專(zhuān)利名稱(chēng)：一種網(wǎng)管型光纖收發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信技術(shù)，特別涉及對(duì)遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控管理的光纖收發(fā)器。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著布線標(biāo)準(zhǔn)的改變，光電器件、光纜、連接器技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用帶寬的逐步升級(jí)，光纖網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品應(yīng)用日益普及。目前，使用光纖收發(fā)器(即光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換器) 可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的光纖到桌面的功能，光纖收發(fā)器是將雙絞線電信號(hào)和光信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，確保數(shù)據(jù)包在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)間順暢傳輸，同時(shí)光纖收發(fā)器將網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離極限從銅線的 100米擴(kuò)展到100公里。光纖收發(fā)器不僅大大簡(jiǎn)化局域網(wǎng)的升級(jí)，而且可以保護(hù)原有銅纜設(shè)備的投資。隨著網(wǎng)絡(luò)向可管理的方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備均能遠(yuǎn)程網(wǎng)管成為市場(chǎng)需求， 因此對(duì)光纖收發(fā)器管理的要求也越來(lái)越高，這就需要作為被管理的光纖收發(fā)器需要同網(wǎng)管模塊相配合，所以在硬件和軟件方面的復(fù)雜度也相應(yīng)提高，光纖收發(fā)器與網(wǎng)管模塊在軟件和硬件上耦合得越來(lái)越緊密，系統(tǒng)變得復(fù)雜而難于升級(jí)，功能的增加不僅需要對(duì)硬件重新設(shè)計(jì)改造，同時(shí)對(duì)軟件也需要徹底的重構(gòu)和測(cè)試，使得開(kāi)發(fā)的周期和成本大大增加，降低了產(chǎn)品上市周期和競(jìng)爭(zhēng)力。而目前的光纖收發(fā)器都不帶內(nèi)網(wǎng)管功能，僅是利用RS-232總線來(lái)進(jìn)行本地監(jiān)控管理，這種裝置需要在客戶端安裝特定的軟件，其數(shù)據(jù)通信傳輸距離較短，最多幾十米；傳輸速率較慢，實(shí)際應(yīng)用最多只有幾百K/s ；當(dāng)有多個(gè)光纖收發(fā)器同時(shí)控制時(shí)非常困難，無(wú)法有效地利用現(xiàn)成的以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不能實(shí)時(shí)、有效地管理遠(yuǎn)端與本地的光電轉(zhuǎn)換單元。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)光纖收發(fā)器進(jìn)行管理監(jiān)控、無(wú)法對(duì)遠(yuǎn)端獨(dú)立光纖收發(fā)器進(jìn)行監(jiān)控管理、需要在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上安裝特定的監(jiān)控軟件的不足而提出一種網(wǎng)管型智能光纖收發(fā)器，無(wú)需在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上安裝特定的監(jiān)控軟件便可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)本地和遠(yuǎn)端獨(dú)立光纖收發(fā)器進(jìn)行管理監(jiān)控。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是由網(wǎng)絡(luò)控制單元、光電轉(zhuǎn)換單元和電源電路相互連接組成，所述網(wǎng)絡(luò)控制單元包括ARM芯片及分別連接ARM芯片的外部存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)接口模塊、通信接口模塊、溫度檢測(cè)模塊、液晶顯示模塊、復(fù)位電路和晶振電路；所述光電轉(zhuǎn)換單元由光收發(fā)一體化模塊、光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片、隔離變壓器、RJ-45接口依次串接組成；光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片通過(guò)CPU接口與ARM芯片相連接。本實(shí)用新型的有益效果是1、利用嵌入式微處理器等器件組成獨(dú)立的網(wǎng)管控制單元，網(wǎng)管數(shù)據(jù)可以直接連接到以太網(wǎng)，并能在光纖收發(fā)器上顯示數(shù)據(jù)。一個(gè)網(wǎng)管控制單元能同時(shí)連接多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傳輸，可以同時(shí)監(jiān)控多個(gè)遠(yuǎn)端和本地的光電轉(zhuǎn)換單元，在網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)上都可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控遠(yuǎn)端以及本地每個(gè)光纖收發(fā)器的信息。2、根據(jù)可需要連接多個(gè)從機(jī)箱，網(wǎng)管數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控不僅可以有效地管理遠(yuǎn)端的單個(gè)獨(dú)立的光纖收發(fā)器，還更方便有效地管理機(jī)架上的多個(gè)單元。3、增加光纖收發(fā)器不再需要額外的設(shè)備，節(jié)省了硬件設(shè)施，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)資源，同時(shí)提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)連接圖；圖中1.網(wǎng)絡(luò)控制單元；2.光電轉(zhuǎn)換單元；3.電源電路；4.遠(yuǎn)端獨(dú)立的光電轉(zhuǎn)換單元；11. ARM芯片；12.外部存儲(chǔ)器；13.網(wǎng)絡(luò)接口模塊；14.通信接口模塊；15.溫度檢測(cè)模塊；16.液晶顯示模塊；17.復(fù)位電路；18.晶振電路；21.光收發(fā)一體模塊；22.光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片；23.隔離變壓器；24. RJ-45接口。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型由網(wǎng)絡(luò)控制單元1、光電轉(zhuǎn)換單元2、電源電路3相互連接組成。其中，網(wǎng)絡(luò)控制單元1包括ARM芯片11以及分別連接ARM芯片11的外部存儲(chǔ)器12、 網(wǎng)絡(luò)接口模塊13、通信接口模塊14、溫度檢測(cè)模塊15、液晶顯示模塊16、復(fù)位電路17和晶振電路18。外部存儲(chǔ)器12與ARM芯片11連接以擴(kuò)展存儲(chǔ)空間，網(wǎng)絡(luò)接口模塊13將ARM芯片11采集到的光電轉(zhuǎn)換單元2的信息發(fā)送到以太網(wǎng)中，通信接口模塊14根據(jù)需要以監(jiān)控多個(gè)從機(jī)箱中的光電轉(zhuǎn)換單元2，溫度檢測(cè)模塊15通過(guò)I2C總線與ARM芯片11連接，將采集到的機(jī)箱的溫度信息傳給ARM芯片11進(jìn)行處理，液晶顯示模塊16與ARM芯片11相連接以實(shí)時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，復(fù)位電路17和晶振電路18是為了確保ARM芯片11正常工作。光電轉(zhuǎn)換單元2由光收發(fā)一體化模塊21、光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片22、隔離變壓器23、RJ-45接口 23 依次串接組成，光收發(fā)一體化模塊21通過(guò)把從光纖中傳輸來(lái)的本地或遠(yuǎn)地的4B5B碼制的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成4B5B的電信號(hào)，然后和光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片22相連，把4B5B的電信號(hào)再轉(zhuǎn)換成MLT-3碼制的電信號(hào)，最后依次和隔離變壓器23與RJ-45接口 23相連，把電信號(hào)進(jìn)行一系列處理后傳送到網(wǎng)絡(luò)中。本地的所有光電轉(zhuǎn)換單元2通過(guò)其內(nèi)部的光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片22連接ARM芯片11， 光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片22通過(guò)CPU接口與ARM芯片11相連接，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信，把狀態(tài)數(shù)據(jù)傳給ARM芯片11處理或者接受ARM芯片11的控制命令。遠(yuǎn)端獨(dú)立的光電轉(zhuǎn)換單元4連接本地的光電轉(zhuǎn)換單元2的光收發(fā)一體化模塊21，遠(yuǎn)端獨(dú)立的光電轉(zhuǎn)換單元4與本地的光電轉(zhuǎn)換單元2的光收發(fā)一體化模塊21通過(guò)光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。電源電路3給所有需要電源的芯片連接，用來(lái)給芯片供電。在網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，光纖或光纜中的信號(hào)編碼方式一般為4B5B碼型，而絕大多數(shù)雙絞線中的信號(hào)編碼為MLT-3碼型，從利用光收發(fā)一體模塊21將來(lái)自光信號(hào)4B5B編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成同種碼制的電信號(hào)，因?yàn)楣馐瞻l(fā)一體化模塊21并不能改變碼制，然后把4B5B的電信號(hào)送入到光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片22中，將轉(zhuǎn)換后的4B5B碼的電信號(hào)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成適于在雙絞線傳輸中的MLT-3編碼的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)隔離變壓器23的去除電磁干擾處理后，經(jīng)由RJ-45接口 M發(fā)送到雙絞線，進(jìn)一步傳到局域網(wǎng)的集線器或交換機(jī)中。相反，光纖收發(fā)器通過(guò)RJ-45接口 M接收源于局域網(wǎng)交換機(jī)或集線器的雙絞線中傳播的電信號(hào)MLT-3編碼，經(jīng)過(guò)磁模塊的去電磁干擾及信號(hào)放大處理后，由光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片22將 MLT-3電信號(hào)轉(zhuǎn)換為4B5B碼制的電信號(hào)，然后光收發(fā)一體模塊21將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成同種碼制的光纖信號(hào)，并發(fā)送到遠(yuǎn)端獨(dú)立的光電轉(zhuǎn)換單元4或機(jī)架式光纖收發(fā)器上。本地光電轉(zhuǎn)換單元2通過(guò)CPU接口把工作狀態(tài)傳送到網(wǎng)絡(luò)控制單元1，遠(yuǎn)端的光纖收發(fā)器可以通過(guò)OAM 維護(hù)幀把工作狀態(tài)傳送到網(wǎng)絡(luò)控制單元1，網(wǎng)絡(luò)控制單元1對(duì)數(shù)據(jù)處理之后發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中并把數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在液晶顯示模塊16的液晶屏上顯示；電源電路3主要為整個(gè)系統(tǒng)提供必要的電源。溫度檢測(cè)模塊15檢測(cè)本系統(tǒng)的溫度，在液晶顯示屏上顯示和發(fā)送給客戶端。 本實(shí)用新型的網(wǎng)管控制單元1以μ CLinux為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核，專(zhuān)為微控制領(lǐng)域而設(shè)計(jì)的Linux系統(tǒng)。μ CLinux是一個(gè)GNU的項(xiàng)目，代碼完全開(kāi)放。它專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于沒(méi)有MMU 的CPU。μ CLinux內(nèi)核的二進(jìn)制代碼和源代碼都經(jīng)過(guò)了重新編寫(xiě)，以緊縮和裁剪基本的代碼。這就使得μ CLinux的內(nèi)核同標(biāo)準(zhǔn)的Linux內(nèi)核相比非常之小，但是它仍保持了 Linux 操作系統(tǒng)的主要的優(yōu)點(diǎn)，如穩(wěn)定性、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能和出色的文件系統(tǒng)支持等。μ CLinux就包含Linux常用的API、小于511的內(nèi)核和相關(guān)的工具，操作系統(tǒng)所有的代碼加起來(lái)小于 900KB.而且μ CLinux有一個(gè)完整的TCP協(xié)議棧，同時(shí)對(duì)其它許多的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都提供支持。 這些網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都在μ CLinux上得到了很好的實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種網(wǎng)管型光纖收發(fā)器，由網(wǎng)絡(luò)控制單元(1)、光電轉(zhuǎn)換單元( 和電源電路(3) 相互連接組成，其特征是所述網(wǎng)絡(luò)控制單元(1)包括ARM芯片(11)及分別連接ARM芯片 (11)的外部存儲(chǔ)器(12)、網(wǎng)絡(luò)接口模塊(13)、通信接口模塊(14)、溫度檢測(cè)模塊(15)、液晶顯示模塊(16)、復(fù)位電路(17)和晶振電路(18)；所述光電轉(zhuǎn)換單元(2)由光收發(fā)一體化模塊(21)、光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片(22)、隔離變壓器(23)、RJ-45接口 Q3)依次串接組成；光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片02)通過(guò)CPU接口與ARM芯片(11)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種網(wǎng)管型光纖收發(fā)器，其特征是所述光收發(fā)一體化模塊 (21)連接遠(yuǎn)端獨(dú)立的光電轉(zhuǎn)換單元G)，光電轉(zhuǎn)換單元(4)與光收發(fā)一體化模塊通過(guò)光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種對(duì)遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控管理的網(wǎng)管型光纖收發(fā)器，由網(wǎng)絡(luò)控制單元、光電轉(zhuǎn)換單元和電源電路相互連接組成，網(wǎng)絡(luò)控制單元包括ARM芯片及分別連接ARM芯片的外部存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)接口模塊、通信接口模塊、溫度檢測(cè)模塊、液晶顯示模塊、復(fù)位電路和晶振電路；光電轉(zhuǎn)換單元由光收發(fā)一體化模塊、光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片、隔離變壓器、RJ-45接口依次串接組成；光電介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片通過(guò)CPU接口與ARM芯片相連接；一個(gè)網(wǎng)管控制單元能同時(shí)連接多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和傳輸，可以同時(shí)監(jiān)控多個(gè)遠(yuǎn)端和本地的光電轉(zhuǎn)換單元，在網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)上都可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控遠(yuǎn)端以及本地每個(gè)光纖收發(fā)器的信息。
文檔編號(hào)H04B10/24GK201966921SQ20112005753
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者劉利, 曾慶軍, 李春華, 袁建飛 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)