CN101902280A - 一种自带mac的以太网无源光网络终端sfp - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涉及以太网无源光网络(EPON)技术的无源光网络终端，这种新型的无源光网络终端将普通光网络终端的光电转换电路与无源光网络的MAC协议处理电路集成到一个SFP封装内；该种自带MAC的以太网无源光网络终端SFP，其特征在于：包括光收发器BOSA(1)，激光驱动器LDD(3-1)，限幅放大器LA(3-2)，PON协议芯片及外围电路(4)，以太网串并转换芯片SERDES(5)，控制单元MCU(2)；本发明主要保护将普通的光电转换光模块与PONMAC芯片集成在SFP封装内的构想和电路实现。

Description

一种自带MAC的以太网无源光网络终端SFP
技术领域
本发明公开了一种涉及以太网无源光网络 (EPON)技术的无源光网络终端，这种新型的无源光网络终端将普通光网络终端的光电转换电路与无源光网络的MAC协议处理电路集成到一个SFP封装内。
背景技术
随着数据业务对带宽的需求不断增加，这些应用包括高清IPTV 广播以及多媒体发布系统等，EPON技术得到了广泛的应用。主要应用结构图1所示，局端OLT通过光分路器分别接到ONT盒子上，ONT盒子根据用户交换机的要求提供网口或光纤接口。用户交换机设计了SFP插口，可选插入电口SFP或光电转换的SFP模块。
简写说明：
（ONT   Optical Network Termination）；
（SFP   Small Form Factor Pluggable）； 
（MAC   Media Access Control）；
（OLT   Optical Line Termination）；
（EPON   Ethernet Passive Optical Networks）；
图1这种应用结构较好的利用了现有交换设备， 但在安装时增加了布线，和ONT盒子的供电线路，而且交换机无法对ONT盒子进行管理，对ONT的温度，收、发光功率等性能进行监测。
ONT盒子内部采用普通ONT光模块,这种   ONT光模块如图3中虚线框内所示，上行方向LDD对高速信号进行驱动，BOSA转换成1310nm光信号输出；下行方向BOSA将OLT输出的1490nm光信号转换成电信号，经LA放大后输出高速差分电信号。PON MAC芯片是ONT盒子内的PON协议处理芯片，其下联口可选串并转换芯片，或以太网交换机，向下提供单口或多口以太网接口。
发明内容
本发明克服了现有应用技术中的困难和缺点，提供一种自带MAC的以太网无源光网络终端SFP。本发明可以将网络布线结构从图1简化到图2，只需将交换机插口内的SFP模块替换为本发明的产品。
本发明的技术方案如图3所示：包括光收发器BOSA，激光驱动器LDD，限幅放大器LA，PON协议芯片及外围电路，以太网串并转换芯片SERDES，控制单元MCU。前述光收发器BOSA，激光驱动器LDD，限幅放大器LA，PON协议芯片及外围电路，以太网串并转换芯片SERDES，控制单元MCU是合体结构。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：无需另外供电，并可在本地完成温度，电压，接收光功率，发送光功率等数字诊断监测功能。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为现有EPON技术主要应用结构所示。
图2为将网络布线结构从图1简化的本发明应用示意图。
图3为本发明的技术方案示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
在本发明的实施案例中，可以分为两部份电路，一部份与普通ONT光电转换光模块相同(虚线框内)，包括光收发器(BOSA)，激光驱动器(LDD)，限幅放大器(LA)和主控单元(MCU)。光发送器内置背光电流检测，激光器驱动器监测激光器的发光光功率和激光器偏置电流；限幅放大器集成了光接收器偏置电压接口，监测接收光功率。限幅放大器同时还可进行芯片温度，工作电压的监测。主控单元(MCU) 通过SPI接口完成对LDD和LA的管理，读取上述5个数字诊断监测值，存入内部寄存器，并提供I2C接口供外部读取。本部份电路对外主要信号连接示意(见图3),TX_BURST是激光器突发使能信号，TX_FAULT是激光器失效告警，Los是接收光信号低于阈值的告警，TX_DIS是强制关激光器的信号。
在本发明的实施案例中，第二部电路包括PON协议芯片及外围电路，以太网串并转换芯片(SERDES)。PON MAC CHIP完成EPON协议IEEE 802.3ah的处理，内置PON SERDES,向LDD直接输出高速差分信号，并接收LA送来的高速差分信号。外围电路包括但不限于时钟、存储器电路等。与以太网串并转换芯片(SERDES)之间是TBI接口，SERDES完成串并转换向SFP接口输出和输入高速差分信号。
本发明专利提供一种自带MAC的以太网无源光网络终端SFP，主要保护将普通的光电转换光模块与PON MAC芯片集成在SFP封装内的构想和电路实现。本发明提供的SFP模块可通过SFP标准的I2C接口读取DDM数据，监测光模块的性能。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (4)

1.一种自带MAC的以太网无源光网络终端SFP，其特征在于：包括光收发器BOSA(1)、激光驱动器LDD(3-1)、限幅放大器LA(3-2)、PON协议芯片及外围电路(4)、以太网串并转换芯片SERDES(5)、控制单元MCU(2)。
2.根据权利要求1所述的自带MAC的以太网无源光网络终端SFP，其特征在于：前述光收发器BOSA(1)、激光驱动器LDD(3-1) 、限幅放大器LA(3-2) 、PON协议芯片及外围电路(4) 、以太网串并转换芯片SERDES(5) 、控制单元MCU(2)是合体结构。
3.根据权利要求1或2所述的自带MAC的以太网无源光网络终端SFP，其特征在于：所述光发送器BOSA(1)内置背光电流检测，所述激光器驱动器LDD(3-1)监测激光器的发光光功率和激光器偏置电流；所述限幅放大器LA(3-2)集成了光接收器偏置电压接口，监测接收光功率；所述限幅放大器LA(3-2)同时进行芯片温度、工作电压的监测;所述控制单元MCU(2)通过SPI接口完成对所述激光驱动器LDD(3-1)和所述限幅放大器LA(3-2)的管理，读取数字诊断监测值，存入内部寄存器，并提供I2C接口供外部读取；TX_BURST是激光器突发使能信号，TX_FAULT是激光器失效告警，Los是接收光信号低于阈值的告警，TX_DIS是强制关激光器的信号。
4.根据权利要求1或2所述的自带MAC的以太网无源光网络终端SFP，其特征在于：所述PON协议芯片及外围电路(4)完成EPON协议IEEE 802.3ah的处理，向所述激光驱动器LDD(3-1)直接输出高速差分信号，并接收所述限幅放大器LA(3-2)送来的高速差分信号；所述PON协议芯片及外围电路(4)中的外围电路包括时钟、存储器电路等；所述PON协议芯片及外围电路(4)与所述以太网串并转换芯片SERDES(5)之间是TBI接口，所述以太网串并转换芯片SERDES(5)完成串并转换向SFP接口输出和输入高速差分信号。
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