CN103986491A - Epon设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种EPON设备，其包括光信号收发模块、语音处理模块、DSP和PON MAC，光信号收发模块用于光电转换语音数据；PON MAC用于解压缩语音数据和时钟信号恢复并根据数据帧的目的地址按时序发送到DSP；DSP用于对语音数据进行编码解调；语音处理模块用于数模转换语音数据，并且语音处理模块用于模数转换语音数据；DSP用于编码调制语音数据以转换为以太网封包；PON MAC用于压缩封装以太网封包以转化为数据帧；光信号收发模块用于电光转换数据帧。本发明通过将VOIP功能集成于EPON设备中，减少了VOIP设备中DSP、以太网收发模块等模块的使用，有效的降低了整体设备的物料成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种EPON设备，特别是涉及一种带有VOIP功能的EPON设备。
背景技术
以太网无源光纤网络，英文简称EPON，是一种采用点到多点结构的单纤双向光接入网络，具有成本低、寿命长、距离远和带宽高等优点。由于EPON***自身的优点，近年来成为了光纤到户，英文简称Fiber-To-The-Home，在光通讯技术领域的首选。如图1所示，现有的EPON设备中包含：与光纤相连接的光信号收发模块11，与个人计算机等以太网终端设备相连接的以太网收发模块13和与光信号收发模块11及以太网收发模块13相连接的PON MAC12组成，同时需一电源模块给各功能模块提供电源。
VOIP（Voice over Internet Protocol）就是将模拟信号（语音）数字化，以数据封包（Data Packet）的形式在IP网络（IP Network）上做实时传递。VOIP最大的优势是能广泛地采用Internet（因特网）和全球IP（网络之间互连的协议）互连的环境，提供比传统业务更多、更好的服务。VOIP可以在IP网络上便宜的传送语音、传真、视频、和数据等业务。通过VOIP的使用，家庭用户可以节约一笔国内长途通话费用，企业可以有效的降低运营成本，提高工作效率，因此VOIP技术已成为语音业务和企业网业务发展的重要支撑。如图2所示，现有的VOIP终端产品结构上包括：与电话相连接的语音收发模块21，与接入网设备相连接的以太网收发模块22，用于对来自语音收发模块21的数据进行调制解调的DSP（数字信号处理）23。DSP23可以将来自语音收发模块21的数据转化为以太网帧发往以太网收发模块22，以太网收发模块22需与路由器等接入网设备相连接，将VOIP设备接入网络，从而实现VOIP信息在网络上的传输与交换。此外也需要一电源模块来给各功能模块提供电源。
如图1和图2所示，现有的VOIP设备的以太网收发模块必须和EPON设备的以太网收发模块相连接，从而实现VOIP信号在网络中的传输，完成与其他网络用户的信息交换。来自网络的VOIP下行信号以以太网封包的形式通过以太网收发模块进入VOIP设备，由VOIP设备进行数据处理后转化为模拟信号传输给电话机或传真机等用户端，来自电话机（传真机）等的模拟上行VOIP信号进入VOIP设备后，由VOIP设备进行数据处理，转化为以太网封包的形式通过以太网收发模块传输到网络上。目前的组网VOIP设备是独立的设备，它需要通过和路由器、EPON设备等网络接入设备相连接才能接入网络中使用。这样的使用方式，增加了用户端组网的复杂性，给后续的网络维护带来了较大的工作量。VOIP设备和EPON终端设备的连接使用，过多的占用了有限家庭空间，影响了家庭的整洁与美观。同时两台设备都使用独立的电源模块，带来了较大的能源消耗，不符合当前节能减排的电子设备发展方向。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中VOIP设备和EPON设备相互独立致使组网复杂的缺陷，提供一种带有VOIP功能的EPON设备。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种EPON设备，其包括以太网收发模块，其特点在于，该EPON设备还包括光信号收发模块、语音处理模块和CPU，该CPU包括DSP模块和PONMAC（无源光网络媒体访问控制）模块，该EPON设备包括用于连接光网络的光网络接口、用于连接通信设备的通信接口和用于连接网络设备的网络接口，其中，
该光信号收发模块用于对来自光网络的语音数据进行光电转换；
该PON MAC模块用于对被转换为电信号的语音数据进行解压缩和时钟信号恢复并根据数据帧的目的地址按时序发送到DSP模块；
该DSP模块用于对语音数据进行编码解调；
该语音处理模块用于数模转换解调后的语音数据以送入该通信设备，
并且，该语音处理模块用于模数转换来自该通信设备的语音数据；
该DSP模块用于编码调制语音数据以转换为以太网封包并送入该PONMAC模块；
该PON MAC模块用于压缩封装该以太网封包以转化为光网络传输的数据帧；
该光信号收发模块用于电光转换该数据帧以发送至光网络。
本发明中，光信号收发模块通过光纤连接到光网络，接收来自光网络的光脉冲信号，并将光脉冲信号转化为电信号发送给CPU，同时将来自CPU的电信号转化为光脉冲信号发送到光网络，由此实现下行信号的光电转换和上行信号的电光转换。
优选地，该CPU包括PCM（脉冲编码调制接口）接口和SPI接口（串行外设接口），通过该PCM接口该语音处理模块和该DSP实现数据交换，通过该SPI接口该DSP控制该语音处理模块实现对该通信设备的控制。
优选地，该以太网收发模块被设置为PHY（物理层）模式，用于处理以太网物理层数据，提供PON MAC模块和网络设备之间进行报文传输的通道，实现物理层和PON MAC模块之间的数据转换。
除了处理语音数据之外，本发明的EPON设备对以太网数据的处理是这样的：
下行方向：来自网络的以太网数据在光信号收发模块中进行光信号转化为电信号，然后传输给PON MAC，在PON MAC中进行数据的解压缩和时钟信号的恢复，然后根据数据帧的目的地址按一定的时序发送到以太网收发模块中。以太网收发模块提供了EPON终端设备与计算机或路由器等用户终端设备之间进行数据交换的物流通路，它将来自PON MAC的以太网数据进行编码解调，然后依照一定的物理接口规则，通过与计算机或路由器等用户终端设备建立的会话通路，按照正确的时序传送到计算机或路由器等用户终端设备。
上行方向：来自计算机或路由器等用户终端设备的以太网数据信号通过与以太网收发模块之间建立的会话通路传送到以太网收发模块，以太网收发模块依照物理接口规则，按照正确的时序接收来自计算机或路由器等用户终端设备的以太网数据，并将接收到的以太网数据进行编码调制后发送到PONMAC中，在PON MAC中进行数据的编组、压缩封装，转化为适合光网络传输的数据帧，然后发送到光信号收发模块，将电信号转化为光信号后发送到光网络上，实现和家庭用户与网络平台之间的数据交换。
优选地，该光网络接口为单纤双向光接口。
优选地，该通信接口为RJ11。
优选地，该网络接口为RJ45（RJ11和RJ45均为两种常用接口）。
优选地，该CPU为高通的QCA8821。
优选地，该EPON设备包括一电源管理模块，用于转换市电以为EPON设备供电。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
1、通过将VOIP的功能模块集成于EPON设备中，减少了VOIP设备中DSP、以太网收发模块等模块的使用，有效的降低了VOIP设备的物料成本。而原组网方式中VOIP设备中使用的DSP、以太网收发模块是独立的器件，EPON设备中的PON MAC、以太网收发模块也是独立的器件。通过本发明，用一个CPU取代了原来的DSP和PON MAC两个独立的器件，以太网收发模块减少了一个。
2、通过将VOIP的功能模块集成于EPON设备中，使VOIP功能模块和EPON设备能共用同一电源管理模块，有效的减少设备对电力的消耗，实现了节能减排。
3、通过带有VOIP功能的EPON设备的应用，在实际的组网消除了单独的VOIP设备，简化了组网的复杂性，优化了家庭的设备使用环境，节约了设备的维护成本。
附图说明
图1为现有技术中EPON设备的示意图。
图2为现有技术中VOIP设备的示意图。
图3为本发明一实施例的EPON设备的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
参考图3，本实施例所述的EPON设备，其包括以太网收发模块30，以及光信号收发模块33、语音处理模块31和CPU32，该CPU32包括DSP模块321和PON MAC模块322，该EPON设备包括用于连接光网络的光网络接口、用于连接通信设备（图3中以电话机、传真机为例）的通信接口和用于连接网络设备（图3中以路由器、计算机为例）的网络接口，其中，
该光信号收发模块33用于对来自光网络的语音数据进行光电转换；
该PON MAC模块322用于对被转换为电信号的语音数据进行解压缩和时钟信号恢复并根据数据帧的目的地址按时序发送到DSP模块321；
该DSP模块321用于对语音数据进行编码解调；
该语音处理模块31用于数模转换解调后的语音数据以送入该通信设备，
并且，该语音处理模块31用于模数转换来自该通信设备的语音数据；
该DSP模块321用于编码调制语音数据以转换为以太网封包并送入该PON MAC模块322；
该PON MAC模块322用于压缩封装该以太网封包以转化为光网络传输的数据帧；
该光信号收发模块33用于电光转换该数据帧以发送至光网络。
本发明中，语音数据的上下行传输具体如下：
下行方向：来自网络的语音数据在光信号收发模块中进行光信号转化为电信号，然后传输给PON MAC，在PON MAC中进行数据的解压缩和时钟信号的恢复，然后根据数据帧的目的地址按一定的时序发送到DSP中进行编码解调，解调后的数据发送到语音处理模块进行数字信号转化为模拟信号发送给电话机、传真机等用户设备。
上行方向：来自电话机或传真机的模拟信号通过语音处理模块将模拟信号转化为数字信号，然后送到DSP中进行编码调制，转换为以太网封包，发送到PON MAC中，在PON MAC中进行数据的压缩封装，转化为适合光网络传输的数据帧，然后发送到光信号收发模块，将电信号转化为光信号后发送到光网络上，实现和光网络上其他用户间的数据交换。
以太网的上下行传输具体如下：
下行方向：来自网络的以太网数据在光信号收发模块中进行光信号转化为电信号，然后传输给PON MAC，在PON MAC中进行数据的解压缩和时钟信号的恢复，然后根据数据帧的目的地址按一定的时序发送到以太网收发模块中。以太网收发模块提供了EPON终端设备与计算机或路由器等用户终端设备之间进行数据交换的物流通路，它将来自PON MAC的以太网数据进行编码解调，然后依照一定的物理接口规则，通过与计算机或路由器等用户终端设备建立的会话通路，按照正确的时序传送到计算机或路由器等用户终端设备。
上行方向：来自计算机或路由器等用户终端设备的以太网数据信号通过与以太网收发模块之间建立的会话通路传送到以太网收发模块，以太网收发模块依照物理接口规则，按照正确的时序接收来自计算机或路由器等用户终端设备的以太网数据，并将接收到的以太网数据进行编码调制后发送到PONMAC中，在PON MAC中进行数据的编组、压缩封装，转化为适合光网络传输的数据帧，然后发送到光信号收发模块，将电信号转化为光信号后发送到光网络上，实现和家庭用户与网络平台之间的数据交换。
其中，该CPU32包括PCM接口和SPI接口，通过该PCM接口该语音处理模块和该DSP实现数据交换，通过该SPI接口该DSP控制该语音处理模块实现对该通信设备的控制。另外DSP还通过SPI接口控制语音处理模块对外部电话机提供拨号音、电池电流与振铃电压的功能，并检测来自电话的环路关闭的功能。
并且，该以太网收发模块30被设置为PHY模式，用于处理以太网物理层数据，提供PON MAC模块和网络设备之间进行报文传输的通道，实现物理层和PON MAC模块之间的数据转换。
另外，该EPON设备还包括一电源管理模块34，用于转换市电以为EPON设备中的各个模块供电。
本发明所述的带有VOIP功能的EPON设备带有连接光网络的接口，连接电话机或传真机的接口，连接个人计算机或网络终端设备的接口，从而实现与之相连接的外部设备之间的信息传递和交换。
上述带有VOIP功能的EPON光网络终端设备可以将来自光网络的综合业务数据进行汇聚，然后将各种业务数据进行分离，将它们发送给相应的业务处理模块，各业务处理模块把处理完后的数据发送到各终端用户。同时将来自各终端用户的各种业务数据综合，压缩，打包发送到各业务网中，从而实现本地用户的VOIP数据和以太网数据与网络上其他终端用户间的信息交换。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种EPON设备，其包括以太网收发模块，其特征在于，该EPON设备还包括光信号收发模块、语音处理模块和CPU，该CPU包括DSP模块和PON MAC模块，该EPON设备包括用于连接光网络的光网络接口、用于连接通信设备的通信接口和用于连接网络设备的网络接口，其中，
该光信号收发模块用于对来自光网络的语音数据进行光电转换；
该PON MAC模块用于对被转换为电信号的语音数据进行解压缩和时钟信号恢复并根据数据帧的目的地址按时序发送到DSP模块；
该DSP模块用于对语音数据进行编码解调；
该语音处理模块用于数模转换解调后的语音数据以送入该通信设备，
并且，该语音处理模块用于模数转换来自该通信设备的语音数据；
该DSP模块用于编码调制语音数据以转换为以太网封包并送入该PONMAC模块；
该PON MAC模块用于压缩封装该以太网封包以转化为光网络传输的数据帧；
该光信号收发模块用于电光转换该数据帧以发送至光网络。
2.如权利要求1所述的EPON设备，其特征在于，该CPU包括PCM接口和SPI接口，通过该PCM接口该语音处理模块和该DSP实现数据交换，通过该SPI接口该DSP控制该语音处理模块实现对该通信设备的控制。
3.如权利要求1所述的EPON设备，其特征在于，该以太网收发模块被设置为PHY模式，用于处理以太网物理层数据，提供PON MAC模块和网络设备之间进行报文传输的通道，实现物理层和PON MAC模块之间的数据转换。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的EPON设备，其特征在于，该光信号收发模块用于光电转换来自光网络的以太网数据；
该PON MAC模块用于对该以太网数据进行解压缩和时钟信号恢复，并且根据数据帧的目的地址按时序发送到以太网收发模块；
该以太网收发模块用于对来自该PON MAC模块的以太网数据进行编码解调并送入网络设备，
并且，该以太网收发模块用于接收来自网络设备的以太网数据并且对以太网数据进行编码调制以送入该PON MAC模块；
该PON MAC模块用于进行以太网数据的编组、压缩封装，转化为光网络传输的数据帧；
该光信号收发模块用于电光转换数据帧并发送至光网络。
5.如权利要求1-3中任意一项所述的EPON设备，其特征在于，该光网络接口为单纤双向光接口。
6.如权利要求1-3中任意一项所述的EPON设备，其特征在于，该通信接口为RJ11。
7.如权利要求1-3中任意一项所述的EPON设备，其特征在于，该网络接口为RJ45。
8.如权利要求1-3中任意一项所述的EPON设备，其特征在于，该CPU为高通的QCA8821。
9.如权利要求1-3中任意一项所述的EPON设备，其特征在于，该EPON设备包括一电源管理模块，用于转换市电以为EPON设备供电。
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