專利名稱：一種融合接入的局端olt裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖和無(wú)線融合接入的處理方法，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)EPON、 WiMAX、 WiFi融合接入的局端OLT(光鏈路終端)系統(tǒng)。(二) 背景技術(shù)光纖接入和無(wú)線接入是現(xiàn)有寬帶接入技術(shù)中的兩種前沿技術(shù)，以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)EPON (Ethernet Passive Optical Network)，該技術(shù)能為20km范圍內(nèi)的用戶提供1.25Gbit/s的接入 帶寬。廣帶無(wú)線接入即WiMAX (Worldlnteroperability for Microwave Access)是一種無(wú)線城 域網(wǎng)接入技術(shù)，該技術(shù)能為數(shù)公里范圍內(nèi)的用戶提供70Mbit/s的無(wú)線接入帶寬。無(wú)線保真即 WiFi (Wireless Fidelity)則是一種無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)，可為用戶提供百米范圍內(nèi)、llMbit/s 的無(wú)線接入。上述技術(shù)各具有不同的特點(diǎn)和缺陷，現(xiàn)有的廠家都只專注于其中某一種方案， 不能容各家之長(zhǎng)，也就無(wú)法為用戶提供完整的解決方案。(三) 發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,實(shí)現(xiàn)基于WiMAX、 WiFi的無(wú)線接入與基于EPON的有線接入 的融合，本發(fā)明提供一種融合接入的局端OLT裝置。一種融合接入的局端OLT裝置，包括內(nèi)設(shè)有多個(gè)槽位的箱體、固定于箱體槽位上的 EPON數(shù)據(jù)處理卡、射頻信號(hào)處理卡、頻率復(fù)用/解復(fù)用模塊和光收發(fā)模塊，其特征在于箱體 上帶有以太網(wǎng)接口，分別電連接在EPON數(shù)據(jù)處理卡和射頻信號(hào)處理卡上；EPON數(shù)據(jù)處理 卡和射頻信號(hào)處理卡分別電連接在頻率復(fù)用/解復(fù)用模塊上；頻率復(fù)用/解復(fù)用模塊和光收發(fā) 模塊相互電連接，光收發(fā)模塊通過(guò)耦合器和光纖相連接以實(shí)現(xiàn)光信息的傳輸。所述的以太網(wǎng)接口為千兆以太網(wǎng)接口。所述的射頻信號(hào)處理卡為廣帶無(wú)線接入(WiMAX)和無(wú)線保真(WiFi)射頻信號(hào)處理卡。OLT通過(guò)千兆以太接口完成與上行網(wǎng)絡(luò)的連接，EPON數(shù)據(jù)處理卡負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的Ethernet 成幀處理，用戶端ONU的管理和上行EPON數(shù)據(jù)的處理。射頻信號(hào)處理卡負(fù)責(zé)完成WiMAX 和WiFi兩種無(wú)線接入技術(shù)的協(xié)議處理以及為OLT管理的每個(gè)無(wú)線基站分配特定的傳輸頻 率。利用頻率復(fù)用/解復(fù)用模塊完成基于EPON幀的數(shù)字基帶信號(hào)和WiMAX、 WiFi射頻信 號(hào)的副載波的頻分復(fù)用和解復(fù)用，然后由光收發(fā)模塊完成下行電信號(hào)的電光轉(zhuǎn)換，利用光纖 進(jìn)行下行發(fā)送，和上行信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換。OLT為其管理的各個(gè)ONU分配相應(yīng)的時(shí)隙，采用 時(shí)分復(fù)用的方式完成各個(gè)EPON幀的發(fā)送，總速率為1.25Gbit/s。 OLT為其管理的各個(gè) WiMAX、 WiFi無(wú)線基站，在副載波中為其分配特定的頻段。光收發(fā)模塊利用耦合器，將下 行1550nm波長(zhǎng)和上行1310nm波長(zhǎng)在同一根光纖中傳輸。下行業(yè)務(wù)工作原理，OLT通過(guò)千兆以太接口從城域網(wǎng)中獲取業(yè)務(wù)信息。分別利用EPON 數(shù)據(jù)處理卡和射頻信號(hào)處理卡完成相應(yīng)的EPON數(shù)據(jù)和WiMAX、 WiFi射頻信號(hào)的協(xié)議處 理，得到EPON幀的數(shù)字基帶信號(hào)和以WiMAX、 WiFi協(xié)議封裝的，與用戶端各個(gè)基站相 對(duì)應(yīng)的特定頻段的射頻信號(hào)。屬于各個(gè)頻段的信號(hào)在頻率復(fù)用器中完成復(fù)用，作為副載波去 調(diào)制光發(fā)射模塊，完成信號(hào)的電光轉(zhuǎn)換，以1550nm波長(zhǎng)同過(guò)ODN (光分配網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行下3行業(yè)務(wù)的廣播發(fā)送。在用戶側(cè)的ONU處，首先完成信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換，過(guò)濾副載波中的數(shù)字基帶信號(hào)，即EPON 幀，進(jìn)而利用以太協(xié)議過(guò)濾出屬于特定ONU的特定的EPON幀。之后利用EoC(Ethernet over Cable)或者利用DSL (Digital Subscriber Loop)技術(shù)，完成業(yè)務(wù)的有線接入。對(duì)于WiMAX 和WiFi無(wú)線接入基站，在用戶接入側(cè)，首先利用濾波器完成屬于自身頻段的過(guò)濾，之后利 用變頻器將信號(hào)變頻至WiMAX或WiFi基站進(jìn)行無(wú)線發(fā)射的頻率，完成各種業(yè)務(wù)的無(wú)線接 入。上行業(yè)務(wù)的工作原理，對(duì)于EPON數(shù)據(jù)，ONU根據(jù)OLT分配的特定時(shí)隙進(jìn)行上行業(yè) 務(wù)的發(fā)送。各個(gè)無(wú)線基站利用工作頻率接收用戶的上行信號(hào)后，利用變頻器得到OLT為該 基站分配的特定頻段的射頻信號(hào)，該射頻信號(hào)在與基站相連的ONU處，以副載波的形式完 成電光轉(zhuǎn)換和上行發(fā)送。OLT設(shè)備接收上行信號(hào)，首先進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，然后利用頻率復(fù)用/ 解復(fù)用模塊完成EPON數(shù)字基帶信號(hào)以及各個(gè)射頻頻段信號(hào)的解復(fù)用，分別送入相應(yīng)的數(shù)據(jù) 處理卡，完成進(jìn)一步的處理，最后通過(guò)千兆以太接口完成與上行網(wǎng)絡(luò)的連接。在融合接入網(wǎng)的用戶側(cè)，無(wú)線接入基站和EPON的ONU可以集成在一起，以降低設(shè)備 成本和網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜度。根據(jù)ONU不同的位置選擇不同的無(wú)線接入方式。對(duì)于實(shí)現(xiàn)光纖 到大樓的地區(qū)(FTTB)，可以采用WiFi無(wú)線接入技術(shù)。而對(duì)于光纖到路邊(FTTC)或光 纖到駐地網(wǎng)(FTTP)的地區(qū)，適宜采用WiMAX無(wú)線接入。另外ONU還可以采用ADSL 或EoC等技術(shù)，充分利用已有的電話和有線電視等入戶線資源。此時(shí)WiMAX、 WiFi等無(wú) 線接入方式可以作為有線接入的應(yīng)急通信和實(shí)現(xiàn)接入地區(qū)的無(wú)縫覆蓋。圖3給出實(shí)現(xiàn)EPON和無(wú)線融合接入的OLT裝置在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用示意圖，EPON和無(wú) 線融合接入的OLT 8設(shè)備在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中處于城域網(wǎng)的接入點(diǎn)，寬帶接入的核心位置。它同 時(shí)提供EPON和無(wú)線兩種接入方式。對(duì)于基于有線接入的用戶，在用戶側(cè)的ONU處，過(guò)濾 副載波中的數(shù)字基帶信號(hào)，即EPON幀，進(jìn)而利用以太協(xié)議過(guò)濾出屬于特定ONU的特定的 EPON幀。之后利用EoC (Ethernet over Cable)技術(shù)，通過(guò)有線電視的同軸電纜11資源進(jìn) 行業(yè)務(wù)接入，或者利用DSL技術(shù)，通過(guò)電話線進(jìn)行業(yè)務(wù)接入。對(duì)于WiMAX和WiFi無(wú)線接入基站，在用戶接入側(cè)，首先利用濾波器完成屬于自身頻 段的過(guò)濾，之后利用變頻器將信號(hào)變頻至WiMAX或WiFi基站進(jìn)行無(wú)線發(fā)射的頻率，完成 各種業(yè)務(wù)的無(wú)線接入。本發(fā)明提出的實(shí)現(xiàn)EPON和無(wú)線技術(shù)融合接入的OLT 8設(shè)備，在局端負(fù)責(zé)管理32個(gè)用 戶側(cè)的ONU設(shè)備以及10個(gè)WiMAX基站和10個(gè)WiFi基站?；贓PON協(xié)議的數(shù)字基帶 信號(hào)的下行速率為1.25Gbit/s， 32個(gè)ONU的數(shù)據(jù)幀經(jīng)過(guò)時(shí)分解復(fù)用后，平均的接入速率大 約為30Mbit/s。對(duì)于分屬于10個(gè)WiMAX基站和10個(gè)WiFi基站的射頻信號(hào)，OLT 8利用 射頻數(shù)據(jù)處理卡(2或3)中的變頻器為每個(gè)基站分配特定的頻段。例如為l號(hào)WiMAX基 站分配2.5GHz的傳輸頻段，為6號(hào)WiFi基站分配6GHz的傳輸頻段等。每個(gè)頻段間隔 0.5GHz,為20個(gè)無(wú)線基站分配傳輸帶寬，大約需要22GHz的帶寬資源。2.5GHz 22GHz的 射頻信號(hào)與基于EPON的1.25Gbit/s數(shù)字基帶信號(hào)完成頻分復(fù)用，作為副載波去調(diào)制光信號(hào)， 完成OLT 8設(shè)備下行業(yè)務(wù)的發(fā)送。在用戶接入側(cè)，ONU設(shè)備首先完成下行信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換，利用濾波器得到1.25Gbit/s 的數(shù)字基帶信號(hào)，之后利用以太協(xié)議過(guò)濾出屬于該ONU的EPON幀。根據(jù)ONU所處的位置和已有的入戶線資源，選擇相應(yīng)有線接入方式?？梢灾苯硬捎镁钟蚓W(wǎng)技術(shù)，利用雙絞線 13完成ONU到用戶終端的業(yè)務(wù)接入?；蛘卟捎肈SL技術(shù)，利用電話線完成接入，也可以 采用EoC技術(shù)，利用同軸電纜ll資源完成業(yè)務(wù)接入。而對(duì)于無(wú)線基站，同樣利用濾波器得到屬于該基站的傳輸信號(hào)。例如前面提到的1號(hào) WiMAX基站，在ONU設(shè)備完成接收光信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換后，利用中心頻率為2.5GHz的濾波 器，過(guò)濾出屬于該基站的射頻信號(hào)。之后再利用變頻器得到該基站進(jìn)行無(wú)線發(fā)射的射頻信號(hào)， 這里假定WiMAX基站統(tǒng)一利用5.6GHz進(jìn)行信號(hào)發(fā)射。而對(duì)于6號(hào)WiFi基站，利用中心 頻率為6GHz的濾波器得到屬于該基站的射頻信號(hào)，同樣再利用變頻器得到WiFi基站進(jìn)行 無(wú)線發(fā)射的2.4GHz射頻信號(hào)。上行業(yè)務(wù)的處理流程相類似，對(duì)于EPON數(shù)據(jù)，ONU根據(jù)OLT8分配的特定時(shí)隙進(jìn)行 上行業(yè)務(wù)的發(fā)送。各個(gè)無(wú)線基站利用工作頻率接收用戶的上行信號(hào)后，利用變頻器得到OLT 8為該基站分配的特定頻段的射頻信號(hào)，該射頻信號(hào)在與基站相連的ONU處，以副載波的 形式完成電光轉(zhuǎn)換和上行發(fā)送。OLT8設(shè)備接收上行信號(hào)，首先進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，然后利用頻 率復(fù)用/解復(fù)用模塊5完成EPON數(shù)字基帶信號(hào)以及各個(gè)射頻頻段信號(hào)的解復(fù)用，分別送入 相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理卡，完成進(jìn)一步的處理。本發(fā)明能夠?yàn)?0km范圍內(nèi)的所有用戶提供高速寬帶接入，使得EPON和WiMAX、 WiFi等寬帶接入方式優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，達(dá)到最大的用戶覆蓋范圍和最優(yōu)的接入效率。用戶可根據(jù) 實(shí)際情況，選擇EPON或WiMAX、 WiFi等技術(shù)進(jìn)行寬帶接入。(四)


圖1實(shí)現(xiàn)EPON和無(wú)線融合接入的局端OLT設(shè)備原理圖。其中1、千兆以太網(wǎng)接口， 2、射頻信號(hào)處理卡(WiMAX)， 3、射頻信號(hào)處理卡(WiFi)， 4、 EPON數(shù)據(jù)處理卡，5、頻率復(fù)用/解復(fù)用模塊，6、光收發(fā)模塊 圖2本發(fā)明中基于副載波的頻分復(fù)用示意圖。圖3實(shí)現(xiàn)EPON和無(wú)線融合接入的OLT裝置在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用示意圖。 7、城域網(wǎng)，8、 OLT， 9、 ODN， 10、 ONU+WiMAX， 11、同軸電纜輸出，12、 ONU+EOC， 13、雙絞線輸出，14、 0NU+DSL， 15、 0N歸iFi具體實(shí)施方式
實(shí)施例本發(fā)明實(shí)施例如圖1所示，包括內(nèi)設(shè)有多個(gè)槽位的箱體、固定于箱體槽位上的EPON數(shù) 據(jù)處理卡4、射頻信號(hào)處理卡2和3、頻率復(fù)用/解復(fù)用模塊5和光收發(fā)模塊6，其特征在于 箱體上帶有以太網(wǎng)接口，分別電連接在EPON數(shù)據(jù)處理卡4和射頻信號(hào)處理卡2禾卩3上； EPON數(shù)據(jù)處理卡4和射頻信號(hào)處理卡2和3分別電連接在頻率復(fù)用/解復(fù)用模塊5上；頻率 復(fù)用/解復(fù)用模塊5和光收發(fā)模塊6相互電連接，光收發(fā)模塊6通過(guò)耦合器和光纖相連接以 實(shí)現(xiàn)光信息的傳輸。所述的以太網(wǎng)接口為千兆以太網(wǎng)接口 1。所述的射頻信號(hào)處理卡為廣帶無(wú)線接入(WiMAX) 2和無(wú)線保真(WiFi)射頻信號(hào)處 理卡3。所述系統(tǒng)EPON數(shù)據(jù)處理卡4負(fù)責(zé)下行數(shù)據(jù)的Ethernet成幀處理，用戶端ONU的管理 和上行EPON數(shù)據(jù)的處理。射頻信號(hào)處理卡(2或3)負(fù)責(zé)完成WiMAX和WiFi兩種無(wú)線接入技術(shù)的協(xié)議處理以及為OLT8管理的每個(gè)無(wú)線基站分配特定的傳輸頻率。頻率復(fù)用/解 復(fù)用模塊5完成下行發(fā)送信號(hào)的頻率復(fù)用和上行接收信號(hào)的解復(fù)用。光收發(fā)模塊6完成下行 電信號(hào)的電光轉(zhuǎn)換，利用光纖進(jìn)行下行發(fā)送，和上行信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換，以送入頻率復(fù)用/解 復(fù)用模塊5進(jìn)行進(jìn)一步處理。在融合接入網(wǎng)的用戶側(cè)，無(wú)線接入基站和EPON的ONU可以集成在一起，以降低設(shè)備 成本和網(wǎng)絡(luò)管理的復(fù)雜度。根據(jù)ONU不同的位置選擇不同的無(wú)線接入方式。對(duì)于實(shí)現(xiàn)光纖 到大樓的地區(qū)(FTTB)，可以采用WiFi無(wú)線接入技術(shù)。而對(duì)于光纖到路邊(FTTC)或光 纖到駐地網(wǎng)(FTTP)的地區(qū)，適宜采用WiMAX無(wú)線接入。另外ONU還可以采用DSL或 EOC等技術(shù)，充分利用已有的電話和有線電視等入戶線資源。此時(shí)無(wú)線接入方式可以作為 有線接入的應(yīng)急通信和實(shí)現(xiàn)接入地區(qū)的無(wú)縫覆蓋。如圖2和圖3所示，在OLT8處，利用副載波的頻分復(fù)用完成基于EPON幀的數(shù)字基帶 信號(hào)和WiMAX、 WiFi射頻信號(hào)的復(fù)用。OLT8為其管理的各個(gè)ONU分配相應(yīng)的時(shí)隙，采 用時(shí)分復(fù)用的方式完成各個(gè)EPON幀的發(fā)送，總速率為1.25Gbit/s。 OLT為其管理的各個(gè) WiMAX、 WiFi無(wú)線基站，在副載波中為其分配特定的頻段。
權(quán)利要求
1.一種融合接入的局端OLT裝置，包括內(nèi)設(shè)有多個(gè)槽位的箱體、固定于箱體槽位上的EPON數(shù)據(jù)處理卡、射頻信號(hào)處理卡、頻率復(fù)用/解復(fù)用模塊和光收發(fā)模塊，其特征在于箱體上帶有以太網(wǎng)接口，分別電連接在EPON數(shù)據(jù)處理卡和射頻信號(hào)處理卡上；EPON數(shù)據(jù)處理卡和射頻信號(hào)處理卡分別電連接在頻率復(fù)用/解復(fù)用模塊上；頻率復(fù)用/解復(fù)用模塊和光收發(fā)模塊相互電連接，光收發(fā)模塊通過(guò)耦合器和光纖相連接以實(shí)現(xiàn)光信息的傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的一種融合接入的局端OLT裝置，其特征在于所述的以太網(wǎng)接口 為千兆以太網(wǎng)接口。
3.如權(quán)利要求l所述的一種融合接入的局端OLT裝置，其特征在于所述的射頻信號(hào)處 理卡為廣帶無(wú)線接入和無(wú)線保真射頻信號(hào)處理卡。
全文摘要
一種融合接入的局端OLT裝置，包括內(nèi)設(shè)有多個(gè)槽位的箱體、固定于箱體槽位上的EPON數(shù)據(jù)處理卡、射頻信號(hào)處理卡、頻率復(fù)用/解復(fù)用模塊和光收發(fā)模塊，箱體上帶有以太網(wǎng)接口，分別電連接在EPON數(shù)據(jù)處理卡和射頻信號(hào)處理卡上；EPON數(shù)據(jù)處理卡和射頻信號(hào)處理卡分別電連接在頻率復(fù)用/解復(fù)用模塊上；頻率復(fù)用/解復(fù)用模塊和光收發(fā)模塊相互電連接，光收發(fā)模塊通過(guò)耦合器和光纖相連接以實(shí)現(xiàn)光信息的傳輸。本發(fā)明能夠?yàn)?0km范圍內(nèi)的所有用戶提供高速寬帶接入，使得EPON和WiMAX、WiFi等寬帶接入方式優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，達(dá)到最大的用戶覆蓋范圍和最優(yōu)的接入效率。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101296525SQ20081001706
公開(kāi)日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者洋 劉, 茜 劉, 偉 季 申請(qǐng)人:山東大學(xué)