CN1965555A - 插入式模块框架及其模块 - Google Patents

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Abstract

一种插入式模块框架具有带有至少一个信号触点(7，16)的插座(2)，所述信号触点(7，16)的每个用于在插入式模块框架(1)和安装在插座(2)之一上的插入式模块(3)之间传递信息信号。具有第一和第二终端的协议转换器(9，10，11，12，14，15，17)根据第一协议通过其第一终端和信号触点(7，16)以及根据第二协议通过其第二终端与插入式模块(3)通信。提供类型检测装置(8)来检测安装在插座(2)中的插入式模块(3)的特性，其特性明确地与由插入式模块(3)所支持的协议相关联，以及协议转换器(9，10，11，12，14，15，17)被连接到类型检测装置并支持多个第一协议，它在其第一终端处使用由检测到的插入式模块(3)的特性所编码的协议。

Description

插入式模块框架及其模块
本发明涉及一种插入式模块框架(frame)以及相应的插入式模块，尤其是用于电信系统。
对于网络节点之间的数据传送，已经设计出在许多特性方面不同的各种协议。为了能够在网络节点的物理层(例如OSI模型的第一层)以通用的方式处理根据这样的不同协议所传送的数据，2000年在大量的电信基础设施制造商之间制定了SFP协议(小型可插拔(FSP)收发器多源协议(MSA))，该协议定义了插入式模块与用于容纳该模块的插座的机械特性以及在插入式模块与插座之间交换的通信信号的电特性。虽然可以把插座看作节点的一部分，但是每个插入式模块形成一个从一个节点延伸到一个相邻节点的传输线的终端。
为了将根据一个任意的协议在传输线上传输的通信信号转换成在插入式模块与插入式模块框架之间的信号触点(contact)上传送的格式，需要协议专用转换器单元。这些不能总是直接适合于SFP插入式模块外壳的有限空间。此外，对于在传输线上所使用的每类协议，需要一个适合的转换器单元；即SFP插入式模块的种类和可在传输线上使用的协议的数目一样多。这些类型中的许多仅以小批量制造并且因此是昂贵的。
可以想到的是，在该插入式模块中根本不提供转换器单元，并且以通过传输线接收通信信号的格式将它们传送给插座，但是这将需要插座专门适于传输线的协议，并且将因此降低SFP-MSA解决方案的灵活性。
本发明的目的在于通过提供插入式模块框架和适于插入所述框架的插入式模块来弥补这些缺点，这允许对于在传输线上使用的各种协议使用相同类型的插入式模块，同时还允许在不是专用于传输线所使用的协议的任意插座上安装该插入式模块，以及在该插入式模块和插入式模块框架之间交换数据。
该目的通过插入式模块框架来实现，该模块框架具有：至少一个插座，其中形成至少一个用于在模块框架和安装在该插座的插入式模块之间传递通信信号的信号触点；协议转换器，其具有第一和第二端口，用于在第一端口从信号触点接收根据第一协议编码的通信信号并且在第二端口发送转换为第二协议的通信信号和/或在第二端口接收根据第二协议编码的通信信号并且在第一端口发送转换为第一协议的通信信号，其中插座具有类型检测装置，用于检测安装在该插座中的插入式模块的特性，该特性与由插入式模块所支持的协议唯一相关联，并且该协议转换器适于在其第一端口使用由检测到的插入式模块的特性所编码的协议，该协议转换器与类型检测装置连接并且支持多个第一协议。
因此，在插入式模块和插入式模块框架更具体而言是其协议转换器之间的通信，可以根据由该协议转换器支持的任何协议而进行，因为由于类型检测装置，所以后者能够识别由所述插入式模块所使用的协议并且将其用于与其的通信。因此，大大减少了在插入式模块中的处理量以及从而其电路的复杂性。虽然例如在常规SFP模块中，需要信号处理器把在连接到SFP模块的数据线上使用的格式转换为公共协议以用于在模块和插入式模块框架之间进行通信，但是根据本发明，处理的主要部分被从插入式模块转移到该框架，其中一方面，关于电路的空间需求的条件不如在插入式模块中严格，以及另一方面，协议转换器完成通常在SFP模块中提供的转换器单元的任务。
协议转换器本身可以由通常用于插入式模块的已知类型的多个转换器单元以及开关装置构成，该开关装置用于基于由给定插座的类型检测装置检测到的协议来将安装在该插座的插入式模块连接至适当的转换器单元。因此，有可能独立于协议来定义插座，即在插座上可以放置一个支持由协议转换器所支持的协议中的任意一个的插入式模块，以及开关装置基于由类型检测装置检测的协议来自动地确保相关的插入式模块被连接到支持相关协议的转换器单元。
作为类型检测装置，机械开关可以被提供，其与插入式模块的外壳表面的部分交互，它的形状专用于由该特定插入式模块所使用的协议。一种优选的解决方案是类型检测装置包括用于寻址和读取插入式模块的存储部件的装置，其中存储关于由该特定插入式模块所使用的协议的信息。
根据随后其实施例的描述，本发明更多的特征和优点变得显而易见。尽管该实施例专门涉及SFP插入式模块及其插入式模块框架，但是可以理解，本发明适用于以类似的方式根据任何其它标准使插入式模块和插入式模块框架进行交互。
图1是根据本发明部分地装备有插入式模块的插入式模块框架的示意图；
图2是用于说明根据本发明第一实施例的插入式模块和框架的框图；以及
图3是以类似于图2的方式说明第二实施例的框图。
图1以透视示意图示出了具有多个在物理结构上彼此相同的插座2的插入式模块框架1，其包括信号触点彼此间的布置和内部布线。每个插座适于容纳插入式模块3，该插入式模块3形成数据线4的终端。可以提供各种数据线4以用于各种协议类型，例如以太网(10BaseT，FastE，GigE)、SDSL、E1等等。数据线4不一定是电线，它也可以是光纤。
如图2所示，插入式模块3通过连接器5被可移除地连接到由其端接数据线4，为了清楚起见，该连接器在图1中没有示出。如果数据线4是电线，那么该连接器可以是例如公知的RJ 45连接器；在光数据线4的情况下，可以考虑LC Duplex连接器。
插入式模块3在电数据线4的情况下还包括信号整形电路，尤其用于使数据线4和在插入式模块框架1中另外的处理电路的特性阻抗彼此适配，或者在光数据线4的情况下还包括双向光电转换器，分别用于把从数据线4接收的光信号转换为用于插入式模块框架的处理电路的电信号或者用于把从其提供的电信号转换为光信号。信号整形器和电光转换器由相同的附图标记6来引用，因为在本发明的上下文中它们具有等效的功能，并且只要合适或者除非相反说明，在随后描述中关于信号整形器6的陈述适于狭义的电信号整形器以及光电转换器。
信号整形器6的两个输出向插入式模块框架1的输入信号触点7提供对称的电信号。
在插入式模块3的只读存储器中，优选是在EEPROM 8中，记录了明确定义在插入式模块3的数据线4上使用的通信协议的信息。如果插入式模块3被安装在插座2上，那么EEPROM 8的地址和数据终端被连接到插入式模块框架1的微处理器9，以及使微处理器9能够读取EEPROM 8并找出在数据线4上使用的协议。
基于这样识别的协议，微处理器控制两个接收器端开关10、11，开关10的输入端被连接到插入式模块框架1的输入信号触点7，以及开关10的各组输出中的每个都被连接到若干接收器转换器单元12之一的输入端。微处理器9通过开关10把在输入信号触点7接收的通信信号转发给一个接收器转换器单元12，它将相关的协议处理为输入协议，并把接收的数据变换为预定的公共接收协议。开关11类似于开关10由微处理器9控制，以使它把有效的接收器转换器单元12的输出端连接到例如由Intel制造的类型LXT9785的收发器部件13的输入端，所述部件支持该公共协议。
收发器13的输出终端适于通过由微处理器9控制的开关14被连接到发送器转换器单元15，该发送器转换器单元15与接收器转换器单元12相反，以便把由收发器13提供的传输数据转换为在数据线4上使用的协议。由微处理器9控制的开关17在有效的发送器转换器单元15的输出端与输出信号触点16之间建立连接，通过该连接，插入式模块3接收在数据线4上传输的数据。
虽然在转换器单元12、15和接收器13之间使用的协议是一个公共协议，但是原则上在信号触点7、16处可以使用任意协议，如果用于分别根据这些协议发送和接收的转换器单元12、15存在的话。
在图2的实施例中，转换器单元12、15仅适于被连接到单个插座3。因此，转换器单元对于在给定插座处将要支持的所有协议必须保持可用于所有插座。如果要支持的协议类型以及因此转换器单元的数量不是过多，并且涉及的使用相同协议并将在插入式模块框架1上运行的插入式模块的数量的很高程度的灵活性将要实现的话，那么这是适当的。如果在有限情况下，对于每个要支持的协议，每个插座3具有分配给它的一个输入转换器单元12和一个输出转换器单元15，那么插座2可以完全用采用第一协议的插入式模块3、完全用采用第二协议的插入式模块3、或者用采用不同协议的插入式模块3的数量的任何组合来非常任意地配备。
图3的实施例中需要较少量的协议转换器单元。该实施例是通过用交换结构18、19替换专门连接到单个插座2的开关10、14来从图2中所示的获得的。接收交换结构18具有一个由对应于每个插座2的两个对称线构成的输入端20以及具有n组输出端21，其每组被连接到接收转换器单元12，该接收转换器单元12通过公共开关11被连接到收发器13的n个输入端22之一。交换结构18被设计成在它的每个输入端20和来自组21之一的任意输出端之间建立无阻塞(blocking-free)连接。
连接到每组21的输入转换器单元12的数量和类型可以在组与组之间不同。在最简单的情况下，每组21具有一个输入转换器单元12与其连接的输出端，其中在总数为n的输入转换器单元12中，m个单元被设计用于第一协议，以及剩余的n-m个单元用于第二协议。在该情况下，微处理器9通过读取其EEPROM 8来检测由插入式模块3所使用的协议，并且控制输入交换结构18以使它把插入式模块3连接到适用于相关协议的输入转换器单元12。插入式模块3可以安装在任何插座2上；如果采用第一协议的插入式模块3的数量不大于m，并且如果采用第二协议的插入式模块3的数量不大于n-m，那么由它提供的通信信号被正确地转换并转发到收发器13。
如果至少单个组具有用于不同协议的若干输入转换器单元12，那么实现了较高程度的灵活性。如果例如所有组都具有一个用于第一协议的转换器单元12，并且另外m个组具有另一个用于第二协议的转换器单元12，那么所有插座2都可以用采用第一协议的模块3来配备，但是这些插座2中的任何m个插座可以选择性地用采用第二协议的模块3来配备。
在每组21中提供对应于最大支持数量的协议的多个输出端是有益和经济的，其中在插入式模块框架的初始构造阶段中，并不是所有这些输出端都具有与其连接的输入转换器单元12。在需要的情况下，相应的转换器单元12可以稍后安装，或者可以用现有的替代，以便考虑到现在的需要。
上面对于插入式模块框架的接收器端详细描述的设计在发送器端以类似的方式来实现。发送器交换结构19具有：n个输出端22，每个插座2一个；以及n组具有与其连接的发送器转换单元15的输入端23。转换器单元15通过开关14之一被连接到收发器13的公共输出端，每个转换器单元15属于发送器交换结构19的一组输入端23。

Claims (7)

1.一种插入式模块框架，其具有：至少一个插座(2)，其中形成了至少一个用于在插入式模块框架(1)和适于安装在插座(2)上的插入式模块(3)之间传递信息信号的信号触点(7，16)；具有第一和第二终端的协议转换器(9，10，11，12，14，15，17)，用于在第一终端从信号触点(7)接收根据第一协议编码的信息信号并且在第二终端发送转换为第二协议的信息信号，和/或在所述第二终端接收根据第二协议编码的信息信号并且在第一终端发送转换为第一协议的信息信号，其中该插座(3)包括类型检测装置，用于检测安装在插座(2)中的插入式模块(3)的特性，该特性明确地与由插入式模块(3)所支持的协议相关联，以及该协议转换器(9，10，11，12，14，15，17)被连接到类型检测装置并支持多个第一协议，它适于在其第一终端使用由检测到的插入式模块(3)的特性所编码的协议。
2.权利要求1所述的插入式模块框架，包括多个插座(2)，其中协议转换器(9，10，11，12，14，15，17)包括：多个转换器单元(12，15)，其每个仅支持由协议转换器(9，10，11，12，14，15，17)所支持的第一协议的一个子集；以及开关装置(10，11，14，17)，用于把插座(2)的信号触点(7，16)连接到转换器单元(12，15)之一，所述转换器单元支持由相关插座(2)的类型检测装置所检测到的协议。
3.权利要求1或2所述的插入式模块框架，其中类型检测装置包括用于寻址和读取存储部件(8)的装置。
4.前述权利要求之一所述的插入式模块框架，其中插座(2)的机械特性被设计成用于容纳SFP模块(3)。
5.一种用于插入根据前述权利要求之一所述的插入式模块框架(1)的插入式模块(3)，包括类型编码装置(8)，其与类型检测装置交互，并对由插入式模块(3)所支持的协议进行编码。
6.权利要求5所述的插入式模块，其中类型编码装置是电子只读存储器(8)。
7.权利要求5或6所述的插入式模块，其具有SFP插入式模块的机械特性。
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