野外型插卡式三合一智能综合光节点设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种野外型插卡式三合一智能综合光节点设备，其包括：主控交换模块、光网络单元模块、同轴电缆以太网头端模块和有线电视分配模块，主控交换模块、光网络单元模块和复数个同轴电缆以太网头端模块之间通过背板进行连接，有线电视分配模块的输出端与所有同轴电缆以太网头端模块相连。本实用新型可动态提供可靠的IP数据和CATV信号接入，不仅缩减了设备的安装施工工序，而且降低了组网成本和繁杂度，减少了运营维护成本；网络适应性强，与终端设备的互通性强，组网灵活，适用于不同的EoC接入场景。
【专利说明】野外型插卡式三合一智能综合光节点设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光通信领域中EoC (Ethernet over Coaxial cable,基于同轴电缆传输的以太网技术)的应用，特别是涉及一种支持CATV (Cable Television，有线电视)光接入和EPON (Ethernet Passive Optical Network,以太网无源光网络)光接入，融合EoC功能的野外型插卡式EoC三合一智能光节点。
【背景技术】
[0002]EoC同轴电缆以太网系统是专门为广电有线网络运营商设计的基于现有同轴电缆分配网实现双向传输数据的系列产品，是一种HFC (Hybrid Fiber Coaxial,光纤-同轴电缆混合网)网络改造的经济、高效的解决方案。EoC系统可以工作于有源和无源电缆分配网环境，在最小现有网改施工的情况下，快速实现数字电视回传通道、高速互联网接入、高清视频点播、IPTV (Internet Protocol Television, IP 电视)、VoIP (Voice of InternetProtocol, IP电话)等业务。EoC头端设备将双绞线中的IP信号转换为可在同轴电缆中传输的调制信号，在混合CATV信号后与下行方向的同轴电缆分配网相连接，实现以太网接入。
[0003]随着EoC技术的广泛应用，EoC接入设备的形态也日渐增多。而且，各个小区的网络千差万别，需要覆盖的用户数量也各不相同，因此需要EOC设备模块化，根据实际情况可灵活增减各功能模块，达到设备最佳利用。
【发明内容】
[0004]本实用新型是为了满足设备各功能模块灵活配置的需求，提供一种支持CATV和EPON光接入的融合EoC功能的野外型插卡式三合一智能光节点，可动态提供可靠的IP数据和CATV信号接入，不仅缩减了设备的安装施工工序，而且降低了组网成本和繁杂度，减少了运营维护成本；网络适应性强，与终端设备的互通性强，组网灵活，适用于不同的EoC接入场景。
[0005]野外型插卡式三合一智能综合光节点设备，包括:主控交换模块、光网络单元模块、同轴电缆以太网头端模块和有线电视分配模块，主控交换模块、光网络单元模块和复数个同轴电缆以太网头端模块之间通过背板进行连接，有线电视分配模块的输出端与所有同轴电缆以太网头端模块相连。
[0006]所述的设备，主控交换模块包括相连的管理CPU芯片和交换芯片，并通过交换芯片与背板相连。
[0007]所述的设备，光网络单元模块包括相连的光模块和以太网无源光网络芯片，并通过以太网无源光网络芯片与背板相连。
[0008]所述的设备，同轴电缆以太网头端模块包括依次相连的以太网物理层芯片、以太网介质访问控制芯片、同向双工器和射频耦合模块，以太网物理层芯片还与背板相连，射频耦合模块还与有线电视分配模块相连。
[0009]所述的设备，以太网介质访问控制芯片还接有线驱动芯片。[0010]所述的设备，有线电视分配模块的输入端还接有有线电视光接收机。
[0011]所述的设备，背板上接有RJ45端口，主控交换模块接有通用异步收发传输器接口，主控交换模块、光网络单元模块和同轴电缆以太网头端模块均接有内存和闪存。
[0012]所述的设备，所述三合一智能综合光节点设备的外部采用野外型铸铝外壳。
[0013]本实用新型与现有技术相比，有以下优点:
[0014]1、本实用新型整合了主控交换模块、CATV光接收机、ONU模块和EoC头端模块，实现了三种设备的一体化成为一个综合设备，实现了它们的统一管理与控制，不仅缩减了设备安装施工工序，而且降低了组网成本和繁杂度，减少了运营维护成本。
[0015]2、本实用新型中的主控交换模块通过背板接口对ONU模块、CATV光接收模块和EoC头端模块进行了统一管理，解决了原来CATV光接收机、EoC头端和ONU分别进行网络管理的缺点。本实用新型支持P0N+E0C接入系统的统一管理，可对设备自身的各模块和下联EOC终端设备进行统一管理，方便组网和运营维护。
[0016]3、本实用新型中的ONU模块和EoC头端模块都能提供千兆数据通道，能提供更大的数据带宽。
[0017]4、本实用新型中的各模块之间都是从电源模块独立供电，模块之间是通过背板连接，各模块可带电插拔，各模块的维护不影响其它模块，减少了单个模块的故障或维护对系统的影响。
[0018]5、主控交换模块可自动检测系统中插入的功能模块，根据模块的插拔对各模块进行自动配置，同时，为避免出现不同EOC头端模块相互干扰问题，野外型3合I综合业务光节点应工作在MDU (Multiple Dwelling Unit,多住户单元)模式，使用Chinatone (一种用于中国光电的模式)的PIB (Parameter Information Block,参数信息块)选项。模块化设计的野外型3合I综合业务光节点中EOC头端模块槽位I对应Channell (频道1，以下类推)，EOC头端模块槽位2对应Channel2，EOC头端模块槽位3对应Channel3，EOC头端模块槽位4对应Channel4。当EOC头端模块插入野外型3合I综合业务光节点后能够自动识别槽位号并自动适应到对应的channel号，当更换EOC头端模块时仍能够保证槽位号与插入的头端模块channel号一致(设备自动完成，不需人工干预)。
[0019]6、EoC头端模块内置射频耦合模块，不同频段的EoC头端模块可以混插在背板上。【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型各模块之间连接的示意图。
[0021]图2为本实用新型EOC模块详细结构示意图。
[0022]图3为本实用新型设备外围网络连接的意图。
【具体实施方式】
[0023]本实用新型提供了支持CATV和EPON光接入的野外型插卡式EoC三合一智能光节点，它包含一个以太网无源光网络EPON远端机ONU (Passive Optical Unit，光网络单元)模块，用于完成设备配置管理和互联网协议IP数据的无源光网络PON接入，它还最多包含四个基于同轴电缆传输的以太网技术EoC头端模块、一个主控交换模块、一个CATV光接收机模块、一个CATV射频分配模块以及一个背板。所述的主控交换模块、ONU模块和EoC头端模块之间通过背板进行连接，ONU模块通过背板和主控交换模块传输千兆以太网数据和相关的配置、控制信号给EoC头端模块。所述的EoC头端模块用于完成以太网数据与EoC低频数据信号的转换，并与CATV射频信号混合输出；所述的CATV光接收机模块用于完成CATV光信号到CATV射频信号的转换；CATV射频分配模块用于实现CATV射频信号的四分配，将CATV射频信号分成四路信号通过射频连接线输出给EoC头端模块。
[0024]在上述的技术方案中,所述的ONU模块包含光模块、PON芯片。光模块通过光纤与光线路终端设备OLT连接，用于接收OLT的光信号，并对接收的光信号进行光电转换，将转换得到的电信号通过差分信号线送到PON芯片(0PL06750) ；P0N芯片用于对转换得到的电信号进行串并转换后，通过GMII接口传送给物理层(PHY)芯片转换为网络信号通过背板传给主控交换模块；
[0025]在上述的技术方案中，所述的主控交换模块用于完成网络数据交换和对交换芯片、EoC头端模块、CATV光接收机模块进行管理与配置。
[0026]在上述的技术方案中，所述的CATV光接收机模块提供百兆以太网接口，此接口通过背板连接到主控交换模块的网络接口，主控交换模块通过网络接口对CATV光接收机模块进行管理、配置和信息读取。
[0027]在上述的技术方案中，所述的背板实现主控交换模块、ONU模块、EoC头端模块和CATV光接收机模块之间的电源、网络、控制和管理通道。
[0028]在上述的技术方案中，所述的EoC头端模块包括支持家庭电力线网络联盟HomgPlug AV标准的介质访问控制MAC芯片(AR7410)、及配套此MAC(Medium/MediaAccessControl，介质访问控制)芯片使用的线驱动芯片(AR1500)和AR8032以太网物理层芯片。每个EoC头端模块内置一个射频耦合模块，射频耦合模块完成EoC低频数据信号与CATV射频信号的耦合后，由射频输出接口输出，EoC头端模块射频输出接口通过同轴射频电缆分别与三合一智能光节点的4个射频输出接口连接。
[0029]在上述的技术方案中，所述的CATV射频分配模块，包含两个CATV射频输入接口和四个CATV射频输出接口，两个CATV射频输入接口分别通过射频电缆连接到三合一智能光节点外部CATV射频输入接口和内置的CATV光接收模块的CATV射频输出接口。CATV射频分配模块将输入的CATV射频信号经四分配后从四个CATV射频输出接口输出到EoC头端模块CATV射频输入接口。
[0030]在上述的技术方案中，所述的三合一智能光节点还设有CATV光接收端口，CATV光接收端口将接收的CATV光信号传送至内置的CATV光接收模块，完成光电转换后，由射频连接线将射频信号送到CATV射频分配模块的射频输入接口，完成CATV信号的接入。
[0031]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
[0032]参见图1所示，本实用新型提供了支持CATV和EPON光接入的野外型插卡式EoC三合一智能光节点，它包含主控交换模块、ONU模块、EoC头端模块、CATV光接收机模块、CATV射频四分配模块和电源模块。主控交换模块、ONU模块和EoC头端模块之间通过背板内的千兆网线连接，其中ONU模块用于完成设备配置管理和互联网协议IP数据的无源光网络PON接入；CATV光接收机模块用于完成CATV光信号到CATV射频信号的转换；EoC头端模块用于完成以太网数据与EoC低频数据信号的转换；CATV射频四分配模块用于完成CATV射频信号的四分配输出，将输入的一路CATV射频信号分成四路信号输出给EoC头端模块。图I中的“其它”是指用于系统监控方面的芯片，用于提供系统可靠性。
[0033]参见图1所示，ONU模块包含光模块(国扬通讯FEU3411P-2DC)、QCA88290NU芯片。光模块包括串行差分接口，ONU芯片包括千兆以太网物理层媒体无关接口。光模块通过光纤与OLT连接，用于接收OLT的光信号，并对接收的光信号进行光电转换，将转换得到的电信号通过差分信号线送到ONU芯片；0NU芯片用于对转换得到的电信号进行串并转换后，通过千兆以太网物理层媒体无关接口经背板传送给主控交换模块的交换芯片。
[0034]主控交换模块的交换芯片(RTL8198)用于完成网络数据交换。主控交换模块中交换芯片集成的处理器对交换芯片、ONU模块、EoC头端模块和CATV光接收机模块进行管理与配置。主控交换模块的面板上带有网络管理接口，可通过此接口可对设备自身的各模块和下联EOC终端设备进行统一管理，同时，也可以通过ONU模块，实现远程的P0N+E0C接入系统统一管理。
[0035]CATV光接收机模块(广东东研网络科技股份有限公司的光接收单输出主板DYS5.800.404)通过设备的CATV光口接收干线CATV光纤送来的信号，在内部完成CATV信号的光电转换以及CATV电信号的整形后输出。CATV光接收机模块提供了百兆网络接口，ONU模块可以通过网络接口读出CATV光信号的光功率、CATV电信号的输出电平以及CATV光接收温度等信息。
[0036]参见图2所示，EoC头端模块包括支持家庭电力线网络联盟HomgPlug AV标准的介质访问控制MAC芯片(AR7410)、及线驱动芯片(AR1500)、平衡/非平衡变压器和AR8032以太网物理层芯片(或RTL8198交换芯片)。MAC芯片通过RGMII (Reduced Gigabit MediaIndependent Interface,吉比特媒体独立接口)接口与千兆PHY (Physical Layer,物理层芯片)芯片连接，千兆PHY芯片将千兆以太网信号变为RGMII数据，通过RGMII接口传输给MAC芯片。千兆PHY芯片包含交换模块(Switch)和CPU。MAC芯片用于完成将数据进行正交幅度调整，AR1500芯片将正交幅度调整后的数据整形和放大，平衡/非平衡变压器用于完成低频EoC信号的平衡/非平衡转换。图2的同向双工器Diplexer (即图1中的双工滤波器)的型号为嘉兴嘉利DIP65-87-7。
[0037]本实用新型是支持CATV和EPON光接入和EoC头端功能三合一的野外型设备，主要功能是实现EPON ONU功能、实现CATV光信号接入，并完成EoC头端设备功能。S卩:接收EPON OLT(光线路终端)设备的数据，完成宽带数据的EPON接入，然后把以太网数据送到EoC头端模块，实现以太网数据与EoC数据射频信号的转换后，进行整形和放大，送至射频双工滤波器，在射频双工滤波器内耦合CATV分配模块输出的CATV射频电信号，实现CATV电信号和EoC低频数据信号的耦合，再送至设备的射频连接器输出混合射频信号，实现数据与CATV信号的可靠接入。CATV分配模块输入的CATV电信号由CATV输入接口输入或由CATV光接收机转换得到。
[0038]参见图3所示，设备采用野外型铸铝外壳，对外只提供了 2个光接口、I个射频输入接口和4个射频输出接口，其它调试接口都在设备内部，设备可以通过EPON光纤接口进行远程网络管理。简化对外接口方便设备的灵活安装，工程施工和组网都更加简洁、方便。
【权利要求】
1.野外型插卡式三合一智能综合光节点设备，其特征在于包括:主控交换模块、光网络单元模块、同轴电缆以太网头端模块和有线电视分配模块，主控交换模块、光网络单元模块和复数个同轴电缆以太网头端模块之间通过背板进行连接，有线电视分配模块的输出端与所有同轴电缆以太网头端模块相连。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:主控交换模块包括相连的管理CPU芯片和交换芯片，并通过交换芯片与背板相连。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:光网络单元模块包括相连的光模块和以太网无源光网络芯片，并通过以太网无源光网络芯片与背板相连。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:同轴电缆以太网头端模块包括依次相连的以太网物理层芯片、以太网介质访问控制芯片、同向双工器和射频耦合模块，以太网物理层芯片还与背板相连，射频耦合模块还与有线电视分配模块相连。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:以太网介质访问控制芯片还接有线驱动-H-* I I心/T O
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于:有线电视分配模块的输入端还接有有线电视光接收机。
7.根据权利要求1?6中任一项所述的设备，其特征在于:背板上接有RJ45端口，主控交换模块接有通用异步收发传输器接口，主控交换模块、光网络单元模块和同轴电缆以太网头端模块均接有内存和闪存。
8.根据权利要求1?6中任一项所述的设备,其特征在于:所述三合一智能综合光节点设备的外部采用野外型铸铝外壳。
【文档编号】H04L12/28GK203457169SQ201320462061
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】黄寅洲, 彭有鹏 申请人:广东东研网络科技股份有限公司