一种光网络通信设备及系统的制作方法

本实用新型实施例属于光网络通信技术领域，尤其涉及一种光网络通信设备及系统。

背景技术：

随着光网络通信技术的不断发展，以太网无源光网络逐渐进入小区、商场、办公楼等场所，广泛应用于楼宇的安防设备、智能电视机、PC(personal computer，个人计算机)终端等各种网络设备的网络通信，为人们的生产和生活带来了极大便利。

然而，目前常见的以太网无源光网络架构主要基于光线路终端(OLT，optical line terminal)和管理型以太网交换机来实现，各种网络设备首先通过光网络单元(ONU，Optical Network Unit)连接至光线路终端，再由光网络单元连接至光线路终端，然后由光线路终端连接至以太网交换机，最后由以太网交换机连接至数据管理中心，并且光线路终端和管理型以太网交换机各自通过不同的网管来管理，网络拓扑结构复杂且没有统一的网管，不方便集中管理。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种光网络通信设备及系统，旨在解决现有的以太网无源光网络架构的网络拓扑结构复杂且没有统一的网管，不方便集中管理的问题。

本实用新型实施例一方面提供一种光网络通信设备，其包括所述光网络通信设备包括OLT交换模块、至少一个光网络接口和至少一个MDI接口；

每个所述光网络接口均对应连接一个外部光网络单元并与所述OLT交换模块连接，所述OLT交换模块通过所述至少一个MDI接口连接至少一个外部第一以太网终端，每个所述MDI接口对应一个所述第一以太网终端；

每个所述光网络接口均将与其连接的光网络单元发送的光网络光信号转换为光网络电信号并发送给所述OLT交换模块，所述OLT交换模块将每个所述光网络接口发送的光网络电信号至少一路以太网信号并通过所述至少一个MDI接口分别发送给所述至少一个第一以太网终端；

所述至少一个第一以太网终端向所述OLT交换模块发送至少一路以太网信号，所述OLT交换模块将所述至少一路以太网信号转换为光网络电信号并发送给每个所述光网络接口，每个所述光网络接口均将其接收到的光网络电信号转换为光网络光信号并发送给与其连接的光网络单元。

在一个实施例中，所述OLT交换模块包括光网络控制单元、至少一个光网络转换单元、至少一个光网络MAC端口、至少一个以太网MAC端口、交换控制单元、控制管理单元和至少一个以太网收发单元，每个所述光网络接口均对应一个所述光网络转换单元，每个所述光网络转换单元均对应一个所述光网络MAC端口和一个所述以太网MAC端口，每个所述以太网收发单元均对应一个所述第一MDI端口；

每个所述光网络转换单元均与其对应的光网络接口连接，每个所述光网络转换单元均通过其对应的光网络MAC端口与所述光网络控制单元连接，所述光网络控制单元通过每个所述以太网MAC端口与所述交换控制单元连接，所述控制管理单元分别与所述光网络控制单元和所述交换控制单元连接，所述交换控制单元分别与每个所述以太网收发单元连接，每个所述以太网收发单元均与其对应的MDI接口连接；

每个所述光网络转换单元均将其接收到的光网络电信号转换成并行的光网络MAC信号并通过其对应的光网络MAC端口发送给所述光网络控制单元，所述光网络控制单元将每个所述光网络转换单元发送的并行的光网络MAC信号转换成以太网MAC信号并通过与每个所述光网络转换单元对应的以太网MAC端口发送给所述交换控制单元，所述交换控制单元将其接收到的以太网MAC信号转换成多路以太网MAC信号并分别发送给每个所述以太网收发单元，每个所述以太网收发单元均将其接收到的以太网MAC信号转换为以太网信号并通过与其对应的MDI接口发送给对应的第一以太网终端，所述控制管理单元分别对所述光网络控制单元和所述交换控制单元的工作状态进行协调管理和控制；

每个所述以太网收发单元均将其接收到的以太网信号转换为以太网MAC信号并发送给所述交换控制单元，所述交换控制单元将其接收到的多路以太网MAC信号转换成与所述以太网MAC端口数量对应的以太网MAC信号并分别通过每个所述以太网MAC端口发送给所述网络控制单元，所述光网络控制单元将通过每个所述以太网MAC端口接收到的以太网MAC信号转换为光网络MAC信号并通过与每个所述以太网MAC端口对应的光网络MAC端口发送给对应的光网络转换单元，每个所述光网络转换单元均将其接收到的并行的光网络MAC信号转换成串行的光网络电信号并发送给其对应的光网络接口。

在一个实施例中，所述光网络控制单元为OLT芯片或光网络内核，所述光网络转换单元为光网络串并转换器，所述交换控制单元为以太网交换芯片或以太网交换内核，所述以太网收发单元为以太网收发器。

在一个实施例中，所述光网络接口为PON光口。

在一个实施例中，光网络通信设备两个光网络接口和多个MDI接口。

在一个实施例中，所述第一以太网终端包括安防设备。

在一个实施例中，所述安防设备包括网络视频录像机、流媒体服务器或视频解码器。

本实用新型实施例另一方面还提供一种光网络通信系统，其包括上述的光网络通信设备、所述光网络单元和所述第一以太网终端，每个所述光网络单元均与至少一个外部第二以太网终端连接。

在一个实施例中，所述第二以太网终端包括视频监控设备。

在一个实施例中，所述视频监控设备包括枪式摄像机或球式摄像机。

本实用新型实施例通过提供一种集成于一体设置的同时具备光网络接入和以太网交换功能的光网络通信设备以及包括该设备的系统，可以有效简化现有的以太网无源光网络的网络拓扑结构，同时可以实现对OLT交换模块和以太网交换模块的统一管理，易于实现和广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一个实施例提供的光网络通信设备的基本结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例提供的光网络通信设备的具体结构示意图；

图3是本实用新型的一个实施例提供的光网络通信系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供一种光网络通信设备100，其包括OLT交换模块10、至少一个光网络接口和至少一个MDI(Medium Dependent Interface，介质相关接口)接口。

图1中示例性的示出两个光网络接口和n个MDI接口，分别表示为光网络接口21和光网络接口22，MDI接口31、MDI接口32、……和3n，其中，n≥1且n为正整数。图中每个器件后面的省略号“……”均表示还有多个与该器件相同的器件未示出。

本实施例所提供的光网络通信设备100中各器件之间的连接关系为：

每个光网络接口均对应连接一个外部光网络单元并与OLT交换模块10连接，图1中示例性的示出光网络接口21连接光网络单元201、光网络接口22连接光网络单元202且光网络接口21和光网络接口22均与OLT交换模块10连接；

OLT交换模块通过至少一个MDI接口连接至少一个外部第一以太网终端，每个MDI接口对应连接一个第一以太网终端，图1中示例性的示出OLT交换模块10通过MDI接口31连接第一以太网终端301、通过MDI接口32连接第一以太网终端302、……、通过MDI接口3n连接第一以太网终端30n。

在具体应用中，光网络接口具体可以为PON光口，第一以太网终端具体可以包括网络视频录像机(NVR，Network Video Recorder)、流媒体服务器(SMS，Streaming media server)或视频解码器(video decoder)等安防设备。

本实施例所提供的光网络通信设备100中各器件的工作原理为：

每个光网络接口均将与其连接的光网络单元发送的光网络光信号转换为光网络电信号并发送给OLT交换模块，OLT交换模块将每个光网络接口发送的光网络电信号至少一路以太网信号并通过至少一个MDI接口分别发送给至少一个第一以太网终端；

至少一个第一以太网终端向OLT交换模块发送至少一路以太网信号，OLT交换模块将至少一路以太网信号转换为光网络电信号并发送给每个光网络接口，每个光网络接口均将其接收到的光网络电信号转换为光网络光信号并发送给与其连接的光网络单元。

本实施例所提供的光网络通信设备中的各器件可以通过各种集成手段紧密结合并集成于一体构成一个同时具有光网络转换和以太网交换功能的独立设备，以实现光线路终端和管理型以太网交换机的功能整合、减小体积并减少布线。

本实施例通过提供一种同时具备光网络接入和以太网交换功能的光网络通信设备以及包括该设备的系统，可以有效简化现有的以太网无源光网络的网络拓扑结构，同时可以实现对OLT交换模块和以太网交换模块的统一管理，易于实现和广泛推广。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，图1所对应的实施例中的OLT交换模块10具体包括光网络控制单元11、至少一个光网络转换单元、至少一个光网络MAC端口、至少一个以太网MAC端口、交换控制单元16、控制管理单元17和至少一个以太网收发单元，每个光网络接口均对应一个光网络转换单元，每个光网络转换单元均对应一个光网络MAC端口和一个以太网MAC端口，每个以太网收发单元均对应一个第一MDI端口。

图2中示例性的示出与光网络接口21对应的光网络转换单元121、与光网络接口22对应的光网络转换单元122、与光网络转换单元121对应的光网络MAC端口131和以太网MAC端口141、与光网络转换单元122对应的光网络MAC端口132和以太网MAC端口142、与以太网收发单元151对应的MDI接口31、与以太网收发单元152对应的MDI接口32、……和与以太网收发单元15n对应的MDI接口3n。

在具体应用中，光网络控制单元具体可以为OLT芯片或光网络内核，也可以是通过通用集成电路，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或通过ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)来实现的具有相应功能的器件；光网络转换单元具体可以为光网络串并转换器(EPON Serdes)；交换控制单元具体可以为以太网交换芯片或以太网交换内核，也可以是通过通用集成电路，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或通过ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)来实现的具有相应功能的器件；控制管理单元具体可以为控制管理芯片，也可以是通过通用集成电路，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或通过ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)来实现的具有相应功能的器件；以太网收发单元具体可以为以太网收发器。

本实施例所提供的OLT交换模块10中各器件的连接关系为：

每个光网络转换单元均与其对应的光网络接口连接，图2中示例性的示出光网络转换单元121与光网络接口21连接，光网络转换单元122与光网络接口22连接；

每个光网络转换单元均通过其对应的光网络MAC端口与光网络控制单元连接，图2中示例性的示出光网络转换单元121通过光网络MAC端口131与光网络控制单元11连接，光网络转换单元122通过光网络MAC端口132与光网络控制单元11连接；

光网络控制单元11通过每个以太网MAC端口与交换控制单元16连接，图2中示例性的示出光网络控制单元11通过以太网MAC端口141和以太网MAC端口142与交换控制单元16连接；

控制管理单元17分别与光网络控制单元11和交换控制单元16连接，

交换控制单元16分别与每个以太网收发单元连接，图2中示例性的示出交换控制单元16分别与以太网收发单元151、以太网收发单元152、……和以太网收发单元15n连接；

每个以太网收发单元均与其对应的MDI接口连接，图2中示例性的示出以太网收发单元151与MDI接口31连接、以太网收发单元152与MDI接口32连接、……、以太网收发单元15n与MDI接口3n连接。

本实施例所提供的OLT交换模块10中各器件的工作原理为：

每个光网络转换单元均将其接收到的光网络电信号转换成并行的光网络MAC信号并通过其对应的光网络MAC端口发送给光网络控制单元，光网络控制单元将每个光网络转换单元发送的并行的光网络MAC信号转换成以太网MAC信号并通过与每个光网络转换单元对应的以太网MAC端口发送给交换控制单元，交换控制单元将其接收到的以太网MAC信号转换成多路以太网MAC信号并分别发送给每个以太网收发单元，每个以太网收发单元均将其接收到的以太网MAC信号转换为以太网信号并通过与其对应的MDI接口发送给对应的第一以太网终端，控制管理单元分别对光网络控制单元和交换控制单元的工作状态进行协调管理和控制；

每个以太网收发单元均将其接收到的以太网信号转换为以太网MAC信号并发送给交换控制单元，交换控制单元将其接收到的多路以太网MAC信号转换成与以太网MAC端口数量对应的以太网MAC信号并分别通过每个以太网MAC端口发送给网络控制单元，光网络控制单元将通过每个以太网MAC端口接收到的以太网MAC信号转换为光网络MAC信号并通过与每个以太网MAC端口对应的光网络MAC端口发送给对应的光网络转换单元，每个光网络转换单元均将其接收到的并行的光网络MAC信号转换成串行的光网络电信号并发送给其对应的光网络接口。

本实施例通过提供一种整合了光线路终端和管理型以太网交换机功能的集成式的OLT交换模块，可以有效避免采用不同类型的光线路终端和管理型以太网交换机进行网络通信所带来的设备之间型号不匹配、不兼容的问题以及不同厂家生产的设备需要不同的专业工作人员进行维护，浪费维护成本的问题，可以有效提高设备的稳定性且节约维护成本。

如图3所示，本实用新型的一个实施例还提供一种光网通信系统，其包括如上述的光网络通信设备100、至少一个光网络单元和至少一个第一以太网终端，每个光网络单元均与至少一个外部第二以太网终端连接。

如图3所示，本实施例中示例性的示出多个光网络单元200、多个第一以太网终端300和多个第二以太网终端400，图中每个设备之后的省略号“……”表示与该设备相同的设备数量众多未具体示出。

如图3所示，本实施例中，第一以太网终端具体包括网络视频录像机301、流媒体服务器302和视频解码器303，第二以太网终端具体包括枪式摄像机401和球式摄像机402等视频监控设备。

本实施例通过提供一种基于上述光网络通信设备的光网络通信系统，可以有效简化传统的光网络架构的连接结构，可以广泛应用于需要连接大量视频监控设备的楼宇的光网络连接，节约了设备成本和布线成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。