TWM589800U - 供電型超高速網路光電轉換器 - Google Patents

Abstract

一種供電型超高速網路光電轉換器，係包含有一電壓輸入連接埠、一光電轉換器、一電壓轉換器、一乙太網路傳輸埠、一乙太網路供電器及一光纖傳輸埠，其中該電壓轉換器能夠轉換出一用以啟動該光電轉換器的啟動電壓，而一電訊號能夠透過該乙太網路傳輸埠輸入該光電轉換器內，以由該光電轉換器將該電訊號轉換為一光訊號，反之，光訊號亦能經由光纖傳輸埠，進入光電轉換器轉換成電訊號，此外該乙太網路傳輸埠更能夠透過一乙太網路訊號線與一外部裝置相連接，用以將一乙太網路供電電源提供給該乙太網路傳輸埠所連接的外部裝置，因此本案非常適用於長距離傳輸，並加上供電功能，使網路線提供電能給所連接的設備使用，而本案的光電轉換器可以提供10Gbps和90W高瓦數供電，可以供高瓦數需求、傳輸資料量大等設備使用。

Description

供電型超高速網路光電轉換器

本創作是有關一種供電型超高速網路光電轉換器，特別是一種能夠進行光電轉換來用於長距離傳輸的供電型超高速網路光電轉換器，而該供電型超高速網路光電轉換器更能夠透過乙太網路來提供外部裝置所需之電源。

隨著科技進步，為了能夠將訊號或電力輸送到更遠的地方，提供許多人使用，會在兩地之間架設銅纜線，並設置多個用來串接的電子裝置，以連接、固定這些銅纜線，以延長訊號、電力的傳輸距離。

而隨著網路技術的快速發展，光纖通訊技術除了傳輸速度快及傳輸距離長之特點之外，更具有抗電磁干擾及安全性高等諸多優點，因此銅纜線才會逐漸地被光纖纜線所取代，光纖通訊業已成為現代主要發展的通訊技術，廣泛運用於各種產業或設備之間的資訊通訊，使得光纖通訊的頻寬與速度要求有逐漸增大的趨勢。

而在光纖的通訊系統中，需要有光收發設備，用於接受來自網路設備的光訊號，並透過內部建置的光電轉換器，將所接收的光訊號轉換成在線設備可用的電子訊號，但一些設置於室外環境的裝置更是非常適合這一類的光電轉換器，以室外監視攝影機為例，若是能夠將拍攝的影片透過該光電轉換器轉換為光訊號，並以光纖網路傳送出去，將能夠克服以往無法長距離傳輸的問題，除此之外，若能夠搭配乙太網路供電技術，將能夠供電給該室外監視攝影機，如此將能夠減少過於複雜的供電設備之使用。

而上述所提及的乙太網路供電技術（Power over Ethernet，PoE），是指在現有的乙太網路佈線基礎架構下，在傳輸資料信號至終端設備（如網際協議電話(Voice over IP phone，VoIP phone）、無線網路存取點、網路攝像機等）的同時，更能夠為此這一類設備提供直流供電的技術。

因此，若能夠設計出一能夠進行光電轉換的光電轉換器，而該光電轉換器更具有乙太網路供電技術，用以提供外部裝置所需之電源，如此將能夠與業界的僅有資料傳輸功能的光電轉換器有明顯差異，並增加光電轉換器的附加價值，而所能夠應用之領域也會更加廣泛。

一種供電型超高速網路光電轉換器，係包含：一電壓輸入連接埠，用以使一外部電源端能夠輸入一直流電壓；一光電轉換器，係為一能夠將電訊號及光訊號進行互換之轉換器；一電壓轉換器，係與該電壓輸入連接埠及該光電轉換器電性連接，而該電壓轉換器能夠將由該電壓輸入連接器輸入之直流電壓轉換為能夠啟動該光電轉換器之啟動電壓；一乙太網路傳輸埠，係與一外部裝置及該光電轉換器電性連接，而該乙太網路傳輸埠更能夠透過一乙太網路訊號線與該外部裝置相連接，其中該乙太網路傳輸埠用以使該電訊號能夠於該光電轉換器與外部裝置之間進行傳輸；一乙太網路供電器，係與該電壓輸入連接埠及該乙太網路傳輸埠電性連接，用以產生一乙太網路供電電源，並能夠透過該乙太網路傳輸埠、將該乙太網路供電電源提供給該外部裝置；一光纖傳輸埠，係與該光電轉換器電性連接，用以藉由該光電轉換器將該乙太網路傳輸埠所傳輸的電訊號轉換為光訊號、並再透過該光纖傳輸埠傳送出去；亦或，該光電轉換器亦能夠將該光線傳輸埠所傳輸的光訊號轉換為電訊號、並再透過該乙太網路傳輸埠傳送到該外部裝置。

更具體的說，所述乙太網路供電器及該外部裝置係符合一乙太網路供電標準協定。

更具體的說，所述乙太網路供電器更能夠偵測該外部裝置及該乙太網路傳輸埠的連接狀態。

更具體的說，所述乙太網路傳輸埠與該光電轉換器更設置有一乙太網路變壓器，用以透過該乙太網路變壓器、將該乙太網路傳輸埠輸入之電訊號傳送進入該光電轉換器內，而該乙太網路變壓器係具有電氣隔離作用，能夠隔離該乙太網路傳輸埠所產生的電氣干擾。

更具體的說，所述光纖傳輸埠係為一10G光纖連接器。

更具體的說，所述光纖傳輸埠係能夠為多模光纖(Multi-mode)或單模光纖(Single-mode)。

更具體的說，所述光纖傳輸埠係能夠為一光纖接頭，而該光纖接頭係為LC、SC、ST、FC等型式。

更具體的說，所述光纖接頭可以搭配SFP、GBIC等型式的模組。

更具體的說，所述外部裝置係為一監視攝影機、一路由器、一網路電話、一電腦或一具有網路通訊功能之電子產品。

有關於本創作其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

請參閱1及2圖，為本創作供電型超高速網路光電轉換器之整體應用架構示意圖及內部構示意圖，其中該供電型超高速網路光電轉換器1係包含有一電壓輸入連接埠11、一光電轉換器12、一電壓轉換器13、一乙太網路傳輸埠14、一乙太網路供電器15、一光纖傳輸埠16、一乙太網路變壓器17。

其中該電壓輸入連接埠11用以使一外部電源端2能夠輸入一直流電壓，而該電壓轉換器13能夠將輸入之直流電壓轉換為能夠啟動該光電轉換器12之啟動電壓，其中該光電轉換器能夠將電訊號與光訊號進行相互轉換，因此當該外部裝置3所傳輸的電訊號透過該乙太網路傳輸埠14送入該光電轉換器12後，該光電轉換器12能夠將電訊號轉換為光訊號（光纖線路訊號），最後再透過該光纖線路4將該光訊號傳送出去。

而該外部裝置3係為一監視攝影機、一路由器、一網路電話、一電腦或一具有網路通訊功能之電子產品。

而本案所使用的光纖傳輸埠16之傳輸速度為10Gbps(IEEE 802.3an 10GBase-T Ethernet)，可向下相容5Gbps/2.5Gbps/1Gbps，而主要相容標準包含有IEEE 802.3ab 1000BASE-T、IEEE 802.3bz 2.5G/5GBASE-T、IEEE 802.3an 10GBASE-T、IEEE 802.3ae 10Gbps Ethernet。

而該光纖傳輸埠係能夠為多模光纖（Multi-mode）或單模光纖（Single-mode），且該光纖傳輸埠亦能夠為一光纖接頭（該光纖接頭係為LC、SC、ST、FC等型式，其中該光纖接頭能夠搭配SFP、GBIC等型式的模組）。

另外，該乙太網路供電器15更能夠產生一乙太網路供電電源，並能夠透過該乙太網路傳輸埠14，將所產生的乙太網路供電電源提供給該外部裝置3，以使該外部裝置3能夠不需額外裝設其他供電設備，但為了使該外部裝置3能夠接收透過乙太網路線所傳輸的電源，該乙太網路供電器15及該外部裝置3皆必須符合一乙太網路供電標準協定（PoE），而本案提供POE功能(網路供電)最大為90W，符合IEEE 802.3bt標準，向下相容IEEE 802.3af/at，其操作溫度攝氏-40~70度為工業等級。

如第3圖所示，則是該供電型超高速網路光電轉換器1的電路架構，如圖中所示，先透過該電壓輸入連接埠11（Terminal block）輸入電壓（52V~56V），之後透過該電壓轉換器13轉換成不同的電壓，而這些不同電壓主要是用以連接該光電轉換器12（10G Etherent Transceiver 88X3310）上的不同接腳，用以提供該光電轉換器12能夠運作之電壓。

之後，當通過乙太網路傳輸埠14（RJ45）輸入一電訊號之後，能夠再透過該乙太網路變壓器17（1 port transformers）將該電訊號傳送給該光電轉換器12；

而該光電轉換器12與該乙太網路變壓器17之間具有一MDI介面，MDI識別技術是用以能夠保證發送與接收通道的切換，除此之外，當安裝上乙太網路變壓器17後，該乙太網路傳輸埠14所傳輸的電訊號能夠增強，且傳輸距離加大，同時它還具有變壓器的共同屬性（變壓、隔離和絕緣），因此可以高度匹配不同的PHY晶片阻抗，並對晶片等設備有一定的防雷保護作用。

而該光電轉換器12將電訊號轉換為光訊號之後，在將光訊號透過該光纖傳輸埠16（10G SFP）由該光纖線路4傳送出去，該光電轉換器12與該光纖傳輸埠16之間係具有一SERDES介面，該SERDES是一種時分多路複用（TDM）、點對點的通訊技術，而這種點對點的序列通訊技術充分利用傳輸媒體的通道容量，減少所需的傳輸通道和器件引腳數目，從而大大降低通訊成本。

而該乙太網路供電器15（802.3bt POE, PD69200+PD69204T4）能夠輸出一電壓給該乙太網路傳輸埠14（RJ45），以提供與該乙太網路傳輸埠14連接之裝置可運作之電壓，另外，由於該乙太網路供電器15（802.3bt POE, PD69200+PD69204T4）的特性，使其能夠提供最大90W的供電量。

而本案之技術，除了能夠電訊號轉換為光訊號之外，更能夠應用於光訊號轉成電訊號之需求使用，因此，該光纖線路4所傳輸進來的光訊號亦能經由該光線傳輸埠16傳送至該光電轉換器12，而該光訊號亦能藉由該光電轉換器12轉換成電訊號，然後再透過該乙太網路傳輸埠14將所轉換之傳輸到達外部裝置3。

本創作所提供之供電型超高速網路光電轉換器，與其他習用技術相互比較時，其優點如下： 1.         本創作設計出一能夠進行光電轉換的光電轉換器，而該光電轉換器更具有乙太網路供電技術，用以提供外部裝置所需之電源，如此將能夠與業界的僅有資料傳輸功能（沒有供電功能）的光電轉換器有明顯差異，並增加光電轉換器的附加價值，而所能夠應用之領域也會更加廣泛。 2.         本創作除了能夠進行長距離傳輸之外，使網路線提供電能給所連接的設備使用更是本案的重要功能，尤其本案更可以提供10Gbps和90W高瓦數供電，因此能夠供高瓦數需求、傳輸資料量大等設備使用。

本創作已透過上述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本創作前述的技術特徵及實施例，並在本創作之精神和範圍內，不可作些許之更動與潤飾，因此本創作之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

1‧‧‧供電型超高速網路光電轉換器 11‧‧‧電壓輸入連接埠 12‧‧‧光電轉換器 13‧‧‧電壓轉換器 14‧‧‧乙太網路傳輸埠 15‧‧‧乙太網路供電器 16‧‧‧光纖傳輸埠 17‧‧‧乙太網路變壓器 2‧‧‧外部電源端 3‧‧‧外部裝置 4‧‧‧光纖線路

[第1圖] 係本創作供電型超高速網路光電轉換器之整體應用架構示意圖。 [第2圖] 係本創作供電型超高速網路光電轉換器之內部架構示意圖。 [第3圖] 係本創作供電型超高速網路光電轉換器之電路架構示意圖。

1‧‧‧供電型超高速網路光電轉換器

11‧‧‧電壓輸入連接埠

12‧‧‧光電轉換器

13‧‧‧電壓轉換器

14‧‧‧乙太網路傳輸埠

15‧‧‧乙太網路供電器

16‧‧‧光纖傳輸埠

17‧‧‧乙太網路變壓器

2‧‧‧外部電源端

3‧‧‧外部裝置

4‧‧‧光纖線路

Claims (9)

1. 一種供電型超高速網路光電轉換器，係包含： 一電壓輸入連接埠，用以使一外部電源端能夠輸入一直流電壓； 一光電轉換器，係為一能夠將電訊號及光訊號進行互換之轉換器； 一電壓轉換器，係與該電壓輸入連接埠及該光電轉換器電性連接，而該電壓轉換器能夠將由該電壓輸入連接器輸入之直流電壓轉換為能夠啟動該光電轉換器之啟動電壓； 一乙太網路傳輸埠，係與一外部裝置及該光電轉換器電性連接，而該乙太網路傳輸埠更能夠透過一乙太網路訊號線與該外部裝置相連接，其中該乙太網路傳輸埠用以使該電訊號能夠於該光電轉換器與外部裝置之間進行傳輸； 一乙太網路供電器，係與該電壓輸入連接埠及該乙太網路傳輸埠電性連接，用以產生一乙太網路供電電源，並能夠透過該乙太網路傳輸埠、將該乙太網路供電電源提供給該外部裝置； 一光纖傳輸埠，係與該光電轉換器電性連接，用以藉由該光電轉換器將該乙太網路傳輸埠所傳輸的電訊號轉換為光訊號、並再透過該光纖傳輸埠傳送出去；亦或，該光電轉換器亦能夠將該光線傳輸埠所傳輸的光訊號轉換為電訊號、並再透過該乙太網路傳輸埠傳送到該外部裝置。
2. 如請求項1所述之供電型超高速網路光電轉換器，其中該乙太網路供電器及該外部裝置係符合一乙太網路供電標準協定。
3. 如請求項1所述之供電型超高速網路光電轉換器，其中該乙太網路供電器更能夠偵測該外部裝置及該乙太網路傳輸埠的連接狀態。
4. 如請求項1所述之供電型超高速網路光電轉換器，其中該乙太網路傳輸埠與該光電轉換器更設置有一乙太網路變壓器，用以透過該乙太網路變壓器、將該乙太網路傳輸埠輸入之電訊號傳送進入該光電轉換器內，而該乙太網路變壓器係具有電氣隔離作用，能夠隔離該乙太網路傳輸埠所產生的電氣干擾。
5. 如請求項1所述之供電型超高速網路光電轉換器，其中該光纖傳輸埠係為一10G光纖連接器。
6. 如請求項1所述之供電型超高速網路光電轉換器，其中該光纖傳輸埠係能夠為多模光纖(Multi-mode)或單模光纖(Single-mode)。
7. 如請求項1所述之供電型超高速網路光電轉換器，其中該光纖傳輸埠係能夠為一光纖接頭，而該光纖接頭係為LC、SC、ST、FC等型式。
8. 如請求項7所述之供電型超高速網路光電轉換器，其中該光纖接頭能搭配SFP、GBIC等型式的模組。
9. 如請求項1所述之供電型超高速網路光電轉換器，其中該外部裝置係為一監視攝影機、一路由器、一網路電話、一電腦或一具有網路通訊功能之電子產品。

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