CN102843184A

CN102843184A - 测试用四通道小型可插拔环回装置

Info

Publication number: CN102843184A
Application number: CN2012103102116A
Authority: CN
Inventors: 管明波
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2012-12-26
Also published as: WO2014032523A1

Abstract

本发明实施例公开了一种QSFP环回装置，该环回装置中包括电接口和信号驱动单元，电接口与待测设备相连接、接收来自待测设备的电信号即测试信号，信号驱动单元对电接口接收到的测试信号进行整形放大处理得到电信号的环回信号，电接口将环回信号发送给待测设备，从而该QSFP环回装置能够在设备测试过程中替代QSFP光模块和光纤进行信号传输，能够避免QSFP光模块在设备测试过程中被反复插拔造成损坏，以及避免在设备的高温老化测试中进行不必要的老化测试而降低使用寿命，从而能够解决现有技术中设备测试容易对QSFP光模块造成损坏、降低使用寿命的问题。

Description

测试用四通道小型可插拔环回装置

技术领域

本发明涉及光通信系统，具体地，涉及一种测试用四通道小型可插拔环回装置。

背景技术

四通道小型可插拔（QSFP，Quad Small Form-factor Pluggable）光模块是为了满足市场对更高密度的高速可插拔解决方案的需求而提出的一种技术规格，其宗旨是界定一种高密度的4通道全双工的可插拔的光收发接口，这种光收发接口的传输速率可达到40Gbps。QSFP光模块由电接口、光接收器和光发送激光器等装置构成，其中，电接口包括位于接口卡顶面的管脚阵列（PIN20~PIN38）和位于接口卡底面的管脚阵列（PIN1~PIN19），QSFP光模块的电接口的管脚的定义如下表1所示，电接口的具体结构如图1所示。

表1

从表1及图1可知，QSFP光模块的电接口包括4路输出管脚（即差分信号管脚：RX1N和RX1P、RX2N和RX2P、RX3N和RX3P、RX4N和RX4P）、4路输入管脚（即差分信号管脚：TX1N和TX1P、TX2N和TX2P、TX3N和TX3P、TX4N和TX4P）、低速管脚（ModSelL、ResetL、LpMode、IntL和ModPrsL）、两线式串行总线（I2C，INTR-Integrated Circuit）接口（SCL和SDA）、以及工作接地管脚（GND）和电源管脚（VccTx、VccRx和Vcc1）。

通信设备在出厂前都会进行各种测试以满足质量要求。测试中包括常温测试和高温老化测试。

在常温测试中，如图2所示测试过程中，会对系统通信设备整机在常温中的工作状态进行测试。测试过程中，系统通信设备21整机上连接有作为测试辅助器件的QSFP光模块22和光纤23等外部材料，QSFP光模块22将系统通信设备21的芯片211发出的电信号转换为光信号，光信号经过与QSFP光模块22相连接的光纤23环回到QSFP光模块22中，QSFP光模块22对环回后的光信号进行转换得到电信号，将该电信号发送给系统通信设备21的芯片211，完成在常温测试下对系统通信设备21的信号传输。QSFP光模块22作为测试辅助器件，经过长时间多次插拔后会造成QSFP光模块22和光纤23等外部材料的损坏。

常规的高温老化测试是把常温测试设备放到高温环境下进行12小时或者更长时间的测试，QSFP光模块22和光纤23对信号传输的处理与常温测试中情况类似。高温老化测试中多次插拔同样容易对QSFP光模块造成损害。并且，QSFP光模块22出厂前已经进行过高温老化测试，而在设备的高温老化测试中，QSFP光模块22作为测试辅助器件会反复随不同的设备进行高温老化测试，这就导致QSFP光模块22的过度老化、寿命缩短以及故障率增高。

可见，现有的设备测试容易对QSFP光模块造成损坏、降低使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种测试用四通道小型可插拔环回装置，用以解决现有的设备测试容易对QSFP光模块造成损坏、降低使用寿命的问题。

本发明实施例技术方案如下：

一种测试用QSFP环回装置，包括：电接口，信号驱动单元；所述电接口，用于连接待测设备，所述电接口接收来自待测设备的测试信号，并将来自所述信号驱动单元的环回信号发送给所述待测设备；所述信号驱动单元，用于对来自所述电接口的所述测试信号整形放大得到所述环回信号。

本发明实施例通过设置一种QSFP环回装置，该环回装置中包括电接口和信号驱动单元，电接口与待测设备相连接、接收来自待测设备的电信号即测试信号，信号驱动单元对电接口接收到的测试信号进行整形放大处理得到电信号的环回信号，电接口将环回信号发送给待测设备，从而该QSFP环回装置能够在设备测试过程中替代QSFP光模块和光纤进行信号传输，能够避免QSFP光模块在设备测试过程中被反复插拔造成损坏，以及避免在设备的高温老化测试中进行不必要的老化测试而降低使用寿命，从而能够解决现有技术中设备测试容易对QSFP光模块造成损坏、降低使用寿命的问题。

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

图1为现有技术中QSFP光模块的电接口管脚的排列示意图；

图2为现有技术中进行设备测试的示意图；

图3为本发明实施例提供的测试用QSFP环回装置的结构框图；

图4为图3所示装置的测试应用示意图；

图5为图3所示装置的优选结构框图。

具体实施方式

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

本发明实施例针对现有技术中对设备进行测试时容易对QSFP光模块造成损坏以及降低使用寿命的问题，提出了一种测试用QSFP环回装置，用以在设备测试过程中替代QSFP光模块进行测试，从而能够解决现有技术中的上述问题。

图3中示出了本发明实施例提供的测试用QSFP环回装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：电接口31，信号驱动单元32；

电接口31，用于连接待测设备，电接口31接收来自待测设备的测试信号，并将来自信号驱动单元32的环回信号发送给待测设备；

信号驱动单元32，用于对来自电接口测试信号整形放大得到环回信号。

图4示出了图3所示装置的测试应用示意图，如图4所示，本发明实施例提供的测试用QSFP环回装置3在进行设备测试时，代替现有技术中的QSFP光模块以及光纤等辅助装置，直接与作为待测设备的系统通信设备21进行连接，在测试过程中，电接口31接收来自系统通信设备21的芯片211的电信号即测试信号，信号驱动单元32对来自电接口31测试信号整形放大得到电信号的环回信号，电接口31将来自信号驱动单元32的环回信号发送给系统通信设备21的芯片211，能够实现对待测设备的信号传输，能够避免现有技术中QSFP光模块在设备测试过程中被反复插拔造成损坏，以及避免在设备的高温老化测试中进行不必要的老化测试而降低使用寿命，从而能够解决现有技术中设备测试容易对QSFP光模块造成损坏、降低使用寿命的问题。

图5中示出了图3所示装置的优选结构框图，如图5所示，在该优选结构中，电接口31为标准的38管脚的QSFP光模块电接口，信号驱动单元32包括四个驱动器（Driver）321、322、323、324，每个驱动器连接电接口31的一路输入管脚和一路输出管脚，驱动器用于对来自相连接的输入管脚的测试信号整形放大得到环回信号，将环回信号输出到相连接的输出管脚。例如，电接口31包括4路输入管脚和4路输出管脚，对于该装置来说，4路输出管脚包括差分信号管脚：RX1N和RX1P、RX2N和RX2P、RX3N和RX3P、RX4N和RX4P，4路输入管脚包括差分信号管脚：TX1N和TX1P、TX2N和TX2P、TX3N和TX3P、TX4N和TX4P，驱动器321连接输出管脚RX1N和RX1P以及输入管脚TX1N和TX1P，驱动器322连接输出管脚RX2N和RX2P以及输入管脚TX2N和TX2P，驱动器323连接输出管脚RX3N和RX3P以及输入管脚TX3N和TX3P，驱动器324连接输出管脚RX4N和RX4P以及输入管脚TX4N和TX4P。

在输入管脚与驱动器之间以及输出管脚与驱动器之间均连接有耦合电容，耦合电容起到隔直流的作用；具体地，输入管脚TX1N和TX1P与驱动器321之间分别连接有耦合电容C1、C2，驱动器321与输出管脚RX1N和RX1P之间分别连接有耦合电容C9、C10；输入管脚TX2N和TX2P与驱动器322之间分别连接有耦合电容C3、C4，驱动器322与输出管脚RX2N和RX2P之间分别连接有耦合电容C11、C12；输入管脚TX3N和TX3P与驱动器323之间分别连接有耦合电容C5、C6，驱动器323与输出管脚RX3N和RX3P之间分别连接有耦合电容C13、C14；输入管脚TX4N和TX4P与驱动器324之间分别连接有耦合电容C7、C8，驱动器324与输出管脚RX4N和RX4P之间分别连接有耦合电容C15、C16。在实际应用中，耦合电容可以是0402封装的0.1uf的耦合电容。

具体地，驱动器321、322、323、324可以是信号放大器（Repeater）或信号再生器（Retimer），信号放大器或信号再生器内部可以具有单通道、双通道或者是四通道的传输通道。为了电路实现简单，驱动器321、322、323、324可以采取硬件配置方式，在每个驱动器的至少一个硬件配置管脚上连接上拉电阻或下拉电阻，实现对测试信号整形放大处理中的以下参数的设定：去加重、均衡、摆幅等，具体的参数值可根据实际的待测设备的测试信号而确定。在实际应用中，驱动器可以选择四通道器件MAX3997，该四通道器件MAX3997具有四个驱动器，可分别对应驱动器321、322、323、324，则如图5所示的装置中只需要配置一片MAX3997即可，并且在印刷电路板（PCB）上焊接MAX3997硬件配置管脚的上拉电阻或下拉电阻，实现去加重、均衡和/或摆幅参数的设置。例如，通过对MAX3997的第38管脚（PIN38该管脚实现均衡参数EQ1的设置）和第39管脚（PIN39，该管脚实现均衡参数EQ2的设置）焊接上拉电阻或下拉电阻实现均衡参数的设置，MAX3997工作在线性（linear）模式时，将PIN39焊接下拉电阻（即EQ2为低电平）、PIN38焊接下拉电阻（即EQ1为低电平），则均衡值EQ=3.3dB；如果将PIN39焊接下拉电阻（即EQ2低电平）、PIN38焊接上拉电阻（即EQ1为高电平），则均衡值EQ=7.2dB；如果将PIN39焊接上拉电阻（即EQ2为高电平）、PIN38焊接下拉电阻（即EQ1为低电平），则均衡值EQ=9.5dB；将PIN39和PIN38均焊接上拉电阻（即EQ1和EQ2均为高电平），均衡值EQ=12.2dB；当MAX3997工作在限制（limiting）模式时，将PIN39焊接下拉电阻（即EQ2为低电平）、PIN38焊接下拉电阻（即EQ1为低电平），则均衡值EQ=3dB；如果将PIN39焊接下拉电阻（即EQ2低电平）、PIN38焊接上拉电阻（即EQ1为高电平），则均衡值EQ=9dB；如果将PIN39焊接上拉电阻（即EQ2为高电平）、PIN38焊接下拉电阻（即EQ1为低电平），则均衡值EQ=14dB；将PIN39和PIN38均焊接上拉电阻（即EQ1和EQ2均为高电平），均衡值EQ=18dB。当然，在具体实现的过程中，也可以选择其它器件实现信号整形放大的功能。

以上说明了对电接口31的接收管脚和发送管脚与驱动器的具体连接，以及对驱动器连接上拉电阻或下拉电阻实现参数设定的情况，下面对于电接口31中的其它管脚进行说明。

对于电接口31的I2C接口，该接口的SCL管脚和SDA管脚接收待测设备的指令和数据，并将接收到的指令和数据发送给存储器（EEPROM）33，存储器33通过总线接口接收来自I2C接口的指令和数据，根据该指令和数据进行数据读写操作，当数据读写操作成功时，表明I2C接口工作正常。

对于电接口31的接地管脚GND，可以将全部接地管脚短接，以简化电路。电接口31的全部电源管脚VccTx、VccRx和Vcc1也可以进行短接，以简化电路。

对于电接口31的低速管脚，ModPrsl管脚与电接口31的接地管脚连接，其它低速管脚ModSelL、ResetL、LpMode和IntL均悬空，悬空的管脚不参与信号传输。

如图5所示的装置在设备的常温测试或高温老化测试中，该装置可以直接与待测设备的光口板上，待测设备发送电信号的PBRS数据包（或者其它类型的数据包），PBRS数据包经过该装置环回后以电信号的PBRS数据包送回到待测设备中。如图5所示的装置采用电容和高速驱动器完成信号的环回，内部省去了价格昂贵的光接收器和光发送激光器等，能够显著地降低设备成本；在常温测试和高温老化过程中，直接使用如图5所示的装置，能够替代QSFP光模块和光纤等辅助设备实现对待测设备的信号传输，操作方便，可靠性高，方便测试人员操作使用，从而能够避免多次插拔对QSFP光模块造成的损害；并且在高温老化测试过程中，使用如图5所示的装置替换QSFP光模块，能够防止QSFP光模块的过度老化，从而能够提高QSFP光模块的使用寿命，节约成本。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种测试用四通道小型可插拔QSFP环回装置，其特征在于，包括：电接口，信号驱动单元；

所述电接口，用于连接待测设备，所述电接口接收来自待测设备的测试信号，并将来自所述信号驱动单元的环回信号发送给所述待测设备；

所述信号驱动单元，用于对来自所述电接口的所述测试信号整形放大得到所述环回信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电接口为38管脚的QSFP光模块电接口；

所述信号驱动单元包括：四路驱动器；每路所述驱动器连接所述电接口的一路输入管脚和一路输出管脚，用于对来自所述输入管脚的所述测试信号整形放大得到所述环回信号，并将所述环回信号输出到所述输出管脚。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电接口的输入管脚与所述驱动器之间以及所述电接口的输出管脚与所述驱动器之间均连接有耦合电容。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述驱动器为信号放大器或信号再生器。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述驱动器的至少一个硬件配置管脚连接有上拉电阻或下拉电阻。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电接口的两线式串行总线I2C接口用于接收待测设备的指令和数据；

所述装置还包括存储器，所述存储器的总线接口与所述电接口的I2C接口连接，用于根据来自所述I2C接口的所述指令和数据进行数据读写操作。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电接口的全部接地管脚短接。

8.根据权利要求1或7所述的装置，其特征在于，所述电接口的低速管脚ModPrsl管脚与所述电接口的接地管脚连接，所述电接口的其它低速管脚悬空。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电接口的全部电源管脚短接。