CN104144119B - 一种家庭网关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家庭网关，该家庭网关包括中央处理器、存储器、缓存器、交换模块，其中：中央处理器用于连接电缆调制解调器终端系统，接收电缆调制解调器终端系统通过电缆网发送的数据，当该数据为下载数据时，将该数据发送至存储器，当该数据为缓存数据时，将该数据发送至缓存器，并将该数据发送给交换模块；存储器用于存储下载数据；缓存器用于存储缓存数据；交换模块用于连接终端设备，接收中央处理器发送的数据并发送至该终端设备。实施本发明实施例，可以有效节约资源。

Description

一种家庭网关

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，具体涉及一种家庭网关。

背景技术

随着电子技术的不断发展，越来越多的终端设备已走入家庭，为了使这些终端设备能够联网，不同类型的终端设备需要通过相应的网络连接设备连接网络，如电视机需要通过机顶盒连接网络，手机、电脑、平板电脑需要通过路由器连接网络。网络连接设备种类的增加，不仅增加了这些设备的管理难度，而且造成资源浪费。

发明内容

本发明实施例公开一种家庭网关，可以有效节约资源。

本发明实施例公开一种家庭网关，包括中央处理器、存储器、缓存器、交换模块，其中：

所述中央处理器分别与所述存储器、所述缓存器和所述交换模块连接；

所述中央处理器，用于连接电缆调制解调器终端系统，接收所述电缆调制解调器终端系统通过电缆网发送的数据，当所述数据为下载数据时，将所述数据发送至所述存储器，当所述数据为缓存数据时，将所述数据发送至所述缓存器，并将所述数据发送给所述交换模块；

所述存储器，用于存储所述下载数据；

所述缓存器，用于存储所述缓存数据；

所述交换模块，用于连接终端设备，接收所述中央处理器发送的数据并发送至该终端设备。

本发明实施例中，不同类型的终端设备都通过家庭网关连接网络，从而提供了一种可有效节约资源的家庭网关解决方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例公开的一种家庭网关的结构图；

图2是本发明实施例公开的另一种家庭网关的结构图。

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做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。

本发明实施例公开了一种家庭网关，可以有效节约资源。以下分别进行详细说明。

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种家庭网关的结构图。如图1所示，该家庭网关100可以包括中央处理器101、存储器102、缓存器103、交换模块104，其中：

中央处理器101分别与存储器102、缓存器103和交换模块104连接；

中央处理器101，用于连接电缆调制解调器终端系统，接收电缆调制解调器终端系统通过电缆网发送的数据，当该数据为下载数据时，将该数据发送至存储器102，当该数据为缓存数据时，将该数据发送至缓存器103，并将该数据发送给交换模块104；

存储器102，用于存储下载数据；

缓存器103，用于存储缓存数据；

交换模块104，用于连接终端设备，接收中央处理器101发送的数据并发送至该终端设备。

本实施例中，该家庭网关的工作原理为：当用户需要上网时，将通过终端设备向交换模块发送联网请求，交换模块将该联网请求发送给中央处理器，中央处理器将该联网请求通过电缆网发送给电缆调制解调器终端系统，然后中央处理器接收电缆调制解调器终端系统通过电缆网发送的该联网请求请求的数据，并判断该数据是否是下载数据，若该数据是下载数据，则将该数据发送给存储器进行存储，若该数据是缓存数据，则将该数据发送给缓存器进行存储，并将该数据发送给交换模块，由交换模块将该数据发送给终端设备。

在图1所示的家庭网关中，不同类型的终端设备都通过家庭网关连接网络，从而提供了一种可有效节约资源的家庭网关解决方案。

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的另一种家庭网关的结构图。如图2所示，该家庭网关200可以包括中央处理器201、存储器202、缓存器203、交换模块204，其中：

中央处理器201分别与存储器202、缓存器203和交换模块204连接；

中央处理器201，用于连接电缆调制解调器终端系统，接收电缆调制解调器终端系统通过电缆网发送的数据，当该数据为下载数据时，将该数据发送至存储器202，当该数据为缓存数据时，将该数据发送至缓存器203，并将该数据发送给交换模块204；

存储器202，用于存储下载数据；

缓存器203，用于存储缓存数据；

交换模块204，用于连接终端设备，接收中央处理器201发送的数据并发送至该终端设备。

本实施例中，电缆网为混合光纤同轴电缆网。

作为一种可能的实施方式，如图2所示，该家庭网关200还可以包括三分器205、全波段调谐器206，其中：

三分器205，用于连接电缆调制解调器终端系统，接收电缆调制解调器终端系统通过电缆网发送的数据，当该数据为广播有线电视数据时，将该数据发送至全波段调谐器206；

全波段调谐器206，用于将广播有线电视数据进行模数转换、降频和解调，并将解调后的广播有线电视数据发送给中央处理器201。

作为一种可能的实施方式，如图2所示，该家庭网关200还可以包括前端片上系统207、电缆调制解调器208，其中：

三分器205，还用于当该数据为网络数据时，将该数据发送至前端片上系统207；

前端片上系统207，用于将网络数据进行降频并发送至电缆调制解调器208；

电缆调制解调器208，用于将降频后的网络数据进行解调并发送至中央处理器201。

本实施例中，电缆调制解调器终端系统发送给三分器205的数据可以为广播有线电视数据，也可以为网络数据，当该数据为广播有线电视数据时，将该数据发送给全波段调谐器206，当该数据为网络数据时，将该数据发送给前端片上系统207。由于全波段调谐器206可以将广播有线电视数据进行快速的模数转换、降频和解调；前端片上系统207可以将网络数据进行快速降频，并将降频后的网络数据发送给电缆调制解调器208；电缆调制解调器208可以将降频后的网络数据进行快速的解调并发送给中央处理器201。

本实施例中，三分器通过内置滤波器来选择数据，当数据为广播有线电视数据时，其它波段的数据将被滤波器滤除，只将接收到的广播有线电视数据发送给全波段调谐器206；当数据为网络数据时，其它波段的数据将被滤波器滤除，只将接收到的网络数据发送给前端片上系统207。

本实施例中，由于中央处理器201降频、解调数据的速度较慢，当将电缆调制解调器终端系统发送的数据直接发送给中央处理器201时，将会降低网络响应速度。由于全波段调谐器206可以一次性将1GHz以下的全频段广播有线电视数据进行模数转换、降频和解调等处理，因此，可以将广播有线电视数据进行快速的模数转换、降频和解调；前端片上系统207可以将网络数据进行快速降频，电缆调制解调器208可以将降频后的网络数据进行快速解调。因此，全波段调谐器206、前端片上系统207和电缆调制解调器208可以提高网络响应速度。

作为一种可能的实施方式，如图2所示，该家庭网关200还可以包括USB扩充器209，其中：

USB扩充器209，用于连接USB终端设备，将中央处理器201发送的数据发送至该USB终端设备。

本实施例中，USB扩充器209可以将一个USB接口扩充为多个USB接口，这些扩充的USB接口用于连接USB终端设备，USB终端设备可以为手机、平板电脑、U盘、移动硬盘等。

作为一种可能的实施方式，交换模块204可以包括WIFI转换器2041，其中：

WIFI转换器2041，用于连接无线终端设备，将中央处理器201发送的数据以无线的方式发送至该无线终端设备。

本实施例中，WIFI转换器可以将有线网络转换为无线网络，以便手机、平板电脑等无线终端设备连接网络。

作为一种可能的实施方式，交换模块204还可以包括交换机2042、应用子模块2043，其中：

交换机2042，用于接收中央处理器201发送的数据并发送至应用子模块2043；

应用子模块2043，用于连接显示设备，接收交换机2042发送的数据并发送至该显示设备。

本实施例中，应用子模块可以为机顶盒等，是电视机、显示屏等显示设备与家庭网关的接口。

作为一种可能的实施方式，交换模块204还包括网络接口2044，其中：

交换机2042，还用于接收中央处理器201发送的数据并发送至网络接口2044；

网络接口2044，用于连接有线终端设备，接收交换机2042发送的数据并发送至该有线终端设备。

本实施例中，有线终端设备可以为台式电脑等。

作为一种可能的实施方式，如图2所示，交换模块204还可以包括MOCA母机2045，其中：

交换机2042，还用于接收中央处理器201发送的数据并发送至MOCA母机2046；

MOCA母机2045，用于接收交换机2043发送的数据并发送至三分器205；

三分器205，还用于将MOCA母机2045发送的数据通过电缆网发送至MOCA子机。

本实施例中，假设家庭网关被安装在客厅，当卧室的终端设备需要连接网络时，可以通过WIFI连接家庭网关，但当客厅与卧室之间有障碍物时，网络信号将被衰减，导致卧室网络速度慢或无法上网。在家庭网关内置MOCA母机，在卧室内安装MOCA子机，当卧室的终端设备需要连接网络时，可以通过MOCA子机与该家庭网关相连，不仅能够保证网络无损耗，而且保证网络在同一局域网内。

作为一种可能的实施方式，存储器202为内嵌式多媒体存储器。

本实施例中，由于内嵌式多媒体存储器的功耗小、速度快，因此，存储器可以采用内嵌式多媒体存储器。

作为一种可能的实施方式，缓存器203为第三代双倍速率同步动态随机存储器。

本实施例中，由于第三代双倍速率同步动态随机存储器的功耗小、速度快，因此，缓存器可以采用三代双倍速率同步动态随机存储器。

作为一种可能的实施方式，电缆调制解调器为第三代电缆调制解调器。

作为一种可能的实施方式，该家庭网关200还可以包括条件接收器，其中：

条件接收器，用于存储数据的加密密码；

中央处理器201，还用于从条件接收器获取该数据的加密密码，利用该加密密码解密该数据。

作为一种可能的实施方式，该家庭网关还可以包括平衡转换器，其中：

平衡转换器，用于将电缆调制解调器208发送的联网请求发送给三分器205。

本实施例中，该家庭网关的信号流向可以为下行信号流向，也可以为上行信号流向。当信号为下行信号流向时，信号的流向为：三分器→全波段调谐器(或前端片上系统→电缆调制解调器)→中央处理器→交换机→MOCA母机、三分器→全波段调谐器(或前端片上系统→电缆调制解调器)→中央处理器→交换机→应用子模块、三分器→全波段调谐器(或前端片上系统→电缆调制解调器)→中央处理器→WIFI转换器或三分器→全波段调谐器(或前端片上系统→电缆调制解调器)→中央处理器→交换机→网络接口。当信号流向为上行信号流向时，该家庭网关还包括平衡转换器，信号的流向为：WIFI转换器→中央处理器→电缆调制解调器→平衡转换器→三分器、MOCA母机→交换机→中央处理器→电缆调制解调器→平衡转换器→三分器、网络接口→交换机→中央处理器→电缆调制解调器→平衡转换器→三分器或应用子模块→交换机→中央处理器→电缆调制解调器→平衡转换器→三分器。

作为一种可能的实施方式，该家庭网关还可以包括直流电压转换模块，用于连接外部直流电源，将外部直流电源的电压转换为阈值电压。

作为一种可能的实施方式，该家庭网关200还可以包括DTCP-IP，其中：

DTCP-IP，用于验证终端设备是否为合法终端设备。

本实施例中，互联网协议上的数字传输内容保护(Digital TransmissionContentProtection over Internet Protocol，DTCP-IP)用于当终端设备通过交换模块向中央处理器发送联网请求时，验证该终端设备是不是合法终端终端设备，若是，则中央处理器将该请求上送，若否，则中央处理器将不上送该请求，因此，可以保证除该家庭以外的非法终端设备无法连接网络。

本实施例中，该家庭网关的工作原理为：当用户需要上网时，将通过终端设备向应用子模块、网络接口、MOCA母机或WIFI转换器发送联网请求，由应用子模块、网络接口、MOCA母机或WIFI扩充器将该联网请求发送给中央处理器，中央处理器将该终端设备的验证信息发送给DTCP-IP，当验证信息对应的终端设备为合法终端设备时，给中央处理器发送验证合法的消息，中央处理器将该联网请求发送给电缆调制解调器，电缆调制解调器将该联网请求发送给平衡转换器，平衡转换器该联网请求发送给三分器，三分器将该联网请求通过电缆网发送给电缆调制解调器终端系统，然后三分器接收电缆调制解调器终端系统通过电缆网发送的该联网请求对应的数据，当该数据为广播有线电视数据时，将该数据发送给全波段调谐器，当该数据为网络数据时，将该数据发送给前端片上系统，该数据经全波段调谐器(或前端片上系统与电缆调制解调器)的降频、调制后发送给中央处理器，中央处理器从条件接收器获取该数据的密码，利用该密码解码该数据，当该数据是下载数据，将该数据发送给存储器进行存储，当该数据是缓存数据，则将该数据发送给缓存器进行存储，并将该数据发送给WIFI转换器或交换机，由WIFI转换器将该数据以无线的方式发送给终端设备，或由交换机通过应用子模块、网络接口或MOCA母机将该数据发送给终端设备。

本实施例中，应用子模块可以进行更换，当使用的应用子模块的版本较低时，可以将该应用子模块换位较高版本的应用子模块。该家庭网关使用Linux系统，使该家庭网关的性能更稳定。

在图2所示的家庭网关中，不同类型的终端设备都通过家庭网关连接网络，从而提供了一种可有效节约资源的家庭网关解决方案。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory ，ROM)、随机存取器(RandomAccess Memory，RAM)、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的家庭网关进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种家庭网关，其特征在于，包括中央处理器、存储器、缓存器、交换模块，其中：

所述中央处理器分别与所述存储器、所述缓存器和所述交换模块连接；

所述中央处理器，用于连接电缆调制解调器终端系统，接收所述电缆调制解调器终端系统通过电缆网发送的数据，当所述数据为下载数据时，将所述数据发送至所述存储器，当所述数据为缓存数据时，将所述数据发送至所述缓存器，并将所述数据发送给所述交换模块；

所述存储器，用于存储所述下载数据；

所述缓存器，用于存储所述缓存数据；

所述交换模块，用于连接终端设备，接收所述中央处理器发送的数据并发送至该终端设备；

所述家庭网关还包括三分器、全波段调谐器，其中：

所述三分器，用于连接所述电缆调制解调器终端系统，接收所述电缆调制解调器终端系统通过电缆网发送的数据，当所述数据为广播有线电视数据时，将所述数据发送至所述全波段调谐器；

所述全波段调谐器，用于将所述广播有线电视数据进行模数转换、降频和解调，并将解调后的广播有线电视数据发送给所述中央处理器；

所述家庭网关还可以包括平衡转换器，其中：

所述平衡转换器，用于将所述电缆调制解调器发送的联网请求发送给所述三分器。

2.如权利要求1所述的家庭网关，其特征在于，所述家庭网关还包括前端片上系统、电缆调制解调器，其中：

所述三分器，还用于当所述数据为网络数据时，将所述数据发送至所述前端片上系统；

所述前端片上系统，用于将所述网络数据进行降频并发送至所述电缆调制解调器；

所述电缆调制解调器，用于将降频后的网络数据进行解调并发送至所述中央处理器。

3.如权利要求2所述的家庭网关，其特征在于，所述家庭网关还包括USB扩充器，其中：

所述USB扩充器，用于连接USB终端设备，将所述中央处理器发送的数据发送至该USB终端设备。

4.如权利要求3所述的家庭网关，其特征在于，所述交换模块包括WIFI转换器，其中：

所述WIFI转换器，用于连接无线终端设备，将所述中央处理器发送的数据以无线的方式发送至该无线终端设备。

5.如权利要求4所述的家庭网关，其特征在于，所述交换模块还包括交换机、应用子模块，其中：

所述交换机，用于接收所述中央处理器发送的数据并发送至所述应用子模块；

所述应用子模块，用于连接显示设备，接收所述交换机发送的数据并发送至该显示设备。

6.如权利要求5所述的家庭网关，其特征在于，所述交换模块还包括网络接口，其中：

所述交换机，还用于接收所述中央处理器发送的数据并发送至所述网络接口；

所述网络接口，用于连接有线终端设备，接收所述交换机发送的数据并发送至该有线终端设备。

7.如权利要求6所述的家庭网关，其特征在于，所述交换模块还包括MOCA母机，其中：

所述交换机，还用于接收所述中央处理器发送的数据并发送至所述MOCA母机；

所述MOCA母机，用于接收所述交换机发送的数据并发送至所述三分器；

所述三分器，还用于将所述MOCA母机发送的数据通过电缆网发送至MOCA子机。

8.如权利要求1-7任一项所述的家庭网关，其特征在于，所述存储器为内嵌式多媒体存储器。

9.如权利要求1-7任一项所述的家庭网关，其特征在于，所述缓存器为第三代双倍速率同步动态随机存储器。

10.如权利要求1-7任一项所述的家庭网关，其特征在于，所述电缆调制解调器为第三代电缆调制解调器。