一種新型usb3.0有源光纜結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，其光纜本體包括至少兩根光纖，光電轉(zhuǎn)換接頭內(nèi)包括USB3.0光電轉(zhuǎn)換電路，USB3.0集線器和USB模式轉(zhuǎn)換電路，USB3.0光電轉(zhuǎn)換電路將兩根光纖傳輸?shù)腢SB3.0信號接到上聯(lián)端口，USB3.0集線器包括至少兩個下聯(lián)端口，一個用于直接連接標(biāo)USB3.0引腳，另一個連接USB模式轉(zhuǎn)換電路，USB模式轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)另一個下聯(lián)端口和對外的USB2.0引腳之間的USB信號模式轉(zhuǎn)換。本發(fā)明能夠兼容不同格式的USB接口，實現(xiàn)了在相同的光纜上USB3.0/2.0/1.1/1.0的傳輸。
【專利說明】一種新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有源光纜(AOC: Active Optical Cable)領(lǐng)域,特別的,涉及一種新型的USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，該有源光纜也能傳輸USB2.0/USB1.1的數(shù)據(jù)，即能夠向下兼容USB2.0/USB1.1 設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]有源光纜(AOC:Active Optical Cable)是一種能夠借助有源光器件進行光傳輸?shù)墓饫|，而USB3.0有源光纜是一種采用USB3.0光電轉(zhuǎn)換電路的有源光纜。參見圖1，公開了【背景技術(shù)】中的USB3.0有源光纜的結(jié)構(gòu)，該USB3.0有源光纜包括光纜本體，所述光纜本體包括至少兩根光纖I，在光纜本體的兩端各有一個光電轉(zhuǎn)換接頭2,在每個所述光電轉(zhuǎn)換接頭內(nèi)具有USB3.0光電轉(zhuǎn)換電路3，將標(biāo)準(zhǔn)USB3.0接口的發(fā)送(TX)信號從數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為光信號，在其中一根光纖I上傳輸發(fā)送至對端，并將另一根光纖的接收(RX)信號從光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并發(fā)送給標(biāo)準(zhǔn)USB3.0接口，即TX和RX兩路光信號分別在兩根光纖5內(nèi)傳輸。由于光信號在光纖內(nèi)的衰減非常小，因此，有源光纜能夠大大的延長USB信號的傳輸距離。
[0003]但是，現(xiàn)有技術(shù)的USB3.0有源光纜僅僅向外提供USB3.0的通道，也就是說只能傳輸USB3.0信號。這是因為，USB2.0為半雙工信號，發(fā)送和接收采用統(tǒng)一的物理媒介，即分開傳輸，在一對差分線上實現(xiàn)雙向傳輸，同時USB2.0的協(xié)議規(guī)范本身并不支持光傳輸,其數(shù)據(jù)編碼特性也不滿足光傳輸?shù)囊螅瑹o法像USB3.0那樣，做光電轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)在光纖上傳輸USB2.0數(shù)據(jù)，所以目前市場上所有USB3.0光電轉(zhuǎn)換電路都不能直接支持USB2.0。這樣導(dǎo)致的問題是對于USB2.0/1.1/1.0器件，無法直接和USB3.0有源光纜相連，這就在很大程度限制了 USB3.0有源光纜的使用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種新型的USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)USB的有源光纜，并同時支持 USB3.0/2.0/1.1/1.0
[0005]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，包括光纜本體，和光電轉(zhuǎn)換接頭，所述光纜本體包括至少兩根光纖，在光纜本體的兩端各有一個所述光電轉(zhuǎn)換接頭，每個所述光電轉(zhuǎn)換接頭內(nèi)包括USB3.0光電轉(zhuǎn)換電路，USB3.0集線器和USB模式轉(zhuǎn)換電路，
[0007]其中，所述USB3.0光電轉(zhuǎn)換電路分別連接所述兩根光纖和所述USB3.0集線器的上聯(lián)端口，用于將所述兩根光纖傳輸?shù)腢SB3.0發(fā)送信號和接收信號接到所述上聯(lián)端口 ；
[0008]所述USB3.0集線器包括一個上聯(lián)端口和至少兩個下聯(lián)端口，其中一個下聯(lián)端口用于直接連接標(biāo)準(zhǔn)USB3.0接口的USB3.0引腳，另一個下聯(lián)端口連接所述USB模式轉(zhuǎn)換電路；
[0009]所述USB模式轉(zhuǎn)換電路包括對外連接端口和對內(nèi)連接端口，所述對內(nèi)引腳連接所述USB3.0集線器的所述另一個下聯(lián)端口，所述對外連接端口用于直接連接標(biāo)準(zhǔn)USB3.0接口中的USB2.0引腳，用于實現(xiàn)USB3.0信號和USB2.0信號的轉(zhuǎn)換。
[0010]優(yōu)選地，所述光纜本體中還包括一對導(dǎo)線，一根為電源線，一根為地線，用于傳輸直流電源。
[0011 ] 優(yōu)選地，在一端的所述光電轉(zhuǎn)換接頭內(nèi)具有直流升壓電路，用于將直流低壓升壓到直流高壓并傳輸給導(dǎo)線，在另一端的光電轉(zhuǎn)換接頭內(nèi)具有直流降壓電路，用于將接收的直流高壓轉(zhuǎn)換為所述直流低壓。
[0012]優(yōu)選地，所述直流低壓為5V，所述直流高壓為12V。
[0013]優(yōu)選地，所述USB3.0集線器為VL811HUB IC芯片。所述USB模式轉(zhuǎn)換電路為VT3503TT IC 芯片。
[0014]優(yōu)選地，所述光電轉(zhuǎn)換接頭由本地供電。
[0015]優(yōu)選地，在所述直流升壓電路一端，利用所述直流升壓電路的輸入電壓對該端的電路進行供電。
[0016]優(yōu)選地，在直流降壓電路一端，利用所述直流降壓電路的輸出電壓對該端的電路進行供電。
[0017]優(yōu)選地，所述USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)在30米以下供電900mA，30-50米之間供電700mA。也就是說30m以下可以符合USB3.0spec規(guī)定的最大供電電流，30m-50m可以符合USB2.0spec規(guī)定的最大供電電流。
[0018]因此，本發(fā)明的有源光纜結(jié)構(gòu)能夠兼容不同格式的USB接口，實現(xiàn)了在相同的光纜上USB3.0/2.0/1.1/1.0的傳輸，并且可以向下行端口的USB器件進行供電。節(jié)約了元件的數(shù)量，降低了成本，拓寬了器件的使用范圍，便利了用戶的使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中只能傳輸USB3.0信號的USB3.0有源光纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0021]圖3是根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)傳輸USB3.0數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流向示意圖；
[0022]圖4是根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)傳輸USB2.0數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流向示意圖；
[0023]圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個具體實施例的新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0024]圖中的附圖標(biāo)記所分別指代的技術(shù)特征為:
[0025]1、光纖；2、光電轉(zhuǎn)換接頭；3、USB3.0光電轉(zhuǎn)換電路；4、USB3.0集線器(HUB) ;5、USB模式轉(zhuǎn)換電路；6、接入器件；7、銅線；8、直流升壓電路；9、直流降壓電路。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
[0027]在本發(fā)明中，下面各個實施例均采用“電路”的表述形式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，“電路”包括采用諸如IC的各種芯片的各種實現(xiàn)方式。
[0028]為了向下兼容USB2.0, USB3.0采用了 9針腳設(shè)計。其中4個針腳和USB2.0的形狀定義均完全相同，而另外5根是專門為USB3.0準(zhǔn)備。USB3.0引入全雙工數(shù)據(jù)傳輸，5根線路中2根用來發(fā)送數(shù)據(jù)，2根用來接收數(shù)據(jù)，還有I根是地線，也就是說USB3.0可以同步全速地進行讀寫操作，而以前的USB版本，即USB2.0和USB1.1并不支持全雙工數(shù)據(jù)傳輸。
[0029]根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的定義，參見表1，USB3.0的9根引腳定義如下。
[0030]表1USB3.0引腳定義
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，其特征在于: 包括光纜本體，和光電轉(zhuǎn)換接頭，所述光纜本體包括至少兩根光纖，在光纜本體的兩端各有一個所述光電轉(zhuǎn)換接頭，每個所述光電轉(zhuǎn)換接頭內(nèi)包括USB3.0光電轉(zhuǎn)換電路，USB3.0集線器和USB模式轉(zhuǎn)換電路， 其中，所述USB3.0光電轉(zhuǎn)換電路分別連接所述兩根光纖和所述USB3.0集線器的上聯(lián)端口，用于將所述兩根光纖傳輸?shù)腢SB3.0發(fā)送信號和接收信號接到所述上聯(lián)端口 ；所述USB3.0集線器包括一個上聯(lián)端口和至少兩個下聯(lián)端口，其中一個下聯(lián)端口用于直接連接標(biāo)準(zhǔn)USB3.0接口的USB3.0引腳，另一個下聯(lián)端口連接所述USB模式轉(zhuǎn)換電路；所述USB模式轉(zhuǎn)換電路包括對外連接端口和對內(nèi)連接端口，所述對內(nèi)引腳連接所述USB3.0集線器的所述另一個下聯(lián)端口，所述對外連接端口用于直接連接標(biāo)準(zhǔn)USB3.0接口中的USB2.0引腳，用于實現(xiàn)USB3.0信號和USB2.0信號的轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述光纜本體中還包括一對導(dǎo)線，一根為電源線，一根為地線，用于傳輸直流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，其特征在于: 在一端的所述光電轉(zhuǎn)換接頭內(nèi)具有直流升壓電路，用于將直流低壓升壓到直流高壓并傳輸給導(dǎo)線，在另一端的光電轉(zhuǎn)換接頭內(nèi)具有直流降壓電路，用于將接收的直流高壓轉(zhuǎn)換為所述直流低壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述直流低壓為5V，所述直流高壓為12V。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述USB3.0集線器為VL811HUB IC芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述USB模式轉(zhuǎn)換電路為VT3503TT IC芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述光電轉(zhuǎn)換接頭由本地供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，其特征在于: 在所述直流升壓電路一端，利用所述直流升壓電路的輸入電壓對該端的電路進行供電。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，其特征在于: 在直流降壓電路一端，利用所述直流降壓電路的輸出電壓對該端的電路進行供電。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述USB3.0有源光纜結(jié)構(gòu)在30米以下供電900mA，30-50米之間供電700mA。
【文檔編號】G02B6/44GK104020534SQ201410218457
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】湯金寬, 周一環(huán), 王群澤 申請人:長芯盛（武漢）科技有限公司