CN201986096U

CN201986096U - 一种应用于epon系统的终端设备onu

Info

Publication number: CN201986096U
Application number: CN2010206713457U
Authority: CN
Inventors: 谢燕玲; 李明先; 刘军
Original assignee: Sichuan Jiuzhou Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Jiuzhou Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2020-12-21

Abstract

本实用新型涉及一种终端设备ONU，特别是涉及一种应用于EPON系统的终端设备ONU。本实用新型解决目前宽带网络技术和网络结构结合的问题，提出一种应用于EPON系统的终端设备ONU，是采用CS8016芯片方案开发的室内型ONU产品，连接PON的用户侧，提供用户数据、图像和电话网络与PON的接口。技术方案：包括光收发模块，ONU控制模块，SWITCH控制模块，电源模块，其中光收发模块、ONU控制模块、SWITCH模块顺序电连接，电源模块分别与光收发模块输入端、ONU控制模块输入端、SWITCH模块电连接输入端。本实用新型主要应用于EPON系统。

Description

一种应用于EPON系统的终端设备ONU

技术领域

本实用新型涉及一种终端设备ONU，特备是涉及一种应用于EPON系统的终端设备ONU。

背景技术

EPON (Ethernet over Passive Optical Network，以太无源光网络)技术是一种新型的多业务宽带光纤接入网技术，是目前宽带网络技术和网络结构的最佳结合。用户接入网采用光纤介质以使其宽带化是今后网络发展的必然趋势，随着EPON标准的制定和EPON的使用，因其兼容现有的、占到整个局域网通信95%以上的以太网等优势使其成为光接入网的首选方案，也是解决信息高速公路“最后一公里”问题最有效的解决方案，但是现有技术中宽带网络技术和网络结构结合的问题即EPON系统中的终端设备ONU没有很好的解决方法。

实用新型内容

本实用新型采用的技术方案是解决上述问题，提出一种应用于EPON系统的终端设备ONU（Optical Network Unit，光网络单元），是采用CS8016芯片方案开发的室内型ONU产品，连接PON的用户侧，提供用户数据、图像和电话网络与PON的接口，使得宽带网络技术和网络结构相结合。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种应用于EPON系统的终端设备ONU，包括光收发模块，PCCS8016芯片，SWITCH控制模块，电源模块，其中光收发模块、PCCS8016芯片、SWITCH模块顺序电连接，电源模块分别与光收发模块输入端、PCCS8016芯片输入端、SWITCH模块输入端电连接。

所述光收发模块输入端作为EPON终端设备ONU光信号输入端。

所述SWITCH模块FE（Fast Ethernet，快速以太网）接口输出端作为EPON终端设备ONU输出端。

所述PCCS8016芯片包括RAM9处理器、帧缓存、RAM、PON接口、以太网SERDES接口、GMII内部接口。

所述SWITCH模块FE接口输出端包括1路或多路输出端。

所述SWITCH模块FE接口输出端最多为24路输出。

从上述本实用新型的结构特征可以看出，其优点是：

本装置可实现与多家公司生产的OLT（光线路终端）设备互联互通，连接PON的用户侧，提供用户数据、图像和电话网络与PON的接口，使得宽带网络技术和网络结构相结合。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1 是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型的软件架构图：

图3是本实用新型的软件流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

EPON系统可以分为局端设备（OLT：Optical Line Terminal，光线路终端）、终端设备（ONU：Optical Network Unit，光网络单元）、ODN（Optical Distribution Network，光分配网）。本装置就是设计终端设备ONU，终端设备ONU连接PON的用户侧，提供用户数据、图像和电话网络与PON的接口。

优选实施例

本实用新型的是采用CS8016芯片方案开发的室内型终端设备ONU产品，包括光收发模块，ONU控制模块，SWITCH控制模块，电源模块。光收发模块、ONU控制模块、SWITCH模块顺序电连接，电源模块分别与光收发模块输入端、ONU控制模块输入端、SWITCH模块电连接输入端。光收发模块输入端作为EPON终端设备ONU光信号输入端。SWITCH模块输出端作为EPON终端设备ONU输出端。ONU控制模块采用PCCS8016实现。SWITCH控制模块采用88E6045或者88E6046实现。

光收发模块：通过接收OLT设备传送过来的光信号，并转换为电信号。其中1490nm是网络下行信号，1310nm是网络上行信号。

ONU控制模块：功能是接收光信号，并将其转换成用户需要的格式(以太网、IP广播、POTS、T1)。本装置用CORTINA公司的PCCS8016实现ONU的数据处理。与OLT设备之间的光纤最大传输距离为20km，提供1个千兆PON接口和一个GMII（Gigabit Media Independent Interface，千兆比特媒体独立接口）内部接口。PCCS8016是一款单芯片解决方案，内置帧缓存、RAM、PON和以太网SERDES（SERializer串行器/DESerializer解串器的简称）。管理和控制功能由PCCS8016芯片内置的ARM9处理器完成。在用户端，CS8016 ONU提供广泛的QoS（Quality of Service，服务质量；指报文传送的吞吐量、时延、时延抖动、丢失率等性能）和流量管理功能，以保证按照服务等级协议（SLA）进行流量分配时，每个ONU的带宽、时延和抖动要求都得到满足。CS8016 ONU还集成了帧缓冲存储，从而减少了对外部RAM的需求。

Switch控制模块：ONU的GMII与一个88E6045或者88E6046的GMII相连，实现4FE的输出，可以通过增加88E6045或者88E6046实现最多24路FE输出端口的设计，可以同时使用一路或者多路输出端口。SWITCH控制模块特点：具有端口的带宽控制功能、QoS功能、广播风暴控制功能、支持端口数据统计、支持基于端口的VLAN(（Virtual Local Area Network,虚拟局域网)、支持业务升级和扩展功能等。88E6045是一个2GE+4FE的以太网交换芯片，它的两个GE（Gigabit Ethernet，千兆以太网）端口分别为包含了串／并转换接口的Port9和Port1O。串／并转换接口可以用来连接3倍速度的10／100／1000k铜制PHY(Physical layer)设备，1000BASE的光纤模块或者Marvell的其它交换设备。Port9不支持GMII，所以我们使用可以连接MII或者GMII的 Port10，对Port10端口进行扩展，为用户提供了4个FE接口。增加6个88E6045或者88E6046实现24路FE端口的设计，或者使用4个88E6097实现24路FE输出端口设计。

电源模块：采用12V,1.5A电源适配器，分别为光收发模块，ONU控制模块，SWITCH控制模块供电。

软件采用Cortina公司提供的EPON操作软件平台（iROS）进行ONU控制模块开发。该平台是一个分布式的嵌入式操作系统。

图2为软件的架构图，从管理和控制上来看可以将iROS划分为HOST系统和EPON系统。HOST系统是一个前端系统，提供EPON服务，具有容错功能。EPON系统是建立在EPON芯片组上的接入网，OLT与ONU之间通过OAM框架和供应商私有控制框架进行通信，这些统称为EPON系统。ONU是通过iROS-ONU与OLT的iROS-OLT通信，OLT通过带内管理方式（即管理控制信息与数据信息使用统一物理通道进行传送）管理ONU。OLT和ONU设备均是基于Cortina的方案进行设计。OLT可与多个ONU设备进行通讯，本装置软件设计主要集中在图示的带内管理部分。主要包含3方面的内容：OAM的设计（符合电信和广电关于OAM方面的要求），CLI（单机命令行界面）的设计以及硬件驱动设计。下面对设计的具体功说明：

OAM的设计：OLT和ONU及ODN共同构成EPON系统，单个的设备不能构成系统。结合OLT的特点，参照《中国电信EPON设备技术要求V2.1》中的OAM要求，设计能受OLT管理和控制的软件成为设备软件设计的重点。EPON系统应支持符合IEEE802.3-2005中Clause57规定的OAM（Operation, administration and maintenance，操作、管理、维护）功能，并支持IEEE802.3-2005中Clause30规定的管理对象（Managed Object Class）、属性（Attribute）和操作（Action）。此外，应采用Organization Specific Extension 机制以实现IEEE802.3-2005所未规定的扩展的ONU远程操作、维护和管理（OAM）所必须的功能。理解并通过代码实现不同功能的OAM数据的发送和接收成为设计的难点和重点。

CLI的设计：CLI的功能主要是便于单机管理，配置和查看设备相应功能。CLI主要在IRoS-ONU软件的基础上添加CLI的相应功能，并且将CLI的控制命令融入到串口控制中，便于设备的调试和维护时对相应功能的设置和查询。

硬件驱动的设计：硬件的驱动主要包含两部分的功能，一是Flash的驱动，二是交换芯片的驱动。

1) Flash的驱动：Flash的驱动是为了使嵌入式操作系统顺利的读写flash。为了适应不同的Flash均能在ONU设备上正常工作，需根据flash的具体参数，实现操作系统的读写时序。从而实现flash存放uboot，操作系统和文件系统的功能。

2) 交换芯片的驱动：项目的ONU设备是4个FE端口，但是ONU芯片只支持一个GE端口，因此需要通过交换芯片88E6045对端口进行扩展。并根据功能需要设计每个端口的VLAN，QoS等功能。并结合OAM实现通过OLT对交换芯片的管理和控制。

图3为软件的流程图，主要实现以下流程：

1) 上电后初始化硬件，软件通过驱动实现对硬件设备的初始化，并为软件控制硬件提供相应的接口；

2) 初始化软件，设置相应的初始化参数；

3) 为不同的功能模块创建不同的线程，实现EPON的业务驱动以及OAM的功能，telnet管理功能，串口通信功能，日志功能以及其他业务应用功能，并通过循环实现对设备性能的监控和管理。多线程的选择降低了不同功能模块间的数据交互的繁杂程度，同时也提高了软件设计的有效性。

本实用新型满足工信部入网要求；可实现与多家公司生产的OLT设备互联互通；具有1个PON口；在物理层，EPON采用4×10/100Base以太网接口，单端口最大带宽100Mbps；EPON网络中对于各种大小封包,传送时的平均延迟时间需小于2ms；在数据链路层，采用成熟的全双工以太网技术和TDM时分复用技术；遵循IEEE802.3ah协议及相关以太网协议；MPCP多点控制协议；遵循IEEE802.3ah协议；满足IEEE802.1Q 标准；支持多业务：双向数据传输、互联网接入、数字视频监控、IPTV、VOD等；具有告警和状态监控功能。

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims

1.一种应用于EPON系统的终端设备ONU，其特征在于包括光收发模块，PCCS8016芯片，SWITCH控制模块，电源模块，其中光收发模块、PCCS8016芯片、SWITCH模块顺序电连接，电源模块分别与光收发模块输入端、PCCS8016芯片输入端、SWITCH模块电连接输入端。

2.根据权利要求1所述的一种应用于EPON系统的终端设备ONU，其特征在于所述光收发模块输入端作为EPON终端设备ONU光信号输入端。

3.根据权利要求1所述的一种应用于EPON系统的终端设备ONU，其特征在于所述SWITCH模块FE接口输出端作为EPON终端设备ONU输出端。

4.根据权利要求1所述的一种应用于EPON系统的终端设备ONU，其特征在于所述PCCS8016芯片包括RAM9处理器、帧缓存、RAM、PON接口、以太网SERDES接口、GMII内部接口。

5.根据权利要求3所述的一种应用于EPON系统的终端设备ONU，其特征在于所述SWITCH模块FE接口输出端包括1路或多路输出端。

6.根据权利要求3所述的一种应用于EPON系统的终端设备ONU，其特征在于所述SWITCH模块FE接口输出端最多为24路输出。