专利名称：一种含有电力载波模块的以太网无源光网络装置及其信号传输方法
技术领域：
本发明涉及光纤网络接入、电力载波技术等领域，尤其涉及一种含有电力载波模 块的以太网无源光网络装置及其信号传输方法。
背景技术：
以太网无源光网络(以下简称ΕΡ0Ν)是一种新型的光纤接入网技术，它采用点对多 点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。它结合了无源光网络(以下简称Ρ0Ν) 技术和以太网技术的优点，具有低成本、高宽带，扩展性强，灵活快速的服务重组，与现有以 太网兼容，以及管理方便等特点。目前以太网无源光网络接入单元(以下简称EPON 0NU)通常具有一个或者多个以 太网接口，较高级的会有Wifi无线接口。但是部分家用网络接入设备不具备wifi功能，且 位置较为固定，如家用台式计算机，家庭IPTV机顶盒等。电力载波(以下简称PLC)是近年来发展的一种通讯技术，是指利用现有的电力线， 通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，最大特点是不需要重新架设网络线 路，只要有电力线缆，就能进行数据传递。本发明克服现有无源光网络单元在家庭网络部署中的线缆重新布局，且不能依赖 现有线缆传输的问题，提供一种含有电力载波模块的以太网无源光网络单元及其传输方 法，将电力载波通信和以太网无源光网络结合，在EPON ONU内整合电力载波模块，利用家庭 现有的电力线缆进行以太网数据传输，极大地方便了家庭用户的宽带使用，具有在家庭网 络中接入的便利性。
发明内容
本发明提供了一种含有电力载波模块的以太网无源光网络装置，包含光收发器、 EPON ONU单元、多端口的以太网交换单元、RJ-45以太网口和电力载波模块；在同一电表范 围内，所述装置通过电力线缆将网络接入设备接入互联网；其中，光收发器负责将光信号转 换为电信号，或者将电信号转换为光信号。EPON ONU单元是将PON帧转换为以太网帧，或者 将以太网帧转换为PON帧。EPON ONU单元负责形成以太网帧，并且进行一定的处理，以及形 成PON帧，交由光收发器发送。所述多端口以太网交换单元负责将以太网帧进行交换，将以 太网帧传输给电力载波模块和RJ-45以太网端口，或者将电力载波模块或RJ-45以太网端 口传输的以太网帧汇合。所述电力载波模块负责将以太网帧通过电力线缆进行调制解调。 RJ-45以太网端口是与标准5类线缆连接的接口，通过标准5类线缆与网络接入设备连接。本发明中的PON帧是指在无源光网络环境中传输的光载波通信的数据帧。本发明以太网光网络装置还可以包括电话接口。本发明中，电力载波模块将以太网帧通过电力线缆进行调制解调后，以太网帧经 过调制解调后直接在电力线缆上进行传输，实现电力线缆上的数据高速传输。
本发明以太网光网络装置还可以被封装在一个终端盒内。本发明中的“网络接入设备”是包括计算机，IPTV机顶盒，带有网络接入的游戏主 机，带有网络接入的多媒体电视机等。本发明还提供一种含有电力载波模块的以太网光网络装置的信号传输方法。在同 一个电表范围内，使用以太网无源光网络接入时，其下行过程包括PON帧在经过EPON媒 体访问子层(简称EPON MAC)接收后，形成以太网帧，直接或者经过交换，将其中一路或者多 路以太网帧通过电力载波模块或通过RJ-45以太网端口，送达网络接入设备；其上行过程 包括网络接入设备连接至RJ-45以太网端口或在使用电力猫接入后，以太网帧通过电力 线缆传送至电力载波模块，经过交换，送至EPON MAC,形成PON帧，送达至光收发器，传输至 以太网无源光网络局端设备。本发明中，“EPON MAC”是指EPON媒体访问子层，用于形成PON帧和传输流量控制寸。本发明中，“以太网无源光网络局端设备”是指电信运营商接入局的网络设备，如 EPON光缆终端设备0LT，以太网交换机，以太网路由器等。本发明上述过程实现数据终端是在同一电表范围内，计算机等网络接入设备通过 电力线缆实现与以太网无源光网络装置进行通信接入。本发明的“同一个电表范围内”指电源线缆间不跨越电表。本发明的“交换”是指通过常规的以太网数据帧交换技术进行。本发明中，电力载波是和RJ-45 口的网线传输是并行的，是接入互联网的一种扩 展。本发明中，EPON ONU与电力载波模块融合在一个板卡上，封装在一个终端盒中，使 用时不需要外部特殊线缆，只需要将本发明以太网无源光网络装置通过电缆线接口与电源 连接，即可实现网络覆盖至家庭电力线缆。本发明以太网无源光网络装置实现了电力线缆 既承担电力载波又承担电缆供电功能的结合。本发明中，网络接入设备(包括任何计算机或者其他网络设备)，经过电力载波以 太网调制解调器(俗称电力猫)即可接入家庭网络，并且通过EPON ONU单元接入宽带网络， 而不会受住房线缆布置等方面的限制，其与家庭其他通过电力载波的计算机等直接能互相 通信，也能与通过以太网五类线接入的计算机等互联通信。目前在电力载波以太网接入上，存在前端为EPON系统接入的，但是在家庭EPON ONU之上集成PLC功能的，还未在公开资料上发表过。本发明提供的能将电力载波通信和以 太网无源光网络接入单元结合的装置及信号传输方法，可以带来家庭网络接入的便利性。 本发明以太网无源光网络装置将EPON接入单元功能、以太网交换功能和电力载波功能，融 合到一个实体硬件终端中，方便用户使用。本发明创新之一在于在以太网无源光网络接入 基础上扩展电力载波，使得家庭中任何具有电力接入的插座插入电力载波调制解调器即能 接入宽带网络。另外，电力载波模块与EPON ONU完全融合在一个板卡上，封装在一个终端 盒内，电缆线插头直接实现数据载波，并且能够给整个单元供电。本发明中，电力载波模块主要采用Atheros公司的INT55XX系列芯片，EPON ONU部 分主要采用PMC PSA63XX系列处理器，本发明主要解决设备载波和供电同时在一个电源线 上实现，并且能够在EPON ONU远端管理和本地web管理方式中，能够对电力载波部分进行配置和管理。本发明的创新及有益效果包括，在EPON ONU光网络接入基础上扩展电力载波，使 得家庭中任何具有电力接入的插座插入电力载波调制解调器即能接入宽带网络；电力载波 模块与EPON ONU完全融合在一个板卡上，封装在一个终端盒内，电缆线插头直接实现数据 载波，并且能够给整个装置供电。在技术实现上，本发明还克服现有技术的缺陷的一些情况，比如，以太网数据与电 力载波数据的交换处理以及多个计算机等设备通过电力载波接入的数据交换处理，由于交 换处理在加入电力载波后，存在端口数目不确定，端口连接断开频繁等情况，需要在现有交 换处理办法上，加入特别的端口 MAC地址转发表，用于将以太网数据帧正确的转发。
图1是本发明含有电力载波模块的以太网无源光网络装置的结构示意图； 图2是本发明含有电力载波模块的以太网无源光网络装置与外部连接的示意图； 图3是本发明含有电力载波模块的以太网无源光网络装置的接口示意图。
具体实施例方式结合附图和以下实施例来进一步具体阐述本发明，但本发明并不局限于以下实施 例。实施例1
本发明含有电力载波模块的以太网无源光网络装置，参考图1所示，包括光收发器， EPON ONU单元，多端口以太网交换单元，RJ-45以太网口，电力载波模块和电力线缆。其中， 光收发器是完成光信号与电信号间的相互转换，可以将光信号转换为电信号，或者可以将 电信号转换为光信号。EPON ONU单元是将PON帧转换为以太网帧，或将以太网帧转换为PON 帧并交由光收发器发送。多端口以太网交换单元是将以太网帧进行交换，将以太网帧分别 传输给电力载波模块和其他以太网端口。所述多端口以太网交换单元也可将电力载波模块 或RJ-45以太网端口传输的以太网帧汇合。RJ-45以太网端口是与标准5类线缆连接接口， 通过标准5类线缆与计算机连接。本发明RJ-45以太网端口也可以与其他网络接入设备连 接。RJ-45以太网端口也可以换为其他以太网端口。电力载波模块是将以太网帧数据通过 电力线缆进行调制或解调，实现电力线缆上的数据高速传输。如图2所示，1表示本发明以太网无源光网络装置。图2表示本发明以太网无源光 网络装置与外部设备相连接的示意图。其中，网络接入设备通过连接电力猫接入以太网无 源光网络装置的电力线缆。网络接入设备也可以通过标准5类线缆接入RJ-45端口。局端 设备通过光收发器接入本发明以太网无源光网络装置。本发明中网络接入设备是计算机。 网络接入设备也可以是IPTV机顶盒，或是带有网络接入的游戏主机，或是带有网络接入的 多媒体电视机。本发明以太网无源光网络装置可以被封装在一个终端盒中，如图3所示，终端盒 上的接口包括有电源线缆接口，RJ-45以太网接口，单模光纤接口，RJ-11电话线接口。终端 盒上各接口的设置位置或数量等，均可依具体情况不同而定。本发明以太网无源光网络装 置与外部设备进行连接，参考图2所示，将光收发器接口与以太网交换机连接，用户计算机或其他网络接入设备可以通过标准5类线缆与RJ-45以太网接口连接以接入互联网。光收 发器接口还可以与EPON光缆终端设备OLT或以太网路由器等其他以太网无源光网络局端 设备连接，用户计算机也可以通过电力线缆借由电力猫调制解调，再接入互联网。本发明使用时，将终端盒上的电缆线接口连接上供电电源；将用户计算机与电力 猫连接，将电力猫连接入供电电源；通过终端盒上的光纤接口与以太网光网络局端设备连 接，可以接受光纤传送来的信号。与电缆线接口相连接入互联网。使用中，用户通过电力载 波接入时，不需要再接入终端盒上的RJ-45 口。此时，电力线缆既承担电缆供电功能，又通 过电力载波起到接入宽带网络的作用，用户计算机接入互联网网络。本发明以太网无源光 网络装置在信号传输过程中，在同一个电表范围内使用以太网无源光网络接入时，其下行 过程为光收发器得到的信号，下行PON帧，经过EPON MAC接收后，形成以太网帧，直接或经 过交换，将其中一路或多路以太网帧通过电力载波模块或RJ-45以太网端口送达网络接入 设备；其上行过程为网络接入设备连接至RJ-45以太网端口或在使用电力猫接入后，以太 网帧通过电力线缆及电力载波模块进行传输，直接或经过交换后，送至EPON MAC，形成PON 帧，送达至光收发器，传输至以太网无源光网络局端设备。本发明以太网无源光网络装置，如图3所示，终端盒上设置有RJ-Il电话线接口 的，则将用户电话或其他通讯设备连接接入，可以进行通话。连接接入时可以用户普通电话 机，也可以通过本终端的RJ-Il 口接入电信公共电话网络。综上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本 发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应属于本发明的技术范畴。
权利要求
1.一种含有电力载波模块的以太网无源光网络装置，其特征在于，所述装置包含光收 发器、EPON ONU单元、多端口以太网交换单元、RJ-45以太网端口和电力载波模块；在同一 电表范围内，所述装置通过电力线缆将网络接入设备接入互联网；其中，所述光收发器是将 光信号转换为电信号，或者将电信号转换为光信号；所述EPON ONU单元是将PON帧转换为 以太网巾贞，或者将以太网帧转换为PON帧；所述多端口以太网交换单元是将以太网帧进行 交换，将以太网帧分别传输给电力载波模块和RJ-45以太网端口，或者将电力载波模块或 RJ-45以太网端口传输的以太网帧汇合；所述电力载波模块是将以太网帧通过电力线缆进 行调制解调；所述RJ-45以太网端口是与标准5类线缆连接的接口，通过标准5类线缆与网 络接入设备连接。
2.如权利要求1所述的以太网无源光网络装置，其特征在于，还包括电话接口。
3.如权利要求1所述的以太网无源光网络装置，其特征在于，所述以太网帧经过调制 解调后直接在电力线缆上进行传输。
4.如权利要求1所述的以太网无源光网络装置，其特征在于，所述装置被封装在终端盒内。
5.如权利要求1所述的以太网无源光网络装置，其特征在于，所述网络接入设备包括 计算机，IPTV机顶盒，带有网络接入的游戏主机，带有网络接入的多媒体电视机。
6.一种如权利要求1所述以太网无源光网络装置的信号传输方法，其特征在于，在同 一个电表范围内使用以太网无源光网络接入时，其下行过程为光收发器得到的信号，下行 PON帧，经过EPON MAC接收后，形成以太网帧，直接或经过交换，将其中一路或多路以太网 帧通过电力载波模块或RJ-45以太网端口送达网络接入设备；其上行过程为网络接入设 备连接至RJ-45以太网端口或在使用电力猫接入后，以太网帧通过电力线缆及电力载波模 块进行传输，直接或经过交换后，送至EPON MAC,形成PON帧，送达至光收发器，传输至以太 网无源光网络局端设备。
全文摘要
本发明提供一种含有电力载波模块的以太网无源光网络装置，包括光收发器、EPONONU单元、多端口的以太网交换单元、RJ-45以太网口和电力载波模块；在同一电表范围内，所述装置通过电力线缆将网络接入设备接入互联网。本发明还公开了含有电力载波模块的以太网无源光网络装置的信号传输方法，利用供电电力线缆进行以太网数据传输，方便用户的宽带接入和使用，具有便利性。
文档编号H04L12/28GK102082714SQ20101060876
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者唐光德, 林华, 王振辉, 王江涛, 谢卫, 黄轶 申请人:上海电信通信设备有限公司, 华东师范大学