專利名稱：以太無源光網(wǎng)絡(luò)局端設(shè)備的多業(yè)務(wù)匯聚與管理單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)系統(tǒng)，特別涉及一種以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)局端設(shè)備的多業(yè)務(wù)匯聚與管理單元，用于實現(xiàn)以太無源光網(wǎng)絡(luò)在局端的多業(yè)務(wù)匯聚，并實現(xiàn)對光線路終端(OLT)的管理，為實現(xiàn)基于EPON的三網(wǎng)融合奠定基礎(chǔ)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在全球信息高速公路的瓶頸不在骨干網(wǎng)，也不在城域網(wǎng)，而在于接入網(wǎng)，接入網(wǎng)是連接信息交換分中心與用戶的網(wǎng)絡(luò)，被稱為信息高速公路的“最后一英里”或“最初一英里”。從本質(zhì)上說，唯一能夠根本上徹底解決寬帶接入瓶頸的技術(shù)手段是光接入網(wǎng)—光纖到樓(FTTB)和光纖到家(FTTH)。通過光纖到家(FTTH)實現(xiàn)全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)是通信業(yè)界人們的理想。光纖到家(FTTH)和光纖到辦公室(FTTO)，或總稱為光纖到戶(FTTP)的光接入網(wǎng)是信息高速公路最初一英里的最終解決方案，是電話、電視、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)融合的最后歸宿。它的實現(xiàn)對于推進(jìn)人類社會信息化將具有劃時代的意義。
對于實現(xiàn)光纖到家(FTTH)所采用的技術(shù)，1998年歐洲首先推出關(guān)于ATM-PON(簡稱APON)的ITU-T G983.1建議。2000年11月美國IEEE成立了802.3EFM(以太第一英里)工作組，開始進(jìn)行基于以太數(shù)據(jù)幀的以太接入網(wǎng)(EAN)的標(biāo)準(zhǔn)化。以太接入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3ah的正式文本已在2004年6月誕生。它包括點—點以太光纖鏈路和點—多點以太無源光網(wǎng)Ethernet-PON(簡稱EPON)。
基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)采用一點到多點的無源分配光纖網(wǎng)構(gòu)造連接局端與用戶端，系統(tǒng)由一個位于局端的光線路終端設(shè)備(OLT)和若干個位于遠(yuǎn)端的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)以及無源光分配網(wǎng)(ODN)組成，典型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。光線路終端OLT 1通過一根主干光纖及ODN 2連接多根光纖，與ONU 3、4通信，ONU的數(shù)量最多可到32個。ODN采用具有無源光分路器(Splitter)的無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)結(jié)構(gòu)，由于戶外線路上沒有有源設(shè)備，使網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)投資和維護(hù)費用大大減少。
在ODN內(nèi)兩個方向傳輸?shù)墓庑盘柗謩e位于兩個波長上，其中從OLT至ONU方向上傳播的光信號為下行鏈路方向，波長為1490nm，采用時分復(fù)用(TDM)廣播方式傳送，從ONU到OLT方向上傳播的光信號為上行鏈路方向，波長為1310nm，采用時分多址(TDMA)方式傳送。
為了防止以往駐地網(wǎng)建設(shè)中數(shù)據(jù)、電話、電視三種網(wǎng)絡(luò)分別進(jìn)戶的局面在新的接入網(wǎng)中發(fā)生，造成重復(fù)建設(shè)資源浪費，是否具有三網(wǎng)融合能力是一種新的接入技術(shù)是否具有生命力的很關(guān)鍵的問題。同樣為了降低成本，必需提高局端設(shè)備的集成度，這就需要局端設(shè)備提供IP數(shù)據(jù)的匯聚能力，以及對各路EPON光線路終端(OLT)的管理能力。這是EPON局端設(shè)備是否具有市場競爭力的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對已有技術(shù)中存在的問題，提供一種以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)局端設(shè)備的多業(yè)務(wù)匯聚與管理單元，用于實現(xiàn)以太無源光網(wǎng)絡(luò)在局端的多業(yè)務(wù)匯聚，并實現(xiàn)對光線路終端(OLT)的管理，為實現(xiàn)基于EPON的三網(wǎng)融合奠定基礎(chǔ)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種以太無源光網(wǎng)絡(luò)局端設(shè)備的多業(yè)務(wù)匯聚與管理單元，包括EPON光線路終端和以太接口模塊，其特征在于在局端設(shè)備中集成了4路所述的EPON光線路終端；有一個BCM5695以太交換芯片分別與所述的EPON光線路終端、兩塊SerDes模塊和以太接口模塊相連，并通過PCI接口與所述的BCM5695以太交換芯片相連；所述的BCM5695以太交換芯片作為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流核心芯片，在下行數(shù)據(jù)方向，根據(jù)不同業(yè)務(wù)的QOS的不同，合理的調(diào)度各種業(yè)務(wù)，使多業(yè)務(wù)在此匯聚后，通過EPON光線路終端提供給用戶，在上行數(shù)據(jù)方向，將從4路EPON光線路終端中獲得的不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過BCM5695以太交換芯片將它們分配到相對應(yīng)的端口；所述的IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器作為控制核心芯片，不但能通過PCI接口設(shè)置BCM5695以太交換芯片參數(shù)，還能利用SerDes模塊接入業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通道；所述的可插拔千兆SFP光/電模塊提供了靈活的接口應(yīng)用方案。
上述BCM5695以太交換芯片通過SERDES接口分別與4路EPON光線路終端、4路SFP光/電模塊和2路SerDes模塊相連，并向外提供了2口SERDES數(shù)據(jù)格式的1000M電接口，組成完整的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通道。
上述IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器與BCM5695以太交換芯片通過PCI接口相連，為BCM5695以太交換芯片提供管理設(shè)置通道；IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器與以太接口模塊相連，為該單元提供了外部的遠(yuǎn)程管理通道。
上述SerDes模塊采用TLK2201BI以太傳輸芯片。
上述以太接口模塊采用LXT971以太MAC芯片。
上述EPON光線路終端(5)采用TK3721MAC控制芯片。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點1、在局端設(shè)備中集成了4路光線路終端(OLT)，提高了設(shè)備集成度，增加了設(shè)備的市場競爭力。2、采用BCM5695以太交換芯片，減小了局端的數(shù)據(jù)交換的復(fù)雜度，增加了可靠性。3、采用IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器，不但提供了系統(tǒng)的管理配置功能，而且增加了網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理能力，大大提高了設(shè)備可升級性，延長了設(shè)備的技術(shù)壽命。4、具有四千兆以太光/電接口和兩個千兆以太電接口，方便連接各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。


圖1是已有技術(shù)的EPON系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
圖2是末發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是圖2示例的光線路終端模塊結(jié)構(gòu)框圖。
圖4是圖2示例的10/100M以太接口示意圖。
圖5是圖2示例的IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器模塊結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例結(jié)合附圖詳述如下用于三網(wǎng)融合的以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)的局端設(shè)備的多業(yè)務(wù)匯聚與管理單元的總體框圖如圖2所示。
本以太無源光網(wǎng)絡(luò)局端設(shè)備的多業(yè)務(wù)匯聚與管理單元，包括EPON光線路終端(5)和以太接口模塊(11)，其特征在于在局端設(shè)備中集成了4路所述的EPON光線路終端(5)；有一個BCM5695以太交換芯片(9)分別與所述的EPON光線路終端(5)、兩塊SerDes模塊(7、8)和以太接口模塊(11)相連，并通過PCI接口與所述的BCM5695以太交換芯片(9)相連；所述的BCM5695以太交換芯片(9)作為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流核心芯片，在下行數(shù)據(jù)方向，根據(jù)不同業(yè)務(wù)的QOS的不同，合理的調(diào)度各種業(yè)務(wù)，使多業(yè)務(wù)在此匯聚后，通過EPON光線路終端(5)提供給用戶，在上行數(shù)據(jù)方向，將從4路EPON光線路終端(5)中獲得的不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過BCM5695以太交換芯片(9)將它們分配到相對應(yīng)的端口；所述的IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器(6)作為控制核心芯片，不但能通過PCI接口設(shè)置BCM5695以太交換芯片(9)參數(shù)，還能利用SerDes模塊(7、8)接入業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通道；所述的可插拔千兆SFP光/電模塊(10)提供了靈活的接口應(yīng)用方案。
由于其具有兩種功能，其工作原理可以分為兩部分給予說明一部分為多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸、交換和匯聚部分；令一部分為多業(yè)務(wù)和系統(tǒng)管理部分。
多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸、交換和匯聚部分，以BCM5695以太交換芯片作為核心。BCM5695以太交換芯片(9)通過SERDES接口與4路光線路終端(OLT)(5)相連，BCM5695以太交換芯片(9)通過SERDES接口與4路SFP光/電模塊(10)相連，BCM5695以太交換芯片(9)通過SERDES接口與2路SerDes模塊(7、8)相連，BCM5695以太交換芯片向外提供了2口SERDES數(shù)據(jù)格式的1000M電接口，組成完整的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通道。在下行數(shù)據(jù)方向，將來著各個外接GE端口的不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，根據(jù)不同業(yè)務(wù)的QOS，合理的調(diào)度各種業(yè)務(wù)，使多業(yè)務(wù)在此匯聚后，通過4路光線路終端(OLT)經(jīng)ODN(2)光路送來的下行1490nm EPON數(shù)據(jù)給相應(yīng)的ONU(3)，提供給用戶不同種類的業(yè)務(wù)服務(wù)，在上行數(shù)據(jù)方向，用戶數(shù)據(jù)由ONU(3)經(jīng)ODN(2)光路送來的上行1310nm EPON數(shù)據(jù)給相應(yīng)的光線路終端(OLT)，將從4路光線路終端(OLT)中獲得的不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，經(jīng)過BCM5695交換將它們分配到相對應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)端口，進(jìn)行相應(yīng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理。在本實施例中，將IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器通過SerDes模塊(7、8)，接入業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通道，利用IXP2350的微引擎為增值業(yè)務(wù)提供物理基礎(chǔ)。這樣處理，大大地提高了系統(tǒng)地升級和擴(kuò)充能力，延長了設(shè)備的技術(shù)壽命。
多業(yè)務(wù)和系統(tǒng)管理部分，以IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器(6)為核心，利用其強(qiáng)大地Xscale內(nèi)核完成控制與管理任務(wù)。IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器模塊如圖5所示，Boot Flash掛接在IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器外部總線上，為IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器提供啟動時必需地參數(shù)設(shè)置和配置。SDRAM通過64bDDR接口連在IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器上為其提供運行時地存儲服務(wù)。IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器通過PCI接口與BCM5695以太交換芯片(9)相連，根據(jù)不同地服務(wù)要求，對BCM5695進(jìn)行不同地配置，以完成不同情況下，對多業(yè)務(wù)地支持，提供了系統(tǒng)地靈活性。IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器通過SerDes模塊(7、8)與BCM5695地GE口相連，該實施例中，對4路光線路終端(OLT)(5)采用帶內(nèi)管理地方式，即管理數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共享同一信道，這樣簡化了與4路光線路終端(OLT)地接口，提高了系統(tǒng)的可靠性。IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器對外，留有JTAG調(diào)試口，發(fā)便開發(fā)和調(diào)試。
光線路終端模塊(5)原理如圖3，采用TK3721 EPON MAC(12)芯片。TK3721是單片集成的OLT芯片，TK3721內(nèi)部集成了IEEE802.3ah ONU MAC、以太交換核和ARM7內(nèi)核。在外部接后FLASH(14)和SDRAM(15)為其提供存儲服務(wù)。TK3721在EPON側(cè)通過GE SerDes(13)連接在光模塊上，在本地側(cè)通過GE SerDes(17)連接到BCM5695的GE端口上，與ODN和ONU組成完整的EPON系統(tǒng)。
10/100M以太接口示意圖如圖4所示，由LXT971以太MAC芯片(18)、百兆以太變壓器(19)和RJ45接口(20)組成。LXT971與IXP2350的FE端口通過MII接口相連。為IXP2350提供遠(yuǎn)程配置與調(diào)試的物理基礎(chǔ)。提高了系統(tǒng)的易操作性，提高了系統(tǒng)了冗余，使系統(tǒng)更健壯。
Serdes模塊，采用TLK2201BI以太傳輸芯片。該模塊為系統(tǒng)中的重要器件，提供了TBI接口轉(zhuǎn)SERDES接口的服務(wù)。使高速數(shù)據(jù)都運行在1.25Gb/s PECL串行接口的模式中。
本實施例的以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)的局端設(shè)備的多業(yè)務(wù)匯聚與管理單元，還設(shè)計提供了靈活的接口方案。具有四千兆以太光/電接口和兩個千兆以太電接口，可插拔千兆SFP光/電模塊，可以由插入的模塊不同，提供光接口或者是電接口。這極大發(fā)便了后端業(yè)務(wù)的提供。提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性。
這里通過參考具體的實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但這僅僅是應(yīng)用舉例，應(yīng)該清楚本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的范圍和實質(zhì)的情況下可做出各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種以太無源光網(wǎng)絡(luò)局端設(shè)備的多業(yè)務(wù)匯聚與管理單元，包括EPON光線路終端(5)和以太接口模塊(11)，其特征在于在局端設(shè)備中集成了4路所述的EPON光線路終端(5)；有一個BCM5695以太交換芯片(9)分別與所述的EPON光線路終端(5)、兩塊SerDes模塊(7、8)和以太接口模塊(11)相連，并通過PCI接口與所述的BCM5695以太交換芯片(9)相連；所述的BCM5695以太交換芯片(9)作為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流核心芯片，在下行數(shù)據(jù)方向，根據(jù)不同業(yè)務(wù)的QOS的不同，合理的調(diào)度各種業(yè)務(wù)，使多業(yè)務(wù)在此匯聚后，通過EPON光線路終端(5)提供給用戶，在上行數(shù)據(jù)方向，將從4路EPON光線路終端(5)中獲得的不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過BCM5695以太交換芯片(9)將它們分配到相對應(yīng)的端口；所述的IXP2350網(wǎng)絡(luò)處理器(6)作為控制核心芯片，不但能通過PCI接口設(shè)置BCM5695以太交換芯片(9)參數(shù)，還能利用SerDes模塊(7、8)接入業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通道；所述的可插拔千兆SFP光/電模塊(10)提供了靈活的接口應(yīng)用方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以太無源光網(wǎng)絡(luò)局端設(shè)備的多業(yè)務(wù)匯聚與管理單元，其特征在于所述的BCM5695以太交換芯片(9)通過SERDES接口分別與所述的4路EPON光線路終端(5)、4路SFP光/電模塊(10)和2路SerDes模塊(7、8)相連，并向外提供了2口SERDES數(shù)據(jù)格式的1000M電接口，組成完整的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以太無源光網(wǎng)絡(luò)局端設(shè)備的多業(yè)務(wù)匯聚與管理單元，其特征在于所述的SerDes模塊(7、8)為采用TLK2201BI以太傳輸芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以太無源光網(wǎng)絡(luò)局端設(shè)備的多業(yè)務(wù)匯聚與管理單元，其特征在于所述的以太接口模塊(11)采用LXT971以太MAC芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以太無源光網(wǎng)絡(luò)局端設(shè)備的多業(yè)務(wù)匯聚與管理單元，其特征在于所述的EPON光線路終端(5)采用TK3721MAC控制芯片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以太無源光網(wǎng)絡(luò)局端設(shè)備的多業(yè)務(wù)匯聚與管理單元，用于實現(xiàn)以太無源光網(wǎng)絡(luò)在局端的多業(yè)務(wù)匯聚，并實現(xiàn)對光線路終端(OLT)的管理，為實現(xiàn)基于EPON的三網(wǎng)融合奠定基礎(chǔ)。本發(fā)明采用了廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)處理功能的網(wǎng)絡(luò)處理器IXP2350和12端口以太交換芯片BCM5695，結(jié)構(gòu)簡單，功能擴(kuò)充能力極強(qiáng)，便于今后提供對各種業(yè)務(wù)的支持，極大提高了局端設(shè)備的適用性，并擁有豐富的外圍接口，在局端可同時支持4路光線路終端(OLT)，提高了設(shè)備的集成度，降低了設(shè)備的成本。
文檔編號H04B10/20GK1929689SQ20061011636
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月21日
發(fā)明者姚煒, 李迎春, 陳健, 宋英雄, 蘇皆磊, 林如檢 申請人:上海大學(xué)