CN103532631A

CN103532631A - 一种用于局域网络交换***的可插拨gpon onu

Info

Publication number: CN103532631A
Application number: CN201310470922.4A
Authority: CN
Inventors: 张超
Original assignee: SUPERXON TECHNOLOGY (CHENGDU) Co Ltd
Current assignee: Chengdu Superxon Information Technology Co ltd
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2014-01-22

Abstract

本发明提供了一种局域网络交换***和用于该局域网络交换***的可插拔吉比特无源光网络光网络单元GPONONU，其包括双向光收发器，ONU芯片，WAN口处理模块，电源处理模块，管理接口模块，以及WAN口连接器。本发明公开的可插拔GPONONU可直接插到路由器的WAN口上，省去网线，使路由器能提供吉比特无源光网络GPON上下行链路；同时其与路由器共用一个电源，体积和电源功耗相对较小、方便、节能。

Description

一种用于局域网络交换***的可插拨GPON ONU

技术领域

本发明属于光通信技术领域，涉及一种基于吉比特无源光网络交换***的设计，特别是涉及一种用于局域网络交换***的可插拔吉比特无源光网络光网络单元GPON ONU。

背景技术

随着用户日益增长的带宽需要，网络运营商铺设了大量的光纤和光传输设备，并且通过密集波分（DWDM）技术的应用，使得主干网络的带宽有了突破性的发展，其主导的局域网带宽逐渐向10G、40G甚至100G的方向发展。然而在连接主干网与局域网以及家庭网络的这一段，即“第一英里”，其带宽容量的增加远远无法赶上主干网络带宽容量的增加，存在着极大的瓶颈。

在各种竞争技术中，吉比特无源光网络GPON作为一种点到多点网络，以一种扇形结构来节省中心局端CO的资源，服务大量用户，通过共享局端设备和光纤的方式节省了用户投资。同时由于这种技术消除了局端与用户端之间的有源设备，使得维护简单、成本低，可靠性高，GPON经过数年发展成为了接入网最主流、应用最广泛的技术。其数据传输是在吉比特无源光网络光线路终端GPON OLT与吉比特无源光网络光网络单元GPON ONU之间进行。GPON OLT通常放置于中心局CO并且用于连接接入网和城域干线，是属于英特网服务提供商ISP的外部网络。而GPON ONU根据应用场景光纤到路边FTTC（fiber to the curb）光纤到楼FTTB（fiber to the building）、光纤到用户FTTH（fiber to the home）的不同，放置于路边、大楼、用户家里。

近年来，随着光纤到户FTTH（fiber to the home）应用的大力推广，越来越多的GPON ONU出现在用户家庭中，为用户提供宽带语音、数据、视频等网络服务。同时为了解决用户“多人同时使用网络以及移动互联”的问题，使用GPON ONU与路由器组建局域网络这种方式越来越普遍。在目前的组网配置中，参见图1， ISP网络和用户之间进行数据信息的传递需要通过局端OLT、无源分光器、常规GPON ONU 、路由器等结构，再由路由器提供局域网供终端用户使用，局端OLT和无源分光器之间以及无源分光器和GPON ONU之间以光纤连接，GPON ONU通过网线与路由器连接。这种组网配置有3个弊端：

（1）、常规GPON ONU与路由器分开单独供电，需要配置2个电源，不节能。

（2）、常规GPON ONU与路由器通过网线连接，需要额外的网线。

（3）、常规GPON ONU一般都具备4个以太网口，但此种应用场合仅需要一个以太网口，因此常规GPON ONU存在体积大占地方、硬件资源浪费严重、耗电、成本高的缺点。

因此需要一种方便节能的可插拔GPON ONU，通过***配置，达到网络通信目的并解决以上弊端。

发明内容

本发明的目的提供一种可插拔吉比特无源光网络光网络单元GPON ONU及利用该可插拔GPON ONU与路由器组建局域网络的配置***，在保证网络可靠性的基础上达到使***体积缩小，硬件连接和维护简单，降低能耗和成本的效果。

为了实现本发明的目的，采用了以下技术方案：

一种基于吉比特无源光网络的局域网络交换***，包括用于局域网络交换***的可插拔GPON ONU，还包括：局端OLT，路由器，无源分光器。互联网服务提供商（ISP）提供的网络业务通过局端OLT广播下发至无源分光器，无源分光器与可插拔GPON ONU通过光纤连接，同时GPON ONU通过可插拔接口与路由器连接，路由器通过局域网将业务数据提供给终端用户电脑。

一种用于局域网络交换***的可插拔GPON ONU，其特征在于，包括

双向光收发器，接收光线路终端发射的光信号，将接收的光信号转化为电信号，并将该电信号传送至ONU芯片接收端；接收ONU芯片发送端发送的电信号，将接收的电信号转化为光信号，并将该光信号传送至光线路终端。

ONU芯片，接收来自双向光收发器的电信号，对其进行处理后，将数据信息发送至WAN口处理模块；接收WAN口处理模块发送的数据信息，将其处理为电信号，并发送至双向光收发器。

WAN口处理模块，接收ONU芯片发送的数据信息，进行处理后发送给本地侧的路由器；接收本地侧路由器发送的数据信息，对该信息进行处理后发送给ONU芯片。

电源处理模块，使用路由器随身配置的电源器，通过处理后分成两路电源，一路输出给路由器，一路经过转化后给可插拔GPON ONU供电。

管理接口模块，为外部控制设备提供对ONU芯片的管理、控制接口。

WAN口连接器，为可插拔GPON ONU提供可插拔接口。

上述双向光收发器可以是直接集成在印制电路板PCB上，也可以采用替他例如具备标准SFF、GBIC、SFP、SFP+、XFP等外壳封装形式的可插拔或不可插拔光收发器。

上述管理接口通信总线形式为I2C总线、异步串口总线、USB总线或者RJ45网口总线，相应地其通信协议为I2C协议、RS232协议、USB协议或者TCP/IP协议。

上述WAN口处理模块可以是专用集成电路（ASIC）或者现场可编程逻辑器件（FPGA）构建的电路模块，其端口类型为RJ45端口、AUI端口、高速同步串口端口（SERIAL）、异步串行端口（ASYNC）或者综合服务数字网络基群速率接口（ISDN PRI）。上述WAN口连接器为RJ45网口连接器、AUI口连接器、高速同步串口连接器、异步串口连接器或者综合服务数字网络基群速率端口连接器等形式的固定式WAN口连接器和非固定式WAN口连接器。

本发明的有益效果在于将常规GPON ONU通过改进结构，做成可插拔形式后去除了多余接口，缩小了体积，以可插拔形式与路由器连接，无需额外使用网线和电源，在保证原有通信可靠性的同时，大大简化了硬件设施，使用方便，维护简单，并降低了能耗和成本。

附图说明

图 1 是传统局域网络交换***配置示意图。

图2是本发明的局域网络交换***配置示意图。

图 3是本发明用于局域网络交换***的可插拔GPON ONU具体实施例结构图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1给出了现有的传统局域网络交换***配置结构示意图。本文中下行方向指的是从英特网服务提供商ISP网络下载业务数据至用户终端设备的方向；上行方向指的是从用户终端设备上传业务数据至ISP网络的方向。在下行方向英特网服务提供商ISP提供的网络业务通过局端OLT 广播下发至1：n无源分光器继而下发到常规GPON ONU，GPON ONU将接收到的网络业务通过可插拔WAN口转发至路由器，路由器再通过局域网提供给终端用户。在上行方向用户终端设备通过局域网将业务数据发送给路由器，路由器再将业务数据通过WAN口发送至GPON ONU，GPON ONU通过光纤将业务数据发送至无源分光器之后通过无源分光器发送至局端OLT，最后发送至ISP网络。此种配置中GPON ONU和路由器，需要分开单独供电，因此需要配置两个电源，电源1和电源2，同时GPON ONU需要通过网线连接至路由器的WAN口，因此额外需要一条网线，此外，目前常规GPON ONU一般都具有4个以太网口，但实际配置中仅需要一个以太网口，硬件资源浪费严重并且电源功耗和体积都相对比较大，不节能环保而且占地方。

为了解决这些问题，本发明提供了专门用于局域网络交换***的可插拔GPON ONU。图2是一种使用了本发明的局域网络交换***的典型配置方式。同样地，可插拔GPON ONU放置在局域网络中，通过光纤连接到1：n无源分光器继而连接到局端OLT上，同时其通过可插拔WAN口直接插在路由器的WAN口上。在下行方向英特网服务提供商ISP提供的网络业务通过局端OLT广播下发至1：n无源分光器继而下发到可插拔GPON ONU，可插拔GPON ONU将接收到的网络业务通过可插拔WAN口转发至路由器，路由器再通过局域网提供给用户终端。在上行方向数据信息传递方向则相反。此种网络配置方式下，不仅省掉了GPON ONU和路由器间的网线，并且可插拔GPON ONU可直接使用路由器的电源1，通过其内部的电源处理模块给自身供电，不用再单独供电。此外由于可插拔GPON ONU只提供一个与路由器的WAN口对接，因此硬件设计简单，功耗小，成本低。

图3是本发明的一种具体实施方式中用于局域网络交换***的可插拔GPON ONU 结构图。可插拔GPON ONU包括光纤连接器作为光纤接口的，用于连接PON侧的光纤和双向光收发器。双向光收发器用于接收来自PON侧的OLT的光信号并将其转化为电信号后通过发送链路发送给ONU芯片，同时通过接收链路接收来自ONU芯片的电信号并转化为光信号后发射给PON侧设备。在本实施方式中，双向光收发器采用BOB（BOSA On Board）形式，此种方式能有效降低成本。在本实施方式的其他变型中，双向光收发器也可以采用其他具备外壳封装的形式。

可插拔GPON ONU还包括ONU芯片，其作用为接收来自双向光收发器发送的电信号所代表的数据信息并通过发送链路发送给WAN口处理模块，同时通过接收链路接收来自WAN口处理模块发送的电信号所代表的数据信息处理后发送给双向光收发器。

可插拔GPON ONU还包括WAN口处理模块，其作用是接收来自ONU芯片发送的数据信息处理后通过WAN口连接器发送给本地侧的路由器；同时其接收路由器通过WAN口连接器发送的数据信息处理后并转发给ONU芯片。本实施例中采用PHY芯片及变压器作为前述WAN口处理模块的一种具体实现方式，在实施方式的变型中，也可以采用其他的实现方式。

可插拔GPON ONU还包括WAN口连接器，其作用是为WAN口处理模块和本地侧路由器提供数据接口，同时提供可插拔接口，使可插拔GPON ONU能够直接***本地侧路由器的WAN口。本实施例中采用RJ45连接器作为前述WAN口连接器的一种具体实现方式，在实施方式的其他变型中，也可以采用其他的实现方式。此外，在本实施方式中RJ45连接器采用固定连接器的形式，在本实施方式的其他变型中，也可采用非固定式的连接器形式，例如可弹出式，可滑动式的连接器形式。

可插拔GPON ONU还包括管理模块接口，其作用是供外部控制设备管理、配置可插拔GPON ONU。本实施例中采用异步串口UART作为前述管理接口模块的一种具体实现方式，在实施方式的其他变型中，也可以采用其他的实现方式，例如I2C、USB、RJ45。

可插拔GPON ONU在电源方面包括电源处理模块，直接使用路由器的电源输入给可插拔GPON ONU自身供电，并将电源分出一路给路由器供电，使可插拔GPON ONU无需单独供电。

以上所述，仅为本发明的一种具体实施方式，但上述公开不旨在穷举或者将本发明限制于所公开的形式。任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于局域网络交换***的可插拔GPON ONU，其特征在于，包括

双向光收发器，接收光线路终端发射的光信号，将接收的光信号转化为电信号，并将该电信号传送至ONU芯片接收端；接收ONU芯片发送端发送的电信号，将接收的电信号转化为光信号，并将该光信号传送至光线路终端；

ONU芯片，接收来自双向光收发器的电信号，对其进行处理后，将数据信息发送至WAN口处理模块；接收WAN口处理模块发送的数据信息，将其处理为电信号，并发送至双向光收发器；

WAN口处理模块，接收ONU芯片发送的数据信息，进行处理后发送给本地侧的路由器；接收本地侧路由器发送的数据信息，对该信息进行处理后发送给ONU芯片；

电源处理模块，使用路由器随身配置的电源器，通过处理后分成两路电源，一路输出给路由器，一路经过转化后给可插拔GPON ONU供电；

管理接口模块，为外部控制设备提供对ONU芯片的管理、控制接口；

WAN口连接器，为可插拔GPON ONU提供可插拔接口。

2.根据权利要求1所述的用于局域网络交换***的可插拔GPON ONU，其特征在于，所述双向光收发器是直接集成到印制电路板PCB上。

3.根据权利要求1所述的用于局域网络交换***的可插拔GPON ONU，其特征在于，所述双向光收发器是具备标准SFF封装外壳的不可插拔光收发器。

4.根据权利要求1所述的用于局域网络交换***的可插拔GPON ONU，其特征在于，所述双向光收发器是具备标准GBIC、SFP、SFP+、XFP封装外壳的可插拔光收发器。

5.根据权利要求1-4任一所述的用于局域网络交换***的可插拔GPON ONU，其特征在于，所述WAN口处理模块是专用集成电路（ASIC）或者现场可编程逻辑器件（FPGA）构建的电路模块，其端口类型是RJ45端口、AUI端口、高速同步串口端口（SERIAL）、异步串行端口（ASYNC）或者综合服务数字网络基群速率接口（ISDN PRI）。

6.根据权利要求5所述的用于局域网络的可插拔GPON ONU，其特征在于，所述管理接口模块通信总线形式为I2C总线、异步串口总线、USB总线或者RJ45网口总线，相应地其通信协议为I2C协议、RS232协议、USB协议或者TCP/IP协议。

7.根据权利要求6所述的用于局域网络的可插拔GPON ONU，其特征在于，所述WAN口连接器为固定式WAN口连接器。

8.根据权利要求6所述的用于局域网络的可插拔GPON ONU，其特征在于，所述WAN口连接器为非固定式WAN口连接器。

9.根据权利要求7或8所述的用于局域网络的可插拔GPON ONU，其特征在于，所述WAN口连接器为RJ45网口连接器、AUI口连接器、高速同步串口连接器、异步串口连接器或者综合服务数字网络基群速率端口连接器。

10.一种局域网络交换***，其特征在于，包含权利要求1所述可插拔GPON ONU，还包括：

局端OLT；

路由器；

无源分光器；

互联网服务提供商提供的网络业务通过局端OLT广播下发至无源分光器，无源分光器与可插拔GPON ONU通过光纤连接，同时GPON ONU通过可插拔接口与路由器连接，路由器通过局域网将业务数据提供给终端用户。