一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統的制作方法

專利名稱：一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及利用HFC網進行數據通信的技術領域，更具體地涉及有線電視信號及寬帶數據信號的傳輸與控制，尤其涉及一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統。
背景技術：
修建信息高速公路是實現向信息社會轉變的重要步驟。但其實現方案，特別是用戶接入網的問題一直沒有找到很好的解決方法。傳統的用戶接入網就是普通電話網，用調制解調器傳輸數字信息，存在著速率低、成本高等嚴重缺陷。ISDN技術使傳輸速率有所提高，但仍不能滿足要求。以后又研究發展了多項新技術。其中比較有希望的是ADSL和電纜調制解調器。
ADSL技術仍利用電話網絡，通過充分發揮電話線的傳輸潛力使傳輸速率得到了大幅度的提高。ADSL技術的主要弱點是目前其成本仍較高。電纜調制解調器(Cable modem)技術，它也被應用在機頂盒里，在此統稱為電纜調制解調器技術，該技術是利用有線電視網進行接入。
目前，有線電視網是由光纜和同軸電纜組成的混合網(HFC網)，是一個性能較高的寬帶網。電纜調制解調器的正向通道(下行通道)是使用數字調制技術把數據信號調制到一個電視頻道的帶寬里，和其他電視信號一起傳輸。一個PAL制電視頻道可以傳輸多達50Mbit/s的數據。這個通道由許多用戶共享，傳輸數據信息效率極高。由于不是使用電話網那樣的線路切換技術，因此用戶可以長時間保持在線連接而不必擔心占用線路的成本，因此特別適用于因特網的接入。
現有HFC網絡的結構。網絡頭端和各光節點之間的通信是通過光纜分配網進行的。由于有了光纜網，就可以大大縮短電纜傳輸的距離，從而降低成本和提高傳輸質量。各個光節點和用戶之間的通信是通過同軸電纜分配網進行的。也就是說HFC網的用戶接入主要是由同軸電纜網承擔的。
但是，電纜調制解調器的弱點在于其回傳通道(上行通道)，因此，要利用現有同軸電纜網進行雙向數據通信或互聯網接入，首先要解決的是回傳通道的問題。與單向傳輸有線電視信號不同，提供接入服務的網絡必須是雙向的，因此必須建設雙向HFC網或對現有網絡進行雙向改造。
現在解決有線電視雙向化的一般方法有兩種，第一另行鋪設五類線，第二利用DOCSIS協議開通Cable Modem寬帶接入。第一種方法一方面造價比較高，另一方面由于要求重新布線，改造工程實施比較難；第二種方法是將電纜的傳輸頻帶(通常的頻率范圍是從幾兆赫茲到一千兆赫茲左右)分為高低兩個頻帶，高頻帶用來傳輸有線電視信號和下行接入信號，低頻帶用來傳輸上行接入信號。如中國發明專利公告號為CN1196624公開的基于HFC的綜合業務網。為實現用這兩個頻帶進行雙向傳輸，網絡中的所有放大器都必須是雙向的，網絡設計和建造要求也較單向網要復雜得多。在已建成的同軸電纜電視網的基礎上進行雙向改造也必須投入大量資金。由于在用戶還沒有普及時就必須投入大量的改造資金，投資風險很大，目前也開通率不高，而且系統造價及維護費用特別高，同時由于帶寬為共享式，用戶實現正真享受到的帶寬并不寬，不能滿足IPTV等業務開展的需求。
另一個問題是由于傳統的同軸電纜電視網是樹型單向網，許多用戶分支產生的噪聲都要在網絡頭端匯聚(所謂的漏斗效應)，傳輸穩定性一直是比較難解決的問題。
為了克服這些弱點，對比文獻EP0854599提出了這樣一個系統，它只將電纜調制解調器用于正向通道，通過電話網進行回轉。但這樣又失去了電纜調制解調器的使用方便和低成本的特點。
另一種方法是全部光纜化，即實現光纖到戶，其優點是傳輸帶寬大，傳輸質量較好，但是其成本非常高昂，而且也還存在一些技術問題尚未解決。
還有一種方法是中國發明專利公開號為CN1268003A公開的“以單向有線電視同軸網為平臺利用無線回傳的高速接入網”，其用現有單向有線同軸電纜網傳輸正向信息；用無線傳輸裝置來傳輸HFC網中同軸電纜網部分所需的回傳信息。這種高速接入網包括網絡頭端、光纜分配網、光節點，電纜分配網、用戶端等；網絡頭端與網絡干線連接，并且通過光纜分配網與多個光節點連接；每個光節點通過電纜分配網與多個用戶端相連，用戶端具有用于發射回傳信息的無線電發射裝置，光節點安裝有用于接收回傳信息的無線電接收裝置；所說無線電接收裝置接收其所連接的電纜網覆蓋區域內各用戶端發射的回傳信息，所接收到的回傳信息再通過雙向光纜分配網傳回到網絡頭端。
但上述利用無線回傳的高速接入網，由于其特定的工作頻率，使其在建筑物內的應用遇到許多問題。例如由于其無線發射電磁波是水平或垂直板化的，電磁波在建筑內會受到樓房垂直方向(樓層板)或水平(分隔墻)的阻抗或衰減，無法保證通信的正常運行。
為了解決上述利用無線回傳的高速接入網所存在的問題，中國發明專利公開號為CN1665210A公開的“利用有線電視同軸電纜實現寬帶無線接入的方法”，是由無線接入設備、有線電視同軸電纜和用戶寬帶無線接入/發射裝置構成，其特點是無線接入設備的電磁波信號饋入至同軸電纜中，電磁波通過同軸電纜穿越樓板或隔墻傳送到用戶室內天線，實現寬帶無線接入。
但是此類方法也存在一個同軸電纜對高頻信號的衰減問題，就同軸電纜而言，頻率越高的信號，其傳送時產生的衰減越大，因此需要將無線接入設備AP的發射信號進行下變頻傳送到用戶終端后，再進行上變頻，同樣，對于接收信號，在用戶終端進行下變頻后饋入電纜，再在無線接入設備AP的輸入之前通過上變頻還原。故此類方法需要增加變頻器。
在Ethernet同軸共纜接入方面，中國發明專利申請公開號為CN1499840A公開了一種有線電視寬帶綜合業務平臺，是在精密頻譜授權控制技術的基礎上，進一步嵌入調制解調器技術，并采用多用戶復用與Ethernet同軸共纜接入技術，實現寬帶高速數字網絡的低成本普及性接入。具體實現的技術則是由平衡/不平衡變換電路完成同軸電纜與平衡對線之間的轉換，由“幻像”電路完成數據通道全雙工的2/4線變換。
雖然上述技術方案解決了Ethernet同軸共纜接入的技術，實現寬帶高速數字網絡的低成本普及性接入。但確具有如下缺點1、HFC數據接入系統的數據接入為共享帶寬方式，相互影響，降低了系統的性能；2、該系統只支持數據接入，不能和普通電話業務融合，給用戶帶來了不便；上行漏斗噪聲較大，易導致誤碼的出現。3、如要增加對電話業務的支持，需要對現有HFC網絡要進行大規模的雙向改造，成本較高，可推行性差。
而為了解決現有的HFC數據接入網絡中不支持普通電話業務的問題，華為技術有限公司在2003年申請了公開號為CN1567998A的“在有線電視網上提供寬帶接入及電話業務的方法及系統”和公開號為CN1615013A“一種在有線電視網上實現寬帶接入的系統”兩件專利。
前者專利申請的系統包括與電話網絡或/和IP網絡連接的寬帶接入設備；綜合會聚站，與所述寬帶接入設備連接，用于轉發從網絡接收的下行數據以及匯聚上行數據并發送到寬帶接入設備；綜合接入模塊，與所述綜合會聚模塊連接，將從綜合會聚模塊接收的下行數據中的數據信號和語音信號復用為數字用戶線信號，以及從接收的上行數據中分離出數據信號和語音信號；光接收機，將從光纜接收光信號轉換射頻信號；射頻放大器，對光接收機輸出的射頻信號進行放大處理；射頻分配器，用于分配接收的射頻信號；末端綜合接入模塊，與所述綜合接入模塊和射頻分配器連接，將射頻分配器輸出的電視信號和綜合接入模塊輸出的數字用戶線信號進行混合，并完成數字用戶線信號平衡與非平衡方式的轉換；用戶終端，與用戶和所述末端綜合接入模塊連接，將從末端綜合接入模塊接收的信號分離為數據信號、語音信號和有線電視信號分別提供給用戶，以及將用戶發送的數據信號和語音信號進行混合后提供給所述末端綜合接入模塊。
后者專利申請的系統主要包括HFC分前端，為HFC數據接入網與外部的一個接口；電視；作為有線電視網的終端，主要接收來自分支器的CATV信號；用戶終端布置在用戶家中，一般通過與其相連接的計算機接收來自分支器的數據信號實現數據業務接入功能；綜合匯聚光站，其通過HFC分前端與HFC數據接入網相連接，同時也與IP城域網相連接，作用是與HFC數據接入網及IP城域網進行數據交換、進行數據處理；雙工混合器其個數與數據接入設備的個數一樣，每個雙工混合器除了都與上述的射頻放大器接入設備相連接，雙工混合器作用是將CATV射頻信號與數據調制射頻信號進行混合和解混合；射頻分配網絡，用于對輸入的射頻信號進行多路分配。
上述兩種系統由于都是在綜合匯聚光站前接入寬帶數據和和IP語音信號，通過綜合接入模塊復用為數字用戶線信號后，再通過光纖網絡傳輸到末端綜合接入模塊與射頻分配器輸出的電視信號進行混合，混合后的信號通過同軸電纜傳輸到用戶終端，用戶終端將收到的信號分離出CATV信號、數據信號和電話信號，提供給用戶使用。用戶終端還將用戶側的數據信號和電話信號混合后混入同軸電纜送到末端綜合接入模塊，末端綜合接入模塊將用戶側發送來的信號分離出數據信號和語音分信號送往綜合接入模塊的DSLAM設備。因此，需要對現有的光纖寬帶網絡和電話網絡的進行改造，使得用戶的接入成本增加。
另外，由于光纖同軸混合網絡的樹形網絡拓撲結構，網絡管理缺乏對用戶端的管理，無法監控用戶端的信號，即無法對用戶端的電視接收基本頻道、增值頻道進行控制。收費手段又落后，造成收費率低，并且對不交費用戶的處理僅僅是拆除線路。除此之外，增值業務，視頻點播、互動電視，收費頻道、高速數字等增值業務，由于加解擾授權方式所存在的圖象恢復損失以及有可能被破譯、解密等弊端，難以開展，使得網絡的內容供應非常單調。

發明內容
本發明的一個目的在于提供一種無需對現有的寬帶光纖網絡、電話網絡和有線電視網絡進行改造，即可有線電視、數據接入、電話等多種業務的一線到戶的雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，使現有HFC同軸網絡得到增值，同時也使成本降低。
本發明的另一個目的在于提供一種可管理的雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統。
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，包括現有的Internet網絡和HFC網絡，其還包括以太網橋，與所述Internet網絡和HFC網絡連接，用以合并Internet數據信號和CATV射頻信號，復用為射頻信號在同軸電纜中傳輸以及從同軸電纜中接收上行數據信號；用戶終端，與用戶和所述以太網橋連接，將從以太網橋接收的射頻信號分離為數據信號和有線電視射頻信號分別提供給用戶，以及將用戶發送的數據信號轉換成射頻信號提供給以太網橋，用戶終端與以太網橋之間通過同軸電纜連接。
所述以太網橋具有多個RF分配口和具有多個端口的以太網交換機以及將上述兩類信號合并的多個信號復用/解復用器。
所述多個端口至少包括一個數據接口、一個射頻接口。
所述用戶終端包括一個信號復用/解復用器，具有一個數據接口、一個射頻接口。
所述信號復用/解復用器包括一個四路以太信號轉化為兩路信號傳輸的轉換裝置和一個高低通濾波器，所述轉換裝置的兩線端口連接高低通濾波器的低頻端，四線端口連接數據接口，一個射頻接口連接高低通濾波器的高頻端，還有一個射頻接口連接高低通濾波器的公共端。由此形成的電路的功能為有線電視信號和基帶數據信號的復用和解復用電路，使這兩種信號可以在同一根電纜中傳輸。
系統中，為了對用戶端的管理，監控用戶端的信號，在以太網橋內增加一個網絡管理模塊以及在信號分配模塊中增加一個射頻信號管理模塊，所述網絡管理模塊與所述的以太網交換機和射頻信號管理模塊連接。
由于采用了如上的設計方案，本發明的系統端口之間相互獨立，保證了用戶信息的安全性和隱私性；端口能有效防止用戶內部和外部環路，提高了網絡的可靠性；端口對交叉和非交叉連接自適應，提高了網絡的可用性和工程的方便性；系統無源接入，大大提高系統的穩定性，減少系統維護成本。
本發明的系統與現有其它接入技術相比較，具有1、成本低本發明的系統在用戶端不需要moderm，只需要無源的墻上插頭。
2、安裝方便，不需要調試用戶安裝更加簡單甚至用戶可以自行安裝。
3、維護簡單，可靠性高用戶端沒有有源設備也減少了有源環節，提高了MTBF。
4、減少了HFC頭痛的侵入噪聲極大的減少了網絡中的侵入噪聲，用戶不再需要通過低頻段反向通路接入核心網絡，用戶端只與以太網橋的多端口分配器進行通信，并通過以太網橋與前端進行通信，這就減少了侵入噪聲帶來故障等一系列相關問題，有效控制了入侵噪聲。
4、大大減少了系統運營成本，容易于接入新用戶。
對應本發明技術而言，新的用戶的接入并不需要用戶端或網絡中的任何更改。這就使得用戶的接入和斷開相當簡單，實際上在大多數情況下，只是鼠標按鈕的一個點擊就可以由系統自動完成，大大減少了系統運營成本，新用戶的系統接入費用可以忽略不計。對于用戶而言，在本系統的網絡中，要實現數據接入，只要PC機連接到墻上插頭以太網口接口即可，這種即插既用的特性使得用戶在開通該業務之前，可進行簡單的業務流量測試，就能最后決定是否選者此放方式。
5、獨享10Mbps帶寬，能實現100Mbps到家盡管Docsis2.0能提供高速的數據連接，然而Docsis的帶寬是共享的，這種特性限制了上行吞吐量，因此考慮到單獨一個moderm的時候實際上其吞吐量相當有限，每個moderm的最大速率大約為2Mbps。
6、系統有很高的安全性可以實現完整的用戶層網絡管理，切斷惡意的攻擊(關斷端口)，實現了整個鏈路的管理。
對于傳統的接入方式來說，從運營和資本角度來考慮，一些用戶的開通可能并不很劃算，而一旦本發明的網絡建立起來，它對于所有用戶是存在的，適合于所有入戶。可直接開展IP電話等業務。
9、擴大了有線網絡的吞吐量，為有線網絡拓展了新的商業模型。
本發明適合于IP、LAN、通過以太網傳輸視頻的熱點業務IPTV和數字電視點播等，而以前只有通過安裝光纖才能實現。
10、本發明支持三大業務(語音、數據和視頻)的綜合接入本發明采用頻分復用的原理，電話語音信號在0-20K頻帶內傳輸，而數據信號在0.5M----20M頻帶內傳輸，有線電視信號在47M-860M頻帶內傳輸。該設備充分利用了已有的同軸電纜頻寬，實現了多業務信號的傳輸。
每種業務對系統服務的等級以及時延都有其特殊要求，在本發明中可以支持四種不同級別的業務，如數據業務是基于盡可能“高速”的IP連接；IP連接是基于虛擬局域(VLAN)，語音業務采用VoIP技術實現的。VoIP數據包享較高的優先級，保證了網絡的時延較短；IP視頻業務使用組播方式。


下面結合附圖和具體實施方式
來進一步描述本發明。
圖1為本發明實施例1的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統結構示意圖，該系統可以接入以太網數據業務和有線電視業務。
圖2為本發明實施例1的以太網橋的外觀示意圖。
圖3為本發明實施例1的用戶終端的外觀示意圖。
圖4為本發明實施例1的一種利用同軸接口實現傳輸的原理示意圖。
圖5為本發明實施例1的另一種利用同軸接口實現傳輸的原理示意圖。
圖6為本發明實施例1的配有網管功能的系統應用原理示意圖。
圖7為本發明實施例1的信號復用/解復用的工作原理示意圖。
圖8為本發明實施例1的雙模機頂盒的原理示意圖。
圖9為本發明實施例1的信號復用/解復用器內部的原理示意圖。
圖10為本發明實施例2的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統結構示意圖，該系統可以接入以太網數據業務、語音信號業務和有線電視業務。
圖11為本發明實施例2的以太網橋的外觀示意圖。
圖12為本發明實施例2的用戶終端的外觀示意圖。
圖13為本發明實施例2的一種利用同軸接口實現傳輸的原理示意圖。
圖14為本發明實施例2的另一種利用同軸接口實現傳輸的原理示意圖。
圖15為本發明實施例2的配有網管功能的系統應用原理示意圖。
圖16為本發明實施例2一種多端口應用的原理示意圖。
圖17為本發明實施例2的信號復用/解復用的工作原理示意圖。
圖18為本發明實施例2的三模機頂盒的原理示意圖。
圖19為本發明實施例2的信號復用/解復用器內部的原理示意圖。
圖20為本發明一種解決方案的示意圖。
圖21為本發明的另一種解決方案的示意圖。
具體實施例方式
實施例1參看圖1，一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，包括現有的Internet網絡和HFC網絡，以太網橋Elink6212，以太網橋Elink6212與所述Internet網絡和HFC網絡連接，用以合并Internet信號和CATV信號，復用為射頻信號，在同軸電纜中傳輸給用戶終端Elink6101，以及從同軸電纜中接收上行數據信號。
每一用戶的用戶終端Elink6101，通過同軸電纜與以太網橋Elink6212上不同的射頻分配口RF連接，將從以太網橋Elink6212接收的射頻信號分離為數據信號和有線電視信號分別提供給用戶，以及將用戶發送的數據信號轉換成射頻信號提供給以太網橋Elink6212。
參看圖2，實施例1的以太網橋Elink6212支持透明的以太網2層連接，具有1-12個RF分配口和具有2+12個端口的以太網交換機(2個用于連接射頻電纜)以及將上述兩類信號合并的多個復用/解復用器。
在以太網橋Elink6212中，具有一塊RF射頻放大板，RF射頻放大板內具有多個復用/解復用器，多個復用/解復用器與以太網交換機或交換式以太網收發模塊之間具有正向光接收模塊和反向光收發模塊以及網絡管理模塊。以太網橋Elink6212中的電源給正向光接收模塊和反向光收發模塊以及網絡管理模塊供電。以太網交換機或交換式以太網收發模塊具有10/100以太網電口，即數據接口，在RF射頻放大板上具有射頻接口。
以太網橋Elink6212上聯RJ-45性能指標為10/100BASE-TX自適應端口，支持ANSI/IEEE802.3u，IEEE802.3，IEEE802.3X，IEEE802.1P，支持端口狀態查詢，可作為軟件配置端口。
以太網橋Elink6212下行接口射頻性能指標為
接口類型F型工作帶寬47-860MHZ頻響±1dB插入損耗14dB接口阻抗75Ω反射損耗≤-16dB(47-860M)以太網橋Elink6212下行接口數據性能指標為連接速率10M全雙工連接距離≥100m阻抗75Ω接口類型F型參看圖3，實施例1的用戶終端Elink6101包括一信號復用/解復用器，具有一數據接口、一射頻接口。用戶終端Elink6101一般緊鄰傳統的CATV射頻接口。它完全是一個無源器件，負責把基帶的以太網信號由同軸傳輸方式轉換為雙絞線傳輸方式。
用戶終端Elink6101射頻性能指標為接口類型F型工作帶寬47-860MHZ頻響±1dB插入損耗14dB接口阻抗75Ω反射損耗≤-16dB(47-860M)用戶終端Elink6101數據性能指標為連接速率10M全雙工連接距離≥100m阻抗75Ω端口之間獨立接口類型交叉和非交叉連接自適應。
參看圖4，實施例1的該系統利用一根同軸電纜來同時傳輸數據信號和有線電視信號接入到系統中。傳輸數據信號的方法有好多種，比如Cable Modem方式，HPNA方式，等等調制方式，也可以是本專利中的不調制的基帶方式。
射頻信號通過以太網橋Elink6212的射頻接口進入，通過一個濾波器濾波后，分成兩支。一支為上聯數據，通過光接口、數據解調模塊聯以太網交換機或交換式以太網收發模塊，另一支為有線電視射頻信號接入信號分配模塊進行分配。以太網交換機或交換式以太網收發模塊分出的多路以太網信號和信號分配模塊分配的多路有線電視射頻信號分別輸送到多個信號復用/解復用器復用成射頻信號，通過同軸電纜輸送到用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器，用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器將收到的射頻信號分離出數據信號和有線電視信號分別提供給用戶。用戶發送的數據信號通過用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器轉換成射頻信號，通過同軸電纜輸送給以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器。以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器從同軸電纜中接收上行數據信號解復用成以太網信號通過以太網交換機或交換式以太網收發模塊交換到以太網中。
為了解決由于同軸線未連接或信號復用/解復用器的數據接口未連接造成的回波問題，需在以太網橋Elink6212內需增加回波抵消功能模塊。
為了對用戶端的管理，監控用戶端的信號，在以太網橋Elink6212內增加一個網絡管理模塊以及在信號分配模塊中增加一個射頻信號管理模塊，網絡管理模塊與太網交換機或交換式以太網收發模塊和射頻信號管理模塊連接。
上面的濾波器、光接口、數據解調模塊和信號分配模塊一起可以安置在前述的RF射頻放大板。
參看圖5，實施例1的光路部分的系統可以采用多種方式實現，可以是普通的光纖收發器，也可以是比較先進的EPON(以太無源光網絡)系統。光信號通過以太網橋Elink6212的光分路器進入，并分成兩支。一支為上聯數據，通過光接口、光接收模塊聯以太網交換機或交換式以太網收發模塊，另一支為有線電視射頻信號通過光接收模塊接入信號分配模塊進行分配。以太網交換機或交換式以太網收發模塊分出的多路以太網信號和信號分配模塊分配的多路有線電視射頻信號分別輸送到多個信號復用/解復用器復用成射頻信號，通過同軸電纜輸送到用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器，用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器將收到的射頻信號分離出數據信號和有線電視信號分別提供給用戶。用戶發送的數據信號通過用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器轉換成射頻信號，通過同軸電纜輸送給以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器。以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器從同軸電纜中接收上行數據信號解復用成以太網信號通過以太網交換機或交換式以太網收發模塊交換到以太網中。
同樣，為了解決由于同軸線未連接或信號復用/解復用器的數據接口未連接造成的回波問題，在以太網橋內Elink6212增加回波抵消功能模塊。
同樣，為了對用戶端的管理，監控用戶端的信號，在以太網橋內增加一個網絡管理模塊以及在信號分配模塊中增加一個射頻信號管理模塊，網絡管理模塊與以太網交換機或交換式以太網收發模塊和射頻信號管理模塊連接。
上面的光分路器、光接收模塊與信號分配模塊一起可以安置在前述的以太網橋Elink6212內。
參見圖6，實施例1的上聯數據聯以太網交換機或交換式以太網收發模塊，有線電視射頻信號接入信號分配模塊進行分配。以太網交換機或交換式以太網收發模塊分出的多路以太網信號和信號分配模塊分配的多路有線電視射頻信號分別輸送到多個信號復用/解復用器復用成射頻信號，通過同軸電纜輸送到用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器，用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器將收到的射頻信號分離出數據信號和有線電視信號分別提供給用戶。用戶發送的數據信號通過用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器轉換成射頻信號，通過同軸電纜輸送給以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器。以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器從同軸電纜中接收上行數據信號解復用成以太網信號通過以太網交換機或交換式以太網收發模塊交換到以太網中。
同樣，為了解決由于同軸線未連接或信號復用/解復用器的數據接口未連接造成的回波反射問題，在以太網橋Elink6212內的以太網交換機或交換式以太網收發模塊中帶有回波抵消功能模塊。
同樣，為了對用戶端的管理，監控用戶端的信號，在以太網橋內增加一個網絡管理模塊以及在信號分配模塊中增加一個射頻信號管理模塊，網絡管理模塊與以太網交換機或交換式以太網收發模塊和射頻信號管理模塊連接。
參見圖7，為實施例1的信號復用/解復用器的應用原理，有線電視射頻信號和以太網數據信號分別通過信號復用/解復用器上的射頻接口和數據接口輸送到信號復用/解復用器復用成射頻信號，再通過一個射頻接口輸送到同軸電纜中，用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器將收到的射頻信號后分離出數據信號和有線電視信號分別通過數據接口和射頻接口提供給用戶，用戶發送的數據信號通過用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器轉換成射頻信號，通過同軸電纜輸送給以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器。以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器從同軸電纜中接收上行數據信號解復用成以太網信號交換到以太網中。
參見圖8，實施例1的用戶終端Elink6101可以為一雙模機頂盒，其包括現有的機頂盒所有部件，在現有機頂盒的盒內增加一個信號復用解復用器，信號復用/解復用器包含一個數據接口和兩個射頻接口，信號復用解復用器的數據接口與現有機頂盒內的數據接口對接，一個射頻接口與現有機頂盒內的射頻接口，另一個射頻接口與同軸電纜連接。
參見圖9，實施例1的信號復用/解復用器包括一個四路以太信號轉化為兩路信號傳輸的轉換裝置和一高低通濾波器，所述轉換裝置的兩線端口連接高低通濾波器的低頻端，四線端口連接數據接口，一個射頻接口連接高低通濾波器的高頻端，還有一個射頻接口連接高低通濾波器的公共端。由此形成的電路的功能為有線電視信號和基帶數據信號的復用和解復用電路，使這兩種信號可以在同一根電纜中傳輸。
實施例2參見圖10，一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，包括現有的Internet網絡、電話網絡和HFC網絡，以太網橋Elink6212。以太網橋Elink6212與所述Internet網絡、電話網絡和HFC網絡連接，用以合并Internet信號、模擬語音信號以及CATV信號，復用為射頻信號，在同軸電纜中傳輸，以及從同軸電纜中接收的上行信號中分離出數據信號和語音信號；每一用戶的用戶終端，通過同軸電纜與以太網橋Elink6212上不同的射頻分配口RF連接，將從以太網橋Elink6212接收的射頻信號分離為數據信號、語音信號和有線電視信號分別提供給用戶，以及將用戶發送的數據信號和語音信號進行混合成射頻信號提供給以太網橋Elink6212。
參看圖11，實施例2的以太網橋Elink6212支持透明的以太網2層連接，具有1-12個RF分配口和具有2+12個端口的以太網交換機(2個用于連接射頻電纜)、多個語音信號接口以及將上述三類信號合并的多個復用/解復用器。
在以太網橋Elink6212中，具有一個RF射頻放大板，RF射頻放大板內具有多個復用/解復用器，多個復用/解復用器與以太網交換機或交換式以太網收發模塊之間具有正向光接收模塊和反向光收發模塊以及網絡管理模塊。以太網橋Elink6212中的電源給正向光接收模塊和反向光收發模塊以及網絡管理模塊供電。以太網交換機或交換式以太網收發模塊具有10/100以太網電口，即RJ45接口，在RF射頻放大板上具有射頻接口和語音信號接口。
以太網橋Elink6212上聯RJ-45性能指標為10/100BASE-TX自適應端口，支持ANSI/IEEE802.3u，IEEE802.3，IEEE802.3X，IEEE802.1P，支持端口狀態查詢，可作為軟件配置端口。
以太網橋Elink6212下行接口射頻性能指標為接口類型F型工作帶寬47-860MHZ頻響±ldB插入損耗14dB接口阻抗75Ω反射損耗≤-16dB(47-860M)以太網橋Elink6212下行接口數據性能指標為連接速率10M全雙工連接距離≥100m阻抗75Ω接口類型F型參看圖12，實施例2的用戶終端Elink6101包括一信號復用/解復用器，具有一數據數據接口、一射頻接口和一語音信號接口。用戶終端Elink6101一般緊鄰傳統的CATV射頻接口。它完全是一個無源器件，負責把基帶的以太網信號由同軸傳輸方式轉換為雙絞線傳輸方式。
用戶終端Elink6101射頻性能指標為接口類型F型工作帶寬47-860MHZ頻響±1dB插入損耗14dB接口阻抗75Ω反射損耗≤-16dB(47-860M)用戶終端Elink6101數據性能指標為連接速率10M全雙工連接距離≥100m
阻抗75Ω端口之間獨立接口類型交叉和非交叉連接自適應。
參看圖13，實施例2的該系統利用一根同軸電纜來同時傳輸數據信號和有線電視信號接入到系統中。傳輸數據信號的方法有好多種，比如Cable Modem方式，HPNA方式，等等調制方式，也可以是本專利中的不調制的基帶方式。
射頻信號通過以太網橋Elink6212的射頻接口進入，通過一個濾波器濾波后，分成兩支。一支為上聯數據，通過光接口、數據解調模塊聯以太網交換機或交換式以太網收發模塊，另一支為有線電視射頻信號接入信號分配模塊進行分配。以太網交換機或交換式以太網收發模塊分出的多路以太網信號和信號分配模塊分配的多路有線電視射頻信號以及多路語音信號分別輸送到多個信號復用/解復用器復用成射頻信號，通過同軸電纜輸送到用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器，用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器將收到的射頻信號分離出數據信號和有線電視信號以及語音信號分別提供給用戶。用戶發送的數據信號和語音信號通過用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器轉換成射頻信號，通過同軸電纜輸送給以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器。以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器從同軸電纜中接收上行數據信號和語音信號解復用成以太網信號和語音信號分別通過以太網交換機或交換式以太網收發模塊交換到以太網中和回傳到電話網絡中。
為了解決由于同軸線未連接或信號復用/解復用器的數據接口未連接造成的回波問題，在以太網橋Elink6212增加回波抑制功能模塊。
為了對用戶端的管理，監控用戶端的信號，在以太網橋內增加一個網絡管理模塊以及在信號分配模塊中增加一個射頻信號管理模塊，網絡管理模塊與以太網交換機或交換式以太網收發模塊和射頻信號管理模塊連接。
上面的濾波器、光接口、數據解調模塊和信號分配模塊一起可以安置在前述的RF射頻放大板。
參看圖14，實施例2的光路部分的系統可以采用多種方式實現，可以是普通的光纖收發器，也可以是比較先進的EPON(以太無源光網絡)系統。
光信號通過以太網橋Elink6212的光分路器進入，并分成兩支。一支為上聯數據，通過光接口、光接收模塊聯以太網交換機或交換式以太網收發模塊，另一支為有線電視射頻信號通過光接收模塊接入信號分配模塊進行分配。以太網交換機或交換式以太網收發模塊分出的多路以太網信號和信號分配模塊分配的多路有線電視射頻信號以及多路語音信號分別輸送到多個信號復用/解復用器復用成射頻信號，通過同軸電纜輸送到用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器，用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器將收到的射頻信號分離出數據信號和有線電視信號以及語音信號分別提供給用戶。用戶發送的數據信號和語音信號通過用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器轉換成射頻信號，通過同軸電纜輸送給以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器。以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器從同軸電纜中接收上行數據信號和語音信號解復用成以太網信號通過以太網交換機或交換式以太網收發模塊交換到以太網中和回傳到電話網絡中。
同樣，為了解決由于同軸線未連接或信號復用/解復用器的數據接口未連接造成的回波問題，在以太網橋內Elink6212的以太網交換機或交換式以太網收發模塊中帶有回波抵消功能模塊。
同樣，為了對用戶端的管理，監控用戶端的信號，在以太網橋內增加一個網絡管理模塊以及在信號分配模塊中增加一個射頻信號管理模塊，網絡管理模塊與太網交換機或交換式以太網收發模塊和射頻信號管理模塊連接。
上面的光分路器、光接收模塊與信號分配模塊一起可以安置在前述的以太網橋Elink6212內。
參見圖15，實施例2的上聯數據聯以太網交換機或交換式以太網收發模塊，有線電視射頻信號接入信號分配模塊進行分配。以太網交換機或交換式以太網收發模塊分出的多路以太網信號和信號分配模塊分配的多路有線電視射頻信號以及多路語音信號分別輸送到多個信號復用/解復用器復用成射頻信號，通過同軸電纜輸送到用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器，用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器將收到的射頻信號分離出數據信號和有線電視信號以及語音信號分別提供給用戶。用戶發送的數據信號和語音信號通過用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器轉換成射頻信號，通過同軸電纜輸送給以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器。以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器從同軸電纜中接收上行數據信號和語音信號數據解復用成以太網信號通過以太網交換機或交換式以太網收發模塊交換到以太網中和回傳到電話網絡中。
同樣，為了解決由于同軸線未連接或信號復用/解復用器的數據接口未連接造成的回波問題，在以太網橋內Elink6212增加回波抑制功能模塊。
同樣，為了對用戶端的管理，監控用戶端的信號，在以太網橋內增加一個網絡管理模塊以及在信號分配模塊中增加一個射頻信號管理模塊，網絡管理模塊與太網交換機或交換式以太網收發模塊和射頻信號管理模塊連接。
參見圖16，為實施例2的一種多端口應用模式，以太網交換機或交換式以太網收發模塊分出的多路以太網信號和多路有線電視射頻信號以及多路語音信號分別輸送到多個信號復用/解復用器復用成射頻信號，通過同軸電纜輸送到用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器，用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器將收到的射頻信號分離出數據信號和有線電視信號以及語音信號分別提供給用戶。用戶發送的數據信號和語音信號通過用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器轉換成射頻信號，通過同軸電纜輸送給以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器。以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器從同軸電纜中接收上行數據信號以及語音信號解復用成以太網信號通過以太網交換機或交換式以太網收發模塊交換到以太網中和回傳到電話網絡中。
參見圖17，為實施例2的信號復用/解復用器的應用原理，有線電視視頻信號和以太網數據信號以及語音信號分別通過信號復用/解復用器上的射頻接口和數據接口以及語音信號接口輸送到信號復用/解復用器復用成射頻信號，再通過一射頻接口輸送到同軸電纜中，用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器將收到的射頻信號后分離出數據信號和有線電視信號以及語音信號分別通過數據接口和射頻接口以及語音信號接口提供給用戶，用戶發送的數據信號和語音信號通過用戶終端Elink6101內的信號復用/解復用器轉換成射頻信號，通過同軸電纜輸送給以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器。以太網橋Elink6212內的信號復用/解復用器從同軸電纜中接收上行數據信號解復用成以太網信號交換到以太網中和回傳到電話網絡中。。
參見圖18，實施例2的用戶終端Elink6101可以為一三模機頂盒，其包括現有的機頂盒所有部件以及一個射頻接口、一個電話信號接口、一個視頻接口、一個數據信號接口，在機頂盒的盒內增加一信號復用解復用器和一數據交換模塊，信號復用/解復用器包含一個數據接口和兩個射頻接口以及一語音信號接口，信號復用解復用器的數據接口與數據交換模塊上的一個數據接口對接，數據交換模塊上的另外一個數據接口與現有機頂盒內的數據接口以及前述的數據信號接口對接，一個射頻接口與現有機頂盒內的射頻接口，另一個射頻接口與同軸電纜連接，語音信號接口與機頂盒上的電話信號接口連接。
參見圖19，實施例2的信號復用/解復用器包括一四路以太網信號轉化為兩路信號傳輸的轉換裝置和一高低通濾波器，轉換裝置的兩線端口連接高低通濾波器的低頻端，四線端口連接數據接口，一射頻接口連接高低通濾波器的高頻端，還有一射頻接口連接高低通濾波器的公共端，一電話信號接口連接高低通濾波器的超低頻端。由此形成的電路的功能為有線電視信號和基帶數據信號以及語音模擬信號的復用和解復用電路，使這三種信號可以在同一根電纜中傳輸。
參見圖20，為本發明一種LAN+Elink解決方案。Internet信號通過防火墻、路由器、交換機以及CAT5光纖網絡送到以太網橋Elink6212中，CATV信號通過同軸電纜或光纖送到以太網橋Elink6212中，語音信號通過雙絞線送到以太網橋Elink6212中，以太網橋Elink6212用以合并Internet信號、語音信號以及CATV信號，復用為射頻信號，在同軸電纜中傳輸給用戶終端Elink6101，用戶終端Elink6101將從以太網橋Elink6212接收的射頻信號分離為數據信號、語音信號和有線電視信號分別提供給用戶。
上行時，用戶終端Elink6101將用戶發送的數據信號和語音信號進行混合成射頻信號提供給以太網橋Elink6212。以太網橋Elink6212從同軸電纜中接收的上行信號中分離出數據信號和語音信號。
參見圖21，為本發明一種EPON+Elink解決方案。Internet信號通過防火墻、路由器接光線路終端OLT，HFC網絡直接連接光線路終端OLT，電話網絡直接連接光線路終端OLT，光線路終端OLT的多路光信號分別接多個光網絡單元ONU，光網絡單元ONU通過同軸/CAT5/光纖接以太網橋Elink6212，以太網橋Elink6212用以合并Internet信號、語音信號以及CATV信號，復用為射頻信號，在同軸電纜中傳輸給用戶終端Elink6101，用戶終端Elink6101將從以太網橋Elink6212接收的射頻信號分離為數據信號、語音信號和有線電視信號分別提供給用戶。
上面所述的四路以太信號轉化為兩路傳輸信號的轉換裝置231的型號為PONX-42上面所述的數據接口一般采用RJ45接口，當然，也可以采用其它結構形式的數據接口。
上面所述的網絡管理模塊可以采用Sprite8000。
上面所述的回波抑制模塊可以采用Elink6000。
以上是本發明的較佳實施例，凡依本發明技術方案所作的改變，所產生的功能未超出本發明技術方案的范圍時，均屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，包括現有的Internet網絡和HFC網絡，其特征在于其還包括以太網橋，與所述Internet網絡和HFC網絡連接，用以合并Internet信號和CATV信號，復用為射頻信號，在同軸電纜中傳輸，以及從接收上行數據信號；用戶終端，與用戶和所述以太網橋連接，將從以太網橋接收的射頻信號分離為數據信號和有線電視信號分別提供給用戶，以及將用戶發送的數據信號轉換成射頻信號提供給以太網橋，用戶終端與以太網橋之間通過同軸電纜連接。
2.如權利要求1所述的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，其特征在于所述以太網橋具有多個RF分配口和具有多個端口的以太網交換機以及將上述兩類信號合并的多個信號復用/解復用器。
3.如權利要求2所述的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，其特征在于所述多個端口至少包括一個數據接口、一射頻接口。
4.如權利要求1所述的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，其特征在于所述用戶終端包括一信號復用/解復用器，具有一數據接口、一射頻接口。
5.如權利要求2或4所述的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，其特征在于所述信號復用/解復用器包括一四路以太信號轉化為兩路信號傳輸的轉換裝置和一高低通濾波器，所述轉換裝置的兩線端口連接高低通濾波器的低頻端，四線端口連接數據接口，一射頻接口連接高低通濾波器的高頻端，還有一射頻接口連接高低通濾波器的公共端。
6.一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，包括現有的Internet網絡、電話網絡和HFC網絡，其還包括以太網橋，與所述Internet網絡、電話網絡和HFC網絡連接，用以合并Internet信號、模擬語音信號以及CATV信號，復用為數字用戶線信號，在同軸電纜中傳輸，以及從接收的上行信號中分離出數據信號和語音信號；用戶終端，與用戶和所述以太網橋連接，將從以太網橋接收的射頻信號分離為數據信號、語音信號和有線電視信號分別提供給用戶，以及將用戶發送的數據信號和語音信號進行混合成射頻信號提供給以太網橋，用戶終端與以太網橋之間通過同軸電纜連接。
7.如權利要求6所述的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，其特征在于所述以太網橋具有多個RF分配口和具有多個端口的以太網交換機以及將上述三類信號合并的多個信號復用/解復用器。
8.如權利要求7所述的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，其特征在于所述多個端口至少包括一個數據接口、一射頻接口和多個語音信號接口。
9.如權利要求6所述的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，其特征在于所述用戶終端包括一信號復用/解復用器，具有一數據接口、一射頻接口和一語音信號接口。
10.如權利要求7或9所述的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，其特征在于所述信號復用/解復用器包括一四路以太信號轉化為兩路信號傳輸的轉換裝置和一高低通濾波器，所述轉換裝置的兩線端口連接高低通濾波器的低頻端，四線端口連接數據數據接口，一射頻接口連接高低通濾波器的高頻端，還有一射頻接口連接高低通濾波器的公共端，一語音信號接口連接高低通濾波器的超低頻端。由此形成的電路的功能為有線電視信號和基帶數據信號以及語音模擬信號的復用和解復用電路，使這三種信號可以在同一根電纜中傳輸。
11.如權利要求2或7所述的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，其特征在于上述兩種系統中，在所述多個信號復用/解復用器與以太網交換機之間還具有正向光接收模塊和反向光收發模塊。
12.如權利要求2或7所述的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，其特征在于上述兩種系統中，在所述以太網橋內還具有一與多個信號復用/解復用器射頻連接的信號分配模塊。
13.如權利要求12所述的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，其特征在于上述兩種系統中，所述信號分配模塊為射頻信號分配模塊或光信號分配模塊。
14.如權利要求2或7所述的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，其特征在于上述兩種系統中，在以太網橋內的以太網交換機中帶有回波抑制功能模塊。
15.如權利要求12所述的一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，其特征在于在以太網橋內增加一網絡管理模塊以及在信號分配模塊中增加一射頻信號管理模塊，所述網絡管理模塊與所述的以太網交換機和射頻信號管理模塊連接。
全文摘要
一種雙向化光纖同軸混合全業務接入網系統，包括Internet網絡、電話網絡和HFC網絡，還包括以太網橋，與Internet網絡、電話網絡和HFC網絡連接，用以合并Internet信號、模擬語音信號以及CATV信號，復用為數字用戶線信號，在同軸電纜中傳輸，以及從接收的上行信號中分離出數據信號和語音信號；用戶終端，與用戶和所述以太網橋連接，將從以太網橋接收的射頻信號分離為數據信號、語音信號和有線電視信號分別提供給用戶，以及將用戶發送的數據信號和語音信號進行混合成射頻信號提供給以太網橋，用戶終端與以太網橋之間通過同軸電纜連接。本發明的系統端口之間相互獨立，保證了用戶信息的安全性和隱私性；端口對交叉和非交叉連接自適應，提高了網絡的可用性和工程的方便性。
文檔編號H04N7/10GK1960236SQ20061002407
公開日2007年5月9日 申請日期2006年2月22日 優先權日2006年2月22日
發明者秦克志, 劉旭明, 董戎萍, 秦克棟, 王非 申請人:上海傲藍通信技術有限公司