专利名称：以太光网络终端设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种以太光网络终端设备。
背景技术：
以太无源光网络(EthernetPassive Optical Network,ΕΡ0Ν)是一种新型的宽带接入网络，采用点对多点的网络结构，在物理层采用具有传输频带宽、传输容量大、抗电磁干扰能力强、保密性好、价格低廉、环保等特点的光纤连接，而且具有中继器完全无源的优势，并且与以太网技术融合在一起。这种技术可以提供灵活的带宽需求，同时组网简单、可靠、高性价比。因此，以太网无源光网络(EPON)是实现“三网合一”和解决信息高速公路“最后一公里”最佳方案。然而现有的EPON通信设备ONU因成本高、普及有一定困难一直没有 很好的解决方案。
发明内容为了克服现有EPON通信设备ONU成本高、普及困难的缺点，本实用新型提供一种成本较低的基于EPON的以太光网络终端设备。本实用新型采用的技术方案是以太光网络终端设备，其特征在于包括主控模块FPGA、电源模块、数据缓存模块、光纤收发模块、辅助管理模块、高速串并转换模块、接口和辅助模块、SPI总线模块、RS232串口模块、网口模块；所述电源模块分别与所述主控模块FPGA、数据缓存模块和高速串并转换模块相连；所述网口模块与所述主控模块FPGA相连，所述主控模块FPGA与所述数据缓存模块、高速串并转换模块、光纤收发模块、辅助管理模块和接口和辅助模块相连，所述RS232串口模块与所述辅助管理模块相连，所述辅助管理模块与所述SPI总线模块相连，所述数据缓存模块与所述高速串并转换模块相连，所述高速串并转换模块与所述光纤收发模块相连。进一步，所述辅助管理模块采用ARM芯片。进一步，所述接口和辅助模块至少包括触发开关和LED灯。进一步，所述网口模块采用千兆以太网控制芯片和RJ-45接口相连。本实用新型各模块的功能作用I、主控模块FPGA :作为核心控制模块主要完成所述高速串并转换模块的驱动和控制所述光纤收发模块，使其能够协调完成数据的收发，并且可以通过以太网接口通信；2、辅助管理模块采用ARM芯片，主要作用是协助所述主控模块FPGA完成相应的协议的转换；3、电源模块为所述主控模块FPGA、数据缓存模块和高速串并转换模块工作时提供所需的正常工作电压；4、数据缓存模块完成数据交换缓冲；5、高速串并转换模块将所述光纤收发模块端的数据和所述主控模块F P G A端的数据进行串并转换满足其收发处理的需要；6、光纤收发模块负责光电信号的转换与光信号的传输；7、接口和辅助模块主要包括触发开关和LED灯，主要是完成特定信号的触发和指示以便查看ONU是否工作正常；8、SPI总线模块主要完成程序的初始化和调试功能；9、RS232串口模块负责串口信号的发送和接收，主要是设备的低级配置和管理；10、网口模块完成以太网的功能，在根据系统带宽的大小输入输出数据，并根据系统带宽的大小自适应的调整输入输出的容限。本实用新型的工作原理如附图3所示，本实用新型所述终端设备可以分为三大类光收发模块(包括光纤收发模块)、控制模块(包括主控模块FPGA、辅助管理模块、数据缓存模块、高速串并转换模块、RS232串口模块、SPI总线模块、接口和辅助模块、电源模块)和业务接口模块(主要包括网口模块)。整个设备在兼容以太网的帧格式的前提下，能够完成选择性的接受中心节点OLT发送过来的数据，能够完成OLT所发出的测距和注册命令，能够缓存业务接口模块(千兆以太网)过来的数据并且向OLT报告缓存队列情况，并在OLT所分配的上行发送窗口中发送所缓存的数据，能够响应OLT所发出的OAM(操作、管理、维护)帧，在业务接口模块能够完成以太网的功能。光收发模块包括光收发器和SERDES模块，这一模块完成ONU跟OLT通信，在下行链路上ONU接收来自OLT的数据，因此光收发器要具有突发接受功能，在接收到OLT所发送来的光信号后，光收发模块能够将光信号转换低压差分的电信号送到SERDES模块，SERDES模块能够将接收到的高速的低压差分信号转化成并行的低速率的LVTTL信号送到主控模块FPGA内处理。在上行链路上这个过程相反。控制模块主要是协调光收发模块和业务接口模块，当业务接口模块有数据处理的请求，控制模块在没有收到OLT带宽授权的情况下会将数据缓存，并在带宽授权的时间段内发送给0LT、反之亦此。同时，也要完成系统的初始化功能，一些错误的校正处理，使整个系统能够准确、闻效的执行。业务接口模块主要是完成以太网的功能，在根据系统带宽的大小输入输出数据，并根据系统带宽的大小。本实用新型的有益效果体现在能够并行处理大量数据的FPGA主控芯片，能够处理高速数据，与中心节点(OLT)通过光纤相连实现宽带网络与网络的结合，同时许多功能在其内部用软件实现，从而大大减少了硬件成本，便于宽带网络的大规模普及应用。
图I为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的连接示意图。图3为本实用新型的工作原理示意图。
具体实施方式
参照图I至图2，以太光网络终端设备，包括主控模块FPGA1、电源模块3、数据缓存模块4、光纤收发模块6、辅助管理模块2、高速串并转换模块5、接口和辅助模块7、SPI总线模块8、RS232串口模块9、网口模块10 ;所述电源模块3分别与所述主控模块FPGA1、数据缓存模块4和高速串并转换模块5相连；所述网口模块10与所述主控模块FPGAl相连，所述主控模块FPGAl与所述数据缓存模块4、高速串并转换模块5、光纤收发模块6、辅助管理模块2和接口和辅助模块7相连，所述RS232串口模块9与所述辅助管理模块2相连，所述辅助管理模块2与所述SPI总线模块8相连，所述数据缓存模块4与所述高速串并转换模块5相连，所述高速串并转换模块5与所述光纤收发模块6相连。进一步，所述辅助管理模块2采用ARM芯片。进一步，所述接口和辅助模块7至少包括触发开关和LED灯。进一步，所述网口模块10采用千兆以太网控制芯片和RJ-45接口相连。
·[0033]本实用新型各模块的功能作用i、主控模块FPGAl :作为核心控制模块主要完成所述高速串并转换模块的驱动和控制所述光纤收发模块，使其能够协调完成数据的收发，并且可以通过以太网接口通信；2、辅助管理模块2 :采用ARM芯片，主要作用是协助所述主控模块FPGA完成相应的协议的转换；3、电源模块3 :为所述主控模块FPGA、数据缓存模块和高速串并转换模块工作时提供所需的正常工作电压；4、数据缓存模块4 :完成数据交换缓冲；5、高速串并转换模块5 :将所述光纤收发模块端的数据和所述主控模块F PGA端的数据进行串并转换满足其收发处理的需要；6、光纤收发模块6 :负责光电信号的转换与光信号的传输；7、接口和辅助模块7 :主要包括触发开关和LED灯，主要是完成特定信号的触发和指示以便查看ONU是否工作正常；8、SPI总线模块8 :主要完成程序的初始化和调试功能；9、RS232串口模块9:负责串口信号的发送和接收，主要是设备的低级配置和管理；10、网口模块10 :完成以太网的功能，在根据系统带宽的大小输入输出数据，并根据系统带宽的大小自适应的调整输入输出的容限。本实用新型的工作原理如附图3所示，本实用新型所述终端设备可以分为三大类光收发模块(包括光纤收发模块6 )、控制模块(包括主控模块FPGAI、辅助管理模块2、数据缓存模块4、高速串并转换模块5、RS232串口模块9、SPI总线模块8、接口和辅助模块7、电源模块3)和业务接口模块(主要包括网口模块10)。整个设备在兼容以太网的帧格式的前提下，能够完成选择性的接受中心节点OLT发送过来的数据，能够完成OLT所发出的测距和注册命令，能够缓存业务接口模块(千兆以太网)过来的数据并且向OLT报告缓存队列情况，并在OLT所分配的上行发送窗口中发送所缓存的数据，能够响应OLT所发出的OAM(操作、管理、维护)巾贞，在业务接口丰旲块能够完成以太网的功能。光收发模块包括光收发器和SERDES模块，这一模块完成ONU跟OLT通信，在下行链路上ONU接收来自OLT的数据，因此光收发器要具有突发接受功能，在接收到OLT所发送来的光信号后，光收发模块能够将光信号转换低压差分的电信号送到SERDES模块，SERDES模块能够将接收到的高速的低压差分信号转化成并行的低速率的LVTTL信号送到主控模块FPGA内处理。在上行链路上这个过程相反。控制模块主要是协调光收发模块和业务接口模块，当业务接口模块有数据处理的请求，控制模块在没有收到OLT带宽授权的情况下会将数据缓存，并在带宽授权的时间段内发送给0LT、反之亦此。同时，也要完成系统的初始化功能，一些错误的校正处理，使整个系统能够准确、闻效的执行。业务接口模块主要是完成以太网的功能，在根据系统带宽的大小输入输出数据，并根据系统带宽的大小。 本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
权利要求1.以太光网络终端设备，其特征在于包括主控模块FPGA、电源模块、数据缓存模块、光纤收发模块、辅助管理模块、高速串并转换模块、接口和辅助模块、SPI总线模块、RS232串口模块、网口模块；所述电源模块分别与所述主控模块FPGA、数据缓存模块和高速串并转换模块相连；所述网口模块与所述主控模块FPGA相连，所述主控模块FPGA与所述数据缓存模块、高速串并转换模块、光纤收发模块、辅助管理模块和接口和辅助模块相连，所述RS232串口模块与所述辅助管理模块相连，所述辅助管理模块与所述SPI总线模块相连，所述数据缓存模块与所述高速串并转换模块相连，所述高速串并转换模块与所述光纤收发模块相连；
2.如权利要求I所述的以太光网络终端设备，其特征在于所述辅助管理模块采用ARM-H-* I I心/T O
3.如权利要求I所述的以太光网络终端设备，其特征在于所述接口和辅助模块至少包括触发开关和LED灯。
4.如权利要求I所述的以太光网络终端设备，其特征在于所述网口模块采用千兆以太网控制芯片和RJ-45接口相连。
专利摘要本实用新型公开了一种以太光网络终端设备，包括主控模块FPGA、电源模块、数据缓存模块、光纤收发模块、辅助管理模块、高速串并转换模块、接口和辅助模块、SPI总线模块、RS232串口模块、网口模块；所述电源模块分别与所述主控模块FPGA、数据缓存模块和高速串并转换模块相连；所述网口模块与所述主控模块FPGA相连，所述主控模块FPGA与所述数据缓存模块、高速串并转换模块、光纤收发模块、辅助管理模块和接口和辅助模块相连，所述RS232串口模块与所述辅助管理模块相连，所述辅助管理模块与所述SPI总线模块相连，所述数据缓存模块与所述高速串并转换模块相连，所述高速串并转换模块与所述光纤收发模块相连。本实用新型成本低，便于宽带网络的大规模普及应用。
文档编号H04B10/40GK202679373SQ201220300918
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者金燕, 何海力, 刘彦敏 申请人:浙江工业大学