[发明专利]一种基于Type-C接口的有源光缆

说明书

本发明涉及一种基于Type‑C接口的有源光缆，包括位于线缆两端的接头、PD芯片、交叉矩阵开关、开关网络以及至少6根光纤，所述交叉矩阵开关分别与线缆两端的接头、PD芯片连接，被配置为根据PD芯片发出的I2C信号或电平信号切换接头的数据引脚的传输方向和/或传输通道；所述开关网络包括多个电源开关、多个模式开关，所述多个电源开关分别与PD芯片连接，以控制接头的电压；所述多个模式开关分别与PD芯片、交叉矩阵开关连接，被配置为根据PD芯片调整线缆的传输模式。本发明通过开关网络、交叉矩阵开关、PD芯片实现了基于Type‑C接口的有源光缆的电路和光路方向切换、USB和DP的数据、供电的全功能切换，灵活性好、适配性强。

技术领域

本发明涉及Type-C线缆技术，尤其涉及一种基于Type-C接口的有源光光缆。

背景技术

有源光缆A0C(Active Optical Cable)主动式光纤缆线，也叫做带芯片的光缆。传统的数据中心互联主要是基于同轴电缆，A0C有源光缆与互联铜缆相比拥有许多显著的优势。比如在系统链路上的传输功率更低，重量仅为直连铜缆四分之一，体积约为铜缆的一半，并且在机房布线系统中具有更好的空气流动散热性，光缆的弯折半径比铜缆做得更小传输距离更远(可以达到100～300米)，且产品传输性能的误码率(BER，Bit Error Rate)也更优，可以达到10^-15。与光收发模块相比，AOC有源光缆由于存在不外露的光接口，不存在光接口清洁和被污染的问题，系统稳定性和可靠性大大提升，并且降低机房维护成本。

USB Type-C协议支持功能扩展进入Alternate Mode，可以将A2/A3、A10/A11、B2/B3、B10/B11四对差分高速数据线，扩展成4*8.1Gb/s的DP 1.4信号，作为高清视频信号通道，而这4对信号通过光纤连接，因此，利用Type-C接口进行高清视频信号传输的光电混合数据线常被称之为“4光7电混合缆”，这“4光”就是DP0～DP3走的光纤，这“7电”就是VBUS、GND、D+、D-、CC、SUB1和SUB2走的电线或电缆。例如，VR眼镜与主机之间的连接会采用这种带有4路光路传输的光电混合数据线。又因为Type-C接口支持正反盲插，导致了作为Type-C从设备的VR眼镜之类的设备必须要能判断出其连接到Type-C主设备的连线，是否有反插，并作出相应的通道倒换的动作，以保证DP0～DP3这4路视频数据在合路之后的正确性。

而当Type-C接口作为上行接口时，下行设备除了上述传输高清视频信号外，还会接入例如键盘、鼠标、打印机等低速输入输出设备，这时需要对接入设备的电压、传输模式等多种模式下进行适配，以保证上行设备与下行设备的正常工作。

发明内容

本发明针对现有技术中的基于Type-C接口的有源光缆难以确定主从设备的数据传输方向(由数据源设备到数据接收设备的方向)以及不同应用场合下USB模式与DP模式的切换和适配问题，提供了一种基于Type-C接口的有源光缆。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于Type-C接口的有源光缆，包括位于线缆两端的接头、PD芯片、交叉矩阵开关、开关网络以及至少6根光纤，所述交叉矩阵开关分别与线缆两端的接头、PD芯片连接，被配置为根据PD芯片发出的I2C信号或电平信号切换接头的数据引脚的传输方向和/或传输通道；所述开关网络包括多个电源开关、多个模式开关，所述多个电源开关分别与PD芯片连接，以控制接头的电压；所述多个模式开关分别与PD芯片、交叉矩阵开关连接，被配置为根据PD芯片调整线缆的传输模式。

在本发明的一个实施例中，所述多个电源开关包括第一电源开关、第二电源开关、第三电源开关、第四电源开关，所述第一电源开关分别与PD芯片、第一电压源连接，被配置为控制PD芯片的VDD引脚的电压；所述第二电源开关与PD芯片的Vcon1、Vcon2的引脚连接，被配置为控制PD芯片的Vcon1引脚、Vcon2引脚的电压；所述第三电源开关与PD芯片的CC1引脚连接。