一種基于業務感知的光電自適應切換系統及方法與流程

本發明涉及家庭基站設備領域，具體來講涉及一種基于業務感知的光電自適應切換系統及方法。

背景技術：

femtocell家庭基站，能夠以最大的數據速率提供住宅內部的移動通信能力，而且不需要安裝微蜂窩節點。它被業界認為是解決室內覆蓋的手段之一，也是固定與移動網絡融合的一種方式。

femtocell設備的回程網絡依托于固網寬帶，需要通過固網資源經公共ip網絡接入internet，因此接入環境成為femtocell設備布局過程中的一大限制。對于以網線入戶的小區，需要使用電以太網上行的femtocell設備；對于光纖入戶的小區，需要使用光以太網或者pon(passiveopticalnetwork，無源光纖網絡)上行的femtocell設備。這樣就增加了femtocell的設備形態、以及設備開發和維護成本。

目前，用于解決此問題的技術方案主要是針對于：不同運營商的入戶網絡環境布局不同的家庭網關設備，然后接入femtocell設備。這樣的做法，對于運營商和家庭用戶來說，增加了網絡設備的數量，增加網絡配置的復雜程度。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于業務感知的光電自適應切換系統及方法，實現零配置的自動切換功能，避免增加網絡設備的數量，降低網絡配置的復雜程度。

為達到以上目的，本發明采取一種基于業務感知的光電自適應切換系統，包括cpu、phy芯片和以太網變壓器，cpu內部集成mac芯片，mac芯片通過rgmii接口與phy芯片的rgmii接口連接，cpu的mdio接口連接至phy芯片的mdio接口，所述phy芯片的copper接口連接至以太網變壓器，phy芯片的sgmii側設置一個光以太網模塊，phy芯片的sgmii接口連接至光以太網模塊的sgmii接口；

所述phy芯片內部包括：

接口狀態寄存器，包括copper接口狀態寄存器和sgmii接口狀態寄存器，分別用于記錄來自電以太網和光以太網的業務數據狀態；

感知寄存器，用于感知copper接口狀態寄存器和sgmii接口狀態寄存器的狀態變化；

優先級寄存器，用于設置copper接口和sgmii接口的優先級；

控制寄存器，包括copper控制寄存器和sgmii控制寄存器，分別在對應的接口優先級為高時，導通該對應接口。

在上述技術方案的基礎上，所述以太網變壓器連接rj45接口，以太網變壓器與copper接口組成電以太網模塊。

在上述技術方案的基礎上，所述cpu的mac芯片和phy芯片之間形成mac層和phy層數據通道，cpu和phy芯片之間形成控制通道。

本發明還提供一種基于業務感知的光電自適應切換方法，包括：s1.phy芯片初始化，優先級寄存器設置默認接口優先級，優先級高的接口導通；s2.cpu通過感知寄存器監測兩個接口狀態寄存器的狀態，當發生變化時，判斷此時接收到業務數據的接口；s3.優先級寄存器設置將此時收到業務數據的接口設置為高優先級，phy芯片通過與高優先級接口對應的控制寄存器導通該接口，進入s2。

在上述技術方案的基礎上，所述s1中，phy芯片驅動加載后，通過mdio接口進行初始化設置，根據默認的接口優先級，初始化兩個接口狀態寄存器和兩個控制寄存器的默認狀態。

在上述技術方案的基礎上，所述s2中，phy驅動程序通過kthread進程，循環讀取phy芯片內部copper接口狀態寄存器和sgmii接口狀態寄存器，監測兩個接口接收數據的狀態。

在上述技術方案的基礎上，所述s2中，當監測到來自以太網變壓器的數據時，copper接口連接狀態寄存器記錄電業務數據狀態；當檢測到來自光以太網模塊的數據時，sgmii接口連接狀態寄存器記錄業務光數據狀態。

在上述技術方案的基礎上，所述s2中，當copper接口連接狀態寄存器或者sgmii接口連接狀態寄存器改變時，感知寄存器的狀態同時發生翻轉變化。

在上述技術方案的基礎上，所述s3中，phy芯片通過copper控制寄存器導通copper接口，使能電以太網接口；或者通過sgmii控制寄存器導通sgmii接口，使能光以太網接口。

本發明的有益效果在于：通過phy(physicallayer，物理層)芯片的sgmii(reducedgigabitmediaindependentinterface，簡化的吉比特介質獨立接口)側設置一個光以太網模塊，phy芯片的sgmii接口連接至光以太網模塊的sgmii接口，phy芯片的copper接口連接至以太網變壓器，使cpu內部的mac(mediaaccesscontrol，媒體介入控制層)芯片與外部的以太網變壓器和光以太網模塊形成了兩個物理網絡通道，可以分別適配電以太網和光纖上行環境；使一種形態的femtocell設備能夠兼容兩種上行網絡環境，避免增加網絡設備的數量。通過phy芯片內部設置的控制寄存器、接口優先級寄存器、接口狀態寄存器和感知寄存器，對接收業務數據接口進行判斷和設置，實現零配置的光電自適應切換功能，降低網絡配置的復雜程度。

附圖說明

圖1為本發明實施例基于業務感知的光電自適應切換系統示意圖；

圖2為本發明實施例phy芯片內部示意圖；

圖3為本發明實施例業務感知的光電自適應切換方法流程圖。

附圖標記：

cpu1，mac芯片11；

phy芯片2，copper接口狀態寄存器21、sgmii接口狀態寄存器22、感知寄存器23、優先級寄存器24、copper控制寄存器25和sgmii控制寄存器26；

以太網變壓器3；

光以太網模塊4。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明基于業務感知的光電自適應切換系統，包括cpu1、phy芯片2和以太網變壓器3，cpu1內部集成mac芯片11，mac芯片11通過rgmii接口與phy芯片2的rgmii接口連接，cpu1的mdio(managementdatainput/output，管理數據輸入輸出)接口連接至phy芯片2的mdio接口。cpu的mac芯片和phy芯片之間形成mac層和phy層數據通道，cpu和phy芯片之間形成控制通道。所述phy芯片2的copper接口連接至以太網變壓器3，以太網變壓器3連接rj45接口，且與copper接口組成電以太網模塊。phy芯片2的sgmii側設置一個光以太網模塊4，phy芯片2的sgmii接口連接至光以太網模塊4的sgmii接口。

如圖2所示，所述phy芯片2內部包括copper接口狀態寄存器21、sgmii接口狀態寄存器22、感知寄存器23、優先級寄存器24、copper控制寄存器25和sgmii控制寄存器26。copper接口狀態寄存器21在感知到電以太網業務數據時，用于記錄來自電以太網的業務數據狀態。sgmii接口狀態寄存器22在感知到光以太網業務數據時，用于記錄來自光以太網的業務數據狀態。感知寄存器23用于監測copper接口狀態寄存器和sgmii接口狀態寄存器的狀態變化，一但發生變化，感知寄存器23的狀態同時發生翻轉變化。優先級寄存器24用于預先設置copper接口和sgmii接口的優先級高低，還用于在感知寄存器23發生變化時，根據有業務數據的copper接口狀態寄存器21或sgmii接口狀態寄存器22，重新設置copper接口和sgmii接口的優先級高低。copper控制寄存器25在對應的copper接口優先級為高時，導通該copper接口；sgmii控制寄存器26在對應的sgmii接口優先級為高時，導通該sgmii接口。

如圖3所示，本發明基于業務感知的光電自適應切換方法，包括如下步驟：

s1.femtocell系統上電后，嵌入式linux系統驅動程序使能cpu1內部mdio控制接口。當phy芯片2驅動加載后，內部邏輯通過mdio接口行初始化設置。其中，預先設置優先級寄存器24默認接口優先級，例如設置sgmii接口優先級為高，copper接口優先級為低；根據默認的優先級設置，初始化copper接口狀態寄存器21、sgmii接口狀態寄存器22、copper控制寄存器25和sgmii控制寄存器26的默認狀態，默認優先級高的copper接口導通。

s2.cpu1內核通過phy驅動程序通過kthread進程，監測phy芯片2內部copper接口狀態寄存器21和sgmii接口狀態寄存器22。當監測到來自以太網變壓器3的數據時，copper接口連接狀態寄存器21記錄電業務數據狀態；當檢測到來自光以太網模塊4的數據時，sgmii接口連接狀態寄存器22記錄業務光數據狀態。當copper接口連接狀態寄存器21或者sgmii接口連接狀態寄存器22數據狀態發生改變時，感知寄存器23的狀態同時發生翻轉變化。

例如，初始化默認優先級高的sgmii接口導通，sgmii接口收到來自光以太網模塊的數據，并由sgmii接口連接狀態寄存器22記錄，此時感知寄存器23的狀態保持0不變。當copper接口收到來自電以太網模塊3的數據時，copper接口狀態寄存器21記錄數據，sgmii接口連接狀態寄存器22此時沒有記錄，同時感知寄存器23狀態變為1，觸發光電切換。

s3.優先級寄存器24重新配置優先級，將感知寄存器23狀態翻轉變化時，收到業務數據的接口設置為高優先級；phy芯片驅動根據重新配置的高優先級，再次配置對應的控制寄存器導通該接口，進入s2。

例如，優先級寄存器24根據步驟s2，配置copper接口為高優先級，phy芯片2通過copper控制寄存器25導通copper接口，使能電以太網接口，從而實現光電以太網業務切換和重新連接。相反，如果是配置sgmii接口為高優先級，phy芯片2通過sgmii控制寄存器26導通sgmii接口，使能光以太網接口。

本發明不局限于上述實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。