CN201336661Y - 一种光模块接口转换装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及通信传输领域，尤其涉及一种光模块接口转换装置。所述装置包括：第一光模块接口、第二光模块金手指和接口转换模块；所述第一光模块接口，包括匹配第一光模块金手指的信号引脚；所述第二光模块金手指，包括匹配第二光模块接口的信号引脚；所述接口转换模块，用于将所述匹配第一光模块金手指的信号引脚的信号转换为所述匹配第二光模块接口的信号引脚的信号，或是将所述匹配第二光模块接口的信号引脚的信号转换为所述匹配第一光模块金手指的信号引脚的信号。本实用新型能使得单板上的第二光模块接口也可以与第一光模块兼容，从而不需要为第一光模块重新设计单板，节省了投入。

Description

一种光模块接口转换装置
技术领域
本实用新型涉及通信传输领域，尤其涉及一种光模块接口转换装置。
背景技术
近几年来，10-Gbit/sec光模块技术得到了长足的发展，它一直不断尝试从实验室走出来。与此同时，由于桌面和服务器连接不断向快速以太网和吉比特以太网升级，导致核心数据中心和骨干网络互联对带宽的需求越来越高。这些都促使10-Gbit/sec光模块走向商业市场。
然而由于高昂的成本，目前10-Gbit/sec光模块应用并没有像预测的那样在市场上迅速蔓延。以往的以太网技术更新换代的过程(比如从快速以太网向吉比特以太网过渡)告诉我们，只有当新技术的速度达到旧技术的10倍以上，而成本控制在4倍左右，新技术才有可能迅速扩大市场，夺取主动。而目前10-Gbit/sec光模块的成本大约是吉比特以太网光模块的10到15倍，这就极大地妨碍了用户在诸如链路聚合时采用新技术的热情。基于铜线的10-Gbit/sec光模块已经完成了标准化，正在逐步走向市场，但是目前也受到功率损耗和串扰造成的低端口密度问题的困扰，导致其市场化过程困难重重。
在这个背景下，一种新的光收发器方案脱颖而出。具备高端口密度、低成本的SFP+光模块可以为企业用户提供比以往技术性价比更高的10-Gbit/sec以太网升级解决方案。SFP+光模块具备在保证性能不输于其它已有模块的基础上极大降低成本的潜力。成本降低来自两个方面，其一是小面积可以消除多余的硅片带来的成本；其二是简单的设计与测试可以降低生产成本。这使得SFP+光模块成为价廉质优的吉比特以太网收发器。
但是在SFP+出现以前，有大量其它光模块(比如XFP、XENPARK、X2、300PIN)接口的单板，而这些单板提供的光模块接口与SFP+光模块不兼容，导致必须重新设计含有SFP+光模块接口的单板。这将需要大量的投入，不利于SFP+光模块的迅速推广。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种光模块接口转换装置，通过该装置实现将第一光模块与现有单板提供的第二光模块接口的兼容。
本实用新型实施例提供了一种光模块接口转换装置，包括：
第一光模块接口，包括匹配第一光模块金手指的信号引脚，该信号引脚具体为：第一电源信号类引脚、第一数据信号类引脚和第一控制信号类引脚；
第二光模块金手指，包括匹配第二光模块接口的信号引脚，该信号引脚具体为：第二电源信号类引脚，第二数据信号类引脚和第二控制信号类引脚；
接口转换模块，将上述匹配第一光模块金手指的信号引脚的信号转换为上述匹配第二光模块接口的信号引脚的信号；或是将上述匹配第二光模块接口的信号引脚的信号转换为上述匹配第一光模块金手指的信号引脚的信号。
由此可见，本实用新型的光模块接口转换装置，可以将单板上提供的第二光模块接口转换成第一光模块接口，使得不需要重新设计含有第一光模块接口的单板，从而提高原有单板的利用率，降低成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：
图1示出了SFP+光模块接口的引脚图；
图2示出了XFP光模块接口的引脚图；
图3示出了本实用新型实施例中光模块接口转换装置的结构示意图；
图4示出了本实用新型实施例中接口转换模块的结构示意图；
图5示出了本实用新型实施例中数据信号转换模块的第一结构示意图；
图6示出了本实用新型实施例中数据信号转换模块的第二结构示意图；
图7示出了本实用新型实施例中控制信号转换模块的结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域一般技术人员理解和实现本实用新型，现结合附图描绘本实用新型的实施例。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
下面的实施例以将XFP光模块接口转换为SFP+光模块接口进行描述，可以理解的是，同样可以利用本实用新型实施例提供的装置将XFP光模块接口、XENPARK光模块接口、X2光模块接口和300PIN光模块接口分别转换为SFP+光模块接口或SFP光模块接口。为了便于理解，给出了SFP+光模块接口的引脚图(如图1所示)和XFP光模块接口的引脚图(如图2所示)。对图1所示的SFP+光模块接口的引脚作如下说明，如表1所示：
  引脚序号   引脚名称   引脚功能定义   引脚序号   引脚名称   引脚功能定义
  1   VEET   发射端地   11   VEER   接收端地
  2   Tx_Fault   发端失效告警   12   RD-   接收数据输出负端
  3   Tx_DISABLE   发端激光器关断   13   RD+   接收数据输出正端
  4   SDA   I2C数据   14   VEER   接收端地
  5   SCL   I2C时钟   15   VCCR   收端+3.3v电源
  6   MOD_ABS   模块不在位   16   VCCT   发端+3.3v电源输入
  7   RS0   接收速率选择   17   VEET   发射端地
  8   Rx_LOS   接收信号丢失   18   TD+   发射数据正相输入
  9   RS1   发送速率选择   19   TD-   发射数据负相输入
  10   VEER   接收端   20   VEET   发射端地
表1
对图2所示的XFP光模块接口的引脚作如下说明，如表2所示：
  引脚序号   引脚名称   引脚功能定义   引脚序号   引脚名称   引脚功能定义
  1   GND   模块地   16   GND   模块地
  2   VEE5   -5v电源   17   RD-   接收数据输出负端
3 Mod_DeSel   高电平释放I2C总线，低电平进行I2C通信 18 RD+ 接收数据输出正端
  4   /Interrupt   中断，低电平有效   19   GND   模块地
  5   Tx_Dis   发端激光器关断   20   VCC2   1.8v电源
6 VCC5 5v电源 21 P_Down/RST   高电平时，要求模块限制在1.5W内；下降沿，模块复位
  7   GND   模块地   22   VCC2   1.8v电源
  8   VCC3   3.3v电源   23   GND   模块地
  9   VCC3   3.3v电源   24   Refclk+   参考时钟正相输入
  10   SCL   I2C时钟   25   Refclk-   参考时钟负相输入
  11   SDA   I2C数据   26   GND   模块地
  12   Mod_Abs   模块不在位   27   GND   模块地
13 Mod_NR   接收、发射信号均衡器失锁或发端失效告警 28 TD- 发射数据反相输入
  14   Rx_LOS   接收信号丢失   29   TD+   发射数据正相输入
  15   GND   模块地   30   GND   模块地
表2
XFP光模块金手指的引脚是和XFP光模块接口的引脚是匹配的，即XFP光模块金手指也有如表2中所示的引脚。
本实用新型实施例提供了一种光模块接口转换装置的结构图如图3所示，该装置包括：
第一光模块接口，包括匹配第一光模块金手指的信号引脚，该信号引脚具体为：第一电源信号类引脚、第一数据信号类引脚和第一控制信号类引脚；
第二光模块金手指，包括匹配第二光模块接口的信号引脚，该信号引脚具体为：第二电源信号类引脚，第二数据信号类引脚和第二控制信号类引脚；
接口转换模块，将上述匹配第一光模块金手指的信号引脚的信号转换为上述匹配第二光模块接口的信号引脚的信号；或是将上述匹配第二光模块接口的信号引脚的信号转换为上述匹配第一光模块金手指的信号引脚的信号。
所述第一光模块接口可以是SFP+光模块接口，但是不限于SFP+光模块接口。所述第二光模块金手指可以是XFP光模块金手指、XENPARK光模块金手指、X2光模块金手指和300PIN光模块金手指中任意一种，但是不限于这些。
本实用新型实施例还提供了一种接口转换模块的结构图如图4所示，该接口转换模块包括：
电源转换模块，将第二电源信号类引脚的电源信号转换为匹配第一电源信号类引脚的电源信号，并将转换后的电源信号发送至第一电源信号类引脚；
数据信号转换模块，将第一数据信号类引脚的接收数据信号转换为匹配第二数据信号类引脚的接收数据信号，并将其传至第二数据信号类引脚；或是将第二数据信号类引脚的发送数据信号转换为匹配第一数据信号类引脚的发送数据信号，并将其传至所述第一数据信号类引脚；
控制信号转换模块，将第一控制信号类引脚的控制信号转换为匹配第二控制信号类引脚的控制信号，并将其传至所述第二控制信号类引脚。
以XFP光模块接口转换为SFP+光模块接口为例，具体阐述如何将XFP光模块接口提供的电压转化为匹配SFP+光模块的工作电压。其中第一光模块接口为SFP+光模块接口，第二光模块金手指为XFP光模块金手指，XFP光模块接口位于单板上，SFP+光模块接口的电源信号类引脚是第一电源信号类引脚，XFP光模块金手指的电源信号类引脚是第二电源信号类引脚。XFP光模块金手指插在单板上的XFP光模块接口上，此时XFP光模块金手指的VCC2、VCC3、VCC5和VEE5四类电源引脚，分别提供1.8v、3.3v、5v和-5v电压。SFP+光模块工作时所需的VCCR和VCCT都是3.3v，并且其VEER和VEET引脚需要接地。本实施例中的电源转换模块可以采用LM1117芯片将XFP光模块金手指Vcc5引脚上提供的5v电压转化为3.3v电压，并将该3.3v电压提供给SFP光模块接口的VCCR和VCCT引脚；或是直接将XFP光模块金手指VCC3引脚提供的3.3v电压直接提供给SFP光模块接口的VCCR和VCCT引脚。此外，本实施例中的电源转换模块还提供接地信号给SFP+光模块接口的VEER和VEET引脚。
上述第一光模块接口不限于SFP+光模块接口。上述第二光模块金手指除了可以为XFP光模块金手指外，还可以是XENPARK光模块金手指、X2光模块金手指和300PIN光模块金手指中的任意一种，但是不限于这些光模块金手指。
本实用新型实施提供了数据信号转换模块的第一结构图，如图5所示，该数据信号转换模块包括：
收端CDR(Clock and Data Recovery，时钟和数据恢复)芯片，将第一数据信号类引脚的接收数据信号进行去抖动处理，并转换为匹配所述第二光模块的接收数据信号，并将其传至所述第二数据信号类引脚；
发端CDR芯片，将第二数据信号类引脚的发送数据信号进行去抖动处理，并转换为匹配所述第一光模块的发送数据信号，并将其传至所述第一数据信号类引脚。
还是以XFP光模块接口转换为SFP+光模块接口为例，具体阐述数据信号转换模块的第一结构。第一光模块接口为SFP+光模块接口，第二光模块金手指为XFP光模块金手指，XFP光模块接口位于单板上，进行接口转换时将XFP光模块金手指插在单板的XFP光模块接口上。SFP+光模块接口的数据信号类引脚为第一数据信号类引脚，包括RD-引脚、RD+引脚、TD-引脚和TD+引脚，RD-引脚和RD+引脚是接收数据信号类引脚，TD-引脚和TD+引脚是发送数据信号类引脚。XFP光模块金手指的数据信号类引脚为第二数据信号类引脚，包括RD-引脚、RD+引脚、TD-引脚和TD+引脚，RD-引脚和RD+引脚是接收数据信号类引脚，TD-引脚和TD+引脚是发送数据信号类引脚。从前文的表1和表2中可以看出SFP+光模块接口的RD-引脚、RD+引脚、TD-引脚、TD+引脚的功能定义与XFP光模块接口的RD-引脚、RD+引脚、TD-引脚、TD+引脚的功能定义分别相同。但是为了改善接收数据信号的质量和发送数据信号的质量，本数据信号转换模块采用收端CDR芯片对SFP+光模块接口的RD+引脚和RD-引脚上提供的接收数据信号分别进行去抖动处理，再将处理后的接收数据信号分别提供给XFP光模块金手指的RD+引脚和RD-引脚；本数据信号转换模块采用收端CDR芯片对XFP光模块金手指的TD+引脚和TD-引脚上的发送数据信号分别进行去抖动处理，再将处理后的发送数据信号分别提供给SFP+光模块接口的TD+引脚和TD-引脚。
本实用新型实施例还提供了数据信号转换模块的第二结构图，如图6所示，该数据信号转换模块包括：
解复用器，将第一数据信号类引脚的接收数据信号进行解复用，并转换为匹配第二数据信号类引脚的接收数据信号，并将其传至第二数据信号类引脚；
复用器，将第二数据信号类引脚的发送数据信号进行复用，并转换为匹配所述第一数据信号类引脚的发送数据信号，并将其传至第一光模块接口的数据信号类引脚。
以将单板上的300PIN光模块接口转换为SFP+光模块接口为例，阐述本实用新型实施例提供的数据信号转换模块的第二结构。第一光模块接口为SFP+光模块接口，第二光模块金手指为300PIN光模块金手指，300PIN光模块接口位于单板上，进行接口转化时300PIN光模块金手指插在单板上的300PIN光模块接口上。SFP+光模块接口的数据信号类引脚为第一数据信号类引脚，包括RD-引脚、RD+引脚、TD-引脚和TD+引脚，RD-引脚和RD+引脚是接收数据信号类引脚，TD-引脚和TD+引脚是发送数据信号类引脚。300PIN光模块金手指的数据信号类引脚为第二数据信号类引脚，其接收数据信号类引脚为：RXDATA0_P、RXDATA1_P......RXDATA15_P，RXDATA0_N、RXDATA1_N......RXDATA15_N，其发射数据信号类引脚为：TXDATA0_P、TXDATA1_P......TXDATA15_P、TXDATA0_N、TXDATA1_N......TXDATA15_N。从上可以看出SFP+光模块接口的数据信号类引脚与300PIN金手指的数据信号类引脚在数目上不兼容。因此本实用新型实施例采用解复用器将SFP+光模块的RD+引脚上的接收数据信号解复用成16路接收数据信号，并将这16路接收数据信号分别送给300PIN光模块金手指的RXDATA0_P、RXDATA1_P......RXDATA15_P引脚，采用解复用器将SFP+光模块的RD-引脚上的接收数据信号解复用成16路接收数据信号，并将这16路接收数据信号分别送给300PIN光模块金手指的RXDATA0_N、RXDATA1_N......RXDATA15_N引脚；采用复用器将300PIN光模块金手指的TXDATA0_P、TXDATA1_P......TXDATA15_P引脚上的数据信号复用成一路发送数据信号，并将这路发送数据信号送给SFP+光模块接口上的TD+引脚，采用复用器将300PIN光模块金手指的TXDATA0_N、TXDATA1_N......TXDATA15_N引脚上的数据信号复用成一路发送数据信号，并将这路发送数据信号送给SFP+光模块接口上的TD-引脚。
本实用新型实施例还提供了一种控制信号转换模块的结构图，如图7所示。控制信号转换模块采用MCU(Micro Control Unit，微控制单元)，将第一控制信号类引脚的控制信号转换为匹配第二控制信号类引脚的控制信号，并将其传至第二控制信号类引脚。
需要说明的是，本实用新型所指的控制信号是指光模块接口的引脚信号中除了前文所述的电源信号、接收数据信号和发送数据信号之外的信号。
以XFP光模块接口转换为SFP+光模块接口为例，具体阐述如何将SFP+光模块接口控制信号类引脚上的控制信号，通过控制信号转换模块进行转换为匹配XFP光模块接口的控制信号类引脚的控制信号。图7中所示的第一光模块接口为SFP+光模块接口，第二光模块金手指为XFP光模块金手指，XFP光模块接口位于单板上，进行接口转换时将XFP光模块金手指插在单板的XFP光模块接口上。在SFP+光模块接口中SCA引脚、SDA引脚、TX_FAULT引脚、TX_DISABLE引脚、MOD_ABS引脚和RX_LOS引脚是第一控制类信号引脚，从表1中可以得知，SFP+光模块接口中的TX_FAULT引脚的功能定义是发端失效告警，TX_DISABLE引脚的功能定义是发端激光器关断，MOD_ABS引脚的功能定义是模块不在位告警，RX_LOS引脚的功能定义是接收信号丢失告警。
从表2中可以得知，XFP光模块接口中的MOD_NR引脚的功能定义是接收、发射信号均衡器失锁或发端失效告警，TX_DIS引脚的功能定义是是发端激光器关断，MOD_ABS引脚的功能定义是模块不在位告警，RX_LOS引脚的功能定义是接收信号丢失告警。
因此，SFP+光模块接口中的TX_FAULT引脚的功能与XFP光模块接口中的MOD_NR引脚的部分功能相同，SFP+光模块接口中的TX_DISABLE引脚功能与XFP光模块接口中的TX_DIS引脚功能完全兼容，SFP+光模块接口中的MOD_ABS引脚功能与XFP光模块接口中的MOD_ABS引脚功能完全兼容，SFP+光模块接口中的RX_LOS引脚功能与XFP光模块接口中的RX_LOS引脚引脚功能完全兼容。本实用新型采用MCU作为控制信号转换模块将从SFP+光模块接口中的TX_FAULT引脚、TX_DISABLE引脚、MOD_ABS引脚、RX_LOS引脚上获得的信号分别发送给XFP光模块金手指的MOD_NR引脚、TX_DIS引脚、MOD_ABS引脚、RX_LOS引脚。
从表1和表2中可以得知，在SFP+光模块接口和XFP光模块接口中均有SCA和SDA引脚，利用MCU的主SCA、主SDA和SFP+光模块接口中的SCA、SDA引脚分别进行通信，利用MCU的从SCA、从SDA和XFP光模块金手指中的SCA、SDA引脚分别进行通信，再利用MCU的主SCA、主SDA与其从SCA、从SDA之间的内部交互就可以实现将SFP+光模块接口中的SCA、SDA引脚的信号转换为匹配XFP光模块金手指的SCA、SDA引脚的信号。
在SFP+光模块接口的第一控制信号类引脚中还有R0和R1引脚，这两个引脚的功能定义分别为接收速率选择和发送速率选择，在实际设计中这两个引脚没有应用，因此不需要转换。而XFP金手指中还有REFCLK+引脚、REFCLK-引脚、/interpret引脚、P_down/RST引脚和MOD-Desel引脚，SFP+光模块接口中没有与它们对应的引脚，只需将XFP金手指中的这些引脚闲置。
需要说明的是，本实用新型目的是使得现有的只适用第二光模块的单板也能适用于第一光模块，即应用本转换转置后，转换后的第一光模块接口的功能能得到实现，所以第二光模块接口中的有些引脚可以不必用到，只需将其闲置。
本实用新型是实施例通过将第二光模块接口转换为第一光模块接口，使得现有的只适用第二光模块的单板也能适用第一光模块，因此能够有效地避免重复设计单板，节省了开发设计投入，并且为第一光模块的推广应用创造有利条件。需要说明的是，本实用新型的目的是使得现有的只适用第二光模块的单板也能适用于第一光模块，即应用本转换转置后，转换后的第一光模块接口的功能能得到实现，所以第二光模块接口中的有些引脚可以不必用到，只需将其闲置。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1、一种光模块接口转换装置，其特征在于，所述装置包括：
第一光模块接口，包括匹配第一光模块金手指的信号引脚，该信号引脚具体为：第一电源信号类引脚、第一数据信号类引脚和第一控制信号类引脚；
第二光模块金手指，包括匹配第二光模块接口的信号引脚，该信号引脚具体为：第二电源信号类引脚、第二数据信号类引脚和第二控制信号类引脚；
接口转换模块，将所述匹配第一光模块金手指的信号引脚的信号转换为所述匹配第二光模块接口的信号引脚的信号；或是将所述匹配第二光模块接口的信号引脚的信号转换为匹配所述第一光模块金手指的信号引脚的信号。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接口转换模块包括：
电源转换模块，将所述第二电源信号类引脚的电源信号转换为匹配所述第一电源信号类引脚的电源信号，并将转换后的电源信号发送至所述第一电源信号类引脚；
数据信号转换模块，将所述第一数据信号类引脚的接收数据信号转换为匹配所述第二数据信号类引脚的接收数据信号，并将其传至所述第二数据信号类引脚；或是将所述第二数据信号类引脚的发送数据信号转换为匹配所述第一数据信号类引脚的发送数据信号，并将其传至所述第一数据信号类引脚。
控制信号转换模块，将所述第一控制信号类引脚的控制信号转换为匹配所述第二控制信号类引脚的控制信号，并将其传至所述所述第二控制信号类引脚。
3、如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述数据信号转换模块包括：
收端CDR芯片，将所述第一数据信号类引脚的接收数据信号进行去抖动处理，并转换为匹配所述第二数据信号类引脚的接收数据信号，并将其传至所述第二数据信号类引脚；
发端CDR芯片，将所述第二数据信号类引脚的发送数据信号进行去抖动处理，并转换为匹配所述第一数据信号类引脚的发送数据信号，并将其传至所述第一数据信号类引脚。
4、如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述数据信号转换模块包括：
解复用器，将所述第一数据信号类引脚的接收数据信号进行解复用，并转换为匹配所述第二数据信号类引脚的接收数据信号，并将其传至所述第二数据信号类引脚；
复用器，将所述第二数据信号类引脚提供的发送数据信号进行复用，并转换为匹配所述第一数据信号类引脚的发送数据信号，并将其传至所述第一数据信号类引脚。
5、如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制信号转换模块可以为微控制单元。
6、如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一光模块接口可以为SFP+光模块接口或SFP光模块接口。
7、如权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二光模块金手指可以为XFP光模块金手指、XENPARK光模块金手指、X2光模块金手指和300PIN光模块金手指中任意一个。
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