CN103763161A - 一种三网融合接入模块及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于网络通信技术领域，公开了一种三网融合接入模块及其控制方法；三网融合接入模块包括后面板、前面板、SFP光子集成ONU模块、交换机模块、MPU控制模块、视频光接入模块和电源模块；SFP光子集成ONU模块用于控制交换机模块的运作，并与MPU控制模块相互传输数据；交换机模块用于接受MPU控制模块的管理配置信号和发送状态信息；将交换机的数据交换状态用LED灯闪烁的形式在前面板上呈现；MPU控制模块的输出端将三网融合接入模块是否正常工作的状态通过LED亮灭的形式在前面板上呈现出来；并通过I2C总线发送控制信号和接受状态信息；视频光接入模块用于将处理后的视频数据通过后面板输出到视频设备上；电源模块用于给各个模块上供电，并输出电源状态。

Description

一种三网融合接入模块及其控制方法

技术领域

本发明属于网络通信技术领域，更具体地，涉及一种三网融合接入模块及其控制方法。

背景技术

根据国家推进三网融合的整体部署，2013年至2015年，国家将进行三网融合的全面推广，三网融合市场巨大，是未来广电行业发展的一个重要的趋势。国家鼓励广播电视机构利用国家公用通信网和广播电视等信息网络提供数字电视服务和增值电信业务。这打破了之前对电信行业和广电行业分业经营的相关规定，这对广电行业而言是一个前所未有的机遇。实现广播电视、宽带通信、语音等多业务融合，必须对广电网络进行双向改造，即将原来只有下行广播的有线电视网改造成可以同时支持上行和下行传输的双向网络。

HFC(Hybrid Fiber-Coaxial，混合光纤同轴电缆)是一种经济实用的综合数字服务宽带网接入技术，它的主要特点是：(1)传输容量大，极容易实现双向传输；(2)频率特性好，在有线电视传输带宽内不需要均衡；(3)传输损耗小，有利于延长有线电视的传输距离；(4)光纤间无串音现象和电磁干扰，能保证信号的传输质量。因此，HFC是目前和未来一段时期内的最佳选择，建立一套便捷且功能强大的网管系统迫在眉睫。通过实施网管系统，可以增强网络的可靠性，实时检测设备运行状态，改善网络上各种服务的运行。目前的三网融合系统中存在的网管系统通常是独立的两套，即互联网接入网网管系统和广播电视网网管系统。在三网融合系统内存在电话网、有线电视网、和互联网这样两套或者以上的管理系统，首要的问题是不便于管理和维护，其次重复布线造成大量的资源浪费，而且越多的系统就需要越多的人员去工作，造成人才资源浪费，对于如今提倡绿色节能环保的时代要求，已经无法满足社会进步的需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种三网融合接入模块，其目的在于将数字电视双向改造和三网融合这两者结合起来，基于EPON+LAN宽带接入方式，研制出新的三网融合接入终端模块。

本发明提供的三网融合接入模块包括后面板、前面板、SFP光子集成ONU模块、交换机模块、MPU控制模块、视频光接入模块和电源模块；所述SFP光子集成ONU模块的第一控制端与交换机模块的第一控制端连接，并控制所述交换机模块的运作；SFP光子集成ONU模块的第二控制端通过I2C与MPU控制模块的第一控制端连接，并相互传输数据；SFP光子集成ONU模块的输入输出端通过光纤与视频光接入模块的第一输入输出端连接，并传输光信号；所述交换机模块的数据输入输出端通过后面板的RJ45网络接口与互联网交换数据；所述交换机模块的第二控制端和第三控制端通过MDIO接口与所述MPU控制模块的第二控制端连接，接受控制并返回交换机的数据；所述交换机模块的第四控制端与所述MPU控制模块的第四控制端连接，用于接受所述MPU控制模块的管理配置信号和发送状态信息；所述交换机模块的输出端与所述前面板连接，将交换机的数据交换状态用LED灯闪烁的形式在前面板上呈现；MPU控制模块的输出端将所述三网融合接入模块是否正常工作的状态通过LED亮灭的形式在前面板上呈现出来；所述MPU控制模块的第三控制端与视频光接入模块的第二控制端相连，用于通过I2C总线发送控制信号和接受状态信息；视频光接入模块的第二输入输出端用于与光纤连接，接收下行的PON数据并汇聚上行的用户数据到OLT端；视频光接入模块的输出端用于与视频设备连接，所述视频光接入模块用于将处理后的视频数据通过后面板的视频输出端输出到视频设备上；电源模块的输入端用于接收220V电压，电源模块的电源输出端分别与所述SFP光子集成ONU模块的电源端、所述交换机模块的电源端、所述MPU控制模块的电源端和所述视频光接入模块的电源端连接，电源模块7的状态输出端与所述前面板连接；所述电源模块用于将220V电压转换后给各个模块上供电，并输出电源状态。

更进一步地，所述SFP光子集成ONU模块包括：双向光学次模块、光网络介质访问控制器、并串转换模块、ONU主控模块和存储器；所述双向光学次模块的第一控制端作为所述SFP光子集成ONU模块的第三控制端，所述双向光学次模块的第二控制端与所述并串转换模块的第一控制端连接，所述双向光学次模块的第三控制端与所述ONU主控模块的第一控制端连接；所述双向光学次模块用于支持EPON单纤双向传输，进行下行1490nm光接收和1310nm的光发射；所述ONU主控模块的第二控制端连接存储器，所述ONU主控模块的第三控制端作为所述SFP光子集成ONU模块的第二控制端；所述ONU主控模块用于管理各个的模块的运行并接收各个模块的状态信息；所述并串转换模块的第二控制端和第三控制端分别与所述光网络介质访问控制器连接，所述并串转换模块的第四控制端作为所述SFP光子集成ONU模块的第一控制端。作为本发明的一个实施例，并串转换模块用于将发送端多路低速并行信号转换成高速串行信号，可以充分利用传输媒体的信道容量。

更进一步地，交换机模块包括：PHY功能器和数据交换器；所述PHY功能器的第一控制端和第二控制端作为交换机模块的第一控制端和第二控制端，第三控制端与数据交换器的第一控制端连接；所述PHY功能器用于连接实际的物理介质与MAC控制器；所述数据交换器的第二控制端、第三控制端、输入输出端、输出端分别作为交换机模块的第三控制端、第四控制端、输入输出端和输出端。所述数据交换器用于实现物理层与数据链路层，发送与接收数据所需要的光信号和电信号、链路状态等，提供寻址机构、构建数据帧、进行差错检测。

更进一步地，MPU控制模块包括：MCU控制器、以太网控制器、隔离变压器；所述MCU控制器的第一控制端、第二控制端、第三控制端和输出端分别作为MPU控制模块的第一控制端、第二控制端、第三控制端和输出端；所述MCU控制器用于对各个模块进行配置和管理；所述以太网控制器可以实现通过网络来访问处理器中的网络服务器；所述隔离变压器的第一控制端作为MPU控制模块的第四控制端，用于保证供电的可靠性。

更进一步地，所述视频光接入模块包括：波分复用单元、均衡放大单元、实时监测单元和视频信号处理主控模块；波分复用单元的输入输出端作为所述视频光接入模块的输入输出端，波分复用单元的控制端作为所述视频光接入模块的第一控制端，波分复用单元的输出端与均衡放大单元和视频信号处理主控模块输入端连接；所述波分复用单元用于接收1550nm的光信号，并且将1310nm和1490nm的光信号反射至SFP光子集成ONU模块；视频信号处理主控模块的第一输入端与分复用单元的输出端连接，视频信号处理主控模块第二输入端与实时监测单元的输出端连接，视频信号处理主控模块的第一控制端作为所述视频光接入模块的第二控制端，视频信号处理主控模块的第二控制端与均衡放大单元的第一控制端连接，视频处理控制模块的第三控制端与均衡放大单元的第二控制端连接；视频信号处理主控模块用于对视频光接收模块内的各个部分进行管理配置，并且通过I2C与MPU控制模块和SFP光子集成ONU进行通信；均衡放大单元的输入端与所述分复用单元的输出端连接，均衡放大单元的输出端与实时监测单元的输入端连接；均衡放大单元用于控制模拟视频信号的输出功率。

更进一步地，实时监测单元包括：温度检测器和RF检测器；所述RF检测器的输入端作为实时监测单元的输入端。温度检测器用于采集视频光接收模块的温度信息，并且向视频处理控制模块发送信息。RF检测器用于采集输出视频信号的状态信息。

本发明还提供了一种管控方法：利用ONU的I2C总线对广电视频光接收模块进行直接控制，实现一套网管系统对互联网和广电网两种网络的接入管理，由此解决话音、数据、多媒体等多种业务相融合、和各方面资源浪费、网管系统复杂性等技术问题。

本发明提供的三网融合接入模块的控制方法，包括下述内容：

光线路终端(OLT)通过OAM(Operation Administration andMaintenance，运营管理维护)对光网络单元(ONU)进行直接的管理工作，通过OLT的管理系统软件可以管理SFP光子集成ONU的逻辑标识认证、恢复出厂设置、PON链路状态指示、光模块异常发光及关断功能等。通过SFP光子集成ONU可以对视频光接收模块进行控制，具体步骤有：

S1：SFP光子集成ONU中的ONU处理主控模块通过I2C访问MCU控制模块，并采集或者修改视频光接收模块的状态；

S2：MCU控制模块通过I2C访问视频光接收模块的视频信号处理主控模块，接收实时监测单元的温度和视频信号功率信息，并将射频开关的状态信息传回；

S3：视频信号处理主控模块根据接受的修改状态的命令决定是否恢复出厂设置，并通过前置放大自动功率控制器修改输出功率，修改告警的阈值，同时通过控制射频开关来决定是否输出视频信号。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，由于加入了SFP(Small Form-factor Pluggable，小封装可插拔)标准化的光子集成ONU(Optical Network Unit，光网络单元)及独特的控制系统和嵌入式网络服务器，本发明实施例能够取得节能减排、降低消耗，实现扩容扩距，整体网络系统便于管理等有益效果，本发明实施例提供的三网融合接入模块结构简单，功能强大，可以实现视频、语音、数据三种业务的综合接入，符合三网融合发展的趋势。

附图说明

图1是本发明设计的整体系统框架结构示意图；

图2是本发明终端产品的系统框架结构示意图；

图3是本发明实施例提供的ONU和HFC的原理图及ONU对HFC的控制方法示意图。

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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明属于网络通信技术。涉及的是对有线电视HFC光纤同轴网络的双向改造，与互联网业务融合，达到三网融合的接入方法。本发明研制出用于实现该方法的设备，并且创新发明出新的管控方法，从而实现用户看电视、上网等多业务互不干扰，可分别同时进行的融合。

本发明解决的技术问题是：将数字电视双向改造和三网融合这两者结合起来，提出基于EPON+LAN宽带接入方式，提出新的三网融合方案，并且研发出新的管控方法，即利用ONU的I2C总线对广电视频光接收模块进行直接管控，实现一套网管系统对互联网和广电网两种网络的接入管理。本发明产品可以同时话音、数据、多媒体等多种融合性业务，并支持xPON，xDSL、EoC、LAN等多种接入模式和技术，通过配合下一代互联网核心设备和接入网关，支持将电脑、电视、电话以及各种信息家电等接入互联网，推进大规模的、多种形式的、新型的网络应用，带动全新的以宽带、多媒体业务为核心的下一代网络运营市场，对推动下一代互联网的应用发展，具有十分重要的意义。

本发明提供一种对视频光接收的新型管控方法，即SFP光子集成ONU对视频光接收模块的管控，利用OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)的网络管理系统软件通过直接管理ONU实现一套网管系统控制互联网和广播电视网两个网络。ONU模块中集成了光网络介质访问控制器(PON-MAC控制器)，该控制器用于实现PON-MAC层功能，ONU可以通过I2C接口访问视频光接收模块的存储器，读取寄存器内的实时温度、光功率、射频功率等实时运行参数，并且通过向寄存器内部的特定地址单元写入控制信息来控制视频光接入模块的运行并进行相关的设置，如射频输出开关、报警阈值、射频偏置和恢复出厂设置等。

本发明提供一种基于EPON+LAN技术和SFP光子集成ONU的三网融合接入方法，分为单纤与双纤两种接入方案。单纤方案中，EPON与HFC共享HFC干线的光纤。网络侧接口为一个SC(square connector)光接口，EPON(以太无源光网络)上下行光信号和下行CATV(有线电视)光信号在一根光纤中传输。下行方向，终端接收到的光信号先经过视频光接收模块，该模块只接收CATV光信号，反射下行的1490nm EPON光信号给SFP光子集成ONU；上行方向，1310nm EPON光信号由视频光接收模块反射到OLT。双纤方案中，HFC与EPON完全独立。CATV与PON的光信号分别通过两根光纤传输，终端的网络侧接口为两个SC光纤接口，分别用于提供传统的CATV业务和数据业务。

本发明提出的多业务融合接入网系统架构，与现有的G-EPON保持一致，由局端光线路终端(OLT)、光分配单元(ODN)和光网络单元(ONU)组成。为了支持三网融合及物联网业务，并提供对PON链路故障保障功能，对现有G-EPON系统内的OLT、ODN和ONU分别做了改进。在OLT端加入了光时域反射仪(OTDR)系统，联合在ODN内部加入额外的温度不敏感阵列波导光栅(AWG)实现了高效的光链路监测和诊断系统，并采用主动网络性能探测技术以及数据挖掘技术实现网络性能预警。

本发明提出SFP光子集成ONU设计方案，并应用当前高集成度节能芯片，将ONU功耗降低到传统4口ONU的1／3。在标准的小型化SFP光模块上，基于玻璃基合波／分波技术、硅基光发射、光接收的单片集成技术，通过薄膜工艺、真空蒸发工艺、溅射工艺和电镀等工艺技术，实现了波分复用器件、GEPON网络协议处理芯片和基于SOA半导体光放大器的光收发组件的光电混合集成，可以实现全部EPON光网络终端功能。

本发明提出在终端加入嵌入式系统，在该系统中运行嵌入式网络服务器，服务器支持四个页面，欢迎页面、状态查看页面、工作参数设置页面和系统参数设置页面，页面之间通过链接可以相互跳转。欢迎页面对高速三网融合接入终端进行了简介并提供了其它几个页面的链接；状态页面用于显示终端的实时状态，如视频光接入模块的实时温度、光功率、是否报警和SFP光子集成ONU模块的状态等；工作参数设置页面用于设置视频光接收模块与SFP光子集成ONU模块的工作参数，包括视频光接入模块的开启与关闭、射频偏置设置、SFP光子集成ONU模块的开启与关闭等。系统参数设置用于设置高速三网融合接入终端的参数，如终端的IP地址，访问终端服务器的密码等。

本发明研发的基于模拟信号转HDMI技术的有线数字电视系统，是一种具有ONU功能的机顶盒，它包括SFP光子集成ONU模块、数字电子FPGA功能模块和机顶盒芯片。其基本工作原理为，在FPGA处理芯片的控制和调度下，由本发明研制的SFP光子集成ONU所输出的模拟视频信号及IP数据信号在机顶盒芯片内实现模数转换，并以HDMI接口方式输出至高清数字电视。此外，此发明产品能够与市面上的HDMI有源光缆直接连接，极易实现高清视频信号的延长传输。同时为了兼容广电的CATV技术，使用户无需数字机顶盒就可以直接通过本终端接收广电视频信号，终端内集成了一个视频光接收模块，用于接收CATV视频光信号，视频光接收模块接收光信号并转换成射频RF信号，可以直接接到电视的射频接口上输出视频信号。

本发明的有益效果表现在：

(1)利用SFP光子集成ONU模块的I2C直接管理控制视频光接收模块，使用OLT的管理软件就可以实现对整个网络系统的管理控制，使硬件电路简单，资源消耗少。通过SFP光子集成ONU模块的I2C接口，可以读写视频光接收模块内部的寄存器，以读取视频光接收模块的详细信息、监测工作状态，通过这些寄存器还能对视频光接收模块的工作参数进行配置，而实现对链路信息状态的实时监控。

(2)利用薄膜光子集成ONU工艺创新成果突破小型化，使得本专利设备使用的SFP光子集成ONU模块体积减小为传统ONU模块的四分之一，而且通过薄膜混合集成工艺，可以提高产品的可靠性，增加模块的使用寿命。

(3)用SFP小型的通用接口，可以将任何网络设备变成G／EPON光网络终端。标准化SFP根据GBIC接口进行设计，允许比GBIC更大的端口密度，因此SFP也被称作“mini-GBIC”。SFP电接口采用金手指可热插拔接口模式，可任意插入SFP接口的网络设备。光接口采用标志SC可插拔光纤接口，可即插即用。本发明产品采用SFP标准，意味着任何含SFP接口设备，插入本发明产品即可成为一款G／EPON光网络终端设备，接入PON网络。

(4)本发明满足下一代PON系统扩容与扩距的需求。目前标准光接入网结构通过一对主干光纤与本地交换局OLT相连，在近用户端通过分光器ODN分路连接用户端设备ONU，最大OLT／ONU接入网接入范围为20km，分路数16(EPON：Ethernet-PON)。如简单的加大接入网传输距离，则将减少ODN分支数牺牲接入容量，并由于低灵敏度、高误码率占用有限的接入带宽。直接以用户数和带宽，换距离，与运营商所需要的扩容扩距相违背。本发明基于SOA扩容技术，将接入网延伸向汇聚交换层，实现60km多达320路传输，同时实现PON扩容与扩距的要求。

(5)本发明产品绿色节能，功耗不到传统产品的1／3。由于本发明采用了SFP小型化通用接口标准结构，节省了为适应不同应用环境而需要开发和使用不同光网络终端产品的费用和时间，仅需要将本发明产品插入各网络设备的标准化SFP插槽，即可将原有的网络设备扩展为光网络终端设备PON网络上联口，成为PON网节点，减少重复投资就实现了节能减排，降低消耗。

(6)本发明产品支持终端的远程管理。本发明加入了嵌入式系统，在该系统中运行嵌入式网络服务器，通过访问网络服务器来对终端进行远程检测，并设置某些工作参数，使网络系统各个模块的工作状态一览无余，便于管理与维护。

(7)本发明产品能与市面上的HDMI有源光缆直接连接，极易实现高清视频信号的延长传输，结构简单，功能强大，可以实现视频、语音、数据三种业务的综合接入，符合三网融合发展的趋势。

为使本发明的目的、技术方案更加清楚，下面结合实例及附图对本发明作进一步的详细描述。

本发明设计的整体系统框架结构如图1所示，由运营商1、局端的光线路终端(OLT)2、光分配单元(ODN)3和三网融合接入模块4组成，ONU可以分配连接到用户5。本发明实施例提供的三网融合接入模块4主要用于连接在光分配单元(ODN)3与用户5之间；加入SFP光子集成ONU、IP／HDMI高清视频接入等技术，构成多业务融合接入网系统，支持三网融合及物联网业务，并提供通过智能ODN光链路检测和诊断对PON链路的故障保障功能。

本发明终端产品的框架结构如图2所示，本发明实施例提供的三网融合接入模块4包括后面板41、前面板42、SFP光子集成ONU模块43、交换机模块44、MPU(Micro Processor Unit，微处理器)控制模块45、视频光接入模块46与电源模块47。SFP光子集成ONU模块43的第一控制端与交换机模块44的第一控制端相连控制交换机的运作；第二控制端与MPU控制模块45的第一控制端通过I2C相连相互传输数据；第三控制端与视频光接入模块46的第一控制端通过光纤相连传输光信号。交换机模块44通过后面板41的RJ45网络接口与互联网交换数据；其第二和第三控制端通过MDIO接口与MPU控制模块45的第二控制端相连接受控制并且返回交换机的数据；第四控制端与MPU控制模块45的第三控制端通过I2C相连；其输出端将交换机的数据交换状态用LED灯闪烁的形式在前面板42上表现出来。MPU控制模块45的输出端将本模块是否正常工作的状态通过LED亮灭的形式在前面板42上表现出来；其第四控制端与视频光接入模块46的第二控制端相连。视频光接入模块46的输入端通过光纤用于与CATV发射机相连，视频数据经过处理后通过后面板41的视频输出端将视频信号输出到电视上。电源模块47的输入端通过后面板41的电源接口输入220V电压，经过电源转换后将电压输出到各个模块上，并且将电源状态通过LED亮／灭的形式在前面板42上表现出来。SFP光子集成ONU模块用于完成上行信号的电光转换和下行信号的光电转换。交换机模块通过四口交换机芯片441和千兆PHY芯片442通过RGMII(Reduced Gigabit Media IndependentInterface，吉比特介质独立接口)双向连接，用于分发下行的EPON数据及汇聚上行的用户数据到局端OLT，并且在后面板提供四个网络接口，在前面板提供对应四个网口的指示灯信号。MPU控制模块45中MCU(MicroControl Unit，微控制单元)控制器451、以太网控制器452和隔离变压器453依次双向相连，MCU控制器451过I2C及MDIO(Management DataInput／output，管理数据输入输出)总线与系统各模块进行通信，与SFP光子集成ONU和视频光收发模块双向连接，用于读取各模块的状态信息并或对各模块进行配置。视频模块用于接收CATV光信号并转换成视频RF输出。电源模块通过电源转换芯片471来产生各模块所需要的电源电压并向各个功能模块提供足够的驱动能力。

SFP光子集成ONU对视频光接收模块的管理控制如图3所示，本段描述SFP光子集成ONU对视频光接收模块的管控技术。本发明研制的视频光接入模块46由波分复用单元461、均衡放大单元462、实时监测单元463和MCU控制单元464组成。波分复用单元461的第一和第二控制端分别用PON数据接口和光纤接口对外部设备相连，视频光接收模块通过光纤接口接收1550nm波长的光视频信号，并将1310／1490nm的PON上／下行波长反射至SFP光子集成ONU模块；输出端通过APD(Avalanche Photo Diode，雪崩光电二极管)与均衡放大单元462和MCU控制单元464的输入端相连；第三输出MCU控制单元464的第一控制端与SFP光子集成ONU43中的MCU控制单元的第一控制端通过I2C相连；其两个输出端分别与均衡放大单元462的输入端相连；其两个输入端分别与实时监测单元463的两个输出端相连，均衡放大单元462的输出端与实时监测单元463的输入端相连。均衡放大单元462中前置放大自动功率控制器4621、射频开／关4622、均衡控制电路4623依次单向相连，前置放大自动功率控制器4621用来控制模拟视频信号的输出功率在-6dBm～2dBm内；同时，均衡控制电路4623预补偿了视频信号线的高频衰减，保证了良好的模拟视频信号输出，射频开／关4622能支持用户对视频信号的开关操作，并通过I2C总线与外界通信。实时监测单元463中分为温度监测器4631和RF(Radio Frequency，射频接口)监测器4632，实时监测温度和RF的状态，并将检测信息发送给MCU控制单元。SFP光子集成ONU43中，双向光学次模块431的第一控制端通过光纤与外部设备连接，第一输出端和第二输出端分别通过并／串转换模块433与PON-MAC芯片432的第一输入端和第一输出端连接，第二输入端与MCU控制单元434的输出端相连。MCU控制单元434的第二控制端与flash存储器435相连双向光学次模块431支持EPON单纤双向传输，进行下行1490nm光接收和上行1310nm光发射。PON-MAC控制器432的MAC层可以实现MPCP(Multipoint Control Protocol，多点控制协议)，包括ONU的自动发现、动态带宽分配、监控等，这样可以支持PON P2MP(Point toMultipoint，点到多点)通信。PON-MAC控制器通过并／串转换模块433与串行的双向光学次模块431连接。视频光接入模块通过I2C总线与SFP光子集成ONU通信，I2C通过MCU控制单元434访问其内部的flash存储器435，它们在I2C总线上的设备地址分别为A0H与A2H，其中A0H存储单元中的内容为相关的产品信息和厂商信息，A2H中的内容为实时温度、光功率、射频功率等信息，通过读取A2H存储单元中相应的寄存器可以获取视频光接入模块的实时运行参数。还可以通过向A2H的特定地址单元写控制信息来控制视频光接入模块的运行并进行相应的设置，如射频输出开关、报警阈值、射频偏置和恢复出厂设置等。SFP光子集成ONU模块支持即插即用，无需外部供电就可以为任何带SFP接口的设备提供1.25Gbps上下行对称的EPON接入。

在本发明产品的面板上的接口设计中，系统网络侧接口为光纤接口，为了支持不同的网络架构，设计了单纤与双纤两种方案。单纤方案中的网络侧接口为一个SC(Square Connector)光接口，双纤方案中的网络侧接口为两个SC光纤接口。

系统的用户侧接口为4个以太网接口和一个射频RF接口。为了能支持IPTV、VoIP、互联网等多种业务，终端支持4个FE(Fast Ethernet，快速以太网)接口，每个以太网接口为10／100BASE-T接口，系统最大吞吐量可以达到400Mbps，完全可以满足现阶段家庭用户的需求。

本发明产品在前面板设计了多个指示灯，分别用于指示供电与ONU是否正常工作及各个网口的工作状态。电源指示灯在接通电源后持续点亮；OUN指示灯在ONU正常工作后持续点亮；网口指示灯在对应的RJ45网口有数据传输时持续闪烁。

为了支持对终端的远程监控管理，在终端中加入嵌入式系统，在该系统中运行嵌入式网络服务器，通过访问网络服务器来对终端状态进行远程监测并设置其工作参数，满足远程管理的需求。根据产品终端的网络侧与用户侧接口要求，为同时支持三网融合及CATV电视业务，用户侧设计多个10／100Mbps自动适应的快速以太网接口和RF射频接口，网络侧与用户侧接口间通过数据交换芯片交换数据。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种三网融合接入模块，其特征在于，包括后面板(41)、前面板(42)、SFP光子集成ONU模块(43)、交换机模块(44)、MPU控制模块(45)、视频光接入模块(46)和电源模块(47)；

所述SFP光子集成ONU模块(43)的第一控制端与交换机模块(44)的第一控制端连接，并控制所述交换机模块(44)的运作；SFP光子集成ONU模块(43)的第二控制端通过I2C与MPU控制模块(45)的第一控制端连接，并相互传输数据；SFP光子集成ONU模块(43)的输入输出端通过光纤与视频光接入模块(46)的第一输入输出端连接，并传输光信号；

所述交换机模块(44)的数据输入输出端通过后面板(41)的RJ45网络接口与互联网交换数据；所述交换机模块(44)的第二控制端和第三控制端通过MDIO接口与所述MPU控制模块(45)的第二控制端连接，接受控制并返回交换机的数据；所述交换机模块(44)的第四控制端与所述MPU控制模块(45)的第四控制端连接，用于接受所述MPU控制模块(45)的管理配置信号和发送状态信息；所述交换机模块(44)的输出端与所述前面板(42)连接，将交换机的数据交换状态用LED灯闪烁的形式在前面板(42)上呈现；

MPU控制模块(45)的输出端将所述三网融合接入模块是否正常工作的状态通过LED亮灭的形式在前面板(42)上呈现出来；所述MPU控制模块(45)的第三控制端与视频光接入模块(46)的第二控制端相连，用于通过I2C总线发送控制信号和接受状态信息；

视频光接入模块(46)的第二输入输出端用于与光纤连接，接收下行的PON数据并汇聚上行的用户数据到OLT端；视频光接入模块(46)的输出端用于与视频设备连接，所述视频光接入模块(46)用于将处理后的视频数据通过后面板(41)的视频输出端输出到视频设备上；

电源模块(47)的输入端用于接收220V电压，电源模块(47)的电源输出端分别与所述SFP光子集成ONU模块(43)的电源端、所述交换机模块(44)的电源端、所述MPU控制模块(45)的电源端和所述视频光接入模块(46)的电源端连接，电源模块(47)的状态输出端与所述前面板(42)连接；所述电源模块(47)用于将220V电压转换后给各个模块上供电，并输出电源状态。

2.如权利要求1所述的三网融合接入模块，其特征在于，所述SFP光子集成ONU模块(43)包括：双向光学次模块(431)、光网络介质访问控制器(432)、并串转换模块(433)、ONU主控模块(434)和存储器(435)；

所述双向光学次模块(431)的第一控制端作为所述SFP光子集成ONU模块(43)的第三控制端，所述双向光学次模块(431)的第二控制端与所述并串转换模块(433)的第一控制端连接，所述双向光学次模块(431)的第三控制端与所述ONU主控模块(434)的第一控制端连接；所述双向光学次模块(431)用于支持EPON单纤双向传输，进行下行波长为1490nm光接收和波长为1310nm的光发射；

所述ONU主控模块(434)的第二控制端连接存储器(435)，所述ONU主控模块(434)的第三控制端作为所述SFP光子集成ONU模块(43)的第二控制端；所述ONU主控模块(434)用于管理各个的模块的运行并接收各个模块的状态信息；

所述并串转换模块(433)的第二控制端和第三控制端分别与所述光网络介质访问控制器(432)连接，所述并串转换模块(433)的第四控制端作为所述SFP光子集成ONU模块(43)的第一控制端。作为本发明的一个实施例，并串转换模块(433)用于将发送端多路低速并行信号转换成高速串行信号，可以充分利用传输媒体的信道容量。

3.如权利要求1所述的三网融合接入模块，其特征在于，所述视频光接入模块(46)包括：波分复用单元(461)、均衡放大单元(462)、实时监测单元(463)和视频信号处理主控模块(464)；

所述波分复用单元(461)的输入输出端作为所述视频光接入模块(46)的输入输出端，波分复用单元(461)的控制端作为所述视频光接入模块(46)的第一控制端，波分复用单元(461)的输出端与均衡放大单元(462)和视频信号处理主控模块(464)输入端连接；所述波分复用单元(461)用于接收波长为1550nm的光信号，并且将波长为1310nm和波长为1490nm的光信号反射至SFP光子集成ONU模块；

所述视频信号处理主控模块(464)的第一输入端与分复用单元(461)的输出端连接，视频信号处理主控模块(464)第二输入端与实时监测单元(463)的输出端连接，视频信号处理主控模块(464)的第一控制端作为所述视频光接入模块(46)的第二控制端，视频信号处理主控模块(464)的第二控制端与均衡放大单元(462)的第一控制端连接，视频处理控制模块(464)的第三控制端与均衡放大单元(462)的第二控制端连接；视频信号处理主控模块(464)用于对视频光接收模块内的各个部分进行管理配置，并且通过I2C与MPU控制模块(45)和SFP光子集成ONU(43)进行通信；

所述均衡放大单元(462)的输入端与所述分复用单元(461)的输出端连接，均衡放大单元(462)的输出端与实时监测单元(463)的输入端连接；均衡放大单元(462)用于控制模拟视频信号的输出功率。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的三网融合接入模块的控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1：SFP光子集成ONU中的ONU处理主控模块通过I2C访问MCU控制模块，并采集或者修改视频光接收模块的状态；

S2：MCU控制模块通过I2C访问视频光接收模块的视频信号处理主控模块，接收实时监测单元的温度和视频信号功率信息，并将射频开关的状态信息传回；

S3：视频信号处理主控模块根据接受的修改状态的命令决定是否恢复出厂设置，并通过前置放大自动功率控制器修改输出功率，修改告警的阈值，同时通过控制射频开关来决定是否输出视频信号。

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