络设备和除媒体转换器之外的远程设备。此外，尽管在图3A-图3C中用于连接设备之间的电缆的插口是SFP插口，但是在其他实施例中，这些插口可以是不同类型的。
在图3A中，交换机302通过两条混合数据/电力电缆306和308连接到媒体转换器304。在该实施例中，混合数据/电力电缆306的第一端连接到交换机302的第一SFP插口310。混合数据/电力电缆306在第二端耦合到媒体转换器304的SPF插口312。此外，混合数据/电力电缆308在第一端耦合到交换机302的第二SFP插口314，在第二端耦合到媒体转换器304的第二SFP插口316。将一对LRM收发器318和320插入媒体转换器304中以提供对相应的一对光纤电缆322和324的附接。如图3A所示的设置，通过两条混合数据/电力电缆306和308可提供用于媒体转换器304以及用于LRM收发器318和LRM收发器320的电力。混合数据/电力电缆306上的数据可以通过媒体转换器304转换，以通过LRM收发器318和光缆322进行传输，而混合数据/电力电缆308上的数据可以通过媒体转换器304转换，以通过LRM收发器320和光缆324进行传输。
转到图3B，在该实施例中，交换机302通过混合数据/电力电缆326和电力电缆328耦合到媒体转换器304。特别地，混合数据/电力电缆326在第一端耦合到交换机302的第一SFP插口310，并且在第二端耦合到媒体转换器304的第一SFP插口312。电力电缆328在第一端耦合到交换机302的第二SFP插口314，并且在第二端耦合到媒体转换器304的第二SFP插口316。在该实施例中，单个LRM收发器318耦合到媒体转换器以连接到第一光缆322。在此设置中，通过混合数据/电源线326和电力电缆328可提供用于媒体转换器304和用于LRM收发器318的电力。
转到图3C，在该实施例中，交换机302通过混合数据/电力电缆334耦合到媒体转换器304。特别地，数据电缆334在第一端耦合到交换机302的第一SFP插口310，并且在第二端耦合到媒体转换器304的第一SFP插口312。但是，在该实施例中，SFP插口310和SFP插口312之间的通过混合数据/电力电缆334传导的电力可能不足以供给媒体转换器304和收发器318。交换机302的第二SFP插口314和媒体转换器304的第二SFP插口316之间没有提供接线。LRM收发器318耦合到媒体转换器304以连接到第一光缆322。在此设置中，由于经由数据电缆334提供给媒体转换器304的电力可能不足，因此外部电源332耦合到媒体转换器以为媒体转换器304和收发器318提供电力。
参考图4A-图4C，示出了根据一个或多个实施例的操作网络系统的方法400的流程图。在该实施例中，在方框402中，询问安装在网络设备的第一插口中的第一混合数据/电力电缆的第一连接器头的存储元件，以获得该第一混合数据/电力电缆的标识信息。在一些实施例中，方框402可以由网络设备(例如，图2A和图2B的实施例中的网络设备202和第一混合数据/电力电缆208的第一连接器头212)的CPU(例如，图2A和图2B的实施例中的CPU 246)来实现。
在图4A的方框404中，响应于在方框402中获得的标识信息，将电力信号选择性地施加于该第一混合数据/电力电缆的电力导线上。接下来，在方框406中，在该第一混合数据/电力电缆的第一连接器头中提供与该混合数据/电力电缆的电力导线串联的保险丝元件，例如图2A和图2B的实施例中的保险丝元件228。
在图4A的方框408中，将该第一混合数据/电力电缆的第二连接器头安装在远程设备的第一插口中。在图2A和图2B中示出了这种情况的示例，其中第一混合数据/电力电缆208的第二连接器头214安装在远程设备106的插口216中。
在图4A的方框410中，将该第一混合数据/电力电缆的电力导线上的电力信号供给远程设备。在图4B的方框412中，询问第二混合数据/电力电缆的第一连接器头中的存储元件，以获得该第二混合数据/电力电缆的标识信息，并且在图4B的方框414中，将电力信号选择性地施加到第二混合数据/电力电缆中的电力导线。这在上面参考图2A和图2B的实施例进行了描述。
在图4B的方框416中，在该第二混合数据/电力电缆的该第一连接器头中提供保险丝元件，该保险丝元件与该第二混合数据/电力电缆的电力导线串联。再次，这参考图2A和图2B的实施例进行了描述。在图4B的方框418中，也如参照图2A和图2B的实施例进行了描述，将该第二混合数据/电力电缆的第二连接器头安装在该远程设备的第二插口中。
在图4B的方框420中，将该第一混合数据/电力电缆和该第二混合数据/电力电缆的各个电力导线上的电力信号进行组合。在图2A和图2B中示出了这种情况的示例，其中在限流电路232的输出端238组合第一混合数据/电力电缆208和第二混合数据/电力电缆208的电力导线224。在图4C的方框422中，来自第一混合数据/电力电缆和第二混合数据/电力电缆的电力导线的组合的电力信号可以可选地与来自外部电源的电力信号组合。在图2A和图2B的实施例中，将外部电源236供给限流电路232，并且在限流电路232的输出端238与混合数据/电力电缆电力信号组合。
在图4C的方框424中，将组合的来自第一混合数据/电力电缆和第二混合数据/电力电缆的电力导线的电力信号连同可选择提供的外部电力信号提供给降压/升压转换器。这在图2A和图2B的实施例中示出，其中来自限流电路232的输出238应用于降压/升压转换器240的输入。
最后，在图4C的方框426中，将由所述降压/升压转换器产生的调整后的电力信号提供给耦合到远程设备的收发器。在图2A和图2B的实施例中，来自所述降压/升压转换器的输出通过反向电流阻断器282应用于耦合到远程设备206的收发器244。
图5是根据一个或多个公开实施例的实现操作方法的网络设备500的方框图。网络设备500包括至少一个处理器502和机器可读存储介质504。如图所示，机器可读存储介质504可以存储指令，该指令由处理器502执行时(直接地或经由仿真/虚拟化)使硬件处理器502在计算资源的系统存储器中执行一种或多种公开的方法。
在图5的实施例中，在方框506中，机器可读存储介质504包含指令，其用于使处理器502询问安装在网络设备的第一插口中的混合数据/电力电缆的第一连接器中的存储元件，以获得第一混合数据/电力电缆的信息。在图2A和图2B的实施例中，基于存储器248中的指令操作的网络设备202中的CPU 246可以询问第一混合数据/电力电缆208的存储元件(EEPROM 254)以获得第一混合数据/电力电缆208的标识信息。
在图5的实施例中的方框508表示用于通过第一混合数据/电力电缆的电力导线选择性地提供电力信号的存储指令。再次，在图2A和图2B的实施例中的CPU 246响应于由EEPROM 254获得的来自第一混合数据/电力电缆208的标识信息可以使电力信号选择性地施加于所述第一混合数据/电力电缆208。
本公开中的实施例可以涉及非暂时性计算机可读介质，其存储计算机可执行指令，并且可由访问该计算机可读介质的计算机的一个或多个处理器执行。计算机可读介质可以是可由计算机访问的任何可用介质。举例来说，这样的计算机可读介质可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除/可编程只读存储器(EEPROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁性存储设备，或可用于以指令或数据结构形式携带或存储所需程序代码并且可由计算机访问的任何其他介质。如本文中所使用，磁盘和光盘包括光盘(“CD”)、激光盘、光碟、数字多功能光盘(“DVD”)、软盘和光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光光学地复制数据。
还应注意，本文主题的软件实现方面通常在某种形式的程序存储介质上编码或在某种类型的传输介质上实现。所述程序存储介质是非暂时性介质，并且可以是磁性的(例如，软盘或硬盘驱动器)或光学的(例如，光盘只读存储器或“CD ROM”)，并且可以是只读的或随机存取的。类似地，所述传输介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤或本领域已知的一些其他合适的传输介质。所要求保护的主题不受任何给定实施方式的这些方面的限制。
为了说明的目的，前述描述使用特定术语来提供对本公开的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，为了实践本文所述的系统和方法，不需要具体细节。为了说明和描述的目的，呈现了具体实施例的前述描述。这些描述并非旨在穷举或将本公开限制为所描述的确切形式。鉴于上述教导，许多修改和变化是可能的。示出并描述实施例是为了最好地解释本公开的原理及实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够最佳地利用本发明以及具有适合于预期的特定用途的各种修改的各种实施例。本公开的范围旨在由下面的权利要求及其等同物限定。

Claims (18)

1.一种网络设备，包括：
第一混合数据/电力电缆，包括在其第一端和第二端之间延伸的电力导线和数据导线，所述第一混合数据/电力电缆的所述第一端端接有第一连接器头，所述第一连接器头包括与所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线串联耦合的第一保险丝元件；和
远程设备，被耦合到所述第一混合数据/电力电缆的所述第二端，用于从所述第一混合数据/电力电缆的所述数据导线接收数据信号和从所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线接收DC电压，其中所述第一混合数据/电力电缆的所述第二端端接有第二连接器头，并且其中所述第二连接器头包括存储所述第一混合数据/电力电缆的标识信息的第一存储元件，使得所述远程设备能够根据所述标识信息从所述第一混合数据/电力电缆选择性地接收电力，并且所述远程设备包括：
限流电路，与所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线串联耦合以输出DC电压；和
降压/升压转换器，被耦合到所述限流电路的输出端用于调整所述DC电压。
2.根据权利要求1所述的网络设备，其中：
所述降压/升压转换器将调整后的所述DC电压提供给所述远程设备的用于接纳模块化收发器的插口。
3.根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述远程设备还包括输入端，所述输入端用于从外部电源接收电力，以在所述限流电路中与来自所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线的所述DC电压组合。
4.根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述第一连接器头还包括第二存储元件，所述第二存储元件存储所述第一混合数据/电力电缆的标识信息。
5.根据权利要求1所述的网络设备，其中，所述第二连接器头包括与所述电力导线串联的第二保险丝元件。
6.根据权利要求1所述的网络设备，还包括：
第二混合数据/电力电缆，包括在其第一端和第二端之间延伸的电力导线和数据导线，所述第二混合数据/电力电缆的所述第一端端接有第一连接器头，所述第二混合数据/电力电缆的所述第一连接器头包括与所述电力导线串联耦合的保险丝元件；
其中，所述远程设备被耦合到所述第二混合数据/电力电缆的所述第二端，以从所述第二混合数据/电力电缆的所述电力导线接收电力信号；并且
其中，所述限流电路将来自所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线的所述电力信号与来自所述第二混合数据/电力电缆的所述电力导线的所述电力信号组合以产生组合的电力信号。
7.根据权利要求6所述的网络设备，还包括：
与所述数据导线串联的电子色散补偿电路。
8.一种用于提供电力的系统，包括具有电源的网络交换机，所述网络交换机耦合到权利要求3所述的网络设备中的所述混合数据/电力电缆的所述第一端处的所述连接器头，所述电力交换机选择性地向所述混合数据/电力电缆的所述电力导线提供电力。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述标识信息可由所述网络交换机访问。
10.一种操作网络设备的方法，包括：
询问安装在所述网络设备的第一插口中的第一混合数据/电力电缆的第一连接器头中的存储元件，以获得所述第一混合数据/电力电缆的标识信息；
响应于所述第一混合数据/电力电缆的所述标识信息，通过所述第一混合数据/电力电缆的电力导线选择性地提供电力信号；
在所述第一混合数据/电力电缆的所述第一连接器头中提供与所述电力导线串联的保险丝元件；
询问安装在所述网络设备的第二插口中的第二混合数据/电力电缆的第一连接器头中的存储元件，以获得所述第二混合数据/电力电缆的标识信息；
响应于所述第二混合数据/电力电缆的所述标识信息，通过所述第二混合数据/电力电缆的电力导线选择性地提供电力信号；和
在所述第二混合数据/电力电缆的第二连接器头中提供与所述第二混合数据/电力电缆的所述电力导线串联的保险丝元件。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
将所述第一混合数据/电力电缆的第二连接器头安装在远程设备的第一插口中；
将来自所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线的所述电力信号提供给所述远程设备。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在所述第一混合数据/电力电缆的所述第二连接器头中提供与所述电力导线串联的保险丝元件。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
从所述第二连接器头中的第二存储元件获得所述第一混合数据/电力电缆的标识信息。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括：
将所述第二混合数据/电力电缆的第二连接器头安装在所述远程设备的第二插口中；
将来自所述第二混合数据/电力电缆的所述电力导线的所述电力信号与来自所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线的所述电力信号进行组合，以产生组合的电力信号。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
将所述组合的电力信号施加到降压/升压转换器以调整所述组合的电力信号。
16.根据权利要求10所述的方法，还包括：
将来自所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线的所述电力信号与来自外部电源的电力信号进行组合。
17.根据权利要求11所述的方法，还包括：
将来自所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线的所述电力信号提供给被耦合至所述远程设备的数据收发器。
18.一种非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质有形地体现了指令，所述指令能够由硬件处理器执行以：
询问耦合到网络设备的第一混合数据/电力电缆的存储元件，以获得所述第一混合数据/电力电缆的标识信息；
响应于所述第一混合数据/电力电缆的所述标识信息，在所述第一混合数据/电力电缆的电力导线上选择性地提供电力信号；
询问耦合到所述网络设备的第二混合数据/电力电缆的存储元件，以获得所述第二混合数据/电力电缆的标识信息；
响应于所述第二混合数据/电力电缆的所述标识信息，在所述第二混合数据/电力电缆的电力导线上选择性地提供电力信号；和
将来自所述第二混合数据/电力电缆的所述电力导线的所述电力信号与来自所述第一混合数据/电力电缆的所述电力导线的所述电力信号进行组合，以产生组合的电力信号。
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