CN117750250A - 一种网络设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种网络设备，包括光模块、功率管理模块、内部电源及外壳，其中：所述光模块包括至少一个数据接口，所述至少一个数据接口用于连接数据插头进行光模块与外部设备之间的光信号传输；所述功率管理模块与所述内部电源连接，所述功率管理模块包括用于连接供电插头的至少一个供电接口，所述功率管理模块将所述内部电源提供的总功率分发到所述供电插头连接的所述外部设备；所述至少一个所述数据接口以及所述至少一个所述供电接口设置在所述外壳的前面板上。本申请提供的网络设备使用小尺寸的供电接口单独进行供电，使供电功能和数据传输功能互不干扰，同时解决现有网络设备无法同时远距离传输数据和远距离供电的问题。

Description

一种网络设备

技术领域

本申请涉及通信电子领域，尤其涉及一种网络设备。

背景技术

经济的发展催生了一大批大中型企业，同时随着信息技术发展，对信息传输的需求越来越多样化，因而网络承载的数据及终端设备越来越多，这些终端设备在办公、生产、安全监控等场景起重要作用。交换机的功能是连接计算机、服务器、网络打印机、网络摄像头、网络电话(英文：Internet Phone，缩写为IP)等终端设备，并实现与其它交换机、无线接入点、路由器、网络防火墙等网络设备的互联，从而构建局域网络，实现所有设备之间的通信。

局域网的核心设备是交换机，一般采用支持对网线供电的交换机来实现局域网内信息交换功能和供电功能。因为企业办公楼、生产车间、产业园区面积都比较大，这就对局域网的传输距离提出了新的要求。

现有的支持有源以太网(英文：Power Over Ethernet，缩写为POE)供电的交换机，采用RJ45网口用于级联传输信号以及支持POE供电，它的最大传输及供电距离受限于802.3以太网标准的100米，市面上也有部分公司支持超过100米传输的产品，大多是采用提高电压的方式，但也无法突破300米。当传输距离超过100米，就需要采用一级网络设备中继或者汇聚转发，这样就限制了整个网络的灵活扩展及维护的便利性，同时也增加网络建设成本。

若使用光纤交换机，整网采用全光网络，网络节点设备间通过光纤连接，节点设备供电采用本地220V取电，虽然级联距离可到10Km或者更远，但无法给终端设备供电，且信号在进出网络时，需要在节点设备进行电/光和光/电的变换。而每次扩展设备节点需要强电施工，且整网设备供电为强电系统，灵活扩展性不好，不利于统一管理，整网设备可管理差。

申请内容

本申请提供一种网络设备，使用SFP光模块接口传输数据，同时使用小尺寸供电接口，解决现有交换机无法同时实现远距离传输数据和远距离供电的问题。

本申请提供一种网络设备，包括光模块、功率管理模块、内部电源及外壳，其中：

所述光模块包括至少一个数据接口，所述至少一个数据接口用于连接数据插头进行光模块与外部设备之间的光信号传输；

所述功率管理模块与所述内部电源连接，所述功率管理模块包括用于连接供电插头的至少一个供电接口，所述功率管理模块将所述内部电源提供的总功率分发到所述供电插头连接的所述外部设备；

所述至少一个所述数据接口以及所述至少一个所述供电接口设置在所述外壳的前面板上。

在一个或多个实施例中，所述至少一个供电接口与所述至少一个数据接口以分层的方式布置在所述前面板上，且所述前面板上包括至少一层供电接口层，及至少一层数据接口层。

在一个或多个实施例中，所述至少一层供电接口层及至少一层数据接口层中，任一不同的供电接口层与任一不同的数据接口层相邻且组成一组接口层。

在一个或多个实施例中，所述前面板上包括两组接口层，且所述两组接口层中的数据接口层相邻。

在一个或多个实施例中，各组接口层中的第一设定数量的数据接口和第二设定数量的供电接口为一组接口，各组接口分别连接通过卡座固定的所述第一设定数量的数据插头和所述第二设定数量的供电插头。

在一个或多个实施例中，若所述第一设定数量为1，所述第二设定数量为1，则任一组接口层中的一个数据接口和一个供电接口相邻。

在一个或多个实施例中，各数据插头一侧带有解锁拉条；所述卡座包括所述第一设定数量的第一卡槽和所述第二设定数量的第二卡槽，各第一卡槽与其固定的数据插头外形相匹配，各第二卡槽与其固定的供电插头的外形相匹配。

在一个或多个实施例中，所述外壳包括上扣板、下扣板、左扣板、右扣板、上下扣板连接器以及后面板，所述光模块的数量为至少一个，至少一个光模块通过光笼子设置在所述下扣板上，通过所述上下扣板连接器连接所述上扣板和所述下扣板形成带开口的所述外壳，所述前面板包括与所述上扣板一体设置有一层供电接口层的第一区域、作为所述光笼子的一个侧面设置有两层数据接口层的第二区域、及与所述下扣板一体设置有另一层供电接口层的第三区域。

在一个或多个实施例中，所述上下扣板连接器为具有通流能力的连接器或铜排线。

在一个或多个实施例中，所述数据接口采用小型可热插拔SFP接口，所述数据插头采用LC型连接器。

本申请提供的网络设备，具有以下有益效果：

本申请提供一种网络设备，在现有的光交换机基础上，改变内部模块和架构，使用数据接口连接光纤实现远距离传输数据以及单独的小尺寸供电接口，可实现对多个外部设备的远距离传输和远距离供电。同时，使用独立的数据接口和供电接口，使网络设备的传输信号功能和供电功能两种功能互不干扰，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的网络设备中光模块和功率管理模块示意图；

图2为本申请实施例提供的供电接口层在前面板的上层时的示意图；

图3为本申请实施例提供的供电接口层在前面板的下层时的示意图；

图4为本申请实施例提供的交叉设置供电接口层和数据接口层时的示意图；

图5为本申请实施例提供的优选实施例中网络设备的前视内部结构图；

图6为本申请实施例提供的优选实施例中的网络设备的前面板示意图；

图7为本申请实施例提供的优选实施例中使用的卡座示意图；

图8为本申请实施例提供的优选实施例中卡座与数据插头和供电插头的形状适配示意图；

图9为本申请实施例提供的优选实施例中的同一竖直方向的两组接口通过卡座连接对应插头的示意图；

图10为本申请实施例提供的优选实施例中网络设备的后视内部结构图；

图11为本申请实施例提供的优选实施例中网络设备的俯视图；

图12为本申请实施例提供的优选实施例中网络设备的正面侧方向俯视图；

图13为本申请实施例提供的优选实施例中网络设备的背面侧方向俯视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

经济的发展催生了一大批大中型企业，同时随着信息技术发展，对信息传输的需求越来越多样化，因而网络承载的数据及终端设备越来越多，这些终端设备在办公、生产、安全监控等场景起重要作用。交换机的功能是连接计算机、服务器、网络打印机、网络摄像头、IP电话等终端设备，并实现与其它交换机、无线接入点、路由器、网络防火墙等网络设备的互联，从而构建局域网络，实现所有设备之间的通信。

局域网的核心设备是交换机，局域网的交换机可以在它的多个端口之间建立多个并发连接。所有端口平时都不连通，当端口之间需要通信时，交换机能同时连通许多端口，使每一对端口都能像独占通信媒体那样无冲突的传输数据，通信完成后断开连接。由于消除了公共的通信媒体，每个站点独自使用一条链路，不存在冲突问题，可以提高用户的平均数据传输速率，即容量得以扩大。

在很多场合，因为不方便部署电源或者部署电源成本过高及提高用电安全等，一般采用POE交换机，使用网线传输数据的同时进行供电，来实现各终端设备之间的信息交换功能和对终端设备的供电功能。和普通交换机相比，POE供电的交换机在为一些基于网际互连协议的终端，如IP电话、无线局域网接入点、网络摄像机等传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流电，因此不用再进行电源布线，对整个网络而言可靠性更高。

因为企业办公楼、生产车间、产业园区面积都比较大，这就对局域网的传输距离提出了新的要求。现有的交换式局域网的核心部件是RJ45网口用于级联传输信号以及POE供电的交换机，它的最大传输及供电距离受限于802.3以太网标准的100米，市面上也有部分公司支持超过100米传输的产品，但也无法突破300米。

POE交换机的供电距离是由数据信号的传输距离决定的，单纯的电力是可以传输很远的，但是数据信号的稳定传输距离受限于信号通过网线传输时的电高速信号衰减和网线质量因素，因此传输距离若仍需提高，则需要牺牲传输速率，采用这种方法并不能提供高带宽，带宽被压缩不便于数据如监控图像的高清流畅传输。

当POE交换机的供电距离超过100米，为保证传输质量就需要采用一级网络设备中继或者汇聚转发，这样就限制了整个网络的灵活扩展及维护的便利性，同时也增加网络建设成本。

若使用光纤交换机，整网采用全光网络，网络节点设备间通过光纤连接，节点设备供电采用本地220V取电，虽然级联距离可到10Km或者更远，但无法给终端设备供电，且信号在进出网络时，需要在节点设备通过光模块进行电/光和光/电的变换。而每次扩展设备节点需要强电施工，且整网设备供电为强电系统，灵活扩展性不好，不利于统一管理，整网设备可管理差。

鉴于上述问题，本申请提出一种网络设备，可以使用比传统交换机的网线更粗的铜线通过供电接口，实现单独为外部设备进行远距离供电的功能，同时使用光纤通过数据接口实现远距离传输数据的功能，独立设计的供电接口和数据接口之间互不干扰，可靠性高。

本申请提供网络设备，如图1所示，包括光模块、功率管理模块、内部电源及外壳，其中：

所述光模块，包括至少一个数据接口，所述至少一个数据接口用于连接数据插头进行光模块与外部设备之间的光信号传输；

所述功率管理模块与所述内部电源连接，所述功率管理模块包括用于连接供电插头的至少一个供电接口，所述功率管理模块将所述内部电源提供的总功率分发到所述供电插头连接的所述外部设备；

所述至少一个所述数据接口以及所述至少一个所述供电接口设置在所述外壳的前面板的不同部位。

本实施例的光模块可选具有两个光纤接口的小型可热插拔(英文：Small Form-factor Pluggable，缩写为SFP)光模块，每个SFP光模块被插入到光笼子后设置在下扣板上，光笼子对SFP光模块起到保护固定的作用，所述光笼子可以包含一个光模块，也可以包含多个光模块。具有两个光纤接口的SFP光模块，可以实现接收和发送数据分离，实现全双工信号传输，减少光纤接口的复杂性。本实施例将SFP光模块的两个光纤接口称为数据接口或者光口。

本实施例的功率管理模块采用type-c插座式接口作为供电接口，type-c插座式接口是一种体积小、支持功率大的连接器，可以连接type-c插头向外部设备供电，同时，因为type-c插座式接口尺寸小，所以占用面板空间小，相比传统交换机，同样的面板空间下，可以实现更高密度的对外部设备供电。

在一个或多个实施例中，所述光模块和所述功率管理模块的数量为多个时，所述多个光模块和所述功率管理模块可并排设置，也可分层上下放置。

在一个或多个实施例中，所述至少一个供电接口与所述至少一个数据接口以分层的方式布置在所述前面板上，且所述前面板上包括至少一层供电接口层，及至少一层数据接口层，所述供电接口层和数据接口层分层设置的方式可以是相同类型层的相邻排布，也可以是不同类型层的交叉排布。

本实施例所提供的网络设备的供电接口层可设置为一层或两层，数据接口层也可设置为一层或两层。

本实施例的供电接口层与数据接口层可以分别设置，如供电接口层与数据接口层的层数均为一层时，使供电接口层在网络设备前面板的上层，数据接口层在网络设备前面板的下层，如图2所示，前面板包括与上扣板一体设置有供电接口层的第一区域、作为光笼子的一个侧面设置有数据接口层的第二区域。

也可以将数据接口层设置在网络设备前面板的上层，供电接口层设置在网络设备前面板的下层，如图3所示，前面板包括与上扣板一体设置有作为光笼子的一个侧面设置数据接口层的第一区域、与下扣板一体设置有供电接口层的第二区域。

本实施例的供电接口层与数据接口层的层数均为两层时，可交叉设置供电接口层和数据接口层，如图4所示，前面板包括与上扣板一体设置有作为光笼子的一个侧面设置有第一数据接口层的第一区域、第一供电接口层的第二区域、作为光笼子的一个侧面设置有第二数据接口层的第三区域、及与下扣板一体设置有第二供电接口层的第四区域。

本实施例所述网络设备为1U空间下的设备，U是表示设备外部尺寸的单位。1U是指设备的高度为4.445CM，1U空间下的设备宽度和高度都是固定的，指定网络设备的大小可以便于规划每台设备在机房所需的空间。因此采用小尺寸的type-c插座式接口作为供电接口并分层布局，可最大程度利用面板空间，高密度对外供电。同时使用供电接口和数据接口的前出设计，使数据接口和供电接口均位于前面板，利于后期设备的维修管理。

每层供电接口层可包括24个type-c插座式接口，在其他的实施例中，1U空间下每层供电接口层最多可达到26个type-c插座式接口。每层数据接口层可包括24个光口，在其他的实施例中，1U空间下每层数据接口层最多可达到26个光口，每层对应使用24个SFP光模块或26个SFP光模块。

因此，本实施例提供的网络设备在1U空间下，可同时实现通过48个供电接口+48个光口对外部设备远距离供电和远距离传输数据，最大密度可同时实现52个供电接口+52个光口对外部设备远距离供电和远距离传输数据。

在一个或多个实施例中，所述至少一层供电接口层及所述至少一层数据接口层中，任一不同的供电接口层与任一不同的数据接口层相邻且组成一组接口层，在所述外壳的前面板上包括多组接口层。

下面本申请给出一个优选实施例，供电接口层与数据接口层的层数均为两层时，所述前面板上包括两组接口层，且所述两组接口层中的数据接口层相邻。

对应的网络设备的前视内部结构如图5所示，所述外壳包括上扣板、下扣板、左扣板、右扣板、上下扣板连接器以及后面板，所述光模块的数量为至少一个，至少一个光模块通过光笼子设置在所述下扣板上，通过所述上下扣板连接器连接所述上扣板和下扣板形成带开口的所述外壳；所述上下扣板连接器为具有通流能力的连接器或铜排线，可实现4800W+的功耗传输，这些功耗被平均分配给各供电接口，使各供电接口能以100W的功率向外部设备供电。

如图6所示，本优选实施例的前面板包括与上扣板一体设置有一层供电接口层的第一区域、作为光笼子的一个侧面设置有两层数据接口层的第二区域、及与下扣板一体设置有另一层供电接口层的第三区域。

在网络设备前面板上，各组接口层中的第一设定数量的数据接口和第二设定数量的供电接口为一组接口，各组接口分别连接通过卡座固定的所述第一设定数量的数据插头和所述第二设定数量的供电插头。所述卡座包括所述第一设定数量的第一卡槽和所述第二设定数量的第二卡槽，各第一卡槽与其固定的数据插头外形相匹配，各第二卡槽与其固定的供电插头的外形相匹配。

在一个或多个实施例中，若所述第一设定数量为1，所述第二设定数量为1，则任一组接口层中一个数据接口和一个供电接口相邻，本优选实施例选择双工LC连接器为数据插头，type-c插头为供电插头，所述LC连接器是适配于SFP光模块的一种连接器。当一组接口插入一个数据插头和一个供电插头时，使用如图7所示的卡座将所述数据插头和所述供电插头固定在一起，不易掉落且便于后期拔插维护。

卡座与数据插头和供电插头的形状适配示意图如图8所示。所述卡座包括一层与数据插头外形匹配的卡槽及一层与供电插头外形匹配的卡槽。所述数据插头一侧带有解锁拉条，所述与数据插头外形匹配的各卡槽的一个侧面与数据插头的侧面相匹配，另一个侧面与数据插头连接的数据线及所述解锁拉条的外形相匹配；所述与供电插头外形匹配的各卡槽的一个侧面与供电插头的侧面相匹配，另一个侧面与供电插头连接的供电线外形相匹配。

利用所述数据插头上部的解锁拉条，可以实现数据插头和供电插头两种插头合二为一进行拔插维护，便于管理。

当同一竖直方向的另一组接口插入另一个数据插头和另一个供电插头，如图9所示，同一竖直方向上，使用两个卡座固定了两组接口各自对应的两种插头。

上述优选实施例对应的网络设备的后视内部结构如图10所示，图中开关电源转接板用于与外部电源连接，通过上下扣板连接器给各供电接口传输功率，图中主板上的其他器件如主芯片、风扇连接座和扩展槽连接器为现有技术，这里不再详述。

为方便理解，本申请实施例给出上述网络设备的俯视图如图11所示，正面侧方向俯视图如图12所示，背面侧方向俯视图如图13所示。

本申请使用光模块提供光口实现长距离传输数据，同时使用尺寸小节约面板空间的type-c插座作为供电口连接type-c插头实现远距离供电，在1U空间下，可实现通过48个供电接口+48个光口对外部设备远距离供电和传输数据，最大密度可实现52个供电接口+52个光口对外部设备远距离供电和传输数据。

同时数据接口与供电接口分立设计，数据通过光纤传输，不仅不再受限于信号通过网线传输时的电高速信号衰减和网线质量因素，而且供电功能与数据传输功能互不干扰，可靠性高。另外本申请优选采用数据接口和供电接口上下组合的方式，使用二合一双层卡座使数据插头和供电插头固定在一起，便于管理人员后期进行拔插维护。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种网络设备，其特征在于，包括光模块、功率管理模块、内部电源及外壳，其中：

所述光模块包括至少一个数据接口，所述至少一个数据接口用于连接数据插头进行光模块与外部设备之间的光信号传输；

所述功率管理模块与所述内部电源连接，所述功率管理模块包括用于连接供电插头的至少一个供电接口，所述功率管理模块将所述内部电源提供的总功率分发到所述供电插头连接的所述外部设备；

所述至少一个所述数据接口以及所述至少一个所述供电接口设置在所述外壳的前面板上。

2.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述至少一个供电接口与所述至少一个数据接口以分层的方式布置在所述前面板上，且所述前面板上包括至少一层供电接口层，及至少一层数据接口层。

3.根据权利要求2所述的网络设备，其特征在于，所述至少一层供电接口层及至少一层数据接口层中，任一不同的供电接口层与任一不同的数据接口层相邻且组成一组接口层。

4.根据权利要求3所述的网络设备，其特征在于，所述前面板上包括两组接口层，且所述两组接口层中的数据接口层相邻。

5.根据权利要求3所述的网络设备，其特征在于，各组接口层中的第一设定数量的数据接口和第二设定数量的供电接口为一组接口，各组接口分别连接通过卡座固定的所述第一设定数量的数据插头和所述第二设定数量的供电插头。

6.根据权利要求5所述的网络设备，其特征在于，若所述第一设定数量为1，所述第二设定数量为1，则任一组接口层中的一个数据接口和一个供电接口相邻。

7.根据权利要求5所述的网络设备，其特征在于，各数据插头一侧带有解锁拉条；所述卡座包括所述第一设定数量的第一卡槽和所述第二设定数量的第二卡槽，各第一卡槽与其固定的数据插头外形相匹配，各第二卡槽与其固定的供电插头的外形相匹配。

8.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述外壳包括上扣板、下扣板、左扣板、右扣板、上下扣板连接器以及后面板，所述光模块的数量为至少一个，至少一个光模块通过光笼子设置在所述下扣板上，通过所述上下扣板连接器连接所述上扣板和所述下扣板形成带开口的所述外壳，所述前面板包括与所述上扣板一体设置有一层供电接口层的第一区域、作为所述光笼子的一个侧面设置有两层数据接口层的第二区域、及与所述下扣板一体设置有另一层供电接口层的第三区域。

9.根据权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述上下扣板连接器为具有通流能力的连接器或铜排线。

10.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述数据接口采用小型可热插拔SFP接口，所述数据插头采用LC型连接器。