一种板卡及分布式设备的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，特别是涉及一种板卡及分布式设备。

背景技术：

在通信技术领域中，分布式设备的应用非常广泛。一般而言，分布式设备中包括：主控板卡和若干个业务板卡，主控板卡和各业务板卡均挂接在一个总线或者交换网上。

实际工作时，总线或者交换网作为主控板卡与各业务板卡之间的数据传输通道，即主控板卡与任一业务板卡间传输路由报文或者数据报文等数据信号时均需要利用该总线或者该交换网，因此，总线和交换网的性能和标准规格会对整个分布式设备的性能产生极大的影响。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种分布式设备及板卡，以摆脱总线和交换网的性能和标准规格对分布式设备的性能造成的影响。

本实用新型实施例提供了一种板卡，应用于分布式设备，包括：处理器和无线通信模块，所述无线通信模块与所述处理器的数据信号传输端口连接。

可选地，所述板卡上设置有用于与所述分布式设备中的背板连接的板卡接插件，所述板卡接插件分别与所述处理器的电源信号传输端口、所述处理器的管理信号传输端口，以及所述无线通信模块的电源信号传输端口连接。

本实用新型实施例还提供了一种分布式设备，包括：背板和上述板卡，其中：

所述背板具有多个背板接插件，各板卡通过自身的板卡接插件与相应背板接插件插接；

所述板卡包括主控板卡和业务板卡，至少一个主控板卡和若干个业务板卡组成一个板卡组件，所述板卡组件中的主控板卡的无线通信模块与所述板卡组件中的任一业务板卡的无线通信模块间进行数据信号的无线传输。

可选地，所述板卡组件中主控板卡的数量为至少两个，所述板卡组件中任意两个主控板卡的处理器的心跳信号传输端口通过心跳线缆连接，以使各主控板卡的处理器从所述板卡组件中处于可用状态的主控板卡中选举主用主控板卡；

所述板卡组件中的主用主控板卡的无线通信模块与所述板卡组件中的任一业务板卡的无线通信模块间进行数据信号的无线传输。

可选地，所述板卡组件的数量为至少两个，其中，属于同一所述板卡组件的板卡的无线通信模块发出的无线信号的基带频率相同，属于不同所述板卡组件的板卡的无线通信模块发出的无线信号的基带频率互不相同。

可选地，该分布式设备还包括：无线信号屏蔽机箱；其中，所述背板固定安装于所述无线信号屏蔽机箱内，所述无线信号屏蔽机箱内设置有多个插槽，各板卡分别安装于相应插槽内的指定位置，以使各板卡通过自身的板卡接插件与相应背板接插件插接。

可选地，所述无线信号屏蔽机箱为金属机箱。

本方案中，分布式设备中的每个板卡均可以包括处理器和无线通信模块，无线通信模块与处理器的数据信号传输端口连接。

当主控板卡与任一业务板卡间需要进行数据信号(例如路由报文或数据报文)的交互时，该数据信号的发送方的处理器在获得该数据信号后，其可以将该数据信号通过自身的数据信号传输端口传输至发送方的无线通信模块。接下来，发送方的无线通信模块可以将接收到的数据信号转换为无线射频信号，并将该无线射频信号发射出去。

这样，该数据信号的接收方的无线通信模块能够获得来自发送方的无线通信模块的无线射频信号。接下来，接收方的无线通信模块可以将获得的无线射频信号转换为数据信号，并将转换得到的数据信号经接收方的处理器的数据信号传输端口传输至接收方的处理器。之后，接收方的处理器就能够依据现有流程，对通过自身的数据信号传输端口接收到的数据信号进行处理了。

本方案中，分布式设备中的各板卡均具有无线通信模块，这样，主控板卡与任一业务板卡之间的数据信号的交互均可以依赖于无线通信方式实现。因此，分布式设备中不需要设置用于挂接主控板卡和各业务板卡的总线或者交换网，相应地，整个分布式设备的性能不再受到该总线和该交换网的性能和标准规格的影响，也就是说，本方案摆脱了总线和交换网的性能和标准规格对分布式设备的性能造成的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例所提供的一种板卡的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的一种分布式设备的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的一种分布式设备的又一结构示意图。

图1至图3中各个部件名称与相应附图标记间的对应关系为：

1处理器；2无线通信模块；3背板；4板卡接插件；5背板接插件；6心跳线缆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型实施例提供了一种板卡及分布式设备。

下面首先对本实用新型实施例所提供的一种板卡进行说明。

需要说明的是，本实用新型实施例所提供的一种板卡应用于分布式设备。其中，该分布式设备可以为路由器或者交换机，当然，该分布式设备的类型并不局限于此，具体可以根据实际情况来确定，在此不再一一赘述。需要强调的是，本实用新型实施例所提供的一种板卡可以为分布式设备中的任一板卡。也就是说，该板卡既可以是主控板卡，也可以是业务板卡(例如线卡)。

本领域技术人员可以理解的是，分布式设备中的主控板卡主要负责计算路由，并下发相应的路由表项至各业务板卡；各业务板卡则根据来自主控板卡的路由表项对自身转发表进行更新，并依据自身转发表对接收到的、来自主控板卡的数据报文进行转发。

参见图1和图3，图中示出了本实用新型实施例所提供的一种板卡的结构示意图。如图1和图3所示，该板卡包括：处理器1和无线通信模块2，无线通信模块2与处理器1的数据信号传输端口a连接。

其中，处理器1具体为板卡中的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)。

对于无线通信模块2而言，其的物理层可以是蓝牙或者wifi收发器，其所遵循的无线连接协议可以是802.11a、802.11b、802.11g、802.11n或者802.11ac，其发出的无线信号的基带频率可以是2.4G、5G、60G或者其他任意频率。

本方案中，分布式设备中的每个板卡均可以包括处理器1和无线通信模块2，无线通信模块2与处理器1的数据信号传输端口a连接。

当主控板卡与任一业务板卡间需要进行数据信号(例如路由报文或数据报文)的交互时，该数据信号的发送方的处理器1在获得该数据信号后，其可以将该数据信号通过自身的数据信号传输端口a传输至发送方的无线通信模块2。接下来，发送方的无线通信模块2可以将接收到的数据信号转换为无线射频信号，并将该无线射频信号发射出去。

这样，该数据信号的接收方的无线通信模块2能够获得来自发送方的无线通信模块2的无线射频信号。接下来，接收方的无线通信模块2可以将获得的无线射频信号转换为数据信号，并将转换得到的数据信号经接收方的处理器1的数据信号传输端口a传输至接收方的处理器1。之后，接收方的处理器1就能够依据现有流程，对通过自身的数据信号传输端口a接收到的数据信号进行处理了。

本方案中，分布式设备中的各板卡均具有无线通信模块2，这样，主控板卡与任一业务板卡之间的数据信号的交互均可以依赖于无线通信方式实现。因此，分布式设备中不需要设置用于挂接主控板卡和各业务板卡的总线或者交换机，相应地，整个分布式设备的性能不再受到该总线和该交换网的性能和标准规格的影响，也就是说，本方案摆脱了总线和交换网的性能和标准规格对分布式设备的性能造成的影响。

如图2所示，板卡上设置有用于与分布式设备中的背板3连接的板卡接插件4，板卡接插件4分别与处理器1的电源信号传输端口b、处理器1的管理信号传输端口c，以及无线通信模块2的电源信号传输端口d连接。

本实施例中，背板3上可以设置有多个背板接插件5，板卡上设置的板卡接插件4具体与背板接插件5插接。

这样，传输至背板3处的电能可以经背板接插件5传输至板卡接插件4。之后，传输至板卡接插件4处的电能可以分别传输至处理器1的电源信号传输端口b和无线通信模块2的电源信号传输端口d，以为处理器1和无线通信模块2供电，从而保证整个分布式设备的正常运行。

另外，当分布式设备中的主控板卡需要向任一业务板卡下发控制信号时，主控板卡中的处理器1可以将该控制信号通过自身的管理信号传输端口b发出，接下来，该控制信号会依次经主控板卡的板卡接插件4，以及与主控板卡的板卡接插件4插接的背板接插件5传输至背板3。之后，背板3会将接收到的该控制信号经与该业务板卡的板卡接插件4插接的背板接插件5、该业务板卡的板卡接插件4，以及该业务板卡的处理器1的管理信号传输端口c传输至该业务板卡的处理器1内。这样，该业务板卡的处理器1就能够依据现有流程，对通过自身的管理信号传输端口c接收到的控制信号进行处理了。

根据上一实施例可知，主控板卡与任一业务板卡之间的数据信号的交互均可以依赖于无线通信方式实现，因此，本实施例中，背板3只需要保证能够向各业务板卡传输电能，并保证实现主控板卡与任一业务板卡之间的控制信号的交互即可。由于主控板卡与业务板卡间需要交互的控制信号的数量通常较少，故板卡接插件4与背板接插件5之间传输控制信号时所需的带宽也比较少。那么，板卡接插件4与背板接插件5的体积均可以设置得较为小巧，整个背板3所占用的分布式设备中的机箱的空间也会非常少，这样，机箱中能够有充足的空间设置前后风道结构，以改善机箱内的通风散热效果。

综上，本实施例摆脱了总线和交换网的性能和标准规格对分布式设备的性能造成的影响。

下面对本实用新型实施例所提供的一种分布式设备进行说明。

本实用新型实施例提供了一种分布式设备。如图2和图3所示，该分布式设备包括：背板3和上述板卡。

其中，背板3具有多个背板接插件5，各板卡通过自身的板卡接插件4与相应背板接插件5插接。

板卡包括主控板卡和业务板卡，至少一个主控板卡和若干个业务板卡组成一个板卡组件，板卡组件中的主控板卡的无线通信模块2与该板卡组件中的任一业务板卡的无线通信模块2间进行数据信号的无线传输。

当主控板卡与任一业务板卡间需要进行数据信号(例如路由报文或数据报文)的交互时，该数据信号的发送方的处理器1在获得该数据信号后，其可以将该数据信号通过自身的数据信号传输端口a传输至发送方的无线通信模块2。接下来，发送方的无线通信模块2可以将接收到的数据信号转换为无线射频信号，并将该无线射频信号发射出去。

这样，该数据信号的接收方的无线通信模块2能够获得来自发送方的无线通信模块2的无线射频信号。接下来，接收方的无线通信模块2可以将获得的无线射频信号转换为数据信号，并将转换得到的数据信号经接收方的处理器1的数据信号传输端口a传输至接收方的处理器1。之后，接收方的处理器1就能够依据现有流程，对通过自身的数据信号传输端口a接收到的数据信号进行处理了。

本方案中，分布式设备中的各板卡均具有无线通信模块2，这样，主控板卡与任一业务板卡之间的数据信号的交互均可以依赖于无线通信方式实现。因此，分布式设备中不需要设置用于挂接主控板卡和各业务板卡的总线或者交换网，相应地，整个分布式设备的性能不再受到该总线和该交换网的性能和标准规格的影响，也就是说，本方案摆脱了总线和交换网的性能和标准规格对分布式设备的性能造成的影响。

另外，本方案中，背板3只需要保证能够向各业务板卡传输电能，并保证实现主控板卡与任一业务板卡之间的控制信号的交互即可。由于主控板卡与业务板卡间需要交互的控制信号的数量通常较少，故板卡接插件4与背板接插件5之间传输控制信号时所需的带宽也比较少。那么，板卡接插件4与背板接插件5的体积均可以设置得较为小巧，整个背板3所占用的分布式设备中的机箱的空间也会非常少，这样，机箱中能够有充足的空间设置前后风道结构，以改善机箱内的通风散热效果。

可选地，该分布式设备还可以包括：无线信号屏蔽机箱。其中，背板3固定安装于无线信号屏蔽机箱内，无线信号屏蔽机箱内设置有多个插槽，各板卡分别安装于相应插槽内的指定位置，以使各板卡通过自身的板卡接插件4与相应背板接插件5插接。

其中，无线信号屏蔽机箱可以为金属机箱，以实现屏蔽无线信号的目的。

可以理解的是，背板3可以通过焊接、卡接、螺接或者本领域技术人员所熟知的其他方式固定安装于无线信号屏蔽机箱内。无线信号屏蔽机箱内设置的插槽的形状可以与板卡的形状相适配，以保证各板卡的可靠安装。

在实际安装时，操作人员可以将各板卡分别插入无线信号屏蔽机箱内的插槽的指定位置处，以使各板卡通过自身的板卡接插件4与相应的背板接插件5插接，这样，各板卡就正确安装在无线信号屏蔽机箱内了，电源信号和控制信号在板卡之间的成功传输得以实现。另外，由于各板卡均安装于无线信号屏蔽机箱内，因此，各板卡发出的无线信号能够被完全屏蔽于该无线信号屏蔽机箱内，而无法从该无线信号屏蔽机箱内泄露出去，这样可以避免造成频段冲突，同时也不存在合法性问题，从而实现了带宽扩展。

可选地，如图3所示，板卡组件中主控板卡的数量为至少两个，该板卡组件中任意两个主控板卡的处理器1的心跳信号传输端口e通过心跳线缆6连接，以使各主控板卡的处理器1从板卡组件中处于可用状态的主控板卡中选举主用主控板卡。

具体地，如图3所示，板卡组件中主控板卡的数量可以为两个(分别是主控板卡A和主控板卡B)，当然，板卡组件中主控板卡的数量也可以为三个或者三个以上，这都是可行的。

板卡组件中的主用主控板卡的无线通信模块2与板卡组件中的任一业务板卡的无线通信模块间2进行信号的无线传输。

下面结合图3，以一个具体的例子对本实施例的具体实施过程进行说明。

假设主控板卡A插入无线信号屏蔽机箱内的插槽的槽位为0槽位，主控板卡B插入的槽位为1槽位，业务板卡C、业务板卡D和业务板卡E均插入于无线信号屏蔽机箱内的相应槽位。

在分布式设备上电后，主控板卡A和主控板卡B均能够通过图2中所示的背板3获得电能，这时，主控板卡A和主控板卡B的无线通信模块2均可发出无线信号。其中，主控板卡A发出的无线信号的SSID(Service Set Identifier，服务集标识)可以为xx-Control0(xx为分布式设备的产品型号)，主控板卡B发出的无线信号的SSID可以为xx-Control1。

另外，在分布式设备上电后，主控板卡A和主控板卡B还会通过自身处理器1的心跳信号传输端口e发出选举协商信息，以根据该选举协商信息，从当前处于可用状态的主控板卡(即主控板卡A和主控板卡B)中选举出一主用主控板卡。假设主控板卡A和主控板卡B的处理器1选举出的主用主控板卡为主控板卡A，这时，主控板卡A的处理器1可以通过自身的管理信号传输端口c发出携带xx-Control0的第一通知信息。

在分布式设备上电后，业务板卡C、业务板卡D和业务板卡E的无线通信模块2均会启动，以搜寻可用的SSID。这样，业务板卡C、业务板卡D和业务板卡E均会搜寻到xx-Control0和xx-Control1并分别进行注册。在注册完成之后，业务板卡C、业务板卡D和业务板卡E的处理器1可以从自身的管理信号传输端口c接收到第一通知信息。这样，根据第一通知信息，业务板卡C、业务板卡D和业务板卡E能够获知当前的主用主控板卡发出的无线信号的SSID为xx-Control0，因此，业务板卡C、业务板卡D和业务板卡E会将SSID为xx-Control0的无线信号作为数据信号传输通道。之后，业务板卡C、业务板卡D和业务板卡E的无线通信模块间2仅会与主控板卡A的无线通信模块2间进行数据信号的无线传输。

可以理解的是，主控板卡A和主控板卡B的处理器1还可以通过自身的心跳信号传输端口e周期性地发出心跳信息并接收来自另一主控板卡的心跳信息。假设分布式设备工作一段时间后，主控板卡B的处理器1发现自身已经有一段时间未接收到来自主控板卡A的心跳信息了，这时，主控板卡B的处理器1可以判定主控板卡A出现了故障，因此，主控板卡B的处理器1可以从当前处于可用状态的主控板卡(即主控板卡B)中重新选举一主用主控板卡。容易看出，主控板卡B的处理器1重新选举的主用主控板卡为主控板卡B，这时，主控板卡B的处理器1会通过自身的管理信号传输端口c发出携带xx-Control1的第二通知信息。

之后，业务板卡C、业务板卡D和业务板卡E的处理器1可以从自身的管理信息传输端口c接收到第二通知信息。这样，根据第二通知信息，业务板卡C、业务板卡D和业务板卡E能够获知当前的主用主控板卡发出的无线信号的SSID为xx-Control，因此，业务板卡C、业务板卡D和业务板卡E会将SSID为xx-Control1的无线信号作为数据信号传输通道。那么，在后续工作过程中，业务板卡C、业务板卡D和业务板卡E的无线通信模块间2仅会与主控板卡B的无线通信模块2间进行数据信号的无线传输。

容易看出，本实施例中，在当前的主用主控板卡出现故障的情况下，其余主控板卡会重新选举新的主用主控板卡，这样可以有效地保证分布式设备的正常运行。

可选地，板卡组件的数量为至少两个。具体地，板卡组件的数量可以为两个、三个或者三个以上，这都是可行的。

其中，属于同一板卡组件的板卡的无线通信模块2发出的无线信号的基带频率相同，属于不同板卡组件的板卡的无线通信模块2发出的无线信号的基带频率互不相同。这样，每个板卡组件中的各板卡可以共同构成一台虚拟通信设备，并且，由于基带频率不同，在通信过程中，各虚拟通信设备彼此之间不会相互干扰。

综上，本实施例摆脱了总线和交换网的性能和标准规格对分布式设备的性能造成的影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。