CN101159490A - Sfp自环光装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种SFP自环光装置，其包括：电阻，其一端连接至第一电容和第一输入管脚，另一端连接至第二电容和第二输入管脚，用于接收分别来自第一输入管脚和第二输入管脚的差分信号；第一电容，与第一差分信号输出管脚相连；第二电容，与第二差分信号输出管脚相连；以及存储器，其时钟端口连接至第一串行通信接口管脚，数据端口连接至第二串行通信接口管脚，存储器用于存储可用于进行外部读写操作的相关信息。从而，该SFP自环光装置可以替代普通SFP光模块应用于通信设备的各种测试环节，其中包括高温老化过程，避免光模块的过度老化，保证了通信设备的高可靠性。

Description

SFP自环光装置

技术领域

本发明涉及通信设备技术领域，更具体地，涉及一种SFP自环光装置。

背景技术

SFP(Small Form-factor Pluggable)光模块是小型封装可热插拔的收发一体光模块，其具有封装小、可热插拔和模块内带EEPROM可以存储相关信息等这个优点，在通讯领域中已经使用被广泛应用。按照多源协议(MultiSource Agreement，MSA)的要求，SFP光模块提供两个通过二线制串行12C接口访问的256字节的区域(地址分别为A0H和A2H)。

其中，A0H页面提供一些厂商和模块的特征信息，A2H页面提供的是数字诊断接口等信息，其信息存储格式如图1所示。

MSA对SFP的外形、结构和电接口等等都做了严格的定义，电接口管脚定义如图2所示。

在通信设备生产测试过程中，设备的组成部件(各种板卡)在生产完成后都要经过各种测试以达到质量控制，其中一个环节就是长时间的高温老化测试。这些板卡中就有通常称之为光接口板的单板，光模块在光接口板中承担了光电/电光转换这一不可缺少的重要角色。常规的高温老化测试方法是将被测设备放置高温环境运行，并且通过测试仪表监控设备的运行情况，监控包括数据误码率，告警等设备参数。设备中光接口板的光模块通常承担了业务接入、环回或者串接的功能，所以光模块必须配置在光接口板中才能进行正常的高温老化测试。通信设备或者系统的配置和业务连接示意如图3所示。

光模块在制造出厂前，按照相关的行业标准，也是必须要经过老化流程。因此，光模块在整机设备进入工程现场前，经过了2次老化过程，造成了光模块被过度老化，导致寿命缩短，故障率增高。

光模块在运行过程中一旦出现故障，造成的通信业务损失是非常大的。因此，必须针对光模块的过度老化流程找到解决办法，关键在于光模块在老化过程中承担的业务接入、环回或者串接的重要功能，必须找到一种替代器件承担上述功能，使得设备在老化过程中可以不安装将要在工程现场实际使用的光模块。

发明内容

鉴于现有技术中的问题，本发明提供了一种SFP自环光装置，该自环光模块装置可以用来替代功能正常的实际使用的光模块，实现通信业务在光模块内部环回，安装在设备的光接口板中，可以在设备的测试和老化过程中广泛使用。

本发明的SFP自环光装置包括：电阻，其一端连接至第一电容和第一输入管脚，另一端连接至第二电容和第二输入管脚，用于接收分别来自第一输入管脚和第二输入管脚的差分信号；第一电容，与第一差分信号输出管脚相连；第二电容，与第二差分信号输出管脚相连；以及存储器，其时钟端口连接至第一串行通信接口管脚，数据端口连接至第二串行通信接口管脚，存储器用于存储可用于进行外部读写操作的相关信息。

其中，第一输入管脚是正极输入端，第二输入管脚是负极输入端，第一差分信号输出管脚是正极输出端，以及第二差分信号输出管脚是负极输出端。

该自环光装置还包括：发送功能电路电源管脚和接收功能电路电源管脚，均连接至电源，其中，发送功能电路电源管脚和接收功能电路电源管脚内部短接，用于提供SFP自环光装置所需的电源。

进一步，该自环光装置还包括：内部接地的管脚和多个接地的管脚，以及内部不连接的两个管脚。

在本发明中，电阻是差分信号阻抗匹配电阻，第一电容和第二电容是交流耦合电容，存储器是EEPROM存储器。

存储器中的数字诊断监控信息是外部强制设置的，至少包括：接收光功率、发送光功率、光模块类型标识、和速率等级。

存储器中设置有数字诊断监控信息标识，其中，数字诊断监控信息表示被强制设置为自环光装置的特征标识，用于区别普通功能的收发一体光模块。

因而，本发明的SFP自环光装置与标准的正常功能光模块相比，由于该SFP自环光装置内部省去了价格昂贵的光接收机和光发送激光器，所以光模块成本大大降低，另外光模块内部已经对数据信号进行了环回，测试时无须再加光纤和光衰减器，结构简单，价格客观，操作方便，特别适合在各种测试场合特别是高温老化中使用。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1示出了SFP光模块的EEPROM信息存储格式；

图2示出了SFP光模块的电接口的定义；

图3示出了现有技术中安装常规光模块的通信设备业务测试装置；

图4是根据本发明的SFP自环光装置的框图；

图5是根据本发明实施例的SFP自环光模块的内部电路连接示意图；以及

图6示出了根据本发明的安装有SFP自环光模块的通信设备业务测试装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图4是根据本发明的SFP自环光装置400的框图。如图4所示，该装置包括：电阻402，其一端连接至第一电容404和第一输入管脚TD+，另一端连接至第二电容406和第二输入管脚TD-，用于接收分别来自第一输入管脚TD+和第二输入管脚TD-的差分信号；第一电容404，与第一差分信号输出管脚RD+相连；第二电容406，与第二差分信号输出管脚RD-相连；以及存储器408，其时钟端口连接至第一串行通信接口管脚MOD-DEF1，数据端口连接至第二串行通信接口管脚MOD-DEF2，存储器408用于存储可用于进行外部读写操作的相关信息。

其中，第一输入管脚TD+是正极输入端，第二输入管脚TD-是负极输入端，第一差分信号输出管脚RD+是正极输出端，以及第二差分信号输出管脚RD-是负极输出端。

该自环光装置还包括：发送功能电路电源管脚和接收功能电路电源管脚，均连接至电源，其中，发送功能电路电源管脚和接收功能电路电源管脚内部短接，用于提供SFP自环光装置所需的电源。

进一步，该自环光装置还包括：内部接地的管脚和多个接地的管脚，以及内部不连接的两个管脚。

在本发明中，电阻402是差分信号阻抗匹配电阻，第一电容404和第二电容406是交流耦合电容，存储器408是EEPROM存储器。

存储器408中的数字诊断监控信息是外部强制设置的，至少包括：接收光功率、发送光功率、光模块类型标识、和速率等级。

存储器408中设置有数字诊断监控信息标识，其中，数字诊断监控信息表示被强制设置为自环光装置的特征标识，用于区别普通功能的收发一体光模块。

图5是根据本发明实施例的SFP自环光模块的内部电路连接示意图。如图5所示，SFP自环光模块装置电路结构简单，几个阻容器件即可实现业务在电信号的环回，同时成本低，其内部只有阻容以及EEPROM存储器件相关的电路。整个装置成本低，可靠性高，使用起来也方便简单。

该SFP自环光模块的外形和结构符合SFP相应的MSA多源协议的要求，并且内部没有光接收机，也没有光发送激光器。另外，该SFP自环光模块的电接口金手指的外形规格、结构、管脚定义符合SFP MSA多源协议的要求。

如图5所示，在该SFP光模块电接口中，差分电输入信号从管脚18(TD+)和管脚19(TD-)端输入，分别通过跨接的电阻R1和串接C1、C2电容，与电接口中差分输出信号的管脚13(RD+)和管脚12(RD-)对应端连接，两个差分信号输入端跨接的电阻为差分信号阻抗匹配电阻，差分信号间串接的电容是交流耦合电容。

在自环光模块的电接口中，其I2C二线制串行通信接口管脚4(MOD-DEF2)和管脚5(MOD-DEF1)分别与光模块内部的EEPROM存储器的I2C通信接口对应的数据和时钟端口连接，光模块内的EEPROM存储器能够正常工作，存储相关的信息可供外部读写。

在光模块的电接口中，管脚2(TX Fault)、管脚6(MOD-DEF0)、管脚8(LOS)内部直接连接到工作地(GND)，管脚3(TX Disable)和管脚7(Rate Select)内部不连接，管脚1、17和20(VeeT)，管脚9～11、14(VeeR)，内部统一接工作地(GND)，管脚15(VccR)、16(VccT)内部统一接Vcc。

除了上述的R1，C1、C2，该SFP自环光模块再没有其它阻容器件。

自环光模块因为模块内部去除了光路部分的光接收机和光发送激光器，所以EEPROM存储信息和功能正常的普通光模块存在差异，否则，光模块在系统设备上使用时会发生某些故障告警。有以下两种解决方案：

一、将SFP自环光模块的EEPROM内的各种数字诊断监控(Digital Diagnostic Monitoring)信息强制设置成正常值，即取值范围符合普通功能光模块正常工作状态时的取值要求，使得自环光模块使用时不会因此报告故障告警，例如，光模块的接收光功率、发送光功率之类的信息，可强制设置成相应合理的范围；以及

二、在自环光模块的EEPROM内做特殊的信息标识，以区别普通功能的SFP光模块，系统设备的软件读取到该信息标识后，则可认为相关的数字诊断监控信息无效，不做相关的故障告警操作。

以下参考图5进行具体实例的详细说明，其中，接收数据差分输入端跨接的端接电阻R1为0603贴片封装，电阻值为100Ω±1％，交流耦合电容C1、C2采用0603贴片封装的陶瓷电容，电容值为0.1μF，收发数据电接口的连接如图5所示。收发数据差分信号线的PCB走线要求，PCB上走差分线对，差分阻抗为100Ω±10％，单端阻抗为50Ω±10％。

在该SFP自环光模块配置有一片EEPROM存储器。光模块管脚4(MOD-DEF2)和管脚5(MOD-DEF1)分别与光模块内部的EEPROM存储器的I2C通信接口对应的数据和时钟端口连接，光模块内的EEPROM存储器能够正常工作，存储器内部的存储要求如下：SFP自环光模块EEPROM存储器的A0h页面和正常功能的SFP模块相同，要求符合SFF-8472_Rev9.3或者更新版本的要求。

SFP自环光模块的波长、传输距离信息设置为1310nm、15km。在其EEPROM存储器的A2h页面中，第0到119字节，由于SFP自环光模块没有激光器件，所以对这部分的数字诊断信息作特殊处理，相应的数值强制写入光模块正常工作时的相应数值。例如，激光器接收光功率强制设置成-25dBm。

SFP自环光模块的EEPROM存储器的A2h页面的第128～247字节用户可以进行无密码读和写操作，第120～127字节和第248～255字节不做具体要求。

为了区别于功能正常的普通SFP光模块，SFP自环光模块拉环颜色为白色，标签上标注醒目的SFP自环光模块的型号丝印，其中包含“xxxM(G)Loop SFP”的信息，这里的“xxxM(G)”是指155M、622M、1.25G、2.5G。

没有作特殊要求的SFP自环光模块的其它参数符合SFP MSA协议的要求。

图6示出了根据本发明的安装有SFP自环光模块的通信设备业务测试装置。适用该装置，可以避免光模块的过度老化，保证了通信设备的高可靠性。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种SFP自环光装置，其特征在于，包括：

电阻，其一端连接至第一电容和第一输入管脚，另一端连接至第二电容和第二输入管脚，用于接收分别来自所述第一输入管脚和所述第二输入管脚的差分信号；

所述第一电容，与第一差分信号输出管脚相连；

所述第二电容，与第二差分信号输出管脚相连；以及

存储器，其时钟端口连接至第一串行通信接口管脚，数据端口连接至第二串行通信接口管脚，所述存储器用于存储可用于进行外部读写操作的相关信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一输入管脚是正极输入端，

所述第二输入管脚是负极输入端，

所述第一差分信号输出管脚是正极输出端，以及

所述第二差分信号输出管脚是负极输出端。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：发送功能电路电源管脚和接收功能电路电源管脚，均连接至所述电源，其中，所述发送功能电路电源管脚和所述接收功能电路电源管脚内部短接，用于提供所述SFP自环光装置所需的所述电源。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：内部接地的管脚和多个接地的管脚。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：内部不连接的两个管脚。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电阻是差分信号阻抗匹配电阻。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一电容和所述第二电容是交流耦合电容。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述存储器是EEPROM存储器。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述存储器中的数字诊断监控信息是外部强制设置的，至少包括：接收光功率、发送光功率、光模块类型标识、和速率等级。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述存储器中设置有数字诊断监控信息标识，其中，

所述数字诊断监控信息表示被强制设为所述自环光装置的特征标识，用于区别普通功能的收发一体光模块。

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