CN103825757A

CN103825757A - 一种以太无源光网络系统的管理口连接方法

Info

Publication number: CN103825757A
Application number: CN201310693780.8A
Authority: CN
Inventors: 张贵清
Original assignee: Shanghai Feixun Data Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Feixun Data Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2014-05-28

Abstract

本发明公开一种以太无源光网络系统的管理口连接方法，该方法包含：光线路终端设备中多核的无源光纤网络芯片通过一个物理层芯片与计算机扣板电路连接，实现计算机对无源光纤网络芯片进行管理。本发明计算机对无源光纤网络芯片的控制只使用了一个物理层芯片就能实现该两个数据链路层之间的对接，大大降低了成本；以太无源光纤网络芯片的管理口采用级联的模式，然后再和物理层对接，再和计算机相连接。这样做方便计算机对无源光纤网络芯片的控制管理、初始化和无源光纤网络芯片信息的上报，使得管理更加快捷简单。

Description

一种以太无源光网络系统的管理口连接方法

技术领域

本发明涉及一种以太无源光网络系统的管理口连接方法。

背景技术

在开放式系统互联模型中，第一层为物理层我们常称物理层芯片为PHY；第二层为数据链路层我们称数据链路层芯片为MAC。物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口。数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。介质无关接口（MII）接口提供了PHY和MAC芯片之间的一个数据连接通道，MII意味着不对MAC硬件重新设计或替换的情况下，任何类型的PHY设备都可以正常工作。使用的MII模式包括PHY与MAC的连接。

MAC和PHY的连接方式，主要是通过由MII衍生出来的一系列管理接口实现的，它实现了MAC对PHY的控制管理，这种管理或通过直接或者间接的方法来实现，具体采用哪种情况要看情况而定。

1、CPU和无源光纤网络（Passive Optical Network，PON）芯片有相同的管理口：

当CPU和PON芯片的管理口相同的情况下，可以将两者直接对接，其中CPU相当于一个MAC芯片，PON芯片相当于一个PHY芯片。这样CPU可以实现对PON芯片的控制管理，这样的情况是非常理想的情况，可以大大减少设计的难度和成本，同时控制管理也更加方便快捷。

2、CPU和PON芯片的管理口不相同：

当CPU和PON芯片的管理口不相同时，需要在两者中间加上一个接口转换芯片，这样才能实现CPU对PON芯片的控制管理。其中两者之间添加的接口转换芯片就是一个PHY芯片，此时CPU就是一个MAC芯片，而PON芯片也是一个MAC，两个MAC芯片之间加上一个PHY芯片就能实现不同管理口的对接，最终也能实现控制管理的目的。

3、虽然有相同的管理口，但是和实际的情况有冲突：

在现阶段模块化设计的背景下，许多的设计是模块化设计，在实际的物理连接方法上采用连接器等方法实现CPU和PON的连接，但是MII管理口的数据线就有14根，再加上连个控制2根控制线，这样多的连线不符合实际的情况或者是测试的目的，所以就加入了两个接口转化芯片，分别放在连接器的不同侧，都作为PHY芯片，CPU和PON芯片都作为MAC芯片，这样CPU就能实现对PON芯片的控制管理。

现有技术存在着如下缺点：

如果PON芯片有多个核，并且PON芯片的每个核都需要单独管理，并且每个数据通道都有上联数据接口和级联数据接口，而且其管理口也是独立的。如果一个EPON芯片的多个核需要单独管理，那么CPU对PON芯片的管理就需要大量的连线或者中间加入大量的PHY芯片实现，这样太浪费成本并且设计难度大，管理不方便也不及时。

发明内容

本发明提供一种以太无源光网络系统的管理口连接方法，做到CPU能够方便快速的对无源光纤网络芯片进行管理，减少设计的难度和成本。

为实现上述目的，本发明提供一种以太无源光网络系统的管理口连接方法，其特点是，该方法包含：

光线路终端设备中多核的无源光纤网络芯片通过一个物理层芯片与计算机扣板电路连接，实现计算机对无源光纤网络芯片进行管理。

上述无源光纤网络芯片通过其若干管理口和若干数据口连接物理层芯片；所述管理口与数据口一一对应。

上述管理口可配置介质独立接口或吉比特介质独立接口。

上述计算机扣板通过其快速以太网接口连接物理层芯片。

上述无源光纤网络芯片包含若干个数据通道，每个数据通道包含有一对数据口，该一对数据口分别为：上联口和级联口；每个上联口或级联口都对应有一个管理口。

第一数据通道的上联口电路连接物理层芯片，其级联口电路连接第二数据通道的上联口，第二个数据通道的级联口电路连接第三数据通道的级联口，第三数据通道的上联口电路连接第四数据通道的级联口，第四数据通道的级联口不连。

第一数据通道的上联口所对应的管理口电路连接物理层芯片，其级联口所对应的管理口电路连接第二数据通道的上联口所对应的管理口，第二数据通道的级联口所对应的管理口电路连接第三数据通道的上联口所对应的管理口，第三数据通道的级联口所对应的管理口电路连接第四数据通道上联口所对应的管理口，第四数据通道的级联口所对应的管理口不连。

上述无源光纤网络芯片的管理口在介质独立接口模式下，管理口的时钟都是输入，需要外部提供25兆赫兹时钟；当管理口是在吉比特介质独立接口模式下，管理口的发送数据对应的时钟是输出，管理口接收数据对应的时钟是输入，此时的时钟是由无源光纤网络芯片和物理层芯片内部的锁相环提供。

上述的无源光纤网络芯片采用10G的以太无源光网络芯片。

上述物理层芯片可采用任意包含有介质独立接口和快速以太网接口的物理层芯片；无源光纤网络芯片管理口采用吉比特介质独立接口时，物理层芯片还可采用千兆的物理层芯片。

本发明一种以太无源光网络系统的管理口连接方法和现有技术中无源光纤网络芯片的连接及管理技术相比，其优点在于，本发明计算机对无源光纤网络芯片的控制只使用了一个物理层芯片就能实现该两个数据链路层之间的对接，大大的降低了成本；

本发明中以太无源光纤网络芯片的管理口采用级联的模式，然后再和物理层对接，再和计算机相连接。这样做方便计算机对无源光纤网络芯片的控制管理、初始化和无源光纤网络芯片信息的上报，使得管理更加快捷简单。

附图说明

图1为本发明以太无源光网络系统的管理口连接方法中无源光纤网络芯片管理口和数据口级联方法；

图2为本发明以太无源光网络系统的管理口连接方法中无源光纤网络芯片管理口的具体连接方法；

图3为本发明以太无源光网络系统的管理口连接方法中计算机-物理层-无源光纤网络芯片的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图，进一步说明本发明具体实施例。

本发明公开一种以太无源光网络（EPON）系统的管理口连接方法，该方法包含：光线路终端设备（OLT）中多核的无源光纤网络（PON）芯片通过一个物理层（PHY）芯片与计算机（CPU）电路连接，实现计算机（CPU）对无源光纤网络（PON）芯片进行管理。计算机（CPU）可以由其他的控制管理模块替代。

本实施例中，无源光纤网络芯片采用10G的以太无源光纤网络芯片CS8124芯片，计算机（CPU）系统采用扣板的形式连接无源光纤网络（PON）芯片和物理层（PHY）芯片并进行管理，计算机（CPU）扣板提供的管理口是百兆的快速以太网（FE）接口。

无源光纤网芯片通过其管理口和数据口连接物理层芯片；管理口与数据口一一对应。管理口可配置介质独立接口或吉比特介质独立接口。PON芯片CS8124的管理口可以配置成MII或者是RGMII，通过配置RGMII_SEL引脚的高低电平就能实现选取管理口的模式，其中高电平为RGMII，低电平为MII模式，这样就能方便的选择管理口的工作模式。

CS8124芯片包含有4个数据通道，每个数据通道包含有一对数据口，该一对数据口分别为：上联口和级联口，共4个上联口和4个级联口，同时每个上联口或级联口都对应于一个管理口。

如图1所示，本发明采用4个上联口和4个级联口相互级联的方式，将无源光纤网（PON）芯片CS8124的4个数据通道的管理口相互级联起来，保留对应上联数据的管理口和计算机的管理口相连即可，具体如下：

一、数据口级联的方法：

四个数据通道分别为第一数据通道、第二数据通道、第三数据通道、第四数据通道，每个数据通道都包括一个上联口和级联口，

第一数据通道的上联口（P0 NNI）作为无源光纤网芯片的10G上联通道，用于电路连接物理层芯片，通过物理层芯片电路连接计算机（CPU）扣板。第一数据通道的级联口（P0 CAS）与第二数据通道的上联口（P1 NNI）相连，第二数据通道的级联口（P1 CAS）与第三数据通道的级联口（P2 CAS）相连，第三数据通道的上联口（P2 NNI）与第四数据通道的级联口（P3 CAS）相连，第四数据通道的上联口（P3 NNI）什么都不连。

二、管理口级联的方法：

此处采用的级联方法是基于上面数据通道的级联方式所适合的模式，具体的连接方法是：第一数据通道的上联口对应的管理口（P00 RGMII）和计算机与无源光纤网芯片之间的物理层芯片相连，第一数据通道级联口对应的管理口（P01 RGMII）的4比特的发数据和第二数据通道上联口所对应的管理口（P10 RGMII）的4比特的收数据连在一起，级联口对应的管理口的4比特的收和第二数据通道上联口所对应的发相连，同时发送的使能和接收有效信号相连，保证在数据传输过程中数据传输的正确有效。

剩下的管理口接法同前面数据口类似，都是前一管理口的对应的上联口和下一管理口的级联口相连：

第一数据通道的级联口所对应的管理口（P01 RGMII）电路连接第二数据通道的上联口所对应的管理口（P10 RGMII），第二数据通道的级联口所对应的管理口（P10 RGMII））电路连接第三数据通道的上联口所对应的管理口（P20 RGMII），第三数据通道的级联口所对应的管理口（P21 RGMII）电路连接第四数据通道的上联口所对应的管理口（P30 RGMII），第四数据通道的级联口所对应的管理口（P31 RGMII）不接。

三、时钟选择：

无源光纤网络芯片的管理口在介质独立接口模式下，管理口的时钟都是输入，需要外部提供25兆赫兹时钟。当管理口是在吉比特介质独立接口模式下，管理口的发送数据对应的时钟是输出，管理口接收数据对应的时钟是输入，此时的时钟是由无源光纤网络芯片和物理层芯片内部的锁相环提供。

如图2并结合图3所示，首先无源光纤网芯片CS8124的RGMII_SEL管理口选择引脚AB18和AC18通过1K电阻下拉，或者是接到逻辑芯片的IO引脚。MII管理口的数据每个管理口的4位发和另一个管理口的4位收相连，每个管理口的时钟均连到一个25MHZ的时钟缓冲（Buffer）上面，保证数据传输的正确性。同时在数据线上需要串接一个33欧姆的电阻，放在数据传输线的发送端，降低过冲，增强信号完整性，产生更小电磁干扰（EMI）。和无源光纤网（PON）芯片对接的物理层（PHY）芯片采用MARVELL公司的88E6097，具有8个FE和3个GE管理口，同时3个GE管理口中有两个可以配置成MII接口，分别是P9端口和P10端口。PON芯片CS8124的1通道的管理口和PHY芯片88E6097的MII口P9或者是P10端口相连，然后PHY芯片和CPU扣板通过FE信号相连，并且MII信号的控制线由CPU控制PHY芯片88E6097，这样就能实现CPU扣板对PON芯片的控制管理，并且只需要一个PHY芯片就能实现对PON芯片多个管理口的级联管理，这个方法方便了CPU对PON芯片管理、降低了单板的成本。

另外，无源光纤网络芯片管理口采用介质独立接口或吉比特介质独立接口时，物理层（PHY）芯片也可以使用ACL101或者其它的包括MII口和FE口的其它PHY芯片替代。或者当无源光纤网络芯片CS8124的管理口采用吉比特介质独立接口（RGMII）时，可以使用其它的千兆物理层（PHY）芯片替代。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种以太无源光网络系统的管理口连接方法，其特征在于，该方法包含：

2.如权利要求1所述的以太无源光网络系统的管理口连接方法，其特征在于，所述无源光纤网络芯片通过其若干管理口和若干数据口连接物理层芯片；所述管理口与数据口一一对应。

3.如权利要求2所述的以太无源光网络系统的管理口连接方法，其特征在于，所述管理口可配置介质独立接口或吉比特介质独立接口。

4.如权利要求1所述的以太无源光网络系统的管理口连接方法，其特征在于，所述计算机扣板通过其快速以太网接口连接物理层芯片。

5.如权利要求2所述的以太无源光网络系统的管理口连接方法，其特征在于，所述无源光纤网络芯片包含四个数据通道，每个数据通道包含有一对数据口，该一对数据口分别为：上联口和级联口；每个上联口或级联口都对应有一个管理口。

6.如权利要求5所述的以太无源光网络系统的管理口连接方法，其特征在于，第一数据通道的上联口电路连接物理层芯片，其级联口电路连接第二数据通道的上联口，第二个数据通道的级联口电路连接第三数据通道的级联口，第三数据通道的上联口电路连接第四数据通道的级联口，第四数据通道的级联口不连。

7.如权利要求5所述的以太无源光网络系统的管理口连接方法，其特征在于，第一数据通道的上联口所对应的管理口电路连接物理层芯片，其级联口所对应的管理口电路连接第二数据通道的上联口所对应的管理口，第二数据通道的级联口所对应的管理口电路连接第三数据通道的上联口所对应的管理口，第三数据通道的级联口所对应的管理口电路连接第四数据通道上联口所对应的管理口，第四数据通道的级联口所对应的管理口不连。

8.如权利要求3所述的以太无源光网络系统的管理口连接方法，其特征在于，所述无源光纤网络芯片的管理口在介质独立接口模式下，管理口的时钟都是输入，需要外部提供25兆赫兹时钟；当管理口是在吉比特介质独立接口模式下，管理口的发送数据对应的时钟是输出，管理口接收数据对应的时钟是输入，此时的时钟是由无源光纤网络芯片和物理层芯片内部的锁相环提供。

9.如权利要求1至8中任意一项权利要求所述的以太无源光网络系统的管理口连接方法，其特征在于，所述的无源光纤网络芯片采用10G的以太无源光网络芯片。

10.如权利要求1至8中任意一项权利要求所述的以太无源光网络系统的管理口连接方法，其特征在于，所述物理层芯片可采用任意包含有介质独立接口和快速以太网接口的物理层芯片；无源光纤网络芯片管理口采用吉比特介质独立接口时，物理层芯片还可采用千兆的物理层芯片。