一种融合型网关系统技术方案

技术编号:18500267 阅读:11 留言:0更新日期:2018-07-21 21:45
本实用新型专利技术涉及网关技术领域,特别涉及一种融合型网关系统。该融合型网关系统的嵌入式处理器的多个信号端口分别连接交换处理模块、FPGA模块、WiMAX模块和VoIP模块,FPGA模块和WiMAX模块都与交换处理模块连接。WiMAX模块实现ONU与WiMAX用户站点通信,在ONU上实现WiMAX信号接口。经过WiMAX模块内进行的信号数据的格式变换,无线WiMAX数据进入EPON系统内部后,处理成以太网帧的形式被传送,这样WiMAX可以更好地匹配EPON系统的高速率,从而保证EPON系统和用户站点之间能够以较快的速度实现数据的上行和下行传输。

A fusion gateway system

The utility model relates to the technical field of gateways, in particular to a fusion gateway system. The multiple signal ports of the embedded gateway system are connected to the exchange processing module, the FPGA module, the WiMAX module and the VoIP module respectively. The FPGA module and the WiMAX module are all connected to the switching processing module. The WiMAX module implements the communication between ONU and WiMAX user sites, and realizes WiMAX signal interface on ONU. After the format transformation of the signal data in the WiMAX module, the wireless WiMAX data is entered into the EPON system, and the form of the Ethernet frame is transmitted, so that the WiMAX can better match the high-speed rate of the EPON system, thus ensuring that the EPON system and the user site can achieve the up and down of the data at a faster rate. Line transmission.

【技术实现步骤摘要】
一种融合型网关系统
本技术涉及网关
,特别涉及一种融合型网关系统。
技术介绍
随着网络传输速率和覆盖率的提升,目前已有EPON系统覆盖的地区可以利用DSL、EOC和LAN等方式实现用户站点的有线宽带接入,但是对于没有EPON系统、地形复杂或者人数少不满足有线宽带接入铺设成本的地域,则依然使用普通无线宽带接入,普通无线网络传输方式需要通过普通无线基站传输,带宽受到制约,不能为网络信号提供较高的传输速率。
技术实现思路
本技术的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种能够提供较高的网络信号传输速率的融合型网关系统,除了实现传统的ONU的功能,还实现WiMAX接口。无源光网络EPON系统基于光纤传输,具有高带宽和低成本等优势。EPON技术全名是以太网无源光网络,是基于以太网的一种PON技术。它采用点到多点结构、无源光纤传输。EPON数据采用IEEE802.3标准的以太网协议,传送IP数据包。如图2所示,ONU是EPON系统的用户侧设备,其通过ODN连接到OLT(光线路终端),ONU可向相连的用户提供各种宽带服务,即向用户提供数据业务、IPTV业务、语音业务等传统有线宽带业务。WiMAX技术的全名是微波存取全球互通技术或全球微波互联接入,是一种基于IEEE802.16标准的宽带无线城域网接入技术。WiMAX作为一种无线接入技术,数据传输距离最远可达50km,适合于大数据量传输,在支持高带宽、移动接入方面具有明显的优势。专利技术人发现,如图3所示,在EPON系统的ONU中设计WiMAX接口从而得到包含如图1所示的融合型网关系统的EPON系统,可以使ONU具有无线接入功能,从而提供较高的网络信号传输速率。该融合型网关系统,包括嵌入式处理器、交换处理模块、PON接口模块、FPGA模块、WiMAX模块、VoIP模块、电接口模块和光接口模块,所述嵌入式处理器的多个信号端口分别连接交换处理模块、FPGA模块、WiMAX模块和VoIP模块,所述FPGA模块和所述WiMAX模块都与所述交换处理模块连接,所述交换处理模块还连接到所述电接口模块和光接口模块,所述PON接口模块包括相互连接的PHY芯片和光收发器,所述PHY芯片与所述FPGA模块连接。优选的,所述嵌入式处理器的CPU是型号为PPC405EP的32位RISC处理器。优选的,所述FPGA模块是型号为XC2V6000的芯片。优选的,所述光收发器是型号为FTM-9712P-K20的光模块。优选的,所述PHY芯片是用于实现PHY的型号为S2060A的芯片。优选的,所述交换处理模块是型号为VSC7398的以太网交换芯片。优选的,所述WiMAX模块包括依次连接的Mini-PCI板卡、PCI接口和WiMAX-FPGA,所述Mini-PCI板卡为无线传输端口,所述WiMAX-FPGA与所述交换处理模块通信。本技术的有益效果:该网关除了实现ONU传统有线宽带业务,还实现WiMAX无线业务,即增加WiMAX信号接口,实现WiMAX信号在EPON系统内的转换。该融合型网关中的WiMAX模块实现ONU与WiMAX用户站点通信:对于下行方向,将EPON系统中下行的以太网帧处理成WiMAXMACPDU,传送给WiMAX用户站点;对于上行方向,将WiMAX用户站点发送的WiMAX数据流处理成以太网帧并且上行发送给EPON系统,在ONU上实现WiMAX信号接口。经过信号数据的格式变换,无线WiMAX数据进入EPON系统内部后,处理成以太网帧的形式被传送,这样WiMAX可以更好地匹配EPON系统的高速率,从而保证EPON系统和用户站点之间能够以较快的速度实现数据的上行和下行传输。附图说明利用附图对该融合型网关系统作进一步说明。图1为融合型网关系统的结构图;图2为ONU在EPON系统中的应用示意图;图3为融合型网关系统在EPON系统中的应用示意图;图4为融合型网关系统的ONU侧WiMAX模块的结构图。具体实施方式结合以下实施例对该融合型网关系统作进一步描述。如图1所示,本实施例的融合型网关系统包括嵌入式处理器、交换处理模块、PON接口模块、FPGA模块、WiMAX模块、VoIP模块,嵌入式处理器的多个信号端口分别连接交换处理模块、FPGA模块、WiMAX模块和VoIP模块,FPGA模块和WiMAX模块都与交换处理模块连接,交换处理模块还连接有电接口和光接口,PON接口模块包括相互连接的PHY芯片和光收发器,PHY芯片与FPGA模块连接。如图2所示,EPON系统包括光线路终端OLT、光分配网ODU和多个分别连接到光分配网ODU的光网络单元ONU,如图3所示,每个光网络单元ONU可以是一个融合型网关系统。融合型网关中的WiMAX模块实现ONU与WiMAX用户站点通信:对于下行方向,将EPON系统中下行的以太网帧处理成WiMAXMACPDU,通过作为无线传输端口的Mini-PCI板卡传送给WiMAX用户站点;对于上行方向,将WiMAX用户站点发送的WiMAX数据流处理成以太网帧,通过WiMAX-FPGA把以太网帧传输给交换处理模块通信,再上行发送给EPON系统,在ONU上实现WiMAX信号接口。经过信号数据的格式变换,无线WiMAX数据进入EPON系统内部后处理成以太网帧的形式被传送,这样WiMAX可以更好地匹配EPON系统的高速率,从而保证EPON系统和用户站点之间能够以较快的速度实现数据的上行和下行传输。另外EPON系统可以监控WiMAXMAC层数据传输过程,实现统计等功能。嵌入式处理器的CPU可以但不限于是型号为PPC405EP的32位RISC处理器,支持333MHz的高速率,外围配置有VOIP模块以及FLASH、SDRAM。VOIP模块中音频接口电路可以但不限于由Codec/SLIC芯片完成,Codec/SLIC芯片通过PCM接口和SPI接口连接到嵌入式处理器,VOIP中音频信号协议转换及压缩/解压缩等由嵌入式处理器实现。交换处理模块可以但不限于是型号为VSC7398的以太网交换芯片,光接口可以但不限于选用Vitesse公司的单芯片VSC8211来实现Cat5与SerDes的转换。电接口提供10/100/1000BaseT接口,采用带变压器的RJ45来实现与交换芯片的连接。PON接口模块包括光收发器和用于实现PHY的芯片,光收发器的型号可以但不限于是FTM-9712P-K20,PHY芯片的型号可以但不限于是S2060A,该模块的光收发器和芯片S2060A完成TBI接口与SerDes接口的转换以及光信号的发射和接收。FPGA模块可以但不限于是型号为XC2V6000的芯片,主要完成的功能是PON接口上的8B/10B变换等PCS子层功能、EPON控制帧的处理、OLT和ONU间OAM的发送/接收与处理,用以实现上下行OFDM帧处理、帧格式转换等。如图4所示,WiMAXMini-PCI板卡通过PCI接口连接到WiMAX模块的专用FPGA模块WiMAX-FPGA。WiMAXMini-PCI板卡完成中频信号和射频信号的转换、物理层协议OFDM专用信号的发送和接收、WiMAX信号MAC协议处理、CRC校验。PCI接口可以但不限于是PLX公司的PCI9054芯片,将繁琐的PCI总线接口转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种融合型网关系统,其特征在于,包括嵌入式处理器、交换处理模块、PON接口模块、FPGA模块、WiMAX模块、VoIP模块、电接口模块和光接口模块,所述嵌入式处理器的多个信号端口分别连接交换处理模块、FPGA模块、WiMAX模块和VoIP模块,所述FPGA模块和所述WiMAX模块都与所述交换处理模块连接,所述交换处理模块还连接到所述电接口模块和光接口模块,所述PON接口模块包括相互连接的PHY芯片和光收发器,所述PHY芯片与所述FPGA模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种融合型网关系统,其特征在于,包括嵌入式处理器、交换处理模块、PON接口模块、FPGA模块、WiMAX模块、VoIP模块、电接口模块和光接口模块,所述嵌入式处理器的多个信号端口分别连接交换处理模块、FPGA模块、WiMAX模块和VoIP模块,所述FPGA模块和所述WiMAX模块都与所述交换处理模块连接,所述交换处理模块还连接到所述电接口模块和光接口模块,所述PON接口模块包括相互连接的PHY芯片和光收发器,所述PHY芯片与所述FPGA模块连接。2.根据权利要求1所述的一种融合型网关系统,其特征在于,所述嵌入式处理器的CPU是型号为PPC405EP的32位RISC处理器。3.根据权利要求1所述的一种融合型网关系统,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈卫
申请(专利权)人:东莞理工学院
类型:新型
国别省市:广东,44

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