CN2872747Y

CN2872747Y - 一种实现光口设备互连的系统及可插拔电模块

Info

Publication number: CN2872747Y
Application number: CNU2006200042490U
Authority: CN
Inventors: 白尤新; 孙凡; 张欢军
Original assignee: Hangzhou Huawei 3Com Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2016-03-17

Abstract

本实用新型公开了一种实现光口设备互连的系统和一种可插拔电模块。任意一个可插拔电模块中均具有电接收接口和电发送接口，且其与光口设备互连的物理接口与可插拔光模块与光口设备互连的物理接口完全相同，并且，两个可插拔电模块，分别通过与光口设备互连的物理接口与所述两个光口设备相连，并且，两个可插拔电模块中任意一个的电接收接口通过电缆与另一个的电发送接口相连，并通过相连的电接收接口和电发送接口传输所述两个光口设备的电信号。本实用新型利用可插拔电模块来实现光口设备的互连和通信能够大大地降低系统的成本，并提供系统的可靠性。

Description

一种实现光口设备互连的系统及可插拔电模块

技术领域

本实用新型涉及光通信技术，特别是涉及一种实现光口设备互连的系统及可插拔电模块。

背景技术

目前，为了满足高带宽、大容量的宽带业务的接入需求，出现了光通信技术。在采用光通信技术时，通信设备为光口设备，其对外提供的业务接口包括光接口。

图1是在现有技术中利用可插拔光模块实现光口设备互连的示意图。参见图1，在实现光通信时，为了便于用户使用，光口设备在提供光接口时通常采用可插拔的光接口，也就是说，各个光口设备均外插可插拔光模块，任意两个光口设备之间通过其外插的可插拔光模块互连。光口设备所外插的可插拔光模块主要实现光信号到电信号以及电信号到光信号的转换，从而完成光口设备的数据接收和数据发送过程。

图2是可插拔光模块内部的结构示意图。参见图1和图2，当光口设备接收数据时，在其外插的可插拔光模块中，光接收接口将光纤传递过来的光信号传输至光接收器件；光接收器件将接收到的光信号转换为电信号，并将该电信号输出至前置放大器；前置放大器对接收到的电信号进行检波、放大和整型处理，得到差分接收电信号对RD+和RD-；前置放大器通过与光口设备相连的物理接口即金手指上的相应管脚，将所得的电信号对RD+和RD-输出至光口设备，从而实现了光口设备接收数据的过程。

参见图1和图2，当光口设备发送数据时，光口设备通过与可插拔光模块相连的物理接口即金手指上的对应管脚，将差分发送电信号对TD+和TD-输出至可插拔光模块中的激光驱动器；激光驱动器根据所接收到的TD+和TD-控制光发送器件产生相应的光信号；光发送器件将所产生的光信号输出至光发送接口，并通过与光发送接口相连的光纤发送该光信号，从而实现了光口设备发送数据的过程。

另外，在可插拔光模块中，激光驱动器还能根据发送单元是否失效来产生相应电平的发送模块失效电信号TxFault，通过与光口设备相连的物理接口即金手指上的对应管脚，将相应电平的TxFault电信号输出至光口设备，从而通过TxFault电信号的电平通知光口设备其外插的可插拔光模块是否失效。

在可插拔光模块中，前置放大器还可产生相应电平的光信号丢失检测电信号Los，通过与光口设备相连的物理接口即金手指上的对应管脚，将相应电平的Los电信号输出至光口设备，从而通过Los电信号的电平通知光口设备光信号是否丢失。

在可插拔光模块中，管理单元中的电擦除只读存储器(EEPROM)通过与光口设备交换标准的两线式串行总线信号即IIC总线信号，使得光口设备获取可插拔光模块的标识、类型、速率和厂家等信息，从而识别出可插拔光模块。

由以上描述可以看出，现有技术具有以下缺点：

1、在利用可插拔光模块实现光口设备互连并通信时，光口设备之间进行的是光通信。然而，在进行光通信时，由于可插拔光模块和光纤的价格比较昂贵，因此利用可插拔光模块来实现光口设备的互连和通信则会大大地增加系统的成本。

2、由于可插拔光模块属于光电器件，对环境应力比较敏感，其固有的失效率较高，因此，利用可插拔光模块来实现光口设备的互连和通信则会导致系统的可靠性下降。

3、由于光口设备在设计时根据不同的应用场合，存在多种速率方式，如100M、155M、622M、1000M等。相应的，可插拔光模块在设计时因为选择不同的激光驱动器电路和前置放大器电路，也存在多种速率方式。这样，只有可插拔光模块的速率与光口设备的速率相匹配时，可插拔光模块才能实现电信号与光信号之间的正确转换，也就是说，可插拔光模块只能插入与其速率相匹配的光口设备，因此，大大限制了可插拔光模块的应用场合，并增加了系统管理和维护的难度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种实现光口设备互连的系统，本实用新型的另一目的在于提供一种可插拔电模块，以便在实现光口设备互连时，降低系统的成本。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种实现光口设备互连的系统，包括两个光口设备，该系统还包括：两个可插拔电模块、以及电缆，其中，

任意一个可插拔电模块中均具有电接收接口和电发送接口，且其与光口设备互连的物理接口与可插拔光模块与光口设备互连的物理接口完全相同；所述两个可插拔电模块，分别通过与光口设备互连的物理接口与所述两个光口设备相连，并且，两个可插拔电模块中任意一个的电接收接口通过电缆与另一个的电发送接口相连，并通过相连的电接收接口和电发送接口传输所述两个光口设备的电信号。

所述两个光口设备中的任意一个光口设备，通过传输差分发送电信号对TD+和TD-的对应物理接口，将差分发送电信号对TD+和TD-输出至与其相连的可插拔电模块；

与所述任意一个光口设备相连的可插拔电模块，通过内部的电发送接口，接收差分发送电信号对TD+和TD-，并通过与该电发送接口相连的电缆，将接收到的差分发送电信号对TD+和TD-发送至与所述两个光口设备中另一个光口设备相连的可插拔电模块；

与所述另一个光口设备相连的可插拔电模块，通过内部的电接收接口接收电缆传输来的差分发送电信号对TD+和TD-，将该差分发送电信号对TD+和TD-接收成差分接收电信号对RD+和RD-，并通过传输差分发送电信号对RD+和RD-的对应物理接口输出至所述另一个光口设备。

所述两个可插拔电模块中任意一个的电接收接口通过焊接所述电缆与另一个的电发送接口相连。

所述可插拔电模块和电缆均具有互连的标准接口；

所述两个可插拔电模块中任意一个的电接收接口通过在所述标准接口上插入电缆与另一个的电发送接口相连。

所述任意一个可插拔电模块中包括电擦除只读存储器和告警信号处理电路，其中，电擦除只读存储器中保存有识别可插拔电模块的各种信息，并且，

电擦除只读存储器，通过与光口设备相连的传输IIC总线信号的对应物理接口，与光口设备交互IIC总线信号；

告警信号处理电路，产生可标识信号未丢失的相应电平的丢失检测电信号Los以及可标识可插拔电模块未失效的相应电平的失效电信号TxFault，并分别通过与光口设备相连的传输Los电信号和传输TxFault电信号的对应物理接口，将所产生的相应电平的Los电信号和TxFault电信号分别输出至光口设备。

一种可插拔电模块，该可插拔电模块包括：电发送接口、电接收接口、电擦除只读存储器和告警信号处理电路，其中，

电发送接口，通过传输差分发送电信号对TD+和TD-的对应物理接口，接收外部的光口设备发来的差分发送电信号对TD+和TD-，并通过与自身相连的电缆发送该差分发送电信号对TD+和TD-；

电接收接口，通过与自身相连的电缆接收外部发来的差分发送电信号对TD+和TD-，并通过传输差分发送电信号对RD+和RD-的对应物理接口，将差分发送电信号对TD+和TD-作为RD+和RD-输出至外部的光口设备；

所述告警信号处理电路将所述对应物理接口通过电阻上拉到电源上产生高电平的所述电信号。

所述告警信号处理电路将所述对应物理接口通过电阻下拉到地线上产生低电平的所述电信号。

所述可插拔电模块具有与电缆互连的标准接口。

所述可插拔电模块具有标准的网口连接器RJ45接口，或电话接口RJ11接口，或同轴电缆连接器SMB接口。

由此可见，本实用新型具有以下优点：

1、由于本实用新型所使用的可插拔电模块和电缆的物料成本比起可插拔光模块和光纤的物料成本要便宜得多，因此利用可插拔电模块来实现光口设备的互连和通信则会大大地降低系统的成本。

2、由于可插拔电模块属于电子器件，相对于可插拔光模块来说，其固有的失效率较低，因此，利用可插拔电模块来实现光口设备的互连和通信则会增加系统的可靠性。

3、在本实用新型中，因为可插拔电模块不需要进行光信号与电信号的互相转换，因此，无需考虑光口设备与可插拔电模块的速率匹配问题，也就是说，任意一个可插拔电模块可以插入任意一个光口设备，实现了可插拔电模块的一物多用，并降低了系统管理和维护的难度。

4、本实用新型在实现光口设备的近距离互连时，光口设备无需做任何改动便可实现以电信号形式进行数据传输，因此，极大地增强了本实用新型的实用性和灵活性。

附图说明

图1是在现有技术中利用可插拔光模块实现光口设备互连的示意图。

图2是可插拔光模块内部的结构示意图。

图3是在本实用新型中实现光口设备互连的系统结构示意图。

图4是在本实用新型中可插拔电模块的结构示意图。

图5是利用本实用新型实现光口设备互连的流程图。

图6是在本实用新型中告警信号处理电路的一种结构示意图。

具体实施方式

根据电信号和光信号的固有传输特点可知，电信号不适宜远距离传输，通常传输距离较大时，电信号就会变得不稳定，但是，在近距离传输时，电信号能够保持稳定，保证其传输质量。而无论对于远距离传输和近距离传输，光信号均能保持稳定，保证其传输质量。由此可见，在实现远距离信号传输时，现有技术采用图1所示的光口设备互连方式可保证信号传输质量，具有很好的实用性。但是，在实现近距离传输时，由于电信号也能够保证信号传输质量，而可插拔光模块和光纤的价格却远远大于采用电信号传输时电子器件和电缆的价格，并且，可插拔光模块相对于采用电信号传输时的电子器件，其固有的失效率较高，因此，在实现近距离传输时，如果仍采用图1所示的光口设备互连方式则会增加系统的成本并降低系统的可靠性，从而不具有实用性。针对上述特点，当两个需互连的光口设备距离较近时，可以通过电信号来实现该两个光口设备的互连通信，也就是说，光口设备可以不再使用现有的可插拔光模块来进行光信号传输，而采用可传输电信号的可插拔电模块来进行电信号的传输。

由此，本实用新型提出了一种实现光口设备互连的系统。图3是在本实用新型中实现光口设备互连的系统结构示意图。参见图3，在本实用新型中，实现光口设备互连的系统包括：光口设备1和光口设备2，可插拔电模块1和可插拔电模块2，以及电缆，其中，

可插拔电模块1和可插拔电模块2中均具有电接收接口和电发送接口，且其与光口设备互连的物理接口与现有可插拔光模块与光口设备互连的物理接口完全相同；并且，可插拔电模块1和可插拔电模块2分别通过自身与光口设备互连的物理接口与光口设备1和光口设备2相连；并且，可插拔电模块1和可插拔电模块2中任意一个的电接收接口通过电缆与另一个的电发送接口相连。

图4是在本实用新型中可插拔电模块的结构示意图。参见图4，在本实用新型系统中，为了确保光口设备能够识别可插拔电模块，可插拔电模块1和可插拔电模块2还可以具有EEPROM，分别与其相连的光口设备1和光口设备2交互IIC总线信号。并且，为了确保光口设备能够与可插拔电模块配合工作，可插拔电模块1和可插拔电模块2中还可以具有告警信号处理电路，该告警信号处理电路中具有可向可插拔电模块供电的电源；并且告警信号处理电路可分别产生可标识光信号未丢失的相应电平的丢失检测电信号Los以及可标识可插拔电模块未失效的相应电平的失效电信号TxFault，并分别通过与光口设备1和光口设备2相连的对应的物理接口，即金手指上原传输Los和TxFault电信号的管脚，分别将所产生的可标识光信号未丢失的相应电平的丢失检测电信号Los以及可标识可插拔电模块未失效的相应电平的失效电信号TxFault输出至光口设备1和光口设备2。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步地详细描述。

图5是利用本实用新型实现光口设备互连的流程图。参见图3、图4和图5，利用本实用新型所提出的实现光口设备互连的系统及可插拔电模块，实现光口设备互连的过程具体包括以下步骤：

步骤501：设置可插拔电模块，该可插拔电模块上与光口设备相连的物理接口与现有的可插拔光模块上与光口设备相连的物理接口完全相同。

这里，由于光口设备的物理接口即光口设备中金手指上的各个管脚，原本是用来与可插拔光模块的物理接口即可插拔光模块中金手指上的各个管脚进行相连的，因此，为了能够将所设置的可插拔电模块代替可插拔光模块插入光口设备，在本实用新型中，所设置的可插拔电模块上与光口设备相连的物理接口即可插拔电模块中金手指上各个管脚的定义，与现有的可插拔光模块中金手指上各个管脚的定义完全相同。

在本步骤中，为了实现光口设备接收数据和发送数据，在设置可插拔电模块时，在该可插拔电模块内部设置电接收接口和电发送接口。

进一步地，为了使光口设备能够识别可插拔电模块，在设置可插拔电模块时，在该可插拔电模块内部设置EEPROM，该EEPROM中保存有识别可插拔电模块的各种信息，比如可插拔电模块的标识、类型和厂家等信息。

进一步地，由于光口设备需要检测Los电信号和TxFault电信号，因此，为了不改动光口设备，在设置可插拔电模块时，在该可插拔电模块内部设置告警信号处理电路，产生固定电平的电信号和TxFaultLos电信号。

参见图4，在本步骤中，所设置的可插拔电模块可以通过改制原有的可插拔光模块来实现，也可以通过制造一种新的模块来实现。

当采用改制原有的可插拔光模块来实现时，可以去掉原有可插拔光模块内部的前置放大器、光接收器件、光发送器件和激光驱动电路；并且，将原有可插拔光模块内部的光接收接口和光发送接口分别定义为电接收接口和电发送接口；并且，在原有可插拔光模块的内部增加上述的告警信号处理电路。

当采用制造一种新的模块来实现时，可以按照可插拔光模块相关规范，设计并制造具有图4所示结构的可插拔电模块。并且，在设计并制造所述的可插拔电模块时，该可插拔电模块可以具有或不具有与电缆互连的标准接口。

步骤502：将所设置的可插拔电模块通过与光口设备相连的接口即金手指插入光口设备。

这里，由于本实用新型所设置的可插拔电模块的物理接口与现有的可插拔电模块的物理接口完全相同，因此，可以直接将所设置的可插拔电模块插入光口设备。参见图3，在本步骤中，将可插拔电模块1通过金手指插入光口设备1，将可插拔电模块2通过金手指插入光口设备2。

步骤503：对于插入任意两个光口设备的两个可插拔电模块，通过电缆将其中任意一个可插拔电模块中的电发送接口与另一个可插拔电模块中的电接收接口相连。

这里，参见图3，在本步骤中，通过电缆将可插拔电模块1的电接收接口与可插拔电模块2的电发送接口相连，并通过电缆将可插拔电模块1的电发送接口与可插拔电模块2的电接收接口相连。

需要说明的是，在本实用新型中，无论可插拔电模块是通过对现有的可插拔光模块进行改制来实现还是通过重新设计并制造来实现时，本步骤的具体实现过程均可以为：将电缆固定比如焊死在任意一个可插拔电模块中的电发送接口与另一个可插拔电模块中的电接收接口之间，其中，电缆的长度根据两个光口设备的距离来确定。

在本实用新型中，当可插拔电模块是通过重新设计并制造来实现，且该可插拔电模块设计为具有与电缆互连的标准接口，比如标准的网口连接器RJ45、电话接口RJ11或同轴电缆连接器SMB接口，且电缆也设计为具有所述互连的标准接口时，本步骤的具体实现可以为：将电缆插在任意一个可插拔电模块中的电发送接口与另一个可插拔电模块中的电接收接口上的标准接口上，其中，电缆的长度根据两个光口设备的距离来确定。

步骤504：可插拔电模块中的告警信号处理电路产生可标识信号未丢失的相应电平的丢失检测电信号Los以及可标识可插拔电模块未失效的相应电平的失效电信号TxFault。

这里，告警信号处理电路产生相应电平的电信号的过程可以通过上拉电阻或下拉电阻来实现，也就是说，如果产生高电平的电信号，那么，告警信号处理电路将对应物理接口通过电阻上拉到可插拔电模块中的电源上，如果产生低电平的电信号，那么，告警信号处理电路将所述对应物理接口通过电阻下拉到可插拔电模块中的地线上。比如，高电平的丢失检测电信号Los可标识信号未丢失，低电平的失效电信号TxFault可标识可插拔电模块未失效，那么，告警信号处理电路产生高电平的丢失检测电信号Los和低电平的失效电信号TxFault的示意图可如图6所示。

步骤505：告警信号处理电路通过与光口设备相连的原传输Los电信号和原传输TxFault电信号的对应物理接口，即金手指上原传输Los电信号的管脚和原传输TxFault电信号的管脚，分别将所产生的相应电平的Los电信号和TxFault电信号输出至光口设备。

步骤506：可插拔电模块中的EEPROM通过与光口设备相连的对应物理接口即金手指上原传输IIC总线信号的管脚，与光口设备交互IIC总线信号。

通过上述步骤504至步骤506的过程，光口设备无需进行任何改动，便可根据从金手指上对应管脚接收到的Los、TxFault和IIC电信号识别可插拔电模块，并与可插拔电模块配合工作。

需要说明的是，上述步骤504至步骤506的过程，分别对应于可插拔电模块1插入光口设备1的过程和可插拔电模块2插入光口设备2的过程。

步骤507：通过相连的电发送接口和电接收接口传输两个光口设备的电信号。

这里，参见图3和图4，以将光口设备1的数据通过电信号传输至光口设备2的过程为例，本步骤的具体实现过程为：当光口设备1需要发送数据时，该光口设备1通过与可插拔电模块1相连的对应物理接口即金手指上的对应管脚，将差分发送电信号对TD+和TD-输出至可插拔电模块1上的电发送接口；可插拔电模块1上的电发送接口通过与其相连的电缆，将从光口设备1接收到的差分发送电信号对TD+和TD-发送至可插拔电模块2上的电接收接口；可插拔电模块2上的电接收接口将从电缆传输来的差分发送电信号对TD+和TD-接收为差分接收电信号对RD+和RD-；可插拔电模块2上的电接收接口通过与光口设备2相连的对应物理接口即金手指上的相应管脚，将所得的差分发送电信号RD+和RD-输出至光口设备2。在本步骤中，将光口设备2的数据通过电信号传输至光口设备1的过程与所述将光口设备1的数据通过电信号传输至光口设备2的过程的原理完全相同。

上述步骤504至步骤505、步骤506、以及步骤507之间并无固定的执行上的先后顺序。

需要说明的是，本实用新型适用于两个需互连的光口设备距离较近的情况，该距离较近指的是两个需互连的光口设备之间的距离能够实现电信号的稳定传输保证信号传输质量。比如，两个光口设备级连或堆叠，或两个光口设备之间的距离在1米之内等。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1、一种实现光口设备互连的系统，包括两个光口设备，其特征在于，该系统还包括：两个可插拔电模块、以及电缆，其中，

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述两个光口设备中的任意一个光口设备，通过传输差分发送电信号对TD+和TD-的对应物理接口，将差分发送电信号对TD+和TD-输出至与其相连的可插拔电模块；

3、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述两个可插拔电模块中任意一个的电接收接口通过焊接所述电缆与另一个的电发送接口相连。

4、根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可插拔电模块和电缆均具有互连的标准接口；

5、根据权利要求1至4中任意一项所述的系统，其特征在于，所述任意一个可插拔电模块中包括电擦除只读存储器和告警信号处理电路，其中，电擦除只读存储器中保存有识别可插拔电模块的各种信息，并且，

6、一种可插拔电模块，其特征在于，该可插拔电模块包括：电发送接口、电接收接口、电擦除只读存储器和告警信号处理电路，其中，

7、根据权利要求6所述的可插拔电模块，其特征在于，所述告警信号处理电路将所述对应物理接口通过电阻上拉到电源上产生高电平的所述电信号。

8、根据权利要求6所述的可插拔电模块，其特征在于，所述告警信号处理电路将所述对应物理接口通过电阻下拉到地线上产生低电平的所述电信号。

9、根据权利要求6、7或8所述的可插拔电模块，其特征在于，所述可插拔电模块具有与电缆互连的标准接口。

10、根据权利要求9所述的可插拔电模块，其特征在于，所述可插拔电模块具有标准的网口连接器RJ45接口，或电话接口RJ11接口，或同轴电缆连接器SMB接口。