CN113300770A - 用于4g/5g tdd/fdd基站的光电口复用装置 - Google Patents

用于4g/5g tdd/fdd基站的光电口复用装置 Download PDF

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Abstract

一种用于4G/5G TDD/FDD基站的光电口复用装置，包括：集成有MAC控制的CPU、同时支持光口和电口的PHY芯片、网络变压器、RJ45网口、光口耦合电路和光模块，所述RJ45网口通过网络变压器与PHY芯片连接，光模块通过光耦合电路与PHY芯片连接，PHY芯片与CPU直接连接；在PHY芯片的初始化流程中，开启PHY芯片的光口和电口的使能开关；当光口或电口连接时，PHY芯片自动标记对应的光口或电口的LINK状态寄存器，调用读取LINK状态寄存器；当光口或者电口连接时，通过对应的光口或电口与外接传输数据；PHY芯片关闭未使用的光口或电口。本发明电路设计简单，PHY芯片本身就能同时支持光电口，所以比单独增加一个光口模块会更经济。

Description

用于4G/5G TDD/FDD基站的光电口复用装置
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种用于4G/5G TDD/FDD基站的光电口复用装置。
背景技术
在目前的小基站通信领域，更小的成本就意味着更大的收益，缩减成本提升性价比是必须的。目前的小基站基于硬件成本的原因，小基站一般只有电口。但是在实际场景中，光通信比电通信具有更明显的优势，光通信的损耗更小并且具有更强的抗干扰能力，并且由于运营商的需要，有时会面临只能使用光纤组网的场景。但是在小基站上额外增加独立的光模块电路，不仅会增加硬件成本，而且小站与上级交换机连接只需要采用电缆或光纤中的一种方式即可，所以必然会浪费未使用的电缆或光纤接口资源。
发明内容
本发明提供了一种用于4G/5G TDD/FDD基站的光电口复用装置，以解决至少一个上述技术问题。
为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种用于4G/5G TDD/FDD基站的光电口复用装置，包括：集成有MAC控制的CPU、同时支持光口和电口的PHY芯片、网络变压器、RJ45网口、光口耦合电路和光模块，所述RJ45网口通过网络变压器与PHY芯片连接，光模块通过光耦合电路与PHY芯片连接，PHY芯片与CPU直接连接；在PHY芯片的初始化流程中，开启PHY芯片的光口和电口的使能开关；当光口或电口连接时，PHY芯片自动标记对应的光口或电口的LINK状态寄存器，调用读取LINK状态寄存器；当光口或者电口连接时，通过对应的光口或电口与外接传输数据；PHY芯片关闭未使用的光口或电口以降低功耗。
优选地，CPU加载对应的PHY芯片驱动，完成对PHY芯片的初始化，开启PHY的光电口功能，使PHY芯片能够自动识别传入的信号使电信号还是光信号，并标记光电口的LINK状态。
优选地，如果同时连接光口和电口，则PHY芯片会根据配置的光电口优先级别，屏蔽低优先级的连接方式，从而保证了光电在同一时刻只有一种连接方式有效。
由于采用了上述技术方案，与增加独立光模块的方案相比，本发明电路设计会更简单，由于采用的PHY芯片本身就能同时支持光电口，所以比单独增加一个光口模块会更经济实惠；PHY可以自动关断未使用的电口或光口，所以会更节能。
附图说明
图1示意性地示出了本发明的硬件电路示意图；
图2示意性地示出了本发明的运行流程图。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明提供了一种基于TDD-4G/5G与FDD-4G/5G基站的光电口复用方案，用于给小站增加光口通信能力的同时，缩减硬件成本。
本发明中，选用同时支持光口和电口的PHY芯片，在PHY的初始化流程中，开启PHY的光口和电口的使能开关。当光口或电口连接时，PHY芯片自动标记对应的光口或电口的LINK状态寄存器，系统调用读取LINK状态寄存器，当光口或者电口LINK时，就可以通过对应的光口或电口与外接传输数据。PHY能够关闭未使用的光口或电口，降低功耗。
在一个优选的实施例中，本发明中的光电口复用电路包括：CPU(包含MACcontrol)、支持光电接口的PHY芯片、网络变压器、RJ45网口、光口耦合电路和光模块。
其中，RJ45通过网络变压器，与PHY芯片连接；光模块通过光耦合电路，与PHY芯片连接。PHY芯片与CPU直连。
工作时，加载对应的PHY驱动，完成PHY芯片的初始化，开启PHY的光电口功能，使PHY芯片能够自动识别传入的信号使电信号还是光信号，并标记光电口的LINK状态。如果同时连接光口和电口，则PHY芯片会根据配置的光电口优先级别，屏蔽低优先级的连接方式，从而保证了光电在同一时刻只有一种连接方式有效。
由于采用了上述技术方案，与增加独立光模块的方案相比，本发明电路设计会更简单，由于采用的PHY芯片本身就能同时支持光电口，所以比单独增加一个光口模块会更经济实惠；PHY可以自动关断未使用的电口或光口，所以会更节能。
在上述优选的实施例中，本发明中的CPU是集成了MAC控制的，但也可以使用独立的MAC芯片和不带MAC的CPU来替代。在某些场景中，如果不需要性能强劲的CPU，则CPU可以替换为MCU(单片机)。
如图1所示，在该实施例中，PHY芯片是MARVELL的88e15121，CPU上集成了MAC，通过RGMII连接88e1512，光口与电口分别连接到88e1512。
如图2所示，上电启动系统过后，加载驱动，在驱动中完成光电口复用配置并软件重置PHY芯片。当初始化完成后，PHY芯片可以自动检测光电口LINK状态并写入到PHY中标记光电口LINK状态的寄存器中。当上层应用需要从网口获取数据时，通过系统调用，由于默认情况下电口的优先级更高，先判断电口LINK状态，如果电口标记的为UNLINK，再次判断光口的LINK状态。如果LINK，则从对应的电口或光口的FIFO中获取数据。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于4G/5G TDD/FDD基站的光电口复用装置，其特征在于，包括：集成有MAC控制的CPU、同时支持光口和电口的PHY芯片、网络变压器、RJ45网口、光口耦合电路和光模块，所述RJ45网口通过网络变压器与PHY芯片连接，光模块通过光耦合电路与PHY芯片连接，PHY芯片与CPU直接连接；
在PHY芯片的初始化流程中，开启PHY芯片的光口和电口的使能开关；
当光口或电口连接时，PHY芯片自动标记对应的光口或电口的LINK状态寄存器，调用读取LINK状态寄存器；
当光口或者电口连接时，通过对应的光口或电口与外接传输数据；
PHY芯片关闭未使用的光口或电口以降低功耗。
2.根据权利要求1所述的用于4G/5G TDD/FDD基站的光电口复用装置，其特征在于，CPU加载对应的PHY芯片驱动，完成对PHY芯片的初始化，开启PHY的光电口功能，使PHY芯片能够自动识别传入的信号使电信号还是光信号，并标记光电口的LINK状态。
3.根据权利要求1所述的用于4G/5G TDD/FDD基站的光电口复用装置，其特征在于，如果同时连接光口和电口，则PHY芯片会根据配置的光电口优先级别，屏蔽低优先级的连接方式，从而保证了光电在同一时刻只有一种连接方式有效。
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