基于无源光网络的三网合一网卡
专利汇可以提供基于无源光网络的三网合一网卡专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于无源光纤接入网络及其数据传输终端的三网合一网卡。它是设置一个基于PON系统光网络单元的、并与计算机通过PCI 接口 相连的 硬件 网络系统，包括光网络单元及其外围 电路 ，光网络单元及其外围电路通过光纤收发器、单纤三向器件与接入光纤相联，光网络单元及其外围电路另一端经由千兆以太网MAC 控制器 与计算机PCI接口相联接。本发明与上层 服务器 的接入方式使用了无源光网络技术，延长了接入距离，降低了FTTD的结构复杂性和成本；本发明使计算机和光网络更紧密结合在一起，支持各种基于IP的应用和CATV功能；不仅具有高带宽，低干扰的特点，而且具有系统简化，结构紧凑，易于安装维护，节省空间，价格低廉的优点。，下面是基于无源光网络的三网合一网卡专利的具体信息内容。
1.一种基于无源光网络的三网合一网卡，其特征在于设置一个基于PON系统光网络单元的、并与计算机通过PCI接口相连的硬件网络系统，包括光网络单元及其外围电路，光网络单元及其外围电路通过光纤收发器、单纤三向器件与接入光纤相联，光网络单元及其外围电路另一端经由千兆以太网MAC控制器与计算机PCI接口相联接；其中单纤三向器件完成下行光信号的分波，并将CATV信号转化为同轴的模拟信号；光纤收发器完成下行方向的光电转换以及上行方向的电光转换；光网络单元及其外围电路完成与无源光网络有关的协议和数据处理，在下行方向光网络单元模块提取传送给自己的数据，实现下行数据的传送；在上行方向按照PON有关协议采用时分或者波分方式将各光网络单元发送的数据承载于相互独立不同的时隙或者波长发出；千兆以太网MAC控制器在下行方向接收由光网络单元及其外围电路传送过来的帧，并将帧重新组合成数据，发送到计算机中，在上行方向将计算机的数据封装成帧，并通过光网络单元及其外围电路发送到网络中。
2.按权利要求1所述的基于无源光网络的三网合一网卡，其特征在于所述的光网络单元及其外围电路由ONU芯片及其外围电路组成。
3.按权利要求1或2所述的基于无源光网络的三网合一网卡，其特征在于在光纤收发器与光网络单元及其外围电路之间串接串并并串转换模块。
4.按权利要求1或2所述的基于无源光网络的三网合一网卡，其特征在于在千兆以太网MAC控制器与光网络单元及其外围电路之间串接PHY芯片。
5.按权利要求1或2所述的基于无源光网络的三网合一网卡，其特征在于所述的光无源网络包括EPON、GPON、WPON。
6.按权利要求1所述的基于无源光网络的三网合一网卡，其特征在于所述的光网络单元及其外围电路包括有ONU芯片和外围电路，外围电路包括：时钟接ONU芯片的CLK接口，显示器LED连接ONU芯片的通用输入输出口，快速存储器SDRAM和闪存FLASHCPU连接CPU存储总线，外快速存储器SDRAM连接ONU芯片的外部存储总线。此外ONU芯片经SERDES接口与光纤收发器或串并并串转换模块相联，UNI和HOSTMII为两个不同模式的外电路模块的连接接口。
7.按权利要求1所述的基于无源光网络的三网合一网卡，其特征在于在光接收和发送端采用分波器和有线电视光电转换器来替代单纤三向器件。
技术领域
本发明涉及光纤通信和计算机网络通信领域，具体涉及一种用于无源光纤接入网络及其数据传输终端的三网合一网卡。
背景技术
在这种情况下，推出一种基于PON的三网合一网卡，是有必要的。它能够利用计算机的强大运算能力，完成多种业务的接入。现在基于PON的FTTx(光纤到户)网络有各种模式：FTTC、FTTB、FTTO、FTTH、FTTD。除FTTD外，其它技术在接入层都不是完全的光传输，总有一段采用传统的铜缆传输，这样不能完全体现光传输高带宽，低干扰的特点。
发明内容
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案如下：设置一个基于PON系统光网络单元的、并与计算机通过PCI接口相连的硬件网络系统，包括光网络单元及其外围电路，光网络单元及其外围电路通过光纤收发器、单纤三向器件与接入光纤相联，光网络单元及其外围电路另一端经由千兆以太网MAC控制器与计算机PCI接口相联接；其中单纤三向器件完成下行光信号的分波，并将CATV信号转化为同轴的模拟信号；光纤收发器完成下行方向的光电转换以及上行方向的电光转换；光网络单元及其外围电路完成与无源光网络有关的协议和数据处理，在下行方向光网络单元模块提取传送给自己的数据，实现下行数据的传送；在上行方向按照PON有关协议采用时分或者波分方式将各光网络单元发送的数据承载于相互独立不同的时隙或者波长发出；千兆以太网MAC控制器在下行方向接收由光网络单元及其外围电路传送过来的帧，并将帧重新组合成数据，发送到计算机中，在上行方向将计算机的数据封装成帧，并通过光网络单元及其外围电路发送到网络中。
按上述方案，所述的光网络单元及其外围电路由ONU芯片及其外围电路组成；在光纤收发器与光网络单元及其外围电路之间串接串并并串转换模块；在千兆以太网MAC控制器与光网络单元及其外围电路之间可串接PHY芯片。所述的光无源网络，包括EPON、GPON、WPON等。
上述方案中，单纤三向器件完成下行光信号的分波，并将CATV信号转化为同轴的模拟信号，通过同轴接口输出的CATV信号，可以用线缆输出至计算机显卡或者电视卡的有线电视接口，进行有线电视的播放；光纤收发器为突发光模块，它完成下行方向的光电转换，将收到的光信号转化为电信号，也完成上行方向的电光转换，将电信号转换为光信号，并根据协议和数据处理模块的控制，进行突发式光信号发送。光网络单元及其外围电路为协议和数据处理模块主要完成与无源光网络有关的协议和数据处理，在下行方向光网络单元模块提取传送给自己的数据，实现下行数据的传送；在上行方向按照PON有关协议采用时分或者波分方式，即将各光网络单元发送的数据承载于相互独立不同的时隙或者波长发出，到达ODN进行汇聚，该汇聚信号经由同一根光纤传输至OLT；同时该模块完成与PON有关协议的处理合配置工作。千兆以太网MAC控制器为计算机网络设备模块，在下行方向接收由无源光网络协议和数据处理模块传送过来的帧，并将帧重新组合成数据，发送到所在计算机中；在上行方向将计算机的数据封装成帧，并通过无源光网络协议和数据处理模块数据发送到网络上去。在计算机接受到数据后，根据业务的不同，调用不同的应用程序来完成各种业务的处理。针对VoIP业务，可以调用Skype或者MSN massager来进行处理，并可以同时支持视频电话功能。针对IPTV业务，可以调用IPTV view(可支持视频点播)，PPlive(点对点视频播放)等软件来实现IP视频业务。针对客户需要的其他在计算机上实现的业务，也可以安装不同的客户端来实现。
本发明的有益效果在于：1、本发明提供一种基于无源光网络的三网合一网卡，将PON的光网络单元处理和计算机的数据传送集成在一张PCI接口的卡中，并采用软件实现数据网的多业务处理，是一种实用性很强的光通信系统和网络数据传输的设备。本发明与现有的其他网卡(如无线网卡，同轴电缆网卡，双绞线网卡)所区别的特点是：它是一种基于无源光网络的网卡，其与上层服务器的接入方式使用了无源光网络技术，延长了接入的距离，降低了FTTD的结构复杂性和成本；2、对于现有的OLT设备来说，可以把PON三网合一的网卡作为一种ONU设备，由于PC的强大功能，只需要把PON三网合一的网卡作为普通网卡来驱动，而没有其它的配置要求；3、可以充分利用现有计算机CPU的强大运算能力，支持各种基于IP的应用(如无需IAD即可以支持VoIP功能，直接支持IPTV功能等)和CATV功能；本发明使计算机和光网络更紧密的结合在一起，不仅具有高带宽，低干扰的特点，而且具有系统简化，结构紧凑，易于安装维护，节省空间，价格低廉的优点；4、现有的用户端设备ONU的芯片集成度已经很高，单Gbe接口的ONU可以做到两个香烟盒大小，这使得可以轻易得将ONU作为网卡集成进电脑；由于现有的ONU软件驱动已经有嵌入式系统的uC和Linux版本，这样在PC的windows和linux上进行驱动的移植也变得非常容易。
本发明是基于PON接入技术，在个人计算机上直接实现以太网和有线电视信号的接入。在下行方向，局端OLT设备处理的数据信号，经ODN到达用户端后，ONU网络单元只提取自己的数据，并转化为多业务数据，通过PCI总线提交给PC；在上行方向，PC将多业务的上行数据信号提交给ONU网络单元后，由ONU网络单元负责将数据信号上传至局端OLT，OLT在进行数据处理并上传给汇聚网或者核心网。同时，对下行信号进行分波，将下行的CATV信号转化为模拟信号输出。相对于其他三网合一网卡(如同轴电缆三合一网卡)，基于PON的三网合一网卡有以下优势：传输距离长，同轴线的传输距离最大为800米，双绞线为100米，而EPON的光信号允许的最大距离是20公里；干扰小，由于光信号自身的特性决定，在光纤中传输时，其受外界的干扰要比电信号在电缆中传输小的多；另外，在成本上，光纤也比电缆便宜。而相对于无线网卡，基于PON的三网合一网卡又有高带宽，高稳定性的优点。对于同是光接入设备的光网卡，由于PON系统特有的点对多点的特点，能够节约光纤的数量。
随着接入网逐步向宽带化、综合化、多元化和光纤化发展，有线接入的最终发展目标是实现光纤到户/办公室(FTTH/O)，以提供统一的综合业务接入平台。PON技术是可以实现话音、数据和多媒体业务综合接入的技术，随着技术的进步和需求的不断发展，PON已成为传统电信运营商和新兴电信运营商共同关注的热点，其发展是大势所趋。这种基于PON的计算机网卡利用PON技术规划和建设网络，更好的与现有网络和计算机融合，市场前景无限。
附图说明
图1是本发明一个实施例的电路框图。
图2是本发明第二个实施例的电路框图。
图3为光网络单元及外围电路的结构框图。
图4是本发明基于PON的计算机以太网卡的软件框图。
具体实施方式
第二个实施例如图2所示，它与上一个实施例的不同处在于在光接收和发送端采用分波器和有线电视光电转换器来替代单纤三向器件，其中分波器完成下行光信号的分波，有线电视光电转换器完成将有线电视光信号转换为模拟电信号的功能，并将CATV信号通过同轴接口输出到电脑的线卡或者电视卡的有线电视接口。其它同实施例一。
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