嵌入式ONU和EOC的集成方法与流程

本发明涉及通信技术，尤其是涉及一种嵌入式ONU和EOC的集成方法，主要应用于广播电视领域。

背景技术：

ONU和EOC是三网融合数据传输中的两种模块，ONU (Optical Network Unit)是无源光网络单元，它选择接收OLT发送的广播数据，提供数据、IPTV（即交互式网络电视），语音（使用IAD，即Integrated Access Device综合接入设备）等业务。EOC（Ethernet Over Cable）是基于有线电视同轴电缆网使用以太网协议的接入技术。在广播电视传输网双向网改中，EPON+EOC技术是广电总局重点推广的一种技术，已在我国广播电视网中得到大力的推广和应用。这种技术必须采用ONU和EOC模块，以往这两种模块都是独立的。

为了方便安装和调试、降低硬件和软件成本，有必要提供一种嵌入式ONU和EOC的集成方法，以满足实际应用需要。

技术实现要素：

本发明的目的是：针对背景技术的不足，本发明提供一种嵌入式ONU和EOC的集成方法，将这两种不同的模块集成在一起，采用一块CPU进行嵌入式控制，对两种模块内部的流程集中管理，降低了硬件和软件成本，减少了体积和能耗，方便安装和调试。

本发明所采用的技术方案是：嵌入式ONU和EOC的集成方法，其特征在于，ONU模块的CPU、 SDRAM存储器和Flash闪存与EOC模块共用，CPU芯片内部的嵌入式软件同时管理ONU模块和EOC模块，ONU模块的FE接口在内部与EOC模块中MAC/PHY芯片相连，起到信号直接传输的作用。

如上所述的嵌入式ONU和EOC的集成方法，其特征在于，嵌入式软件系统架构设计从上到下依次包括：

（1）业务应用层：提供增值业务程序和数据分发、安装、运维的平台；用于运行可各种定制的配置管理程序，以针对不同厂家EPON业务流程的自动发现和认证、业务配置流程、EOC业务局端自动发现和业务配置，同时，提供专属应用商店，支持第三方程序的增值业务和数据统计分发。

（2）分布式系统虚拟机：使用运行在Linux系统上的Erlang/OTP虚拟机，运行主流物联网消息总线RabbitMQ节点，利用RabbitMQ的分布式功能，提供物联网业务支持；同时，利用Erlang虚拟机对SNMP、H.323、H.248的支持，实现SNMP网管、IAD软交换通话、媒体网关业务支持；

（3）基于Linux用户模式的嵌入式软件应用：提供EOC网络代理接口和局端配置功能；提供EPON &ONU交换模块管理任务，基于VLAN的业务配置管理，以及设备性能数据统计功能；

（4）基于Linux内核模式的嵌入式操作系统：管理EOC网络接口，提供基于ONU三层交换体系的业务配置管理的网络支撑；

（5）协议与驱动层：分为ONU管理硬件抽象层、ONU交换硬件抽象层、网络设备驱动、EOC设备驱动、光收发设备驱动，用于封装对应硬件厂商提供的通信协议，管理对应的硬件设备。

如上所述的嵌入式ONU和EOC的集成方法，其特征在于，嵌入式软件系统启动、配置、应用分发过程，包括如下步骤：

1）系统开通电源后，根据Bootloader启动载入Linux镜像，启动Linux系统；

2）初始化ONU硬件管理驱动，开启光收发设备，获取和局端EPON 光端机OLT的链接；

3）同OLT连接成功后，开启Erlang主程序，启动Erlang虚拟机，开启SNMP代理程序，启动Cli和Telnet接口；

4）主程序在容错模式下，根据出厂配置，开启同OLT之间、认证中心之间的自动发现、注册过程，建立EPON网络链路；

5）使用EPON网络链接，接入业务配置中心，获取设备对应的业务配置数据；

6）根据业务qos配置数据，设置基于VLAN的各项业务；

7）根据业务配置，设置EOC局端；

8）根据设备工作情况，写入相应日志存储，提供相关信息的SNMP、Cli、Telnet管理接口；

9）周期性运行4）、5）、6）、7）、8），将其中系统产生的日志通过OLT发送到局端网管系统；

10）在判断系统进入一定的服务提供能力水平之后，根据配置读取云端应用商店相关信息，根据相应协议呈现给用户，并根据用户的操作请求，执行对应的应用分发。

本发明的有益效果是：本发明所采用的嵌入式ONU和EOC的集成方法是将这两种模块进行集成，采用一块CPU进行控制，对两种模块中的内部的流程集中管理，降低了硬件和软件成本，减少了体积和能耗，方便安装和调试。由于这两种模块技术有相同点，也有不同点，相同点是数据传输采用的是以太网技术，不同点是EOC还采用了射频技术，对于相同技术即合并硬件和软件，采用不同技术则需要对信号进行隔离。本发明嵌入式ONU和EOC的集成方法具有以下特点：

1、通过一块CPU及其内部的嵌入式软件对ONU和EOC进行控制。

2、共用SDR RAM和Flash模块。

3、数据和射频信号的隔离。

4、FE信号内部转接。

附图说明

图1是本发明嵌入式ONU和EOC的集成方法的原理框图。

图2是包含硬件抽象层的嵌入式ONU&EOC系统架构设计。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。

如图1所示，为本发明的嵌入式ONU和EOC的集成方法框图。附图的上半部分为ONU模块连接框图，下半部分为EOC模块连接框图。其中ONU的CPU（S3C2440）、SDRAM存储器和Flash闪存两者共用。一只CPU芯片内部的嵌入式软件同时管理两个设备。ONU的FE接口在内部与EOC中MAC/PHY相连，起到了信号直接传输的作用。

如图2所示，为包含硬件抽象层的嵌入式ONU&EOC软件系统架构设计。系统架构设计从上到下依次包括：

（1）业务应用层：

提供增值业务程序和数据分发、安装、运维的平台。用于运行可各种定制的配置管理程序，以针对不同厂家EPON业务流程的自动发现和认证、业务配置流程、EOC业务局端自动发现和业务配置，同时，提供专属应用商店，支持第三方程序的增值业务和数据统计分发。

（2）分布式系统虚拟机（基于Erlang/OTP）：

使用运行在Linux系统上的Erlang/OTP虚拟机，运行主流物联网消息总线RabbitMQ节点，利用RabbitMQ的分布式功能，提供物联网业务支持。同时，利用Erlang虚拟机对SNMP、H.323、H.248的支持，实现SNMP网管、IAD软交换通话，媒体网关业务支持。

（3）嵌入式软件应用(Linux用户模式）：

提供EOC网络代理接口和局端配置功能。提供EPON&ONU交换模块管理任务、基于VLAN的业务配置管理以及设备性能数据统计功能。

（4）嵌入式操作系统(Linux内核模式）：

管理EOC网络接口，提供基于ONU三层交换体系的业务配置管理的网络支撑。

（5）协议与驱动层：

分为ONU管理硬件抽象层、ONU交换硬件抽象层、网络设备驱动、EOC设备驱动、光收发设备驱动，用于封装对应硬件厂商提供的通信协议，管理对应的硬件设备。

嵌入式软件系统启动、配置、应用分发过程，包括如下步骤：

1）系统开通电源后，根据Bootloader启动载入Linux镜像，启动Linux系统。

2）初始化ONU硬件管理驱动，开启光收发设备，获取和局端EPON 光端机OLT的链接。

3）同OLT连接成功后，开启Erlang主程序，启动Erlang虚拟机，开启SNMP代理程序，启动Cli和Telnet接口。

4）主程序在容错模式下，根据出厂配置，开启同OLT之间、认证中心之间的自动发现、注册过程，建立EPON网络链路。

5）使用EPON网络链接，接入业务配置中心，获取设备对应的业务配置数据。

6）根据业务qos配置数据，设置基于VLAN的各项业务。

7）根据业务配置，设置EOC局端。

8）根据设备工作情况，写入相应日志存储，提供相关信息的SNMP、Cli、Telnet管理接口。

9）周期性运行4）、5）、6）、7）、8），将其中系统产生的日志通过OLT发送到局端网管系统。

10）在判断系统进入一定的服务提供能力水平之后，根据配置读取云端应用商店相关信息，根据相应协议呈现给用户，并根据用户的操作请求，执行对应的应用分发。

说明：Erlang由于独有的容错机制，可以通过监视者模式保证某个任务的执行，记录执行出错的信息，通过原生的对SNMP的支持，方便地向局端上报运行情况。同时，由于强大的协议处理能力，可以通过更新协议解析脚本的方式，方便地扩展处理不同厂家OLT的自动发现，认证协议的能力。运营方可以根据EPON，EOC局端的不同配置，灵活地部署线上自动发现和认证服务器，对设备进行各种管理配置。

由于主程序采用分布式RabbitMQ节点，从而这些ONU&EOC在应用现场获得了云计算和物联网的某些特性，例如远程消息和调用，动态组网，负载均衡等，由此产生的网络可以为物联网应用提供一定支持，接近云计算概念里新出现的，偏重于贴近实地，贴近现场数据交流与计算能力的“雾计算”概念，对由此概念衍生的各种应用场景能提供一定支持，对未来网络演进方向的研究有一定的实践性，参考性意义。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。