电力网络交换的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电力网络交换机，包括处理器、控制接口、交换芯片、以太网PHY芯片、电力线以太网信号传输适配器；所述处理器分别与所述控制接口和所述交换芯片连接；所述交换芯片还通过所述以太网PHY芯片连接所述电力线以太网信号传输适配器。该电力网络交换机，利用已建成的电力线传输网络数据，不需要在电力网络交换机和各个终端设备之间布线，具有施工简单和成本低的优点。
【专利说明】电力网络交换机
【技术领域】
[0001]本实用新型属于交换机【技术领域】，具体涉及一种电力网络交换机。
【背景技术】
[0002]传统交换机是一种扩大网络范围的网络设备，其配置有多个连接端口，位于不同位置的终端设备通过网线分别连接到连接端口上，从而实现各终端设备上网的功能。例如，终端设备以计算机为例，对于公寓房、别墅、办公楼或学校等建筑物，位于不同房间的计算机通过网线连接到同一台交换机上，从而实现各台计算机上网的功能。
[0003]因此，对于传统交换机，以办公楼为例，需要在交换机和处于不同房间的计算机之间连接网线，具有布线繁琐和布线成本高的问题。
实用新型内容
[0004]针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种电力网络交换机，利用已建成的电力线传输网络数据，不需要在电力网络交换机和各个终端设备之间布线，具有施工简单和成本低的优点。
[0005]本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]本实用新型提供一种电力网络交换机，包括处理器、控制接口、交换芯片、以太网PHY芯片、电力线以太网信号传输适配器；所述处理器分别与所述控制接口和所述交换芯片连接；所述交换芯片还通过所述以太网PHY芯片连接所述电力线以太网信号传输适配器。
[0007]优选的，所述控制接口为console控制接口。
[0008]优选的，还包括存储器；所述处理器与所述存储器连接。
[0009]优选的，所述存储器包括动态随机存取存储器、随机访问存储器和闪存中的一种或几种。
[0010]优选的，还包括供电电源；所述供电电源分别与所述处理器、所述交换芯片、所述以太网PHY芯片和所述电力线以太网信号传输适配器连接。
[0011]优选的，所述电力线以太网信号传输适配器配置有RJ45插座和电源插头。
[0012]本实用新型的有益效果如下:
[0013]本实用新型提供的电力网络交换机具有以下优点:内置的适配器通过电力线接入口可直接接入110伏至270伏的电力线，从而实现依靠电力传输网络数据的功能，具有智能化程度高、集成度高、可靠性高和成本低的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型提供的电力网络交换机的结构示意图。
【具体实施方式】[0015]以下结合附图对本实用新型进行详细说明:
[0016]结合图1，本实用新型提供一种电力网络交换机，包括处理器、控制接口、交换芯片、以太网PHY芯片、电力线以太网信号传输适配器；处理器分别与控制接口和交换芯片连接；交换芯片还通过以太网PHY芯片连接电力线以太网信号传输适配器。其中，以太网PHY芯片为:以太网物理接口收发芯片。
[0017]以下对上述主要部件以及一些附属部分分别介绍:
[0018](I)控制接口
[0019]控制接口可以为console控制接口，console控制接口通过Console线连接计算机的串口，从而实现通过计算机调试电力网络交换机的功能。其中，Console控制接口是网络设备用来与计算机或终端设备进行连接的常用接口
[0020](2)处理器和交换芯片
[0021]处理器可以为CPU处理器。在处理器的控制下，通过交换芯片，实现交换机的功能。具体的，本实用新型提供的电力网络交换机，工作在数据链路层，交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有端口均挂接在背部总线上，控制电路接收到数据包之后，处理端口查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬件地址)的NIC(网卡)挂接的目的端口 ；然后，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，如果目的MAC不存在，则广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把“学习”到的新的地址添加到内部MAC地址表中。使用交换机也可以将网络“分段”，通过对照IP地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的减少冲突域，但不能划分网络层广播，即广播域。交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。例如，当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是IOMbps的以太网交换机,那么该交换机总流通量等于2X 10Mbps = 20Mbps,而使用IOMbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。因此，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据帧功能的网络设备。交换机可以“学习IAC地址，并将其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。
[0022](3)存储器
[0023]存储器包括动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory, DRAM)、随机访问存储器和闪存(FLASH)中的一种或几种。
[0024]动态随机存取存储器是非常常见的系统内存，其只能将数据保持很短的时间。
[0025]随机访问存储器只用于电力网络交换机运行中的随机存储，例如存储当前运行的系统程序和当前配置，电力网络交换机关闭后信息丢失。
[0026]闪存用于存储应用程序文件、保存配置文件和运行中产生的日志文件等，在默认情况下，网络设备从闪存读取应用程序文件和配置文件进行引导。闪存的形式有多种，根据设备型号不同，可以为CF(compact flash)。
[0027]此外，处理器还可以连接bootROM插座，bootROM插座是一个微缩的引导程序,主要任务是查找应用程序文件并引导操作系统，在应用程序文件或者配置文件出现故障时提供一种回复手段。
[0028](4)供电电源
[0029]还包括供电电源，供电电源分别与处理器、交换芯片、以太网PHY芯片和电力线以太网信号传输适配器连接。供电电源用于将交流电转成直流电，向基带电路提供12V，3.3V和1.8V的电压。
[0030](5)电力线以太网信号传输适配器
[0031]电力线以太网信号传输适配器，为方便说明，以下将电力线以太网信号传输适配器简称为适配器。适配器配置有RJ45插座和电源插头。实际应用中，适配器需要配对使用，其中一个适配器A嵌入到电力网络交换机，另一个适配器B安装到终端设备附近。以办公楼为例，将电力网络交换机安装在机房，同时，使适配器A的电源插头插入机房的电源插座内，使适配器A接入办公楼内的电力线；然后将适配器B的电源插头插入终端设备附近的电源插座内，同时，将网线的一端与适配器B的RJ45插座连接，网线的另一端连接终端设备，终端设备可以为电脑或打印机等。其工作过程为:电力网络交换机中的适配器A将载有信息的高频信号加载到电流上，借助办公楼内已有的电力线进行信息传输；接收端的适配器B从电流中解调出高频信号，然后通过网线传输给终端设备，从而实现了用户上网。
[0032]在上例中，可以将终端设备称为网络点，实际应用中，一个电力网络交换机通过电力线可以连接多个独立的网络点；各个网络点具有独立的IP地址,可以通过LAN.DSL和互联网连接。
[0033]作为一种实现方式，适配器内部设置耦合器、发射器和电力载波芯片；其中，耦合器用于将数据信号耦合到电力线上，为数据在电力线上传输做准备；发射器用于将数据从前端发射出去，并配有OPA电流运算放大器；电力载波芯片用于计算载波方式，然后开始在电力线上传输数据。
[0034]本实用新型中，电力网络交换机可以应用在以下两种场合:第一种场合，家庭类应用:例如公寓房、别墅、办公室、学校等场合。在该种场合下，只需借助楼宇内部的统一电力系统即可传输数据，从电力网络交换机到网络点的距离至少为500米。第二种场合，工厂或大面积的应用:与上种场合类似，在前端的网络点安装独立的适配器，将电力网络交换机安装在机房，从机房到网络点的距离限定在500米以内，因此，不需要布线，只需借助已设置的电力线，即可进行数据传输。
[0035]综上所述，本实用新型提供的电力网络交换机，具有以下优点:(I)内置的适配器通过电力线接入口可直接接入110伏至270伏的电力线，从而实现依靠电力传输网络数据的功能，具有智能化程度高、集成度高、可靠性高和成本低的优点。(2)在进行网络数据和控制信号的传输时，通信带宽达100-200兆以上，通信距离能够延伸到500米左右，具有通信带宽大、通信距离长的优点。(3)既具有网络交换机的优点，还同时具有利用电力传输网络数据的优点，只需要利用已有的电力线即可传输数据，不需要布线，因此，具有施工简单和成本低的优点，尤其在工厂及近距离的施工中更显示出成本优势。(4)安装人员不需要专业的技术，特别在别墅、办公室、工厂、高铁、水力项目等等现场，现场人员均可以安装，具有安装简单的优点。(5)通过电力传输数据，网络数据传输延时低于500ms，具有数据传输延时低的优点。
[0036]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种电力网络交换机，其特征在于，包括处理器、控制接口、交换芯片、以太网PHY芯片和电力线以太网信号传输适配器；所述处理器分别与所述控制接口和所述交换芯片连接；所述交换芯片还通过所述以太网PHY芯片连接所述电力线以太网信号传输适配器。
2.根据权利要求1所述的电力网络交换机，其特征在于，所述控制接口为console控制接口。
3.根据权利要求1所述的电力网络交换机，其特征在于，还包括存储器；所述处理器与所述存储器连接。
4.根据权利要求1所述的电力网络交换机，其特征在于，所述存储器包括动态随机存取存储器、随机访问存储器和闪存中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的电力网络交换机，其特征在于，还包括供电电源；所述供电电源分别与所述处理器、所述交换芯片、所述以太网PHY芯片和所述电力线以太网信号传输适配器连接。
6.根据权利要求1所述的电力网络交换机，其特征在于，所述电力线以太网信号传输适配器配置有RJ45插座和电源插头。
【文档编号】H04B3/54GK203522789SQ201320641867
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2013年10月17日
【发明者】张雷 申请人:张雷