CN2466852Y - 一种以太网光电信号转换器 - Google Patents

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高磊
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Abstract

本实用新型公开了一种以太网光电信号转换器,包括RJ—45接口、电路驱动芯片、光路驱动芯片和光收发芯片以及以太网交换核心和动态缓冲存储器,通过以太网交换核心和动态缓冲存储器,在电路驱动芯片和光路驱动芯片之间进行数据交换时,能够同时对数据进行处理,抛弃无用和错误的数据,完成不同数据传输速率和全双工/半双工数据传输模式的自适应,从而提高整个网络的性能。

Description

一种以太网光电信号转换器
本发明涉及一种应用于计算机网络的光电信号转换器。
光电信号转换器是用于组建城域宽带IP光纤网络的网络接入端设备，它实现的是光信号和电信号之间的转换。现有的光电信号转换器通常包括RJ-45接口(一种以太网标准接口)、电路驱动芯片、光路驱动芯片和光收发芯片，其中，RJ-45接口实现双向的电信号收发，并向电路驱动芯片发送或从电路驱动芯片接收数据；光收发芯片是光电信号转换和发射部件，它接收来自光纤的光信号，并将其转换成电信号后送给光路驱动芯片，反之将光路驱动芯片送来的电信号转换成光信号发给外部光纤。
由上述可知，现有的光电信号转换器只起到数据传输作用，无论数据是否正确，都不经处理便转发出去，这样增加了其它网络设备的数据处理压力，降低了整个网络的性能。另外，现有的计算机网络通常有两种以上的数据传输速率，由于现有的光电信号转换器只能进行数据的转发，不能进行数据处理和数据传输速率的自动调节，这样，如果两用户端的传输速率不相同，例如分别为10Mbps、100Mbps，那么两用户端之间的速率必然不相匹配，因此无法进行通讯。同样，如果两用户端的双工模式分别为全双工、半双工，那么两用户端之间的双工模式必然不相匹配，它们之间也无法进行通讯。
本实用新型的目的在于提供一种新型的以太网光电信号转换器，使用该转换器能够完成不同数据传输速率的自适应，全双工/半双工数据传输模式的自动转换，并且能对数据进行处理。
为达到上述目的，本实用新型的以太网光电信号转换器包括RJ-45接口、电路驱动芯片、光路驱动芯片和光收发芯片，还包括以太网交换核心和动态缓冲存储器，其中RJ-45接口与电路驱动芯片相互连接，光路驱动芯片与光收发芯片相互连接，以太网交换核心分别与电路驱动芯片、光路驱动芯片、动态缓冲存储器分别相互连接；上述RJ-45接口实现双向的电信号收发，并向电路驱动芯片发送或从电路驱动芯片接收数据，电路驱动芯片实现不同数据传输速率的自适应及半双工/全双工的自适应，并按以太网帧格式与以太网交换核心交换数据；光收发芯片接收来自光纤的光信号，并将其转换成电信号后送给光路驱动芯片，反之将光路驱动芯片送来的电信号转换成光信号后发给外部光纤；以太网交换核心完成电路驱动芯片和光路驱动芯片之间的数据交换，当两端速率不同时，通过动态缓冲存储器作为缓冲，实现两端通讯的同步；同时，以太网交换核心对交换的数据进行处理，抛弃无用和错误的数据；动态缓冲存储器配合以太网交换核心实现不同速率下的数据传输。
由于本实用新型采用了以太网交换核心和动态缓冲存储器参与数据的转换、处理，使整个光电信号转换器同时具有数据的处理和存储转发能力，这样，在通过以太网交换核心进行电路驱动芯片和光路驱动芯片之间的数据交换时，能够同时对数据进行处理，抛弃无用和错误的数据，特别是当两端速率或双工模式不同时，通过动态缓冲存储器的缓冲，实现两端通讯的同步，进而完成不同数据传输速率和全双工/半双工数据传输模式的自适应。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的原理结构图。
本实用新型的具体实现过程参考图1。图1所描述的以太网光电信号转换器包括RJ-45接口1、电路驱动芯片2、光路驱动芯片4和光收发芯片5，以及以太网交换核心3和动态缓冲存储器6。在采用上述芯片构成本实用新型时，使RJ-45接口1与电路驱动芯片2相互连接，光路驱动芯片4与光收发芯片5相互连接，以太网交换核心3分别与电路驱动芯片2、光路驱动芯片4、动态缓冲存储器6分别相互连接。
在本实用新型的一个具体的实施例中，所述以太网交换核心3实际中采用的GT-48006芯片。该芯片集成了两个以太网端口，每个都能在半双工模式下以10Mbps的速率工作和在全双工模式下以20/200Mbps的速率工作；它还提供了两个介质独立接口(MII)，以与物理层芯片连接；同时该芯片能对具有自动协商功能的物理层芯片提供全部的自动协商支持，物理层芯片所协商到的速率，例如10或100Mbps，和双工模式被自动报告给作为以太网交换核心的该芯片，如果需要，该芯片的端口也可以被强制在特定的双工模式下工作。每个以太网端口都具有MAC(媒体访问控制)的能力，在半双工模式下支持背压(back press)。当使用背压时，并且没有足够的接收缓冲分配给接收到的数据时，将在接收端口强制进入“阻塞”模式。当该芯片通过MII接口将两个物理层介质驱动电路——光路驱动和电路驱动连接在一起，可以实现链路层和物理层的功能；该芯片还可以识别多个不同的单目MAC地址和无限多的多播/广播MAC地址，其智能地址识别机制使包的过滤和转发以快速以太网线速进行。
本实用新型采用的以太网交换核心3支持大容量的动态缓冲存储器6并能对其自动地进行管理。动态缓冲存储器6由随机存储器构成，用于存储输入/输出数据包和地址表，以及其它的设备数据结构，其存储容量实际中可以为1M、2M或需要的其它容量。输入的数据包被放入动态缓冲存储器6中，由动态缓冲存储器6构成的数据缓冲区为低速和高速网段间传输数据提供了弹性的存储。
按照前述方案构成的本实用新型是这样工作的：RJ-45接口1实现双向的电信号收发，并向电路驱动芯片2发送或从电路驱动芯片2接收数据，电路驱动芯片2实现不同数据传输速率的自适应及半双工/全双工的自适应，并按以太网帧格式与以太网交换核心3交换数据；光收发芯片5接收来自光纤的光信号，并将其转换成电信号后送给光路驱动芯片4，反之将光路驱动芯片4送来的电信号转换成光信号后发给外部光纤；以太网交换核心3完成电路驱动芯片2和光路驱动芯片4之间的数据交换，当两端速率不同时，例如一端为10Mbps，另一端为100Mbps，通过动态缓冲存储器6作为缓冲，即可实现两端通讯的同步。以太网交换核心3同时对数据进行处理，例如进行数据的完整性、正确性的检验，数据的过滤等，以抛弃无用和错误的数据；动态缓冲存储器6配合以太网交换核心3实现不同速率下稳定的数据传输。
由上述可知，当以太网光电信号转换器采用以太网交换核心和大容量动态缓冲存储器后，即具有了数据的处理和存储转发能力，因此可以实现数据传输速率、双工模式的自适应以及数据的检验和过滤，从而可以提高整个网络的性能。

Claims (2)

1、一种以太网光电信号转换器，包括RJ-45接口(1)、电路驱动芯片(2)、光路驱动芯片(4)和光收发芯片(5)，其特征在于：它还包括以太网交换核心(3)和动态缓冲存储器(6)，其中RJ-45接口(1)与电路驱动芯片(2)相互连接，光路驱动芯片(4)与光收发芯片(5)相互连接，以太网交换核心(3)分别与电路驱动芯片(2)、光路驱动芯片(4)、动态缓冲存储器(6)分别相互连接；上述RJ-45接口(1)实现双向的电信号收发，并向电路驱动芯片(2)发送或从电路驱动芯片(2)接收数据，电路驱动芯片(2)实现不同数据传输速率的自适应及半双工/全双工的自适应，并按以太网帧格式与以太网交换核心(3)交换数据；光收发芯片(5)接收来自光纤的光信号，并将其转换成电信号后送给光路驱动芯片(4)，反之将光路驱动芯片(4)送来的电信号转换成光信号后发给外部光纤；以太网交换核心(3)完成电路驱动芯片(2)和光路驱动芯片(4)之间的数据交换，当两端速率不同时，通过动态缓冲存储器(6)作为缓冲，实现两端通讯的同步，以太网交换核心(3)同时对数据进行处理，抛弃无用和错误的数据；动态缓冲存储器(6)配合以太网交换核心(3)实现不同速率下稳定的数据传输。
2、根据权利要求1所述的以太网光电信号转换器，其特征在于：所述以太网交换核心(3)为GT-48006。
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