具备有线电视功能的光网络单元
阅读：217发布：2020-05-11
专利汇可以提供具备有线电视功能的光网络单元专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种具备 有线电视 功能的光网络单元，涉及光通信技术领域，该光网络单元包括光网络单元ONU主控芯片、无源光网络PON突发驱动芯片以及有线电视CATV驱动芯片。所述光网络单元ONU主控芯片集成设有微控制单元MCU；所述PON突发驱动芯片设有用于定义第一 访问 地址的第一组地址管脚；所述CATV驱动芯片设有用于定义第二访问地址的第二组地址管脚；所述ONU主控芯片与所述PON突发驱动芯片和所述CATV驱动芯片连接，所述MCU通过发送地址 信号 访问所述第一访问地址或第二访问地址对应的芯片。本实用新型的具备有线电视功能的光网络单元，无需多个MCU，设备成本低， 散热 问题小。，下面是具备有线电视功能的光网络单元专利的具体信息内容。
1.一种具备有线电视功能的光网络单元，其特征在于，包括：
光网络单元ONU主控芯片，其集成设有微控制单元MCU；
无源光网络PON突发驱动芯片，其设有用于定义第一访问地址的第一组地址管脚；
有线电视CATV驱动芯片，其设有用于定义第二访问地址的第二组地址管脚；
所述ONU主控芯片与所述PON突发驱动芯片和所述CATV驱动芯片连接，所述MCU通过发送地址信号访问所述第一访问地址或第二访问地址对应的芯片。
2.如权利要求1所述的具备有线电视功能的光网络单元，其特征在于：
所述ONU主控芯片通过I2C总线或者CAN总线与所述PON突发驱动芯片和所述CATV驱动芯片连接。
3.如权利要求2所述的具备有线电视功能的光网络单元，其特征在于：
所述ONU主控芯片与所述CATV驱动芯片之间的总线上设有光耦合器。
4.如权利要求1所述的具备有线电视功能的光网络单元，其特征在于，还包括：
波分复用WDM光器件，其与所述CATV驱动芯片连接，所述WDM光器件用于通过光接口从光线路接收和发送多路光信号；所述WDM光器件用于发送一路光信号至所述CATV驱动芯片。
5.如权利要求4所述的具备有线电视功能的光网络单元，其特征在于，还包括：
PON光器件，其与所述WDM光器件连接，所述PON光器件用于从所述WDM光器件接收一路光信号，或者发射一路光信号至所述WDM光器件。
6.如权利要求5所述的具备有线电视功能的光网络单元，其特征在于：
所述PON光器件与所述PON突发驱动芯片连接，所述PON光器件用于发送一路模拟电信号至所述PON突发驱动芯片，或者从所述PON突发驱动芯片接收一路模拟电信号。
7.如权利要求1所述的具备有线电视功能的光网络单元，其特征在于：所述PON突发驱动芯片还通过SerDes数据总线与所述ONU主控芯片连接。
8.如权利要求1所述的具备有线电视功能的光网络单元，其特征在于：
所述第一组地址管脚和第二组地址管脚均为三个，所述第一组地址管脚定义的第一访问地址为0x011，所述第二组地址管脚定义的第二访问地址为0x100。
9.如权利要求1所述的具备有线电视功能的光网络单元，其特征在于，还包括：WIFI芯片，其与所述ONU主控芯片连接。
10.如权利要求1所述的具备有线电视功能的光网络单元，其特征在于，还包括：语音芯片，其与所述ONU主控芯片连接。
具备有线电视功能的光网络单元
技术领域
[0001] 本实用新型涉及光纤通信技术领域，具体涉及一种具备有线电视功能的光网络单元。
背景技术
[0002] 无源光网络(Passive Optical Network)简称PON，是新一代的宽带无源接入技术。PON一般是由光线路终端OLT(Optical Line Terminal)、光网络单元ONU(Optical Network Unit)、分光器(Spliter)以及光纤组成的。随着PON技术的大规模使用，用于PON的光网络单元ONU的需求也不断增加，同时为了满足用户多业务的需求，部分类型的光网络单元ONU需要具备有线电视CATV(Cable Television)功能。
[0003] 现有具备有线电视功能的光网络单元存在如下问题：
[0004] 光网络单元ONU内部有多个功能芯片，例如光网络单元ONU主控芯片、有线电视CATV驱动芯片以及PON突发驱动芯片等，由于功能需要，部分芯片都各自集成一个微控制单元MCU(Micro Control Unit)，如光网络单元ONU主控芯片集成一个微控制单元MCU，有线电视CATV驱动芯片集成一个微控制单元MCU，以及PON突发驱动芯片集成一个微控制单元MCU等。有线电视CATV驱动芯片中的微控制单元MCU用于初始化CATV驱动芯片，通过CATV驱动芯片设置有线电视的光指标参数，该微控制单元MCU还对CATV驱动芯片的温度进行监控，接收光功率信息传输至光网络单元ONU主控芯片。同理，PON突发驱动芯片集成的微控制单元MCU用于初始化PON突发驱动芯片，通过PON突发驱动芯片设置PON的光指标参数，该微控制单元MCU还对PON突发驱动芯片的温度进行监控，接收光功率信息传输至光网络单元ONU主控芯片。
[0005] 因此，整个光网络单元ONU中多个芯片各自集成一个微控制单元MCU，导致光网络单元ONU设备产品的成本高，设备散热问题严重。实用新型内容
[0007] 为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：一种具备有线电视功能的光网络单元，包括：
[0008] 光网络单元ONU主控芯片，其集成设有微控制单元MCU；
[0009] 无源光网络PON突发驱动芯片，其设有用于定义第一访问地址的第一组地址管脚；
[0010] 有线电视CATV驱动芯片，其设有用于定义第二访问地址的第二组地址管脚；
[0012] 在上述技术方案的基础上，所述ONU主控芯片通过I2C总线或者CAN总线分别与所述PON突发驱动芯片和所述CATV驱动芯片连接。
[0013] 在上述技术方案的基础上，所述ONU主控芯片与所述CATV驱动芯片之间的总线上设有光耦合器。
[0014] 在上述技术方案的基础上，所述光网络单元还包括：
[0016] 在上述技术方案的基础上，所述光网络单元还包括：
[0017] PON光器件，其与所述WDM光器件连接，所述PON光器件用于从所述WDM光器件接收一路光信号，或者发射一路光信号至所述WDM光器件。
[0018] 在上述技术方案的基础上，所述PON光器件与所述PON突发驱动芯片连接，所述PON光器件用于发送一路模拟电信号至所述PON突发驱动芯片，或者从所述PON突发驱动芯片接收一路模拟电信号。
[0019] 在上述技术方案的基础上，所述PON突发驱动芯片还通过SerDes数据总线与所述ONU主控芯片连接。
[0020] 在上述技术方案的基础上，所述第一组地址管脚和第二组地址管脚均为三个，所述第一组地址管脚定义的第一访问地址为0x011，所述第二组地址管脚定义的第二访问地址为0x100。
[0021] 在上述技术方案的基础上，所述光网络单元还包括：WIFI芯片，其与所述ONU主控芯片连接。
[0022] 在上述技术方案的基础上，所述光网络单元还包括：语音芯片，其与所述ONU主控芯片连接。
[0023] 与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型中的具备有线电视功能的光网络单元，微控制单元MCU集成在所述光网络单元ONU主控芯片中，所述光网络单元ONU主控芯片与所述PON突发驱动芯片和所述有线电视CATV驱动芯片连接，所述微控制单元MCU通过发送地址信号分别访问并监控所述PON突发驱动芯片和所述有线电视CATV驱动芯片，即只需一个微控制单元MCU就能实现监控光网络单元ONU内部的多个功能芯片，设备成本低。附图说明
[0024] 图1为本实用新型实施例中具备有线电视功能的光网络单元的结构示意图；
[0025] 图2为本实用新型实施例中具备有线电视功能的光网络单元的电路示意图；
[0026] 图3为本实用新型实施例中具备有线电视功能的光网络单元的另一个结构示意图。
具体实施方式
[0027] 以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。
[0028] 参见图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种具备有线电视功能的光网络单元，包括光网络单元ONU主控芯片、无源光网络PON突发驱动芯片以及有线电视CATV驱动芯片。
[0029] 所述ONU主控芯片集成设有微控制单元MCU。所述PON突发驱动芯片设有用于定义第一访问地址的第一组地址管脚；所述CATV驱动芯片设有用于定义第二访问地址的第二组地址管脚；所述ONU主控芯片与所述PON突发驱动芯片和所述CATV驱动芯片连接，所述MCU通过发送地址信号访问所述第一访问地址或第二访问地址对应的芯片。
[0030] 具体地，参见图2所示，所述第一组地址管脚和所述第二组地址管脚均为三个，所述PON突发驱动芯片的三个地址管脚通过电阻分别连接一个低电平和两个高电平，即所述第一组地址管脚定义的第一访问地址为0x011。所述CATV驱动芯片的三个地址管脚通过电阻分别连接一个高电平和两个低电平，所述第二组地址管脚定义的第二访问地址为0x100。所述MCU发出地址信号，所述PON突发驱动芯片或者所述CATV驱动芯片都能接收到所述MCU发出的地址信号，然后所述PON突发驱动芯片或者所述CATV驱动芯片都将所述MCU发出的地址信号与自己的访问地址比较。如果匹配，则该芯片就会向所述MCU发出一个响应信号，所述MCU收到响应信号后与该芯片建立通讯。当所述MCU发送地址信号为011时，即表示所述MCU准备访问所述PON突发驱动芯片；当所述MCU发送地址信号为100时，即表示所述MCU准备访问所述CATV驱动芯片。
[0031] 与现有技术相比，本实用新型实施例中的具备有线电视功能的光网络单元，微控制单元MCU集成在所述ONU主控芯片中，所述ONU主控芯片与所述PON突发驱动芯片和所述CATV驱动芯片连接，所述MCU通过发送地址信号分别访问并监控所述PON突发驱动芯片和所述CATV驱动芯片，只需一个MCU就能实现监控光网络单元ONU内部的多个功能芯片，设备成本降低。同时，由于省掉了多个的其他MCU，使得光网络单元ONU耗能更少，散热问题更小。
[0032] 作为优选的实施方式，参见图2所示，所述ONU主控芯片通过I2C总线分别与所述PON突发驱动芯片和所述CATV驱动芯片连接。I2C总线有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。I2C总线是各种总线中使用信号线最少，并具有自动寻址、多主机时钟同步和仲裁等功能的总线。I2C总线十分方便灵活，体积也小。
[0033] 作为优选的实施方式，所述ONU主控芯片还可以通过CAN总线分别与所述PON突发驱动芯片和所述CATV驱动芯片连接。CAN总线采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响继续传输数据，有效避免了总线冲突。可以点对点，一对多及广播集中方式传送和接受数据。具有实时性强、抗电磁干扰能力强、成本低等优点，应用广泛。
[0034] 作为优选的实施方式，所述ONU主控芯片与所述CATV驱动芯片之间的总线上设有光耦合器OC(Optical Coupler)。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管LED(Light Emitting Diode)，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出，完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在传输信息中作为隔离元件可以大大提高信噪比。在数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加工作的可靠性。参见图2所示，双向的数据线SDA和时钟线SCL上分别设有光耦合器OC1和OC2，当数据线SDA或者时钟线SCL为高电平时，光耦合器内部的LED发光，光耦合器处于导通状态，光耦合器OC1或者OC2同步输出高电平给所述CATV驱动芯片；当数据线SDA或者时钟线SCL为低电平时，光耦合器内部的LED不发光，光耦合器处于断开状态，光耦合器OC1或者OC2同步输出低电平给所述CATV驱动芯片。通过设置增加光耦合器OC1、OC2，将所述ONU主控芯片的数据线SDA或者时钟线SCL信号做电压隔离，可以更好的保护所述ONU主控芯片不受所述CATV驱动芯片电压波动的干扰。
[0035] 本实用新型的光网络单元可以支持GPON(Gigabit-Capable PON，吉比特无源光网络)，EPON(Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络)及后续衍生形态，后续实施例以GPON为例，即PON突发驱动芯片为GPON、PON光器件为GPON光器件。
[0036] 作为优选的实施方式，本实用新型实施例中的具备有线电视功能的光网络单元还包括波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)光器件，其与所述CATV驱动芯片通过光纤连接，所述WDM光器件用于通过光接口从光线路接收和发送多路光信号；所述WDM光器件用于发送一路光信号至所述CATV驱动芯片。具体地，参见图3所示，所述WDM光器件通过光接口从光线路接收两路光信号(分别为1490nm和1550nm的光信号)和发送一路光信号(1310nm的光信号)，所述WDM光器件将其中的一路光信号(1550nm的光信号)发送至所述CATV驱动芯片，所述CATV驱动芯片将该光信号转化为电信号，再通过RF同轴接头发送给电视。
[0037] 作为优选的实施方式，本实用新型实施例中的具备有线电视功能的光网络单元还包括PON光器件，其与所述WDM光器件通过光纤连接，所述PON光器件用于从所述WDM光器件接收一路光信号，或者发射一路光信号至所述WDM光器件。所述PON光器件与所述PON突发驱动芯片连接，所述PON光器件用于发送一路模拟电信号至所述PON突发驱动芯片，或者从所述PON突发驱动芯片接收一路模拟电信号。具体地，参见图3所示，所述PON光器件从所述WDM光器件接收一路光信号(1490nm的光信号)，或者发射一路光信号(1310nm的光信号)至所述WDM光器件。所述PON光器件将一路光信号(1310nm的光信号)转换为模拟的电信号发送至所述PON突发驱动芯片，或者从所述PON突发驱动芯片接收一路模拟电信号转换为一路光信号(1310nm的光信号)。
[0038] 作为优选的实施方式，所述PON突发驱动芯片还通过SerDes(串行器(Serializer)解串器(Deserializer))数据总线与所述ONU主控芯片连接，所述PON突发驱动芯片与所述ONU主控芯片通过SerDes数据总线通信。基于SerDes数据总线的设计增加了带宽，减少了信号数量，减少布线冲突、降低开关噪声、降低功耗和封装成本。SerDes数据总线是一种主流的时分多路复用、点对点的串行通信技术。在发送端多路低速并行信号被转换成高速串行信号，经过传输介质(光缆或铜线)，最后在接收端高速串行信号重新转换成低速并行信号。这种点对点的串行通信技术充分利用传输介质的信道容量，减少所需的传输信道和器件引脚数目，提升信号的传输速度，可以大大降低通信成本，也降低光网络单元ONU的设备成本。
[0039] 作为优选的实施方式，本实用新型实施例中的具备有线电视功能的光网络单元还包括WIFI芯片，其与所述ONU主控芯片连接。具体地，参见图3所示，通过所述WIFI芯片和WIFI天线，提供无线上网功能。
[0040] 作为优选的实施方式，本实用新型实施例中的具备有线电视功能的光网络单元还包括语音芯片，其与所述ONU主控芯片连接。具体地，参见图3所示，通过所述语音芯片和RJ11接口，提供两路电话功能。
[0041] 作为优选的实施方式，参见图3所示，本实用新型实施例中的具备有线电视功能的光网络单元还通过RJ45接口提供四路有线上网功能。
[0042] 本实用新型的具备有线电视功能的光网络单元的具体工作方式如下：
[0043] 本实用新型的具备有线电视功能的光网络单元设有波分复用WDM光器件，所述WDM光器件通过光接口从光线路接收两路光信号(分别为1490nm和1550nm的光信号)和发送一路光信号(1310nm的光信号)，所述WDM光器件将其中的一路光信号(1550nm的光信号)发送至所述CATV驱动芯片，所述CATV驱动芯片将该光信号转化为电信号，再通过RF同轴接头发送给电视。
[0044] 光网络单元还包括PON光器件，所述PON光器件从所述WDM光器件接收一路光信号(1490nm的光信号)，或者发射一路光信号(1310nm的光信号)至所述WDM光器件。所述PON光器件将一路光信号(1310nm的光信号)转换为模拟的电信号发送至所述PON突发驱动芯片，或者从所述PON突发驱动芯片接收一路模拟电信号转换为一路光信号(1310nm的光信号)。所述PON突发驱动芯片还通过SerDes数据总线与所述ONU主控芯片连接，所述PON突发驱动芯片与所述ONU主控芯片通过SerDes数据总线通信。此外，光网络单元还设有WIFI芯片和语音芯片，通过WIFI芯片和WIFI天线，提供无线上网功能，通过语音芯片和RJ11接口，提供两路电话功能，还通过RJ45接口提供四路有线上网功能。
[0045] 其中，所述ONU主控芯片通过I2C总线分别与所述PON突发驱动芯片和所述CATV驱动芯片连接，集成在所述ONU主控芯片中的微控制单元MCU分别访问并监控所述PON突发驱动芯片和所述CATV驱动芯片。
[0046] 与现有技术相比，本实用新型实施例中的具备有线电视功能的光网络单元，微控制单元MCU集成在所述ONU主控芯片中，所述ONU主控芯片与所述PON突发驱动芯片和所述CATV驱动芯片连接，所述MCU通过发送地址信号分别访问并监控所述PON突发驱动芯片和所述CATV驱动芯片，只需一个MCU就能实现监控光网络单元ONU内部的多个功能芯片，设备成本降低。同时，由于省掉了多个的其他MCU，使得光网络单元ONU耗能更少，散热问题更小。
[0047] 本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。
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