[实用新型]无源光网络的光通道自动切换系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无源光网络通信技术，具体涉及无源光网络的光通道自动切换系统。

背景技术

互联网的兴起，尤其是多媒体业务的发展，导致了人们对带宽的需求日渐增长。传统的铜缆接入技术在面对这种情况时显得力不从心，已经很难适应高带宽接入的需求。基于光纤的接入技术具有高带宽、远距离传输能力强、保密性好、抗干扰能力强等优点，能适应目前和未来业务发展对带宽的需求，是接入网的主要实现技术。在各种光纤接入技术中，无源光网络（Passive Optical Network，简称PON）由于其具有易维护、高带宽、低成本、多业务接入、节能环保等优点，使PON接入成为所有电信运营商的必然选择。目前，中国电信、中国联通、中国移动累计开通了5千万个PON设备。

PON网络由光缆终端设备（optical line terminal，简称OLT）、光分配节点（Optical Distribution Node，简称ODN）、光网络单元（Optical Network Unit，简称ONU）等组成，ODN为OLT和ONU之间提供光传输通道。光纤传输虽然有节能、高带宽、稳定性好等特点，但一旦受到破坏，不可自行恢复，所以必须对重要的PON接入业务采用支持冗余备份的多无源光网络介质访问控制芯片（Passive Optical Network Media Access Control，简称PON MAC）的ONU设备，PON MAC是PON网络中完成物理层、链路层控制的核心器件。支持多PON MAC 的ONU设备，可以同时与单个OLT的多个通道或多个OLT注册，当某一路PON 光通道失效时，可以立即并自动切换到备用通道，保证业务的正常传输。

目前，多个PON MAC切换的实现方法通常有：

（一）如图1所示，在PON MAC器件的千兆数据通道（GMII接口）后面接PHY器件，将GMII接口转换成SerDes接口，然后用专用的SerDes切换器件进行切换，切换后的SerDes接口再接一个PHY器件，再将SerDes接口转换成GMII接口与以太网交换芯片（Switch器件）的GMII接口对接。

（二）如图2所示，在PON MAC器件的GMII接口后面接PHY器件和变压器，将GMII接口转换成千兆以太网接口，然后用专用的千兆以太网接口切换器件进行切换，切换后的千兆以太网接口再接一个变压器和PHY器件，再将千兆以太网接口转换成GMII接口与Switch器件的GMII接口对接。

（三）如图3所示，在多个PON接口后面接专用切换器件选择一个PON接口与PON MAC器件对接，PON MAC器件通过GMII接口与Switch器件连接。这种多PON 单PON MAC的切换速度慢,会导致注册中断,而重新注册又需3-4秒钟，会引起业务中断。

上述传统的切换方法是在SerDes接口或者千兆以太网口处使用专用的切换器件实现。所需的器件数量多，专用的切换器件的成本也很高，而且，还存在切换速度慢的问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种切换速度快、器件数量少、成本低的无源光网络的光通道自动切换系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

无源光网络的光通道自动切换系统，包括至少两个以上的PON MAC器件、可编程逻辑器件、中央处理器以及以太网交换芯片；所述PON MAC器件与PON接口连接，PON MAC器件还与可编程逻辑器件连接；所述可编程逻辑器件还分别与中央处理器、以太网交换芯片电性连接，所述以太网交换芯片与以太网接口连接。

作为优化，所述PON MAC器件通过GMII接口与可编程逻辑器件连接，所述可编程逻辑器件通过GMII接口与以太网交换芯片连接。

作为优化，所述PON MAC器件通过MIDO接口与可编程逻辑器件连接，所述可编程逻辑器件通过MIDO接口与以太网交换芯片连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1、切换速度快，通过PON网络传输的业务不会中断，不影响注册，可以在3ms内完成多个PON MAC之间的切换，多个PON MAC都处于注册状态，在切换过程中不会出现注册中断的问题。

2、器件数量少，在GMII接口位置实现切换，相比传统的切换连接方式，省去了3片千兆PHY器件或者3片千兆PHY器件加3个千兆变压器，大大降低了硬件成本，减小了PCB板面积。

3、用可编程逻辑器件（FPGA）实现GMII信号接口的切换，不增加切换器件的硬件成本。

附图说明