CN102726005B - 一种基于docsis协议的接入方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于DOCSIS协议的接入方法、装置及系统，涉及通信网络技术领域，可使DOCSIS CMTS与光节点之间支持无源光网络的拓扑结构，提高了系统效率。本发明通过在CMTS设备内置或者外置第一PON物理层模块；CMTS设备接收基于DOCSIS协议的数据，通过所述第一PON物理层模块将所述基于DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据通过光分配网络发送给所述CMC；CMC设备接收所述基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS物理层格式的数据后发送给终端设备。本发明提供的方案适合应用于DOCSIS系统。

Description

一种基于DOCSIS协议的接入方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及通信网络技术领域，尤其涉及一种基于DOCSIS协议的接入方法、装置及系统。
背景技术
DOCSIS(Data Over Cable Service Interface Specification，有线电缆数据服务接口规范)主要支持在计算机网与有线电视网之间，以及有线电视前端与用户之间实现IP数据包的传输。
DOCSIS作为北美、欧洲有线运营商和中国广电主要的双向宽带接入技术，已经得到广泛的应用。高清、互动、3D等视频业务和宽带上网业务的需求，有线网络运维管理以及节能减排等方面的需求，需要DOCSIS技术能够提供更高的接入速率、支持更多的用户、和更高的设备集成度。同时，随着EPON(EthernetPassive Optical Network，以太无源光网络)在FTTB(Fiber to The Building，光纤到楼)/FTTC(Fiber To The Curb，光纤到路边)/FTTH(Fiber To The Home，光纤到家庭)应用市场的普及，EPON逐渐在有线宽带接入中得到广泛应用。有线接入网络光纤与同轴电缆共存，如何在有线网络的网络演进中更好的融合DOCSIS和PON的技术体系，需要提出创新的架构。业内已经提出了Docsis EOC(Ethernet over Coax，同轴电缆以太网)方案，并已经或正在进行标准制定工作。
其中，采用DOCSIS EOC技术的网络系统将射频头端设备下移，靠近用户侧设备。另外，OLT(optical line terminal，光线路终端)在宽带网络一侧提供数据包入口和出口，并利用EPON(EPON Over Coax PHY，同轴物理层以太无源光网络)协议栈为通向多用户的光缆服务。为了提供同轴电缆传输射频信号的服务，CMC(Coax Media Converter，同轴介质转换器)提供从EPON域到DOCSIS域的桥接功能，即CMC设备利用嵌入式光网络单元ONU(Optical Network Unit，光网络单元)终止EPON协议，并利用有线电视调制解调器终端系统设备中的DOCSIS MAC(Media Access Control，介质访问控制层)和PHY(Physical Layer，物理层)技术发起DOCSIS协议。
然而，采用现有技术进行数据包传递时，整个系统分为独立的EPON域和DOCSIS域，无法端到端，效率较低，业务质量难以保证，而且EPON的带宽也难以满足要求。
另一种方案采用EPON的MAC层技术，和同轴电缆正交频分复用(OFDM)物理层技术，系统包括OLT、CMC(或CLT-同轴线路终端)和CNU。CMC(或CLT)为同轴媒介转换设备，完成物理层光电转换，将EPON物理层转换成同轴物理层。CNU(Coax Ne twork Unit)是具有同轴物理层和EPON MAC的用户端设备。
OLT的MAC会直接穿透CMC，即CMC不终结EPON MAC，OLT能直接通过MAC层管理到CNU。然而，EPON MAC用于同轴信道效率不一定高，而且同轴信道需要做实时信道测量等，必然要修改EPON MAC。
CMC(或CLT)中直接进行光电的物理层转换很难，光信道特性比较稳定，而同轴信道受到噪声干扰、频率选择性、电缆和分支分配器特性等原因，信道特性不固定。同轴信道需要信道测量，比特加载等技术方式才能提高同轴信道的信息传递效率，还要实时检测信道的变化和噪声变化情况，定时刷新各个可用信道和可用信道承载的bit数目。
综上，采用现有技术进行数据包传递时，整个系统分为独立的EPON域和DOCSIS域，无法端到端，使得效率较低。
发明内容
本发明的实施例提供一种基于DOCSIS协议的接入方法、装置及系统，可以使DOCSIS CMTS与光节点间的物理连接支持点到多点的PON拓扑结构，提高系统效率。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种基于有线电缆数据服务接口规范DOCSIS协议的接入系统，包括电缆调制解调器终端系统CMTS设备以及同轴介质转换器CMC，
所述CMTS设备内置或者外置有第一无源光网络PON物理层模块；
所述CMTS设备，用于接收基于DOCSIS协议的数据，通过所述第一PON物理层模块将所述基于DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据通过光分配网络发送给所述CMC；
所述CMC设备，用于接收所述基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS物理层格式的数据后发送给终端设备。
一种电缆调制解调器终端系统CMTS设备，包括DOCSIS媒体访问控制MAC模块以及无源光网络PON物理层模块；
所述DOCSIS MAC模块上设置有下行外部物理层接口DEPI和上行外部物理层接口UEPI，所述DEPI和所述UEPI用于连接所述PON物理层模块，所述DOCSISMAC模块用于通过所述DEPI将基于有线电缆数据服务接口规范DOCSIS协议的数据发送给所述PON物理层模块，以及通过所述UEPI接收来自所述PON物理层模块的基于DOCSIS协议的数据；
所述PON物理层模块设置有至少一个PON接口，所述PON接口用于连接无源光分配网络，所述PON物理层模块用于将来自所述无源光分配网络的基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS协议的数据；以及用于将来自所述DOCSISMAC模块的数据调制成基于PON物理层格式的数据，通过所述光分配网络发送给同轴介质转换器CMC。
一种同轴介质转换器，包括：
无源光网络PON物理层模块，用于接收和发送基于PON物理层格式的数据；
PON适配模块，用于将来自所述PON物理层模块的基于PON物理层格式的数据，经过完成包缓存、流分类、过滤、速率匹配后，转发到DOCSIS物理层模块；
所述DOCSIS物理层模块完成下行多通道物理层信号处理，输出基于有线电缆数据服务接口规范DOCSIS物理层格式的数据，将所述基于DOCSIS物理层格式的数据发送给射频模块；以及接收所述射频模块的基于DOCSIS物理层格式的数据，完成上行多通道物理层信号处理后，发送给所述PON适配模块；
所述射频模块，用于将所述基于DOCSIS物理层格式的数据调制到射频接口后发送给终端设备。
一种基于有线电缆数据服务接口规范DOCSIS协议的接入方法，包括：
在媒体访问控制MAC层接收基于DOCSIS协议的数据；
利用内置或者外置的无源光网络PON物理层模块将所述DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据；
将所述基于PON物理层格式的数据发送给PON光模块，由所述PON光模块通过光纤将所述基于PON物理层格式的数据发送给同轴介质转换器。
本发明实施例提供的一种基于DOCSIS协议的接入方法、装置及系统，通过在CMTS设备内置或者外置第一无源光网络PON物理层模块；所述CMTS设备，用于接收基于DOCSIS协议的数据，通过所述第一PON物理层模块将所述基于DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据通过光分配网络发送给所述CMC；所述CMC设备，用于接收所述基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS物理层格式的数据后发送给终端设备。与现有技术中进行数据包传递时，整个系统分为独立的EPON域和DOCSIS域，无法端到端，使得效率较低相比，本发明实施例提供的方案通过在CMTS设备内置或者外置第一PON物理层模块，使DOCSIS CMTS与光节点间的物理连接支持点到多点PON拓扑结构，提高了系统效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的一种基于DOCSIS协议接入系统的示意图；
图2为本发明实施例1提供的一种CMTS设备示意图；
图3为本发明实施例1提供的一种CMC设备的示意图；
图4为本发明实施例1提供的一种基于DOCSIS协议接入方法的流程图；
图5为本发明实施例2提供的一种基于DOCSIS协议接入系统的示意图；
图6为本发明实施例2提供的一种系统协议分层示意图；
图7为本发明实施例2提供的一种CMTS设备示意图；
图8为本发明实施例2提供的一种CMC设备的示意图；
图9为本发明实施例2提供的一种CMC组成原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例提供一种基于DOCSIS(Data Over Cable Service InterfaceSpecification，有线电缆数据服务接口规范)协议的接入系统，如图1所示，该系统包括CMTS设备101和CMC设备102。
所述CMTS(Cable Modem Termination System，电缆调制解调器终端系统)设备101内置或者外置有第一PON(Passive optical network，无源光纤网络)物理层模块；
所述CMTS设备101，用于接收基于DOCSIS协议的数据，通过所述第一PON物理层模块将所述基于DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据通过光分配网络发送给所述CMC(Coax MediaConverter，同轴介质转换器)102；
所述CMC设备102，用于接收所述基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS物理层格式的数据后发送给终端设备
本发明实施例提供的一种基于DOCSIS协议的接入系统，通过在CMTS设备内置或者外置第一无源光网络PON物理层模块；所述CMTS设备，用于接收基于DOCSIS协议的数据，通过所述第一PON物理层模块将所述基于DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据通过光分配网络发送给所述CMC；所述CMC设备，用于接收所述基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS物理层格式的数据后发送给终端设备。与现有技术中进行数据包传递时，整个系统分为独立的EPON域和DOCSIS域，无法端到端，使得效率较低相比，本发明实施例提供的方案通过在CMTS设备内置或者外置第一PON物理层模块，使DOCSIS CMTS与光节点间的物理连接支持点到多点PON拓扑结构，提高了系统效率。
本发明实施例提供一种CMTS设备，如图2所示所述CMTS设备包括DOCSISMAC模块201，PON物理层模块202；
所述DOCSIS MAC模块201设置有DEPI(Downstream External PHYInterface，下行外部物理层接口)和UEPI(Upstream External PHY Interface，上行外部物理层接口)，所述DEPI和所述UEPI用于连接所述PON物理层模块202，所述DOCSIS MAC模块201用于通过所述DEPI将基于DOCSIS协议的数据发送给所述PON物理层模块202，以及通过所述UEPI接收来自所述PON物理层模块202的基于DOCSIS协议的数据；
所述PON物理层模块202设置有至少一个PON接口，所述PON接口用于连接无源光分配网络，所述PON物理层模块202用于将来自所述无源光分配网络的基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS协议的数据；以及用于将来自所述DOCSIS MAC模块的数据调制成基于PON物理层格式的数据，通过所述光分配网络发送给同轴介质转换器CMC。
具体地，所述PON物理层模块202可以为10GEPON物理层模块。
本发明实施例提供一种CMTS设备，通过在DOCSIS MAC模块上设置的DEPI和UEPI连接PON物理层模块，DOCSIS MAC模块通过所述DEPI将基于DOCSIS协议的数据发送给所述PON物理层模块，以及通过所述UEPI接收来自所述PON物理层模块的基于DOCSIS协议的数据；PON物理层模块用于将来自所述无源光分配网络的基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS协议的数据；以及用于将来自所述DOCSIS MAC模块的数据调制成基于PON物理层格式的数据，通过所述光分配网络发送给同轴介质转换器CMC。与现有技术中进行数据包传递时，整个系统分为独立的EPON域和DOCSIS域，无法端到端，使得效率较低相比，本发明实施例提供的方案通过在CMTS设备内置或者外置第一PON物理层模块，使DOCSIS CMTS与光节点间的物理连接支持点到多点PON拓扑结构，提高了系统效率。
本发明实施例提供一种同轴介质转换器CMC，如图3所示，该CMC包括PON物理层模块301，PON适配模块302，DOCSIS物理层模块303，射频模块304；
PON物理层模块301，用于接收和发送基于PON物理层格式的数据；
PON适配模块302，可以为现场可编程门阵列或者集成电路ASIC芯片，用于将来自所述PON物理层模块的基于PON物理层格式的数据，经过包缓存、流分类、过滤、速率匹配后，转发到DOCSIS物理层模块303；
所述DOCSIS物理层模块303完成下行多通道物理层信号处理，输出基于DOCSIS物理层格式的数据，将所述基于DOCSIS物理层格式的数据发送给射频模块304；以及接收所述射频模块304的基于DOCSIS物理层格式的数据，完成上行多通道物理层信号处理后，发送给所述PON适配模块302；
所述射频模块304，用于将所述基于DOCSIS物理层格式的数据调制到射频接口后发送给终端设备。
需要说明的是，所述CMC设备还包括视频中继模块，用于分离出模拟射频信号，通过模拟光接收机转换成视频射频信号。
本发明实施例提供一种CMC，通过PON物理层模块接收基于PON物理层格式的数据；PON适配模块将来自所述PON物理层模块的基于PON物理层格式的数据，经过完成包缓存、流分类、过滤、速率匹配后，转发到DOCSIS物理层模块；DOCSIS物理层模块完成下行多通道物理层信号处理，输出基于有线电缆数据服务接口规范DOCSIS物理层格式的数据，将所述基于DOCSIS物理层格式的数据发送给射频模块，以及接收所述射频模块的基于DOCSIS物理层格式的数据，完成上行多通道物理层信号处理后，发送给所述PON适配模块；所述射频模块，用于将所述基于DOCSIS物理层格式的数据调制到射频接口后发送给终端设备。与现有技术中进行数据包传递时，整个系统分为独立的EPON域和DOCSIS域，无法端到端，使得效率较低相比，本发明实施例提供的方案通过在CMTS设备内置或者外置第一PON物理层模块，使DOCSIS CMTS与光节点间的物理连接支持点到多点PON拓扑结构，提高了系统效率。
本发明实施例提供一种基于DOCSIS协议的接入方法，如图4所示，该方法包括：
步骤401，在MAC层接收基于DOCSIS协议的数据；
步骤402，利用内置或者外置的无源光网络PON物理层模块将所述DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据；
需要说明的是，PON物理层模块内置或者外置在CMTS设备上，具体地，所述PON物理层模块为10GEPON物理层模块。
步骤403，将所述基于PON物理层格式的数据发送给PON光模块，由所述PON光模块通过光纤将所述基于PON物理层格式的数据发送给同轴介质转换器。
本发明实施例提供一种基于DOCSIS协议的接入方法，通过在MAC层接收基于DOCSIS协议的数据，然后PON物理层模块将所述DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据发送给PON光模块，由所述PON光模块通过光纤将所述基于PON物理层格式的数据发送给同轴介质转换器。与现有技术中进行数据包传递时，整个系统分为独立的EPON域和DOCSIS域，无法端到端，使得效率较低相比，本发明实施例提供的方案通过在CMTS设备内置或者外置第一PON物理层模块，使DOCSIS CMTS与光节点间的物理连接支持点到多点PON拓扑结构，提高了系统效率。
实施例2
本发明实施例提供一种基于DOCSIS协议的接入系统，如图5所示，该系统包括：CMTS设备501，第一PON物理层模块502，CMC设备503，DOCSIS MAC模块504，PON适配模块505(CMTS设备中的PON适配模块)，10GEPON物理层模块506，终端设备507，第二PON物理层模块508，PON适配模块509(CMC设备中的适配模块)，DOCSIS物理层模块510，射频模块511。
CMTS设备501内置或者外置有第一无源光网络PON物理层模块502，所述CMTS设备501将接收到的基于DOCSIS协议的数据，通过所述第一PON物理层模块将所述基于DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据通过光分配网络发送给CMC设备503；
需要说明的是，所述CMTS设备501包括DOCSIS MAC模块504，所述DOCSISMAC模块504通过下行外部物理层接口DEPI和上行外部物理层接口UEPI连接所述第一PON物理层模块502；
所述DEPI可以支持8-16个6MHz或者8MHz的下行物理信道绑定，其中，不同的所述DEPI对应不同的逻辑通道号，不同的所述DEPI通过不同的下行业务组DS-SG识别；所述UEPI支持4个A-TDMA(Advanced Time Division MultipleAccess，高级时分复用多址)或者S-CDMA(synchronism Code Division MultipleAccess，同步码分复用多址)的上行物理信道绑定，不同的所述UEPI对应不同的逻辑通道号，不同的所述UEPI通过不同的下行业务组US-SG识别；
进一步地所述第一PON物理层模块502包括PON适配模块505和10GEPON物理层模块506，具体地，所述PON适配模块505与所述DEPI和UEPI相连，以及通过SFI-4接口与所述10GEPON物理层模块506相连，所述PON适配模块505用于实现DOCSIS MAC模块504和10GEPON物理层模块506接口之间的转换；所述10GEPON物理层模块506，用于将DOCSIS协议数据调制到基于所述PON物理层格式的数据，通过所述光分配网络发送给所述CMC设备503；
需要说明的是，采用10GEPON线路单元，所述CMTS设备501可以去掉占大部分槽位的RF线路卡，可以提高CMTS的设备容量和设备集成度、提高支持的CM数，极大降低设备功耗。举例说明，以12个10GEPON线路卡，每个线路卡提供4个PON接口为例，其中，PON分支比按1∶16，所述CMC设备支持500个所述CM设备，这样，所述CMTS设备最大可以覆盖12*4*16*500＝384K CMs。
所述CMC设备503接收所述基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS物理层格式的数据后发送给终端设备507，
进一步地，所述CMC设备503内设置有第二PON物理层模块508，PON适配模块509，DOCSIS物理层模块510，射频模块511；
所述第二PON物理层模块508，用于接收来自所述CMTS设备的基于PON物理层格式的数据，将接收的数据发送给所述PON适配模块509；
所述PON适配模块509，用于将来自所述第二PON物理层模块的数据经过完成包缓存、流分类、过滤、速率匹配后，转发到DOCSIS物理层模块510；需要说明的是，所述PON适配模块509可以为现场可编程门阵列或者集成电路ASIC芯片；
所述DOCSIS物理层模块510完成下行通道物理层信号处理，转换成基于DOCSIS物理层格式的数据发送给所述射频模块511；
所述射频模块511，用于将DOCSIS物理层格式的数据调制到射频接口后发送给终端设备507；
所述射频模块511还用于接收所述终端设备507发送的上行通道物理层信号，将所述上行通道物理层信号经射频接口调制为DOCSIS物理层格式的数据，然后发送给所述DOCSIS物理层模块510；
所述DOCSIS物理层模块510还用于接收所述射频模块511的基于DOCSIS物理层格式的数据，完成上行多通道物理层信号处理后，发送给所述PON适配模块509；
所述PON适配模块509还用于将接收到的经上行通道物理层信号处理后的信号，进行调度，流量整形，并添加特定的逻辑信道号后发送到PON物理层芯片后，转换成基于所述PON物理层格式的数据并发送给所述第二PON物理层模块508；
另外，所述CMC设备还用于分离出模拟射频信号，通过模拟光接收机转换成视频射频信号。
需要说明的是，本发明实施例提供一种系统协议分层，如图6所示，对于本发明实施例提供的DOCSIS系统架构完全兼容DOCSIS协议，所述DOCSIS系统由所述DOCSIS协议进行调度，并且从所述DOCSIS系统架构中的所述CMTS设备到所述终端设备为一个端到端的DOCSIS域。在CMTS端，MAC层以上采用DOCSIS协议，物理层采用10GEPON的物理层，即采用64/66b编码和10GEPON PMD(Physical Media Dependent，物理介质关联层接口)；CMC完成10GEPON物理层到射频单元的物理层转换，即解析10GEPON物理层数据，转换成DOCSIS的物理层数据；这样，可以提高系统的效率和保证较高的业务质量。
本发明实施例提供的一种基于DOCSIS协议的接入系统，通过在CMTS设备内置或者外置第一无源光网络PON物理层模块；所述CMTS设备，用于接收基于DOCSIS协议的数据，通过所述第一PON物理层模块将所述基于DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据通过光分配网络发送给所述CMC；所述CMC设备，用于接收所述基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS物理层格式的数据后发送给终端设备。与现有技术中进行数据包传递时，整个系统分为独立的EPON域和DOCSIS域，无法端到端，使得效率较低相比，本发明实施例提供的方案通过在CMTS设备内置或者外置第一PON物理层模块，使DOCSIS CMTS与光节点间的物理连接支持点到多点PON拓扑结构，提高了系统效率。
本发明实施例提供一种CMTS设备所述CMTS设备为服务5中的CMTS设备具体地，如图7所示，该CMTS设备包括：DOCSIS MAC模块701，DEPI 702，UEPI703，PON物理层模块704，PON接口705。
DOCSIS MAC模块701上设置有下行外部物理层接口DEPI 702和上行外部物理层接口UEPI 703，所述DEPI和所述UEPI用于连接所述PON物理层模块704；
所述DOCSIS MAC模块701用于通过所述DEPI将基于有线电缆数据服务接口规范DOCSIS协议的数据发送给所述PON物理层模块702，以及通过所述UEPI接收来自所述PON物理层模块702的基于DOCSIS协议的数据；
需要说明的是，所述DEPI 702可以支持8-16个6MHz或者8MHz的下行物理信道绑定，其中，不同的所述DEPI 702对应不同的逻辑通道号，不同的所述DEPI 702通过不同的下行业务组DS-SG识别；所述UEPI 703支持4个A-TDMA(Advanced Time Division Multiple Access，高级时分复用多址)或者S-CDMA(synchronism Code Division Multiple Access，同步码分复用多址)的上行物理信道绑定，不同的所述UEPI 603对应不同的逻辑通道号，不同的所述UEPI703通过不同的下行业务组US-SG识别；
所述PON物理层模块704设置有至少一个PON接口705，所述PON接口705用于连接无源光分配网络，所述PON物理层模块704用于将来自所述无源光分配网络的基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS协议的数据；以及用于将来自所述DOCSIS MAC模块601的数据调制成基于PON物理层格式的数据，通过所述光分配网络发送给同轴介质转换器CMC。
具体地，所述PON物理层模块为10GEPON物理层模块。需要说明的是，采用10GEPON线路单元，所述CMTS设备可以去掉占大部分槽位的RF线路卡，可以提高CMTS的设备容量和设备集成度、提高支持的CM数，极大降低设备功耗。举例说明，以12个10GEPON线路卡，每个线路卡提供4个PON接口为例，其中，PON分支比按1∶16，所述CMC设备支持500个所述CM设备，这样，所述CMTS设备最大可以覆盖12*4*16*500＝384K CMs。
本发明实施例提供一种CMTS设备，通过DOCSIS MAC模块用于通过所述DEPI将基于有线电缆数据服务接口规范DOCSIS协议的数据发送给所述PON物理层模块，以及通过所述UEPI接收来自所述PON物理层模块的基于DOCSIS协议的数据PON物理层模块用于将来自所述无源光分配网络的基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS协议的数据；以及用于将来自所述DOCSIS MAC模块的数据调制成基于PON物理层格式的数据，通过所述光分配网络发送给同轴介质转换器CMC。与现有技术中进行数据包传递时，整个系统分为独立的EPON域和DOCSIS域，无法端到端，使得效率较低并且CMTS设备容量较低相比，本发明实施例提供的方案通过在CMTS设备内置或者外置第一PON物理层模块，使DOCSISCMTS与光节点间的物理连接支持点到多点PON拓扑结构，提高了系统效率，并且提高了CMTS设备的容量。
本发明实施例提供一种同轴介质转换器CMC，所述CMC设备为服务5中的CMC设备，具体地，如图8所示，该设备包括：PON物理层模块801，PON适配模块802，DOCSIS物理层模块803，射频模块804。
无源光网络PON物理层模块801，用于接收和发送基于PON物理层格式的数据；具体地，通过PON接口接收基于PON物理层格式的数据，并将所述基于PON物理层格式的数据发送给PON适配模块802；
PON适配模块802，用于将来自CMTS设备中的所述PON物理层模块的基于PON物理层格式的数据，经过完成包缓存、流分类、过滤、速率匹配后，转发到DOCSIS物理层模块803；具体地，所述PON适配模块802为现场可编程门阵列或者集成电路ASIC芯片；
所述DOCSIS物理层模块803完成下行多通道物理层信号处理，输出基于DOCSIS物理层格式的数据，将所述基于DOCSIS物理层格式的数据发送给射频模块804；
所述射频模块804，用于将所述基于DOCSIS物理层格式的数据调制到射频接口后发送给终端设备；
另外，所述射频模块804还用于接收所述终端设备发送的上行通道物理层信号，将所述上行通道物理层信号经射频接口调制为DOCSIS物理层格式的数据，然后发送给所述DOCSIS物理层模块803；
所述DOCSIS物理层模块803还用于接收所述射频模块804的基于DOCSIS物理层格式的数据，完成上行多通道物理层信号处理后，发送给所述PON适配模块802；
所述PON适配模块802还用于将接收到的经上行通道物理层信号处理后的信号，进行调度，流量整形，并添加特定的逻辑信道号后发送到PON物理层芯片后，转换成基于所述PON物理层格式的数据并发送给所述第二PON物理层模块801；
另外，需要说明的是，如图9所示的CMC组成原理示意图：所述CMC设备包括PON接口，射频接口和以太网口，其中，PON接口接收基于PON物理层格式的数据，然后，分离出模拟射频信号，模拟射频信号通过1550nm波长传输，在无源光网络上通过波分复用实现数据波信号和模拟信号复用，并且通过模拟光接收机转换成视频射频信号，通过射频接口发送给终端设备；另外，经过PON适配模块处理后的数据，经过以太网物理层的处理后，直接通过以太网口进行发送。
每个所述CMC设备可以支持50-500个终端设备，所述终端设备可以为Docsis 2.0/3.0CM。
本发明实施例提供一种CMC，通过PON物理层模块接收并发送基于PON物理层格式的数据，PON适配模块将所述基于PON物理层格式的数据经过完成包缓存、流分类、过滤、速率匹配后，转发到DOCSIS物理层模块，DOCSIS物理层模块完成下行多通道物理层信号处理，输出基于DOCSIS物理层格式的数据，将所述基于DOCSIS物理层格式的数据发送给射频模块，射频模块将所述基于DOCSIS物理层格式的数据调制到射频接口后发送给终端设备。与现有技术中进行数据包传递时，整个系统分为独立的EPON域和DOCSIS域，无法端到端，使得效率较低相比，本发明实施例提供的方案通过在CMTS设备内置或者外置第一PON物理层模块，使DOCSIS CMTS与光节点间的物理连接支持点到多点PON拓扑结构，提高了系统效率。
本发明实施例提供一种基于DOCSIS协议的接入方法，参看图4所示，该方法包括：
步骤401，在媒体访问控制MAC层接收基于DOCSIS协议的数据；
具体地，在CMTS设备的MAC层接收基于DOCSIS协议的数据；
步骤402，利用内置或者外置的无源光网络PON物理层模块将所述DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据；
所述PON物理层模块为10GEPON物理层模块，在所述CMTS设备内置或者外置有PON物理层模块，可使DOCSIS CMTS与光节点之间支持无源光网络的拓扑结构。
具体地，所述CMTS设备包括DOCSIS MAC模块，所述DOCSIS MAC模块通过下行外部物理层接口DEPI和上行外部物理层接口UEPI连接所述PON物理层模块，利用PON物理层模块将所述DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据；
需要说明的是，所述DEPI可以支持8-16个6MHz或者8MHz的下行物理信道绑定，其中，不同的所述DEPI对应不同的逻辑通道号，不同的所述DEPI通过不同的下行业务组DS-SG识别；所述UEPI支持4个A-TDMA(Advanced TimeDivision Multiple Access，高级时分复用多址)或者S-CDMA(synchronism CodeDivision Multiple Access，同步码分复用多址)的上行物理信道绑定，不同的所述UEPI对应不同的逻辑通道号，不同的所述UEPI通过不同的下行业务组US-SG识别；
步骤403，将所述基于PON物理层格式的数据发送给PON光模块，由所述PON光模块通过光纤将所述基于PON物理层格式的数据发送给同轴介质转换器。
由所述同轴介质转换器中的PON物理层模块接收来自所述CMTS设备的基于PON物理层格式的数据。
在本发明实施例提供的一种基于DOCSIS协议的接入方法，在MAC层接收基于DOCSIS协议的数据，然后PON物理层模块将所述DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据发送给PON光模块，由所述PON光模块通过光纤将所述基于PON物理层格式的数据发送给同轴介质转换器。与现有技术中进行数据包传递时，整个系统分为独立的EPON域和DOCSIS域，无法端到端，使得效率较低相比，本发明实施例提供的方案通过在CMTS设备内置或者外置第一PON物理层模块，使DOCSIS CMTS与光节点间的物理连接支持点到多点PON拓扑结构，提高了系统效率，提高CMTS设备的集成度，降低设备功耗。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种基于有线电缆数据服务接口规范DOCSIS协议的接入系统，其特征在于，包括电缆调制解调器终端系统CMTS设备以及同轴介质转换器CMC，
所述CMTS设备内置或者外置有第一无源光网络PON物理层模块；
所述CMTS设备，用于接收基于DOCSIS协议的数据，通过所述第一PON物理层模块将所述基于DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据通过光分配网络发送给所述CMC设备；
所述CMC设备，用于接收所述基于PON物理层格式的数据，将所述基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS物理层格式的数据后发送给终端设备。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述CMTS设备包括DOCSIS媒体访问控制MAC模块，所述DOCSIS MAC模块通过下行外部物理层接口DEPI和上行外部物理层接口UEPI连接所述第一PON物理层模块。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一PON物理层模块包括PON适配模块和10GEPON物理层模块，
所述PON适配模块与所述DEPI和UEPI相连，以及通过SFI-4接口与所述10GEPON物理层模块相连，用于实现DOCSIS MAC模块和10GEPON物理层模块接口之间的转换；
所述10GEPON物理层模块，用于将DOCSIS协议数据调制到基于所述PON物理层格式的数据，通过所述光分配网络发送给所述CMC。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述CMC设备内设置有第二PON物理层模块、PON适配模块、DOCSIS物理层模块和射频模块，
所述第二PON物理层模块，用于接收来自所述CMTS设备的基于PON物理层格式的数据，将接收的数据发送给所述PON适配模块；
所述PON适配模块，用于将来自所述第二PON物理层模块的数据经过完成包缓存、流分类、过滤、速率匹配后，转发到DOCSIS物理层模块；
所述DOCSIS物理层模块完成下行通道物理层信号处理，转换成基于DOCSIS物理层格式的数据发送给所述射频模块；
所述射频模块，用于将DOCSIS物理层格式的数据调制到射频接口后发送给终端设备。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述CMC设备内的PON适配模块为现场可编程门阵列或者集成电路ASIC芯片。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的系统，其特征在于，所述CMC设备还用于分离出模拟射频信号，通过模拟光接收机转换成视频射频信号。
7.一种电缆调制解调器终端系统CMTS设备，其特征在于，包括DOCSIS媒体访问控制MAC模块以及无源光网络PON物理层模块；
所述DOCSIS MAC模块上设置有下行外部物理层接口DEPI和上行外部物理层接口UEPI，所述DEPI和所述UEPI用于连接所述PON物理层模块，所述DOCSISMAC模块用于通过所述DEPI将基于有线电缆数据服务接口规范DOCSIS协议的数据发送给所述PON物理层模块，以及通过所述UEPI接收来自所述PON物理层模块的基于DOCSIS协议的数据；
所述PON物理层模块设置有至少一个PON接口，所述PON接口用于连接无源光分配网络，所述PON物理层模块用于将来自所述无源光分配网络的基于PON物理层格式的数据转换成基于DOCSIS协议的数据；以及用于将来自所述DOCSISMAC模块的数据调制成基于PON物理层格式的数据，通过所述光分配网络发送给同轴介质转换器CMC。
8.根据权利要求7所述的CMTS设备，其特征在于，所述PON物理层模块为10GEPON物理层模块。
9.一种同轴介质转换器，其特征在于，所述同轴介质转换器包括：无源光网络PON物理层模块，PON适配模块，DOCSIS物理层模块，射频模块；
所述PON物理层模块，用于接收和发送基于PON物理层格式的数据；
所述PON适配模块，用于将来自所述PON物理层模块的基于PON物理层格式的数据，经过完成包缓存、流分类、过滤、速率匹配后，转发到所述DOCSIS物理层模块；
所述DOCSIS物理层模块完成下行多通道物理层信号处理，输出基于有线电缆数据服务接口规范DOCSIS物理层格式的数据，将所述基于DOCSIS物理层格式的数据发送给所述射频模块；以及接收所述射频模块的基于DOCSIS物理层格式的数据，完成上行多通道物理层信号处理后，发送给所述PON适配模块；
所述射频模块，用于将所述基于DOCSIS物理层格式的数据调制到射频接口后发送给终端设备。
10.根据权利要求9所述的同轴介质转换器，其特征在于，还包括视频中继模块，用于分离出模拟射频信号，通过模拟光接收机转换成视频射频信号。
11.根据权利要求9所述的同轴介质转换器，其特征在于，所述PON适配模块为现场可编程门阵列或者集成电路ASIC芯片。
12.一种基于有线电缆数据服务接口规范DOCSIS协议的接入方法，其特征在于，包括：
电缆调制解调器终端系统CMTS设备在媒体访问控制MAC层接收基于DOCSIS协议的数据；
所述CMTS设备利用内置或者外置的无源光网络PON物理层模块将所述DOCSIS协议的数据转换成基于PON物理层格式的数据；
所述CMTS设备将所述基于PON物理层格式的数据发送给PON光模块，由所述PON光模块通过光纤将所述基于PON物理层格式的数据发送给同轴介质转换器。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述PON物理层模块为10GEPON物理层模块。
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