[实用新型]智能PoE交换机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能PoE交换机。

背景技术

随着网络和数码产品的普及，出现了大量诸如IP电话、无线局域网接入点AP、网络摄像机等终端设备，当被部署在特定应用场景的情况下，它们的取电问题一直困扰着人们。传统的办法是为其配置单独电源，不仅增加了系统成本，还会延长建设周期。新的解决办法是运用PoE技术结合网络交换机通过以太网进行远程供电，而网络拓扑不做任何改变，节约系统成本。

早期的PoE管理方案由于尚未考虑新标准加入的AT设备，对于不同PD设备的兼容性不好。目前一般的PoE解决方案都采用嵌入式处理器+PoE管理ASIC解决方案，能够较好地兼容各种AF/AT设备，但是一般缺少用户管理模式或者要借用专用网管管理软件操作，当遇到故障或者需要特殊设置的应用场合时，这些解决方案中用户的可操作性不强，灵活性不够，难以满足个性化的用户需求。

由于通讯设备一般要求具有UPS电源以保障短期停电状态下还能正常工作，而PD设备(用电设备)不自备电源，这就要求PSE设备(供电设备)具有不间断POE供电功能，而目前的PoE交换机基本不具有PoE不间断供电功能。

POE(Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。

PoE也被称为基于局域网的供电系统(PoL，Power over LAN)或有源以太网(Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。

ASIC(Application Specific Intergrated Circuits)即专用集成电路，是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。目前用CPLD(复杂可编程逻辑器件)和FPGA(现场可编程逻辑阵列)来进行ASIC设计是最为流行的方式之一，它们的共性是都具有用户现场可编程特性，都支持边界扫描技术，但两者在集成度、速度以及编程方式上具有各自的特点。ASIC的特点是面向特定用户的需求，品种多、批量少，要求设计和生产周期短，它作为集成电路技术与特定用户的整机或系统技术紧密结合的产物，与通用集成电路相比具有体积更小、重量更轻、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。

现有的交换机是采用的集中式架构，交换芯片不仅负责链路层的数据交换，还负责网络管理设置。如果需要进行PoE供电，则又要与poe的模块通信采用串口的方式，既耗时，又不便于管理。

因此，有必要设计一种新型的智能PoE交换机。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能PoE交换机，该方案符合lEEE802.3af标准和lEEE802.3at标准，支持多种AF/AT设备【AF设备，就是支持IEEE802.3af标准的设备，AT设法就是支持802.3at标准的设备】，具备不间断PoE供电功能，同时又具有Web管理功能，具有很高的可靠性和很好的灵活性。

实用新型的技术解决方案如下：

一种智能PoE交换机，包括数据交换模块、PoE管理模块、系统管理模块和电源模块；

数据交换模块采用数据交换ASIC及端口扩展ASIC，数据交换ASIC与端口扩展ASIC通过SS-SMII接口连接；

PoE管理模块采用专用的PoE管理ASIC，采用模式A电源接口；

系统管理模块采用智能交换机Web管理微控制器，即MCU，MCU通过I²C接口连接PoE管理模块，MCU通过MII接口连接数据交换模块，I²C接口包括一根时钟信号线SCL和两根数据线SDA_IN和SDA_OUT，MCU控制接口包括三根控制信号线：LED流锁存、PoE使能和PoE重置；

电源模块采用48V直流的UPS电源，UPS电源的一路输出直接作为PoE管理模块的供电电源，另一路输出经UPS电源的DC/DC转换模块转换为系统电源，为智能PoE交换机整体供电，包括给智能poe交换机的数据交换模块、系统管理模块供电。