CN111934775A - 一种高速串行收发器的交换系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高速串行收发器的交换系统，应用于多个FPGA验证系统的组网连接中，包括光电转换模块、光纤传输模块和光信号交换模块；所述光电转换模块用于将高速串行收发器的电信号转为光信号，所述光纤传输模块用于将系统需要传输的光信号全部传导至所述光信号交换模块，所述光信号交换模块的输入端和输出端均与所述光纤传输模块连接，用于实现光信号在不同光纤间的分配或组合，实现光信号的任意交换。本发明能够在不降低高速串行收发器速率的情况下实现较长距离的传输，并且可以快速灵活的实现高速串行收发器的交换，从而达到系统组网的快速变更。

Description

一种高速串行收发器的交换系统
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种高速串行收发器的交换系统。
背景技术
现有的FPGA验证系统的数据传输都是基于电信号以及电缆线的互连架构，电信号在电缆线上传输会有信号衰减，电缆线越长信号衰减越大，故电信号无法实现较长距离的传输。随着数据传输标准从100Mbps发展到1Gbps、10Gbps、100Gbps，高速串行收发器被广泛应用于芯片与芯片之间，单板与单板之间，系统与系统之间。根据电缆线的特性，高速串行收发器的速率在达到10Gbps甚至更高时，在电缆线上的传输距离不超过1米。随着SoC设计规模的日益增大，单个FPGA验证系统已经无法用于超大规模SoC的验证，需要用电缆线互连多个FPGA验证系统并通过高速串行收发器实现系统与系统之间的传输通信，此时互连的电缆线长度成为了系统组网的瓶颈。通过降低高速串行收发器的速率可以实现系统组网，但是系统的运行速度也会随之降低，验证效率无法得到提升。
另外，高速串行收发器的电信号是不支持热插拔的。当系统组网完成正常运行后，如果需要更改组网连接，整个系统必须下电，组网变更完成后系统重新上电并启动初始化配置，同样也降低了验证的效率并增加了出错的可能性。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种高速串行收发器的交换系统，在不降低高速串行收发器速率的情况下实现较长距离的传输，并且可以快速灵活的实现高速串行收发器的交换，从而达到系统组网的快速变更，同时实现系统不掉电且无需重启初始化配置就能使整个系统恢复正常运行。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高速串行收发器的交换系统，应用于多个FPGA验证系统的组网连接中，包括：光电转换模块、光纤传输模块和光信号交换模块；所述光电转换模块用于将高速串行收发器的电信号转为光信号，所述光纤传输模块用于将系统需要传输的光信号全部传导至所述光信号交换模块，所述光信号交换模块的输入端和输出端均与所述光纤传输模块连接，用于实现光信号在不同光纤间的分配或组合，实现光信号的任意交换。
进一步地，在高速串行收发器的电信号转为光信号的过程中，所述光电转换模块使信号传输速率不变。
进一步地，所述光纤传输模块一端是SAS接口，用于和FPGA验证系统连接，另一端是MTP接口，用于和所述光信号交换模块连接。
进一步地，所述SAS接口为HD Mini SAS接口。
进一步地，所述光信号交换模块中包括多个光纤耦合器，每个所述光纤耦合器的输入端和输出端均为MTP接口，用于和所述光纤传输模块连接。
本发明的高速串行收发器的交换系统，其有益效果在于，该交换系统可以在不降低高速串行收发器速率的情况下实现较长距离的传输，使系统与系统之间组网连接长度的显著提升，从一米提升到上百米。另外，本发明还可以实现系统组网快速变更，并简化操作难度，变更过程中系统不掉电且变更完成后系统直接正常运行，无需再次初始化配置，显著提升效率。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为高速串行收发器的交换系统之间组网连接示意图；
图2为光信号交换模块结构示意图；
图3为光信号交换模块连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
如图1所示，本公开实施例提供一种高速串行收发器的交换系统，应用于多个FPGA验证系统的组网连接中，包括：光电转换模块1、光纤传输模块2和光信号交换模块3。
所述光电转换模块1用于将系统的高速串行收发器的电信号通过光电转换模组转为光信号，实现传输媒体的转换(铜线-光纤)，并保证信号传输速率不变。具体地，光电转换模组是以光器件为核心，增加一些电路部分和结构件等完成相应功能的单元，以实现收发合一的功能。它包括两个基本功能模块：光发射模块和光接收模块。光发射模块是将一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器发射出相应速率的调制光信号，使光的强度随电信号的频率变化而变化，最后再将已调的光信号耦合到光纤上传输，并通过光纤全反射原理进行传送，从而达到无损耗和长距离传输的目的。光接收模块是将光纤传输过来的一定码率光信号经光检测器转换为电信号，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端级去，如果输入光功率小于一定值后会输出警告信号。由于整个转换过程和传输过程是无损耗的，因此信号的传输速率保持不变。
所述光纤传输模块2为一种非标的光纤线缆，用于将系统需要传输的光信号全部传导至所述光信号交换模块3。光纤传输模块2的一端是SAS接口，用于和FPGA验证系统连接，优选为HD Mini SAS接口，另一端是MTP接口用于和光信号交换模块3连接。
所述光信号交换模块3是一种用于实现光信号交换的操控面板，上面固定了大量的光纤耦合器，光纤耦合器实现光信号在不同光纤间的分配或组合，其输入端和输出端均为MTP接口，用于和所述光纤传输模块2连接，实现光信号的任意交换。
本发明通过光电转换模块1将FPGA验证系统上的高速串行收发器的电信号，通过HD Mini SAS的物理接口引出后转为光信号，利用光信号在光纤上的传输距离可以达到上百米，很好的解决了系统需要长距离连接的问题。进一步利用光纤传输模块2的MTP接口和光纤耦合器连接，把系统需要传输的光信号全部传导到光信号交换模块3上，光信号交换模块3上固定了大量的光纤耦合器，如附图2所示，光纤传输模块2通过连接不同的光纤耦合器建立不同的光信号传输通路，如图3所示，实现光信号在不同光纤间的分配或组合，从而实现光信号的任意交换，最终达到改变系统的组网连接的目的。同时利用光信号可热插拔的特性，在插拔MTP接口的光纤传输模块2时，系统并不需要下电，只需要在系统组网更改完成后复位整个系统即可恢复正常工作，提升了系统的验证效率和可靠性。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种高速串行收发器的交换系统，应用于多个FPGA验证系统的组网连接中，其特征在于，包括：光电转换模块、光纤传输模块和光信号交换模块；所述光电转换模块用于将高速串行收发器的电信号转为光信号，所述光纤传输模块用于将系统需要传输的光信号全部传导至所述光信号交换模块，所述光信号交换模块的输入端和输出端均与所述光纤传输模块连接，用于实现光信号在不同光纤间的分配或组合，实现光信号的任意交换。
2.根据权利要求1所述的高速串行收发器的交换系统，其特征在于，在高速串行收发器的电信号转为光信号的过程中，所述光电转换模块使信号传输速率不变。
3.根据权利要求1所述的高速串行收发器的交换系统，其特征在于，所述光纤传输模块一端是SAS接口，用于和FPGA验证系统连接，另一端是MTP接口，用于和所述光信号交换模块连接。
4.根据权利要求3所述的高速串行收发器的交换系统，其特征在于，所述SAS接口为HDMini SAS接口。
5.根据权利要求1所述的高速串行收发器的交换系统，其特征在于，所述光信号交换模块中包括多个光纤耦合器，每个所述光纤耦合器的输入端和输出端均为MTP接口，用于和所述光纤传输模块连接。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9071357B1 (en) * 2014-07-11 2015-06-30 Emcore Corporation Data communications system including an optical fiber data link disposed between serial bidirectional electrical data busses
CN104868953A (zh) * 2015-04-17 2015-08-26 中国科学院光电技术研究所 一种基于fpga的可扩展多通道串口光端机
CN104967925A (zh) * 2015-05-22 2015-10-07 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种基于融合架构的支持光电交换的刀片式交换架构
CN107426635A (zh) * 2017-06-29 2017-12-01 北京华为数字技术有限公司 一种光互联系统
CN109981175A (zh) * 2016-01-08 2019-07-05 华为技术有限公司 光模块及信号处理的方法
CN110012368A (zh) * 2019-03-27 2019-07-12 兰州大学 一种兼容波分复用信号的硅基集成化片上多模光交换系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9071357B1 (en) * 2014-07-11 2015-06-30 Emcore Corporation Data communications system including an optical fiber data link disposed between serial bidirectional electrical data busses
CN104868953A (zh) * 2015-04-17 2015-08-26 中国科学院光电技术研究所 一种基于fpga的可扩展多通道串口光端机
CN104967925A (zh) * 2015-05-22 2015-10-07 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种基于融合架构的支持光电交换的刀片式交换架构
CN109981175A (zh) * 2016-01-08 2019-07-05 华为技术有限公司 光模块及信号处理的方法
CN107426635A (zh) * 2017-06-29 2017-12-01 北京华为数字技术有限公司 一种光互联系统
CN110012368A (zh) * 2019-03-27 2019-07-12 兰州大学 一种兼容波分复用信号的硅基集成化片上多模光交换系统

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