CN103607791A - 一种基于lte和pon双上行光网络单元 - Google Patents

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欧阳柏生
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Abstract

本发明涉及太网接入网、4G移动通信和家庭网络技术领域，包括分别和SOC模块连接的：LTE上行模块、以太网模块、WiFi模块：提供2.4GHz频段的无线通信，用于通过WLAN接口实现网络共享、语音模块：主要实现电话接口功能和SIM卡模块。本发明基于LTE和PON双上行接入技术，其网络特性可以满足家庭网关用户新业务（诸如视频点播、网络游戏、交互式IPTV等）对带宽越来越高的要求，集视频通信、数据通信和语音通信于为一体，为用户提供高带宽、高质量的三网合一全业务服务；支持二层交换和三层路由功能，能够实现语音、数据、视频在各端口的全速转发。

Description

一种基于LTE和PON双上行光网络单元
技术领域
本发明涉及太网接入网、4G移动通信和家庭网络技术领域，尤其涉及一种基于LTE和PON双上行光网络单元。
背景技术
家庭网络（Home Network）：指的是融合家庭控制网络和多媒体信息网络于一体的家庭信息化平台，是在家庭范围内实现信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、自动化设备、照明设备、保安（监控）装置及水电气热表设备、家庭求助报警等设备互连和管理，以及数据和多媒体信息共享的系统。家庭网络系统构成了智能化家庭设备系统，提高了家庭生活、学习、工作、娱乐的品质，是数字化家庭的发展方向。
家庭网关（Home Gate Way）是在家庭内部通过适当的组网技术把家庭网关与其他的信息设备组成可以进行信息交换的内部网络，并通过其与外部网络相连，形成面向家庭的业务提供平台。从这个定义，我们可以看出家庭网关作为家庭网络的一种核心组成设备，是实现数字家庭的纽带，在数字家庭中起着重要的作用。
随着全球LTE时代的来临，各种高速无线应用正在不断改变人类的生活方式，大众攫取信息的模式发生了根本性的改变，随时随地沟通咨询正在成为可能。4G LTE赋予信息时代的特性就是大量数据业务的产生，将互联网业务有效延伸到移动通信领域，把手持终端打造成信息交汇的舞台，移动互联业务有逐步代替固网业务的趋势。
目前，家庭网关设备和系统的上行技术大多是PON，而且新兴的LTE接入技术在建网初期，存在的覆盖不足的问题，用户无法畅享4G。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于LTE和PON双上行光网络单元，解决了现有的家庭网关设备和系统无法PON和LTE双上行，网络覆盖范围窄，无法畅享4G网络的问题。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种基于LTE和PON双上行光网络单元，包括均和SOC模块相连的：
LTE上行模块：通过Uu接口接收基站的4G无线信号，并将网关的相关信息通过Uu接口上传到基站，实现移动业务应用；
以太网模块：主要连接WAN侧PON上行接口和用户侧两个以太网接口，主要用于实现网络的共享；
WiFi模块：提供2.4GHz频段的无线通信，用于通过WLAN接口实现网络共享；
语音模块：主要实现电话接口功能；
SIM卡模块：主要实现对无线接入的鉴权功能和安全身份认证。
更进一步的技术方案是，所述LTE上行模块通过mini PCI-E2.0接口中的USB接口与SOC模块相连接。
更进一步的技术方案是，所述以太网模块包含一个WAN侧GPON接口和两个用户侧的百兆以太网接口，其中所述一个WAN侧GPON接口主要通过I2C接口外接一个千兆光模块实现，所述两个用户侧百兆以太网接口的MAC和PHY功能部分均为SOC模块内置，外部通过一个双口百兆变压器来实现网口数据业务的数据处理。
更进一步的技术方案是，所述SOC模块设有mini PCIE2.0接口，所述WiFi模块通过miniPCIE2.0接口连接至MiNi PCIE插座。
更进一步的技术方案是，所述语音模块包括嵌入式处理器内置的SLAC功能部分和外部的SLIC芯片部分，所述SLIC芯片部分与嵌入式处理器内置的SLAC功能部分通过APM接口相连，语音模块外部连接到单口RJ11插座，并通过SOC模块中内嵌的VoIP协议实现VoIP电话功能。
更进一步的技术方案是，所述SIM卡模块通过mini PCI-E2.0接口中SIM卡接口与SIM卡插座相连。
更进一步的技术方案是，所述SOC模块连接有时钟模块、RESET模块、NAND FLASH模块、DDR3模块、以及用于系统调测的JTAG模块和UART模块中的一种或多种。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明基于LTE和PON双上行接入技术，其网络特性可以满足家庭网关用户新业务（诸如视频点播、网络游戏、交互式IPTV等）对带宽越来越高的要求，集视频通信、数据通信和语音通信于为一体，为用户提供高带宽、高质量的三网合一全业务服务；支持二层交换和三层路由功能，能够实现语音、数据、视频在各端口的全速转发。
附图说明
图1是本发明一种基于LTE和PON双上行光网络单元一个实施例的结构示意图。
图2是本发明一种基于LTE和PON双上行光网络单元一个实施例的功能示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明一种基于LTE和PON双上行光网络单元一个实施例：一种基于LTE和PON双上行光网络单元，包括均和SOC（System on Chip）模块相连的：
LTE上行模块：通过Uu接口接收基站（eNodeB）的4G无线信号，并将网关的相关信息通过Uu接口上传到基站（eNodeB），实现移动业务应用；
以太网模块：主要连接WAN侧PON上行接口和用户侧两个以太网接口，主要用于实现网络的共享；
WiFi模块：提供2.4GHz频段的无线通信，用于通过WLAN接口实现网络共享；
语音模块：主要实现电话接口功能；
SIM卡模块：主要实现对无线接入的鉴权功能和安全身份认证。
根据本发明一种基于LTE和PON双上行光网络单元一个实施例，所述LTE上行模块通过mini PCI-E2.0接口中的USB接口与SOC模块相连接，支可以支持TD-LTE/FDD-LTE/TD-SCDMA/GSM各种移动通信制式，完成各个制式无线信号的调制解调，无线资源管理和功率控制等，通过LTE上行模块接入透过基站接入移动核心网，实现移动业务应用。
根据本发明一种基于LTE和PON双上行光网络单元一个优选实施例，所述以太网模块包含一个WAN侧GPON接口和两个用户侧的百兆以太网接口，其中所述一个WAN侧GPON接口主要通过I2C接口外接一个千兆光模块实现，所述两个用户侧百兆以太网接口的MAC和PHY功能部分均为SOC模块内置，外部通过一个双口百兆变压器来实现网口数据业务的数据处理。
根据本发明一种基于LTE和PON双上行光网络单元另一个优选实施例，所述SOC模块设有mini PCIE2.0接口，所述WiFi模块通过mini PCIE2.0接口连接至MiNi PCIE插座，提供支持802.11b/g/n协议的WLAN无线应用。
根据本发明一种基于LTE和PON双上行光网络单元另一个优选实施例，所述语音模块包括嵌入式处理器内置的SLAC功能部分和外部的SLIC芯片部分，所述SLIC芯片部分与嵌入式处理器内置的SLAC功能部分通过APM接口相连，语音模块外部连接到单口RJ11插座，提供语音应用，并通过SOC模块中内嵌的VoIP（Voice over Internet Protocol）协议（SIP协议和H.248协议）实现VoIP电话功能，提供电话语音输出。
根据本发明一种基于LTE和PON双上行光网络单元另一个优选实施例，所述SIM卡模块通过mini PCI-E2.0接口中SIM卡接口与SIM卡插座相连，主要实现无线接入的鉴权和安全身份识别功能。
图1还示出了本发明一种基于LTE和PON双上行光网络单元另一个优选实施例，所述所述SOC模块连接有时钟模块、RESET模块、NAND FLASH模块、DDR3模块、以及用于系统调测的JTAG模块和UART模块中的一种或多种（图1所示为连接有时钟模块、RESET模块、NAND FLASH模块、DDR3模块、以及用于系统调测的JTAG模块和UART模块）。
如图2所示，本发明具备LTE和PON双上行接入功能、核心功能和应用接口功能，其中，核心功能包括QoS功能、安全功能、NAT和地址功能、本地管理功能、TR069远程管理功能、二层交换功能、路由转发功能；应用接口功能包括VoIP语音功能、WiFi功能、联网功能。

Claims (7)

1.一种基于LTE和PON双上行光网络单元，其特征在于：包括均和SOC模块相连的：
LTE上行模块：通过Uu接口接收基站的4G无线信号，并将网关的相关信息通过Uu接口上传到基站，实现移动业务应用；
以太网模块：主要连接WAN侧PON上行接口和用户侧两个以太网接口，主要用于实现网络的共享；
WiFi模块：提供2.4GHz频段的无线通信，用于通过WLAN接口实现网络共享；
语音模块：主要实现电话接口功能；
SIM卡模块：主要实现对无线接入的鉴权功能和安全身份认证。
2.根据权利要求1所述的一种基于LTE和PON双上行光网络单元，其特征在于：所述LTE上行模块通过mini PCI-E2.0接口中的USB接口与SOC模块相连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于LTE和PON双上行光网络单元，其特征在于：所述以太网模块包含一个WAN侧GPON接口和两个用户侧的百兆以太网接口，其中所述一个WAN侧GPON接口主要通过I2C接口外接一个千兆光模块实现，所述两个用户侧百兆以太网接口的MAC和PHY功能部分均为SOC模块内置，外部通过一个双口百兆变压器来实现网口数据业务的数据处理。
4.根据权利要求1所述的一种基于LTE和PON双上行光网络单元，其特征在于：所述SOC模块设有mini PCIE2.0接口，所述WiFi模块通过mini PCIE2.0接口连接至MiNi PCIE插座。
5.根据权利要求1所述的一种基于LTE和PON双上行光网络单元，其特征在于：所述语音模块包括嵌入式处理器内置的SLAC功能部分和外部的SLIC芯片部分，所述SLIC芯片部分与嵌入式处理器内置的SLAC功能部分通过APM接口相连，语音模块外部连接到单口RJ11插座，并通过SOC模块中内嵌的VoIP协议实现VoIP电话功能。
6.根据权利要求1所述的一种基于LTE和PON双上行光网络单元，其特征在于：所述SIM卡模块通过mini PCI-E2.0接口中SIM卡接口与SIM卡插座相连。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种基于LTE和PON双上行光网络单元，其特征在于：所述SOC模块连接有时钟模块、RESET模块、NAND FLASH模块、DDR3模块、以及用于系统调测的JTAG模块和UART模块中的一种或多种。
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