專利名稱：一種具備無線wifi的同軸接入網絡單元設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種具備無線WIFI的同軸接入網絡單元設備，適用于同時接收有線電視信號和收發(fā)寬帶數據信號；該設備屬于同軸寬帶多業(yè)務接入網的技術領域。
背景技術：
目前，通信系統(tǒng)的應用得到了突飛猛進的發(fā)展，數字技術、網絡技術得到了普及應用，隨著IPTV、HDTV、VoIP等寬帶因特網業(yè)務的推出，使得用戶對于數據、語音、圖像等多媒體通信的寬帶接入需求日益旺盛，“三網融合”的趨勢也越來越明顯。有資料顯示，用戶線的投資占整個接入網投資的40%_50%，若能利用現有網絡實現·寬帶網絡接入，那么就能避免鋪設造價昂貴的新通信網絡。有線電視網絡(CATV)作為覆蓋范圍最廣的網絡之一，具有頻帶寬、資源豐富等特點，同時CATV光纖/同軸混合網絡也是未來信息高速公路的基礎設施之一，如果能對其進行改造，用來實現用戶與通信傳輸網之間的連接，那么必然會為用戶提供經濟高效的寬帶接入服務。這樣在實現有線電視網絡雙向化改造的同時，為下一代廣播網(NGB)提供了一個可盈利的運營商級寬帶電纜入戶方案。目前，比較成熟的雙向改造技術主要有CMTS+CM、無源EOC技術、有源EOC技術。(I) CMTS (Cable Modem Termination System)+CM(Cable Modem)即電纜調制解調技術。其中CMTS是核心，采用國際電信聯盟的DOCSIS協議；用戶終端CM通過CMTS與Internet連接,可以在有線電視網絡內實現IP電話、視頻點播等功能。該技術發(fā)展已比較成熟，它的主要技術缺點是采用了總線型網絡拓撲結構，用戶共享帶寬造成數據傳輸不穩(wěn)定，加上匯聚噪聲的漏斗效應，其在國內的應用規(guī)模有限。(2)無源EOC技木。無源E0C，是指ー種采用無源器件的基于同軸電纜的以太網傳輸技木。它采用基帶編碼方式，只將用于雙絞線傳輸的雙極性信號轉換成便于同軸電纜傳輸的單極性信號。無源EOC技術通過在樓道頭端放置接入網橋，隔離用戶端的噪聲，從而解決了有線電視網絡存在的最普遍也最難解決的問題——漏斗噪聲。但無源EOC只適用于點對點的拓撲結構，不能支持用戶分布比較散的有線電視網絡。(3)有源EOC技木。目前的有源調制EOC技術依據調制方式和工作頻段的不同而不同，主要有HomePlug技術在30MHz以下的頻段，利用電カ線上網的OFDM物理層和802. 3的MAC層實現寬帶技術。其次是HomePNA技術這本是使用在電話線上的ー種家庭網絡技術，其3.0版本把同軸線纜也擴展為其載體之一，采用的頻段也在低頻端。第三是MoCA技術MoCA的載波頻率與原廣電的頻率分開，是從800MHz到1500MHz，其每ー個頻段50MHz，可以支持31個用戶或62個用戶，共享高達270M的物理帶寬。第四是WiFi overCoax :該技術采用802. 11b，將無線的高頻段2. 5GHz載波，搬移到coax的750_950MHz頻段，占用20MHz頻寬，可為用戶提供108Mpbs的物理層速率。第五是ECAN — Ethernet CoaxAccess Network,該技術工作在5_65MHz的低頻段,采用多電平殘留邊帶調制的方法實現用戶數據的寬帶接入。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供ー種方便經濟地實現有線電視用戶的高速數據接入，滿足用戶的多數據終端設備采用無線和有線方式同時接入需求的具備無線WIFI的同軸接入網絡單元設備。為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術方案
ー種具備無線WIFI的同軸接入網絡單元設備，它包括RJ-45數據接ロ組、以太交換芯片、EOC MAC控制芯片、EOC物理層芯片、網絡變壓器、雙エ濾波器、數據同軸F接ロ、有線電視同軸F接ロ、無線射頻芯片和天線；所述雙エ濾波器高頻輸出ロ與有線電視同軸F接ロ連接，所述雙エ濾波器低頻輸出口與數據同軸F接ロ連接，且所述雙エ濾波器依次與所述網絡變壓器和所述EOC物理層芯片連接后通過MII數據接ロ與所述EOC MAC控制芯片連接，所述EOC MAC控制芯片經MII數據接ロ與所述以太交換芯片連接；所述以太交換芯片經MII·數據接ロ與所述無線射頻芯片和所述RJ-45數據接ロ組連接，所述無線射頻芯片與天線連接。優(yōu)選的，所述EOC MAC控制芯片采用IEEE802. 3ah媒體接入控制協議，上行信號與下行信號傳送工作在同一頻帶，上行信號與下行信號通信采用TDD時分雙エ方式。優(yōu)選的，在該同軸接入網絡單元設備中，寬帶以太數據信號與有線電視信號頻分復用，其中寬帶以太數據信號頻帶占用5-65MHZ、有線電視信號頻帶占用65-750MHZ。優(yōu)選的，寬帶以太數據信號采用n-VSB調制技木。優(yōu)選的，該同軸接入網絡單元設備還包括電源模塊，所述電源模塊包括電源開關、穩(wěn)壓芯片、電壓轉換芯片和復位信號芯片，所述電源開關與穩(wěn)壓芯片連接，該穩(wěn)壓芯片輸出ロ與電壓轉換芯片和復位信號芯片連接。電源模塊產生I. 8V或3. 3V直流電，為設備的所有芯片包括MAC芯片、物理層芯片、以太交換芯片以及無線射頻芯片供電；與電源模塊連接的電源復位開關為設備的所有芯片提供復位信號。電源經電源開關連接穩(wěn)壓芯片將12V直流電轉換成3. 3V直流電源并將信號通過輸出ロ傳輸至電壓轉換芯片和復位信號芯片，電壓轉換芯片將3. 3V直流電源轉換成I. 8V，復位信號芯片用于產生重啟復位信號。與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于充分利用現有的有線電視網絡，方便經濟地實現有線電視用戶的高速數據接入，滿足用戶的多數據終端設備采用無線和有線方式同時接入的需求，且通過無線方式和有線方式接入的多個用戶終端接入設備可以同時獲得足夠的帶寬，并在前端控制設備的調度和管理下，實現安全可靠并且有QoS保障的寬帶數據接入。


圖I是本發(fā)明一較佳實施例中具備無線WIFI的同軸接入網絡單元設備的內部電路結構 圖2為圖I實施例中電源模塊的電路結構 圖3為本發(fā)明在ECAN冋軸接入網系統(tǒng)中應用的結構不意圖。
具體實施方式
參閱圖1-2，該具備無線WIFI的同軸接入網絡單元設備包括RJ-45數據接ロ組、以太交換芯片、EOC MAC控制芯片、EOC物理層芯片、網絡變壓器、雙エ濾波器、數據同軸F接ロ、有線電視同軸F接ロ、無線射頻芯片和電源模塊，雙エ濾波器高頻輸出ロ與有線電視同軸F接ロ連接，雙エ濾波器低頻輸出ロ與數據同軸F接ロ連接，雙エ濾波器依次與網絡變壓器和EOC物理層芯片連接后通過MII數據接ロ與EOC MAC控制芯片連接，EOC MAC控制芯片經MII數據接ロ與以太交換芯片連接，以太交換芯片經MII數據接ロ與RJ-45數據接ロ組和無線射頻芯片連接；其中電源模塊由電源開關、穩(wěn)壓芯片、電壓轉換芯片和復位信號芯片構成，電源開關與穩(wěn)壓芯片連接，穩(wěn)壓芯片輸出口與電壓轉換芯片和復位信號芯片連接，且電源模塊與電源復位開關連接。優(yōu)選的，電源模塊與直流電電源接ロ連接，直流電電源為12V直流電源；其中RJ-45數據接ロ組由四個RJ-45數據接ロ構成，RJ-45數據接ロ通過雙絞線與用戶計算機連接，無線射頻芯片與天線連接。電源模塊產生I. 8V或3. 3V直流電，為設備的所有芯片包括MAC芯片、物理層芯片、以太交換芯片以及無線射頻芯片供電；與電源模塊連接的電源復位開關為設備的所有 芯片提供復位信號。電源經電源開關連接穩(wěn)壓芯片將12V直流電轉換成3. 3V直流電源并將信號通過輸出ロ傳輸至電壓轉換芯片和復位信號芯片，電壓轉換芯片將3. 3V直流電源轉換成I. 8V，復位信號芯片用于產生重啟復位信號。ECAN網絡的局端設備以廣播方式向所有的網絡單元設備，即本實施例，發(fā)送有線電視信號和n-VSB調制的IEEE802.3ah以太數據信號。其中廣播電視信號的占用頻段為65-860MHz, n_VSB調制的數據信號的占用頻段為5_65MHz。有線電視信號和數據信號采用頻分復用的方式經過同軸接入網，經由本實施例設備的同軸F接ロ，送至雙エ濾波器；雙エ濾波器完成有線電視信號和數據信號的分離，將高頻段的有線電視信號濾出后，由同軸F接ロ送至用戶的電視接收設備，同時將低頻段的n-VSB調制的數據信號經網絡變壓器變?yōu)殡p極性差分信號，送至EOC物理層芯片，EOC物理層芯片對接收的n-VSB信號解調得到IEEE802. 3ah以太數據信號，并將該信號送至EOC MAC控制芯片；E0C MAC控制芯片根據接收的數據包的數據鏈路標識，判斷到達的數據包是否屬于本地，并將屬于本地的用戶數據、MPCP協議數據以及OAM (Organization Administration Management)數據取出，而將非屬本地地址的數據包丟棄。取出的MPCP包主要完成IEEE802. 3ah協議指令的執(zhí)行，包括用戶自動注冊，帶寬分配，與前端CLT保持同步等。MAC芯片將取出的用戶數據和OAM數據還原為標準的以太數據，并經由MII數據接ロ送至以太交換芯片，以太交換芯片根據到達的以太幀的MAC地址將數據包交換至四個RJ-45數據接口和無線射頻芯片，井分別通過有線和無線方式輸出至用戶數據終端，如筆記本電腦等。用戶端數據信號的上行傳送過程用戶數據終端發(fā)出的標準以太數據通過RJ-45數據接ロ或經天線接收后由無線射頻芯片送至本實施例的以太交換芯片，不同終端同時發(fā)出的上行數據在以太交換芯片中的緩存排隊等候轉發(fā)，轉發(fā)的上行數據包經由MII接ロ送至EOC MAC控制芯片，在此被封裝成IEEE802. 3ah數據后，送入緩存，排隊等待由CLT分配發(fā)送時隙。在確認的發(fā)送時隙內，數據信號經MII數據接ロ送至EOC物理層芯片，EOC物理層芯片將上行的數據信號進行n-VSB調制，經由網絡變壓器變成單極性信號后，經過雙エ濾波器，由同軸F接ロ送出，完成上行數據的發(fā)送。
本實施例是ECAN技術中的用戶端接入設備，支持4個數據終端的有線接入和多個數據終端的無線接入。ECAN技術與EP0N+FTTB技術的結合構成了寬帶HFC網絡的雙向改造技術。參閱圖3，EPON與ECAN的聯合使用方案。數據和有線電視信號經過EPON網絡，到達光網絡單元，由光網絡單元解調出來的寬帶數據信號和有線電視信號分別由CLT的上聯網口和同軸F接ロ輸入，CLT將標準以太數據封裝成IEEE802. 3ah以太數據，并經過n_VSB調制后，與輸入的有線電視信號合波，以廣播方式送入同軸電纜接入網。CNU接收到CLT發(fā)送的信號后，經雙エ濾波器濾波，將電視信號送至用戶的電視機，而將數據信號經解調還原成標準的以太數據，井根據到達數據的MAC地址，將該數據通過RJ45數據接ロ或無線WIFI方式交換至相應的數據終端設備。以上僅是本發(fā)明的具體應用范例，對本發(fā)明的保護范圍不構成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術方案，均落在本發(fā)明權利保護范圍之內?！?br> 權利要求
1.一種具備無線WIFI的同軸接入網絡單元設備，它包括RJ-45數據接口組、以太交換芯片、EOC MAC控制芯片、EOC物理層芯片、網絡變壓器、雙工濾波器、數據同軸F接口、有線電視同軸F接口、無線射頻芯片和天線所述雙工濾波器高頻輸出口與有線電視同軸F接口連接，所述雙工濾波器低頻輸出口與數據同軸F接口連接，且所述雙工濾波器依次與所述網絡變壓器和所述EOC物理層芯片連接后通過MII數據接口與所述EOC MAC控制芯片連接，其特征在于所述EOC MAC控制芯片經MII數據接口與所述以太交換芯片連接，所述以太交換芯片經MII數據接口與所述無線射頻芯片和所述RJ-45數據接口組連接，所述無線射頻芯片與天線連接。
2.根據權利要求I所述的一種具備無線WIFI的同軸接入網絡單元設備，其特征在于，所述EOC MAC控制芯片采用IEEE802. 3ah媒體接入控制協議，且上行信號與下行信號傳送工作在同一頻帶，上行信號與下行信號通信采用TDD時分雙工方式。
3.根據權利要求I所述的一種具備無線WIFI的同軸接入網絡單元設備，其特征在于，在該同軸接入網絡單元設備中寬帶以太數據信號與有線電視信號頻分復用，其中寬帶以太數據信號頻帶占用5-65MHZ、有線電視信號頻帶占用65-750MHZ。
4.根據權利要求3所述的一種具備無線WIFI的同軸接入網絡單元設備，其特征在于，寬帶以太數據信號采用n-VSB調制技術。
5.根據權利要求I所述的一種具備無線WIFI的同軸接入網絡單元設備，其特征在于，它還包括電源模塊，所述電源模塊包括電源開關、穩(wěn)壓芯片、電壓轉換芯片和復位信號芯片，所述電源開關與穩(wěn)壓芯片連接，該穩(wěn)壓芯片輸出口與電壓轉換芯片和復位信號芯片連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具備無線WIFI的同軸接入網絡單元設備，包括RJ-45數據接口組、以太交換芯片、EOCMAC控制芯片、EOC物理層芯片、網絡變壓器、雙工濾波器、數據同軸F接口、有線電視同軸F接口、無線射頻芯片和天線，所述雙工濾波器的低頻輸出口與數據同軸F接口連接，并依次與所述網絡變壓器和所述EOC物理層芯片連接后通過MII數據接口與所述EOCMAC控制芯片連接；所述雙工濾波器的高頻輸出口與有線電視同軸F接口連接。本發(fā)明充分利用現有的有線電視網絡，方便經濟地實現有線電視用戶的高速數據接入，滿足用戶的多數據終端設備采用無線和有線方式同時接入的需求。
文檔編號H04L12/28GK102790709SQ20121030411
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權日2012年8月24日
發(fā)明者周海洋, 李力, 胡南超, 陸曉蘇, 魏林, 黃浩 申請人:蘇州云普通訊技術有限公司