CN101296525A - 一种融合接入的局端olt装置 - Google Patents
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一种融合接入的局端OLT装置，包括内设有多个槽位的箱体、固定于箱体槽位上的EPON数据处理卡、射频信号处理卡、频率复用/解复用模块和光收发模块，箱体上带有以太网接口，分别电连接在EPON数据处理卡和射频信号处理卡上；EPON数据处理卡和射频信号处理卡分别电连接在频率复用/解复用模块上；频率复用/解复用模块和光收发模块相互电连接，光收发模块通过耦合器和光纤相连接以实现光信息的传输。本发明能够为20km范围内的所有用户提供高速宽带接入，使得EPON和WiMAX、WiFi等宽带接入方式优势互补，达到最大的用户覆盖范围和最优的接入效率。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种光纤和无线融合接入的处理方法，尤其涉及一种实现EPON、WiMAX、WiFi融合接入的局端OLT(光链路终端)系统。
(二)背景技术
光纤接入和无线接入是现有宽带接入技术中的两种前沿技术，以太无源光网络EPON(Ethernet Passive Optical Network)，该技术能为20km范围内的用户提供1.25Gbit/s的接入带宽。广带无线接入即WiMAX(World Interoperability for Microwave Access)是一种无线城域网接入技术，该技术能为数公里范围内的用户提供70Mbit/s的无线接入带宽。无线保真即WiFi(Wireless Fidelity)则是一种无线局域网技术，可为用户提供百米范围内、11Mbit/s的无线接入。上述技术各具有不同的特点和缺陷，现有的厂家都只专注于其中某一种方案，不能容各家之长，也就无法为用户提供完整的解决方案。
(三)发明内容
为克服现有技术的缺陷，实现基于WiMAX、WiFi的无线接入与基于EPON的有线接入的融合，本发明提供一种融合接入的局端OLT装置。
一种融合接入的局端OLT装置，包括内设有多个槽位的箱体、固定于箱体槽位上的EPON数据处理卡、射频信号处理卡、频率复用/解复用模块和光收发模块，其特征在于箱体上带有以太网接口，分别电连接在EPON数据处理卡和射频信号处理卡上；EPON数据处理卡和射频信号处理卡分别电连接在频率复用/解复用模块上；频率复用/解复用模块和光收发模块相互电连接，光收发模块通过耦合器和光纤相连接以实现光信息的传输。
所述的以太网接口为千兆以太网接口。
所述的射频信号处理卡为广带无线接入(WiMAX)和无线保真(WiFi)射频信号处理卡。
OLT通过千兆以太接口完成与上行网络的连接，EPON数据处理卡负责数据的Ethernet成帧处理，用户端ONU的管理和上行EPON数据的处理。射频信号处理卡负责完成WiMAX和WiFi两种无线接入技术的协议处理以及为OLT管理的每个无线基站分配特定的传输频率。利用频率复用/解复用模块完成基于EPON帧的数字基带信号和WiMAX、WiFi射频信号的副载波的频分复用和解复用，然后由光收发模块完成下行电信号的电光转换，利用光纤进行下行发送，和上行信号的光电转换。OLT为其管理的各个ONU分配相应的时隙，采用时分复用的方式完成各个EPON帧的发送，总速率为1.25Gbit/s。OLT为其管理的各个WiMAX、WiFi无线基站，在副载波中为其分配特定的频段。光收发模块利用耦合器，将下行1550nm波长和上行1310nm波长在同一根光纤中传输。
下行业务工作原理，OLT通过千兆以太接口从城域网中获取业务信息。分别利用EPON数据处理卡和射频信号处理卡完成相应的EPON数据和WiMAX、WiFi射频信号的协议处理，得到EPON帧的数字基带信号和以WiMAX、WiFi协议封装的，与用户端各个基站相对应的特定频段的射频信号。属于各个频段的信号在频率复用器中完成复用，作为副载波去调制光发射模块，完成信号的电光转换，以1550nm波长同过ODN(光分配网络)进行下行业务的广播发送。
在用户侧的ONU处，首先完成信号的光电转换，过滤副载波中的数字基带信号，即EPON帧，进而利用以太协议过滤出属于特定ONU的特定的EPON帧。之后利用EoC(Ethernet overCable)或者利用DSL(Digital Subscriber Loop)技术，完成业务的有线接入。对于WiMAX和WiFi无线接入基站，在用户接入侧，首先利用滤波器完成属于自身频段的过滤，之后利用变频器将信号变频至WiMAX或WiFi基站进行无线发射的频率，完成各种业务的无线接入。
上行业务的工作原理，对于EPON数据，ONU根据OLT分配的特定时隙进行上行业务的发送。各个无线基站利用工作频率接收用户的上行信号后，利用变频器得到OLT为该基站分配的特定频段的射频信号，该射频信号在与基站相连的ONU处，以副载波的形式完成电光转换和上行发送。OLT设备接收上行信号，首先进行光电转换，然后利用频率复用/解复用模块完成EPON数字基带信号以及各个射频频段信号的解复用，分别送入相应的数据处理卡，完成进一步的处理，最后通过千兆以太接口完成与上行网络的连接。
在融合接入网的用户侧，无线接入基站和EPON的ONU可以集成在一起，以降低设备成本和网络管理的复杂度。根据ONU不同的位置选择不同的无线接入方式。对于实现光纤到大楼的地区(FTTB)，可以采用WiFi无线接入技术。而对于光纤到路边(FTTC)或光纤到驻地网(FTTP)的地区，适宜采用WiMAX无线接入。另外ONU还可以采用ADSL或EoC等技术，充分利用已有的电话和有线电视等入户线资源。此时WiMAX、WiFi等无线接入方式可以作为有线接入的应急通信和实现接入地区的无缝覆盖。
图3给出实现EPON和无线融合接入的OLT装置在网络中的应用示意图，EPON和无线融合接入的OLT 8设备在整个网络中处于城域网的接入点，宽带接入的核心位置。它同时提供EPON和无线两种接入方式。对于基于有线接入的用户，在用户侧的ONU处，过滤副载波中的数字基带信号，即EPON帧，进而利用以太协议过滤出属于特定ONU的特定的EPON帧。之后利用EoC(Ethernet over Cable)技术，通过有线电视的同轴电缆11资源进行业务接入，或者利用DSL技术，通过电话线进行业务接入。
对于WiMAX和WiFi无线接入基站，在用户接入侧，首先利用滤波器完成属于自身频段的过滤，之后利用变频器将信号变频至WiMAX或WiFi基站进行无线发射的频率，完成各种业务的无线接入。
本发明提出的实现EPON和无线技术融合接入的OLT 8设备，在局端负责管理32个用户侧的ONU设备以及10个WiMAX基站和10个WiFi基站。基于EPON协议的数字基带信号的下行速率为1.25Gbit/s，32个ONU的数据帧经过时分解复用后，平均的接入速率大约为30Mbit/s。对于分属于10个WiMAX基站和10个WiFi基站的射频信号，OLT 8利用射频数据处理卡(2或3)中的变频器为每个基站分配特定的频段。例如为1号WiMAX基站分配2.5GHz的传输频段，为6号WiFi基站分配6GHz的传输频段等。每个频段间隔0.5GHz，为20个无线基站分配传输带宽，大约需要22GHz的带宽资源。2.5GHz～22GHz的射频信号与基于EPON的1.25Gbit/s数字基带信号完成频分复用，作为副载波去调制光信号，完成OLT 8设备下行业务的发送。
在用户接入侧，ONU设备首先完成下行信号的光电转换，利用滤波器得到1.25Gbit/s的数字基带信号，之后利用以太协议过滤出属于该ONU的EPON帧。根据ONU所处的位置和已有的入户线资源，选择相应有线接入方式。可以直接采用局域网技术，利用双绞线13完成ONU到用户终端的业务接入。或者采用DSL技术，利用电话线完成接入，也可以采用EoC技术，利用同轴电缆11资源完成业务接入。
而对于无线基站，同样利用滤波器得到属于该基站的传输信号。例如前面提到的1号WiMAX基站，在ONU设备完成接收光信号的光电转换后，利用中心频率为2.5GHz的滤波器，过滤出属于该基站的射频信号。之后再利用变频器得到该基站进行无线发射的射频信号，这里假定WiMAX基站统一利用5.6GHz进行信号发射。而对于6号WiFi基站，利用中心频率为6GHz的滤波器得到属于该基站的射频信号，同样再利用变频器得到WiFi基站进行无线发射的2.4GHz射频信号。
上行业务的处理流程相类似，对于EPON数据，ONU根据OLT 8分配的特定时隙进行上行业务的发送。各个无线基站利用工作频率接收用户的上行信号后，利用变频器得到OLT8为该基站分配的特定频段的射频信号，该射频信号在与基站相连的ONU处，以副载波的形式完成电光转换和上行发送。OLT 8设备接收上行信号，首先进行光电转换，然后利用频率复用/解复用模块5完成EPON数字基带信号以及各个射频频段信号的解复用，分别送入相应的数据处理卡，完成进一步的处理。
本发明能够为20km范围内的所有用户提供高速宽带接入，使得EPON和WiMAX、WiFi等宽带接入方式优势互补，达到最大的用户覆盖范围和最优的接入效率。用户可根据实际情况，选择EPON或WiMAX、WiFi等技术进行宽带接入。
(四)附图说明
图1实现EPON和无线融合接入的局端OLT设备原理图。
其中：1、千兆以太网接口，2、射频信号处理卡(WiMAX)，3、射频信号处理卡(WiFi)，4、EPON数据处理卡，5、频率复用/解复用模块，6、光收发模块
图2本发明中基于副载波的频分复用示意图。
图3实现EPON和无线融合接入的OLT装置在网络中的应用示意图。7、城域网，8、OLT，9、ODN，10、ONU+WiMAX，11、同轴电缆输出，12、ONU+EOC，13、双绞线输出，14、0NU+DSL，15、0NU+WiFi
(五)具体实施方式
实施例：
本发明实施例如图1所示，包括内设有多个槽位的箱体、固定于箱体槽位上的EPON数据处理卡4、射频信号处理卡2和3、频率复用/解复用模块5和光收发模块6，其特征在于箱体上带有以太网接口，分别电连接在EPON数据处理卡4和射频信号处理卡2和3上；EPON数据处理卡4和射频信号处理卡2和3分别电连接在频率复用/解复用模块5上；频率复用/解复用模块5和光收发模块6相互电连接，光收发模块6通过耦合器和光纤相连接以实现光信息的传输。
所述的以太网接口为千兆以太网接口1。
所述的射频信号处理卡为广带无线接入(WiMAX)2和无线保真(WiFi)射频信号处理卡3。
所述系统EPON数据处理卡4负责下行数据的Ethernet成帧处理，用户端ONU的管理和上行EPON数据的处理。射频信号处理卡(2或3)负责完成WiMAX和WiFi两种无线接入技术的协议处理以及为OLT8管理的每个无线基站分配特定的传输频率。频率复用/解复用模块5完成下行发送信号的频率复用和上行接收信号的解复用。光收发模块6完成下行电信号的电光转换，利用光纤进行下行发送，和上行信号的光电转换，以送入频率复用/解复用模块5进行进一步处理。
在融合接入网的用户侧，无线接入基站和EPON的ONU可以集成在一起，以降低设备成本和网络管理的复杂度。根据ONU不同的位置选择不同的无线接入方式。对于实现光纤到大楼的地区(FTTB)，可以采用WiFi无线接入技术。而对于光纤到路边(FTTC)或光纤到驻地网(FTTP)的地区，适宜采用WiMAX无线接入。另外ONU还可以采用DSL或EOC等技术，充分利用已有的电话和有线电视等入户线资源。此时无线接入方式可以作为有线接入的应急通信和实现接入地区的无缝覆盖。
如图2和图3所示，在OLT8处，利用副载波的频分复用完成基于EPON帧的数字基带信号和WiMAX、WiFi射频信号的复用。OLT 8为其管理的各个ONU分配相应的时隙，采用时分复用的方式完成各个EPON帧的发送，总速率为1.25Gbit/s。OLT为其管理的各个WiMAX、WiFi无线基站，在副载波中为其分配特定的频段。
Claims (2)
1.一种融合接入的局端OLT装置，包括内设有多个槽位的箱体、固定于箱体槽位上的EPON数据处理卡、射频信号处理卡、频率复用/解复用模块和光收发模块，其特征在于箱体上带有以太网接口，分别电连接在EPON数据处理卡和射频信号处理卡上；EPON数据处理卡和射频信号处理卡分别电连接在频率复用/解复用模块上；频率复用/解复用模块和光收发模块相互电连接，光收发模块通过耦合器和光纤相连接以实现光信息的传输。
2 如权利要求1所述的一种融合接入的局端OLT装置，其特征在于所述的以太网接口为千兆以太网接口。
3.如权利要求1所述的一种融合接入的局端OLT装置，其特征在于所述的射频信号处理卡为广带无线接入和无线保真射频信号处理卡。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20081029 |