專利名稱：千兆光纖收發器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光纖通信領域，更具體地說，涉及一種千兆以太網中的光纖收發器。
背景技術：
千兆光纖收發器是一種將千兆電信號和千兆光信號進行相互轉換的設備，在以太網中有廣泛的應用。從使用上可分為局端千兆光纖收發器和遠端千兆光纖收發器。所述局端千兆光纖收發器是指裝設于以太網局端的機架上并通過機架與局端的網管單元連接的千兆光纖收發器。所述遠端光纖收發器是遠端用戶使用的千兆光纖收發器。出于對設備統一管理的需求，目前除了要求局端千兆光纖收發器支持網絡管理外，同時也要求遠端千兆光纖收發器支持網絡管理。
早期對遠端千兆光纖收發器的管理是通過帶外管理來實現，即對局端千兆光纖收發器和遠端千兆光纖收發器分別配置網管單元進行獨立網管，局端千兆光纖收發器和遠端千兆光纖收發器的狀態分別由局端網管單元和遠端網管單元向網絡管理中心進行報告、并接受控制。這樣雖然可通過網管單元對遠端千兆光纖收發器實現集中管理，但是其中的業務數據信息和網管信息完全使用獨立的通道，即配對使用的局端千兆光纖收發器和遠端千兆光纖收發器之間的光纖鏈路只傳送業務數據信息，不傳送遠端千兆光纖收發器的控制信息或狀態信息。
可見，采用上述帶外管理方式需要給每個遠端千兆光纖收發器配置一個獨立的網管單元，由于遠端千兆光纖收發器數量較多，地理位置分散，增加網管單元會增加大量的硬件成本，同時會占用大量的網絡資源，如IP地址、網管接口等。因此這種管理方式在實際網絡中很少使用。
現有的以太網絡中常用的一種方式是通過配對使用的局端千兆光纖收發器與遠端千兆光纖收發器之間的光纖鏈路，以千兆比特速率傳輸控制信息或狀態信息，實現對遠端千兆光纖收發器的帶內網管。在配對使用的局端千兆光纖收發器和遠端千兆光纖收發器中采用高成本的高速FPGA(現場可編程門陣列)或高速ASIC(專用集成電路)，對光纖鏈路中的數據信息作相應處理。在不傳送帶內管理信息時，光纖鏈路不中斷地傳送業務數據信息；當需要傳送帶內管理信息時，將所述管理信息打包成光纖鏈路中的業務數據信息格式，并將千兆速率的帶內管理信息插入業務數據信息流中，盡量在業務數據信息傳送的間歇期間傳送管理信息，從而實現帶內管理。所述局端千兆光纖收發器的結構如圖1所示，對應的遠端千兆光纖收發器的結構即為所述局端千兆光纖收發器去除總線接口模塊。
這種方案雖然能夠實現對遠端千兆光纖收發器的帶內管理，但是要對千兆的數據進行處理，并要將管理信息打包成光纖鏈路中的業務數據信息格式，使得設計中不得不使用許多高速的器件及存儲器件，導致硬件成本昂貴。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種以低于千兆的速率對遠端千兆光纖收發器進行帶內管理的局端千兆光纖收發器；本實用新型要解決的另一技術問題是，提供一種可通過光纖鏈路以低于千兆的速率完成與局端千兆光纖收發器之間的管理信息收發的遠端千兆光纖收發器。
本實用新型為解決其技術問題提供一種局端千兆光纖收發器，用于局端機架上，可通過所述機架連接網管單元，所述局端千兆光纖收發器包括用于完成光信號與電信號的相互轉換及收發的光電轉換單元，所述光電轉換單元包括光收發一體模塊、轉發芯片、與所述轉發芯片連接的隔離變壓器，以及與所述隔離變壓器連接的線纜接頭；與所述轉發芯片連接的狀態監控模塊，所述狀態監控模塊對所述光電轉換單元的工作狀態進行監測及控制；與所述狀態監控模塊連接的總線接口模塊，所述總線接口模塊的另一端可通過所述機架連接所述網管單元，向所述網管單元匯報所述狀態監控模塊所監測到的狀態信息、并接收來自網管單元的控制信息；所述局端千兆光纖收發器還包括與所述狀態監測模塊連接的帶內管理信息收發模塊，用于完成對低于千兆速率的控制信息的發送或狀態信息的接收；與所述帶內管理信息收發模塊連接的數據處理模塊，所述數據處理模塊還與所述轉發芯片、所述光收發一體模塊連接，所述數據處理模塊受所述帶內管理信息收發模塊的控制，選擇發送來自轉發芯片的千兆速率的業務數據，或者發送來自所述帶內管理信息收發模塊的低于千兆速率的控制信息，并將所述光收發一體模塊接收的業務數據或狀態信息同時發送給所述轉發芯片和所述帶內管理信息收發模塊。
所述帶內管理信息收發模塊可采用低速FPGA現場可編程門陣列、CPLD復雜可編程邏輯器件設備或低速ASIC專用集成電路及低速PHY物理層電接口芯片實現。
所述低速PHY物理層電接口芯片可以是100兆、10兆或其它低于千兆速率的PHY電接口芯片。
所述數據處理模塊可采用CML電路型邏輯交叉點開關芯片實現。
所述線纜連接頭為RJ45接頭。
本實用新型為解決其另一技術問題提供一種遠端千兆光纖收發器，所述遠端千兆光纖收發器包括用于完成光信號與電信號的相互轉換及收發的光電轉換單元，所述光電轉換單元包括光收發一體模塊、轉發芯片、與所述轉發芯片連接的隔離變壓器，以及與所述隔離變壓器連接的線纜接頭；與所述轉發芯片連接的狀態監控模塊，所述狀態監控模塊對所述光電轉換單元的工作狀態進行監測及控制；所述遠端千兆光纖收發器還包括與所述狀態監測模塊連接的帶內管理信息收發模塊，用于以低于千兆的速率發送所述狀態監測模塊監測到的狀態信息、或接收來自局端網管單元的低于千兆速率的控制信息；與所述帶內管理信息收發模塊連接的數據處理模塊，所述數據處理模塊還連接所述轉發芯片和所述光收發一體模塊，所述數據處理模塊受所述帶內管理信息收發模塊的控制，選擇發送來自所述轉發芯片的千兆速率的業務數據，或者發送來自所述帶內管理信息收發模塊的低于千兆速率的狀態信息，并將所述光收發一體模塊接收的業務數據或控制信息同時發送給所述轉發芯片和所述帶內管理信息收發模塊。
所述帶內管理信息收發模塊可采用低速FPGA現場可編程門陣列、CPLD復雜可編程邏輯器件設備或低速ASIC專用集成電路及低速PHY物理層電接口芯片實現。
所述低速PHY物理層電接口芯片可以是100兆、10兆或其它低于千兆速率的PHY電接口芯片。
所述數據處理模塊可采用CML電路型邏輯交叉點開關芯片實現。
所述線纜連接頭為RJ45接頭。
本實用新型采用帶內網管的技術，并以低于千兆的速率傳輸管理信息，使光纖鏈路既可傳送業務數據信息，又可傳送管理信息，所述管理信息包括控制信息和狀態信息，即通過局端機架內的網管單元不僅能管理本機架內的局端千兆光纖收發器，同時也能管理通過光纖鏈路與之連接的遠端千兆光纖收發器。如此一來，不再需給遠端千兆光纖收發器要增加額外的網管單元，也不需要使用昂貴的高速芯片處理網絡管理信息，既達到了可集中管理千兆光纖收發器的目的，又節約了硬件成本，還節省了IP地址、網管接口等網絡資源，保證了網絡運行的可靠性及良好的可維護性。
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明圖1是現有技術中局端千兆帶內網管光纖收發器的原理框圖；圖2是本實用新型中局端千兆帶內網管光纖收發器的原理框圖；圖3是本實用新型中遠端千兆帶內網管光纖收發器的原理框圖。
具體實施方式
本實用新型千兆光纖收發器應用于千兆以太網中，涉及可配對使用的局端千兆光纖收發器和遠端千兆光纖收發器結構的改進，所述局端千兆光纖收發器是指用于千兆以太網中的局端機架上并通過機架與網管單元連接的千兆光纖收發器，所述遠端千兆光纖收發器是被遠端用戶獨立使用的，并可通過與所述局端千兆光纖收發器之間的光纖鏈路發送和接收千兆業務數據及低于千兆速率的管理信息的千兆光纖收發器。所述管理信息包括控制信息和狀態信息。
如圖2所示，本實用新型提供的局端千兆光纖收發器包括用于完成光信號與電信號的相互轉換及收發的光電轉換單元40，所述光電轉換單元40包括光收發一體模塊41、轉發芯片42、與所述轉發芯片42連接的隔離變壓器43，以及與所述隔離變壓器43連接的線纜接頭44；與所述轉發芯片42連接的狀態監控模塊45，所述狀態監控模塊45對所述光電轉換單元40的工作狀態進行監測及控制；與所述狀態監控模塊45連接的總線接口模塊46，所述總線接口模塊46的另一端可通過所述機架連接所述網管單元，向所述網管單元匯報所述狀態監控模塊45所監測到的狀態信息、并接收來自網管單元的控制信息；所述局端千兆光纖收發器還包括與所述狀態監控模塊45連接的帶內管理信息收發模塊47，用于完成對低于千兆速率的控制信息的發送或狀態信息的接收；與所述帶內管理信息收發模塊47連接的數據處理模塊48，所述數據處理模塊48還與所述轉發芯片42、光收發一體模塊41連接，所述數據處理模塊48受所述帶內管理信息收發模塊47的控制，選擇發送來自轉發芯片42的千兆速率的業務數據，或者發送來自所述帶內管理信息收發模塊47的低于千兆速率的控制信息，并將所述光收發一體模塊41接收的業務數據或狀態信息同時發送給所述轉發芯片42和所述帶內管理信息收發模塊47。
其中，所述帶內管理信息收發模塊47可采用低速FPGA現場可編程門陣列、CPLD復雜可編程邏輯器件設備或低速ASIC專用集成電路及低速PHY物理層電接口芯片實現。
所述低速PHY物理層電接口芯片可以是100兆、10兆或其它低于千兆速率的PHY電接口芯片。
所述數據處理模塊48可采用CML電路型邏輯交叉點開關芯片實現。例如MICREL公司生產的型號為SY55859L的雙向2*2交叉點開關芯片。
線纜接頭44為RJ45接頭。
所述管理信息的發送和接收包括發送網管單元對遠端千兆光纖收發器的控制信息和接收來自遠端千兆光纖收發器的狀態信息，所述控制信息具體包括復位、改變端口狀態及遠端錯誤檢測(Remote Fault Detect)等內容。
所述帶內管理信息收發模塊47對于光纖鏈路中的千兆速率的業務數據信息不做任何的處理，在不需要傳送控制信息或狀態信息時，光纖鏈路不中斷地傳送業務數據；當遠端千兆收發器端口鏈接狀態發生改變，此時，沒有業務數據傳輸，需要傳送控制信息或狀態信息時，則控制所述數據處理模塊48中止千兆速率的業務數據信息的發送，并發送或接收低于千兆速率的管理信息。
所述局端光纖收發器工作時，在不需要發送控制信息或接收狀態信息的情況下，所述局端光纖收發器的光纖鏈路不中斷地傳送業務數據；當所述帶內管理信息收發模塊47通過所述狀態監控模塊45、所述總線接口模塊46接收到來自網管單元的對遠端千兆光纖收發器的控制信息時，所述帶內管理信息收發模塊47控制所述數據處理模塊48中止千兆速率的業務數據信息的發送，以低于千兆的速率將所述控制信息傳輸至所述數據處理模塊48，再由所述數據處理模塊48傳輸至所述光收發一體模塊41，最后由所述光收發一體模塊41將所述控制信息通過光纖鏈路發送給遠端千兆光纖收發器。
所述帶內管理信息收發模塊47還可通過偵測光纖鏈路判斷所述遠端千兆光纖收發器是否發送了狀態信息，若偵測到所述遠端千兆光纖收發器發送的狀態信息，則通過所述光收發一體模塊41和所述數據處理模塊48完成對所述狀態信息的接收，具體過程是當所述光收發一體模塊41接收到來自遠端光纖收發器的低于千兆速率的狀態信息時，傳輸給所述數據處理模塊48，所述數據處理模塊48將所述控制信息同時轉發給所述轉發芯片42和所述帶內管理信息收發模塊47，所述轉發芯片42不識別所述狀態信息，所述帶內管理信息收發模塊47提取所述狀態信息并通過所述狀態監控模塊45、所述總線接口模塊46將遠端光纖收發器的所述狀態信息傳送至所述網管單元，所述網管單元再將所述狀態信息匯報給網管中心以便網管中心進行集中管理。
請參閱圖3，本實用新型提供的遠端千兆光纖收發器包括用于完成光信號與電信號的相互轉換及收發的光電轉換單元50，所述光電轉換單元50包括光收發一體模塊51、轉發芯片52、與所述轉發芯片52連接的隔離變壓器53，以及與所述隔離變壓器53連接的線纜接頭54，與所述轉發芯片52連接的狀態監控模塊55，所述狀態監控模塊55對所述光電轉換單元50的工作狀態進行監測及控制。所述遠端千兆光纖收發器還包括與所述狀態監控模塊55連接的帶內管理信息收發模塊57，用于以低于千兆的速率發送所述狀態監控模塊55監測到的狀態信息、或接收來自局端網管單元的低于千兆速率的控制信息；與所述帶內管理信息收發模塊57連接的數據處理模塊58，所述數據處理模塊58還連接所述轉發芯片52和所述光收發一體模塊51，所述數據處理模塊58受所述帶內管理信息收發模塊57的控制，選擇發送來自所述轉發芯片52的千兆速率的業務數據，或者發送來自所述帶內管理信息收發模塊57的低于千兆速率的狀態信息，并將所述光收發一體模塊51接收的業務數據或控制信息同時發送給所述轉發芯片52和所述帶內管理信息收發模塊57。
其中，所述帶內管理信息收發模塊57可采用低速FPGA現場可編程門陣列、CPLD復雜可編程邏輯器件設備或低速ASIC以專用集成電路及低速PHY物理層電接口芯片實現。
所述低速PHY物理層電接口芯片可以是100兆、10兆或其它低于千兆速率的PHY電接口芯片。
所述數據處理模塊58可采用CML電路型邏輯交叉點開關芯片實現。例如MICREL公司生產的型號為SY55859L的雙向2*2交叉點開關芯片。
所述線纜連接頭54為RJ45接頭。
所述帶內管理信息收發模塊57對于光纖鏈路中的千兆速率的業務數據信息不做任何的處理，在不需要發送狀態信息或接收控制信息時，光纖鏈路不中斷地傳送業務數據；當需要發送狀態信息或接收來自局端的控制信息時，所述帶內管理信息收發模塊57則控制所述數據處理模塊58中止千兆速率的業務數據信息的發送，發送或接收低于千兆速率的管理信息。
所述遠端千兆光纖收發器工作時，在不需要接收控制信息或發送狀態信息的情況下，所述遠端千兆光纖收發器的光纖鏈路不中斷地傳送業務數據；當所述帶內管理信息收發模塊57需要發送所述狀態監控模塊55所監測到的狀態信息時，所述狀態信息可以是所述遠端光纖收發器因狀態改變自主發送的，也可以是應局端光纖收發器的控制命令或請求發送的，則控制所述數據處理模塊58中止千兆速率的業務數據信息的發送，并以低于千兆的速率將所述狀態信息發送給所述數據處理模塊58，再由所述數據處理模塊58傳輸至所述光收發一體模塊51，最后由所述光收發一體模塊51將所述狀態信息發送給局端千兆光纖收發器。
當所述光收發一體模塊51接收到來自局端網管單元的低于千兆速率的控制信息時，傳輸給所述數據處理模塊58，所述數據處理模塊58將所述控制信息同時轉發給所述轉發芯片52和所述帶內管理信息收發模塊57，所述轉發芯片52不識別所述控制信息，所述帶內管理信息收發模塊57提取所述控制信息并發送給所述狀態監控模塊55，所述狀態監控模塊55根據所述控制信息控制所述光電轉換單元50的狀態。
可見，與現有的千兆光纖收發器相比，本實用新型的局端和遠端千兆光纖收發器是分別在現有的局端和遠端千兆光纖收發器的基礎上增加低成本的帶內控制信息收發模塊及數據處理模塊。這樣光纖收發器的光纖鏈路不僅能夠傳送千兆速率的業務數據信息，還能以低于千兆的速率傳送對遠端千兆光纖收發器的管理信息，進而以低成本的方案實現對遠端千兆光纖收發器的帶內管理。
權利要求1.一種局端千兆光纖收發器，用于局端機架上，可通過所述機架連接網管單元，所述局端千兆光纖收發器包括用于完成光信號與電信號的相互轉換及收發的光電轉換單元，所述光電轉換單元包括光收發一體模塊、轉發芯片、與所述轉發芯片連接的隔離變壓器，以及與所述隔離變壓器連接的線纜接頭；與所述轉發芯片連接的狀態監控模塊，所述狀態監控模塊對所述光電轉換單元的工作狀態進行監測及控制；與所述狀態監控模塊連接的總線接口模塊，所述總線接口模塊的另一端可通過所述機架連接所述網管單元，向所述網管單元匯報所述狀態監控模塊所監測到的狀態信息、并接收來自網管單元的控制信息；其特征在于所述局端千兆光纖收發器還包括與所述狀態監測模塊連接的帶內管理信息收發模塊，用于完成對低于千兆速率的控制信息的發送或狀態信息的接收；與所述帶內管理信息收發模塊連接的數據處理模塊，所述數據處理模塊還與所述轉發芯片、所述光收發一體模塊連接，所述數據處理模塊受所述帶內管理信息收發模塊的控制，選擇發送來自轉發芯片的千兆速率的業務數據，或者發送來自所述帶內管理信息收發模塊的低于千兆速率的控制信息，并將所述光收發一體模塊接收的業務數據或狀態信息同時發送給所述轉發芯片和所述帶內管理信息收發模塊。
2.根據權利要求1所述的局端千兆光纖收發器，其特征在于，所述帶內管理信息收發模塊可采用低速FPGA現場可編程門陣列、CPLD復雜可編程邏輯器件設備或低速ASIC專用集成電路及低速PHY物理層電接口芯片實現。
3.根據權利要求2所述的局端千兆光纖收發器，其特征在于，所述低速PHY物理層電接口芯片可以是100兆、10兆或其它低于千兆速率的PHY電接口芯片。
4.根據權利要求1所述的局端千兆光纖收發器，其特征在于，所述數據處理模塊可采用CML電路型邏輯交叉點開關芯片實現。
5.根據權利要求1所述的局端千兆光纖收發器，其特征在于，所述線纜連接頭為RJ45接頭。
6.一種遠端千兆光纖收發器，所述遠端千兆光纖收發器包括用于完成光信號與電信號的相互轉換及收發的光電轉換單元，所述光電轉換單元包括光收發一體模塊、轉發芯片、與所述轉發芯片連接的隔離變壓器，以及與所述隔離變壓器連接的線纜接頭；與所述轉發芯片連接的狀態監控模塊，所述狀態監控模塊對所述光電轉換單元的工作狀態進行監測及控制；其特征在于所述遠端千兆光纖收發器還包括與所述狀態監測模塊連接的帶內管理信息收發模塊，用于以低于千兆的速率發送所述狀態監測模塊監測到的狀態信息、或接收來自局端網管單元的低于千兆速率的控制信息；與所述帶內管理信息收發模塊連接的數據處理模塊，所述數據處理模塊還連接所述轉發芯片和所述光收發一體模塊，所述數據處理模塊受所述帶內管理信息收發模塊的控制，選擇發送來自所述轉發芯片的千兆速率的業務數據，或者發送來自所述帶內管理信息收發模塊的低于千兆速率的狀態信息，并將所述光收發一體模塊接收的業務數據或控制信息同時發送給所述轉發芯片和所述帶內管理信息收發模塊。
7.根據權利要求6所述的遠端千兆光纖收發器，其特征在于，所述帶內管理信息收發模塊可采用低速FPGA現場可編程門陣列、CPLD復雜可編程邏輯器件設備或低速ASIC專用集成電路及低速PHY物理層電接口芯片實現。
8.根據權利要求7所述的遠端千兆光纖收發器，其特征在于，所述低速PHY物理層電接口芯片可以是100兆、10兆或其它低于千兆速率的PHY電接口芯片。
9.根據權利要求6所述的遠端千兆光纖收發器，其特征在于，所述數據處理模塊可采用CML電路型邏輯交叉點開關芯片實現。
10.根據權利要求6所述的遠端千兆光纖收發器，其特征在于，所述線纜連接頭為RJ45接頭。
專利摘要本實用新型涉及光纖通信領域，提供一種低成本的實現帶內網管的千兆光纖收發器，包括由光收發一體模塊、轉發芯片、線纜連接頭以及隔離變壓器組成的光電轉換單元；用于對光電轉換單元的工作狀態進行監測、控制的狀態監控模塊；還包括與狀態監控模塊連接，用于完成接收及發送低于千兆業務速率的管理信息的帶內管理信息收發模塊；以及與所述帶內管理信息收發模塊連接、并連接在所述轉發芯片與光收發一體模塊之間，用于完成管理信息和業務數據收發的數據處理模塊。上述千兆光纖收發器可直接用作遠端千兆光纖收發器，用作局端千兆光纖收發器時則需要增加一個與所述狀態監控模塊連接的總線接口模塊。
文檔編號H04B10/12GK2786873SQ20042009589
公開日2006年6月7日 申請日期2004年11月26日 優先權日2004年11月26日
發明者董華松, 袁志雷, 陳德忠, 何偉烽, 李高峰, 崔允良, 康寧, 談振華 申請人:深圳市飛通寬帶技術有限公司