TWI802287B - 小封裝可插拔收發器 - Google Patents

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Abstract

一種小封裝可插拔收發器配置為耦接纜線接頭與網路設備，且小封裝可插拔收發器包括第一連接埠、轉換單元、收發單元及第二連接埠。轉換單元包括帶寬指示引腳，且收發單元包括偵測引腳。收發單元基於偵測引腳提供第一電平而操作於正常狀態，且基於偵測引腳提供第二電平而操作於異常狀態。帶寬指示引腳基於第一連接埠所接收的訊號源為銅纜類型訊號源而指示訊號源的速率為無效速率，且偵測引腳通過被耦接於接地點接地而基於無效速率提供第一電平。

Description

小封裝可插拔收發器
本發明係有關一種小封裝可插拔收發器，尤指一種具有支援銅纜傳輸功能之小封裝可插拔收發器。
由於目前的網路設備領域中，關鍵性網路系統(例如伺服器、中央控制系統等)的日益普及，因此針對網路系統的訊號傳輸布置越來越受到重視。尤其是利用光纖傳輸，可利用光在這些纖維中以全內反射原理傳輸的光傳導，使得光纖傳輸具有傳輸速度快的優點。也因為如此，衍伸出針對光纖傳輸的收發設備。其中，又以小封裝熱插拔收發器(SFP,Small form-factor pluggable transceiver)之傳輸應用，更是受到業界關注。其中，小封裝熱插拔收發器是一種小型的可熱插拔的光學收發器，用於電信和資料通信中光學通訊應用，主要應用於交換機、路由器等裝置的主機板和光纖或UTP纜線的光纖傳輸。
然而，小封裝可插拔收發器通常無法適用於銅質纜線，其原因在於銅質纜線的傳輸速率(通常低於10Gbps)遠低於光纖纜線的傳輸速率(通常高於10Gbps)，無法應用於高傳輸速率的小封裝可插拔收發器。但是，銅質纜線通常具有結構穩定可靠，且價格便宜的優點。若是使用在傳輸速率不需要太高的場合， 雖然使用銅質纜線作為訊號傳輸的性價比較高。然而，由於小封裝可插拔收發器無法相容於銅質纜線，造成往往需要為了使用銅質纜線連接而更換小封裝可插拔收發器為其他的收發設備，產生相容性不佳的狀況。
所以，如何設計出一種具有支援銅纜傳輸功能之小封裝可插拔收發器，使得小封裝可插拔收發器可相容於銅纜類型訊號源，乃為本案創作人所欲行研究的一大課題。
為了解決上述問題，本發明係提供一種具有支援銅纜傳輸功能之小封裝可插拔收發器，以克服習知技術的問題。因此，本發明的小封裝可插拔收發器配置為耦接纜線接頭與網路設備，且小封裝可插拔收發器包括第一連接埠、轉換單元、收發單元及第二連接埠。第一連接埠用以對接纜線接頭，以收發纜線接頭所提供的訊號源。轉換單元耦接第一連接埠，且用以將訊號源轉換為乙太網幀。轉換單元包括帶寬指示引腳，且帶寬指示引腳用以指示訊號源的速率。收發單元耦接轉換單元，且用以雙向地傳輸乙太網幀。收發單元包括偵測引腳，且偵測引腳耦接帶寬指示引腳。偵測引腳用以基於速率為有效速率而調整為第一電平，且基於速率為無效速率而調整為第二電平。第二連接埠耦接該收發單元，且用以對接網路設備。其中，收發單元基於偵測引腳提供第一電平而操作於正常狀態，且基於偵測引腳提供第二電平而操作於異常狀態；偵測引腳耦接接地點，帶寬指示引腳基於訊號源為銅纜類型訊號源而指示速率為無效速率，且偵測引腳通過被耦接於接地點接地而基於無效速率提供第一電平。
於一實施例中，小封裝可插拔收發器更包括電阻，電阻耦接偵測引腳與接地點之間，且用以限制偵測引腳至接地點的電流。
於一實施例中，收發單元為網路實體層收發晶片，且基於偵測引腳被耦接於接地點而相容於銅纜類型訊號源。
於一實施例中，轉換單元為埠實體層晶片。
於一實施例中，銅纜類型訊號源的速率低於10Gbps，且有效速率高於10Gbps。
於一實施例中，第一電平小於0.8V，且第二電平大於2.4V。
於一實施例中，第一連接埠為RJ-45、SC、ST、MT-RJ或LC的連接埠。
於一實施例中，纜線接頭耦接銅纜或雙絞線電纜。
於一實施例中，網路設備為路由器、交換器、光收發器或光端機。
於一實施例中，小封裝可插拔收發器被配置於設置在網路設備中，或被配置於獨立設置在網路設備外。
本發明之主要目的及功效在於，通過偵測引腳耦接接地點，以在銅質纜線對接小封裝可插拔收發器時，雖然帶寬指示引腳基於銅纜類型訊號源指示速率為無效速率，但偵測引腳仍可基於無效速率而提供第一電平，以使得小封裝可插拔收發器可相容於銅纜類型訊號源之功效。
為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
100:小封裝可插拔收發器
1:第一連接埠
2:轉換單元
2A:帶寬指示引腳
3:收發單元
3A:偵測引腳
4:第二連接埠
R:電阻
GND:接地點
200:纜線接頭
200A:電纜
300:網路設備
Ss:訊號源
Si:速率訊號
Fe:乙太網幀
圖1為本發明具有支援銅纜傳輸功能之小封裝可插拔收發器之外觀示意圖；圖2為本發明具有支援銅纜傳輸功能之小封裝可插拔收發器之結構示意圖；圖3A為本發明小封裝可插拔收發器之第一實施例之配置示意圖；及圖3B為本發明小封裝可插拔收發器之第二實施例之配置示意圖。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：
請參閱圖1為本發明具有支援銅纜傳輸功能之小封裝可插拔收發器之外觀示意圖。小封裝可插拔收發器100(Small form-factor pluggable transceiver；SFP)配置為耦接纜線接頭200與網路設備300，且纜線接頭200耦接電纜200A。小封裝可插拔收發器100主要係用於電信和資料通信中光學通訊應用，且被配置為對電纜200A與網路設備300雙向地進行資料/訊號之收發。其中，網路設備可以為路由器、交換器、光收發器或光端機等網路通訊設備，且電纜200A可以為銅纜或雙絞線電纜等銅質纜線。雙絞線電纜例如但不限於可以為一般網路線，且銅纜例如但不限於可以為有源或無源銅纜(Direct Attach Cable；DAC)。
進一步而言，小封裝可插拔收發器100主要為光學收發器，習知技術通常係使用光纖纜線耦接以使小封裝可插拔收發器100可對光纖纜線的光學訊號進行雙向傳輸。然而，小封裝可插拔收發器100通常無法適用於銅質纜 線，其原因在於銅質纜線的傳輸速率(通常低於10Gbps)遠低於光纖纜線的傳輸速率(通常高於10Gbps)，無法應用於高傳輸速率的小封裝可插拔收發器100。當使用光纖纜線對接小封裝可插拔收發器100時，小封裝可插拔收發器100能夠識別所對接的電纜200A為光纖纜線，且據以操作於正常狀態而正常的進行資料/訊號之收發。反之，當使用銅質纜線對接小封裝可插拔收發器100時，封裝可插拔收發器100無法識別所對接的電纜200A，且據以操作於異常狀態而無法正常的進行資料/訊號之收發。
請參閱圖2為本發明具有支援銅纜傳輸功能之小封裝可插拔收發器之結構示意圖，復配合參閱圖1。小封裝可插拔收發器100包括第一連接埠1、轉換單元2、收發單元3及第二連接埠4，且第一連接埠1用以對接纜線接頭200而耦接電纜200A，以收發纜線接頭200所提供的訊號源Ss。其中，因應纜線接頭200的接頭類型，第一連接埠可以為RJ-45、SC、ST、MT-RJ或LC的連接埠。轉換單元2耦接第一連接埠1，且轉換單元2包括帶寬指示引腳2A(例如但不限於LED_LINK100、LED_LINK1000等)。轉換單元2為物理層(Port Physical Layer；PHY，可稱之為埠實體層)的晶片，且用以將訊號源Ss轉換為乙太網幀Fe(frame，或稱乙太網路的資料框)。轉換單元2可以發送和接收乙太網幀Fe，且帶寬指示引腳2A用以在與電纜200A匹配成功時，指示訊號源Ss的速率(即提供相應於傳輸速率的速率訊號Si)。意即，當使用光纖纜線對接小封裝可插拔收發器100時，小封裝可插拔收發器100與電纜200A匹配成功，帶寬指示引腳2A指示訊號源Ss的速率(例如但不限於15Gbps或20Gbps)。反之，當使用銅質纜線對接小封裝可插拔收發器100時，小封裝可插拔收發器100與電纜200A沒有正確匹配，帶寬指示引腳2A無法指示訊號源Ss的速率而為低電平。
收發單元3耦接轉換單元2，且收發單元3包括偵測引腳3A(Loss of Signal；LOS)。收發單元3為小封裝可插拔收發器100的收發晶片，其主要係應用於光纖收發之網路實體層收發晶片，且用以對轉換單元2與網路設備300雙向地傳輸乙太網幀Fe。偵測引腳3A耦接帶寬指示引腳2A，以接收帶寬指示引腳2A所發出的指示。具體地，當帶寬指示引腳2A指示訊號源Ss的速率為有效速率(即速率高於10Gbps)時，偵測引腳3A據以調整自我引腳的電平為第一電平(例如但不限於為低電平)。反之，當帶寬指示引腳2A指示訊號源Ss的速率為無效速率(即小封裝可插拔收發器100與電纜200A沒有正確匹配而使帶寬指示引腳2A為低電平)時，偵測引腳3A據以調整自我引腳的電平為第二電平(例如但不限於為高電平)。第二連接埠4耦接收發單元3，且用以對接網路設備300，以使收發單元3與網路設備300雙向地傳輸乙太網幀Fe。
當偵測引腳3A調整自我引腳的電平為第一電平時，收發單元3操作於正常狀態而正常的進行資料/訊號之收發。反之，當偵測引腳3A調整自我引腳的電平為第二電平時，收發單元3操作於異常狀態而無法正常的進行資料/訊號之收發。其中，偵測引腳3A的第一電平通常小於0.8V，且第二電平通常大於2.4V。
因此，綜上所述，現有技術當使用光纖纜線對接小封裝可插拔收發器100時，小封裝可插拔收發器100與電纜200A匹配成功，且帶寬指示引腳2A指示訊號源Ss的速率為有效速率(即速率高於10Gbps)，使得偵測引腳3A據以調整自我引腳的電平為低電平，並操作於正常狀態而正常的進行資料/訊號之收發。反之，當使用銅質纜線對接小封裝可插拔收發器100時，小封裝可插拔收發器100與電纜200A沒有正確匹配，且帶寬指示引腳2A指示訊號源Ss的速率 為無效速率，使得偵測引腳3A據以調整自我引腳的電平為高電平，進而使得收發單元3操作於異常狀態而無法正常的進行資料/訊號之收發，造成小封裝可插拔收發器100通常無法適用於銅質纜線。為解決上述小封裝可插拔收發器100無法適用於銅質纜線的狀況，本發明之主要目的及功效在於，偵測引腳3A耦接接地點GND。因此，當使用銅質纜線對接小封裝可插拔收發器100時，帶寬指示引腳2A雖然基於訊號源Ss為銅纜類型訊號源(其速率通常低於10Gbps)而指示速率為無效速率，但由於偵測引腳3A由於被電阻R接地而使得偵測引腳3A基於無效速率提供第一電平(即原本應調整為高電平，但因為被接地而被迫調至低電平)。因此，雖然收發單元3為PHY收發晶片(網路實體層收發晶片)，但因偵測引腳3A被耦接於接地點GND，所以使得網路實體層收發晶片可相容於銅纜類型訊號源。
如此，即可使原先無法適用於銅質纜線的小封裝可插拔收發器100變為具有支援銅纜傳輸的功能(原先利用光纖纜線進行光學通訊應用的功能尚在)。另外一方面，由於銅質纜線相較於光纖纜線具有不易斷裂且結構堅固，價格也相對便宜的優點，因此相較於習知的封裝可插拔收發器，本發明可達成降低整個網路系統的配置成本及提高系統可靠度之功效。值得一提，於本發明一實施例中，小封裝可插拔收發器100可更包括電阻R，且電阻R耦接偵測引腳3A與接地點GND之間，以限制偵測引腳3A至接地點GND的電流，避免超過引腳耐受電流而導致晶片失效之裝況。
請參閱圖3A為本發明小封裝可插拔收發器之第一實施例之配置示意圖、圖3B為本發明小封裝可插拔收發器之第二實施例之配置示意圖，復配合參閱圖1~2。在圖3A中，小封裝可插拔收發器100被配置於設置在網路設備 300中，以將小封裝可插拔收發器100與網路設備300進行模組化設計，使用者僅需以電纜200A插接網路設備300即可。在圖3B中，小封裝可插拔收發器100被配置於獨立設置在網路設備300外，使用者可基於網路設備300的需求而調整小封裝可插拔收發器100與電纜200A的配置。
惟，以上所述，僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包括於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
100:小封裝可插拔收發器
1:第一連接埠
2:轉換單元
2A:帶寬指示引腳
3:收發單元
3A:偵測引腳
4:第二連接埠
R:電阻
GND:接地點
200:纜線接頭
200A:電纜
300:網路設備
Ss:訊號源
Si:速率訊號
Fe:乙太網幀

Claims (10)

  1. 一種小封裝可插拔收發器，配置為耦接一纜線接頭與一網路設備，且該小封裝可插拔收發器包括：一第一連接埠，用以對接該纜線接頭，以收發該纜線接頭所提供的一訊號源；一轉換單元，耦接該第一連接埠，且用以將該訊號源轉換為一乙太網幀，該轉換單元包括：一帶寬指示引腳，用以指示該訊號源的一速率；一收發單元，耦接該轉換單元，且用以雙向地傳輸該乙太網幀，該收發單元包括：一偵測引腳，耦接該帶寬指示引腳；該偵測引腳用以基於該速率為一有效速率而調整為一第一電平，且基於該速率為一無效速率而調整為一第二電平；及一第二連接埠，耦接該收發單元，且用以對接該網路設備；其中，該收發單元基於該偵測引腳提供該第一電平而操作於一正常狀態，且基於該偵測引腳提供該第二電平而操作於一異常狀態；該偵測引腳耦接一接地點，該帶寬指示引腳基於該訊號源為一銅纜類型訊號源而指示該速率為該無效速率，且該偵測引腳通過被耦接於該接地點接地而基於該無效速率提供該第一電平。
  2. 如請求項1所述之小封裝可插拔收發器，其中更包括：一電阻，耦接該偵測引腳與該接地點之間，且用以限制該偵測引腳至該接地點的一電流。
  3. 如請求項1所述之小封裝可插拔收發器，其中該收發單元為一網路實體層收發晶片，且基於該偵測引腳被耦接於該接地點而相容於該銅纜類型訊號源。
  4. 如請求項1所述之小封裝可插拔收發器，其中該轉換單元為一埠實體層晶片。
  5. 如請求項1所述之小封裝可插拔收發器，其中該銅纜類型訊號源的該速率低於10Gbps，且該有效速率高於10Gbps。
  6. 如請求項1所述之小封裝可插拔收發器，其中該第一電平小於0.8V，且該第二電平大於2.4V。
  7. 如請求項1所述之小封裝可插拔收發器，其中該第一連接埠為RJ-45、SC、ST、MT-RJ或LC的連接埠。
  8. 如請求項1所述之小封裝可插拔收發器，其中該纜線接頭耦接一銅纜或一雙絞線電纜。
  9. 如請求項1所述之小封裝可插拔收發器，其中該網路設備為一路由器、一交換器、一光收發器或一光端機。
  10. 如請求項1所述之小封裝可插拔收發器，其中該小封裝可插拔收發器被配置於設置在該網路設備中，或被配置於獨立設置在該網路設備外。
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