专利名称：用于机架式设备标准槽位扩展的转接板及实现方法
技术领域：
本发明涉及通信、数据采集及工业控制等领域带有背板槽位的机架式设备，特别是涉及一种机架式设备标准槽位扩展的转接板及实现方法。
背景技术：
随着通信网络技术的迅速发展，通信网络中对设备的要求越来越高，包括设备的可用槽位数、接口类型、可扩展性和设备的可靠性等要求越来越高，特别是通信网络的核心位置，即核心层网络，这些要求越发体现明显。
一方面，为了满足通信运营商对设备端口多样化种类和端口的高密度需求，设备制造商就要开发设计更多槽位的机架式设备。但是对于有些需求只要端口种类较多，而单板的端口数量较少，为了满足这样的要求，也需要配置一个很多槽位大机架设备，每个槽位有效使用端口数很少，浪费了设备的利用率，同时减少了设备的扩展能力。
另一方面，对于一些关键的网络设备，需要对端口进行完全物理上的保护，
包括独立的供电和独立的CPU，端口间没有任何共用的有源部件。为了满足这
一需求，需要完全物理隔离的端口就不好设计在一个单板上，就要在不同的单板上，占用不同的槽位，如果这种保护的端口数多了，就占用了机架的很多有效槽位数，同样减少了机架的可用槽位数，减少了设备的扩展能力。为了在有限空间的机架上提供更多槽位，有的设备制造商将部分槽位通过
机架本身固定结构件来分成多个固定的槽位，如图la所示，L7、 L8分别为备用主控卡和主用主控卡槽位，Ll、 L2分别为标准槽位，L3 L6分别为标准槽
位的扩展槽位，这些分出来的槽位L3 L6只能插如图lb所示的小端口的板卡，
对于如图lc所示的适用于其它大槽位上的卡不能插入使用，降低了设备板卡
配置的灵活性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是机架式设备标准槽位扩展板卡配置灵活性差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种用于机架式设备标准槽位扩展的转接板，包括背板侧插口，若干个扩展卡插槽和信号转接单元，所述背板侧插口用于与机架式设备背板上的标准插槽实现电气连接；所述扩展卡插槽用于接纳扩展卡并实现电气连接；所述信号转接单元连接机架式设备背板上标准插槽内的输出信号并分别转接至该扩展卡转接板上的扩展卡插槽，当扩展卡插入时为其提供工作信号。
上述方案中，所述扩展卡插槽的数目为二个或四个。
本发明还提供了一种机架式设备标准槽位扩展的实现方法，
Al 、机架式设备背板上的标准插槽中分别设有与最大扩展数目相同且信号相互匹配的多组独立的信号输出接口；
A2、插入用于机架式设备标准槽位扩展的转接板，所述用于机架式设备标准槽位扩展的转接板包括
背板侧插口 ，用于与机架式设备背板上的标准插槽实现电气连接；
若干组扩展卡插槽，用于接纳扩展卡并实现电气连接；
信号转接单元，连接机架式设备背板上标准插槽的信号并分别转接至该扩展卡转接板上的扩展卡插槽；
该转接板背板侧插口上的多组信号输入接口分别与机架式设备背板上的
信号输出接口对应匹配连接；
A3、若干扩展卡分别插入用于机架式设备标准槽位扩展的转接板上的扩展卡插槽内，通过信号转接单元接收机架式设备标准槽位的输出信号。
其中，用于机架式设备标准槽位扩展的转接板的外形尺寸与扩展前的板卡尺寸相同。
本发明可以使单个槽位在不增加任何机架结构变动的情况下扩展成多个槽位，同时可以丰富一个设备上的接口类型，另外对于一些需要高可靠运行的设备，在不占用更多的设备槽位情况下，可以通过该方法提高端口的冗余保护和完全物理隔离。这种扩展槽位的方法比较灵活，被扩展的槽位可以当作一个槽位使用，也可以当作多个槽位的使用，大大提高了扩展板卡配置的灵活性。
图la、图lb和图lc为现有的一种采用机架本身固定结构的多槽位设备示意图2为本发明用于机架式设备标准槽位扩展的转接板的结构示意图；图3为本发明用于槽位扩展的转接板的原理示意图；图4a为按照本发明的方法扩展槽位后的机架示意图；图4b为槽位扩展前槽位使用情况示意图；图4c为槽位扩展后槽位使用情况示意图5a、图5b为槽位扩展实现端口完全物理隔离保护的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作出详细的说明。
图2为本发明用于机架式设备标准槽位扩展的转接板的结构示意图，如图
2所示，本发明包括背板侧插口 10，若干个扩展卡插槽30和信号转接单元20， 所述背板侧插口 10用于与机架式设备背板上的标准插槽实现电气连接；所述 扩展卡插槽30用于接纳扩展卡并实现电气连接；所述信号转接单元20连接机 架式设备背板上标准插槽的输出信号并分别转接至该扩展卡转接板上的扩展 卡插槽内，当扩展卡插入时为其提供工作信号。所述扩展卡插槽的数目可以为 二个或四个，也可以根据需要设计成其他数目。
本发明还提供了使用上述转接板实现机架式设备标准槽位扩展的方法，图 3为本发明用于槽位扩展的转接板的原理示意图，如图3所示，首先，所述机 架式设备背板上的标准插槽中分别设有与最大扩展数目相同且信号相互匹配 的多组独立的信号输出接口，假如某个槽位需要被扩展成4个扩展卡槽位，原 标准槽位的信号分三类，即数据信号、控制信号和电源信号，则首先在背板设 计时，需要考虑对要进行扩展的槽位预留4组独立的控制信号A10、 A20、 A30 和A40，数据信号All、 A21、 A31禾口A41，电源信号A12、 A22、 A32和A42。
之后，插入如上所述的用于机架式设备标准槽位扩展的转接板，该转接板 背板侧插口上的多组信号输入接口分别与机架式设备背板上的信号输出接口 对应匹配连接；将背板的4组独立的信号分配到前面4个扩展子槽位，用于插 扩展卡。如果要实现2个扩展卡槽位，转接板只要将背板2组独立的信号分配 到前面2个扩展子槽位。当可扩展的标准槽位只用作l个槽位使用时，不需要 转接板，直接使用可插入标准槽位的板卡，这种板卡只使用背板4组信号的第 1组。最后，将若干扩展卡S1 S4分别插入用于机架式设备标准槽位扩展的转
接板上的扩展卡插槽内，通过信号转接单元接收机架式设备标准槽位的输出信 号。
其中，用于机架式设备标准槽位扩展的转接板的外形尺寸与扩展前的板卡 尺寸相同。通过上述转接板扩展出来的子槽位，除了扩展后可配置的板卡面积 小以外，其它功能完全和原槽位的大卡功能相当，比如具有独立单盘供电，独
立CPU系统，扩展后的子槽位配置的板卡间没有共享的有源部件，各板卡间 完全独立物理隔离。
图4为按照本发明的方法扩展槽位后的机架示意图。从图4中可以看出， 原来的3和4号槽位通过转接板被扩展成4个子槽位即K3-l、 K3-2、 K4-l和 K4-2，整机可以插6块板卡。这种配置与传统的多槽位机架(如图l所示)的 区别在于当需要板卡端口密度较高时，3和4号槽位可以同1和2号槽位一样 使用，配置大板卡，而图1中机架上的L3 L6号槽位只能插小卡。
图4b、图4c体现了本槽位扩展的方法带来的好处。当客户需求多种类型 的板卡而对端口密度要求不高，这样在有限的槽位空间内，配置所有需求板卡 可能占满机箱所有槽位，没有可扩展性。如果采用图4c槽位扩展的方法，配 置同样多的板卡后还剩余2个空槽位，提高了槽位的利用率和设备的可扩展性。 同时如果客户需要更换为端口密度高的板卡，也可以直接替换扩展槽位的板 卡，达到小卡大卡在相同槽位可以混插。
图5a、图5b体现了采用槽位扩展后可以达到端口完全物理隔离保护的效 果。对于通信网络核心设备，采用高带宽端口，如万兆以太网接口。核心网络 需要对这些万兆端口进行保护，硬件物理隔离，即一个端口物理器件坏了不会影响另一个端口正常工作。如果多个端口在一个卡上，如图5a所示，2个万兆 端口在一个板卡上占用设备一个大槽位，这样板卡上的其中一个共用的器件坏 了，板上所有端口都不能正常工作。而采用一个卡一个端口的方法就可实现完 全物理隔离保护， 一个卡上任意元器件坏了不会影响另外的卡正常工作，如图 5b所示，每个万兆端口单独占用一个板卡槽位。如果一个端口一个大卡占用一 个大槽位就浪费了槽位利用率，采用槽位扩展的方法来实现端口物理隔离就提 高了槽位的利用率。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作 出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保 护范围之内。
权利要求
1、用于机架式设备标准槽位扩展的转接板，其特征在于包括背板侧插口，用于与机架式设备背板上的标准插槽实现电气连接；若干组扩展卡插槽，用于接纳扩展卡并实现电气连接；信号转接单元，连接机架式设备背板上标准插槽内的输出信号并分别转接至该扩展卡转接板上的扩展卡插槽，当扩展卡插入时为其提供工作信号。
2、 如权利要求1所述的用于机架式设备标准槽位扩展的转接板，其特征 在于所述扩展卡插槽的数目为二个或四个。
3、 机架式设备标准槽位扩展的实现方法，其特征在于 Al、机架式设备背板上的标准插槽中分别设有与最大扩展数目相同且信号相互匹配的多组独立的信号输出接口；A2、插入用于机架式设备标准槽位扩展的转接板，所述用于机架式设备标 准槽位扩展的转接板包括背板侧插口，用于与机架式设备背板上的标准插槽实现电气连接；若干组扩展卡插槽，用于接纳扩展卡并实现电气连接；信号转接单元，连接机架式设备背板上标准插槽的信号并分别转接至该扩 展卡转接板上的扩展卡插槽；该转接板背板侧插口上的多组信号输入接口分别与机架式设备背板上的 信号输出接口对应匹配连接；A3、若干扩展卡分别插入用于机架式设备标准槽位扩展的转接板上的扩展 卡插槽内，通过信号转接单元接收机架式设备标准槽位的输出信号。
4、 如权利要求3所述的机架式设备标准槽位扩展的实现方法，其特征在于所述用于机架式设备标准槽位扩展的转接板的外形尺寸与扩展前的板卡尺 寸相同。
全文摘要
本发明公开了一种机架式设备标准槽位扩展的转接板，包括背板侧插口，若干个扩展卡插槽和信号转接单元，背板侧插口用于与机架式设备背板上的标准插槽实现电气连接；扩展卡插槽用于接纳扩展卡并实现电气连接；信号转接单元连接机架式设备背板上标准插槽内的输出信号并分别转接至该扩展卡转接板上的扩展卡插槽，当扩展卡插入时为其提供工作信号。本发明还提供了使用上述转接板实现槽位扩展的方法。本发明可以有效地扩展机架式设备的槽位数，丰富一个设备上的接口类型，另外对于一些需要高可靠运行的设备，在不占用更多的设备槽位情况下，可以通过该方法提供端口的冗余保护和完全物理隔离，大大提高了板卡配置的灵活性。
文档编号H04Q1/02GK101459860SQ20091000001
公开日2009年6月17日 申请日期2009年1月4日 优先权日2009年1月4日
发明者刘志炉 申请人:武汉烽火网络有限责任公司