Wi-Fi技术在光网络单元中应用方案设计

 　　3 融合型ONU的硬件结构设计

　　融合型ONU的硬件结构图如图2所示。

　　主控芯片S3C2440是三星公司近年来开发的一款基于ARM920T内核的16／32位RISC嵌入式微处理器，其高性能、低功耗、小体积、接口丰富的特点能满足嵌入式系统的要求。其核心RISC处理器实现了MMU、AMBABUS、Haryard高速缓冲。CPU内部集成了数据分开的16 KB Cache、SDRAM控制器、LCD控制器、4通道DMA、3通道UART、I2C总线、I2S总线、SD接口、触摸屏接口、8通道10位A／D控制器等，非常方便系统开发，因此十分广泛地应用于PDA、便携媒体播放器、卫星导航仪以及嵌入式控制器等设备。

　　光收发模块作为上下行网络侧接口，其作用是进行光电／电光转换并实现融合型ONU上行数据的发送和下行数据的接收。SerDes作用是进行串并／并串转换。交换处理模块负责处理数据包的交换转发。Wi—Fi控制芯片用来控制RF射频模块。Flash用来存放Bootloader引导程序和应用程序。SDRAM作为内存。UART作为调试接口对融合型ONU进行调试。电源电路提供融合型ONU系统内部所需要的电源。FPGA(现场可编程门阵列)独立完成信息加密的大量运算，相比软件可以提高速度、节省时间。

　　4 融合型ONU的工作流程

　　4．1 光收发模块的工作流程

　　光收发模块的核心部分采用的是Delta公司的一款EPON ONU收发器——OPEP-33-A4K1RH，该收发器主要包括1 310 nm的激光器、InGaAs PIN二极管、前置放大器等，可以接收1 490 nm的连续数据和传送1 310 nm的突发数据，它所需的工作电压是+3．3 V。

　　光收发模块的功能连接图如图3所示。其中3．SD是光收发模块的第3个引脚，它的功能可以描述为有光输入时为逻辑高，否则为逻辑低；4．RD(n)是第4个引脚，反向接收数据的输出；5．RD(p)是第5个引脚，正向接收数据的输出；8．BiasCNT(n)是第8个引脚，控制ONU突发模式操作的负脉冲；9．TD(p)是第9个引脚，正向发送数据的输入；10．TD(n)是第10个引脚，反向发送数据的输入。

　　4．2 以太网模块的工作流程

　　本系统配有4个10／100M Base-TX以太网业务接口，支持10 Mbps和100 Mbps自适应的网络连接速度；以太网模块的工作电压为5 V。以太网业务接口可以根据需要扩展成8个、16个或者24个，充分满足不同业务量的需要。

　　以太网模块的功能连接图如图4所示，进出以太网接口的信号都需要经过网络滤波器，网络滤波器实质上是一个选频电路，它的功能就是允许某一部分频率的信号顺利的通过，而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制。与网络滤波器相连的是交换处理模块中的Port's MAC(M-edia Access Controllers)，用来解决在共用信道中产生竞争时分配信道的使用权问题。

　　4．3 VOIP模块的工作流程

　　本系统配有两个POTS电话机接口，可以连接两部电话机。普通电话拨打和接收网络话音，必须通过POTS接口才能进行，POTS接口是能够连接普通电话与ISDN的接口设备，它能使两部电话同时上网并与其他电话通信。

　　VOIP模块的功能连接图如图5所示。Dual SMD PTC叫做双重热敏电阻，可对过热和过流双重作用导致的电路故障进行保护；Tip and Ring(正极线和负极线)表示组成电话配线电路的两条电线，Tip是正极线的别称，Ring是负极电线的别称。

　　4．4 Wi—Fi模块的工作流程

　　Wi—Fi模块的功能连接图如图6所示。本系统的天线是外置天线，这样能尽量稳定信号。天线与RF射频模块相连，RF射频模块大致可分为放大模块、变频模块、调制解调模块等有源部件，然后通过A／D、D／A转换与Wi—Fi控制芯片相连。Wi—Fi控制芯片控制整个无线模块的运行。

　　结语

　　ONU是EPON技术的关键组成部分，融合型的ONU所具有的高宽带和无线灵活性是完全能满足今后市场所需的。随着EPON技术的改进和建设成本的降低，融合型ONU将具有广阔的市场前景，因此Wi—Fi技术在光网络单元中的应用研究是非常有实际意义的。