一種新型usb3.0有源光纜結構的制作方法
【專利摘要】一種新型USB3.0有源光纜結構，其光纜本體包括至少兩根光纖，光電轉換接頭內包括USB3.0光電轉換電路，USB3.0集線器和USB模式轉換電路，USB3.0光電轉換電路將兩根光纖傳輸的USB3.0信號接到上聯端口，USB3.0集線器包括至少兩個下聯端口，一個用于直接連接標USB3.0引腳，另一個連接USB模式轉換電路，USB模式轉換電路實現另一個下聯端口和對外的USB2.0引腳之間的USB信號模式轉換。本發明能夠兼容不同格式的USB接口，實現了在相同的光纜上USB3.0/2.0/1.1/1.0的傳輸。
【專利說明】一種新型USB3.0有源光纜結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及有源光纜(AOC: Active Optical Cable)領域,特別的,涉及一種新型的USB3.0有源光纜結構，該有源光纜也能傳輸USB2.0/USB1.1的數據，即能夠向下兼容USB2.0/USB1.1 設備。
【背景技術】
[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的光纜，而USB3.0有源光纜是一種采用USB3.0光電轉換電路的有源光纜。參見圖1，公開了【背景技術】中的USB3.0有源光纜的結構，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換接頭2,在每個所述光電轉換接頭內具有USB3.0光電轉換電路3，將標準USB3.0接口的發送(TX)信號從數字信號轉換為光信號，在其中一根光纖I上傳輸發送至對端，并將另一根光纖的接收(RX)信號從光信號轉換為數字信號，并發送給標準USB3.0接口，即TX和RX兩路光信號分別在兩根光纖5內傳輸。由于光信號在光纖內的衰減非常小，因此，有源光纜能夠大大的延長USB信號的傳輸距離。
[0003]但是，現有技術的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，發送和接收采用統一的物理媒介，即分開傳輸，在一對差分線上實現雙向傳輸，同時USB2.0的協議規范本身并不支持光傳輸,其數據編碼特性也不滿足光傳輸的要求，無法像USB3.0那樣，做光電轉換來實現在光纖上傳輸USB2.0數據，所以目前市場上所有USB3.0光電轉換電路都不能直接支持USB2.0。這樣導致的問題是對于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。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提出一種新型的USB3.0有源光纜結構，實現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，本發明采用以下技術方案:
[0006]一種新型USB3.0有源光纜結構，包括光纜本體，和光電轉換接頭，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換接頭，每個所述光電轉換接頭內包括USB3.0光電轉換電路，USB3.0集線器和USB模式轉換電路，
[0007]其中，所述USB3.0光電轉換電路分別連接所述兩根光纖和所述USB3.0集線器的上聯端口，用于將所述兩根光纖傳輸的USB3.0發送信號和接收信號接到所述上聯端口 ；
[0008]所述USB3.0集線器包括一個上聯端口和至少兩個下聯端口，其中一個下聯端口用于直接連接標準USB3.0接口的USB3.0引腳，另一個下聯端口連接所述USB模式轉換電路；
[0009]所述USB模式轉換電路包括對外連接端口和對內連接端口，所述對內引腳連接所述USB3.0集線器的所述另一個下聯端口，所述對外連接端口用于直接連接標準USB3.0接口中的USB2.0引腳，用于實現USB3.0信號和USB2.0信號的轉換。
[0010]優選地，所述光纜本體中還包括一對導線，一根為電源線，一根為地線，用于傳輸直流電源。
[0011 ] 優選地，在一端的所述光電轉換接頭內具有直流升壓電路，用于將直流低壓升壓到直流高壓并傳輸給導線，在另一端的光電轉換接頭內具有直流降壓電路，用于將接收的直流高壓轉換為所述直流低壓。
[0012]優選地，所述直流低壓為5V，所述直流高壓為12V。
[0013]優選地，所述USB3.0集線器為VL811HUB IC芯片。所述USB模式轉換電路為VT3503TT IC 芯片。
[0014]優選地，所述光電轉換接頭由本地供電。
[0015]優選地，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]優選地，所述USB3.0有源光纜結構在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規定的最大供電電流，30m-50m可以符合USB2.0spec規定的最大供電電流。
[0018]因此，本發明的有源光纜結構能夠兼容不同格式的USB接口，實現了在相同的光纜上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。節約了元件的數量，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是現有技術中只能傳輸USB3.0信號的USB3.0有源光纜的結構示意圖；
[0020]圖2是根據本發明的具體實施例的新型USB3.0有源光纜結構的示意圖；
[0021]圖3是根據本發明的具體實施例的新型USB3.0有源光纜結構傳輸USB3.0數據的數據流向示意圖；
[0022]圖4是根據本發明的具體實施例的新型USB3.0有源光纜結構傳輸USB2.0數據的數據流向示意圖；
[0023]圖5是根據本發明的另一個具體實施例的新型USB3.0有源光纜結構的示意圖。
[0024]圖中的附圖標記所分別指代的技術特征為:
[0025]1、光纖；2、光電轉換接頭；3、USB3.0光電轉換電路；4、USB3.0集線器(HUB) ;5、USB模式轉換電路；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]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。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明相關的部分而非全部結構。
[0027]在本發明中，下面各個實施例均采用“電路”的表述形式，但本領域技術人員應當明白，“電路”包括采用諸如IC的各種芯片的各種實現方式。
[0028]為了向下兼容USB2.0, USB3.0采用了 9針腳設計。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準備。USB3.0引入全雙工數據傳輸，5根線路中2根用來發送數據，2根用來接收數據，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并不支持全雙工數據傳輸。
[0029]根據標準的定義，參見表1，USB3.0的9根引腳定義如下。
[0030]表1USB3.0引腳定義
[0031]
【權利要求】
1.一種新型USB3.0有源光纜結構，其特征在于: 包括光纜本體，和光電轉換接頭，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換接頭，每個所述光電轉換接頭內包括USB3.0光電轉換電路，USB3.0集線器和USB模式轉換電路， 其中，所述USB3.0光電轉換電路分別連接所述兩根光纖和所述USB3.0集線器的上聯端口，用于將所述兩根光纖傳輸的USB3.0發送信號和接收信號接到所述上聯端口 ；所述USB3.0集線器包括一個上聯端口和至少兩個下聯端口，其中一個下聯端口用于直接連接標準USB3.0接口的USB3.0引腳，另一個下聯端口連接所述USB模式轉換電路；所述USB模式轉換電路包括對外連接端口和對內連接端口，所述對內引腳連接所述USB3.0集線器的所述另一個下聯端口，所述對外連接端口用于直接連接標準USB3.0接口中的USB2.0引腳，用于實現USB3.0信號和USB2.0信號的轉換。
2.根據權利要求1所述的新型USB3.0有源光纜結構，其特征在于: 所述光纜本體中還包括一對導線，一根為電源線，一根為地線，用于傳輸直流電源。
3.根據權利要求2所述的新型USB3.0有源光纜結構，其特征在于: 在一端的所述光電轉換接頭內具有直流升壓電路，用于將直流低壓升壓到直流高壓并傳輸給導線，在另一端的光電轉換接頭內具有直流降壓電路，用于將接收的直流高壓轉換為所述直流低壓。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的新型USB3.0有源光纜結構，其特征在于: 所述直流低壓為5V，所述直流高壓為12V。
5.根據權利要求4所述的新型USB3.0有源光纜結構，其特征在于: 所述USB3.0集線器為VL811HUB IC芯片。
6.根據權利要求4所述的新型USB3.0有源光纜結構，其特征在于: 所述USB模式轉換電路為VT3503TT IC芯片。
7.根據權利要求4所述的新型USB3.0有源光纜結構，其特征在于: 所述光電轉換接頭由本地供電。
8.根據權利要求4所述的新型USB3.0有源光纜結構，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.根據權利要求4所述的新型USB3.0有源光纜結構，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.根據權利要求4所述的新型USB3.0有源光纜結構，其特征在于: 所述USB3.0有源光纜結構在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 優先權日:2014年5月22日
【發明者】湯金寬, 周一環, 王群澤 申請人:長芯盛（武漢）科技有限公司