一种基于以太网无源光网络的光纤总线设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103281131A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103281131103281131A(43)申请公布日2013.09.04(21)申请号201310218498.4(22)申请日2013.06.05(71)申请人杜和青地址100023北京市朝阳区高碑店路181号中海安德鲁斯西区273-105(72)发明人杜和青(51)Int.Cl.H04B10/278(2013.01)H04B10/25(2013.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称一种基于以太网无源光网络的光纤总线设计方法(57)摘要本发明涉及一种光纤总线的设计方法，包括：以太网无源光网络配置方法，三层交换机制，光纤总线设计的拓扑图，总线控制器、接入单元、光电转换模块，光分路器，光纤。在本发明以前，有关光纤总线的技术都是采用国外的标准，由于这些技术和实现这个技术的芯片都是属于西方对中国的禁运范围，我国无法直接采用这些标准。本发明用一种新的方法来取代国外的同类技术，建立一套我国自主的光纤总线产品标准体系，使光纤总线技术能广泛地应用到航天、航空、军工、电子工业等领域。CN103281131ACN10328ACN103281131A权利要求书1/1页1.一种基于以太网无源光网络的光纤总线设计方法，其特征在于，包括：(1)以太网无源光网络的配置：采用虚拟局域网(VLAN)建立总线控制器与接入卡之间的数据传输通道；(2)三层交换机制：把需要在不同网端之间传输的数据交换由三层交换实现，与OLT之间的连接和配置。(3)非三层交换模式：由OLT独立完成数据转发，配置PtoP功能。(4)光纤总线设计拓扑图：总线的拓扑结构有星型结构、总线型冗余结构、总线型非冗余结构三种。2CN103281131A说明书1/4页一种基于以太网无源光网络的光纤总线设计方法技术领域[0001]本发明属于电子信息和通信科技领域，涉及一种基于以太网无源光网络的光纤总线设计方法和原理。背景技术[0002]1.以太网无源光网络(EthernetPassiveOpticalNetwork，EPON)[0003]以太网无源光网络是一种以光纤作为传输介质，用以太网协议为上层传输协议的网络。它由四部分组成：光纤线路终端(OpticalLineTerminal，OLT)，光网络单元(OpticalNetworkUnit，ONU)，无源分光器(PassiveOpticalSplitter，POS)、光纤(OpticalLine)。光纤线路终端OLT完成各接入ONU之间的数据交换和控制；光网络单元ONU完成与用户设备的转接，分光器完成光路的分路；光纤是数据传输的通道；以太网无源光网络是一种新型的宽带接入技术，它的用途是实现光纤到户的宽带互联网接入。与以太网交换机相比，它具有以下特点：[0004]传输速率高：由光纤直接联入用户设备，可以实现达1Gbps的带宽。[0005]-采用时分复用机制：控制单元对接入的用户设备实行按照时间间隔来分配数据传输权限的机制。这种机制避免了以太网中采用的介质访问控制方法——CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，冲突检测载波监听多点访问)。这是以太网规定的一种非确定性或随机性通信方式。其基本工作原理是：某节点要发送报文时，首先监听网络，如网络忙，则等到其空闲为止，否则将立即发送，并同时继续监听网络；如果两个或更多的节点监听到网络空闲并同时发送报文时，将发生碰撞，同时节点立即停止发送，并等待一段随机长度的时间后重新发送。16次碰撞后，控制器将停止发送并向节点微处理器回报失败信息。在网络负荷较高时，以太网上存在的这种碰撞成了主要问题，因为它极大地影响了以太网的数据吞吐量和传输延时，并导致以太网实际性能的下降。由于在一系列碰撞后，报文可能会丢失，因此节点与节点之间的通信将无法得到保障。以太网的这种CSMA/CD介质访问机制导致了网络传输延时和通信响应的“不确定性”。采用时分复用技术后，网络按照预定的时间间隔分配数据传输时间，就可以避免信息碰撞。[0006]传输距离远：由于光纤采用无源的工作模式，传输距离可达20公里。[0007]具有QOS机制：可以按照用户端的要求配置优先级控制。[0008]可采用星型、总线型和环形拓扑结构。[0009]2.以太网三层交换[0010]以太网协议中三层交换的“三层”指的是OSI(开放系统互连)七层参考模型的下面三层。OSI参考模型是国际标准化组织为了解决不同系统的互联而提出的模型，它将计算机网络按功能划分为七个层次，这就是网络通信中的七层模型或七层结构，各层名称如附图1所示。[001