CN103595599A - 一种开放式融合型eoc设计的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开放式融合型EOC设计的方法，其开放式融合型EOC由高频子模块、低频子模块和ONU子模块等构成，IP数据信号经ONU子模块进入开放式融合型EOC设备后分别经高频子模块和低频子模块调制成高频和低频信号与CATV信号共缆传输到用户端。其涵盖高频和低频等多个模块的技术优点，融合高低频技术标准，降低设备成本，提高接入带宽，增加接入用户数量，减少了前期设计工作量及中期工程实施难度，易于后期运维管理以及扩容升级，适用于光接收机与用户间的不同间距情况等各种复杂HFC网络环境。

Description

一种开放式融合型EOC设计的方法

技术领域

本发明属于电信技术领域，尤其是一种开放式融合型EOC设计的方法。

背景技术

2010年1月13日，国务院通过了旨在加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合的政策。2010年7月国家确定了北京、大连和哈尔滨等12个首批三网融合试点城市；2011年12月31日，三网融合第二批试点城市名单公布，包括2个直辖市、22个省会城市在内的42个城市入选，覆盖人口数量超过3亿。

随着三网融合政策的出台，广电NGB时代正式启航。NGB作为有线无线相结合的、全程全网的下一代广播电视网络，承载着广电运营商融合业务，数字化运营的梦想。广电传统的HFC网络是单向广播式的，只有通过EPON+EOC，EPON+LAN,CMTS,FTTH等技术改造将HFC网络升级为双向网络，广电运营商才能开展双向互动电视、宽带、语音业务以及其它增值业务。而EPON+EOC技术是最适合广电双向网络改造的技术，NGB在接入网技术上，主要采用EOC技术。EOC技术分为高频MOCA EOC和低频Homeplug AV EOC等技术，能够解决最后100米入户的问题，并保护了广电原有的网络设备投入。能够满足广电运营商迫切需要通过网络的升级来提高自身市场竞争力的需求，进而在三网融合中立于不败之地。

光接收机、ONU和EOC局端的一体化方案与本发明相近似。所不同的是，开放式融合型EOC是针对广电HFC网络中光接收机与用户的不同间距情况及各种优劣同轴电缆网络环境而发明；光接收机、ONU和EOC局端的一体化方案是针对光机、ONU、EOC局端在HFC网络位置中的不同而设计。

现有技术缺点：1.广电EOC接入解决方案众多，标准不统一，现网中存在各种高低频EOC设备，维护升级难度大、运营成本高；2.单种高频EOC方案或者低频EOC方案户均带宽只有1—2M，不能大规模开展高清视频业务，覆盖用户数相对较少，无法满足新用户扩容需求。3.EOC、ONU以及光接收机等设备都需要各自规划打洞安装，施工量大，难度高。4.低频EOC和高频EOC各有缺点，低频EOC缺点是低频频段干扰噪声较多，对抗干扰要求较高,对线路接头较敏感，适合光机远离楼栋的网络；高频EOC缺点是高频信号在电缆网络中衰减大，传输距离较短，适合光机到楼栋的网络。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种开放式融合型EOC设计的方法，该方法融合高低频EOC模块、ONU模块等，降低了设备成本，减少了网元数量及故障点，大大减少了工程施工量及难度，设备配置安装更快捷，便于后期设备的升级扩容，方便统一网管设备管理，降低运维成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种开放式融合型EOC设计的方法：该开放式融合型EOC包括高频子模块、低频子模块和ONU子模块；IP数据信号经ONU子模块进入开放式融合型EOC设备后分别经高频子模块和低频子模块调制成高频和低频信号与CATV信号共缆传输到用户端。

进一步，上述高频子模块由以下三大模块组成：

（1）第一主处理器模块：包括主处理器，所述主处理器支持UART、以太MAC和PCI总线；所述UART是实现设备的本地命令行界面的硬件；所述以太MAC为上联口；所述PCI总线连接铜缆MAC芯片，铜缆MAC芯片逻辑上虚拟成一个以太网接口；主处理器运行网桥协议实现以太口和铜缆口二层报文的交换，并完成系统控制、环路检测；

所述第一主处理器模块还包括存贮器模块，所述存贮器模块分为两部分，一部分是非易失性存贮器，一部分是易失性存贮器；所述非易失性存贮器接口采用的是并行的局部总线与非易失性存贮器连接，易失性存贮器接口使用的是SDRAM，用于运行程序和存贮程序运行中的中间数据；

（2）第一铜缆MAC模块：所述第一铜缆MAC模块用于完成以太报文到MOCA协议报文的封包和解包；在发送信号时负责将数据信号调制到基带信号，并完成数据流到OFDM子载波的分片映射；在接收时完成对信号的频谱分析和量化，并拼接成完整的数据包；第一铜缆MAC模块还跟踪OFDM信号中的信标，完成对PHY模块的AGC；另外，还对各子载波的误码率进行跟踪，协商和终端和局端之间OFDM子载波上的QAM调制密度；

（3）铜缆PHY模块：是高频EOC局端设备的模块前端接口，接口工作于半双工模式；在信号发送时完成基带信号上变频到MOCA协议规定的频段，在信号接收时完成高频信号下变频成基带信号；在铜缆MAC芯片的控制下，实现半双工的收发切换以及使用内部的VGA对AGC进行控制。

进一步，上述低频子模块由以下三大模块组成：

（1）第二主处理器模块：负责低频模块内部的信息交互和任务调度，此外还对以太网信号进行处理；以太MAC通过桥接以太PHY芯片连接以太交换芯片，用于将单以太口扩充成多端口，完成多个端口间二层报文交换的功能；主处理器运行网桥协议实现以太口和铜缆口二层报文的交换，并完成系统管理控制、环路检测；

（2）第二铜缆MAC模块：第二铜缆MAC模块用于完成以太报文到Homeplug AV协议报文的封包和解包；在发送信号时负责将数据信号调制到基带信号，并完成数据流到OFDM子载波的分片映射；在接收时完成对信号的频谱分析和量化，并拼接成完整的数据包；第二铜缆MAC模块还跟踪OFDM信号中的信标，完成对PHY模块的AGC；另外，还对各子载波的误码率进行跟踪，协商和终端和局端之间OFDM子载波上的QAM调制密度；

（3）铜缆AFE模块：是低频EOC局端设备的模块前端接口，完成滤波和信号放大功能，接口工作于半双工模式；在信号发送时完成基带信号上变频到Homeplug AV协议规定的频段，在信号接收时完成低频信号下变频成基带信号；铜缆AFE接口在第二铜缆MAC模块的控制下，实现半双工的收发切换以及使用内部的VGA对AGC进行控制。

进一步，上述ONU子模块由三大模块组成：

（1）ONU主处理器：完成选择接收OLT发送的广播数据及处理；响应OLT发出的测距及功率控制命令并作相应的调整；对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送；光模块PON接口作上联口；以太MAC通过桥接Switch芯片连接背板；

（2）交换模块：提供4个FE、2个GE接口；通过GMII/MII接口上联ONU主处理器的以太MAC，将单以太口扩充成多端口，完成多个端口间二层报文交换的功能；通过FE或GE下联交换背板；

（3）光收发模块：通过光纤与OLT相连，实现ONU上行数据的突发发送和下行数据的连续接受，完成光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。

本发明具有以下有益效果：

本发明的开放式融合型EOC设计的方法涵盖高频和低频等多个模块的技术优点，融合高低频技术标准，降低设备成本，提高接入带宽，增加接入用户数量，减少了前期设计工作量及中期工程实施难度，易于后期运维管理以及扩容升级，适用于光接收机与用户间的不同间距情况等各种复杂HFC网络环境。

附图说明

图1为开放式融合型EOC原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1，开放式融合型EOC由高频子模块、低频子模块和ONU子模块等构成，IP数据信号经ONU子模块进入开放式融合型EOC设备后分别经高频子模块和低频子模块调制成高频和低频信号与CATV信号共缆传输到用户端。

高频子模块电路由以下三大模块组成：

（1）第一主处理器模块：支持UART、以太MAC、PCI总线。所述UART用于实现设备的本地命令行界面（CLI）的硬件。以太MAC用作上联口。PCI接口用于连接铜缆MAC芯片，铜缆MAC芯片逻辑上虚拟成一个以太网接口。主处理器运行网桥协议实现以太口和铜缆口二层报文的交换，并完成系统控制、环路检测等众多的软件功能。

第一主处理器模块还包括存贮器模块，存贮器模块分为两部分，一部分是非易失性存贮器，一部分是易失性存贮器。非易失性存贮器接口采用的是并行的局部总线与非易失性存贮器连接，易失性存贮器接口使用的是SDRAM，用于运行程序和存贮程序运行中的中间数据。

(2)第一铜缆MAC模块：铜缆MAC模块用于完成以太报文到MOCA协议报文的封包和解包。在发送信号时负责将数据信号调制到基带信号，并完成数据流到OFDM子载波的分片映射。在接收时完成对信号的频谱分析和量化，并拼接成完整的数据包。铜缆MAC模块还需要跟踪OFDM信号中的信标，完成对PHY模块的AGC（自动增益控制）。另外，还需对各子载波的误码率进行跟踪，协商和终端和局端之间OFDM子载波上的QAM调制密度。

（3）铜缆PHY模块：是高频EOC局端设备的模块前端接口，接口工作于半双工模式。在信号发送时完成基带信号上变频到MOCA协议规定的频段，在信号接收时完成高频信号下变频成基带信号。铜缆PHY接口在铜缆MAC芯片的控制下，实现半双工的收发切换以及使用内部的VGA（可变增益放大器）对AGC进行控制。

所述低频子模块电路由以下三大模块组成：

（1）第二主处理器模块：负责低频模块内部的信息交互和任务调度，此外还负责以太网信号的处理。以太MAC通过桥接以太PHY芯片连接以太交换芯片，用于将单以太口扩充成多端口，完成多个端口间二层报文交换的功能。主处理器运行网桥协议实现以太口和铜缆口二层报文的交换，并完成系统管理控制、环路检测等众多的软件功能。

（2）第二铜缆MAC模块（或者铜缆MAC/PHY模块）：用于完成以太报文到Homeplug AV协议报文的封包和解包。在发送信号时负责将数据信号调制到基带信号，并完成数据流到OFDM子载波的分片映射。在接收时完成对信号的频谱分析和量化，并拼接成完整的数据包。第二铜缆MAC模块还需要跟踪OFDM信号中的信标，完成对PHY模块的AGC（自动增益控制）。另外，还需对各子载波的误码率进行跟踪，协商和终端和局端之间OFDM子载波上的QAM调制密度。

（3）铜缆AFE模块：铜缆AFE模块是低频EOC局端设备的模块前端接口，完成滤波和信号放大功能，接口工作于半双工模式。在信号发送时完成基带信号上变频到Homeplug AV协议规定的频段，在信号接收时完成低频信号下变频成基带信号。铜缆AFE接口在铜缆MAC芯片的控制下，实现半双工的收发切换以及使用内部的VGA（可变增益放大器）对AGC进行控制。

ONU子模块由以下三大模块组成：

（1）ONU主处理器：完成选择接收OLT发送的广播数据及处理；响应OLT发出的测距及功率控制命令并作相应的调整；对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送。光模块PON接口作上联口；以太MAC通过桥接Switch芯片连接背板。

（2）交换模块：交换模块提供4个FE、2个GE接口；通过GMII/MII接口上联ONU主处理器的以太MAC，用于将单以太口扩充成多端口，完成多个端口间二层报文交换的功能；通过FE或GE下联交换背板。

（3）光收发模块：光模块通过光纤与OLT相连，主要实现ONU上行数据的突发发送和下行数据的连续接受，完成光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。发射部分：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器（LD）或发光二极管（LED）发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，使输出的光信号功率保持稳定。接收部分：一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号。经前置放大器后输出相应码率的电信号。

Claims (4)

1.一种开放式融合型EOC设计的方法，其特征在于，开放式融合型EOC包括高频子模块、低频子模块和ONU子模块；IP数据信号经ONU子模块进入开放式融合型EOC设备后分别经高频子模块和低频子模块调制成高频和低频信号与CATV信号共缆传输到用户端。

2.根据权利要求1所述的开放式融合型EOC设计的方法，其特征在于，所述高频子模块由以下三大模块组成：

（1）第一主处理器模块：支持UART、以太MAC和PCI总线；所述UART是实现设备的本地命令行界面的硬件；所述以太MAC为上联口；所述PCI总线连接铜缆MAC芯片，铜缆MAC芯片逻辑上虚拟成一个以太网接口；主处理器运行网桥协议实现以太口和铜缆口二层报文的交换，并完成系统控制、环路检测；

所述第一主处理器模块还包括存贮器模块，所述存贮器模块分为两部分，一部分是非易失性存贮器，一部分是易失性存贮器；所述非易失性存贮器接口采用的是并行的局部总线与非易失性存贮器连接，易失性存贮器接口使用的是SDRAM，用于运行程序和存贮程序运行中的中间数据；

（2）第一铜缆MAC模块：所述第一铜缆MAC模块用于完成以太报文到MOCA协议报文的封包和解包；在发送信号时负责将数据信号调制到基带信号，并完成数据流到OFDM子载波的分片映射；在接收时完成对信号的频谱分析和量化，并拼接成完整的数据包；第一铜缆MAC模块还跟踪OFDM信号中的信标，完成对PHY模块的AGC；另外，还对各子载波的误码率进行跟踪，协商和终端和局端之间OFDM子载波上的QAM调制密度；

（3）铜缆PHY模块：是高频EOC局端设备的模块前端接口，接口工作于半双工模式；在信号发送时完成基带信号上变频到MOCA协议规定的频段，在信号接收时完成高频信号下变频成基带信号；在铜缆MAC芯片的控制下，实现半双工的收发切换以及使用内部的VGA对AGC进行控制。

3.根据权利要求1所述的开放式融合型EOC设计的方法，其特征在于，所述低频子模块由以下三大模块组成：

（1）第二主处理器模块：负责低频模块内部的信息交互和任务调度，此外还对以太网信号进行处理；以太MAC通过桥接以太PHY芯片连接以太交换芯片，用于将单以太口扩充成多端口，完成多个端口间二层报文交换的功能；主处理器运行网桥协议实现以太口和铜缆口二层报文的交换，并完成系统管理控制、环路检测；

（2）第二铜缆MAC模块：第二铜缆MAC模块用于完成以太报文到HomeplugAV协议报文的封包和解包；在发送信号时负责将数据信号调制到基带信号，并完成数据流到OFDM子载波的分片映射；在接收时完成对信号的频谱分析和量化，并拼接成完整的数据包；第二铜缆MAC模块还跟踪OFDM信号中的信标，完成对PHY模块的AGC；另外，还对各子载波的误码率进行跟踪，协商和终端和局端之间OFDM子载波上的QAM调制密度；

（3）铜缆AFE模块：是低频EOC局端设备的模块前端接口，完成滤波和信号放大功能，接口工作于半双工模式；在信号发送时完成基带信号上变频到Homeplug AV协议规定的频段，在信号接收时完成低频信号下变频成基带信号；铜缆AFE接口在第二铜缆MAC模块的控制下，实现半双工的收发切换以及使用内部的VGA对AGC进行控制。

4.根据权利要求1所述的开放式融合型EOC设计的方法，其特征在于，所述ONU子模块由三大模块组成：

（1）ONU主处理器：完成选择接收OLT发送的广播数据及处理；响应OLT发出的测距及功率控制命令并作相应的调整；对用户的以太网数据进行缓存，并在OLT分配的发送窗口中向上行方向发送；光模块PON接口作上联口；以太MAC通过桥接Switch芯片连接背板；

（2）交换模块：提供4个FE、2个GE接口；通过GMII/MII接口上联ONU主处理器的以太MAC，将单以太口扩充成多端口，完成多个端口间二层报文交换的功能；通过FE或GE下联交换背板；

（3）光收发模块：通过光纤与OLT相连，实现ONU上行数据的突发发送和下行数据的连续接受，完成光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。

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