CN103701723A - Combo接口自适应以太网千兆光模块和电模块的结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种COMBO接口自适应以太网千兆光模块和电模块的结构及方法，FPGA通过实时时钟监测主交换芯片的SFP接口上在位信号的电平变化，来判断SFP接口是否有模块在位；当监测到模块在位后，FPGA通过I2C接口的MASTER模式访问SFP接口上挂接模块的EEPROM，获取该模块的类型信息，来判断当前挂接的模块是电模块还是光模块；FPGA获取到模块的类型信息后，再通过MDC/MDIO接口对主交换芯片的接口模式进行配置，当识别挂接的模块为光模块时配置成SERDES模式，当识别挂接的模块为电模块时配置成SGMII模式。本发明中只设置SFP接口，有利于EPONOLT设备小型化设计；设备自动化程度高，不需要技术人员现场或远程支持。
Description
技术领域
本发明涉及网络设备领域，特别涉及一种COMBO接口自适应以太网千兆光模块和电模块的结构及方法。
背景技术
对于当前大部分的EPON（以太无源光网络）OLT（光线路终端）盒式设备的上联以太网COMBO接口，如图1所示，一般主交换芯片SWITCH/MAC挂接外部的PHY（物理层）芯片，采用SFP（Small Footprint Package）接口和RJ45接口物理分离的形式，其中SFP接口只用来接1000M光模块，RJ45接口只用来接10/100/1000M电模块，但SFP接口和RJ45接口不能同时工作。当使用RJ45接口时，主交换芯片被配置成电模块模式（SGMII模式）；当使用SFP接口时，则被配置成光模块模式（SERDES模式）。默认情况下，配置成RJ45接口的电模块模式。
但是，在上述的现有结构中，SFP接口和RJ45接口同时存在，占用了大量的EPON OLT设备的面板空间，特别是在广电市场，这种产品与当前的设备小型化方向不一致。因此，当前还有小部分紧凑的EPON OLT盒式设备的上联以太网COMBO接口中，如图2所示，使主交换芯片直接采用SFP接口， 而不采用RJ45接口。所述的SFP接口，能够直接配合1000M光模块或者10/100/1000M电模块正常使用。但是在实际使用过程中，需要技术人员现场判断该SFP接口挂接的是光模块还是电模块，手动对主交换芯片下配置才能正常工作。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种COMBO接口自适应以太网千兆光模块和电模块的结构及方法，通过FPGA自动识别SFP接口挂接的是光模块还是电模块，并自动对主交换芯片的接口模式进行配置，无论当前接口配套的是1000M光模块或者10/100/1000M电模块，均能正常使用。
为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种COMBO接口自适应以太网千兆光模块和电模块的结构，设置有FPGA，其通过I2C接口对应连接主交换芯片的SFP接口，对SFP接口上的模块在位信号进行实时监测，并获取SFP接口上挂接模块的类型信息进行识别；
所述FPGA还通过MDC/MDIO接口对应连接主交换芯片，根据识别结果对主交换芯片的接口模式进行相应配置，在识别挂接的模块为光模块时配置成SERDES模式，在识别挂接的模块为电模块时配置成SGMII模式。
优选地，所述FPGA的SCL、SDA信号线，对应连接SFP接口的MOD-DEF1、MOD-DEF2口。
本发明的另一个技术方案是提供一种COMBO接口自适应以太网千兆光模块和电模块的方法，FPGA通过实时时钟监测主交换芯片的SFP接口上在位信号的电平变化，来判断SFP接口是否有模块在位；
当监测到模块在位后，FPGA访问SFP接口上挂接的模块，获取该模块的类型信息，来判断当前挂接的模块是电模块还是光模块；
FPGA获取到模块的类型信息后，再通过MDC/MDIO接口对主交换芯片的接口模式进行配置，当识别挂接的模块为光模块时配置成SERDES模式，当识别挂接的模块为电模块时配置成SGMII模式。
优选地，所述FPGA通过区分连续两个时刻对在位信号采样的结果是否一致，来识别在位动作是否发生：
当两个时刻的采样结果一致时，继续在下一个时刻进行采样及识别；
当两个时刻的采样结果不一致，且在位信号从第二状态跳变到第一状态时，判断SFP接口上模块不在位；
当两个时刻的采样结果不一致，且在位信号从第一状态跳变到第二状态时，判断SFP接口上模块在位；
其中，在位信号保持在第二状态时，判断SFP接口上模块在位；第一状态是高电平且第二状态是低电平，或者第一状态是低电平且第二状态是高电平。
优选地，当监测到模块在位后，FPGA通过I2C接口的MASTER模式访问SFP接口上当前挂接的模块，从该模块自带的EEPROM获取内部偏移地址为0X02寄存器的数值，如果FPGA获取到的值为0X07，则判断该模块为光模块；否则，判断该模块为电模块。
与现有技术相比，本发明所述COMBO接口自适应以太网千兆光模块和电模块的结构及方法，其优点在于：
1.由于只设置SFP接口，节省了大量的EPON OLT设备的面板空间，能够使设备更加小型化；
2. FPGA可自动识别SFP接口的模块类型并自动下载配置，设备自动化程度高，不需要技术人员现场或远程支持。
附图说明
图1是现有一种同时有SFP接口和RJ45接口的COMBO接口示意图；
图2是现有一种仅有SFP接口的COMBO接口示意图；
图3是本发明中自适应以太网千兆光模块和电模块的COMBO接口连线结构的示意图；
图4是本发明中FPGA与光模块的电路连接示意图；
图5是本发明中FPGA识别SFP接口在位信号的示意图；
图6是本发明中通过电平跳变检测模块在位信号的波形示意图。
具体实施方式
本发明中COMBO接口自适应以太网千兆光模块和电模块的结构及方法，通过设置FPGA（可编程逻辑器件）对主交换芯片SWITCH的SFP接口上挂接的是光模块还是电模块进行自动识别，之后FPGA直接将主交换芯片的接口模式自动配置为SERDES模式或者SGMII模式，以确保在两种情况下都能够正常工作。
如图3所示，FPGA的若干个I2C接口对应与主交换芯片的若干个SFP接口（图示为4个）进行连接，由FPGA检测相应SFP接口上是否有模块在位。以一个SFP光模块FTM9712S-SL20G为例，其电路接线如图4所示，该光模块插座的MOD-DEF1、MOD-DEF2口，与FPGA的SCL、SDA信号线对应连接。
如图5所示，FPGA通过实时时钟监测SFP接口上在位信号的变化，即，FPGA通过区分前后两次采样结果是否一致来识别模块在位动作是否发生。本例中以在位信号低电平表征模块在位，高电平表征模块不在位。
若检测到SFP接口有模块在位，则FPGA通过I2C接口的MASTER模式访问模块自带的EEPROM，获取该模块的信息，判断当前插入模块的类型是电模块还是光模块。I2C接口的MASTER模式是指FPGA发送指令访问SFP接口的光模块或者电模块内部的EEPROM，FPGA发送的I2C波形时序满足图6所示的要求。
FPGA通过I2C接口具体获取模块自带的EEPROM内部偏移地址为0X02寄存器的数值，如果FPGA获取到的值为0X07，则判断该模块为光模块；否则，则判断该模块为电模块。
FPGA获取到该模块的类型后，再通过MDC/MDIO接口对主交换芯片下配置，若判断SFP接口挂接的是电模块，则将主交换芯片的接口模式配置成SGMII模式，若判断SFP接口挂接的是光模块，则将主交换芯片的接口模式配置成SERDES模式。
本发明中所用到的COMBO接口不仅仅适用于EPON OLT盒式设备，还能应用在EPON OLT框式设备、企业网交换机、数据中心设备的COMBO接口。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (5)
1.一种COMBO接口自适应以太网千兆光模块和电模块的结构，其特征在于：
设置有FPGA，其通过I2C接口对应连接主交换芯片的SFP接口，对SFP接口上的模块在位信号进行实时监测，并获取SFP接口上挂接模块的类型信息进行识别；
所述FPGA还通过MDC/MDIO接口对应连接主交换芯片，根据识别结果对主交换芯片的接口模式进行相应配置，在识别挂接的模块为光模块时配置成SERDES模式，在识别挂接的模块为电模块时配置成SGMII模式。
2.如权利要求1所述的结构，其特征在于：
所述FPGA的SCL、SDA信号线，对应连接SFP接口的MOD-DEF1、MOD-DEF2口。
3.一种COMBO接口自适应以太网千兆光模块和电模块的方法，其特征在于：
FPGA通过实时时钟监测主交换芯片的SFP接口上在位信号的电平变化，来判断SFP接口是否有模块在位；
当监测到模块在位后，FPGA访问SFP接口上挂接的模块，获取该模块的类型信息，来判断当前挂接的模块是电模块还是光模块；
FPGA获取到模块的类型信息后，再通过MDC/MDIO接口对主交换芯片的接口模式进行配置，当识别挂接的模块为光模块时配置成SERDES模式，当识别挂接的模块为电模块时配置成SGMII模式。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
所述FPGA通过区分连续两个时刻对在位信号采样的结果是否一致，来识别在位动作是否发生：
当两个时刻的采样结果一致时，继续在下一个时刻进行采样及识别；
当两个时刻的采样结果不一致，且在位信号从第二状态跳变到第一状态时，判断SFP接口上模块不在位；
当两个时刻的采样结果不一致，且在位信号从第一状态跳变到第二状态时，判断SFP接口上模块在位；
其中，在位信号保持在第二状态时，判断SFP接口上模块在位；第一状态是高电平且第二状态是低电平，或者第一状态是低电平且第二状态是高电平。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
当监测到模块在位后，FPGA通过I2C接口的MASTER模式访问SFP接口上当前挂接的模块，从该模块自带的EEPROM获取内部偏移地址为0X02寄存器的数值，如果FPGA获取到的值为0X07，则判断该模块为光模块；否则，判断该模块为电模块。
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