一種用于局域網絡交換系統的可插撥gpon onu的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種局域網絡交換系統和用于該局域網絡交換系統的可插拔吉比特無源光網絡光網絡單元GPONONU，其包括雙向光收發器，ONU芯片，WAN口處理模塊，電源處理模塊，管理接口模塊，以及WAN口連接器。本發明公開的可插拔GPONONU可直接插到路由器的WAN口上，省去網線，使路由器能提供吉比特無源光網絡GPON上下行鏈路；同時其與路由器共用一個電源，體積和電源功耗相對較小、方便、節能。
【專利說明】—種用于局域網絡交換系統的可插撥GPON ONU
【技術領域】
[0001]本發明屬于光通信【技術領域】，涉及ー種基于吉比特無源光網絡交換系統的設計，特別是涉及ー種用于局域網絡交換系統的可插拔吉比特無源光網絡光網絡單元GPON 0NU。
【背景技術】
[0002]隨著用戶日益增長的帶寬需要，網絡運營商鋪設了大量的光纖和光傳輸設備，并且通過密集波分(DWDM)技術的應用，使得主干網絡的帶寬有了突破性的發展，其主導的局域網帶寬逐漸向10G、40G甚至100G的方向發展。然而在連接主干網與局域網以及家庭網絡的這一段，即“第一英里”，其帶寬容量的増加遠遠無法趕上主干網絡帶寬容量的増加，存在著極大的瓶頸。
[0003]在各種競爭技術中，吉比特無源光網絡GPON作為ー種點到多點網絡，以ー種扇形結構來節省中心局端CO的資源，服務大量用戶，通過共享局端設備和光纖的方式節省了用戶投資。同時由于這種技術消除了局端與用戶端之間的有源設備，使得維護簡單、成本低，可靠性高，GPON經過數年發展成為了接入網最主流、應用最廣泛的技木。其數據傳輸是在吉比特無源光網絡光線路終端GPON OLT與吉比特無源光網絡光網絡單元GPON ONU之間進行。GPON OLT通常放置于中心局CO并且用于連接接入網和城域干線，是屬于英特網服務提供商ISP的外部網絡。而GPON ONU根據應用場景光纖到路邊FTTC (fiber to the curb)光纖到樓 FTTB (fiber to the building)、光纖到用戶 FTTH (fiber to the home)的不同，放置于路邊、大樓、用戶家里。
[0004]近年來,隨著光纖到戶FTTH (fiber to the home)應用的大力推廣,越來越多的GPON ONU出現在用戶家庭中，為用戶提供寬帶語音、數據、視頻等網絡服務。同時為了解決用戶“多人同時使用網絡以及移動互聯”的問題，使用GPON ONU與路由器組建局域網絡這種方式越來越普遍。在目前的組網配置中，參見圖1，ISP網絡和用戶之間進行數據信息的傳遞需要通過局端0LT、無源分光器、常規GPON ONU、路由器等結構，再由路由器提供局域網供終端用戶使用，局端OLT和無源分光器之間以及無源分光器和GPON ONU之間以光纖連接，GPON ONU通過網線與路由器連接。這種組網配置有3個弊端:
(I)、常規GPON ONU與路由器分開單獨供電，需要配置2個電源，不節能。
[0005](2)、常規GPON ONU與路由器通過網線連接，需要額外的網線。
[0006](3)、常規GPON ONU—般都具備4個以太網ロ，但此種應用場合僅需要ー個以太網ロ，因此常規GPON ONU存在體積大占地方、硬件資源浪費嚴重、耗電、成本高的缺點。
[0007]因此需要ー種方便節能的可插拔GPON 0NU，通過系統配置，達到網絡通信目的并解決以上弊端。
【發明內容】
[0008]本發明的目的提供一種可插拔吉比特無源光網絡光網絡單元GPON ONU及利用該可插拔GPON ONU與路由器組建局域網絡的配置系統，在保證網絡可靠性的基礎上達到使系統體積縮小，硬件連接和維護簡單，降低能耗和成本的效果。
[0009]為了實現本發明的目的，采用了以下技術方案:
一種基于吉比特無源光網絡的局域網絡交換系統，包括用于局域網絡交換系統的可插拔GPON 0NU，還包括:局端0LT，路由器，無源分光器。互聯網服務提供商(ISP)提供的網絡業務通過局端OLT廣播下發至無源分光器，無源分光器與可插拔GPON ONU通過光纖連接，同時GPON ONU通過可插拔接ロ與路由器連接，路由器通過局域網將業務數據提供給終端用戶電腦。
[0010]—種用于局域網絡交換系統的可插拔GPON 0NU,其特征在于,包括
雙向光收發器，接收光線路終端發射的光信號，將接收的光信號轉化為電信號，并將該電信號傳送至ONU芯片接收端；接收ONU芯片發送端發送的電信號，將接收的電信號轉化為光信號，并將該光信號傳送至光線路終端。
[0011]ONU芯片，接收來自雙向光收發器的電信號，對其進行處理后，將數據信息發送至WAN ロ處理模塊；接收WAN ロ處理模塊發送的數據信息，將其處理為電信號，并發送至雙向光收發器。
[0012]WAN ロ處理模塊，接收ONU芯片發送的數據信息，進行處理后發送給本地側的路由器；接收本地側路由器發送的數據信息，對該信息進行處理后發送給ONU芯片。
[0013]電源處理模塊，使用路由器隨身配置的電源器，通過處理后分成兩路電源，一路輸出給路由器，一路經過轉化后給可插拔GPON ONU供電。
[0014]管理接ロ模塊，為外部控制設備提供對ONU芯片的管理、控制接ロ。
[0015]WAN ロ連接器，為可插拔GPON ONU提供可插拔接ロ。
[0016]上述雙向光收發器可以是直接集成在印制電路板PCB上，也可以采用替他例如具備標準SFF、GBIC、SFP、SFP+, XFP等外殼封裝形式的可插拔或不可插拔光收發器。
[0017]上述管理接ロ通信總線形式為I2C總線、異步串ロ總線、USB總線或者RJ45網ロ總線，相應地其通信協議為I2C協議、RS232協議、USB協議或者TCP/IP協議。
[0018]上述WAN ロ處理模塊可以是專用集成電路(ASIC)或者現場可編程邏輯器件(FPGA)構建的電路模塊，其端ロ類型為RJ45端ロ、AUI端ロ、高速同步串ロ端ロ(SERIAL)、異步串行端ロ(ASYNC)或者綜合服務數字網絡基群速率接ロ(ISDN PRI)。上述WAN ロ連接器為RJ45網ロ連接器、AUI ロ連接器、高速同步串ロ連接器、異步串ロ連接器或者綜合服務數字網絡基群速率端ロ連接器等形式的固定式WAN ロ連接器和非固定式WAN ロ連接器。
[0019]本發明的有益效果在于將常規GPON ONU通過改進結構，做成可插拔形式后去除了多余接ロ，縮小了體積，以可插拔形式與路由器連接，無需額外使用網線和電源，在保證原有通信可靠性的同吋，大大簡化了硬件設施，使用方便，維護簡單，并降低了能耗和成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是傳統局域網絡交換系統配置示意圖。
[0021]圖2是本發明的局域網絡交換系統配置示意圖。
[0022]圖3是本發明用于局域網絡交換系統的可插拔GPON ONU具體實施例結構圖。【具體實施方式】[0023]下面結合附圖并通過具體實施例方式來進ー步說明本發明的技術方案。
[0024]圖1給出了現有的傳統局域網絡交換系統配置結構示意圖。本文中下行方向指的是從英特網服務提供商ISP網絡下載業務數據至用戶終端設備的方向；上行方向指的是從用戶終端設備上傳業務數據至ISP網絡的方向。在下行方向英特網服務提供商ISP提供的網絡業務通過局端OLT廣播下發至1:n無源分光器繼而下發到常規GPON ONU, GPON ONU將接收到的網絡業務通過可插拔WAN ロ轉發至路由器，路由器再通過局域網提供給終端用戶。在上行方向用戶終端設備通過局域網將業務數據發送給路由器，路由器再將業務數據通過WAN ロ發送至GPON 0NU,GP0N ONU通過光纖將業務數據發送至無源分光器之后通過無源分光器發送至局端0LT，最后發送至ISP網絡。此種配置中GPON ONU和路由器，需要分開單獨供電，因此需要配置兩個電源，電源I和電源2，同時GPON ONU需要通過網線連接至路由器的WAN ロ，因此額外需要一條網線，此外，目前常規GPON ONU—般都具有4個以太網ロ，但實際配置中僅需要ー個以太網ロ，硬件資源浪費嚴重并且電源功耗和體積都相對比較大，不節能環保而且占地方。
[0025]為了解決這些問題，本發明提供了專門用于局域網絡交換系統的可插拔GPON0NU。圖2是ー種使用了本發明的局域網絡交換系統的典型配置方式。同樣地，可插拔GPONONU放置在局域網絡中，通過光纖連接到1:n無源分光器繼而連接到局端OLT上，同時其通過可插拔WAN ロ直接插在路由器的WAN 口上。在下行方向英特網服務提供商ISP提供的網絡業務通過局端OLT廣播下發至1:n無源分光器繼而下發到可插拔GPON 0NU，可插拔GPONONU將接收到的網絡業務通過可插拔WAN ロ轉發至路由器，路由器再通過局域網提供給用戶終端。在上行方向數據信息傳遞方向則相反。此種網絡配置方式下，不僅省掉了 GPON ONU和路由器間的網線，并且可插拔GPON ONU可直接使用路由器的電源1，通過其內部的電源處理模塊給自身供電，不用再単獨供電。此外由于可插拔GPON ONU只提供一個與路由器的WAN ロ對接，因此硬件設計簡單，功耗小，成本低。
[0026]圖3是本發明的一種【具體實施方式】中用于局域網絡交換系統的可插拔GPON ONU結構圖。可插拔GPON ONU包括光纖連接器作為光纖接ロ的，用于連接PON側的光纖和雙向光收發器。雙向光收發器用于接收來自PON側的OLT的光信號并將其轉化為電信號后通過發送鏈路發送給ONU芯片，同時通過接收鏈路接收來自ONU芯片的電信號并轉化為光信號后發射給PON側設備。在本實施方式中，雙向光收發器采用BOB (BOSA On Board)形式，此種方式能有效降低成本。在本實施方式的其他變型中，雙向光收發器也可以采用其他具備外殼封裝的形式。
[0027]可插拔GPON ONU還包括ONU芯片，其作用為接收來自雙向光收發器發送的電信號所代表的數據信息并通過發送鏈路發送給WAN ロ處理模塊，同時通過接收鏈路接收來自WAN ロ處理模塊發送的電信號所代表的數據信息處理后發送給雙向光收發器。
[0028]可插拔GPON ONU還包括WAN ロ處理模塊，其作用是接收來自ONU芯片發送的數據信息處理后通過WAN ロ連接器發送給本地側的路由器；同時其接收路由器通過WAN ロ連接器發送的數據信息處理后并轉發給ONU芯片。本實施例中采用PHY芯片及變壓器作為前述WAN ロ處理模塊的ー種具體實現方式，在實施方式的變型中，也可以采用其他的實現方式。
[0029]可插拔GPON ONU還包括WAN ロ連接器，其作用是為WAN ロ處理模塊和本地側路由器提供數據接ロ，同時提供可插拔接ロ，使可插拔GPON ONU能夠直接插入本地側路由器的WAN ロ。本實施例中采用RJ45連接器作為前述WAN ロ連接器的ー種具體實現方式，在實施方式的其他變型中，也可以采用其他的實現方式。此外，在本實施方式中RJ45連接器采用固定連接器的形式，在本實施方式的其他變型中，也可采用非固定式的連接器形式，例如可彈出式，可滑動式的連接器形式。
[0030]可插拔GPON ONU還包括管理模塊接ロ，其作用是供外部控制設備管理、配置可插拔GPON ONU0本實施例中采用異步串ロ UART作為前述管理接ロ模塊的ー種具體實現方式，在實施方式的其他變型中，也可以采用其他的實現方式，例如I2C、USB、RJ45。
[0031]可插拔GPON ONU在電源方面包括電源處理模塊，直接使用路由器的電源輸入給可插拔GPON ONU自身供電，并將電源分出一路給路由器供電，使可插拔GPON ONU無需單獨供電。
[0032]以上所述，僅為本發明的ー種【具體實施方式】，但上述公開不g在窮舉或者將本發明限制于所公開的形式。任何熟悉該技術的人在本發明所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于局域網絡交換系統的可插拔GPON 0NU,其特征在于,包括 雙向光收發器，接收光線路終端發射的光信號，將接收的光信號轉化為電信號，并將該電信號傳送至ONU芯片接收端；接收ONU芯片發送端發送的電信號，將接收的電信號轉化為光信號，并將該光信號傳送至光線路終端； ONU芯片，接收來自雙向光收發器的電信號，對其進行處理后，將數據信息發送至WANロ處理模塊；接收WAN ロ處理模塊發送的數據信息，將其處理為電信號，并發送至雙向光收發器； WAN ロ處理模塊，接收ONU芯片發送的數據信息，進行處理后發送給本地側的路由器；接收本地側路由器發送的數據信息，對該信息進行處理后發送給ONU芯片； 電源處理模塊，使用路由器隨身配置的電源器，通過處理后分成兩路電源，一路輸出給路由器，一路經過轉化后給可插拔GPON ONU供電； 管理接ロ模塊，為外部控制設備提供對ONU芯片的管理、控制接ロ ； WAN ロ連接器，為可插拔GPON ONU提供可插拔接ロ。
2.根據權利要求1所述的用于局域網絡交換系統的可插拔GPON0NU，其特征在于，所述雙向光收發器是直接集成到印制電路板PCB上。
3.根據權利要求1所述的用于局域網絡交換系統的可插拔GPON0NU，其特征在于，所述雙向光收發器是具備標準SFF封裝外殼的不可插拔光收發器。
4.根據權利要求1所述的用于局域網絡交換系統的可插拔GPON0NU，其特征在于，所述雙向光收發器是具備標準GBIC、SFP、SFP+, XFP封裝外殼的可插拔光收發器。
5.根據權利要求1-4任一所述的用于局域網絡交換系統的可插拔GPON0NU，其特征在于，所述WAN ロ處理模塊是專用集成電路(ASIC)或者現場可編程邏輯器件(FPGA)構建的電路模塊，其端ロ類型是RJ45端ロ、AUI端ロ、高速同步串ロ端ロ(SERIAL)、異步串行端ロ(ASYNC)或者綜合服務數字網絡基群速率接ロ(ISDN PRI)。
6.根據權利要求5所述的用于局域網絡的可插拔GPON0NU，其特征在于，所述管理接ロ模塊通信總線形式為I2C總線、異步串ロ總線、USB總線或者RJ45網ロ總線，相應地其通信協議為I2C協議、RS232協議、USB協議或者TCP/IP協議。
7.根據權利要求6所述的用于局域網絡的可插拔GPON0NU，其特征在于，所述WAN ロ連接器為固定式WAN ロ連接器。
8.根據權利要求6所述的用于局域網絡的可插拔GPON0NU，其特征在于，所述WAN ロ連接器為非固定式WAN ロ連接器。
9.根據權利要求7或8所述的用于局域網絡的可插拔GPON0NU，其特征在于，所述WANロ連接器為RJ45網ロ連接器、AUI ロ連接器、高速同步串ロ連接器、異步串ロ連接器或者綜合服務數字網絡基群速率端ロ連接器。
10.一種局域網絡交換系統，其特征在于，包含權利要求1所述可插拔GPON 0NU，還包括: 局立而OLT ； 路由器； 無源分光器； 互聯網服務提供商提供的網絡業務通過局端OLT廣播下發至無源分光器，無源分光器與可插拔GPON ONU通過光纖連接，同時GPON ONU通過可插拔接ロ與路由器連接，路由器通過局域網將業 務數據提供給終端用戶。
【文檔編號】H04B10/40GK103532631SQ201310470922
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年10月11日
【發明者】張超 申請人:成都優博創技術有限公司