專利名稱：一種纜橋交換機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于網絡技術領域，尤其涉及一種纜橋交換機。
背景技術：
在國家三網融合發(fā)展戰(zhàn)略的推動下，廣電寬帶接入網的雙向改造被提上了議事日程，然而，由于光纖到戶的成本還比較高，難以大面積地推廣應用，因此，以太網無源光網絡(Ethernet Passive Optical Network, EPON) + 以太網數據通過同軸電纜傳輸(Ethernetover COAX,EOC)的解決方案是在當前的廣電網絡現狀下性價比高、容易實施的雙向接入解
決方案之一。在光進銅退的大趨勢下，廣電網絡將進行光纖的重新布局，光節(jié)點將進一步下沉，光纖到大樓(Fiber To The Building，FTTB)將成為主要的發(fā)展方向，這就要求雙向改造的·網絡節(jié)點設備具有EPON的光網絡終端(Optical Network Unit，0NU)、E0C局端和公用天線電視(Community Antenna Television, CATV)的信號同時接入等功能。然而,上述多信號同時接入的要求勢必會增加網絡節(jié)點設備的數量，由此加大了網絡改造的難度，增加了網絡設備的安裝空間。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種纜橋交換機，旨在節(jié)約網絡設備的安裝空間并降低網絡改造升級的工程量。本實用新型是這樣實現的，一種纜橋交換機，包括以太網無源光網絡EPON的光網絡節(jié)點ONU ；以太網數據通過同軸電纜傳輸EOC單元組件，所述EOC單元組件包括四個EOC局端設備，每個所述EOC局端設備中均包括一個雙向濾波器；分別連接所述EPON的ONU和所述EOC單元組件的交換背板，所述交換背板包括至少一個公用天線電視CATV輸入口和四個CATV及EOC的混合輸出口 ；與所述交換背板連接的電源。進一步地，所述交換背板包括千兆網物理層芯片； 所述EPON的ONU包括千兆PON 口；與所述千兆網物理層芯片的千兆媒體獨立接口 GMII連接的GMII的內部接口。進一步地，所述交換背板包括分別與所述四個EOC局端設備連接的CATV分配單元。進一步地，所述交換背板包括與所述CATV分配單元連接的過流保護單元。進一步地,還包括通過所述交換背板分別與所述四個EOC局端設備連接的網管單元。[0020]進一步地,還包括與所述網管單元連接的溫度傳感器。進一步地,還包括分別連接所述交換機的蓋板和所述網管單元的干簧管。進一步地，所述交換機的蓋板閉合時，所述干簧管處于閉合狀態(tài)；所述交換機的蓋板開啟時，所述干簧管處于斷開狀態(tài)。進一步地，所述交換背板包括連接成RJ45接口的第一千兆以太網GE 口和第二 GE 口，所述第一 GE 口與所述EPON 的ONU連接。進一步地，所述交換背板包括連接所述EPON的0NU、所述EOC組件單元和所述網管單元的16PIN的金手指插座，所述金手指插座包括五個GE 口。本實用新型實施例基于EP0N+E0C的解決方案，提供了一種集CATV信號分配和以太網數據交換為一體的纜橋交換機，以作為EP0N+E0C的數據接入設備，可以兼容各廠家的OLT設備，進行和OLT設備的互聯(lián)互通，解決了廣電網絡最后數百米的數據、視頻、語音共纜入戶問題。

圖I是本實用新型第一實施例提供的纜橋交換機的結構框圖；圖2是本實用新型第二實施例提供的纜橋交換機的結構框圖；圖3是本實用新型實施例提供的纜橋交換機所運行的系統(tǒng)框圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。本實用新型實施例基于EP0N+E0C的解決方案，提供了一種集CATV信號分配和以太網數據交換為一體的纜橋交換機，以作為EP0N+E0C的數據接入設備，可以兼容各廠家的OLT設備，進行和OLT設備的互聯(lián)互通，解決了廣電網絡最后數百米的數據、視頻、語音共纜入戶問題。圖I示出了本實用新型第一實施例提供的纜橋交換機的結構框圖，為了便于說明，僅不出了與本實施例相關的部分。參照圖I，該纜橋交換機包括EPON 的 ONU 11;EOC單元組件12,所述EOC單元組件包括四個EOC局端設備121,每個所述EOC局端設備121中均包括一個雙向濾波器122 ；分別連接所述EPON的ONU 11和所述EOC單元組件12的交換背板13，所述交換背板包括至少一個公用天線電視CATV輸入口 131和四個CATV及EOC的混合輸出口 132 ；與所述交換背板連接的電源14。[0042]具體地EPON 的 ONU 11 包括外接OLT設備的千兆PON 口，可以上聯(lián)不同廠家的OLT設備。
·[0045]與交換背板13連接的千兆媒體獨立接口(Gigabit Medium IndependentInterface, GMII)的內部接口，具體地，該GMII的內部接口通過網線與交換背板13中的千兆網物理層芯片的GMII連接，該千兆網物理層芯片可以為88E1111的GMII連接，實現千兆以太網(Gigabit Ethernet, GE)的輸出。在本實施例中，EPON的ONU 11與OLT設備之間的光纖最大傳輸距離為20Km?？蛇x地，EPON的ONU 11可以采用CORTINA公司的PCCS8016E，其是一款單芯片的解決方案，內置幀緩存、隨機存儲器(Random Access Memory，RAM)、PON和以太網SERDES(串行器SERializer/解串器DESerializer)。EPON的ONU 11的管理和控制功能可以由該芯片的ARM9處理器完成。該芯片還集成了幀緩沖存儲，從而減少了對外部RAM的需求。在實現上，需要在EPON的ONU 11的底層添加上一個能發(fā)送用于拓撲認證的二層廣播包的功能，同時還需要使EPON的ONU 11能接收和解析其他設備發(fā)來的認證信息，把下聯(lián)設備的信息以數據鏈的形式存儲起來以供OLT設備查詢。同時，還需要EPON的ONUll偵聽相連接的各個設備發(fā)來的認證信息，并且判斷這些信息是否有變化，以此來構建并維護整個纜橋設備的拓撲結構。在EOC單元組件12中，包括了四個EOC局端設備，用于將EPON的ONUlI經交換背板13輸出的以太網數據調制到預設頻率的射頻信號輸出，例如，調制到7. 5MHz^30MHz的射
頻信號輸出。在本實施例中，在每個EOC局端設備的內部，均包括一個雙向濾波器，用于將EOC局端設備輸出的7. 5MHz^30MHz的射頻信號和47MHz 1000MHz的CATV信號混合后輸出?？蛇x地，EOC局端設備可以采用滿足Hom印lug AV標準的ATHERO公司的INT6400方案，以太網數據進入IP3210后通過PHY IP101A送入INT6400，經過OFDM調制后再經INT1400轉換放大到7. 5MHz^30MHz的射頻信號輸出。在實現上，需要在每個EOC局端設備的底層上增加一個能接收EPON的ONU 11發(fā)來的認證廣播包的應用程序，并解析出EPON的ONU 11的MAC地址，然后把自己的IP地址、MAC地址、軟件版本和設備類型等信息封裝成二層私有協(xié)議的數據包反饋給EPON的ONU11。交換背板13包括七個GE 口，其中，第一 GE 口和第二 GE 口通過一個轉接板連接成RJ45接口，第一 GE 口與EPON的ONU 11的GE 口連接，用于與EPON的ONU 11進行數據交換，第二 GE 口用于測試。其余的五個GE 口組成16PIN的金手指插座，用于進行EPON的ONU
11、4個EOC局端設備和網管單元13之間的數據交換和供電，以通過該金手指插座進行數據交換和供電?？蛇x地，交換背板13包括CATV分配單元，分別與所述四個EOC局端設備連接，用于將輸入的CATV信號分配給四個EOC局端設備?？蛇x地，交換背板13包括與CATV分配單元連接的過流保護單元，用于對CATV信號進行過流保護?？蛇x地，交換背板13可以采用88E6351方案，通過吉比特介質獨立接口(ReducedGigabit Media Independent Interface, RGMII)外接 2 個 GE-PHY88E1111 以實現七個 GE□。[0057]電源14與交換背板13連接，通過交換背板13為所述纜橋交換機供電?？蛇x地，電源14可以采用日本山肯公司STR-W6753-LF2000/DIP方案，輸出+12V/3A的電源。圖2示出了本實用新型第二實施例提供的纜橋交換機的結構框圖，為了便于說明，僅不出了與本實施例相關的部分。在本實施例中，在本實用新型圖I所示實施例的基礎上，增加了網管單元15。網管單元15 包括第一通用輸入 / 輸出(General Purpose Input Output, GPIO)、第二 GPIO、第三GPIO和第四GPIO，分別通過交換背板13與EOC單元組件12中的EOC局端設備連接，通過驅動程序對EOC局端設備發(fā)送的信號進行讀取，以判斷相應的EOC局端設備是否處于在線狀態(tài)。具體地，上述GPIO分別將外部的電壓和交換背板13發(fā)送的電流進行采樣后得到的對應電壓送到網管單元15中的兩個模數轉換(Analog-to-Digital Conversion,ADC)電路，從而得到電源電壓的監(jiān)控狀態(tài)信息。在本實施例中，纜橋交換機工作的電流電壓均是模擬信號，需要通過ADC電路來實現對電流和電壓的數據采集，以監(jiān)測主板的電源和電流是否正常。具體地，首先通過對電流電壓進行采樣，其采樣精度越高，轉換后越接近轉換前的狀態(tài)，其次，保持一定時間后通過中央處理器(Centre Process Unit, CPU)把值討回到寄存器里，由此便完成了一次AD轉換。需要注意的是，采樣頻率要大于等于模擬信號頻率的2倍才能保證采樣不失真，最后，按照公式轉換后的值/轉換精度*基準值，但得到AD轉換的最終值，在此，可以選擇10位的精度來實現AD轉換?？蛇x地，所述交換機還包括與所述網管單元連接的溫度傳感器，此時，網管單元15還包括了 第五GPI0，與溫度傳感器連接，以讀取出相應的環(huán)境溫度。可選地，所述溫度傳感器為DS1820芯片，其采用單總線的通信方式以節(jié)約GPIO口，同時，該芯片直接將溫度轉換成了數字信號，不再需要進行模數轉換，且其精度可以達到 0. 06250C o可選地，所述交換機還包括分別連接所述交換機的蓋板和所述網管單元15的干簧管，此時，網管單元15還包括了 第六GPI0，與該干簧管連接，該干簧管分別連接第六GPIO 口與纜橋交換機的蓋板，通常處于閉合狀態(tài)，當揭開纜橋交換機的蓋板時，該干簧管就會轉換成斷開的狀態(tài)，從而實現開蓋告警。在本實施例中，干簧管的開閉狀態(tài)通過第六GPIO 口進行反饋，在軟件驅動上需要通過讀取第六GPIO 口以獲取到開蓋告警的值，判斷纜橋交換機是否開蓋?？蛇x地，網管單元15可以通過AT91SAM9260方案實現。在本實施例中，網管單元15主要用于對單臺獨立的纜橋交換機或者綜合節(jié)點站進行認證和管理，因此具有能接收ONU及ONU轉發(fā)EOC局端設備的數據包的后臺服務程序，以使纜橋交換機通過判斷信息包的協(xié)議類型和來自交換背板13的端口信息來進行篩選，從而確定該纜橋交換機下面有哪些組件。網管單元15還需要把解析出來的拓撲結構及其相應的設備信息以共享內存、Sqlite數據庫的形式記錄下來，以供上層網管程序獲取并展現。本實用新型實施例基于EP0N+E0C的解決方案，提供了一種集CATV信號分配和以太網數據交換為一體的纜橋交換機，以作為EP0N+E0C的數據接入設備，可以兼容各廠家的OLT設備，進行和OLT設備的互聯(lián)互通，解決了廣電網絡最后數百米的數據、視頻、語音共纜入戶問題。圖3示出了本實用新型實施例提供的纜橋交換機所運行的系統(tǒng)框圖，為了便于說明，僅不出了與本實施例相關的部分。參照圖3，纜橋交換機的輸入端一方面通過光纖上聯(lián)OLT設備，以進行以太網數據的輸入，另一方面通過至少一個CATV輸入口連接同軸電纜從而輸入CATV信號。而在纜橋交換機的輸出端，四個CATV及EOC的混合輸出口通過接入光纖一同軸電纜混合網絡(Hybrid·Fiber - Coaxial，HFC)分配網，進而分別接入不同的EOC終端設備，包括EOC客戶端、通信服務器、數據庫服務器等等。以下對本實用新型圖I和圖2所示實施例提供的纜橋交換機運行時的數據流說明EPON的ONU通過單光纖上聯(lián)至OLT設備，光網絡信號經由PON 口在EPON的ONU內轉換成以太網數據后通過一根網線輸出至交換背板，由交換背板將數據分發(fā)到四個EOC局端設備，而后在EOC局端設備中將數據調制成預設頻率的射頻信號；而對于輸入的CATV信號，經過交換背板的CATV分配單元后分成四路分別送入四個EOC局端設備，通過每個EOC局端設備中的雙向濾波器與調制后的射頻信號混合輸出后在同軸網絡中共纜傳輸。本實用新型實施例基于EP0N+E0C的解決方案，提供了一種集CATV信號分配和以太網數據交換為一體的纜橋交換機，以作為EP0N+E0C的數據接入設備，可以兼容各廠家的OLT設備，進行和OLT設備的互聯(lián)互通，解決了廣電網絡最后數百米的數據、視頻、語音共纜入戶問題。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種纜橋交換機，其特征在于，包括 以太網無源光網絡EPON的光網絡節(jié)點ONU ； 以太網數據通過同軸電纜傳輸EOC單元組件，所述EOC單元組件包括四個EOC局端設備，每個所述EOC局端設備中均包括一個雙向濾波器； 分別連接所述EPON的ONU和所述EOC單元組件的交換背板，所述交換背板包括至少一個公用天線電視CATV輸入口和四個CATV及EOC的混合輸出口 ； 與所述交換背板連接的電源。
2.如權利要求I所述的交換機，其特征在于，所述交換背板包括千兆網物理層芯片； 所述EPON的ONU包括 千兆PON 口 ； 與所述千兆網物理層芯片的千兆媒體獨立接口 GMII連接的GMII的內部接口。
3.如權利要求I所述的交換機，其特征在于，所述交換背板包括 分別與所述四個EOC局端設備連接的CATV分配單元。
4.如權利要求3所述的交換機，其特征在于，所述交換背板包括 與所述CATV分配單元連接的過流保護單元。
5.如權利要求I所述的交換機，其特征在于，還包括 通過所述交換背板分別與所述四個EOC局端設備連接的網管單元。
6.如權利要求5所述的交換機，其特征在于，所述交換機還包括 與所述網管單元連接的溫度傳感器。
7.如權利要求5所述的交換機，其特征在于，所述交換機還包括 分別連接所述交換機的蓋板和所述網管單元的干簧管。
8.如權利要求7所述的交換機，其特征在于，所述交換機的蓋板閉合時，所述干簧管處于閉合狀態(tài)； 所述交換機的蓋板開啟時，所述干簧管處于斷開狀態(tài)。
9.如權利要求I所述的交換機，其特征在于，所述交換背板包括 連接成RJ45接口的第一千兆以太網GE 口和第二 GE 口，所述第一 GE 口與所述EPON的ONU連接。
10.如權利要求5所述的交換機，其特征在于，所述交換背板包括 連接所述EPON的0NU、所述EOC組件單元和所述網管單元的16PIN的金手指插座，所述金手指插座包括五個GE 口。
專利摘要本實用新型適用于網絡技術領域，提供了一種纜橋交換機，包括以太網無源光網絡EPON的光網絡節(jié)點ONU；以太網數據通過同軸電纜傳輸EOC單元組件，所述EOC單元組件包括四個EOC局端設備，每個所述EOC局端設備中均包括一個雙向濾波器；分別連接所述EPON的ONU和所述EOC單元組件的交換背板，所述交換背板包括至少一個公用天線電視CATV輸入口和四個CATV及EOC的混合輸出口；與所述交換背板連接的電源。本實用新型提供了一種集CATV信號分配和以太網數據交換為一體的纜橋交換機，解決了廣電網絡最后數百米的數據、視頻、語音共纜入戶問題。
文檔編號H04L12/04GK202798756SQ20122024073
公開日2013年3月13日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權日2012年5月25日
發(fā)明者胡代云, 劉軍, 劉永剛, 謝燕玲, 張鵬, 徐昆 申請人:四川九州電子科技股份有限公司