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Patent Searching and Data


Title:
QUAD SMALL FORM-FACTOR PLUGGABLE LOOPBACK DEVICE FOR TEST
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/032523
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a QSFP loopback device for test. The loopback device comprises: an electrical interface and a signal drive unit. The electrical interface is connected to a device under test and receives an electric signal, i.e. a test signal, from the device under test, the signal drive unit performs shaping and amplification processing on the test signal received by the electrical interface to obtain a loopback signal of the electric signal, and the electrical interface sends the loopback signal to the device under test. Thus, the QSFP loopback device can replace a QSFP optical module and an optical fibre to perform signal transmission in a device test process, which can avoid the QSFP optical module being damaged by being repeatedly plugged and pulled in the device test process, and avoid the service life being reduced as an unnecessary aging test is performed in a high-temperature aging test on a device, thereby being capable of solving the problem in the prior art that a device test easily causes damage to the QSFP optical module and reduces the service life.

Inventors:
GUAN MINGBO (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/081473
Publication Date:
March 06, 2014
Filing Date:
August 14, 2013
Export Citation:
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Assignee:
ZTE CORP (CN)
International Classes:
H04B10/07
Foreign References:
CN102843184A2012-12-26
CN101159490A2008-04-09
CN102355380A2012-02-15
CN102098186A2011-06-15
Attorney, Agent or Firm:
KANGXIN PARTNERS, P.C. (CN)
北京康信知识产权代理有限责任公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书 、 一种测试用四通道小型可插拔 QSFP环回装置, 包括: 电接口, 信号驱动单元; 所述电接口, 设置为连接待测设备, 所述电接口接收来自待测设备的测试 信号, 并将来自所述信号驱动单元的环回信号发送给所述待测设备;

所述信号驱动单元, 设置为对来自所述电接口的所述测试信号整形放大得 到所述环回信号。 、 根据权利要求 1所述的装置, 其中, 所述电接口为 38管脚的 QSFP光模块电接 口;

所述信号驱动单元包括: 四路驱动器; 每路所述驱动器连接所述电接口的 一路输入管脚和一路输出管脚, 设置为对来自所述输入管脚的所述测试信号整 形放大得到所述环回信号, 并将所述环回信号输出到所述输出管脚。 、 根据权利要求 2所述的装置, 其中, 所述电接口的输入管脚与所述驱动器之间 以及所述电接口的输出管脚与所述驱动器之间均连接有耦合电容。 、 根据权利要求 2所述的装置, 其中, 所述驱动器为信号放大器或信号再生器。 、 根据权利要求 2所述的装置, 其中, 所述驱动器的至少一个硬件配置管脚连接 有上拉电阻或下拉电阻。 、 根据权利要求 1所述的装置, 其中, 所述电接口的两线式串行总线 I2C接口设 置为接收待测设备的指令和数据;

所述装置还包括存储器, 所述存储器的总线接口与所述电接口的 I2C接口 连接, 设置为根据来自所述 I2C接口的所述指令和数据进行数据读写操作。 、 根据权利要求 1所述的装置, 其中, 所述电接口的全部接地管脚短接。 、 根据权利要求 1或 7所述的装置, 其中, 所述电接口的低速管脚 ModPrsl管脚 与所述电接口的接地管脚连接, 所述电接口的其它低速管脚悬空。 、 根据权利要求 1所述的装置, 其中, 所述电接口的全部电源管脚短接。

Description:
测试用四通道小型可插拔环回装置

技术领域 本发明涉及光通信系统, 具体地, 涉及一种测试用四通道小型可插拔环回装置。 背景技术 四通道小型可插拔 (Quad Small Form-factor Pluggable, 简称为 QSFP) 光模块是 为了满足市场对更高密度的高速可插拔解决方 案的需求而提出的一种技术规格, 其宗 旨是界定一种高密度的 4通道全双工的可插拔的光收发接口, 这种光收发接口的传输 速率可达到 40Gbps。 QSFP光模块由电接口、 光接收器和光发送激光器等装置构成, 其中, 电接口包括位于接口卡顶面的管脚阵列 (PIN20~PIN38) 和位于接口卡底面的 管脚阵列(PIN1~PIN19), QSFP光模块的电接口的管脚的定义如下表 1所示, 电接口 的具体结构如图 1所示。 表 1

从表 1及图 1可知, QSFP光模块的电接口包括 4路输出管脚 (即差分信号管脚: RX1N和 RX1P、 RX2N和 RX2P、 RX3N和 RX3P、 RX4N和 RX4P)、 4路输入管脚(即 差分信号管脚: TX1N禾 B TX1P、 TX2N禾 B TX2P、 TX3N禾 B TX3P、 ΤΧ4Ν和 ΤΧ4Ρ)、 低速管脚 (ModSelL、 ResetL、 LpMode、 IntL和 ModPrsL )、 两线式串行总线 (I2C, INTR-lntegrated Circuit) 接口 (SCL和 SDA)、 以及工作接地管脚 (GND) 和电源管 脚 (VccTx、 VccR 和 Vccl)。 通信设备在出厂前都会进行各种测试以满足质 量要求。 测试中包括常温测试和高 温老化测试。 在常温测试中, 图 2是相关技术中 QSFP光模块的电接口管脚的排列示意图, 如 图 2所示, 测试过程中, 会对系统通信设备整机在常温中的工作状态进 行测试。 测试 过程中, 系统通信设备 21整机上连接有作为测试辅助器件的 QSFP光模块 22和光纤 23等外部材料, QSFP光模块 22将系统通信设备 21的芯片 211发出的电信号转换为 光信号, 光信号经过与 QSFP光模块 22相连接的光纤 23环回到 QSFP光模块 22中, QSFP光模块 22对环回后的光信号进行转换得到电信号, 将该电信号发送给系统通信 设备 21的芯片 211, 完成在常温测试下对系统通信设备 21的信号传输。 QSFP光模块 22作为测试辅助器件, 经过长时间多次插拔后会造成 QSFP光模块 22和光纤 23等外 部材料的损坏。 常规的高温老化测试是把常温测试设备放到高 温环境下进行 12 小时或者更长时 间的测试, QSFP光模块 22和光纤 23对信号传输的处理与常温测试中情况类似。 高 温老化测试中多次插拔同样容易对 QSFP光模块造成损害。 并且, QSFP光模块 22出 厂前已经进行过高温老化测试, 而在设备的高温老化测试中, QSFP光模块 22作为测 试辅助器件会反复随不同的设备进行高温老化 测试,这就导致 QSFP光模块 22的过度 老化、 寿命缩短以及故障率增高。 可见, 现有的设备测试容易对 QSFP光模块造成损坏、 降低使用寿命。 发明内容 有鉴于此, 本发明实施例提供了一种测试用四通道小型可 插拔环回装置, 用以解 决现有的设备测试容易对 QSFP光模块造成损坏、 降低使用寿命的问题。 本发明实施例技术方案如下: 根据本发明实施例的一个方面, 提供了一种测试用 QSFP环回装置, 包括: 电接 口, 信号驱动单元; 所述电接口, 设置为连接待测设备, 所述电接口接收来自待测设 备的测试信号, 并将来自所述信号驱动单元的环回信号发送给 所述待测设备; 所述信 号驱动单元, 设置为对来自所述电接口的所述测试信号整形 放大得到所述环回信号。 本发明实施例通过设置一种 QSFP环回装置, 该环回装置中包括电接口和信号驱 动单元, 电接口与待测设备相连接、 接收来自待测设备的电信号即测试信号, 信号驱 动单元对电接口接收到的测试信号进行整形放 大处理得到电信号的环回信号, 电接口 将环回信号发送给待测设备,从而该 QSFP环回装置能够在设备测试过程中替代 QSFP 光模块和光纤进行信号传输, 能够避免 QSFP光模块在设备测试过程中被反复插拔造 成损坏, 以及避免在设备的高温老化测试中进行不必要 的老化测试而降低使用寿命, 从而能够解决现有技术中设备测试容易对 QSFP光模块造成损坏、 降低使用寿命的问 题。 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中 阐述, 并且, 部分地从说明书中变 得显而易见, 或者通过实施本发明而了解。 本发明的目的和其他优点可通过在所写的 说明书、 权利要求书、 以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 附图说明 图 1是相关技术中 QSFP光模块的电接口管脚的排列示意图; 图 2是相关技术中进行设备测试的示意图; 图 3是根据本发明实施例的一种测试用 QSFP环回装置的结构框图; 图 4为图 3所示装置的测试应用示意图; 以及 图 5为图 3所示装置的优选结构框图。 具体实施方式 以下结合附图对本发明的实施例进行说明, 应当理解, 此处所描述的实施例仅用 于说明和解释本发明, 并不用于限定本发明。 本发明实施例针对现有技术中对设备进行测试 时容易对 QSFP光模块造成损坏以 及降低使用寿命的问题, 提出了一种测试用 QSFP环回装置, 用以在设备测试过程中 替代 QSFP光模块进行测试, 从而能够解决现有技术中的上述问题。 图 3是根据本发明实施例的一种测试用 QSFP环回装置的结构框图,如图 3所示, 该装置包括: 电接口 31, 信号驱动单元 32; 电接口 31, 设置为连接待测设备, 电接口 31接收来自待测设备的测试信号, 并 将来自信号驱动单元 32的环回信号发送给待测设备; 信号驱动单元 32, 设置为对来自电接口测试信号整形放大得到环 回信号。 图 4示出了图 3所示装置的测试应用示意图, 如图 4所示, 本发明实施例提供的 测试用 QSFP环回装置 3在进行设备测试时, 代替现有技术中的 QSFP光模块以及光 纤等辅助装置, 直接与作为待测设备的系统通信设备 21进行连接, 在测试过程中, 电 接口 31接收来自系统通信设备 21的芯片 211的电信号即测试信号, 信号驱动单元 32 对来自电接口 31测试信号整形放大得到电信号的环回信号, 电接口 31将来自信号驱 动单元 32的环回信号发送给系统通信设备 21的芯片 211, 能够实现对待测设备的信 号传输, 能够避免现有技术中 QSFP光模块在设备测试过程中被反复插拔造成 坏, 以及避免在设备的高温老化测试中进行不必要 的老化测试而降低使用寿命, 从而能够 解决现有技术中设备测试容易对 QSFP光模块造成损坏、 降低使用寿命的问题。 图 5中示出了图 3所示装置的优选结构框图, 如图 5所示, 在该优选结构中, 电 接口 31为标准的 38管脚的 QSFP光模块电接口, 信号驱动单元 32包括四个驱动器 (Driver) 321、 322、 323、 324, 每个驱动器连接电接口 31的一路输入管脚和一路输 出管脚, 驱动器用于对来自相连接的输入管脚的测试信 号整形放大得到环回信号, 将 环回信号输出到相连接的输出管脚。例如, 电接口 31包括 4路输入管脚和 4路输出管 脚,对于该装置来说, 4路输出管脚包括差分信号管脚: RX1N和 RX1P、RX2N和 RX2P、 RX3N和 RX3P、 RX4N和 RX4P, 4路输入管脚包括差分信号管脚: TX1N和 TX1P、 ΤΧ2Ν和 ΤΧ2Ρ、 ΤΧ3Ν和 ΤΧ3Ρ、 ΤΧ4Ν和 ΤΧ4Ρ, 驱动器 321连接输出管脚 RX1N和 RX1P以及输入管脚 TX1N和 ΤΧ1Ρ,驱动器 322连接输出管脚 RX2N和 RX2P以及输 入管脚 ΤΧ2Ν和 ΤΧ2Ρ,驱动器 323连接输出管脚 RX3N和 RX3P以及输入管脚 ΤΧ3Ν 禾 Β ΤΧ3Ρ, 驱动器 324连接输出管脚 RX4N和 RX4P以及输入管脚 ΤΧ4Ν和 ΤΧ4Ρ。 在输入管脚与驱动器之间以及输出管脚与驱动 器之间均连接有耦合电容, 耦合电 容起到隔直流的作用; 优选地, 输入管脚 TX1N和 TX1P与驱动器 321之间分别连接 有耦合电容 Cl、 C2, 驱动器 321与输出管脚 RX1N和 RX1P之间分别连接有耦合电 容 C9、 C10; 输入管脚 TX2N和 TX2P与驱动器 322之间分别连接有耦合电容 C3、 C4, 驱动器 322与输出管脚 RX2N和 RX2P之间分别连接有耦合电容 Cll、 C12; 输 入管脚 TX3N和 TX3P与驱动器 323之间分别连接有耦合电容 C5、 C6, 驱动器 323 与输出管脚 RX3N和 RX3P之间分别连接有耦合电容 C13、 C14; 输入管脚 TX4N和 TX4P与驱动器 324之间分别连接有耦合电容 C7、 C8, 驱动器 324与输出管脚 RX4N 和 RX4P之间分别连接有耦合电容 C15、 C16。 在实际应用中, 耦合电容可以是 0402 封装的 O.luf的耦合电容。 优选地, 驱动器 321、 322、 323、 324可以是信号放大器 (Repeater) 或信号再生 器 (Retimer), 信号放大器或信号再生器内部可以具有单通道 、 双通道或者是四通道 的传输通道。为了电路实现简单, 驱动器 321、 322、 323、 324可以采取硬件配置方式, 在每个驱动器的至少一个硬件配置管脚上连接 上拉电阻或下拉电阻, 实现对测试信号 整形放大处理中的以下参数的设定: 去加重、 均衡、 摆幅等, 具体的参数值可根据实 际的待测设备的测试信号而确定。 在实际应用中, 驱动器可以选择四通道器件 MAX3997, 该四通道器件 MAX3997具有四个驱动器, 可分别对应驱动器 321、 322、 323、 324, 则如图 5所示的装置中只需要配置一片 MAX3997即可, 并且在印刷电路 板 (PCB) 上焊接 MAX3997硬件配置管脚的上拉电阻或下拉电阻, 实现去加重、 均 衡和 /或摆幅参数的设置。例如, 通过对 MAX3997的第 38管脚(PIN38该管脚实现均 衡参数 EQ1的设置) 和第 39管脚 (PIN39, 该管脚实现均衡参数 EQ2的设置) 焊接 上拉电阻或下拉电阻实现均衡参数的设置, MAX3997 工作在线性 (linear) 模式时, 将 PIN39焊接下拉电阻(即 EQ2为低电平)、 PIN38焊接下拉电阻(即 EQ1为低电平), 则均衡值 EQ=3.3dB ; 如果将 PIN39焊接下拉电阻(即 EQ2低电平)、 PIN38焊接上拉 电阻(即 EQ1为高电平), 则均衡值 EQ=7.2dB; 如果将 PIN39焊接上拉电阻(即 EQ2 为高电平)、 PIN38焊接下拉电阻(即 EQ1为低电平), 则均衡值 EQ=9.5dB ; 将 PIN39 禾 B PIN38 均焊接上拉电阻 (即 EQ1 禾 B EQ2 均为高电平), 均衡值 EQ=12.2dB; 当 MAX3997工作在限制(limiting)模式时,将 PIN39焊接下拉电阻(即 EQ2为低电平)、 PIN38焊接下拉电阻 (即 EQ1为低电平), 则均衡值 EQ=3dB; 如果将 PIN39焊接下 拉电阻(即 EQ2低电平)、 PIN38焊接上拉电阻(即 EQ1为高电平),则均衡值 EQ=9dB ; 如果将 PIN39焊接上拉电阻 (即 EQ2为高电平)、 PIN38焊接下拉电阻 (即 EQ1为低 电平), 则均衡值 EQ=14dB; 将 PIN39和 PIN38均焊接上拉电阻 (即 EQ1和 EQ2均 为高电平), 均衡值 EQ=18dB。 当然, 在具体实现的过程中, 也可以选择其它器件实 现信号整形放大的功能。 以上说明了对电接口 31的接收管脚和发送管脚与驱动器的具体连接 以及对驱动 器连接上拉电阻或下拉电阻实现参数设定的情 况,下面对于电接口 31中的其它管脚进 行说明。 对于电接口 31的 I2C接口,该接口的 SCL管脚和 SDA管脚接收待测设备的指令 和数据, 并将接收到的指令和数据发送给存储器(EEPROM ) 33, 存储器 33通过总线 接口接收来自 I2C接口的指令和数据, 根据该指令和数据进行数据读写操作, 当数据 读写操作成功时, 表明 I2C接口工作正常。 对于电接口 31的接地管脚 GND, 可以将全部接地管脚短接, 以简化电路。 电接 口 31的全部电源管脚 VccTx、 VccRx和 Vccl也可以进行短接, 以简化电路。 对于电接口 31的低速管脚, ModPrsl管脚与电接口 31 的接地管脚连接, 其它低 速管脚 ModSelL、 ResetL、 LpMode和 IntL均悬空, 悬空的管脚不参与信号传输。 图 5为图 3所示装置的优选结构框图, 如图 5所示, 该装置在设备的常温测试或 高温老化测试中, 可以直接与待测设备的光口板上, 待测设备发送电信号的 PBRS数 据包 (或者其它类型的数据包), PBRS数据包经过该装置环回后以电信号的 PBRS数 据包送回到待测设备中。 图 5为图 3所示装置的优选结构框图, 如图 5所示, 该装置 采用电容和高速驱动器完成信号的环回, 内部省去了价格昂贵的光接收器和光发送激 光器等, 能够显著地降低设备成本; 在常温测试和高温老化过程中, 直接使用如图 5 所示的装置, 能够替代 QSFP光模块和光纤等辅助设备实现对待测设备 信号传输, 操作方便, 可靠性高, 方便测试人员操作使用, 从而能够避免多次插拔对 QSFP光模 块造成的损害; 并且在高温老化测试过程中, 使用如图 5所示的装置替换 QSFP光模 块, 能够防止 QSFP光模块的过度老化, 从而能够提高 QSFP光模块的使用寿命, 节 约成本。 显然, 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动 和变型而不脱离本发明的精 神和范围。 这样, 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要求及其等同技术的 范围之内, 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。