[實用新型]一種基于光纖傳輸的USB2.0\3.0 HUB

有效

• 申請號: 201720991243.5
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN207718175U
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 胡承恩
• 申請（專利權）人: 東莞市啟鼎光電科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于光纖傳輸的USB2.0\3.0 HUB，其特征在于：包括一個USB3.0光纖發送端和一個USB3.0光纖接收端，可以采用多模光纖、也可以采用單模光纖，可以采用雙芯光纖，也可以采用單芯光纖；在USB3.0光纖接收端的USB3.0 HUB可以同時連接四個USB3.0\2.0\1.1\1.0終端設備；利用USB3.0接口的超速數據差分接口實現USB3.0的超高速通信鏈接，傳輸距離可以達到300米到400米，本實用新型所傳輸的數據是原生的USB3.0數據格式，在USB3.0信號在傳輸過程中是透明的，所有符合USB3.0\2.0\1.1\1.0標準的終端外設都可以正常連接。

技術領域

本實用新型涉及USB3.0通信領域，特別涉及多種USB3.0\2.0\1.1\1.0終端設備與計算機之間遠距離通信的技術領域，具體是指一種基于光纖傳輸的USB2.0\3.0 HUB。

背景技術

USB3.0對傳輸速度進行了大幅提升，它基于全雙工數據傳輸協議，理論傳輸速率高達5Gbps(即625MB/秒)，實際數據傳輸速率也將高達3.2Gbps (即400MB/秒)，相比USB2.0時代有了將近10倍的提升，而現在最新的USB3.1 Gen2標準又將傳輸速率提升到了10Gbps，因此數據的傳輸距離遇到了前所未有的挑戰。由于傳輸速率由以往的USB2.0標準規定的480Mbps提升到了5Gbps，因此使用傳統的電纜一般不會超過3米，一些使用廠家使用中繼放大芯片后，傳輸距離也只能達到最遠15米的傳輸距離，但是由于采用電纜傳輸在使用過程中特別容易受到電磁干擾的影響，因此不適合在一些電磁干擾較大的工業生產流水線上使用，以及一些對電磁干擾敏感的設備（如軍工設備）上使用；而目前隨著工業4.0的興起，許多USB3.0工業相機的傳輸距離會超過這個距離，甚至要達到幾百米的距離，另外一些企業和單位出于安全考慮，往往需要將計算機主機集中管理，用戶只能在遠端使用USB3.0存儲設備和USB3.0打印機，從而實現計算機主機與使用者的安全隔離，而計算機與終端之間往往也達到了上百米，并且數據在傳輸過程中不能有電磁泄漏而導致數據安全得不到保障。而我們采用光纖傳輸USB3.0信號即可以解決電磁干擾的問題，又可以解決傳輸距離的問題，此外現在雖然有一些可以實現USB3.0信號遠距離傳輸的裝置，但它們一般都是將終端設備的USB3.0數據通過USB3.0物理層芯片解析成其它的數據格式再重新編碼轉換成光纖來傳輸，另外一端將接收到的光信號轉換成電信號，通過USB3.0物理層芯片轉換成并行數據送到采集卡進行數據采集，它們都是針對一些特定的設備應用，無法實現其它USB3.0標準終端設備的接入，例如一種用來實現USB3.0工業相機遠距離傳輸的裝置是無法用來接入U盤、USB3.0移動硬盤或是打印機等其它USB3.0終端設備，而且現有還沒有一種能直接將USB2.0和USB3.0設備同時通過一個單USB3.0主控芯片采用超高速信號差分數據線用光模塊轉換成光信號后用光纖完成遠距離傳輸的方案，一般都是要外加一個USB2.0到USB3.0的轉換芯片，再用一個USB3.0 HUB整合傳輸，兼容性有待提高，而且這個芯片目前處于壟斷，其它廠家無法通過渠道采購到，直接限制了USB3.0在遠距離傳輸中對USB2.0/1.1/1.0的兼容應用。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于光纖傳輸支持多種USB終端設備與計算機之間進行遠距離傳輸的USB2.0\3.0 HUB，可以通過USB3.0的超高速差分信號傳輸USB3.0\2.0\1.1\1.0數據，即向下兼容USB2.0/1.1/1.0設備，而且可以通過數字診斷電路實現USB3.0光纖發送端和USB3.0光纖接收端進行數字診斷及USB3.0終端設備遠程控制。