CN101610116B - 光口自适应以太网光纤收发器及其自适应方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光口自适应以太网光纤收发器，包括电接口单元、光接口单元、光电介质转换单元、配置单元、检测单元和复位系统，光电介质转换单元包括内部寄存器，检测单元和配置单元电性连接，光电介质转换单元分别与电接口单元、光接口单元、配置单元和复位系统电性连接。本发明还提供光口自适应以太网光纤收发器的自适应方法。本发明为在同一条光纤链路上使用光接口单元速率不同的光纤收发器提供了可能；本发明光口自适应以太网光纤收发器比普通的光纤收发器具有更广的适用范围，不会造成接入高速率的光链路而工作在低速率的后果；另外，在光纤链路另一端的收发器升级(速率提高)之后仍能相互通信。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种网络技术，尤其是一种光口自适应的以太网光纤收发器及其自适应方法。
【背景技术】
以太网光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号(以太网数据)和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元，其主要功能是延伸以太网的连接距离，打破双绞线只能传输100米的距离限制。以太网光纤收发器一般应用在以太网电缆无法覆盖、距离大于100米必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中，且通常定位于宽带城域网的接入层应用。
在网络带宽需求日益增大和需求多元化的驱动下，以太网光纤收发器的功能日益强大，各种标准协议也更完善，种类也非常齐全。但是，不管是光交换机还是高速率的收发器，其光接口只是固定的10M、100M或者1000M，由于光口在不同速率上的编码方式不一样(100M为4B/5B编码，1000M为8B/10B编码)，这样两个光口速率不等的局域网就不能通过光纤进行相互通信，从而造成通信的不便。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种光口自适应的以太网光纤收发器。
为解决上述技术问题，本发明提供一种光口自适应以太网光纤收发器，包括可接入以太网信号的电接口单元、可接入光信号的光接口单元、光电介质转换单元、设定有对应两个或两个以上光口速率(如第一速率、第二速率……)的配置数据的配置单元、检测单元和复位系统，光电介质转换单元包括内部寄存器，检测单元和配置单元电性连接，光电介质转换单元分别与电接口单元、光接口单元、配置单元和复位系统电性连接。
在本发明光口自适应以太网光纤收发器中，电接口单元与网络单元进行以太网数据的通信，光接口单元与对端的光纤收发器进行光信号的通信。配置单元中设定有对应两个或两个以上光口速率(如第一速率、第二速率……)的配置数据。复位系统将配置单元中的相应速率的配置数据写入光电介质转换单元的内部寄存器；检测单元检测光接口单元与对端的光纤收发器的速率是否相等，如不相等，复位系统将配置单元中的其它速率的配置数据写入光电介质转换单元的内部寄存器，......，直至光接口单元与对端的光纤收发器的速率相等，光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元以当前速率与对端的光纤收发器进行通信。
在此基础上，进一步地：
在来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号不是检测单元可以识别的信号时，设置处理单元，检测单元和光电介质转换单元之间的电性连接这样实现：处理单元分别与检测单元和光电介质转换单元电性连接。处理单元将来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号处理成检测单元能识别的信号。
作为本发明的改进，光接口单元和检测单元电性连接。这样，检测单元可以先判断光接口单元是否有光信号接入，如果有光信号接入则配置单元和复位系统进行工作，如果光接口单元没有光信号接入则检测单元再次判断光接口单元是否有光信号接入，直至有光信号接入，配置单元和复位系统进行工作。有处理单元的情况下，光接口单元和检测单元电性连接的方式为：处理单元分别与光接口单元、检测单元电性连接，处理单元将来自光接口单元的光纤连接信号处理成检测单元能识别的信号。
为了更加直观，还可以设置显示单元，显示单元分别与光电介质转换单元、检测单元电性连接。显示单元可以显示是否有光信号接入、本埠光接口单元与对端的光纤收发器的速率是否相等或者本埠光接口单元与对端的光纤收发器二者的速率的具体数据等类别的信息，显示单元显示信息的方式、信息的类别可根据需要进行设置。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种光口自适应的以太网光纤收发器的自适应方法。
为解决该技术问题，本发明提供一种光口自适应以太网光纤收发器的自适应方法，包括以下流程：
a.复位系统将配置单元中的光口第一速率的配置数据写入光电介质转换单元的内部寄存器；
b.检测单元对来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信…信号进行判断(判断光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率是否相等)；如果判断结果为光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率相等，则光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元以第一速率与对端的光纤收发器进行通信；如果判断结果为光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率不相等，则进行步骤c：
c.复位系统将配置单元中的光口第二速率的配置数据写入光电介质转换单元的内部寄存器，检测单元对来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号进行判断，如果判断结果为光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率相等则光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元以第二速率与对端的光纤收发器进行通信，如果判断结果为光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率不相等，则复位系统将配置单元中的光口第一速率或第三速率(配置单元中设定有对应两个速率的配置数据时传送光口第一速率的配置速率，配置单元中设定有对应三个或以上速率的配置数据时传送光口第三速率的配置速率)的配置数据写入光电介质转换单元的内部寄存器，检测单元对来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号进行判断，......，直至判断结果为光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率相等。
本发明自适应方法的基本设计思路为：配置单元中设定有对应两个或两个以上光口速率的配置数据；复位系统先将配置单元中的一个速率的数据写入光电介质转换单元的内部寄存器，然后检测单元检测当前光纤数据通信信号(判断光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率是否相等)，如果光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率相等，则光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元以当前速率与对端的光纤收发器进行通信，如果不相等则复位系统再将配置单元中的另一个速率的数据写入光电介质转换单元的内部寄存器，然后检测单元检测当前光纤数据通信信号，......，直至光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率相等。
在此基础上，进一步地：
作为本发明自适应方法的改进，步骤a之前还进行如下步骤：
a0.检测单元对来自光接口单元的当前光纤连接信号进行判断，如果判断结果表明有光信号接入光接口单元则检测单元向配置单元发送信号，进行步骤a；如果判断结果表明表明没有光信号接入光接口单元，则重新开始步骤a0。这样，检测单元可以先判断光接口单元是否有光信号接入，如果有光信号接入则配置单元和复位系统进行工作，如果光接口单元没有光信号接入则检测单元再次判断光接口单元是否有光信号接入，直至有光信号接入，配置单元和复位系统进行工作。
在来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号不是检测单元可以识别的信号的情况下，步骤b和步骤c中的“检测单元对来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号进行判断”之前，处理单元将来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号处理成检测单元能识别的信号，步骤b和步骤c中的“检测单元对来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号进行判断”这样实现：检测单元对经处理单元处理后的当前光纤数据通信信号进行判断；步骤a0之前，处理单元将来自光接口单元的当前光纤连接信号处理成检测单元能识别的信号，步骤a0中的“检测单元对来自光接口单元的当前光纤连接信号进行判断”这样实现：检测单元对经处理单元处理后的当前光纤连接信号进行判断。
作为本发明自适应方法进一步的改进，步骤a中的第一速率大于步骤c中的第二速率，步骤c中在先的速率大于在后的速率。在对端的光纤收发器也采用本发明光口自适应以太网光纤收发器的情况下，两端的光口自适应以太网光纤收发器都会进行自适应的速率配置过程，控制步骤a中的第一速率大于步骤c中的第二速率、步骤c中在先的速率大于在后的速率，可以使两个收发器尽可能采用较高等的速率，避免接入高速率的光链路而工作在低速率的后果。
本发明的有益效果是：在判断光纤数据通信信号的基础上，复位系统可以将检测单元中的不同速率的配置数据先后写入光电介质转换单元的内部寄存器中，直至光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率相等。本发明为在同一条光纤链路上使用光接口单元速率不同的光纤收发器进行数据传输提供了可能性；采用本发明自适应方法，本发明光口自适应以太网光纤收发器比普通的光纤收发器具有更广的适用范围；自适应过程中，控制配置单元从高速率到低速率进行配置，不会造成接入高速率的光链路而工作在低速率的后果；另外，采用本发明光口自适应以太网光纤收发器，在光纤链路另一端的收发器升级(速率提高)之后，经过重新自适应，仍能相互通信，使得网络工程方便、简单、施工周期短、运营成本低。
【附图说明】
下面通过具体实施方式并结合附图，对本发明作进一步的详细说明：
图1是本发明光口自适应以太网光纤收发器一种具体实施方式的结构示意图；
图2是图1中的检测配置部分的结构示意图；
图3是图1所示光口自适应以太网光纤收发器应用时的网络示意图；
图4是本发明光口自适应以太网光纤收发器的自适应方法的流程示意图。
【具体实施方式】
图1、图2和图3示出了本发明光口自适应以太网光纤收发器的一种具体实施方式。
如图1所示，该光口自适应以太网光纤收发器包括可接入以太网信号的电接口单元、可接入光信号的光接口单元、光电介质转换单元、检测配置部分和LED指示单元(即显示单元)；如图2所示，检测配置部分包括处理单元、检测单元、复位系统和设定有对应100M、1000M两个光口速率的配置数据的配置单元；光电介质转换单元包括内部寄存器(附图中未示出)，检测单元和配置单元电性连接，光电介质转换单元分别与配置单元、电接口单元、光接口单元和LED指示单元电性连接，配置单元和复位系统电性连接，处理单元分别与光电介质转换单元和LED指示单元电性连接。配置单元中设有两个EEPROM，其中一个EEPROM写有对应于1000M速率的配置数据(即1000M速率下光电介质转换单元的内部寄存器的内容)，另一个EEPROM写有对应于100M速率的配置数据(即100M速率下光电介质转换单元的内部寄存器的内容)。
处理单元可以将来自光接口单元的光纤连接信号(即SD信号)和来自光电介质转换单元的光纤数据通信信号(即LINK信号)处理成检测单元能识别的信号；检测单元可根据SD信号判断光接口单元是否有光信号接入、根据LINK信号判断该光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率是否相等；复位系统可将配置单元的两个EEPROM中的配置数据根据需要写入光电介质转换单元的内部寄存器；LED指示单元可以显示是否有光信号接入、本埠光接口单元与对端的光纤收发器的速率是否相等或者本埠光接口单元与对端的光纤收发器二者的速率的具体数据等类别的信息。
图3示出了该光口自适应以太网光纤收发器应用时的网络示意图，该光口自适应以太网光纤收发器的电接口单元通过双绞线连接网络单元A，该光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元通过光纤与对端的光纤收发器B的光接口单元连接，对端的光纤收发器B的电接口单元通过双绞线连接网络单元C。
该光口自适应以太网光纤收发器的自适应方法如图4所示。起始工作时，该光口自适应以太网光纤收发器进行1000M→100M自高向低的自适应配置过程。
a0.处理单元进行信号处理，将SD信号和LINK信号处理成检测单元可以识别的信号，对SD信号进行消抖处理，对LINK信号进行消抖、取反的处理，将处理后的数据传送给检测单元，检测单元检测到SD信号为高电平(SD＝1)时，判断该光口自适应以太网光纤收发器和对端的光纤收发器之间的光纤导通；反之，检测到SD信号为低电平(SD＝0)时，则判断光纤没有连接，此时再循环进行信号处理直至检测到SD信号为高电平(SD＝1)；
a.检测单元检测到SD信号为高电平(SD＝1)后，复位系统将光电介质转换单元复位一次以清除光电介质转换单元的内部寄存器中的原有内容，配置单元对存储有对应于1000M速率的数据的EEPROM的管脚进行配置，管脚配置完成后，复位系统再将光电介质转换单元复位一次，以使相应EEPROM中的对应于1000M速率的数据写入光电介质转换单元的内部寄存器中；
b.检测单元对LINK信号进行判断；如果检测到LINK信号为高电平(1)，则判断该光口自适应以太网光纤收发器已经实现了与对端的光纤收发器光接口单元速率的自适应，光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元保持以1000M的速率与对端的光纤收发器进行通信；如果检测单元检测到LINK信号为低电平(LINK＝0)，则判断该光口自适应以太网光纤收发器与对端的光纤收发器光接口单元的速率不相等，进行步骤c；
c.复位系统将光电介质转换单元复位一次以清除光电介质转换单元的内部寄存器中的原有内容，配置单元对存储有对应于100M速率的数据的EEPROM的管脚进行配置，管脚配置完成后，复位系统再将光电介质转换单元复位一次，以使相应EEPROM中的对应于100M速率的数据写入光电介质转换单元的内部寄存器中；然后，检测单元再次对LINK信号进行判断，如果检测到LINK信号为高电平(LINK＝1)，则判断该光口自适应以太网光纤收发器已经实现了与对端的光纤收发器光接口单元速率的自适应，光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元保持以100M的速率与对端的光纤收发器进行通信；如果检测单元检测到LINK信号为低电平(LINK＝0)，则判断该光口自适应以太网光纤收发器与对端的光纤收发器光接口单元的速率不相等，则检测配置部分会一直循环检测配置，一直到LINK信号转成高电平(LINK＝1)为止。
上述实施方式中，配置单元中设有两个EEPROM，其中一个EEPROM写有对应于1000M速率的配置数据(即1000M速率下光电介质转换单元的内部寄存器的内容)，另一个EEPROM写有对应于100M速率的配置数据(即100M速率下光电介质转换单元的内部寄存器的内容)，自适应过程中通过选择配置相应的EEPROM管脚来选定对应于相应速率的配置数据。具体实施时，对应不同速率的配置数据也可以存储在同一个存储单元中，自适应过程中通过对不同速率的配置数据的识别来选定对应于相应速率的配置数据。
上述实施方式的步骤c中，复位系统是先通过单独的复位过程清除光电介质转换单元的内部寄存器中的原有内容的。具体实施时，步骤c也可以为：配置单元对存储有对应于100M速率的数据的EEPROM的管脚进行配置，管脚配置完成后，复位系统将光电介质转换单元复位，以使EEPROM中的对应于100M速率的数据写入光电介质转换单元的内部寄存器中并清除光电介质转换单元的内部寄存器中的原有内容；然后，检测单元再次对LINK信号进行判断，如果检测到LINK信号为高电平(LINK＝1)，则判断完成配置后的该光口自适应以太网光纤收发器已经实现了与对端的光纤收发器光接口单元速率的自适应，光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元保持以100M的速率与对端的光纤收发器进行通信；如果检测单元检测到LINK信号为低电平(LINK＝0)，则判断该光口自适应以太网光纤收发器与对端的光纤收发器光接口单元的速率不相等，则检测配置部分会一直循环检测配置，一直到LINK信号转成高电平(LINK＝1)为止。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种光口自适应以太网光纤收发器，其特征在于：包括可接入以太网信号的电接口单元、可接入光信号的光接口单元、光电介质转换单元、设定有对应两个或两个以上光口速率的配置数据的配置单元、检测单元和复位系统，所述光电介质转换单元包括内部寄存器，所述检测单元和配置单元电性连接，所述光电介质转换单元分别与所述电接口单元、光接口单元、配置单元和复位系统电性连接，
配置单元中设定有对应两个或两个以上光口速率的配置数据，复位系统将配置单元中的相应速率的配置数据写入光电介质转换单元的内部寄存器；检测单元检测光接口单元与对端的光纤收发器的速率是否相等，如不相等，复位系统将配置单元中的其它速率的配置数据写入光电介质转换单元的内部寄存器，直至检测单元的检测结果为光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率相等，光接口单元以当前速率与对端的光纤收发器进行通信。
2.根据权利要求1的光口自适应以太网光纤收发器，其特征在于：还包括处理单元，处理单元分别与检测单元和光电介质转换单元电性连接，处理单元将来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号处理成检测单元能识别的信号以提供给检测单元。
3.根据权利要求2的光口自适应以太网光纤收发器，其特征在于：处理单元还与光接口单元电性连接，处理单元将来自光接口单元的光纤连接信号处理成检测单元能识别的信号以提供给检测单元。
4.根据权利要求3的光口自适应以太网光纤收发器，其特征在于：还包括显示单元，显示单元与处理单元电性连接。
5.权利要求1光口自适应以太网光纤收发器的自适应方法，其特征在于：包括以下流程：
a.复位系统将配置单元中的光口第一速率的配置数据写入光电介质转换单元的内部寄存器；
b.检测单元对来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号进行判断；如果判断结果为光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率相等，则光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元以第一速率与对端的光纤收发器进行通信；如果判断结果为光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率不相等，则进行步骤c；
c.复位系统将配置单元中的光口第二速率的配置数据写入光电介质转换单元的内部寄存器，检测单元对来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号进行判断，如果判断结果为光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率相等则光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元以第二速率与对端的光纤收发器进行通信，如果判断结果为光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率不相等，则复位系统将配置单元中的光口第一速率或第三速率的配置数据写入光电介质转换单元的内部寄存器，检测单元对来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号进行判断，其中，如果判断结果为光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率不相等时，在配置单元中设定有对应两个速率的配置数据时写入光口第一速率的配置速率，在配置单元中设定有对应三个或以上速率的配置数据时写入光口第三速率的配置速率；
以上述方式将不同速率的配置数据先后写入光电介质转换单元的内部寄存器中，直至判断结果为光口自适应以太网光纤收发器的光接口单元与对端的光纤收发器的光接口单元二者速率相等。
6.根据权利要求5的自适应方法，其特征在于：步骤a之前还进行如下步骤：
a0.检测单元对来自光接口单元的当前光纤连接信号进行判断，如果判断结果表明有光信号接入光接口单元则检测单元向配置单元发送信号，进行步骤a；如果判断结果表明没有光信号接入光接口单元，则重新开始步骤a0。
7.根据权利要求5的自适应方法，其特征在于：步骤b和步骤c中的“检测单元对来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号进行判断”之前，处理单元将来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号处理成检测单元能识别的信号；步骤b和步骤c中的“检测单元对来自光电介质转换单元的当前光纤数据通信信号进行判断”这样实现：检测单元对经处理单元处理后的当前光纤数据通信信号进行判断。
8.根据权利要求6的自适应方法，其特征在于：步骤a0之前，处理单元将来自光接口单元的当前光纤连接信号处理成检测单元能识别的信号；步骤a0中的“检测单元对来自光接口单元的当前光纤连接信号进行判断”这样实现：检测单元对经处理单元处理后的当前光纤连接信号进行判断。
9.根据权利要求5或6的自适应方法；其特征在于：对不同速率的配置数据的一次写入循环，在先写入的配置数据的速率大于在后写入的配置数据的速率。
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