CN110072164B

CN110072164B - 一种光网络单元的wifi数据传输方法与系统

Info

Publication number: CN110072164B
Application number: CN201910386528.XA
Authority: CN
Inventors: 黄颋; 李彧
Original assignee: Nanjing Niuxin Microelectronics Co ltd
Current assignee: Nanjing Niuxin Microelectronics Co ltd
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2021-10-08
Anticipated expiration: 2039-05-10
Also published as: CN110072164A

Abstract

本发明公开一种用于光网络单元的WIFI数据传输方法与系统，光网络单元控制器包含无线传输待发送报文队列模块，距离判决模块，光模块报文接收判决模块以及无线传输发送控制模块。无线传输发送控制模块收到距离判决模块判断所述光网络单元同局端设备距离小于给定值，或者光模块报文接收判决模块判断当前接收报文同本机标识不符时将无线传输待发送报文队列模块中的报文进行发送。

Description

一种光网络单元的WIFI数据传输方法与系统

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体涉及一种光网络单元的WIFI数据传输方法与系统。

背景技术

宽带运营商越来越多的收入比重来自于多种类视频宽带业务，网络运行的互动游戏、高清电视、视频网播及电话会议日益普及，这些多媒体业务为运营商们带来滚滚财源的同时，也对网络带宽有了更髙的要求。在Ｗ高清视频、大流量数据等为主要特征的高带宽新需求的驱动下，及宽带网络”光进铜退”的大背景下，PON（passive optical network，无源光网络）技术已成为目前业界各大电信运营商最为着力的技术领域。随着网络电视、高清电视、双向会议视频化及在线游戏等大流量宽带业务的逐渐开展与普及，每用户的带宽需求预计将每５年一个数量级递増并有加速趋势。从未来几年的发展趋势来看，每个家庭或商业用户的带宽需求将至少达到100Mbps甚至1Gbps。而目前用于光纤到户的GPON光收发一体模块上行和下行速率都是2.5Gbps，经过线路编码，引入20%的带宽损失，再加上其他开销，其有效的信息传输效率大打折扣，所提供的带宽己经日渐影响使用者的上网需求及体验，己经落后于进来们对视频信号更清晰及其他传输数据更快速的要求。因此，现有的GPON口带宽将出现新的带宽瓶颈IEEE姐织在进过长时间的讨论并和各个主流的光模块和通信设备厂商一起制定了更加高速的标准即10G pon标准，IEEE802.3av。

IEEE 802.11ac是802.11家族的一项无线网上标准，由IEEE标准协会制定，透过5GHz频带提供高通量的无线局域网（WLAN），俗称5G WiFi （5th Generation of Wi-Fi）。理论上它能够提供最少1Gbps带宽进行多站式无线局域网通信，或是最少500Mbps的单一连线传输带宽。 2008年年底，IEEE 802标准组织成立新小组，目的是在于创建新标准来改善802.11-2007标准。包括创建提高无线传输的速度的标准，使无线网上的能够提供与有线网上相当的传输性能。802.11ac将沿用802.11n的MIMO(多进多出)技术，为它的传输速率达到Gbps量级打下基础,第一阶段的目标达到的传输速率为1Gbps，目的是达到有线电缆的传输速率。

802.11ac每个通道的工作频宽将由802.11n的40MHz，提升到80MHz甚至是160MHz，再加上大约10%的实际频率调制效率提升，最终理论传输速度将由802.11n最高的600Mbps跃升至1Gbps。当然，实际传输率可能在300Mbps～400Mbps之间，接近目前802.11n实际传输率的3倍(目前802.11n无线路由器的实际传输率为75Mbps～150Mbps之间)，完全足以在一条信道上同时传输多路压缩视频流。

然而，在多种测试场景中发现，由于WIFI和10G PON同时处于工作状态的时间，10Gpon的信号容易受到WIFI的信号干扰，从而在较远的测试场景中产生传输错误。此问题困扰着10G pon终端的生产厂家。通过对10G pon的接收器件外加屏蔽等方案，可以规避一部分的干扰，但是会增加系统成本和制造加工难度。

发明内容

本发明提出一种光网络单元系统，由光网络单元控制器，光模块，无线传输模块，外部接口，内存，闪存以及时钟电源模块构成，所述光网络单元控制器包含无线传输待发送报文队列模块，距离判决模块，光模块报文接收判决模块以及无线传输发送控制模块，以及，所述无线传输发送控制模块收到距离判决模块判断所述光网络单元同局端设备距离小于给定值，或者光模块报文接收判决模块判断当前接收报文同本机标识不符时将无线传输待发送报文队列模块中的报文进行发送。

所述的光网络单元控制器，所述光网络单元控制器包含多个处理器内核。

所述的光网络单元控制器，所述光网络单元控制器包含光模块接口和无线传输模块接口。

所述的光网络单元控制方法，包括:

所述无线传输发送控制模块从所述无线传输待发送报文队列模块获取待发送无线报文；

所述无线传输发送控制模块接收所述距离判决模块提供的所述光网络单元同所述局端设备之间距离是否大于给定门限信息；

所述无线传输发送控制模块接收所述光模块报文接收判决模块提供的当前报文是否同本机标识符相同信息。

所述无线传输发送控制模块收到距离判决模块判断所述光网络单元同局端设备距离小于给定值，或者光模块报文接收判决模块判断当前接收报文同本机标识不符时，发送所述待发送无线报文。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的光网络单元系统框图；

图2为本发明一实施例提供的光网络单元WIFI数据传输系统框图；

图3位本发明一实施例提供的WIFI数据传输流程图。

附图标记说明：

11：光网络单元控制器；

12：光模块；

13：WIFI模块

14：外部接口；

15：内存模块；

16：闪存模块；

17：时钟电源模块；

111：WIFI待发送队列；

113：wifi发送控制模块；

112：光模块接收报文判决模块；

114：距离判决模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明中的系统框图。系统由ONU控制器11，10G光模块12，WIFI模块13，外部接口14，内存15，闪存16以及时钟电源17构成。

ONU控制器11一般为集成了10G pon协议控制器和高速接口的多核处理器，例如采用4个基于ARM架构的处理器内核A53构成，同时包含多个二级缓存模块等。多个处理器内核之间采用带有缓存一致性的AXI总线进行连接。ONU控制器11还集成了10G pon协议兼容的高速接口，通过该接口可以直接和10G pon光模块相连。一般情况下，该接口也兼容Gpon或者Epon协议。ONU控制器11还带有内存接口和闪存接口（或者硬盘接口），用于连接外部的随机存储器以及非易失性存储器。此外，ONU控制器11还集成有多个外设控制器，例如USB控制器，千兆以太网控制器，通用串行总线控制器等。

光模块12一般为支持10G pon协议的BOSA(Bi-Directional Optical Sub-Assembly, 光发射接收组件)，具备10.3125Gbps的数据收发速率。一般情况下，该光模块12也可以向下兼容2.5Gbps的Gpon协议等。由于光模块需要对微弱的光信号进行接收放大，其内部的跨阻放大器具备很高的灵敏度，因此，很容易受到外部电磁信号的干扰。

WIFI模块13一般为支持802.11n多通路或者802.11ac多通路多频点的无线局域网模块。由于家庭一般以WIFI为主要的通讯方式，因此，WIFI的功率，带宽，覆盖范围都需要支持多样化的家庭环境。这就决定了WIFI模块13的发射功率较大，因此，当WIFI模块13工作在全功率的发射模式下的时候，其电磁波在5Ghz频点上引起的干扰会对光模块12的正确接收产生重大的影响。

外部接口14包括多样化的数据和控制接口，例如常用的USB接口，电话线接口，通用串行总线接口，千兆以太网接口等等。其中千兆以太网接口为较为主要的接口，可以用于家庭内电脑的上网或者通讯。

内存15是用于ONU控制器11存储信息的主要存储装置，在当前应用下，一般为DDR3或者DDR4标准的颗粒或者内存条。

闪存16是用于存储ONU控制器11的配置信息，操作系统，版本信息等多种数据的非易失性存储器。ONU控制器11也可以通过外挂传统机械硬盘来进行更大量数据的存储。

时钟电源17是整个系统的附属模块，提供主芯片稳定可靠的时钟，提供WIFI模块需要的射频收发时钟，以及提供各个模块所需的多路电源。

图2是本发明中ONU控制器11内部用于实现无干扰WIFI数据传输的装置组成。由WIFI待发送队列111，WIFI发送控制程序113，光模块报文接收判决112以及距离判决模块114三部分组成。其中光模块报文接收判决模块用于判断当前接收到的OLT（optical lineterminal）下发报文的LLID（link layer ID，传输层ID）是否和本机LLID一致。

图3是本发明的方法实施的步骤。注意到10G pon同GPON，EPON等协议一样，也是基于分时复用的方式。下行数据通过广播的方式输送到线路上的所有的ONU（opticalnetwork unit）。因此，当ONU完成了同局端设备进行协商入网的流程后，下行设备可以接收局端设备下发的固定时隙长度的报文，例如，GPON的下行帧固定长度为125US，由此可知，通过一系列的技术手段，规避在接收有效数据时间点上的WIFI发射信号，即可极大程度上降低整体的干扰。

在开机后ONU控制器11发起注册请求，完成同局端的OLT设备协商入网，获得OLT设备通过pon协议协商得到的距离测量值（即本ONU控制器11与局端设备OLT之间的距离）。

步骤2：ONU控制器11判断当前距离测量值L是否大于给定的门限，例如10km。在小于给定的门限情况下，光模块收到的PON光信号仍然具有较高的幅值，抗干扰能力强，因此不需要进行抗干扰处理，跳转至步骤5；如果当前距离测量值L大于给定的门限，例如10Km，则认为本机器接收到的光信号需要补偿，进入步骤3。

步骤3：ONU控制器11监听接收到的光信号信息。由于PON协议对于下行数据采取的是广播方式，因此，每个ONU控制器均会接收到同一光纤上承载的所有的用户的数据报文，ONU控制器11通过报文头部的LLID对接收到的报文进行判断，如果报文中的LLID不等于本机LLID，则此报文丢弃，由于每个下行报文长度固定，为125us，则对于WIFI来说，如果此报文不是本机需要接收的，则相应的时隙可以用来传输数据。

步骤4：WIFI数据发送程序从待发送队列中提取待发送报文，发送至WIFI模块13。

有益效果：通过所述的装置和方法，可以有效的在非本机接收的间隙中将WIFI数据发送，不影响10G pon接收OLT端的数据。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种光网络单元系统，由光网络单元控制器、光模块、无线传输模块、外部接口、内存、闪存以及时钟电源模块构成，其特征在于：

所述光网络单元控制器包含无线传输待发送报文队列模块、距离判决模块、光模块报文接收判决模块以及无线传输发送控制模块；

所述距离判决模块判断所述光网络单元控制器同局端设备之间距离是否大于给定门限，并产生第一判断结果，所述第一判断结果发送给所述光模块报文接收判决模块；

当所述第一判断结果为大于给定门限，所述光模块报文接收判决模块判断当前报文中的设备ID号是否同本机标识符相同，并产生第二判断结果，所述第二判断结果发送给所述无线传输发送控制模块；

当所述第二判断结果为不相同时，所述无线传输发送控制模块发送所述待发送无线报文。

2.根据权利要求1所述的光网络单元系统，其特征在于，所述光网络单元控制器包含多个处理器内核。

3.根据权利要求1所述的光网络单元系统，其特征在于，所述光网络单元控制器包含光模块接口和无线传输模块接口。

4.一种如权利要求1至3任一项所述的光网络单元系统的控制方法，其特征在于：

所述距离判决模块判断所述光网络单元控制器同所述局端设备之间距离是否大于给定门限，并产生第一判断结果，所述第一判断结果发送给所述光模块报文接收判决模块；

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，发送所述待发送无线报文的步骤为：将报文丢弃，将相应的时隙用来传输数据，WIFI数据发送程序从待发送队列中提取待发送报文，发送所述待发送无线报文至WIFI模块。