专利名称：光通信模块、usb线缆及其数据传送的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种USB线缆，尤其涉及一种光通信模块及具有该光通信模块的USB 线缆，以及一种光通信模块的数据传送的处理方法。
背景技术：
当前，人们对计算机和外围设备之间的快速数据传送和高密度配线的要求越来越高。同时，多功能的USB通常用来连接计算机和外围设备以实现数据传送。一种传统的USB线缆(USB 2. 0或3. 0规范)采用电缆连接和传送信号(下文称为“USB电缆”)。传统地，该USB电缆用双绞线制成，从而降低来自环境噪声源的电磁干扰 (electromagnetic interference,EMI)和邻近线之间的串扰。然而，双绞线具有不同的电线长度，因此会带来差分信号的信号延滞，从而增加抖动，进而降低信号质量和传输带宽。 再且，信号衰减会限制传输长度。作为电USB线缆的替代，近年发展的USB光缆通过采用光波导来传送光信号。在 USB光缆中，例如，在连接计算机和外围设备之间的总线连接其采用光连接，而不是电连接。虽然该种USB光缆相较USB电缆可获得一个较高的传输数据和较长的传输距离， 但是能耗问题显得突出。为保证快速数据传输，传统的USB光缆不论其是否在工作状态或空闲状态，总是处于高速状态。因此，其功耗十分高，能源造成浪费，从而违背当前的实际需求。因此，亟待一种改进的光通信模块和USB线缆以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种光通信模块，其适用于不同类型的连接设备的数据传送，其能够功率自管理从而节能，并实现数据高速传送和长距离传送。本发明的另一目的在于提供一种USB线缆，其适用于不同类型USB规范的连接设备的数据传送，其功率自管理从而节能，并实现数据高速传送和长距离传送。本发明的另一目的在于提供一种光通信模块的数据传送的处理方法，其功率自管理从而节能，并实现数据高速传送和长距离传送。为实现以上目的，本发明提供的光通信模块包括电接口、与至少两光纤连接的光接口以及分别与所述电接口和所述光接口连接的光模块，所述光模块包括光发射模块、光接收模块以及分别与所述光发射模块和所述光接收模块连接的控制电路。所述控制电路包括初始化模式，用于将USB 3.0规范和USB 2. 0规范的数据通路上的终端电阻断开；第一模式，用于检测所述电接口连接的连接设备的类型，所述连接设备的类型为 USB 3. 0规范设备或USB 2. 0规范设备；第二模式，用于支持USB 3. 0规范的数据传送，所述第二模式包括A模式、B模式及检测单元，所述A模式和B模式具有不同的功耗和不同的可支持数据率，所述检测单元用于在所述第二模式运行期间检测USB 3. 0规范的数据通路上的数据通信的空闲状态，从而确定继续停留在A模式或自动进入B模式；以及第三模式，用于支持USB 2.0规范的数据传送。较佳地，在所述第一模式中，所述控制电路用于通过所述光纤发送并接收携带所述连接设备的类型的检测结果，确定进入所述第二模式或所述第三模式，并在进入相应的模式之前，连接USB 3.0规范或USB 2.0规范的数据通路上的终端电阻。较佳地，在所述第一模式中，当所述连接设备为一外围设备时，所述控制电路在进入相应的模式前，通过所述电接口发送复位信号至所述连接设备。较佳地，在所述第二模式运行中，所述控制电路用于检测所述连接设备的移除状态，发送并检测光复位信号，并在所述光复位信号被发送或接收后进入所述初始化模式。较佳地，在所述第三模式运行中，所述控制电路用于检测所述连接设备的移除状态，发送并检测光复位信号，并在所述光复位信号被发送或接收后进入所述初始化模式。较佳地，所述A模式支持的传输数据率的范围是20MegabitS per second (Mbps) 5Gigabits per second (Gbps)，所述B模式的功耗低于所述A模式的功耗， 所述B模式支持的最低传输数据率为20Mbps。更佳地，所述A模式的传输数据率的扩展范围是20Mbps 10(ibpS。 较佳地，所述电接口为USB接口，所述控制电路电连接于所述USB接口，所述光发射模块以及所述光接收模块分别连接于所述光接口。较佳地，所述光发射模块包括光发射电路以及与所述光发射电路连接的至少一第一光电子器件，所述光发射模块与所述光接口连接；所述光接收模块包括光接收电路以及与所述光接收电路连接的至少一第二光电子器件，所述光接收模块与所述光接口连接。较佳地，所述第一光电子器件为垂直腔表面发射激光二极管，所述第二光电子器件为正-本-负光电二极管。较佳地，所述光发射电路、所述光接收电路和所述控制电路以单片式集成电路的形式实现。根据本发明，还提供一种具有光通信模块的USB线缆，其包括具有至少两光纤的线缆组件以及两光通信模块，每一所述光通信模块分别与所述线缆组件的一端相连；所述光通信模块包括电接口、与至少两光纤连接的光接口以及分别与所述电接口和所述光接口连接的光模块，所述光模块包括光发射模块、光接收模块以及分别与所述光发射模块和所述光接收模块连接的控制电路。所述控制电路包括初始化模式，用于将USB 3.0规范和USB 2. 0规范的数据通路上的终端电阻断开；第一模式，用于检测所述电接口连接的连接设备的类型，所述连接设备的类型为 USB 3. 0规范设备或USB 2. 0规范设备；第二模式，用于支持USB 3. 0规范的数据传送，所述第二模式包括A模式、B模式及检测单元，所述A模式和B模式具有不同的功耗和不同的可支持数据率，所述检测单元用于在所述第二模式运行期间检测USB 3. 0规范的数据通路上的数据通信的空闲状态，从而确定继续停留在A模式或自动进入B模式；以及
第三模式，用于支持USB 2. 0规范的数据传送。根据本发明，还提供一种光通信模块数据传送的处理方法，其包括以下步骤(1)启动一光通信模块，所述光通信模块包括光发射模块、光接收模块及控制电路；(2)进入初始化模式，断开USB 3. 0规范和USB 2. 0规范的数据通路上的终端电阻；(3)进入第一模式并检测电接口连接的连接设备的类型，若所述连接设备为USB 3.0规范设备，则执行步骤G)，若所述连接设备为USB 2.0规范设备，则执行步骤(6)；(4)进入第二模式的A模式，所述第二模式支持USB 3. 0规范的数据传送；(5)在第二模式运行期间检测USB 3. 0规范的数据通路上的数据通信的空闲状态，从而确定停留在A模式或自动进入第二模式的B模式；(6)进入第三模式，所述第三模式支持USB 2. 0规范的数据传送。较佳地，在步骤(3)中还包括发送并接收携带所述连接设备的类型的检测结果； 确定进入所述第二模式或所述第三模式；当所述连接设备为一外围设备时，通过所述电接口发送复位信号至所述连接设备；在进入相应的模式之前，连接USB 3.0规范或USB 2.0规范的数据通路上的终端电阻。较佳地，在所述第二模式或所述第三模式的运行期间，还包括检测所述连接设备的移除状态；发送并检测光复位信号；当所述光复位信号被发送或接收后跳入所述初始化模式。较佳地，所述电接口为USB接口。与现有技术相比，在USB 3. 0规范数据传输的第二模式中，本发明的控制电路能实时检测USB 3.0数据通路上的数据通信的空闲状态。在一预定时间中一旦检测到空闲状态，A模式会自动切换到B模式，该B模式比A模式的功耗低，但仍然能够支持低数据率的低频周期讯号(Low Frequency Periodic Signaling, LFPS)。另一方面，当检测到数据通信被恢复，则切换回A模式。同样地，当两边的光模块都连接USB 2.0规范设备时，控制电路会进入第三模式中运行。在第二模式和第三模式中，控制电路会检测连接设备的移除状态，从而将光模块复位以及跳出至初始化模式，从而准备下一次的设备连接。因此，在运行过程中，节约能量，降低功耗。同时，本发明将光通信模块嵌入至USB线缆中，其可实现数据高速传送和长距离传送。通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
图1为本发明USB线缆的一个实施例的结构框图。图加为图1所示的USB线缆的详细结构框图，其展示了 USB 3. 0数据通路和USB 2. 0数据通路上采用纯光纤传输的实施例。图2b为图1所示的USB线缆的详细结构框图，其展示了采用铜线连接电源总线和接地端的实施例。图3为图1所示的USB线缆的立体图。
图4为图3所示的USB线缆的详细的截面图。图5为本发明的光通信模块的一个实施例的各个模式的简易流程图。图6a为图5中第一模式对USB 3. 0和USB 2. 0规范设备检测的处理流程图。图6b为图5中第一模式仅对USB 3. 0规范设备检测的处理流程图。图7为图5中第二模式的处理流程图。图8为图5中第三模式的处理流程图。
具体实施例方式下面将参考附图阐述本发明几个不同的最佳实施例，其中不同图中相同的标号代表相同的部件。如上所述，本发明的实质在于提供一种光通信模块和具有该光通信模块的 USB线缆，其可提供功率自管理从而节能，并实现数据高速传送和长距离传送。该光通信模块在不同的工作模式中通过利用功率自管理设置来降低功耗。图1为本发明USB线缆的一个实施例的结构框图。如图1-4所示，该USB线缆1 包括在内嵌有第一光模块20的第一 USB主体10、内嵌有第二光模块20，的第二 USB主体 10’以及连接在两者之间的线缆组件30。具体地，该第一、第二 USB主体10，10’采用标准 USB接口，其包括分别与第一、第二光模块20、20，连接的第一 USB接口 101、第二 USB接口 101，。该第一、第二光接口 102、102，分别与第一、第二光模块20、20，相连。该第一光接口 102、第一光模块20和第一 USB接口 101组成第一光通信模块；同样地，该第二光接口 102，、 第二光模块20，和第二 USB接口 101，组成第二光通信模块。第一光接口 102通过光纤301 与第二光接口 102，连接。第一 USB接口 101和第二 USB接口 101，均可用作与主机，如个人计算机相连的上游端口，也可用作与外部设备，如网络集线器相连的下游端口。在本发明的构思下，该USB线缆1对USB 2. 0规范和USB 3. 0规范兼容，S卩，第一 USB接口 101和第二 USB接口 101，可连接USB 2. 0规范设备或USB 3. 0规范设备。如图加和213所示，该第一USB接口 101包括与第一光模块20相连的第一USB 3.0 数据通路110及第一 USB 2.0数据通路120。同样地，第二 USB接口 101，包括与第二光模块20，相连的第二 USB 3.0数据通路110，及第二 USB 2. 0数据通路120，。第一 USB接口 101的电源总线130和接地端140与第一光模块20相连，同样地，第二 USB接口 101，的电源总线130’和接地端140’与第二光模块20’相连。如图2b所示，在需要从连接在第一 USB接口 101的下游端口(如主机或集线器) 传送电源到连接在第二 USB接口 101’的上游端口(如集线器或设备)提供时，电源总线 130、130’通过铜线302连接在一起，接地端140、140’同样通过铜线302连接在一起。更具体地，该第一、第二 USB 3.0数据通路110、110’适用于与具有USB 3.0接口、 包括发射单元和接收单元的主机、集线器或设备相连，或与可支持高达10(ibpS数据率的其他规范设备相连。该第一、第二 USB 2.0数据通路120、120’同样可与主机、集线器或设备的D+/D-端口相连，其包括支持USB 2. 0规范的发射单元和接收单元。在本发明的构思下，第一光模块20包括第一光发射模块201、第一光接收模块202 及第一控制电路203。具体地，该第一光发射模块201包括光发射电路，其与一光电子器件， 通常是垂直腔表面发射激光器(Vertical-CavitySurface-Emitting Laser, VCSEL)相连。 该第一光接收模块202包括光接收电路，其与光电子器件，通常是正-本-负光电二极管(Positive-intrinsic-negativ印hotodiode，PIN 光电二极管)。该第一控制电路 203 与第一 USB接口 101相连用于驱动第一光发射模块201和第一光接收模块202。同样地，第二光模块20，包括第二光发射模块201，、第二光接收模块202，及第二控制电路203，。该第二控制电路203，与第二 USB接口 101，相连用于驱动第二光发射模块201，和第二光接收模块 202，。该第一、第二控制电路203、203，、第一、第二光发射模块201、201，的光发射电路和第一、第二光接收模块202、202’的光接收电路以单片式集成电路的形式实现。具体地，该第一控制电路203与第一 USB 3. 0数据通路110及第一 USB 2. 0数据通路120连接，而第二控制电路203’与第二 USB 3.0数据通路110’及第二 USB 2. 0数据通路120’连接。当该USB线缆1运行时，第一 USB接口 101与主机或集线器，如个人计算机的下游端口相连。首先，由第一控制电路203接收的电信号通过与第一光接口 102相连的第一光发射模块201转换成光信号，光信号将通过光纤301传送到第二光接口 102’，进而到达第二光模块20’。第二光接收模块202’接收该光信号并将其转换成电信号，继而将该电信号通过第二 USB接口 101’发射到集线器或设备(如网络集线器或外部硬盘)的上游端口。至此，数据能够在两设备之间传送。现对本发明的光模块的优选实施例进行描述。在本发明的构思下，光模块20和 20’能按照不同的使用和工作状态进行功率自管理，从而节能。由于第一光模块20和第二光模块20’类似，因此在此只对第一光模块20进行描述。如图5-6所示，该第一光模块20包括4种模式，分别为初始化模式220、第一模式 230、第二模式240及第三模式250。其中，初始化模式220用于将USB 3. 0和USB 2. 0规范的数据通路上的终端电阻断开；第一模式230用于检测与第一 USB接口 101连接的连接设备的类型，并发出一个检测结果。在本实施例中，第二模式240适用于USB 3. 0规范设备，其具有两个子模式，分别为A模式241和B模式M2。具体地，A模式241可支持在USB 3. 0规范下的最低和最高数据速率传输，但不限于此。B模式242是第二模式240下的最低功率模式。具体地，在预定时间内若在第一 USB 3.0数据通路110中检测到数据通信处于空闲状态时，则会自动进入 B模式M2。可以理解的是，虽然第二模式MO中的B模式M2的功耗比A模式241低，但其仍旧适用于USB 3. 0规范下最低数据率为20Mbps的LFPS。而第三模式250则适用于USB 2. 0规范的数据传输。上述的各种模式通过检测第一 USB接口 101上的连接设备的类型并自动检测数据通信而进行选择运行。具体地，当USB 3.0规范设备连接在USB线缆1两端的USB接口上时，则进入第二模式MO中的A模式M1，控制电路中的检测单元将在预定的时间内检测数据通信的空闲状态，若空闲，则自动进入B模式以节能。下文将对此进行详细描述。如图5所示，在第一光模块20启动210后，第一控制电路203运行，此时初始化模式220工作，即，第一光模块20启动后即时进入初始化模式220。具体地，该初始化模式220 允许第一控制电路203执行必要的集成电路初始化。该第一控制电路203断开USB 3. 0数据通路110的SSTX+/SSTX-端口和USB 2. 0数据通路120的D+/D-端口的终端电阻，从而确保连接的主机、集线器或设备在被检测到及在第一光模块20和第二光模块20’之间完成握手信号之前，不会觉察到第一控制电路203的存在。此外，在本发明中，在第二模式MO和第三模式250运行期间当检测到连接设备被移除时，也会进入初始化模式220。当初始化程序完成后，如图6a所示，进入的下一个工作模式是第一模式230。如图6a所示，其展示了第一模式230对USB 3. 0和USB 2.0规范设备检测的处理流程图。如上所述，第一模式230包含对与第一、第二 USB接口 101、101，连接设备的类型进行检测的检测单元，并按照检测的结果执行不同的运行方式。如图6a所示，一旦进入该模式，则会执行以下步骤。步骤031)，检测是否有USB 3.0规范设备连接，并识别该USB 3. 0规范设备的类型。该USB 3.0规范设备可以是主机、集线器或外围设备。具体地，首先，光通信模块检测与USB 3. 0数据通路110连接之设备上SSRX+/SSRX-端口中Rx终端电阻是否存在，若存在，连接设备被识别为主机或集线器，则跳到步骤(234A)；否则，将在USB 2.0数据通路 120上的D+/D-端口上发送电复位信号并再次检测Rx终端电阻。若在发送复位信号后检测到Rx终端电阻，连接设备则被识别为外围设备，并跳到步骤(234A)；否则，确定没有USB 3. 0设备被检测到，继而执行步骤(232)。步骤032)，检测是否有USB 2.0规范设备连接，若有，执行步骤033)，否则，执行步骤(231)。步骤(233)，识别USB 2. 0规范设备的速度。具体地，识别USB 2. 0规范设备的数据传输速度，其分为高速、全速和低速。此外，在此步骤亦对USB 2.0规范设备的职能(上游或下游端口)进行识别。继而，执行步骤(234A)。步骤(234A)，连续发送光ping信号到第二光模块20’。步骤Q34B)，确定该光ping信号是否从第二光模块20’处被接收，若是，则执行步骤(235)，否则，跳到步骤(234A)。步骤(23 ，发送连接的USB设备的信息至第二光模块20’。步骤036)，从第二光模块20’接收同样的USB设备的信息。步骤037)，检测第一、第二 USB接口 101、101，上是否连接有USB 3. 0规范设备， 若是，执行步骤038)，否则，执行步骤039)。步骤038)，连接USB 3. 0数据通路110的SSTX+/SSTX-端口上的终端电阻，继而， 执行步骤038A)。步骤Q38A)，检测该USB 3. 0规范设备是否为外围设备，若是，执行步骤038B)， 否则，进入第二模式对0。步骤(238B)，在USB 2. 0数据通路120的D+/D-端口上发送复位信号至连接设备； 至此，流程进入第二模式对0。步骤039)，根据在第一、第二 USB接口 101、101，上检测到的连接设备的类型(高速/全速/低速)和各自的职能(上游或下游端口)连接USB 2. 0数据通路120的D+/ D-端口上的上拉电阻或下拉电阻。步骤(239A)，检测该USB 2. 0规范设备是否为外围设备，若是，执行步骤039B)， 否则，进入第三模式250。步骤(239B)，在USB 2. 0数据通路120的D+/D-端口上发送复位信号至连接设备； 至此，流程进入第三模式250。
此外，对于只要求USB 3. 0规范设备运行的应用中，本发明对图6a所示的实施例进行修改，如图6b所示。如图6b所示，其展示了仅对USB 3.0规范设备检测的处理流程图。更具体地，涉及USB 2. 0规范设备的步骤232、233、237、239、239A、239B被省略，而执行以下步骤。步骤031)，检测是否有USB 3.0规范设备连接，并识别该USB 3. 0规范设备的类型。该USB 3.0规范设备可以是主机、集线器或外围设备。具体地，首先，光通信模块检测与USB 3. 0数据通路110连接之设备上SSRX+/SSRX-端口中Rx终端电阻是否存在，若存在，连接设备被识别为主机或集线器，则跳到步骤034A)；否则，将在USB 2.0数据通路 120上的D+/D-端口上发送电复位信号并再次检测Rx终端电阻。若在发送复位信号后检测到Rx终端电阻，连接设备则被识别为外围设备，并跳到步骤(234A)；否则，循环本次步骤 (231)。步骤(234A)，连续发送光ping信号到第二光模块20，。步骤Q34B)，确定该光ping信号是否从第二光模块20’处被接收，若是，则执行步骤(235)，否则，跳到步骤(234A)。步骤(23 ，发送连接的USB设备的信息至第二光模块20’。步骤036)，从第二光模块20’接收同样的USB设备的信息。步骤038)，连接USB 3.0数据通路110的SSTX+/SSTX-端口上的终端电阻，继而， 执行步骤038A)。步骤Q38A)，检测该USB 3. 0规范设备是否为外围设备，若是，执行步骤038B)， 否则，进入第二模式对0。步骤(238B)，在USB 2. 0数据通路120的D+/D-端口上发送复位信号至连接设备； 至此，流程进入第二模式对0。图7展示了第二模式240的处理流程，第二模式240支持较宽范围的数据率传输， 该范围是20Mbps 10(ibpS。如上所述，该第二模式240包括A模式241及B模式M2。具体地，A模式241在USB 3. 0规范下支持从LFPS到最高的速率传输，即20Mbps 10(ibps， 而B模式M2的功耗比A模式241低，其在USB3. 0规范下支持LFPS的数据速率传输。当从第一模式230进入第二模式MO时，USB线缆1会首先进入A模式M1，并执行图7所示的步骤。步骤( ，检测USB接口的数据通信是否空闲。具体地，检测USB接口的SSTX+/ SSTX-和SSRX+/SSRX-端口上的数据通信是否空闲，若是，执行步骤044)，否则，继续本步骤(243)。步骤(M4)，设置一定时器开始计时。步骤(M5A)，检测连接设备是否从第一或第二 USB接口 101、101，上移除，若是，跳到步骤(M9C)，否则，执行步骤(245B) 0步骤Q45B)，检测光复位信号是否被接收，若是，跳到初始化模式220以准备下一次连接建立之循环，否则，执行步骤045C)。步骤Q45C)，检测数据通信是否被恢复，若是，执行步骤(M7)，否则，执行步骤 (246)。
步骤046)，检测定时器是否超时，若是，进入B模式M2，否则，跳到步骤(M5A)。步骤047)，重设定时器并进入A模式Ml。具体地，在B模式M2中，将执行以下步骤。步骤(M8)，检测数据通信是否被恢复，若是，进入A模式M1，否则，执行步骤 (249A)。步骤(M9A)，检测连接设备是否从第一或第二 USB接口 101、101，上移除，若是，跳到步骤(M9C)，否则，执行步骤(249B) 0步骤(M9B)，检测光复位信号是否被接收，若是，跳到初始化模式220以准备下一次连接建立之循环，否则，保持在B模式M2。步骤Q49C)，发送光复位信号至第二光通信模块并进入初始化模式220。图8展示了支持USB 2. 0规范的第三模式250的详细处理过程。具体地，USB 2. 0 规范包括高速、全速和低速。如图8所示，执行以下步骤。步骤051)，在第一、第二 USB接口 101、101，之间保持数据信息传输。步骤(252A)，检测连接设备是否从第一或第二 USB接口 101、101，上移除，若是，跳到步骤(252C)，否则，执行步骤(2MB)。步骤(252B)，检测光复位信号是否被接收，若是，跳到初始化模式220以准备下一次连接建立之循环，否则，返回步骤051)。步骤(252C)，发送光复位信号至第二光通信模块并进入初始化模式220。综上所述，该USB线缆1具有4种工作模式，其可自动切换从而节能。具体地，初始化模式220断开USB 2.0和USB 3. 0数据通路的终端电阻，第一模式230用于检测连接在第一 USB接口 101和第二 USB接口 101，上的连接设备的类型，并发出检测结果，其会判断出USB 2.0规范设备或USB 3.0规范设备，从而进入相应的数据传送模式。当在USB 3.0 规范或其他规范下传输一个大数据，第二模式240能够达到超过10(ibpS的数据率。再且， 第二模式240分成A模式241和B模式M2，以通过限制B模式242的数据率进一步控制 USB线缆1的功耗。通过检测数据通信的空闲状态，A模式241能够自动切换到B模式M2， 由于B模式242具有较低的功耗，因此，在数据通信空闲时能够节能。第三模式250则支持 USB 2.0规范的数据传输。再且，由于使用光纤作为传输媒介，因此USB线缆1的传输距离比现有技术更远， 这将符合当前的长距离应用的需求。而且，使用光纤可降低电磁干扰并提高信号完整性，这克服了采用传统铜线所带来的问题。以上所揭露的仅为本发明的最佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
权利要求
1.一种光通信模块，包括电接口、与至少两光纤连接的光接口以及分别与所述电接口和所述光接口连接的光模块，所述光模块包括光发射模块、光接收模块以及分别与所述光发射模块和所述光接收模块连接的控制电路，其特征在于所述控制电路包括初始化模式，用于将USB 3. 0规范和USB 2. 0规范的数据通路上的终端电阻断开；第一模式，用于检测所述电接口连接的连接设备的类型，所述连接设备的类型为USB 3. 0规范设备或USB 2. 0规范设备；第二模式，用于支持USB 3.0规范的数据传送，所述第二模式包括A模式、B模式及检测单元，所述A模式和B模式具有不同的功耗和不同的可支持数据率，所述检测单元用于在所述第二模式运行期间检测USB 3. 0规范的数据通路上的数据通信的空闲状态，从而确定继续停留在A模式或自动进入B模式；以及第三模式，用于支持USB 2.0规范的数据传送。
2.如权利要求1所述的光通信模块，其特征在于在所述第一模式中，所述控制电路用于通过所述光纤发送并接收携带所述连接设备的类型的检测结果，确定进入所述第二模式或所述第三模式，并在进入相应的模式之前，连接USB3. 0规范或USB 2. 0规范的数据通路上的终端电阻。
3.如权利要求2所述的光通信模块，其特征在于在所述第一模式中，当所述连接设备为一外围设备时，所述控制电路在进入相应的模式前，通过所述电接口发送复位信号至所述连接设备。
4.如权利要求3所述的光通信模块，其特征在于在所述第二模式运行中，所述控制电路用于检测所述连接设备的移除状态，发送并检测光复位信号，并在所述光复位信号被发送或接收后进入所述初始化模式。
5.如权利要求3所述的光通信模块，其特征在于在所述第三模式运行中，所述控制电路用于检测所述连接设备的移除状态，发送并检测光复位信号，并在所述光复位信号被发送或接收后进入所述初始化模式。
6.如权利要求1所述的光通信模块，其特征在于所述A模式支持的传输数据率的范围是20Mbps 5(ibpS，所述B模式的功耗低于所述A模式的功耗，所述B模式支持的最低传输数据率为20Mbps。
7.如权利要求6所述的光通信模块，其特征在于所述A模式的传输数据率的扩展范围是 20Mbps IOGbps。
8.如权利要求1所述的光通信模块，其特征在于所述电接口为USB接口，所述控制电路电连接于所述USB接口，所述光发射模块以及所述光接收模块分别连接于所述光接口。
9.如权利要求1所述的光通信模块，其特征在于所述光发射模块包括光发射电路以及与所述光发射电路连接的至少一第一光电子器件，所述光发射模块与所述光接口连接； 所述光接收模块包括光接收电路以及与所述光接收电路连接的至少一第二光电子器件，所述光接收模块与所述光接口连接。
10.如权利要求9所述的光通信模块，其特征在于所述第一光电子器件为垂直腔表面发射激光二极管，所述第二光电子器件为正-本-负光电二极管。
11.如权利要求1所述的光通信模块，其特征在于所述光发射电路、所述光接收电路和所述控制电路以单片式集成电路的形式实现。
12.—种USB线缆，包括具有至少两光纤的线缆组件以及两光通信模块，每一所述光通信模块分别与所述线缆组件的一端相连；所述光通信模块包括电接口、与至少两光纤连接的光接口以及分别与所述电接口和所述光接口连接的光模块，所述光模块包括光发射模块、光接收模块以及分别与所述光发射模块和所述光接收模块连接的控制电路，其特征在于所述控制电路包括初始化模式，用于将USB 3.0规范或USB 2.0规范的数据通路上的终端电阻断开；第一模式，用于检测所述电接口连接的连接设备的类型，所述连接设备的类型为USB 3. 0规范设备或USB 2. 0规范设备；第二模式，用于支持USB 3. 0规范的数据传送，所述第二模式包括A模式、B模式及检测单元，所述A模式和B模式具有不同的功耗和不同的支持数据率，所述检测单元用于在所述第二模式运行期间检测USB 3. 0规范的数据通路上的数据通信的空闲状态，从而确定继续停留在A模式或自动进入B模式；以及第三模式，用于支持USB 2.0规范的数据传送。
13.如权利要求12所述的USB线缆，其特征在于在所述第一模式中，所述控制电路用于通过所述光纤发送并接收携带所述连接设备的类型的检测结果，确定进入所述第二模式或所述第三模式，并在进入相应的模式之前，启动USB 3.0规范或USB 2.0规范的数据通路上的终端电阻。
14.如权利要求13所述的USB线缆，其特征在于在所述第一模式中，当所述连接设备为一外围设备时，所述控制电路在进入相应的模式前，通过所述电接口发送复位信号至所述连接设备。
15.如权利要求14所述的USB线缆，其特征在于在所述第二模式运行中，所述控制电路用于检测所述连接设备的移除状态，发送并检测光复位信号，并在所述光复位信号被发送或接收后进入所述初始化模式。
16.如权利要求14所述的USB线缆，其特征在于在所述第三模式运行中，所述控制电路用于检测所述连接设备的移除状态，发送并检测光复位信号，并在所述光复位信号被发送或接收后进入所述初始化模式。
17.如权利要求12所述的USB线缆，其特征在于所述A模式支持的传输数据率的范围是20Mbps 5(ibpS，所述B模式的功耗低于所述A模式的功耗，所述B模式支持的最低传输数据率为20Mbps。
18.如权利要求17所述的USB线缆，其特征在于所述A模式的传输数据率的扩展范围是 20Mbps IOGbps。
19.如权利要求12所述的USB线缆，其特征在于所述电接口为USB接口，所述控制电路电连接于所述USB接口，所述光发射模块以及所述光接收模块分别连接于所述光接口。
20.如权利要求12所述的USB线缆，其特征在于所述光发射模块包括光发射电路以及与所述光发射电路连接的至少一第一光电子器件，所述光发射模块与所述光接口连接； 所述光接收模块包括光接收电路以及与所述光接收电路连接的至少一第二光电子器件，所述光接收模块与所述光接口连接。
21.如权利要求20所述的USB线缆，其特征在于所述第一光电子器件为垂直腔表面发射激光二极管，所述第二光电子器件为正-本-负光电二极管。
22.如权利要求12所述的USB线缆，其特征在于所述光通信模块的所述光接口分别与所述线缆组件相连。
23.如权利要求12所述的USB线缆，其特征在于所述线缆组件至少包括两铜线，所述铜线用于连接两所述电接口和两所述光通信模块之间的电源总线及接地端。
24.如权利要求12所述的USB线缆，其特征在于所述光发射电路、所述光接收电路和所述控制电路以单片式集成电路的形式实现。
25.一种光通信模块数据传送的处理方法，包括以下步骤(1)启动一光通信模块，所述光通信模块包括光发射模块、光接收模块及控制电路；(2)进入初始化模式，断开USB3. 0规范和USB 2. 0规范的数据通路上的终端电阻；(3)进入第一模式并检测电接口连接的连接设备的类型，若所述连接设备为USB3.0 规范设备，则执行步骤G)，若所述连接设备为USB 2.0规范设备，则执行步骤(6)；(4)进入第二模式的A模式，所述第二模式支持USB3. 0规范的数据传送；(5)在第二模式运行期间检测USB3.0规范的数据通路上的数据通信的空闲状态，从而确定停留在A模式或自动进入第二模式的B模式；(6)进入第三模式，所述第三模式支持USB2.0规范的数据传送。
26.如权利要求25所述的处理方法，其特征在于在步骤(3)中还包括以下步骤发送并接收携带所述连接设备的类型的检测结果；确定进入所述第二模式或所述第三模式；当所述连接设备为一外围设备时，通过所述电接口发送复位信号至所述连接设备；在进入相应的模式之前，连接USB 3.0规范或USB 2.0规范的数据通路上的终端电阻。
27.如权利要求25所述的处理方法，其特征在于在所述第二模式或所述第三模式的运行期间，还包括以下步骤检测所述连接设备的移除状态；发送并检测光复位信号；当所述光复位信号被发送或接收后跳入所述初始化模式。
28.如权利要求25所述的处理方法，其特征在于所述A模式支持的传输数据率的范围是20Mbps 5(ibpS，所述B模式的功耗低于所述A模式的功耗，所述B模式支持的最低传输数据率为20Mbps。
29.如权利要求观所述的处理方法，其特征在于所述A模式的传输数据率的扩展范围是 20Mbps IOGbps。
30.如权利要求25所述的处理方法，其特征在于所述电接口为USB接口。
全文摘要
本发明公开了一种光通信模块，其包括支持USB 3.0规范数据传输的第二模式，以及支持USB 2.0规范数据传输的第三模式。第二模式包括具有不同功耗和不同的可支持数据率的A模式、B模式以及检测单元，该检测单元用于在第二模式运行期间检测USB 3.0规范的数据通路的数据通信的空闲状态，进而决定停留在A模式或自动转换到B模式。本发明的控制电路可在不同模式下工作从而支持连接设备的不同工作状态和不同数据率的USB 2.0和USB 3.0规范设备，而且，其可实时检测数据通信从而自动转换模式，进而节省功耗。本发明还公开了一种USB线缆以及光通信模块数据传送的处理方法。
文档编号H04B10/12GK102315881SQ20111009325
公开日2012年1月11日 申请日期2011年4月1日 优先权日2010年7月9日
发明者林福明, 洪伟, 萧天恺, 黄国良 申请人:新科实业有限公司