专利名称：一种交换卡及机架式设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据通信领域的设备集中式交换技术，尤其涉及一种交换卡及机架式设备
背景技术：
在数据通信类产品领域，容量规模较大的通信设备通常采用的架构为双主控卡+ 双交换卡+至少4个线卡，插卡方向为横向(如图Ia所示)或竖向(如图Ib所示)。其中双主控卡(第一主控卡101和第二主控卡102)和双交换卡(第一交换卡103和第二交换卡104)工作于主/备方式，可提高设备的运行可靠性。线卡105用于各种用户数据业务接入及处理。如图2所示，机架式设备的各线卡间的用户接入数据通过交换卡进行线速交换。 在多线卡集中数据交换的机架式设备上，交换卡负责所有线卡间的数据全线速交换，因此交换卡非常重要，因此经常需要进行备份设计，如图2所示交换卡(主)和交换卡(从)的结构和功能完全相同，互为主从备份。交换卡的内部结构如图3所示，包括电源连接器301、 高速连接器302、监控单元303、交换芯片(组)304、管理CPU系统305以及板内电源分配、 参考时钟分配单元306。可见，交换卡上需要使用专用芯片，价格昂贵且功耗很大，带来的直接/间接材料成本很高。在实际应用中，有可能需要处理的用户数据并不是很多，常常会出现在一台机架式设备上仅配置2张线卡，再配置至少1张交换卡的情况。在这种情况下交换卡仅用于2 张线卡间的数据交换。而交换卡是支持整机所有线卡间线速交换的，其内部组成结构复杂。 交换卡的成本较高且功耗比较大，如果仅用于两张线卡间的数据交换就很不经济，若出于备份的考虑进一步配置双交换卡则更加不经济。业界目前还没有针对仅有两张线卡时的较为经济的交换方法。
发明内容
本发明实施例提出一种交换卡及机架式设备，对于机架式设备仅使用两张线卡的情况，以较低功耗以及较低成本实现数据交换。本发明实施例提出的一种交换卡，包括高速连接器组、电源连接器、监控单元以及监控单元电源，所述交换卡的高速连接器组用于连接选定的两个相邻线卡槽位到交换卡槽位的数据总线。较佳地，所述高速连接器组内连交换卡上的2组高速数据总线；所述2组高速数据总线分别对应线卡的主/从备份上连数据总线。较佳地，所述监控单元用于向设备主控制系统报告卡位置及卡类型。较佳地，所述卡位置即槽位号，用于标识本交换卡在哪一个交换卡槽位上。较佳地，所述高速连接器组包括η个高速连接器，η为正整数，η的值由依据背板数据总线的高速差分信号线对数目和高速连接器自身规格确定。
本发明实施例还提出一种机架式设备，对于仅有两张线卡的情况，以较低功耗以及较低成本实现数据交换。所述机架式设备包括背板、第一线卡、第二线卡以及一个如前所述的交换卡，所述第一线卡和第二线卡分别插入背板选定的相邻线卡槽位中，交换卡的高速连接器组连接第一线卡以及第二线卡槽位到交换卡槽位的数据总线。从以上技术方案可以看出，在机架式设备仅有两个线卡的情况下，交换卡通过高速连接器内连的卡上两组高速直通数据总线，将选定的两个相邻线卡槽位到交换卡槽位的数 据总线连接起来，实现这两个线卡之间的数据交换。该交换卡可以省去专用交换芯片，以及针对专用交换芯片的管理控制系统及相关配套电路部分，从而大大降低了功耗及设备成本。
图Ia为现有技术中插卡方向为横向的机架式设备结构示意图；图Ib为现有技术中插卡方向为竖向的机架式设备结构示意图；图2为现有技术中机架式设备的交换卡负责线卡间数据交换的示意图；图3为现有技术中的交换卡的内部结构框图；图4为本发明实施例提出一种交换卡的内部结构框图；图5为本发明实施例提出的交换卡进行线卡间数据交换的示意图。
具体实施例方式在整机设备上仅使用2张线卡的情况下，由于线卡间数据交换路由仅有一种形式，因此不需要标准交换卡上的“整机”交换功能的，只需要把这2张线卡上连到交换卡的数据总线“短路”起来即可，以完成2张线卡间数据互通的要求。为使本发明的技术方案、优点更加清楚，以下通过具体实施例对比本发明方案进行进一步详细阐述。本发明实施例提出一种适用于两张线卡之间数据交换的极低成本交换卡，其内部结构图4所示。交换卡400包括高速连接器组404，所述高速连接器组404内连交换卡上2 组高速数据总线，分别是直通高速主数据总线405和直通高速从数据总线406，负责把选定的相邻线卡槽位到交换卡槽位的数据总线连接起来，该2组高速数据总线分别对应线卡的主/从备份上连数据总线，以便该交换卡可以在主/备交换卡槽位使用。交换卡上的2组高速数据总线的电气特性应与线卡的上连数据总线一致。由于本发明交换卡没有使用专用交换芯片进行数据交换，而是使用PCB布线直通连接，因此可靠性非常高，同时节省了针对专用交换芯片的管理控制系统及相关配套电路部分。为了服从整机的统一管理，本发明交换卡上仍需要设计一监控单元402，监控单元 402仅用于向设备主控制系统报告卡位置(用在设备上哪个槽位，尤其是哪个交换卡槽位) 及卡类型(对于主控制系统来说，本发明低成本交换卡相对于系统支持的标准交换卡来说是一种新增卡类型)。为了使交换卡能够正常上电工作，交换卡内还包括用以连接背板上电源接口的电源连接器401以及用于对监控单元402供电的监控单元电源403。较佳地，所述高速连接器组包括η个高速连接器，η为正整数，η的值由依据背板数据总线的高速差分信号线对数目和高速连接器自身规格确定。 本发明实施例提出的交换卡使用与标准交换卡相同的结构件与包装材料，可生成一完整极低成本交换卡成品。图5为本发明实施例提出的交换卡进行线卡间数据交换的示意图。第一线卡501 和第二线卡502选择机架式设备上指定的2个相邻的线卡槽位。选择相邻线卡槽位是确保 “线卡一背板一本发明交换卡一背板一另一线卡间的高速数据总线连接路径距离最短。交换卡400的直通高速主数据总线405和直通高速从数据总线406分别连接第一线卡501和第二线卡502。依据市场部门提供的相应数据统计，针对机架式设备，用户初次选购时配置2张线卡的比率在30%以上，此时，选用本发明提供的极低成本交换卡，可为用户节约非常客观的设备费用投入，同时也会大大增强公司产品的竞争力。在用户业务量增加，需要购买更多的线卡(即机架式设备需配置多于2张线卡)来支撑业务时，再考虑标准的交换卡来替代早期购买的本发明低成本交换卡。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种交换卡，包括高速连接器组、电源连接器、监控单元以及监控单元电源，其特征在于，所述交换卡的高速连接器组用于连接选定的两个相邻线卡槽位到交换卡槽位的数据总线。
2.根据权利要求1所述的交换卡，其特征在于，所述高速连接器组内连交换卡上的2组高速数据总线；所述2组高速数据总线分别对应线卡的主/从备份上连数据总线。
3.根据权利要求1或2所述的交换卡，其特征在于，所述监控单元用于向设备主控制系统报告卡位置及卡类型。
4.根据权利要求3所述的交换卡，其特征在于，所述卡位置即槽位号，用于标识本交换卡在哪一个交换卡槽位上。
5.根据权利要求3所述的交换卡，其特征在于，所述高速连接器组包括η个高速连接器，η为正整数，η的值由依据背板数据总线的高速差分信号线对数目和高速连接器自身规格确定。
6.一种机架式设备，其特征在于，所述机架式设备包括背板、第一线卡、第二线卡以及一个如权利要求1所述的交换卡，所述第一线卡和第二线卡分别插入背板选定的相邻线卡槽位中，交换卡的高速连接器组连接第一线卡以及第二线卡槽位到交换卡槽位的数据总线。
7.如权利要求6所述一种机架式设备，其特征在于，所述交换卡的高速连接器组内连交换卡上的2组高速数据总线；所述2组高速数据总线分别对应第一线卡和第二线卡的主 /从备份上连数据总线。
8.如权利要求6所述一种机架式设备，其特征在于，所述交换卡中还包括一个监控单元，所述监控单元用于向设备主控制系统报告卡位置及卡类型。
全文摘要
本发明提供了一种交换卡，包括高速连接器组、电源连接器、监控单元以及监控单元电源，所述交换卡的高速连接器组用于连接选定的两个相邻线卡槽位到交换卡槽位的数据总线。本发明还提供了一种包含所述交换卡的机架式设备。本发明针对仅使用两张线卡的机架式设备，能够以较低功耗以及较低成本实现数据交换。
文档编号H04L12/56GK102223239SQ201110154028
公开日2011年10月19日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者程鸿博 申请人:迈普通信技术股份有限公司