CN2786873Y - 千兆光纤收发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光纤通信领域，提供一种低成本的实现带内网管的千兆光纤收发器，包括由光收发一体模块、转发芯片、线缆连接头以及隔离变压器组成的光电转换单元；用于对光电转换单元的工作状态进行监测、控制的状态监控模块；还包括与状态监控模块连接，用于完成接收及发送低于千兆业务速率的管理信息的带内管理信息收发模块；以及与所述带内管理信息收发模块连接、并连接在所述转发芯片与光收发一体模块之间，用于完成管理信息和业务数据收发的数据处理模块。上述千兆光纤收发器可直接用作远端千兆光纤收发器，用作局端千兆光纤收发器时则需要增加一个与所述状态监控模块连接的总线接口模块。

Description

千兆光纤收发器

技术领域

本实用新型涉及光纤通信领域，更具体地说，涉及一种千兆以太网中的光纤收发器。

背景技术

千兆光纤收发器是一种将千兆电信号和千兆光信号进行相互转换的设备，在以太网中有广泛的应用。从使用上可分为局端千兆光纤收发器和远端千兆光纤收发器。所述局端千兆光纤收发器是指装设于以太网局端的机架上并通过机架与局端的网管单元连接的千兆光纤收发器。所述远端光纤收发器是远端用户使用的千兆光纤收发器。出于对设备统一管理的需求，目前除了要求局端千兆光纤收发器支持网络管理外，同时也要求远端千兆光纤收发器支持网络管理。

早期对远端千兆光纤收发器的管理是通过带外管理来实现，即对局端千兆光纤收发器和远端千兆光纤收发器分别配置网管单元进行独立网管，局端千兆光纤收发器和远端千兆光纤收发器的状态分别由局端网管单元和远端网管单元向网络管理中心进行报告、并接受控制。这样虽然可通过网管单元对远端千兆光纤收发器实现集中管理，但是其中的业务数据信息和网管信息完全使用独立的通道，即配对使用的局端千兆光纤收发器和远端千兆光纤收发器之间的光纤链路只传送业务数据信息，不传送远端千兆光纤收发器的控制信息或状态信息。

可见，采用上述带外管理方式需要给每个远端千兆光纤收发器配置一个独立的网管单元，由于远端千兆光纤收发器数量较多，地理位置分散，增加网管单元会增加大量的硬件成本，同时会占用大量的网络资源，如IP地址、网管接口等。因此这种管理方式在实际网络中很少使用。

现有的以太网络中常用的一种方式是通过配对使用的局端千兆光纤收发器与远端千兆光纤收发器之间的光纤链路，以千兆比特速率传输控制信息或状态信息，实现对远端千兆光纤收发器的带内网管。在配对使用的局端千兆光纤收发器和远端千兆光纤收发器中采用高成本的高速FPGA(现场可编程门阵列)或高速ASIC(专用集成电路)，对光纤链路中的数据信息作相应处理。在不传送带内管理信息时，光纤链路不中断地传送业务数据信息；当需要传送带内管理信息时，将所述管理信息打包成光纤链路中的业务数据信息格式，并将千兆速率的带内管理信息插入业务数据信息流中，尽量在业务数据信息传送的间歇期间传送管理信息，从而实现带内管理。所述局端千兆光纤收发器的结构如图1所示，对应的远端千兆光纤收发器的结构即为所述局端千兆光纤收发器去除总线接口模块。

这种方案虽然能够实现对远端千兆光纤收发器的带内管理，但是要对千兆的数据进行处理，并要将管理信息打包成光纤链路中的业务数据信息格式，使得设计中不得不使用许多高速的器件及存储器件，导致硬件成本昂贵。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种以低于千兆的速率对远端千兆光纤收发器进行带内管理的局端千兆光纤收发器；

本实用新型要解决的另一技术问题是，提供一种可通过光纤链路以低于千兆的速率完成与局端千兆光纤收发器之间的管理信息收发的远端千兆光纤收发器。

本实用新型为解决其技术问题提供一种局端千兆光纤收发器，用于局端机架上，可通过所述机架连接网管单元，所述局端千兆光纤收发器包括：用于完成光信号与电信号的相互转换及收发的光电转换单元，所述光电转换单元包括光收发一体模块、转发芯片、与所述转发芯片连接的隔离变压器，以及与所述隔离变压器连接的线缆接头；与所述转发芯片连接的状态监控模块，所述状态监控模块对所述光电转换单元的工作状态进行监测及控制；与所述状态监控模块连接的总线接口模块，所述总线接口模块的另一端可通过所述机架连接所述网管单元，向所述网管单元汇报所述状态监控模块所监测到的状态信息、并接收来自网管单元的控制信息；所述局端千兆光纤收发器还包括：与所述状态监测模块连接的带内管理信息收发模块，用于完成对低于千兆速率的控制信息的发送或状态信息的接收；与所述带内管理信息收发模块连接的数据处理模块，所述数据处理模块还与所述转发芯片、所述光收发一体模块连接，所述数据处理模块受所述带内管理信息收发模块的控制，选择发送来自转发芯片的千兆速率的业务数据，或者发送来自所述带内管理信息收发模块的低于千兆速率的控制信息，并将所述光收发一体模块接收的业务数据或状态信息同时发送给所述转发芯片和所述带内管理信息收发模块。

所述带内管理信息收发模块可采用低速FPGA现场可编程门阵列、CPLD复杂可编程逻辑器件设备或低速ASIC专用集成电路及低速PHY物理层电接口芯片实现。

所述低速PHY物理层电接口芯片可以是100兆、10兆或其它低于千兆速率的PHY电接口芯片。

所述数据处理模块可采用CML电路型逻辑交叉点开关芯片实现。

所述线缆连接头为RJ45接头。

本实用新型为解决其另一技术问题提供一种远端千兆光纤收发器，所述远端千兆光纤收发器包括：用于完成光信号与电信号的相互转换及收发的光电转换单元，所述光电转换单元包括光收发一体模块、转发芯片、与所述转发芯片连接的隔离变压器，以及与所述隔离变压器连接的线缆接头；与所述转发芯片连接的状态监控模块，所述状态监控模块对所述光电转换单元的工作状态进行监测及控制；所述远端千兆光纤收发器还包括：与所述状态监测模块连接的带内管理信息收发模块，用于以低于千兆的速率发送所述状态监测模块监测到的状态信息、或接收来自局端网管单元的低于千兆速率的控制信息；与所述带内管理信息收发模块连接的数据处理模块，所述数据处理模块还连接所述转发芯片和所述光收发一体模块，所述数据处理模块受所述带内管理信息收发模块的控制，选择发送来自所述转发芯片的千兆速率的业务数据，或者发送来自所述带内管理信息收发模块的低于千兆速率的状态信息，并将所述光收发一体模块接收的业务数据或控制信息同时发送给所述转发芯片和所述带内管理信息收发模块。

所述带内管理信息收发模块可采用低速FPGA现场可编程门阵列、CPLD复杂可编程逻辑器件设备或低速ASIC专用集成电路及低速PHY物理层电接口芯片实现。

所述低速PHY物理层电接口芯片可以是100兆、10兆或其它低于千兆速率的PHY电接口芯片。

所述数据处理模块可采用CML电路型逻辑交叉点开关芯片实现。

所述线缆连接头为RJ45接头。

本实用新型采用带内网管的技术，并以低于千兆的速率传输管理信息，使光纤链路既可传送业务数据信息，又可传送管理信息，所述管理信息包括控制信息和状态信息，即通过局端机架内的网管单元不仅能管理本机架内的局端千兆光纤收发器，同时也能管理通过光纤链路与之连接的远端千兆光纤收发器。如此一来，不再需给远端千兆光纤收发器要增加额外的网管单元，也不需要使用昂贵的高速芯片处理网络管理信息，既达到了可集中管理千兆光纤收发器的目的，又节约了硬件成本，还节省了IP地址、网管接口等网络资源，保证了网络运行的可靠性及良好的可维护性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是现有技术中局端千兆带内网管光纤收发器的原理框图；

图2是本实用新型中局端千兆带内网管光纤收发器的原理框图；

图3是本实用新型中远端千兆带内网管光纤收发器的原理框图。

具体实施方式

本实用新型千兆光纤收发器应用于千兆以太网中，涉及可配对使用的局端千兆光纤收发器和远端千兆光纤收发器结构的改进，所述局端千兆光纤收发器是指用于千兆以太网中的局端机架上并通过机架与网管单元连接的千兆光纤收发器，所述远端千兆光纤收发器是被远端用户独立使用的，并可通过与所述局端千兆光纤收发器之间的光纤链路发送和接收千兆业务数据及低于千兆速率的管理信息的千兆光纤收发器。所述管理信息包括控制信息和状态信息。

如图2所示，本实用新型提供的局端千兆光纤收发器包括：用于完成光信号与电信号的相互转换及收发的光电转换单元40，所述光电转换单元40包括光收发一体模块41、转发芯片42、与所述转发芯片42连接的隔离变压器43，以及与所述隔离变压器43连接的线缆接头44；与所述转发芯片42连接的状态监控模块45，所述状态监控模块45对所述光电转换单元40的工作状态进行监测及控制；与所述状态监控模块45连接的总线接口模块46，所述总线接口模块46的另一端可通过所述机架连接所述网管单元，向所述网管单元汇报所述状态监控模块45所监测到的状态信息、并接收来自网管单元的控制信息；所述局端千兆光纤收发器还包括：与所述状态监控模块45连接的带内管理信息收发模块47，用于完成对低于千兆速率的控制信息的发送或状态信息的接收；与所述带内管理信息收发模块47连接的数据处理模块48，所述数据处理模块48还与所述转发芯片42、光收发一体模块41连接，所述数据处理模块48受所述带内管理信息收发模块47的控制，选择发送来自转发芯片42的千兆速率的业务数据，或者发送来自所述带内管理信息收发模块47的低于千兆速率的控制信息，并将所述光收发一体模块41接收的业务数据或状态信息同时发送给所述转发芯片42和所述带内管理信息收发模块47。

其中，所述带内管理信息收发模块47可采用低速FPGA现场可编程门阵列、CPLD复杂可编程逻辑器件设备或低速ASIC专用集成电路及低速PHY物理层电接口芯片实现。

所述低速PHY物理层电接口芯片可以是100兆、10兆或其它低于千兆速率的PHY电接口芯片。

所述数据处理模块48可采用CML电路型逻辑交叉点开关芯片实现。例如MICREL公司生产的型号为SY55859L的双向2*2交叉点开关芯片。

线缆接头44为RJ45接头。

所述管理信息的发送和接收包括发送网管单元对远端千兆光纤收发器的控制信息和接收来自远端千兆光纤收发器的状态信息，所述控制信息具体包括复位、改变端口状态及远端错误检测(Remote Fault Detect)等内容。

所述带内管理信息收发模块47对于光纤链路中的千兆速率的业务数据信息不做任何的处理，在不需要传送控制信息或状态信息时，光纤链路不中断地传送业务数据；当远端千兆收发器端口链接状态发生改变，此时，没有业务数据传输，需要传送控制信息或状态信息时，则控制所述数据处理模块48中止千兆速率的业务数据信息的发送，并发送或接收低于千兆速率的管理信息。

所述局端光纤收发器工作时，在不需要发送控制信息或接收状态信息的情况下，所述局端光纤收发器的光纤链路不中断地传送业务数据；当所述带内管理信息收发模块47通过所述状态监控模块45、所述总线接口模块46接收到来自网管单元的对远端千兆光纤收发器的控制信息时，所述带内管理信息收发模块47控制所述数据处理模块48中止千兆速率的业务数据信息的发送，以低于千兆的速率将所述控制信息传输至所述数据处理模块48，再由所述数据处理模块48传输至所述光收发一体模块41，最后由所述光收发一体模块41将所述控制信息通过光纤链路发送给远端千兆光纤收发器。

所述带内管理信息收发模块47还可通过侦测光纤链路判断所述远端千兆光纤收发器是否发送了状态信息，若侦测到所述远端千兆光纤收发器发送的状态信息，则通过所述光收发一体模块41和所述数据处理模块48完成对所述状态信息的接收，具体过程是：当所述光收发一体模块41接收到来自远端光纤收发器的低于千兆速率的状态信息时，传输给所述数据处理模块48，所述数据处理模块48将所述控制信息同时转发给所述转发芯片42和所述带内管理信息收发模块47，所述转发芯片42不识别所述状态信息，所述带内管理信息收发模块47提取所述状态信息并通过所述状态监控模块45、所述总线接口模块46将远端光纤收发器的所述状态信息传送至所述网管单元，所述网管单元再将所述状态信息汇报给网管中心以便网管中心进行集中管理。

请参阅图3，本实用新型提供的远端千兆光纤收发器包括：用于完成光信号与电信号的相互转换及收发的光电转换单元50，所述光电转换单元50包括光收发一体模块51、转发芯片52、与所述转发芯片52连接的隔离变压器53，以及与所述隔离变压器53连接的线缆接头54，与所述转发芯片52连接的状态监控模块55，所述状态监控模块55对所述光电转换单元50的工作状态进行监测及控制。所述远端千兆光纤收发器还包括：与所述状态监控模块55连接的带内管理信息收发模块57，用于以低于千兆的速率发送所述状态监控模块55监测到的状态信息、或接收来自局端网管单元的低于千兆速率的控制信息；与所述带内管理信息收发模块57连接的数据处理模块58，所述数据处理模块58还连接所述转发芯片52和所述光收发一体模块51，所述数据处理模块58受所述带内管理信息收发模块57的控制，选择发送来自所述转发芯片52的千兆速率的业务数据，或者发送来自所述带内管理信息收发模块57的低于千兆速率的状态信息，并将所述光收发一体模块51接收的业务数据或控制信息同时发送给所述转发芯片52和所述带内管理信息收发模块57。

其中，所述带内管理信息收发模块57可采用低速FPGA现场可编程门阵列、CPLD复杂可编程逻辑器件设备或低速ASIC以专用集成电路及低速PHY物理层电接口芯片实现。

所述低速PHY物理层电接口芯片可以是100兆、10兆或其它低于千兆速率的PHY电接口芯片。

所述数据处理模块58可采用CML电路型逻辑交叉点开关芯片实现。例如MICREL公司生产的型号为SY55859L的双向2*2交叉点开关芯片。

所述线缆连接头54为RJ45接头。

所述带内管理信息收发模块57对于光纤链路中的千兆速率的业务数据信息不做任何的处理，在不需要发送状态信息或接收控制信息时，光纤链路不中断地传送业务数据；当需要发送状态信息或接收来自局端的控制信息时，所述带内管理信息收发模块57则控制所述数据处理模块58中止千兆速率的业务数据信息的发送，发送或接收低于千兆速率的管理信息。

所述远端千兆光纤收发器工作时，在不需要接收控制信息或发送状态信息的情况下，所述远端千兆光纤收发器的光纤链路不中断地传送业务数据；当所述带内管理信息收发模块57需要发送所述状态监控模块55所监测到的状态信息时，所述状态信息可以是所述远端光纤收发器因状态改变自主发送的，也可以是应局端光纤收发器的控制命令或请求发送的，则控制所述数据处理模块58中止千兆速率的业务数据信息的发送，并以低于千兆的速率将所述状态信息发送给所述数据处理模块58，再由所述数据处理模块58传输至所述光收发一体模块51，最后由所述光收发一体模块51将所述状态信息发送给局端千兆光纤收发器。

当所述光收发一体模块51接收到来自局端网管单元的低于千兆速率的控制信息时，传输给所述数据处理模块58，所述数据处理模块58将所述控制信息同时转发给所述转发芯片52和所述带内管理信息收发模块57，所述转发芯片52不识别所述控制信息，所述带内管理信息收发模块57提取所述控制信息并发送给所述状态监控模块55，所述状态监控模块55根据所述控制信息控制所述光电转换单元50的状态。

可见，与现有的千兆光纤收发器相比，本实用新型的局端和远端千兆光纤收发器是分别在现有的局端和远端千兆光纤收发器的基础上增加低成本的带内控制信息收发模块及数据处理模块。这样光纤收发器的光纤链路不仅能够传送千兆速率的业务数据信息，还能以低于千兆的速率传送对远端千兆光纤收发器的管理信息，进而以低成本的方案实现对远端千兆光纤收发器的带内管理。

Claims (10)

1、一种局端千兆光纤收发器，用于局端机架上，可通过所述机架连接网管单元，所述局端千兆光纤收发器包括：用于完成光信号与电信号的相互转换及收发的光电转换单元，所述光电转换单元包括光收发一体模块、转发芯片、与所述转发芯片连接的隔离变压器，以及与所述隔离变压器连接的线缆接头；与所述转发芯片连接的状态监控模块，所述状态监控模块对所述光电转换单元的工作状态进行监测及控制；与所述状态监控模块连接的总线接口模块，所述总线接口模块的另一端可通过所述机架连接所述网管单元，向所述网管单元汇报所述状态监控模块所监测到的状态信息、并接收来自网管单元的控制信息；其特征在于：

所述局端千兆光纤收发器还包括：与所述状态监测模块连接的带内管理信息收发模块，用于完成对低于千兆速率的控制信息的发送或状态信息的接收；与所述带内管理信息收发模块连接的数据处理模块，所述数据处理模块还与所述转发芯片、所述光收发一体模块连接，所述数据处理模块受所述带内管理信息收发模块的控制，选择发送来自转发芯片的千兆速率的业务数据，或者发送来自所述带内管理信息收发模块的低于千兆速率的控制信息，并将所述光收发一体模块接收的业务数据或状态信息同时发送给所述转发芯片和所述带内管理信息收发模块。

2、根据权利要求1所述的局端千兆光纤收发器，其特征在于，所述带内管理信息收发模块可采用低速FPGA现场可编程门阵列、CPLD复杂可编程逻辑器件设备或低速ASIC专用集成电路及低速PHY物理层电接口芯片实现。

3、根据权利要求2所述的局端千兆光纤收发器，其特征在于，所述低速PHY物理层电接口芯片可以是100兆、10兆或其它低于千兆速率的PHY电接口芯片。

4、根据权利要求1所述的局端千兆光纤收发器，其特征在于，所述数据处理模块可采用CML电路型逻辑交叉点开关芯片实现。

5、根据权利要求1所述的局端千兆光纤收发器，其特征在于，所述线缆连接头为RJ45接头。

6、一种远端千兆光纤收发器，所述远端千兆光纤收发器包括：用于完成光信号与电信号的相互转换及收发的光电转换单元，所述光电转换单元包括光收发一体模块、转发芯片、与所述转发芯片连接的隔离变压器，以及与所述隔离变压器连接的线缆接头；与所述转发芯片连接的状态监控模块，所述状态监控模块对所述光电转换单元的工作状态进行监测及控制；其特征在于：

所述远端千兆光纤收发器还包括：与所述状态监测模块连接的带内管理信息收发模块，用于以低于千兆的速率发送所述状态监测模块监测到的状态信息、或接收来自局端网管单元的低于千兆速率的控制信息；与所述带内管理信息收发模块连接的数据处理模块，所述数据处理模块还连接所述转发芯片和所述光收发一体模块，所述数据处理模块受所述带内管理信息收发模块的控制，选择发送来自所述转发芯片的千兆速率的业务数据，或者发送来自所述带内管理信息收发模块的低于千兆速率的状态信息，并将所述光收发一体模块接收的业务数据或控制信息同时发送给所述转发芯片和所述带内管理信息收发模块。

7、根据权利要求6所述的远端千兆光纤收发器，其特征在于，所述带内管理信息收发模块可采用低速FPGA现场可编程门阵列、CPLD复杂可编程逻辑器件设备或低速ASIC专用集成电路及低速PHY物理层电接口芯片实现。

8、根据权利要求7所述的远端千兆光纤收发器，其特征在于，所述低速PHY物理层电接口芯片可以是100兆、10兆或其它低于千兆速率的PHY电接口芯片。

9、根据权利要求6所述的远端千兆光纤收发器，其特征在于，所述数据处理模块可采用CML电路型逻辑交叉点开关芯片实现。

10、根据权利要求6所述的远端千兆光纤收发器，其特征在于，所述线缆连接头为RJ45接头。

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