CN205068380U - 一种100g高速传输cfp封装电缆模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及信号传输设备领域，特别涉及一种100G高速传输CFP封装电缆模块。本实用新型所述的CFP封装电缆模块用电缆取代了常规模块以光纤作为传输媒介，因此模块本身不需要光器件作为收发器件，大大降低了模块的制造成本。本实用新型所述的CFP封装电缆模块高速性能优异，旨在为系统端（如数据中心）提供高速率，低成本的数据传输解决方案，同时，本实用新型CFP封装电缆模块还可与任何同样采用同样电缆接口的其他电缆模块进行互联互通。
Description
技术领域
本实用新型涉及信号传输设备领域，特别涉及一种100G高速传输CFP封装电缆模块。
背景技术
本实用新型中出现的缩略语和关键术语定义
CFP(CentumForm-factorPluggable)外形封装可插拔
MCU(MicroControlUnit)微控制单元
MDC(Managementdataclock)控制数据时钟接口
MDIO（Managementdatainandoutput）控制数据输入输出接口
Gearbox变速器
CDR(Clock-and-Data-Recovery)时钟数据恢复
DDM(DigitalDetectMonitor)数字检测监控
MSA(Multi-SourceAgreement)多元协议
近几年，随着互联网、云计算和大数据等产业的加速发展，100G以太网将在数据中心领域强势增长。支持数据中心建设的100GCFP封装光收发模块也处在高速的发展之中，目前在数据中心内部系统之间用于短距离传输的CFP100G模块，主要使用的850nm波长多模光纤。该型模块主要采用diebonding的工艺将所需芯片例如激光器芯片（LD），光电接收二极管（PD），激光器驱动芯片，接收端TIA以及LA芯片贴在加工好的PCB上，然后在采用wirebonding的工艺，用金线将以上各个器件的对应的电气单元进行连接，最后在采用光耦和的方法将模块所需的光学元件，安装到模块对应的适当位置上；生产过程相对复杂，对生产设备要求较高，成品率较低，生产效率低下，很难形成大批量生产。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于短距离高速率信号传输的CFP封装的模块，本模块采用电缆作为数据传输媒介，可通过CFP接口插接在系统端，用于将系统端的信号发送出去，并将接收到的信号传送至系统端；实现和现有CFP光收发模块同样的功能，能够兼容现有市面上交换机的CFP接口，且传输速率可达100Gb/s。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：
一种100G高速传输CFP封装电缆模块，包括，
信号速率变速器，同时与CFP接口及电缆接口连接，用于将接收到的系统端10路10G信号转换为4路25G信号，并将该4路25G信号传送至电缆接口；或，将自电缆接口接收到的4路25G信号转换为10路10G信号，并将该10路10G信号传送至CFP接口；
时钟扇出单元，用于将CFP封装电缆模块内部的时钟信号分别提供给系统接收端和系统发送端；
时钟去抖单元，用于将系统提供的时钟进行倍频、去抖处理，并将处理后的时钟信息传送至所述信号速率变速器；
MCU，同时与时钟去抖单元、信号速率变速器及系统端连接，用于控制时钟去抖单元的运行，同时完成系统端与信号速率变速器之间的通信。
所述CFP封装电缆模块中还包括供电控制单元，所述供电控制电源同时与CFP接口、时钟扇出单元、时钟去抖单元、信号速率变速器及MCU连接，用于为时钟扇出单元、时钟去抖单元、信号速率变速器及MCU供电。
进一步的，所述信号速率变速器中包含有CDR单元，用于对信号进行时钟恢复处理。
进一步的，所述CFP封装电缆模块中还包括温度及供电电压监控单元，其与MCU连接，用于对模块的工作电压、温度进行采样采集，从而对模块的工作状态进行监控。
进一步的，系统端与MCU之间的通信信号包括控制信号、MDC信号、MDIO信号以及告警信号；所述MCU负责从系统端接收控制信号、MDC信号及MDIO信号，并将上述信号经过转化后传送至模块内部各个功能单元；或将从各个功能单元传来的告警信号通过MDIO信号或告警输出引脚传送至系统端。
进一步的，所述MCU与信号速率变速器之间设置有电平转换单元，用于匹配MCU与信号速率变速器之间的信号电平。
进一步的，其特征在于，所述电缆接口采用双层焊盘结构；
进一步的，所述电缆接口的电气定义为GSSG结构。
进一步的，所述信号速率变速器、时钟扇出单元、时钟去抖单元、MCU、CFP接口及电缆接口均集成设置在一PCB板上，所述PCB板设置在一由上盖、下盖扣合组成的腔体中；
所述CFP接口设置在所述PCB板的一端并伸出所述腔体外；所述电缆接口设置在所述PCB板另一端，采用结构件卡位固定在所述下盖盖体上。
进一步的，所述电缆采用充胶的方式与所述电缆接口固定连接。
进一步的，所述腔体中还封装有导热块，用于模块的散热。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型所述的CFP封装电缆模块用电缆取代了常规模块以光纤作为传输媒介，因此模块本身不需要光器件作为收发器件，大大降低了模块的制造成本.本实用新型所述的CFP封装电缆模块高速性能优异，旨在为系统端（如数据中心）提供高速率，低成本的数据传输解决方案，同时，本实用新型CFP封装电缆模块还可与任何同样采用同样电缆接口的其他电缆模块进行互联互通。
附图说明：
图1为本实用新型提供的CFP封装电缆模块电路结构示意图。
图2为本实用新型提供的CFP封装电缆模块安装结构示意图。
图3为本实用新型提供的CFP封装电缆模块连接示意图。
图中标记：1-信号速率变速器，2-时钟扇出单元，3-时钟去抖单元，4-MCU，5-电缆接口，6-温度及供电电压监控单元，7-电平转换单元，8-供电控制单元，91-上盖，92-下盖，93-EMI弹片，94、95-锁紧杆头，96-CFP接口，97-头套，98-弹簧，99-头座，910-压块，911-PCB板，912、916、917、918-沉头螺钉，913-电缆线封胶，914-缆线套管，915-导热块，919-电缆。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
实施例1：如图1所述，本实施例提供一种100G高速传输CFP封装电缆模块，所述CFP封装电缆模块可通过CFP接口96插接在系统端；包括，
信号速率变速器1，同时与CFP接口96及电缆接口5连接，用于将接收到的系统端10路10G信号转换为4路25G信号，并将该4路25G信号传送至电缆接口5；或，将自电缆接口5接收到的4路25G信号转换为10路10G信号，并将该10路10G信号传送至CFP接口96；
时钟扇出单元2，用于将CFP封装电缆模块内部的时钟信号分别提供给系统接收端和系统发送端；
时钟去抖单元3，用于将系统提供的时钟进行倍频、去抖处理，并将处理后的时钟信息传送至所述信号速率变速器1；
MCU4，同时与时钟去抖单元3、信号速率变速器1及系统端连接，用于控制时钟去抖单元3的运行，同时完成系统端与信号速率变速器1之间的通信。
所述CFP封装电缆模块中还包括供电控制单元8，所述供电控制电源同时与CFP接口96、时钟扇出单元2、时钟去抖单元3、信号速率变速器1及MCU4连接，用于为时钟扇出单元2、时钟去抖单元3、信号速率变速器1及MCU4供电。
进一步的，所述信号速率变速器1中包含有CDR单元，用于对信号进行时钟恢复处理。
进一步的，所述CFP封装电缆模块中还包括温度及供电压监控单元6，其与MCU4连接，用于对模块的工作电压、温度进行采样采集，从而对模块的工作状态进行监控。
进一步的，系统端与MCU4之间的通信信号包括控制信号、MDC信号、MDIO信号以及告警信号；所述MCU4负责自系统端接收该控制信号、MDC信号及MDIO信号，并将上述信号传送至模块内部各个功能单元，如信号速率变速器1；或，将从各个功能单元（如自信号速率变速器1或温度及供电压监控单元6）传来的告警信号采用MDIO信号或告警输出引脚传送至系统端。
进一步的，所述MCU4与信号速率变速器1之间设置有电平转换单元7，用于匹配MCU4与信号速率变速器1之间的信号电平。
进一步的，其特征在于，所述电缆接口5采用双层焊盘结构。
进一步的，所述电缆接口5的电气定义为GSSG结构，在此基础上本实用新型提供的CFP封装电缆模块可与任何同样采用了GSSG结构电缆接口的其他电缆模块连接，其他电缆模块可以为CFP2封装电缆模块、CFP4封装电缆模块QSFP28封装电缆模块或4*SFP28封装电缆模块；图3为典型的CFP封装电缆模块与CFP封装电缆模块或其他同样采用了GSSG结构电缆接口的其他电缆模块连接示意图。
进一步的，如图2所示，所述信号速率变速器1、时钟扇出单元2、时钟去抖单元3、MCU4、CFP接口96及电缆接口5均集成设置在一PCB板911上，所述PCB板911设置在一由上盖91、下盖92扣合组成的腔体中；实际应用中，所述CFP封装电缆模块的所有电路器件均为集成设置在所述PCB板上，同时，所述PCB板也可用PCBA板替换。
所述CFP接口96设置在所述PCB板911的一端并伸出所述腔体外；所述电缆接口5设置在所述PCB板911另一端，采用结构件卡位固定在所述下盖92盖体上。
进一步的，所述电缆采用充胶的方式与所述电缆接口5固定连接。
进一步的，所述腔体中还封装有导热块915，用于整个CFP封装电缆模块的散热。
同时，本实用新型所述采用的CFP接口96为CFP-MSA定义的金手指类型，其便于在系统工作态情况下将整个所述CFP封装电缆模块进行热插拔操作以便于对其进行替换或检修；其中，金手指PIN脚定义为CFP-MSA定义的标准PIN脚定义。
Claims (10)
1.一种100G高速传输CFP封装电缆模块，其特征在于，包括，
信号速率变速器，同时与CFP接口及电缆接口连接，用于将接收到的系统端10路10G信号转换为4路25G信号，并将该4路25G信号传送至电缆接口；或，将自电缆接口接收到的4路25G信号转换为10路10G信号，并将该10路10G信号传送至CFP接口；
时钟扇出单元，用于将CFP封装电缆模块内部的时钟信号分别提供给系统接收端和系统发送端；
时钟去抖单元，用于将系统提供的时钟进行倍频、去抖处理，并将处理后的时钟信息传送至所述信号速率变速器；
MCU，同时与时钟去抖单元、信号速率变速器及系统端连接，用于控制时钟去抖单元的运行，同时完成系统端与信号速率变速器之间的通信。
2.如权利要求1所述的CFP封装电缆模块，其特征在于，所述信号速率变速器中包含有CDR单元，用于对信号进行时钟恢复处理。
3.如权利要求1所述的CFP封装电缆模块，其特征在于，所述CFP封装电缆模块中还包括温度及供电电压监控单元，其与MCU连接，用于对模块的工作电压、温度进行采样采集，从而对模块的工作状态进行监控。
4.如权利要求1所述的CFP封装电缆模块，其特征在于，系统端与MCU之间的通信信号包括控制信号、MDC信号、MDIO信号以及告警信号；所述MCU负责从系统端接收控制信号、MDC信号及MDIO信号，并将上述信号经过转化后传送至模块内部各个功能单元；或将从各个功能单元传来的告警信号通过MDIO信号或告警输出引脚传送至系统端。
5.如权利要求4所述的CFP封装电缆模块，其特征在于，所述MCU与信号速率变速器之间设置有电平转换单元，用于匹配MCU与信号速率变速器之间的信号电平。
6.如权利要求1所述的CFP封装电缆模块，其特征在于，所述电缆接口采用双层焊盘结构。
7.如权利要求1所述的CFP封装电缆模块，其特征在于，所述电缆接口的电气定义为GSSG结构。
8.如权利要求1所述的CFP封装电缆模块，其特征在于，所述信号速率变速器、时钟扇出单元、时钟去抖单元、MCU、CFP接口及电缆接口均集成设置在一PCB板上，所述PCB板设置在一由上盖、下盖扣合组成的腔体中；
所述CFP接口设置在所述PCB板的一端并伸出所述腔体外；所述电缆接口设置在所述PCB板另一端，采用结构件卡位固定在所述下盖盖体上。
9.如权利要求8所述的CFP封装电缆模块，其特征在于，所述电缆采用充胶的方式与所述电缆接口固定连接。
10.如权利要求8所述的CFP封装电缆模块，其特征在于，所述腔体中还封装有导热块，用于模块的散热。
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| CN201520846647.6U CN205068380U (zh) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | 一种100g高速传输cfp封装电缆模块 |
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| CN110278032A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-09-24 | 中国科学技术大学 | 一种基于光纤的PCIe数据传输装置及方法 |
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- 2015-10-29 CN CN201520846647.6U patent/CN205068380U/zh active Active
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| CN110278032B (zh) * | 2019-06-11 | 2021-03-09 | 中国科学技术大学 | 一种基于光纤的PCIe数据传输装置及方法 |
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