一种新型usb3.0有源光缆结构的制作方法
【专利摘要】一种新型USB3.0有源光缆结构，其光缆本体包括至少两根光纤，光电转换接头内包括USB3.0光电转换电路，USB3.0集线器和USB模式转换电路，USB3.0光电转换电路将两根光纤传输的USB3.0信号接到上联端口，USB3.0集线器包括至少两个下联端口，一个用于直接连接标USB3.0引脚，另一个连接USB模式转换电路，USB模式转换电路实现另一个下联端口和对外的USB2.0引脚之间的USB信号模式转换。本发明能够兼容不同格式的USB接口，实现了在相同的光缆上USB3.0/2.0/1.1/1.0的传输。
【专利说明】一种新型USB3.0有源光缆结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及有源光缆(AOC: Active Optical Cable)领域,特别的,涉及一种新型的USB3.0有源光缆结构，该有源光缆也能传输USB2.0/USB1.1的数据，即能够向下兼容USB2.0/USB1.1 设备。
【背景技术】
[0002]有源光缆(AOC:Active Optical Cable)是一种能够借助有源光器件进行光传输的光缆，而USB3.0有源光缆是一种采用USB3.0光电转换电路的有源光缆。参见图1，公开了【背景技术】中的USB3.0有源光缆的结构，该USB3.0有源光缆包括光缆本体，所述光缆本体包括至少两根光纤I，在光缆本体的两端各有一个光电转换接头2,在每个所述光电转换接头内具有USB3.0光电转换电路3，将标准USB3.0接口的发送(TX)信号从数字信号转换为光信号，在其中一根光纤I上传输发送至对端，并将另一根光纤的接收(RX)信号从光信号转换为数字信号，并发送给标准USB3.0接口，即TX和RX两路光信号分别在两根光纤5内传输。由于光信号在光纤内的衰减非常小，因此，有源光缆能够大大的延长USB信号的传输距离。
[0003]但是，现有技术的USB3.0有源光缆仅仅向外提供USB3.0的通道，也就是说只能传输USB3.0信号。这是因为，USB2.0为半双工信号，发送和接收采用统一的物理媒介，即分开传输，在一对差分线上实现双向传输，同时USB2.0的协议规范本身并不支持光传输,其数据编码特性也不满足光传输的要求，无法像USB3.0那样，做光电转换来实现在光纤上传输USB2.0数据，所以目前市场上所有USB3.0光电转换电路都不能直接支持USB2.0。这样导致的问题是对于USB2.0/1.1/1.0器件，无法直接和USB3.0有源光缆相连，这就在很大程度限制了 USB3.0有源光缆的使用范围。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提出一种新型的USB3.0有源光缆结构，实现USB的有源光缆，并同时支持 USB3.0/2.0/1.1/1.0
[0005]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种新型USB3.0有源光缆结构，包括光缆本体，和光电转换接头，所述光缆本体包括至少两根光纤，在光缆本体的两端各有一个所述光电转换接头，每个所述光电转换接头内包括USB3.0光电转换电路，USB3.0集线器和USB模式转换电路，
[0007]其中，所述USB3.0光电转换电路分别连接所述两根光纤和所述USB3.0集线器的上联端口，用于将所述两根光纤传输的USB3.0发送信号和接收信号接到所述上联端口 ；
[0008]所述USB3.0集线器包括一个上联端口和至少两个下联端口，其中一个下联端口用于直接连接标准USB3.0接口的USB3.0引脚，另一个下联端口连接所述USB模式转换电路；
[0009]所述USB模式转换电路包括对外连接端口和对内连接端口，所述对内引脚连接所述USB3.0集线器的所述另一个下联端口，所述对外连接端口用于直接连接标准USB3.0接口中的USB2.0引脚，用于实现USB3.0信号和USB2.0信号的转换。
[0010]优选地，所述光缆本体中还包括一对导线，一根为电源线，一根为地线，用于传输直流电源。
[0011 ] 优选地，在一端的所述光电转换接头内具有直流升压电路，用于将直流低压升压到直流高压并传输给导线，在另一端的光电转换接头内具有直流降压电路，用于将接收的直流高压转换为所述直流低压。
[0012]优选地，所述直流低压为5V，所述直流高压为12V。
[0013]优选地，所述USB3.0集线器为VL811HUB IC芯片。所述USB模式转换电路为VT3503TT IC 芯片。
[0014]优选地，所述光电转换接头由本地供电。
[0015]优选地，在所述直流升压电路一端，利用所述直流升压电路的输入电压对该端的电路进行供电。
[0016]优选地，在直流降压电路一端，利用所述直流降压电路的输出电压对该端的电路进行供电。
[0017]优选地，所述USB3.0有源光缆结构在30米以下供电900mA，30-50米之间供电700mA。也就是说30m以下可以符合USB3.0spec规定的最大供电电流，30m-50m可以符合USB2.0spec规定的最大供电电流。
[0018]因此，本发明的有源光缆结构能够兼容不同格式的USB接口，实现了在相同的光缆上USB3.0/2.0/1.1/1.0的传输，并且可以向下行端口的USB器件进行供电。节约了元件的数量，降低了成本，拓宽了器件的使用范围，便利了用户的使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是现有技术中只能传输USB3.0信号的USB3.0有源光缆的结构示意图；
[0020]图2是根据本发明的具体实施例的新型USB3.0有源光缆结构的示意图；
[0021]图3是根据本发明的具体实施例的新型USB3.0有源光缆结构传输USB3.0数据的数据流向示意图；
[0022]图4是根据本发明的具体实施例的新型USB3.0有源光缆结构传输USB2.0数据的数据流向示意图；
[0023]图5是根据本发明的另一个具体实施例的新型USB3.0有源光缆结构的示意图。
[0024]图中的附图标记所分别指代的技术特征为:
[0025]1、光纤；2、光电转换接头；3、USB3.0光电转换电路；4、USB3.0集线器(HUB) ;5、USB模式转换电路；6、接入器件；7、铜线；8、直流升压电路；9、直流降压电路。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0027]在本发明中，下面各个实施例均采用“电路”的表述形式，但本领域技术人员应当明白，“电路”包括采用诸如IC的各种芯片的各种实现方式。
[0028]为了向下兼容USB2.0, USB3.0采用了 9针脚设计。其中4个针脚和USB2.0的形状定义均完全相同，而另外5根是专门为USB3.0准备。USB3.0引入全双工数据传输，5根线路中2根用来发送数据，2根用来接收数据，还有I根是地线，也就是说USB3.0可以同步全速地进行读写操作，而以前的USB版本，即USB2.0和USB1.1并不支持全双工数据传输。
[0029]根据标准的定义，参见表1，USB3.0的9根引脚定义如下。
[0030]表1USB3.0引脚定义
[0031]
【权利要求】
1.一种新型USB3.0有源光缆结构，其特征在于: 包括光缆本体，和光电转换接头，所述光缆本体包括至少两根光纤，在光缆本体的两端各有一个所述光电转换接头，每个所述光电转换接头内包括USB3.0光电转换电路，USB3.0集线器和USB模式转换电路， 其中，所述USB3.0光电转换电路分别连接所述两根光纤和所述USB3.0集线器的上联端口，用于将所述两根光纤传输的USB3.0发送信号和接收信号接到所述上联端口 ；所述USB3.0集线器包括一个上联端口和至少两个下联端口，其中一个下联端口用于直接连接标准USB3.0接口的USB3.0引脚，另一个下联端口连接所述USB模式转换电路；所述USB模式转换电路包括对外连接端口和对内连接端口，所述对内引脚连接所述USB3.0集线器的所述另一个下联端口，所述对外连接端口用于直接连接标准USB3.0接口中的USB2.0引脚，用于实现USB3.0信号和USB2.0信号的转换。
2.根据权利要求1所述的新型USB3.0有源光缆结构，其特征在于: 所述光缆本体中还包括一对导线，一根为电源线，一根为地线，用于传输直流电源。
3.根据权利要求2所述的新型USB3.0有源光缆结构，其特征在于: 在一端的所述光电转换接头内具有直流升压电路，用于将直流低压升压到直流高压并传输给导线，在另一端的光电转换接头内具有直流降压电路，用于将接收的直流高压转换为所述直流低压。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的新型USB3.0有源光缆结构，其特征在于: 所述直流低压为5V，所述直流高压为12V。
5.根据权利要求4所述的新型USB3.0有源光缆结构，其特征在于: 所述USB3.0集线器为VL811HUB IC芯片。
6.根据权利要求4所述的新型USB3.0有源光缆结构，其特征在于: 所述USB模式转换电路为VT3503TT IC芯片。
7.根据权利要求4所述的新型USB3.0有源光缆结构，其特征在于: 所述光电转换接头由本地供电。
8.根据权利要求4所述的新型USB3.0有源光缆结构，其特征在于: 在所述直流升压电路一端，利用所述直流升压电路的输入电压对该端的电路进行供电。
9.根据权利要求4所述的新型USB3.0有源光缆结构，其特征在于: 在直流降压电路一端，利用所述直流降压电路的输出电压对该端的电路进行供电。
10.根据权利要求4所述的新型USB3.0有源光缆结构，其特征在于: 所述USB3.0有源光缆结构在30米以下供电900mA，30-50米之间供电700mA。
【文档编号】G02B6/44GK104020534SQ201410218457
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】汤金宽, 周一环, 王群泽 申请人:长芯盛（武汉）科技有限公司