背板、插框和網絡設備的製作方法
2023-07-10 15:25:01
背板、插框和網絡設備的製作方法
【專利摘要】本發明實施例公開了背板、插框和網絡設備。一種背板，包括線纜組、背板主體和至少兩個連接器，其中，所述線纜組，用於在各個所述連接器之間形成信號互連，所述背板主體，用於固定所述至少兩個連接器，每個所述連接器，用於連接一個可插拔模塊，使得所述可插拔模塊的至少一路信號通過所述連接器傳輸。採用本發明實施例的背板使得插接在所述背板上的可插拔模塊之間可以接收和發送信號，減少了PCB背板內部布線，易於擴展，實現了更多高密高速的信號互聯。本發明實施例還公開了插框和網絡設備。
【專利說明】背板、插框和網絡設備
【技術領域】
[0001]本發明實施例涉及通信【技術領域】，尤其涉及背板、插框和網絡設備。
【背景技術】
[0002]隨著海量數據時代的到來，高帶寬傳輸、高性能計算的需求不斷攀升，在框、櫃式結構的系統中，系統內業務板或線卡與網板間交互的帶寬需求越來越寬，印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)背板內需要互連的高速信號越來越密集，信號速度越來越聞。
[0003]現有框、櫃式結構的系統中，PCB背板受背板層數、背板厚度、背板尺寸、背板板材、背板成本等的約束，無法支撐高密高速的布線需求，同時電信號的速率和傳輸距離等方面存在制約，高速信號在超過IOG以後，在大尺寸背板上互連已經頗為困難，在更高速率的25G及以上問題更為嚴峻。
【發明內容】
[0004]有鑑於此，本發明實施例提供了一種背板、插框和網絡設備，以實現減少PCB背板的內部布線，支持更多高密高速的信號互聯，提升系統的互聯容量。
[0005]第一方面，提供了一種背板，用於連接至少一個可插拔模塊，所述背板包括:線纜組、背板主體和至少兩個連接器，其中，
[0006]線纜組，包括至少一根線纜，用於在各個所述連接器之間形成信號互連；
[0007]背板主體，用於固定所述至少兩個連接器；
[0008]每個連接器，用於連接一個可插拔模塊，使得對應連接的可插拔模塊的至少一路信號通過所述連接器傳輸。
[0009]在第一方面的第一種可能的實現方式中，所述背板主體為PCB背板，所述PCB背板通過所述PCB背板上的開孔將所述至少兩個連接器固定於所述PCB背板的前側或者後側；所述至少兩個連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，使得各個所述連接器之間形成
信號互連。
[0010]在第一方面的第二種可能的實現方式中，所述背板主體為PCB背板時，所述背板還包括至少兩個第一連接器和至少兩個第二連接器，所述第一連接器與所述連接器成對鏡像壓接並固定於所述PCB背板兩側，所述PCB背板通過內部布線或者通孔使得每對所述第一連接器和所述連接器之間形成信號通路；
[0011]所述至少兩個第二連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，通過將所述至少兩個第二連接器插接於所述至少兩個第一連接器上使得各個所述連接器之間形成信號互連。
[0012]在第一方面的第三種可能的實現方式中，所述背板主體為金屬結構框架時，所述至少兩個連接器被固定於所述金屬結構框架上；所述至少兩個連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，使得各個所述連接器之間形成信號互連。[0013]在第一方面的第四種可能的實現方式中，所述背板主體為印刷電路板PCB背板和金屬結構框架的組合時，所述PCB背板通過所述PCB背板上的開孔將所述至少兩個連接器中的一部分連接器固定於所述PCB背板的前側或者後側，所述至少兩個連接器中的剩餘部分連接器被固定於所述金屬結構框架上；
[0014]所述至少兩個連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，使得各個所述連接器之間形成信號互連。
[0015]在第一方面的第五種可能的實現方式中，所述背板主體為印刷電路板PCB背板和金屬結構框架的組合時，所述背板還包括至少一個第一連接器和至少一個第二連接器，所述第一連接器與所述至少兩個連接器中的一部分連接器成對鏡像壓接並固定於所述PCB背板兩側，所述PCB背板通過內部布線或者通孔使得每對所述第一連接器和所述連接器之間形成信號通路，所述至少兩個連接器中的剩餘部分連接器被固定於所述金屬結構框架上；
[0016]所述第二連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，並且，任意一個所述第二連接器和任意一個被固定於所述金屬結構框架上的連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，並且，被固定於所述金屬結構框架上的連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，通過將所述至少一個第二連接器插接於所述至少一個第一連接器上，使得各個所述連接器之間形成信號互連。
[0017]第二方面，提供了一種插框，所述插框包括第一方面任一項所述的背板和至少一個可插拔模塊，其中，
[0018]所述可插拔模塊通過布線使得所述可插拔模塊的至少一路第一信號連接到所述背板上。
[0019]在第二方面的第一種可能的實現方式中，所述背板的背板主體為印刷電路板PCB背板或者為PCB背板和金屬結構框架的組合時，
[0020]所述可插拔模塊還通過布線使得所述可插拔模塊的至少一路第二信號通過所述PCB背板的內部布線傳輸，其中，所述第二信號和所述第一信號是不同的兩種信號。
[0021 ] 結合第二方面或第二方面的第一種可能的實現方式中，在第三種可能的實現方式中，所述可插拔模塊為:業務板，或者線卡，或者交換網板。
[0022]第三方面，提供了一種網絡設備，所述網絡設備包括至少一個第二方面任一項所述的插框。
[0023]通過上述發明實施例提供背板、插框和網絡設備，減少了 PCB背板內部布線，易於擴展，實現了更多高密高速的信號互聯，提升系統的互聯容量，降低PCB背板成本，進而降低了 PCB背板的層數和成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為插框內系統的信號互連示意圖；
[0025]圖2為本發明一實施例提供的背板的結構示意圖；
[0026]圖3為本發明另一實施例提供的背板的示意圖；
[0027]圖4為本發明另一實施例提供的背板的示意圖；
[0028]圖5為本發明另一實施例提供的背板的示意圖；[0029]圖6為本發明另一實施例提供的背板的示意圖；
[0030]圖7為本發明另一實施例提供的背板的示意圖；
[0031]圖8為本發明另一實施例提供的背板的示意圖；
[0032]圖9為本發明另一實施例提供的插框的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0033]圖1為插框內信號互連繫統的示意圖，如圖所示，插框主要包含各種業務板、線卡、交換網板等可插拔模塊以及印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)背板等,現有插框內各個可插拔模塊的各種信號，例如，高速信號和低速信號，均通過PCB背板布線來互連。
[0034]圖2為本發明一實施例提供的背板的示意圖，如圖所示，包括線纜組201、背板主體202和至少兩個連接器203，其中，
[0035]線纜組201包括至少一根線纜，用於在各個連接器203之間形成信號互連；
[0036]線纜組201中的每根線纜都可用於傳輸信號，在各個連接器203之間形成信號互連的一種方式可以是將線纜與各個連接器203直接固定連接，也可以是通過其他連接器將線纜橋接到各個連接器203，例如，假設有M個連接器203，M大於1，為了使M個連接器203之間形成兩兩互連，每兩個連接器203之間至少通過I根線纜互連，因此使得每個連接器203和N根線纜固定連接，N大於或者等於M-1。其中，對於一個連接器203上固定連接的N根線纜可以通過綁紮或者絕緣套包覆在一起，需要說明的是，上述只是舉例，本發明實施例並不以此為限制。
[0037]背板主體202用於固定所述至少兩個連接器203，這裡的背板主體202可以用來固定多個連接器203，進一步的，為了能整齊規則地安裝可插拔模塊，可以使多個連接器203的插口處於同一平面，可以使用PCB背板作為背板主體，也可以使用金屬結構框架作為背板主體，還可以使用兩者的組合作為背板主體，需要說明的是，此處僅為舉例說明，本發明實施例並不以此為限制。
[0038]每個連接器203用於連接一個可插拔模塊，也就是說每個連接器203都可以分別對應連接一個可插拔模塊，使得該可插拔模塊的至少一路信號通過所對應連接的連接器203傳輸。
[0039]本發明實施例的背板，將可插拔模塊的信號引到背板的連接器上，由於線纜組在各個連接器之間形成信號互連，因而可以實現各個可插拔模塊之間的信號互連，同時也可以保證可插拔模塊的共面安裝，減少PCB背板內部布線，進而可以降低PCB背板的層數和成本。
[0040]圖3為本發明另一實施例提供的背板的示意圖，如圖3所示，背板主體為PCB背板301，PCB背板301兩側沒有結構上的區別，為了方便描述，以PCB背板301其中一側為前側，與之相對的另一側為後側，例如，以PCB背板301正對可插拔模塊的平面一側為前側，則與之相對的另一側為後側。需要說明的是，上述只是舉例，本發明實施例並不以此為限制。通過PCB背板301上的開孔將各個連接器203固定在PCB背板301的前側，各個連接器203兩兩之間可以通過線纜組201中至少一根線纜固定連接，使得各個連接器203之間形成信號互連，可插拔模塊可以插接到連接器203上實現安裝。在本發明實施例中，連接器203可以和可插拔模塊對應插接，例如，可插拔模塊上也使用連接器，此處可將可插拔模塊上的連接器稱為母頭，而PCB背板上的連接器203稱為公頭，需要說明的是，上述只是舉例，本發明實施例並不以此為限制。本發明實施例以PCB背板的前側所在平面為基準實現至少一個可插拔模塊的安裝以及各個可插拔模塊之間通過背板信號互連。
[0041 ] 當然，在本發明實施例中，也可以通過PCB背板301上的開孔將各個連接器203固定在PCB背板301的後側，如圖4所示，使得可插拔模塊可以插接到連接器203上實現安裝。
[0042]圖5為本發明另一實施例提供的背板的示意圖，如圖5所示，背板主體為PCB背板501，背板還包括至少兩個第一連接器502和至少兩個第二連接器503，第一連接器502和第二連接器503的數目可以分別和連接器203數目相同，其中，
[0043]第一連接器502與連接器203成對鏡像壓接並固定於PCB背板501兩側，PCB背板501通過內部布線或者通孔使得每對第一連接器502和連接器203之間形成信號通路；
[0044]任意兩個第二連接器503兩兩之間可以通過線纜組201中的至少一根線纜固定連接，將至少兩個第二連接器503分別插接於至少兩個第一連接器502上，由於第一連接器502和對應的連接器203之間存在信號通路，使得各個連接器203之間傳輸的信號通過插接於第一連接器502的第二連接器503傳輸，進而通過固定連接在第二連接器503的線纜形成了信號互連。
[0045]可插拔模塊可以插接到連接器203上，實現安裝。
[0046]在本發明實施例中，第一連接器502可以和第二連接器503對應插接。例如，第一連接器502為母頭，第二連接器503為公頭。
[0047]需要說明的是，上述只是舉例，本發明實施例並不以此為限制。
[0048]本實施例進一步實現了線纜組的可插拔的靈活性。
[0049]圖6為本發明另一實施例提供的背板的示意圖，如圖6所示，背板主體為金屬結構框架601，各連接器203被固定在金屬結構框架上，任意兩個連接器203兩兩之間可以通過線纜組201的至少一根線纜固定連接，使得各個連接器203之間形成信號互連，可插拔模塊可以插接到連接器203上。在本發明實施例中，連接器203可以和可插拔模塊對應插接，例如，可插拔模塊也使用連接器，此處可將可插拔模塊上的連接器稱為母頭，金屬結構框架601上固定的連接器203為公頭，需要說明的是，上述只是舉例，本發明實施例並不以此為限制。通過本發明實施例的背板，採用獨立於PCB背板的金屬結構框架，進一步使得信號出線密度和傳輸距離不再受插框、背板尺寸的限制，易於擴展。
[0050]圖7為本發明另一實施例提供的背板的示意圖，如圖7所示，背板主體為PCB背板701和金屬結構框架702的組合。所有連接器203被劃分為兩部分，其中一部分連接器203通過PCB背板701上的開孔被固定在PCB背板701的前側或者後側，其固定方式可參見圖3或者圖4實施例的描述，在此不再贅述，剩餘的一部分連接器203被固定在金屬結構框架上，其固定方式可參見圖6實施例的描述，在此不再贅述。任意兩個連接器203兩兩之間可以通過線纜組201的至少一根線纜固定連接，使得各個連接器203之間形成信號互連，插框內的可插拔模塊可以插接到連接器203上。
[0051]為了實現可插拔模塊的共面安裝，可以使得固定在PCB背板701上的連接器203和固定在金屬結構框架702上的連接器203在同一平面。本發明實施例的背板，進一步實現了擴展的靈活性。[0052]圖8為本發明另一實施例提供的背板的示意圖，如圖8所示，背板主體為PCB背板801和金屬結構框架802的組合，背板還包括至少一個第一連接器803和至少一個第二連接器804，所有連接器203被劃分為兩部分，其中一部分連接器203和第一連接器803成對鏡像壓接並固定於PCB背板801兩側，PCB背板801通過內部布線或者通孔使得每對第一連接器803和連接器203之間形成信號通路，其中，第一連接器803和第二連接器804的數目可以和這部分連接器數目相同，其固定方式可參見圖5實施例的描述，在此不再贅述，剩餘的一部分連接器被固定在金屬結構框架上，其固定方式可參見圖6實施例的描述，在此不再贅述。任意兩個第二連接器804兩兩之間可以通過線纜組201的至少一根線纜固定連接，並且，任意一個第二連接器804和任意一個固定於金屬結構框架802上的連接器203兩兩之間可以通過線纜組201的至少一個線纜固定連接，並且，任意兩個固定於金屬結構框架802上的連接器203可以通過線纜組201的至少一根線纜固定連接，將第二連接器804插接於第一連接器803上，由於第一連接器803和對應的連接器203之間存在信號通路，因此使得各個連接器203之間傳輸的信號通過插接於第一連接器803的第二連接器804傳輸，進而通過固定連接在第二連接器804的線纜形成信號互連。可插拔模塊可以插接到連接器203上。
[0053]為了實現共面安裝，可以使得固定在PCB背板801上的各個連接器203和固定在金屬結構框架802上的各個連接器203在同一平面。
[0054]本發明實施例的背板，進一步實現了擴展的靈活性。
[0055]圖9為本發明另一實施例提供的插框的結構示意圖，本實施例的插框可以用於網絡設備，如基站控制器設備、核心網設備等接入網側或者核心網側的網絡設備，也可以是集成了接入網和核心網設備功能的網絡設備，如圖9所示，包括:背板901和至少一個可插拔模塊902，其中，
[0056]背板901為前述任一實施例所述的背板；
[0057]可插拔模塊902通過布線使得可插拔模塊902的至少一路第一信號連接到背板901 上。
[0058]其中，每個可插拔模塊902的信號一般有多路，例如，將速率大於或者等於IOG比特每秒的高速信號作為可插拔模塊902的第一信號，也可以將所有信號均作為可插拔模塊902的第一信號，每個可插拔模塊902通過內部布線將至少一路第一信號連接到背板901上，使得這至少一路第一信號可以通過背板901的線纜組傳輸。需要說明的是，上述只是舉例，本發明實施例不限於此。
[0059]當背板901的背板主體為PCB背板或者為PCB背板和金屬結構框架的組合時，為了實現可插拔模塊之間的信號分離，還可以根據需要確定第二信號，第二信號和第一信號是不同的兩種信號，例如，將速率低於IOG比特每秒的低速信號作為可插拔模塊902的第二信號，通過布線使得至少一路可插拔模塊902的第二信號通過PCB背板的內部布線傳輸。需要說明的是，上述只是舉例，本發明實施例不限於此。
[0060]當背板901的背板主體僅包括金屬結構框架時，可插拔模塊902的全部信號通過背板901的線纜組傳輸。
[0061]需要說明的是，這裡的可插拔模塊902可為業務板、線卡、交換網板等，本發明實施例不以此為限制。[0062]本發明實施例的插框，通過將框內高速信號和其他低速信號分開，其中低速信號通過PCB背板的內部布線互連，框內的高速信號或部分高速信號通過背板的線纜互連，實現了高速信號和低速信號的分離和互連。
[0063]本發明實施例還提供一種網絡設備，該網絡設備可以是基站控制器設備、基站設備、核心網設備等網絡設備，也可以是集成了接入網和核心網設備功能的網絡設備，本發明實施例並不以此為限制，可以理解的是，此處的網絡設備可以是連接到有線或者無線網絡中的物理實體，可以採用框式或者櫃式結構，當該網絡設備採用框式結構時，可以是單如圖9所示的插框，當該網絡設備採用櫃式結構時，可以是至少一個機櫃，每個機櫃可以容納至少一個如圖9所示的插框。
[0064]以上所述僅為本發明技術方案的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種背板，用於連接至少一個可插拔模塊，其特徵在於，所述背板包括線纜組、背板主體和至少兩個連接器，其中: 所述線纜組，包括至少一根線纜，用於在各個連接器之間形成信號互連； 所述背板主體，用於固定所述至少兩個連接器； 每個所述連接器，用於連接一個可插拔模塊，使得對應連接的可插拔模塊的至少一路信號通過所述連接器傳輸。
2.根據權利要求1所述的背板，其特徵在於，所述背板主體為印刷電路板PCB背板，所述PCB背板通過所述PCB背板上的開孔將所述至少兩個連接器固定於所述PCB背板的前側或者後側； 所述至少兩個連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，使得各個所述連接器之間形成信號互連。
3.根據權利要求1所述的背板，其特徵在於，所述背板主體為PCB背板時，所述背板還包括至少兩個第一連接器和至少兩個第二連接器，所述第一連接器與所述連接器成對鏡像壓接並固定於所述PCB背板兩側，所述PCB背板通過內部布線或者通孔使得每對所述第一連接器和所述連接器之間形成信號通路； 所述至少兩個第二連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，通過將所述至少兩個第二連接器插接於所述至少兩個第一連接器上使得各個所述連接器之間形成信號互連。
4.根據權利要求1所述的背板，其特徵在於，所述背板主體為金屬結構框架時，所述至少兩個連接器被固定於所述金屬結構框架上； 所述至少兩個連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，使得各個所述連接器之間形成信號互連。
5.根據權利要求1所述的背板，其特徵在於，所述背板主體為PCB背板和金屬結構框架的組合時，所述PCB背板通過所述PCB背板上的開孔將所述至少兩個連接器中的一部分連接器固定於所述PCB背板的前側或者後側，所述至少兩個連接器中的剩餘部分連接器被固定於所述金屬結構框架上； 所述至少兩個連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，使得各個所述連接器之間形成信號互連。
6.根據權利要求1所述的背板，其特徵在於，所述背板主體為PCB背板和金屬結構框架的組合時，所述背板還包括至少一個第一連接器和至少一個第二連接器，所述第一連接器與所述至少兩個連接器中的一部分連接器成對鏡像壓接並固定於所述PCB背板兩側，所述PCB背板通過內部布線或者通孔使得每對所述第一連接器和所述連接器之間形成信號通路，所述至少兩個連接器中的剩餘部分連接器被固定於所述金屬結構框架上； 所述第二連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，並且，任意一個所述第二連接器和任意一個被固定於所述金屬結構框架上的連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，並且，被固定於所述金屬結構框架上的連接器兩兩之間通過至少一根線纜固定連接，通過將所述至少一個第二連接器插接於所述至少一個第一連接器上，使得各個所述連接器之間形成信號互連。
7.—種插框，其特徵在於，所述插框包括如權利要求1-6任一項背板和至少一個可插拔模塊，其中，所述可插拔模塊通過布線使得所述可插拔模塊的至少一路第一信號連接到所述背板上。
8.根據權利要求7所述的插框，其特徵在於，所述背板的背板主體為印刷電路板PCB背板或者為PCB背板和金屬結構框架的組合時， 所述可插拔模塊還通過布線使得所述可插拔模塊的至少一路第二信號通過所述PCB背板的內部布線傳輸，其中，所述第二信號和所述第一信號是不同的兩種信號。
9.根據權利要求7或者8所述的插框，其特徵在於，所述可插拔模塊為:業務板，或者線卡，或者交換網板。
10.一種網絡設備，其特徵在於，所述網絡設備包括至少一個如權利要求7至9任一項所述的插框。`
【文檔編號】H05K7/02GK103718658SQ201380000425
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年3月18日 優先權日:2013年3月18日
【發明者】項能武, 劉長義, 盧冬明 申請人:華為技術有限公司