PT116279B - Um módulo ótico compacto conectável com dois portos gpon - Google Patents
Um módulo ótico compacto conectável com dois portos gpon Download PDFInfo
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Abstract
A PRESENTE INVENÇÃO DIZ RESPEITO A UM MÓDULO ÓTICO (10) COMPACTO CONECTÁVEL COM DOIS PORTOS GPON, PROJETADO PARA PROPORCIONAR CONEXÃO A DOIS CONECTORES DE FIBRA ÓTICA SC, E A SER INCORPORADO EM TRANSCEPTOR HOSPEDEIRO DE SFP DE QUALQUER ESTADO DA TÉCNICA PARA PERMITIR CANAIS DUPLOS DO GPON-OLT. O MÓDULO (10) COMPREENDE UMA CAIXA DE REVESTIMENTO (113) QUE ALOJA UM CONJUNTO ESPECÍFICO DE ELEMENTOS TÉCNICOS, TAIS COMO SUB-MONTAGENS ÓTICAS BI-DIRECIONAIS (110), INTERFACE ELÉTRICA DE ALTA VELOCIDADE (112) E TODOS OS CIRCUITOS ELETRÓNICOS NECESSÁRIOS (111), PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO (115) E PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO FLEXÍVEL (114) PARA ASSEGURAR A MONTAGEM ADEQUADA E O DESEMPENHO ELETRÓNICO DE TODOS OS ELEMENTOS.
Description
DESCRIÇÃO
UM MÓDULO ÓTICO COMPACTO CONECTÁVEL COM DOIS PORTOS GPON
DOMÍNIO DA INVENÇÃO
A presente invenção é englobada na área de Terminais de Linha Ótica Passiva Gigabit (GPON-OLT), particularmente no domínio dos módulos óticos compactos (SFP - small form-factor pluggable) .
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
A Rede Ótica Passiva Gigabit (GPON) tem sido amplamente difundida entre as operadoras de telecomunicações, permitindo a distribuição de elevada largura de banda, ampla cobertura e proporcionando alta eficiência para distribuir banda larga. Baseada na norma da União Internacional de Telecomunicações - Sector de Normalização de Telecomunicações (ITU-T) G.984.x - os GPONOLTs utilizam geralmente hospedeiros SFP equipados com transceptores SFP numa configuração de conector SC bidirecional de fibra única para levar a cabo a transmissão e recepção dos dados da rede ótica passiva(PON).
PROBLEMA A SER RESOLVIDO
Os actuais módulos óticos transceptores GPON SFC empregam um conector SC bi-direcional de fibra única, limitando a densidade na porta do GPON-OLT, onde um único hospedeiro de SFP equipado com um SFP está adaptado para alimentar uma rede GPON, limitando o número de utilizadores conectados ao referido hospedeiro e desse modo limitando também a sua densidade.
A presente invenção aborda o problema acima.
- 2 SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A presente invenção diz respeito a um módulo ótico compacto conectável com dois portos GPON (DGPONSFP), projetado para proporcionar conexão a dois conectores de fibra ótica SC, e para ser incorporado em qualquer estado da técnica de GPON-OLTs.
Devido ao conjunto de caracteristicas técnicas específicas que caracterizam o módulo óptico DGPONSFP desenvolvido, não é apenas possível duplicar o número de utilizadores conectados à mesma gaiola do hospedeiro de transceptores de SFP - ou seja, para o mesmo espaço de gaiola, permite duplicar a densidade do transceptor - mas também permite transmitir e receber dois canais GPON num único transceptor ótico SFP.
DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
A Figura 1 é um diagrama esquemático do módulo ótico DGPONSFP desenvolvido, de acordo com determinados aspetos da invenção. As referências numéricas representam:
- módulo ótico DGPONSFP;
110 - sub-montagens óticas bidirecionais;
111 - circuito eléctrico;
112 - interface eléctrica de alta velocidade;
113 - caixa;
114 - placa de circuito impresso flexível;
115 - placa de circuito impresso.
A Figura 2 é um diagrama esquemático da unidade de controlo do módulo de DGPONSFP, de acordo com determinados aspetos da invenção. As referências numéricas representam:
111 - unidade de controlo;
112 - interface eléctrica de alta velocidade;
- 3 114 - placa de circuito impresso flexível;
210 - sub-unidade de modulação;
220 - micro-controlador;
230 - fonte de alimentação.
A Figura 3 é um diagrama da atribuição de contacto do módulo do DGPONSFP da interface eléctrica de alta velocidade ao hospedeiro transceptor de SFP a fim de suportar o duplo GPON, de acordo com determinados aspectos da invenção.
A atribuição de contacto do módulo é definida como:
• Pino número 1 - GPON1_TD+ - Entrada de Dados Não Invertida do Transmissor de GPON1 ;
• Pino número 2 - GPON1_TD- - Entrada de Dados Invertida do Transmissor de GPON1;
• Pino número 3 - GND - Terra;
• Pino número 4 - SDA - Linha de Dados da Interface Série de dois condutores;
• Pino número 5 - SCL - Relógio da Interface Série de 2 condutores;
• Pino número 6 - GPON1_RD- - Saída de Dados Invertida da Receção da GPON1 em Modo Rajada (Burst);
• Pino número 7 - GPON2_Reset - Restabelecedor do Modo de Rajada do Recetor GPON2;
• Pino número 8 - GPON2_SD - Indicador de Deteção de Sinal do Recetor da GPON2;
• Pino número 9 - Trig_TxDisable - Multiplexagem de dois sinais, que são selecionados por registo: Desencadeador de indicação de potência do sinal do recetor e desativação do transmissor;
• Pino número 10 - GPON1_RD+ - Saída de Dados Não Invertida da Receção GPON1 em Modo Rajada;
• Pino número 11 - GND - Terra;
• Pino número 12 - GPON2_RD- - Saída de Dados Invertida da Receção GPON2 em Modo Rajada;
• Pino número 13 - GPON2_RD+ - Saída de Dados Não Invertida da Receção GPON2 em Modo Rajada:
• Pino número 14 - GPON1_SD - Indicador de Deteção de Sinal do Recetor da GPON1;
• Pino número 15 - VccR - Fonte de alimentação para o recetor;
• Pino número 16 - VccT - Fonte de alimentação para o transmissor;
• Pino número 17 - GPONl_Reset - Restabelecedor do Modo de Rajada do Recetor GPON1;
• Pino número 18 - GPON2_TD+ - Entrada de Dados Não Invertida do Transmissor de GPON2;
• Pino número 19 - GPON2_TD- - Entrada de Dados Invertida do Transmissor de GPON2;
• Pino número 20 - GND - Terra;
A Figura 4 é uma vista da caixa do módulo ótico DGPONSFP desenvolvido com conector SC duplo para integrar dois canais do GPON-OLT, de acordo com determinados aspetos da invenção. As referências numéricas representam:
410 - altura da parte traseira;
420 - largura da parte traseira;
430 - comprimento do transceptor na parte traseira;
440 - comprimento frontal;
450 - largura frontal;
460 - altura frontal;
470 - distância da ponteira.
A Figura 5 é uma vista explodida da caixa e dos componentes internos do módulo ótico DGPONSFP desenvolvido com conector SC duplo, de acordo com determinados aspectos da invenção. As referências numéricas representam:
110 - sub-montagens óticas bi-direccionais;
510 - caixa inferior;
- 5 515 - placa de circuito impresso;
520 - caixa superior;
530 - patilhas do acionador;
540 - presilha de puxar;
550 - Suporte SC para as sub-montagens óticas bidirecionais ;
560 - espaçador da caixa.
DESCRIÇÃO DETALHADA
A descrição detalhada seguinte tem referências às figuras. Peças comuns em figuras diferentes foram referidas utilizando os mesmos números. Ao mesmo tempo, a descrição detalhada seguinte não limita o âmbito da divulgação.
A presente invenção diz respeito a um módulo ótico DGPONSFP compreendendo um conector SC duplo, projetado para ser conectado a um hospedeiro de transceptor de módulo ótico compacto (SFP), permitindo que ele funcione como um transmissor e recetor duplo GPON.
De acordo com o modelo de realização principal da invenção, o módulo ótico DGPONSFP (10) é composto por pelo menos duas sub-montagens óticas bidireccionais - BOSAs (110), uma unidade de controlo (111) compreendendo meios de conexão e processamento adaptados para conduzir e controlar as referidas BOSAs (110) e uma interface eléctrica de alta velocidade - HSEI - (112) adaptada para proporcionar conexão ao hospedeiro transceptor de SFP, a fim de alimentar várias Unidades de Rede Ótica. Esses elementos que compreendem o módulo ótico DGPONSFP (10) estão alojados numa caixa (113) que é para ser instalada dentro da gaiola do hospedeiro transceptor de SFP de um GPON-OLT.
A Figura 1 ilustra o diagrama de blocos de um modelo de realização exemplificativo do módulo ótico DGPONSFP (10) da invenção. Este é composto pela caixa (113) que aloja duas BOSAs (110) para conexão do GPON-OLT, a unidade de controlo (111) e a interface elétrica de alta velocidade (112) .
Cada BOSA (110) é composta por um laser que trabalha no comprimento de onda GPON a jusante a 2,5 Gbit/s e um receptor em modo de rajada que trabalha no comprimento de onda GPON a montante a 1,25 Gbit/s. A BOSA (110) inclui ainda uma ponteira SC para permitir a conexão a um conector de fibra ótica SC. No modelo de realização particular do módulo de DGPONSFP (10) desenvolvido como ilustrado na figura 1, duas BOSAs (110) proporcionam conexão a dois conectores de fibra ótica SC.
A unidade de controlo (111) é mostrada na Figura 2 e é adaptada para controlar as duas BOSAs (110). Para esse propósito, a unidade de controlo (111) compreende uma subunidade de modulação (210) e um micro-controlador (220), além da eletrónica de circuito necessária que compreende resistências, condensadores, fonte de alimentação (230) e supressores de ferrite. A sub-unidade de modulação (210) compreende dispositivos de condução de laser e amplificadores limitados adaptados para guiar e modular os lasers e para amplificar os sinais eléctricos do recetor no modo de rajada de cada BOSA (110). O micro-controlador (220) é configurado para controlar as sub-unidades de modulação (210) e para comunicar com o hospedeiro transceptor de SFP através da HSEI (112) . O micro-controlador (210) também é configurado para controlar as fontes de alimentação das BOSAs (230) . Num modelo de realização, as duas BOSAs (110) são conectadas à unidade de controlo (111) através de uma placa de circuito impresso flexível (114). Mais particularmente, cada BOSA (110) é conectada à sub-unidade de modulação (210) da unidade de controlo (111) e, em particular, ao respetivo dispositivo de condução de laser e amplificador limitado, por meio da placa de circuito impresso flexível (114), a fim
- 7 de garantir o desempenho eletrónico. Num outro modelo de realização, a unidade de controlo (111) é montada numa placa de circuito impresso (115) contendo todas as conexões eléctricas necessárias entre os diferentes elementos, a fim de controlar e conduzir as BOSAs (110).
A HSEI (112) é configurada para proporcionar uma interconexão de alta velocidade ao hospedeiro de transceptor de SEP, a fim de transmitir sinais elétricos que foram transformados pelo módulo ótico DGPONSFP (10) a partir dos dados recebidos da PON. Da mesma forma, o módulo óptico DGPONSFP (10) pode receber sinais elétricos provenientes do hospedeiro de transceptor de SFP por via do referido conector, a fim de serem transformados em sinais óticos e enviados para uma rede de fibra por via da conexão ótica.
No propósito dessa conexão com o hospedeiro do transceptor de SFP, a HSEI (112) compreende um conector de porta que inclui uma multiplicidade de pinos de conexão. Num modelo de realização especifico, o conector de porta da HSEI (112) é proporcionado com uma atribuição de contacto especifica, a fim de garantir a adaptabilidade e a compatibilidade com os hospedeiros dos transceptores de SFP do estado da técnica. De acordo com um modelo de realização particular da HSEI (112), a figura 3 representa um conector de porta e o respectivo elemento de recepção que é composto por vinte pinos. No modelo de realização referido, os pinos 3 a 5, 7,9, 11 a 13, 15 a 16 e 18 a 20 podem ter o mesmo sinal como o que existe numa atribuição de pinos de SFP GPON convencional, e podem ser fisicamente semelhantes à porção de pinos de uma caixa de um conector de vinte pinos utilizado para módulos óticos convencionais de SFP GPON. Isso permite que o módulo ótico DGPONSFP (10) agora desenvolvido possa ser inserido num hospedeiro de transceptor de SFP configurado para incorporar módulos óticos de DGPONSFP ou módulos óticos convencionais SFP GPON. Por outro lado, os pinos 1 a 2, 6,8,
10, 14 e 17 podem ser utilizados para proporcionar um segundo canal de GPON. Isto permite compatibilidade com transceptores óticos compactos SFP convencionais, os quais são módulos de canal único, e módulos DGPONSFP (10), que podem ser um módulo de duplo canal. No modelo de realização particular ilustrado na figura 3, o pino 6 é utilizado tanto para desactivar a transmissão do laser como para medir a potência de entrada ótica nos recetores da BOSA, representando a indicação de intensidade do sinal remoto RSSI. Esta função de pinos é selecionada num mapa de memória dos pinos do módulo DGPONSFP, através dos pinos de SDA (linha de dados) e de SCL (linha de relógio), armazenados na memória do micro-controlador (220), de modo a actuar como desativação do transmissor da primeira BOSA (110), desativação do transmissor da segunda BOSA (110) ou como RSSI da primeira BOSA (110) e RSSI da segunda BOSA (110) .
A Figura 4 ilustra o projeto da caixa mecânica (113) do módulo ótico DGPONSFP (10) desenvolvido. É assumido um tamanho padrão dentro da gaiola: a altura traseira (410), a largura traseira (420) e o comprimento do transceptor fora da gaiola para a traseira (430), seguindo a Concordância de Múltipla Fonte de Transceptor - MSA - de modo a encaixar num modelo padrão de gaiola de SFP do hospedeiro de transceptor de SFP. As dimensões do módulo ótico DGPONSFP (10) fora da gaiola MSA,e de modo a encaixar dois conectores SC, assumem um comprimento frontal especifico (440) de 31,8 mm, uma largura frontal (450) de 16,8 mm, uma altura frontal (460) de 13,5 mm e uma distância de ponteira da BOSA (470) de 7,35 mm.
O módulo ótico DGPONSFP compreende uma caixa (113) que inclui dois suportes de SC da BOSA (550) e um espaçador de caixa (560) adaptado para acomodar a instalação das duas BOSAs (110) . Além disso, e como mostrado na figura 5, a caixa (113) também pode compreender outras partes mecânicas, tal
- 9 como a caixa inferior (510), a caixa superior (520), uma patilha de acionador (530) para permitir a extração do módulo ótico DGPONSFP (10) do hospedeiro transceptor de SFP e uma presilha de puxar (540) para permitir puxar manualmente o módulo ótico DGPONSFP (10).
As peças mecânicas do módulo ótico DGPONSFP, (510), (520), (530), (540), (560) são feitas a partir de vários tipos de materiais metálicos como as ligas de zinco, zamak 2, zamak 3 ou alumínio. Os suportes SC da BOSA (550) são fabricados em plástico ou metal.
A geometria física do módulo ótico DGPONSFP (10) desenvolvida deve ser de tal modo que possa encaixar-se dentro da gaiola de recetáculo de um transceptor de GPON-OLT convencional.
O módulo ótico DGPONSFP (10) desenvolvido pode ser um dos múltiplos módulos ópticos DGPONSFP (10) incorporados dentro dos hospedeiros transceptores de SFP de um GPON-OLT. Em determinados modelos de realização, a inserção de um módulo ótico DGPONSFP (10) num hospedeiro transceptor de SFP configurado para funcionar com módulos óticos convencionais de GPON SFP , pode resultar no módulo ótico DGPONSFP (10) ser apenas capaz de estabelecer uma única conexão ótica. Da mesma maneira, a adição de módulos óticos convencionais GPON SFP a um hospedeiro transceptor de SFP configurado para funcionar com um módulo ótico DGPONSFP pode limitar o transceptor apenas a uma única conexão ótica GPON.
Como ficará claro para um especialista competente na técnica, a presente invenção não deve limitar-se aos modelos de realização descritos neste documento, e são possíveis várias alterações que permaneçam dentro do âmbito da presente invenção.
- 10 Certamente, os modelos de realização preferidos acima mostrados são combináveis, nas diferentes formas possíveis, sendo aqui evitada a repetição de todas essas combinações.
Lisboa, 16 de julho, 2020.
Claims (12)
- REIVINDICAÇÕES1. Um módulo ótico (10) compacto enfichável com dois portos de rede ótica passiva gigabit - DGPONSFP adaptado para ser incorporado num hospedeiro transceptor ótico compacto - SFP - de um terminal de linha de rede ótica passiva gigabit - GPON-OLT - que compreende:- uma caixa (113) projetada para alojar:- duas sub-montagens óticas bidirecionais - BOSAs (110), em que cada BOSA está configurada para proporcionar conexão a um GPON-OLT; cada uma das BOSAs (110) compreendendo uma ponteira SC adaptada para proporcionar conexão a um conector de fibra ótica SC;- uma unidade de controlo (111) compreendendo meios de conexão, adaptados para proporcionar conexão a cada uma das BOSA (110), e um micro-controlador (220) compreendendo meios de processamento configurados para controlar a operação de cada BOSA (110); e- uma interface elétrica de alta velocidade - HSEI (112) adaptada para proporcionar conexão entre o micro-controlador (220) e um hospedeiro transceptor de SFP onde o DGPONSFP está incorporado, caracterizado por a HSEI (112) ser configurada para proporcionar conexão ao hospedeiro transceptor de SFP onde o DGPONSFP é incorporado por meio de um conector de porta composto por uma multiplicidade de pinos e em que o microcontrolador (220) compreende ainda meios de memória adaptados para armazenar um mapa de memória dos pinos do conector de porta, sendo o micro-controlador (220) programado capacitado para selecionar a função de cada pino do conector de porta com base no mapa memória dos pinos. O módulo ótico (10) DGPONSFP, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o conector de porta ser composto por vinte pinos .
- 2. 0 módulo ótico (10) DGPONSFP, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada BOSA (110) compreender um laser, adaptado para trabalhar no comprimento de onda da rede ótica passiva gigabit - GPON - a jusante de 2,5 Gbit/s, e um recetor no modo de rajada adaptado para trabalhar no comprimento de onda GPON a montante de 1,25 Gbit/s.
- 3. O módulo ótico (10) DGPONSFP de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a unidade de controlo (111) compreender:- uma sub-unidade de modulação (210) incluindo dois dispositivos de condução de laser e elementos amplificadores limitados, adaptados para conduzir e modular os lasers e para amplificar os sinais elétricos provenientes do recetor no modo de rajada de cada BOSA (110);e em que o micro-controlador (220) é ainda configurado para controlar a operação da sub-unidade de modulação (210) .
- 4. O módulo ótico (10) DGPONSFP, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a conexão entre cada BOSA (110) e o respectivo dispositivo de condução de laser e amplificador limitado de cada sub-unidade de modulação (210) serem proporcionadas através de uma placa de circuito impresso flexível (114) .
- 5. 0 módulo ótico (10) DGPONSFP, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a caixa (113) compreender as seguintes partes: dois suportes SC da BOSA (550) e um espaçador de caixa (560) para acomodar a instalação das duas BOSAs (110) .
- 6. O módulo ótico (10) DGPONSFP, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a caixa (113) compreender ainda as seguintes partes:- uma parte inferior (510) e uma parte superior (520) ;- uma patilha do acionador (530) adaptada para permitir a extracção do módulo ótico DGPONSFP (10) a partir da gaiola do hospedeiro transceptor de SFP, onde ele é incorporado;- uma presilha de puxar (540) para permitir uma puxada manual do módulo DGPONSFP (10).
- 7. O módulo ótico (10) DGPONSFP, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por os dois suportes SC da BOSA (550) serem feitos de um material plástico.
- 8. O módulo ótico (10) DGPONSFP, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado por os elementos da caixa (113) serem feitos de metal.
- 9. O módulo ótico (10) DGPONSFP, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a caixa de revestimento ser feita a partir de ligas de zinco, zamak 2, zamak 3 ou alumínio.
- 10. O módulo ótico (10) DGPONSFP, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o tamanho da caixa o (113) ser padronizado para ser encaixado dentro de uma gaiola de recetáculo de um hospedeiro transceptor de SFP.
- 11. Um hospedeiro transceptor de SFP compreendendo pelo menos um módulo óptico (10) DGPONSFP como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.
- 12. Um GPON-OLT compreendendo pelo menos um hospedeiro transceptor de SFP, de acordo com a reivindicação 11.
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Effective date: 20200825 |
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