專利名稱：一種適用于點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶同軸接入的中繼設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶同軸接入的中繼設(shè)備，適用于接收和發(fā)送由低頻寬帶數(shù)據(jù)信號與高頻有線電視信號組成的混合信號；該設(shè)備屬于寬帶同軸接入網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
進(jìn)入21世紀(jì)以來，通信系統(tǒng)的應(yīng)用得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了普及應(yīng)用，隨著IPTV、HDTV, VoIP等寬帶因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的推出，使得用戶對于數(shù)據(jù)、語音、圖像等多媒體通信的寬帶接入需求日益旺盛，“三網(wǎng)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(wǎng)投資的409Γ50%，若能利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn) 寬帶網(wǎng)絡(luò)接入，那么就能避免鋪設(shè)造價昂貴的新通信網(wǎng)絡(luò)。有線電視網(wǎng)絡(luò)(CATV)作為覆蓋范圍最廣的網(wǎng)絡(luò)之一，具有頻帶寬、資源豐富等特點(diǎn)，同時CATV光纖/同軸混合網(wǎng)絡(luò)也是未來信息高速公路的基礎(chǔ)設(shè)施之一，如果能對其進(jìn)行改造，用來實現(xiàn)用戶與通信傳輸網(wǎng)之間的連接，那么必然會為用戶提供經(jīng)濟(jì)高效的寬帶接入服務(wù)。這樣在實現(xiàn)有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造的同時，為下一代廣播網(wǎng)(NGB)提供了一個可盈利的運(yùn)營商級寬帶電纜入戶方案。目前，比較成熟的雙向改造技術(shù)主要有CMTS+CM、無源EOC技術(shù)、有源EOC技術(shù)。(I) CMTS (Cable Modem Termination System)+CM(Cable Modem)即電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)。其中CMTS是核心，采用國際電信聯(lián)盟的DOCSIS協(xié)議；用戶終端CM通過CMTS與Internet連接,可以在有線電視網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實現(xiàn)IP電話、視頻點(diǎn)播等功能。該技術(shù)發(fā)展已比較成熟，它的主要技術(shù)缺點(diǎn)是采用了總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，用戶共享帶寬造成數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定，加上匯聚噪聲的漏斗效應(yīng)，其在國內(nèi)的應(yīng)用規(guī)模有限。(2)無源EOC技術(shù)。無源E0C，是指一種采用無源器件的基于同軸電纜的以太網(wǎng)傳輸技術(shù)。它采用基帶編碼方式，只將用于雙絞線傳輸?shù)碾p極性信號轉(zhuǎn)換成便于同軸電纜傳輸?shù)膯螛O性信號。無源EOC技術(shù)通過在樓道頭端放置接入網(wǎng)橋，隔離用戶端的噪聲，從而解決了有線電視網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)對點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，不能支持用戶分布比較散的有線電視網(wǎng)絡(luò)。(3)有源EOC技術(shù)。目前主要的有源調(diào)制EOC技術(shù)有HomePlug AV、MoCA、WiFiover Coax、ECAN等技術(shù)。HomePlug AV技術(shù)使用2MHz 28 MHz頻段，MOCA技術(shù)的載波頻率使用800 MHz-1500 MHz頻段，WiFi over Coax技術(shù)采用802. 11b，將無線的高頻段2. 5GHz載波，搬移到coax的750-950MHZ頻段，可提供108Mbps的物理層速率。HomePlug AV和MOCA均采用OFDM調(diào)制，抗干擾能力強(qiáng)；HomePlug AV物理層接入速率可達(dá)200Mbps，MOCA可達(dá) 270Mbps。這些有源調(diào)制技術(shù)雖然能夠高速連接家庭里的雙向終端設(shè)備，無需重新鋪設(shè)纜線，然而高速率的接入是在1518Byte理想包長時測得。當(dāng)前的有源EOC調(diào)制技術(shù)主要存在以下兩個方面的問題
I.系統(tǒng)接入的總帶寬會隨用戶接入數(shù)量增加而急劇下降，所能提供的接入帶寬很難滿足NGB的要求，以上技術(shù)所采用的CSMA機(jī)制在用戶接入數(shù)量增加時性能將明顯下降。2.實際業(yè)務(wù)中的很多數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如語音電話和網(wǎng)絡(luò)游戲等實時業(yè)務(wù)，是以短包形式出現(xiàn)。當(dāng)64Byte短包頻繁出現(xiàn)時，以上技術(shù)的系統(tǒng)吞吐量將急劇下降，時延、抖動均有增加。ECAN (Ethernet Coax Access Network)技術(shù)米用 IEEE802. 3ah 媒體接入控制協(xié)議，上下行信號傳送工作在同一頻帶，上下行通信采用TDD時分雙工方式，采用多電平殘留邊帶調(diào)制的方法實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的寬帶接入，有效地解決了上述兩個問題。但在一些底噪較嚴(yán)重，光節(jié)點(diǎn)到樓衰減較大的小區(qū)，ECAN系統(tǒng)未能表現(xiàn)出良好的性能。為此，需要一種同軸接入網(wǎng)中繼設(shè)備，實現(xiàn)同軸電纜上的寬帶以太接入信號中繼放大功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種適用于點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶同軸接入的中繼設(shè)備，可充分利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)，方便經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)有線電視用戶的高速寬帶數(shù)據(jù)接入。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
一種適用于點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶同軸接入的中繼設(shè)備，它包括CPLD模塊、前端物理層芯片、后端物理層芯片、前端網(wǎng)絡(luò)變壓器、后端網(wǎng)絡(luò)變壓器、前端雙工濾波器、后端雙工濾波器、前端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口、后端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口、同軸電視接收端口和同軸電視發(fā)送端口，所述CPLD模塊通過MII接口分別與前端物理層芯片和后端物理層芯片連接，所述前端物理層芯片經(jīng)前端網(wǎng)絡(luò)變壓器與前端雙工濾波器連接，所述前端雙工濾波器高頻端與同軸電視發(fā)送端口連接，所述前端雙工濾波器公共端與前端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口連接；所述后端物理層芯片經(jīng)后端網(wǎng)絡(luò)變壓器與后端雙工濾波器連接，所述后端雙工濾波器高頻端與同軸電視接收端口連接，所述后端雙工濾波器公共端與后端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口連接。優(yōu)選的，所述中繼設(shè)備上行信號與下行信號傳輸工作在同一頻帶，上行信號與下行信號通信采用TDD時分雙工方式。優(yōu)選的，所述中繼設(shè)備有線電視信號與數(shù)據(jù)信號頻分復(fù)用，其中數(shù)據(jù)信號頻帶為5 65MHz，有線電視信號頻帶為65 860MHz。尤為優(yōu)選的，所述CPLD模塊內(nèi)置數(shù)據(jù)錯包判決程序。優(yōu)選的，所述中繼設(shè)備物理層數(shù)據(jù)信號采用n-VSB多電平殘留邊帶調(diào)制方式。尤為優(yōu)選的，所述中繼設(shè)備支持多級級聯(lián)使用，且所述同軸數(shù)據(jù)發(fā)送端口可擴(kuò)展連接復(fù)數(shù)個用戶端設(shè)備CNU。優(yōu)選的，所述中繼設(shè)備還包括用于與電源連接的電源供給接口，所述電源供給接口分別與CPLD模塊、前端物理層芯片和后端物理層芯片連接。上述設(shè)備中，CPLD模塊負(fù)責(zé)對上行或下行接收到的以太數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)判決處理并轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)通過MII接口發(fā)送到前端物理層芯片和后端物理層芯片。前端物理層芯片接收從前端網(wǎng)絡(luò)變壓器傳來的差分信號對，轉(zhuǎn)換為物理層信號后通過MII接口傳輸至CPLD模塊；后端物理層芯片接收從后端網(wǎng)絡(luò)變壓器傳來的差分信號對，轉(zhuǎn)換為物理層信號后通過MII接口傳輸至CPLD模塊。前端網(wǎng)絡(luò)變壓器(或后端網(wǎng)絡(luò)變壓器)將差分信號對變壓后傳輸至前端雙工濾波器(或后端雙工濾波器)。前端雙工濾波器將所接收由低頻以太數(shù)據(jù)信號與高頻有線電視信號組成的混合信號分離，并通過內(nèi)置低頻端口將以太數(shù)據(jù)信號傳輸至前端網(wǎng)絡(luò)變壓器，高頻端口將有線電視信號傳輸至同軸電視發(fā)送端口 ；后端雙工濾波器用于將中繼處理后的低頻以太數(shù)據(jù)信號與高頻有線電視信號重新混合。前端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口用于接收來自局端設(shè)備下行廣播的低頻以太數(shù)據(jù)信號與高頻有線電視信號的混合信號；后端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口用于發(fā)送經(jīng)中繼放大后的混合信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于利用本發(fā)明中的設(shè)備，配合局端設(shè)備和入戶的用戶端設(shè)備，可以在一些底噪較嚴(yán)重，光節(jié)點(diǎn)到樓衰減較大的小區(qū)充分利用現(xiàn)有有線電視同軸網(wǎng)，實現(xiàn)低成本而高性能的點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶接入。


圖I是本發(fā)明一較佳實施例中適用于同軸寬帶接入的中繼設(shè)備內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖； 圖2是圖I實施例中CPLD模塊內(nèi)部數(shù)據(jù)處理的流程 圖3是圖I實施例用于寬帶同軸接入系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。
具體實施例方式參閱圖1，該適用于同軸以太網(wǎng)接入的中繼設(shè)備包括CPLD模塊、前端物理層芯片，后端物理層芯片，前端網(wǎng)絡(luò)變壓器，后端網(wǎng)絡(luò)變壓器，前端雙工濾波器，后端雙工濾波器，前端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口，后端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口，同軸電視接收端口，同軸電視發(fā)送端口和電源供給接口 ； CPLD模塊通過MII接口分別與前端物理層芯片和后端物理層芯片連接，前端物理層芯片經(jīng)前端網(wǎng)絡(luò)變壓器與前端雙工濾波器連接，前端雙工濾波器高頻端與同軸電視發(fā)送端口連接，前端雙工濾波器公共端與前端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口連接；后端物理層芯片經(jīng)后端網(wǎng)絡(luò)變壓器與后端雙工濾波器連接，后端雙工濾波器高頻端與同軸電視接收端口連接，后端雙工濾波器公共端與后端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口連接；電源供給接口分與CPLD模塊、前端物理層芯片和后端物理層芯片連接。本實施例在數(shù)據(jù)下行方向，由低頻以太數(shù)據(jù)信號和高頻有線電視信號組成的混合信號自局端設(shè)備廣播下發(fā)，經(jīng)前端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口接收后傳輸至前端雙工濾波器，分離出以太數(shù)據(jù)信號經(jīng)低頻輸出口送至前端網(wǎng)絡(luò)變壓器，前端網(wǎng)絡(luò)變壓器將以太數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)變?yōu)椴罘中盘枌?，傳輸至前端物理層芯片，前端物理層芯片?jīng)過匹配濾波、均衡、n-VSB解調(diào)和RS數(shù)據(jù)解碼后，將數(shù)據(jù)通過MII接口傳輸至CPLD模塊，由CPLD進(jìn)行邏輯判斷后對正確數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，輸出至后端物理層芯片，后端物理層芯片經(jīng)過RS數(shù)據(jù)編碼、n-VSB調(diào)制、變頻和插值濾波，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為差分信號對發(fā)送至后端網(wǎng)絡(luò)變壓器，并輸入后端雙工濾波器的公共端，后端雙工濾波器將低頻以太數(shù)據(jù)信號和高頻有線電視信號的混合信號通過后端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口發(fā)送至用戶端設(shè)備；高頻有線電視信號經(jīng)前端雙工濾波器分離后由同軸電視發(fā)送端口輸出，通過相應(yīng)有線電視信號放大器對電視信號放大，再經(jīng)后端雙工濾波器的同軸電視接收端口輸入本中繼設(shè)備以恢復(fù)混合信號。
本實施例中繼設(shè)備中數(shù)據(jù)為雙向傳輸，上行同理。參閱圖2，本實施例中CPLD模塊內(nèi)部數(shù)據(jù)處理的流程如下
下行方向，由前端物理層芯片傳輸至CPLD模塊的以太數(shù)據(jù)，通過CPLD模塊中的MAC_RX接收模塊接收，進(jìn)入AFIFO異步先進(jìn)先出堆棧；經(jīng)過一段由系統(tǒng)時鐘校準(zhǔn)的時間后，送入Buffer緩存區(qū)進(jìn)行緩存；CPLD模塊內(nèi)置邏輯將判斷緩存區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)是否出錯，并將出錯的數(shù)據(jù)包丟棄；再經(jīng)過一段由系統(tǒng)時鐘校準(zhǔn)的時間后，正確的數(shù)據(jù)包由緩存區(qū)進(jìn)入異步先進(jìn)先出堆棧，通過MAC_TX發(fā)送模塊發(fā)送，并傳輸至后端物理層芯片。本實施例中繼設(shè)備中數(shù)據(jù)為雙向傳輸，上行同理。參閱圖3，本實施例的中繼設(shè)備應(yīng)用于寬帶同軸數(shù)據(jù)接入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)
EPON系統(tǒng)將信號送至小區(qū)或大樓邊，由同軸入戶網(wǎng)實現(xiàn)用戶接入。EPON的ONU將接收 到的以太數(shù)據(jù)送至寬帶同軸數(shù)據(jù)接入系統(tǒng)的局端設(shè)備CLT (Coax Line Terminal)。該以太數(shù)據(jù)信號與來自有線電視網(wǎng)的廣播電視信號混合后由局端設(shè)備廣播下發(fā)，經(jīng)單獨(dú)使用或多級級聯(lián)使用的本實施例對以太數(shù)據(jù)信號進(jìn)行中繼放大后，由同軸入戶網(wǎng)中的用戶端設(shè)備CNU (Coax Network Unit)進(jìn)行接收。由局端設(shè)備、本實施例適用于點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶同軸接入的中繼設(shè)備、同軸入戶網(wǎng)以及用戶端設(shè)備構(gòu)成的同軸接入網(wǎng)完成寬帶多業(yè)務(wù)接入。以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種適用于點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶同軸接入的中繼設(shè)備，它包括CPLD模塊、前端物理層芯片、后端物理層芯片、前端網(wǎng)絡(luò)變壓器、后端網(wǎng)絡(luò)變壓器、前端雙工濾波器、后端雙工濾波器、前端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口、后端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口、同軸電視接收端口和同軸電視發(fā)送端口，所述前端雙工濾波器高頻端與同軸電視發(fā)送端口連接，所述前端雙工濾波器公共端與前端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口連接，所述后端雙工濾波器高頻端與同軸電視接收端口連接，所述后端雙工濾波器公共端與后端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口連接；其特征在于，所述CPLD模塊通過MII接口分別與前端物理層芯片和后端物理層芯片連接，所述前端物理層芯片經(jīng)前端網(wǎng)絡(luò)變壓器與前端雙工濾波器連接，所述后端物理層芯片經(jīng)后端網(wǎng)絡(luò)變壓器與后端雙工濾波器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶同軸接入的中繼設(shè)備，其特征在于，所述中繼設(shè)備上行信號與下行信號傳輸工作在同一頻帶，上行信號與下行信號通信采用TDD時分雙工方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶同軸接入的中繼設(shè)備，其特征在于，所述中繼設(shè)備中有線電視信號與數(shù)據(jù)信號頻分復(fù)用，其中數(shù)據(jù)信號頻帶為5 65MHz，有線電視信號頻帶為65 860MHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶同軸接入的中繼設(shè)備，其特征在于，所述CPLD模塊內(nèi)置數(shù)據(jù)錯包判決程序。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶同軸接入的中繼設(shè)備，其特征在于，所述中繼設(shè)備物理層數(shù)據(jù)信號采用n-VSB多電平殘留邊帶調(diào)制方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶同軸接入的中繼設(shè)備，其特征在于，所述中繼設(shè)備支持多級級聯(lián)使用，且所述同軸數(shù)據(jù)發(fā)送端口可擴(kuò)展連接復(fù)數(shù)個用戶端設(shè)備CNU。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的適用于點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶同軸接入的中繼設(shè)備，其特征在于，它還包括用于與電源連接的電源供給接口，所述電源供給接口分別與CPLD模塊、前端物理層芯片和后端物理層芯片連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于點(diǎn)到多點(diǎn)寬帶同軸接入的中繼設(shè)備，它包括CPLD模塊、前端物理層芯片、后端物理層芯片、前端網(wǎng)絡(luò)變壓器、后端網(wǎng)絡(luò)變壓器、前端雙工濾波器、后端雙工濾波器、前端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口、后端同軸數(shù)據(jù)收發(fā)端口、同軸電視發(fā)送端口、同軸電視接收端口和電源供給接口。利用本發(fā)明中的設(shè)備，配合局端設(shè)備和入戶的用戶端設(shè)備，可以在一些底噪較嚴(yán)重，光節(jié)點(diǎn)到樓衰減較大的小區(qū)充分利用現(xiàn)有有線電視同軸網(wǎng)，實現(xiàn)低成本而高性能的點(diǎn)對多點(diǎn)寬帶接入。
文檔編號H04N21/61GK102820906SQ20121030534
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者周海洋, 李力, 陸曉蘇, 魏林, 黃浩, 秦幸堅 申請人:蘇州云普通訊技術(shù)有限公司