智能光网络终端的制作方法

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种智能光网络终端(Optical Network Terminal，简称ONT)。

背景技术：

由于光纤的大量在生活中铺设，光纤入网慢慢演进初期目标由FTTB(Fiber To The Building，光纤到楼)和FTTC(Fiber To The Curb，光纤到路边)系统，然后再发展到FTTH(Fiber To The Home，光纤到户)，通过一个简易的平台为用户提供包括数据、视频和语音在内的全面服务。

随着光纤到户的普及，光网络设备作为光纤网络接入方案中的产品，也在逐步发展，光网络设备包括光网络单元(Optical Network Unit，简称ONU)和光网络终端，相较于光网络单元，光网络终端与用户间不存在其它的网络，直接应用于最终用户，可以实现FTTH组网场景下家庭用户的千兆光纤接入。而且随着人们生活质量的逐渐提高，对网络的利用也越来越充分，如通过连接网络来实现网上冲浪，进行语音电话等，对大户型居民住宅以及别墅来说，无线AP(Access Point，无线接入点)以及监控摄像头等安防产品的应用更是越来越多，这类产品可以通过光网络终端接入网络进行信息传输，但存在设置联网与供电线路过程布线复杂的问题。

技术实现要素：

基于此，针对设置联网与供电线路过程布线复杂问题，可以提供一种布线简单的智能光网络终端。

一种智能光网络终端，包括输出无源电信号的PON(Passive Optical Network，无源光纤网络)信号处理模块、支持协议转换的主控模块、提供电能的POE(Power Over Ethernet，有源以太网)模块和支持IEEE802.3at标准的LAN(Local Area Network，局域网)端口；PON信号处理模块与主控模块连接，主控模块通过POE模块与LAN端口连接。

在其中一个实施例中，POE模块包括PSE(Power Sourcing Equipment，供电设备)供电电路和滤波电路，主控模块通过滤波电路连接分别与PSE供电电路述LAN端口连接。

在其中一个实施例中，LAN端口包括用于检测识别符合预设标准的受电设备的检测电路，检测电路与POE模块连接。

在其中一个实施例中，智能光网络终端还包括导电的金属外壳，PON信号处理模块、主控模块和POE模块内置于导电的金属外壳，LAN端口设置于金属外壳。

在其中一个实施例中，智能光网络终端还包括防雷元器件，防雷元器件分别与POE模块和LAN端口连接。

在其中一个实施例中，智能光网络终端还包括显示屏，显示屏与主控模块连接。

在其中一个实施例中，主控模块包括集成式数字处理芯片或数字处理电路。

在其中一个实施例中，智能光网络终端还包括WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)射频处理器和天线，天线通过WiFi射频处理器与主控模块连接。

在其中一个实施例中，智能光网络终端还包括语音模块，语音模块与主控模块连接。

在其中一个实施例中，智能光网络终端还包括USB接口，USB接口与主控模块连接。

上述智能光网络终端，PON信号处理模块将接入的光信号转换成电信号并输送至主控模块，主控模块对电信号进行协议转换并输出给具有供电功能的POE模块，支持IEEE802.3at标准的LAN端口匹配外部受电设备的输入功率并与外部受电设备连接，使得POE模块通过LAN端口实现给下联的受电设备同时提供联网和供电服务，使用网线提供稳定的电源输入，可以不用外置电源，解决了需要进行网络布线以及同时外置供电电源而导致布线设置过程复杂，使用不方便的问题。

附图说明

图1为一个实施例中智能光网络终端的结构示意图；

图2为另一个实施例中智能光网络终端的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，以下给出了本申请的较佳的实施例，但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了具体地描述实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

如图1所示，一种智能光网络终端，包括输出无源电信号的PON信号处理模块110、支持协议转换的主控模块120、提供电能的POE模块130和支持IEEE802.3at标准的LAN端口140；PON信号处理模块110与主控模块120连接，主控模块120通过POE模块130与LAN端口140连接。

PON是一种应用于接入网，使局端设备与多个用户端设备之间通过无源的光缆、光分/合路器等组成的光分配网连接的网络，PON信号处理模块110可以实现信号的转换。主控模块120是指具有对输入信息进行协议转换后输出至对应模块功能的结构。POE，是指能够在传输数据信号的同时，还能为连接的设备供电的技术。LAN是指局域网接口，支持IEEE802.3at标准的LAN端口140可以向下兼容IEEE802.3af，其中，支持IEEE802.3af标准的LAN端口140能使PSE供电电路132提供13W以下的输出功率，LAN端口140匹配外部受电设备的输入功率并与外部受电设备连接；支持IEEE802.3at标准的LAN端口140能使PSE供电电路132提供30W以下的输出功率，LAN端口140匹配外部受电设备的输入功率并与外部受电设备连接。

具体地，PON信号处理模块110用于连接接入用户的光纤，并通过PON拨号接收光纤信号，光纤信号可以在PON处理模块内部经过转化处理变成初级电信号输出，初级电信号是指经过光电转换但存在通信协议不同而不能直接连接设备使用的信号。主控模块120接收PON处理模块110处理后的初级电信号，并对初级电信号进行进一步协议转换，可以得到有线连接信号并传输至POE模块130，有线连接信号是指可以通过网线连接设备并提供网络数据的信号。POE模块130接收有线连接信号，同时提供电能，处理得到的有源有线信号，LAN端口140匹配外部受电设备的输入功率并与外部受电设备连接，POE模块130将处理得到的有源有线信号经LAN端口140输送至连接的设备，实现同时联网和通电，有源有线信号是指能网线连接设备并提供网络数据并提供电源的信号。

上述智能光网络终端，PON信号处理模块110将接入的光信号转换成电信号并输送至主控模块120，主控模块120对电信号进行协议转换并输出给具有供电功能的POE模块130，支持IEEE802.3at标准的LAN端口140匹配外部受电设备的输入功率并与外部受电设备连接，使得POE模块130通过LAN端口140实现给下联的受电设备同时提供联网和供电服务，使用网线提供稳定的电源输入，可以不用外置电源，解决了需要进行网络布线以及同时外置供电电源而导致布线设置过程复杂，使用不方便的问题。

如图2所示，在一个实施例中，POE模块130包括PSE供电电路132和滤波电路132，主控模块120通过滤波电路132连接分别与PSE供电电路132、LAN端口140连接。POE模块130可以滤除网络信号中的杂波，通过网线同时给多个连接于LAN端口140的无线AP，网络摄像头等受电设备供电，可以不用外置电源通过网线为受电设备提供稳定的电源输入和网络输入。

PSE，用于将电源注入以太网线，使设备可以直接从以太网线获得电力，PSE供电电路132还可以实施功率的规划和管理，其中，以太网线可以是4对双绞线中空闲的2对。滤波电路132是指具有滤除网络信号中的杂波、隔离抗干扰作用的电路，具体可以是隔离滤波器。在其中一个实施例中，LAN端口140包括用于检测识别符合预设标准的受电设备的检测电路142，检测电路142与POE模块130连接，使PSE供电电路132为受电设备供电，具有应用灵活，支持即插即用的效果。其中，受电设备可以是支持IEEE802.3at标准的设备，如AP、监控摄像头等，预设的标准可以是受电设备带POE功能，当检测到受电设备符合预设标准时即可接通网络与电源，使设备正常运行。LAN端口140的数量可以为多个。在其中一个实施例中，LAN端口140的数量为四个，可以同时与多个受电设备连接。

具体地，滤波电路132接入主控模块120输出的有线连接信号和PSE供电电路132注入的电源信号，经过滤波处理将有线连接信号与电源信号打包成有源有线信号，经LAN端口140输出。

在另一个实施例中，POE模块130包括PSE供电电路132、滤波电路132和通过LAN端口140连接的受电设备，受电设备通过滤波电路132与主控模块120连接，PSE供电电路132与滤波电路132连接。

在一个实施例中，主控模块120为通用的集成式数字处理芯片，如CPU或MCU，集成芯片具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低的特点，数字集成芯片可以用来产生、放大和处理各种在时间上和幅度上离散取值的信号、进行协议转换等。

具体地，数字式集成光处理芯片的选用型号可以是RTL9607。

在另一个实施例中，主控模块120是采用数字处理电路搭建的，如通过与非门或加法器和触发器等其他器件搭建的控制电路。

在一个实施例中，智能光网络终端还包括导电的金属外壳，PON信号处理模块110、主控模块120和POE模块130内置于金属外壳，LAN端口140设置于金属外壳，金属外壳的屏蔽保护功能，可以起到防雷击的作用。

雷对地放电时，附近的输电线或通信线路中产生很高的感生电压、感生电流，这些过电压、过电流必然会通过电子设备入地，从而烧毁设备电器元件损坏电子设备，甚至危及处在电子设备周围的人的人身安全。利用金属材料制成的智能光网络终端外壳，起到屏蔽作用，避免设备因雷击造成的损坏，起到防雷击的作用。

具体地，导电的金属外壳可以是铁壳、铝壳、铜壳等。

在一个实施例中，智能光网络终端还包括防雷元器件150，防雷元器件150分别与POE模块130和LAN端口140连接，起到保护主控模块120，避免雷击损坏的作用。

具体地，防雷元器件150，是指连接于POE模块130和LAN端口140之间的保护元器件，限制进入系统内的雷电压或雷电流在系统能承受的水平之下，从而减轻系统受损的程度。防雷元器件150可以分为开关元件类、限压元件类以及防过流和过热保护元件类三大类。在其中一个实施例中，防雷元器件150连接于滤波电路134和LAN端口140之间，防雷元器件150可以是半导体放电管TSS，TSS是基于开关型晶闸管原理和结构的一种二端负阻器件，用于保护敏感易损的主控模块120，使之免受瞬间雷电和过电压的冲击而造成的损坏。

在一个实施例中，智能光网络终端还包括WIFI射频处理器162和天线164，天线164通过WIFI射频处理器162与主控模块120连接，使用户能够通过无线连接网络。

WIFI是一种无线通信协议，正式名称是IEEE802.11b，属于短距离无线通信技术，WIFI的速率最高可达11Mb/s、电波的覆盖范围可达100m左右，射频是指具有远距离传输能力的高频交流变化电磁波，在无线通信领域中被广泛使用，天线164，是指在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件，可以给WiFi射频处理电路增强接收和发射无线电电磁波信号。主控模块120将无线连接信号输送至WIFI射频处理器162，WIFI射频处理器162将无线连接信号转换得到能通过天线164使用户连接的电磁波信号，智能光网络终端可以使机顶盒、智能家居等无线产品通过天线164进行网络连接，实现网上冲浪，其中，无线连接信号是指主控模块120处理后能使WIFI射频处理器162识别并予以处理的信号。

在其中一个实施例中，天线164的数量可以为2个，天线164可以是全向外置天线164，具有在水平方向图上表现为360°都均匀辐射，应用距离近，覆盖范围大，价格便宜的特点。

在其中一个实施例中，WIFI射频处理器162通过RF(Radio Frequency，射频)接口线路与主控模块120连接。射频是指具有远距离传输能力的高频交流变化电磁波，在无线通信领域中被广泛使用。

在一个实施例中，智能光网络终端还包括晶体振荡器166，主控模块120和WIFI射频处理器162分别与晶体振荡器166连接。在其中一个实施例中，WIFI射频处理器162和主控模块120共用25MHz晶体振荡器166，设计合理并节省了成本。

晶体振荡器166，是指利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元件，与半导体器件和阻容元件一起使用，能产生原始的时钟频率，具有提供系统振荡脉冲，稳定频率，选择频率的作用。晶体振荡器166可以为WIFI射频处理器162和主控模块120提供稳定地系统振荡脉冲。

在一个实施例中，智能光网络终端还包括语音模块172，语音模块172与主控模块120连接，为用户提供语音通话功能。

具体地，主控模块120处理后得到语音连接信号是通过ZSI接口传送至语音模块172连接的，可以实现为用户提供语音电话拨号、远程语音通话服务，语音连接信号是指能接入语音设备实现语音通话功能的信号。

在一个实施例中，智能光网络终端还包括显示屏174，显示屏174与主控模块120连接，使用户能够查看实时网络信息。

具体地，主控模块120获得显示智能光网络终端的实时工作状态，并通过显示屏174将对应信息显示，使用户及时了解联网信息，显示屏174还可以显示周围环境的温度、湿度等信息，使用方便。在其中一个实施例中，显示屏174可以是LCD显示屏。

在一个实施例中，智能光网络终端还包括USB接口182,USB接口182与主控模块120连接，可以使设备通过数据线连接网络。

在一个实施例中，智能光网络终端还包括指示灯184，指示灯184通过GPIO控制线与主控模块120连接，用户可以通过指示灯184了解设备的接通状态。

指示灯184分别作用于对应的模块，在其中一个实施例中，当检测到有光纤信号、受电设备、语音通话设备、电源、无线连接设备接入时，对应指示灯184亮，指示灯184的位置可以设置于对应连接口的相近位置，也可以将各个指示灯184设置在一起，不同信号对应指示灯184可以有不同的颜色或有不同的指示灯184闪烁信号，也可以在指示灯184周围标注对应的信号名称，用以区分。

在一个实施例中，智能光网络终端还包括DC-DC模块186，DC-DC模块186与主控模块120连接。DC-DC模块186可以将外部输入的12V电源降压为5V、3.3V或1.8V给整机供电。

在一个实施例中，智能光网络终端安装于已接入光纤的用户家庭，智能光网络终端通过网线连接家庭里面的AP、网络摄像头等网络通讯产品，智能光网络终端可以是千兆光纤的网关型家庭侧设备，智能光网络终端有铁制成的设备外壳，从DC-DC模块186接入电源，从PON信号处理模块110接入光纤信号，经过数据处理和主控模块120的协议转换，由POE模块130将提供的电源信号与有线连接信号打包，通过LAN端口140向检测合格的受电设备提供有源有线信号，同时，智能光网络终端还能提供由WIFI射频处理器162和天线164构成的IEEE802.11b/g/n/ac Wi-Fi接口、POTS语音接口172、LCD显示屏174，USB接口182和指示灯184，智能光网络终端内部结构中主控电路120与WIFI射频处理器162共用25M晶体振荡器166，节省了晶体振荡器166的成本，使用防雷元器件150，避免主控模块遭受雷击损坏。智能光网络终端集多功能于一体，可应用在大户型居民住宅以及别墅，实现光纤到户PON拨号上网，POE模块有供电功能，可作以太网供电设备，4个LAN端口140支持IEEE802.3at标准，向下兼容IEEE802.3af标准，能自动检测识别符合标准的受电设备，并通过网线为受电设备供电联网，达到了使用一根网线实现既能联网又能供电的效果，WiFi接口能够给机顶盒，智能家居等无线产品提供无线网络连接，还可以连接手机、电脑等设备实现网上冲浪，语音接口172可以为用户提供语音电话拨号、远程语音通话服务，用显示屏174查看设备的实时数据信息，还可用USB接口182连接设备，而且，智能光网络终端还具有防雷击的功能。

上述智能光网络终端，PON信号处理模块110将接入的光信号转换成电信号并输送至主控模块120，主控模块120对电信号进行协议转换并输出给具有供电功能的POE模块130，支持IEEE802.3at标准的LAN端口140匹配外部受电设备的输入功率并与外部受电设备连接，使得POE模块130通过LAN端口140实现给下联的受电设备同时提供联网和供电服务，使用网线提供稳定的电源输入，可以不用外置电源，解决了需要进行网络布线以及同时外置供电电源而导致布线设置过程复杂，使用不方便的问题。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。