一种SFP+模块接入方式优化方法与系统与流程

本发明涉及信号传输领域，特别是一种sfp+模块接入方式优化方法与系统。

背景技术：

sfp(smallform-factorpluggables，小型可插拔)模块可以简单理解为gbic(gigabitinterfaceconverter，千兆位接口转换器)的升级版本，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。sfp模块体积比gbic模块减少一半，可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量，gbic在设计上可以为热插拔使用。而sfp+模块相比sfp模块，采用标准封装，工作速率为10g，可以满足以太网10g的应用。

sfp+模块主要应用于网络交换机、路由器、服务器等各种千兆sfp+接口产品之间的小范围组网环境，由于传输距离较小的原因，所以大多用于水平布线和交换机互连。

sfp+模块在目前的网络布线中不常用到，但在某些特定环境下必不可少，例如某些情况下，现场环境要求使用rj45接口用网线连接，而设备网口却不够用，在这种情况下，就必须通过sfp+模块将sfp接口转接成为rj45接口。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种sfp+模块接入方式优化方法与系统，旨在解决现有sfp+模块连接方式中存在的信号过冲问题，实现信号链路的阻抗匹配，保证信号传输路径上阻抗一致性，避免信号过冲现象。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种sfp+模块接入方式优化方法，包括以下步骤：

s1、在mellanox芯片与sfp+芯片之间设置有带有限流电阻的阻抗匹配组件；

s2、提取信号链路拓扑结构；

s3、输入方波信号，获取信号波形；

s4、不断调整限流电阻的大小，重复步骤s2和s3，直至所述信号波形最优。

优选地，所述阻抗匹配组件还包括三极管、上拉电阻和电源。

优选地，所述阻抗匹配组件具体包括一对三极管、一个上拉电阻、一个限流电阻和三个电源；所述的mellanox芯片、sfp+芯片和阻抗匹配组件的连接关系具体为：所述一对三极管均为基极连接mellanox芯片，集电极连接电源，发射极连接限流电阻的一端，所述限流电阻的另一端分别连接上拉电阻的一端和sfp+芯片，所述上拉电阻的另一端连接电源。

优选地，所述拓扑结构具体为，从信号输入端到达三极管和限流电阻，然后依次经过高速线、过孔、高速线、过孔、高速线，到达信号输出端。

优选地，所述信号波形的优劣标准为：是否有信号过冲现象或者信号过冲幅值不大于10％。

本发明还提供了一种sfp+模块接入方式优化系统，包括：

信号链路设置模块，用于在mellanox芯片与sfp+芯片之间设置有带有限流电阻的阻抗匹配组件；

拓扑结构提取模块，用于提取信号链路拓扑结构；

信号波形获取模块，用于输入方波信号，获取信号波形；

限流电阻确定模块，用于不断调整限流电阻的大小，重新提取信号链路拓扑结构并获取信号波形，直至所述信号波形最优。

优选地，所述阻抗匹配组件还包括三极管、上拉电阻和电源。

优选地，所述阻抗匹配组件具体包括一对三极管、一个上拉电阻、一个限流电阻和三个电源；所述的mellanox芯片、sfp+芯片和阻抗匹配组件的连接关系具体为：所述一对三极管均为基极连接mellanox芯片，集电极连接电源，发射极连接限流电阻的一端，所述限流电阻的另一端分别连接上拉电阻的一端和sfp+芯片，所述上拉电阻的另一端连接电源。

优选地，所述拓扑结构具体为，从信号输入端到达三极管和限流电阻，然后依次经过高速线、过孔、高速线、过孔、高速线，到达信号输出端。

优选地，所述信号波形的优劣标准为：是否有信号过冲现象或者信号过冲幅值不大于10％。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

与现有技术相比，本发明通过对sfp+模块接入方式进行优化，在mellanox芯片后增设阻抗匹配器件，避免过冲信号的出现，匹配了信号链路的阻抗，提高了信号传输路径上阻抗的一致性，保证整条链路信号的稳定性和驱动性。并通过对限流电阻的不断调整，根据不同限流电阻对应的信号波形进行优劣分析，将最优波形下的限流电阻值作为最优限流电阻值，从而最大化保证信号传输质量。

附图说明

图1为一种现有的sfp+模块连入方式示意图；

图2为一种现有的sfp+模块连入方式系统拓扑结构示意图；

图3为一种现有的sfp+模块连入方式信号波形仿真图；

图4为本发明实施例中所提供的一种sfp+模块接入方式优化方法流程图；

图5为本发明实施例中所提供的一种优化后的sfp+模块连入方式示意图；

图6为本发明实施例中所提供的一种优化后的sfp+模块连入方式系统拓扑结构示意图；

图7为本发明实施例中所提供的一种sfp+模块接入方式优化系统结构框图；

图8为本发明实施例中所提供的另一种优化后的sfp+模块连入方式示意图；

图9为本发明实施例中所提供的另一种优化后的sfp+模块连入方式系统拓扑结构示意图；

图10为本发明实施例中所提供的另一种优化后的sfp+模块连入方式信号波形仿真图。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

下面结合附图对本发明实施例所提供的一种针对高速sfp+模块连接方式优化方法与系统进行详细说明。

图1示出了常规方法中根据经验以及sfp+模块厂商规定的连接方式，在此连接框架下，通过将芯片管脚中高速部分挖空以及在其他层敷地的方式，保持信号阻抗的一致性，从而减少高速信号的来回反射和信号损失。通过软件提取该走线方式的拓扑结构，可以得到如图2所示的系统拓扑结构，图中tx表示mellanox芯片，rx表示sfp+芯片，tl1、tl2、tl3分别代表高速线，v1、v2分别表示过孔。

通过tx端输入一个方波信号，然后在rx端接收信号，获取信号波形。该拓扑结构在输入一个方波的情况下，会出现信号过冲情况，这种过冲信号包含大量的高频信号分量，极大影响信号的质量，并且会对整个高速信号传输系统造成伤害。

如图3所示，在输入端输入一个脉冲信号后，输出端会出现三个过冲波形，在5ps的时候，过冲特征最明显，大约达到450mv左右，在10ps的时候，波峰降到390mv，超过幅值40％，会极大影响信号质量，触发信号的误操作，最整个信号链路造成极大的影响。在经历一段时间的震荡后，信号趋于平衡，在平衡以后由迎来下降沿，即52ps的时候，这一下降沿同样影响信号的质量，在52ps的时候，过冲特征最为明显，大约达到-100mv左右，超过幅值50％，而在60ps的时候渐渐恢复正常。而这些上升沿和下降沿都可能会引起电子元件的误操作，从而影响整个电子系统的正常工作。

本发明对sfp+模块的接入方式作了如下改进。

实施例1：

如图4所示，本发明实施例公开了一种针对高速sfp+模块连接方式优化方法，包括以下步骤：

s1、在mellanox芯片与sfp+芯片之间设置有带有限流电阻的阻抗匹配组件；

s2、提取信号链路拓扑结构；

s3、输入方波信号，获取信号波形；

s4、不断调整限流电阻的大小，重复步骤s2和s3，直至所述信号波形最优。

如图5所示，在mellanox芯片与sfp+芯片之间设置一个限流电阻r，在信号链路优化后，重新提取信号链路拓扑结构，如图6所示。通过不断调整限流电阻r的大小，分析不同限流电阻下的信号波形，通过确定最优波形即可确定限流电阻r的最优阻值。所述确定最优波形具体为判断是否有信号过冲现象或者信号过冲幅值不大于10％，无信号过冲现象或者信号过冲幅值不大于10％则波形为优。

本发明实施例通过对sfp+模块接入方式进行优化，在mellanox芯片后增设增设限流电阻，能有效减少信号过冲的现象，通过匹配信号链路的阻抗，提高了信号传输路径上阻抗的一致性。并通过对限流电阻的不断调整，根据不同限流电阻对应的信号波形进行优劣分析，将最优波形下的限流电阻值作为最优限流电阻值，从而最大化保证信号传输质量。

如图7所示，本发明实施例还公开了一种sfp+模块接入方式优化系统，包括：

信号链路设置模块，用于在mellanox芯片与sfp+芯片之间设置有带有限流电阻的阻抗匹配组件；

拓扑结构提取模块，用于提取信号链路拓扑结构；

信号波形获取模块，用于输入方波信号，获取信号波形；

限流电阻确定模块，用于不断调整限流电阻的大小，重新提取信号链路拓扑结构并获取信号波形，直至所述信号波形最优。

实施例2：

本发明实施例公开了一种针对高速sfp+模块连接方式优化方法，包括以下步骤：

s1、在mellanox芯片与sfp+芯片之间设置有带有限流电阻的阻抗匹配组件；

s2、提取信号链路拓扑结构；

s3、输入方波信号，获取信号波形；

s4、不断调整限流电阻的大小，重复步骤s2和s3，直至所述信号波形最优。

如图8所示，在mellanox芯片与sfp+芯片之间设置一对高速出线,在每条高速出线上设置带有限流电阻的阻抗匹配组件，所述阻抗匹配组件包括一对三极管、一个上拉电阻、一个限流电阻和三个电源，电源vdd、vss和vtt提供信号传输电路所需电压，保证整条链路信号的稳定性以及驱动性。

在信号链路优化后，重新提取信号链路拓扑结构，如图9所示。所述拓扑结构具体为，从信号输入端到达三极管和限流电阻，然后依次经过高速线、过孔、高速线、过孔、高速线，到达信号输出端。通过tx端输入一个方波信号，然后在rx端接收信号，获取信号波形。通过不断调整限流电阻rs1的大小，分析不同限流电阻下的信号波形，通过确定最优波形即可确定限流电阻rs1的最优阻值。所述确定最优波形具体为判断是否有信号过冲现象或者信号过冲幅值不大于10％，无信号过冲现象或者信号过冲幅值不大于10％则波形为优。

如图10所示，在波形最优的情况下，在输入端输入一个脉冲信号以后，输出端没有出现过冲波形，仅仅是延迟了5ps，没有经过震荡后信号直接趋于平衡，在平衡以后迎来下降沿，而这一下降沿出现了信号过冲，在54ps的时候，过冲最明显，大约达到-20mv左右，超过幅值5％，但这一幅值在信号允许的范围内，并不影响信号质量，最后信号趋于平衡。

本发明实施例通过对sfp+模块接入方式进行优化，在mellanox芯片后增设增设阻抗匹配器件，避免过冲信号的出现，匹配了信号链路的阻抗，提高了信号传输路径上阻抗的一致性，保证整条链路信号的稳定性和驱动性。并通过对限流电阻的不断调整，根据不同限流电阻对应的信号波形进行优劣分析，将最优波形下的限流电阻值作为最优限流电阻值，从而最大化保证信号传输质量。

本发明实施例还公开了一种sfp+模块接入方式优化系统，包括：

信号链路设置模块，用于在mellanox芯片与sfp+芯片之间设置有带有限流电阻的阻抗匹配组件；

所述阻抗匹配组件具体包括一对三极管、一个上拉电阻、一个限流电阻和三个电源；所述的mellanox芯片、sfp+芯片和阻抗匹配组件的连接关系具体为：所述一对三极管均为基极连接mellanox芯片，集电极连接电源，发射极连接限流电阻的一端，所述限流电阻的另一端分别连接上拉电阻的一端和sfp+芯片，所述上拉电阻的另一端连接电源。

拓扑结构提取模块，用于提取信号链路拓扑结构；

所述拓扑结构具体为，从信号输入端到达三极管和限流电阻，然后依次经过高速线、过孔、高速线、过孔、高速线，到达信号输出端。

信号波形获取模块，用于输入方波信号，获取信号波形；

限流电阻确定模块，用于不断调整限流电阻的大小，重新提取信号链路拓扑结构并获取信号波形，直至所述信号波形最优。

所述信号波形的优劣标准为：是否有信号过冲现象或者信号过冲幅值不大于10％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。