CN111200825B - 一种基于hfc网络的5g网络室内覆盖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于HFC网络的5G网络室内覆盖系统，DOCSIS模块，用于接收调制解调HFC网络中的信号，并传输至路由模块；所述路由模块，用于建立IP协议，上信号连DOCSIS模块，下信号连5G模块；所述5G模块，下信号连接5G移动用户终端，上信号连路由模块,接收用户终端的5G业务请求，将5G路由模块接收的5G业务流传输至5G移动用户终端；在CMTS与DOCSIS模块之间的信道中设置专用信道作为仅传输5G信号的5G虚拟隧道，DOCSIS模块与CMTS之间通过5G虚拟隧道进行5G信号的上下传输；DOCSIS模块对5G模块上传的业务请求配置5G标识，CMTS相应对下发的5G业务流配置5G标识；DOCSIS模块对于上信号设置优先级，CMTS则对于下信号设置优先级，给具有5G标识的上、下信号设置最高优先级。

Description

一种基于HFC网络的5G网络室内覆盖系统
技术领域
本发明涉及广电HFC网络技术领域，具体为一种基于HFC网络的5G网络室内覆盖系统。
背景技术
HFC网络结构，是混合光纤同轴电缆网。HFC网络由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成，从有线电视台出来的节目信号先变成光信号在干线上传输；到用户区域后把光信号转换成电信号，经分配器分配后通过同轴电缆送到用户端。
传统的广电网络结构采用HFC技术向居民住宅和小型商务机构提供融合了数据和视频服务的综合服务。HFC的主要优点是，传输容量大，易实现双向传输，支持现有的、新兴的全部传输技术，具备较强的信号传输能力，因此广电HFC网络结构仍将持续发展为用户提供网络服务。
目前4G网络信号使用的频率均在2.7GMHz以下，因为4G网络在频率均为2.7GMHz以进行网络信号无线传播，其信号特征为具有较强的信号穿墙能力，用户端在室内均容易接收到来自4G基站发射的信号，因此，4G网络不需要在4G基站的基础上再部署密集的微型基站为室内的用户端进行网络信号补点。
而现有的5G基站布点模式中，由于5G的采用的频率为3GMHz至5GMHz之间，其网络信号在远距离传输时损耗大，导致5G信号的穿墙能力变弱,室内用户端很难有效的接收5G基站的网络信号，户外的5G基站信号无法有效的传输至室内用户终端中,导致用户端在室内无法有效连接到5G信号。另外， 5G基站网络部署中采取的多点微基站部署进行补点时，其微基站的互联存在线缆敷设需求，空间狭小的地方不具备施工条件，无法有效的对室内用户端的5G信号全面覆盖。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于HFC网络的5G网络室内覆盖系统，以便可以快速实现广电5G室内网络的覆盖。
本发明所述的一种基于HFC网络的5G网络室内覆盖系统，包括CMTS和机顶盒，机顶盒包括DOCSIS模块、路由模块和5G模块；所述DOCSIS模块，用于接收调制解调HFC网络中的信号，并传输至路由模块；所述路由模块，用于建立IP协议，上信号连DOCSIS模块，下信号连5G模块；所述5G模块，下信号连接5G移动用户终端，上信号连路由模块, 接收用户终端的5G业务请求，将5G路由模块接收的5G业务流传输至5G移动用户终端；在CMTS与DOCSIS模块之间的信道中设置专用信道作为仅传输5G信号的5G虚拟隧道，DOCSIS模块与CMTS之间通过5G虚拟隧道进行5G信号的上下传输；DOCSIS模块对5G模块上传的业务请求配置5G标识，CMTS相应对下发的5G业务流配置5G标识；DOCSIS模块对于上信号设置优先级，CMTS则对于下信号设置优先级，给具有5G标识的上、下信号设置最高优先级。
一种基于HFC网络的5G网络室内覆盖系统，前端HFC网络经机顶盒内的DOCSIS模块接收调制解调HFC网络中的信号，并传输至路由模块；路由模块，用于建立IP协议，上信号连DOCSIS模块，下信号连5G模块； 5G模块，下信号连接5G移动用户终端，上信号连路由模块,接收用户终端的5G业务请求，将5G路由模块接收的5G业务流传输至5G移动用户终端，避免了户外的5G基站信号无法有效的传输至室内用户终端中的情况，同时有利于广电HFC网络快速进行5G室内网络的覆盖，节约了人工成本以及安装成本。
在CMTS与DOCSIS模块之间的信道中设置专用信道作为仅传输5G信号的5G虚拟隧道，DOCSIS模块与CMTS之间通过5G虚拟隧道进行5G信号的上下传输；DOCSIS模块对5G模块上传的业务请求配置5G标识，CMTS相应对下发的5G业务流配置5G标识；DOCSIS模块对于上信号设置优先级，CMTS则对于下信号设置优先级，给具有5G标识的上、下信号设置最高优先级。5G虚拟隧道使用VxLAN协议进行协议封装与解封装，构建虚拟专线隧道，在不改变VxLAN隧道的传输内容的同时，保证业务5G速率与低时延。且标识的5G业务流使用5G虚拟隧道可以保证与传统的HFC网络业务流量进行隔离，提高5G信号的传输速率。
附图说明
图1为本发明原理结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于HFC网络的5G网络室内覆盖系统，包括CMTS和机顶盒，机顶盒包括DOCSIS模块、路由模块和5G模块；所述DOCSIS模块，用于接收调制解调HFC网络中的信号，并传输至路由模块；所述路由模块，用于建立IP协议，上信号连DOCSIS模块，下信号连5G模块；所述5G模块，下信号连接5G移动用户终端，上信号连路由模块, 接收用户终端的5G业务请求，将5G路由模块接收的5G业务流传输至5G移动用户终端；在CMTS与DOCSIS模块之间的信道中设置专用信道作为仅传输5G信号的5G虚拟隧道，DOCSIS模块与CMTS之间通过5G虚拟隧道进行5G信号的上下传输；DOCSIS模块对5G模块上传的业务请求配置5G标识，CMTS相应对下发的5G业务流配置5G标识；DOCSIS模块对于上信号设置优先级，CMTS则对于下信号设置优先级，给具有5G标识的上、下信号设置最高优先级。
前端HFC网络经机顶盒内的DOCSIS模块接收调制解调HFC网络中的信号，并传输至路由模块；路由模块，用于建立IP协议，上信号连DOCSIS模块，下信号连5G模块； 5G模块，下信号连接5G移动用户终端，上信号连路由模块, 接收用户终端的5G业务请求，将5G路由模块接收的5G业务流传输至5G移动用户终端，避免了户外的5G基站信号无法有效的传输至室内用户终端中的情况，同时有利于广电HFC网络快速进行5G室内网络的覆盖，节约了人工成本以及安装成本。
WiFi模块，用于发射wifi信号，与路由模块信号连接, 使得HFC网络5G信号有效的进行无线网络的连接。
5G模块包括5G射频模块和5G天线模块，所述5G射频模块与5G天线模块信号连接,机顶盒的有线信号输入端与HFC网络管理服务器信号连接，机顶盒的有线信号输出端与路由模块信号连接，路由模块与电视用户终端和电脑用户终端信号连接, 使得在保持原来广电HFC网络机顶盒有线信号传输至电视用户终端和电脑用户终端的功能，又可以快速实现广电5G室内网络的覆盖。
在CMTS与DOCSIS模块之间的信道中设置专用信道作为仅传输5G信号的5G虚拟隧道，DOCSIS模块与CMTS之间通过5G虚拟隧道进行5G信号的上下传输；DOCSIS模块对5G模块上传的业务请求配置5G标识，CMTS相应对下发的5G业务流配置5G标识；DOCSIS模块对于上信号设置优先级，CMTS则对于下信号设置优先级，给具有5G标识的上、下信号设置最高优先级。
为了大大的降低业务带宽的时延，我们使用6UGS（非请求的授权服务）参数进行标识定义，该参数为5G业务流量进行了带宽预分配且持续保留业务带宽。能有效的降低DOCSIS模块与端HFC网络服务器的信息交互与请求等待时间。
为了保证5G业务的响应，我们给具有5G标识的上、下信号设置最高优先级，该标识参数是用来设定classifier（流量分类器）的优先级别的,简单的说就是当一个packet（数据包）同时能够满足两个classifier（流量分类器）的条件时，这个时候cmts（电缆调制解调器终端系统）就应该选别优先级别最高的classifier（流量分类器）去发送该流量，通过以上两种方式的结合，能将DOCSIS模块与HFC网络服务器的时延降低至1ms以内，完美结合5G业务。
而且，DOCSIS模块通过DTP规范协议与CMTS进行时钟同步，解决5G的时间同步问题。
DTP（电缆数据服务接口协议）规范进行时钟同步，将域内的所有需要授时的设备中的DOCSIS模块与电缆调制解调器终端系统都与该时钟保持同步，一个域包括一个或多个DTP（电缆数据服务接口协议）设备，设备按DTP（电缆数据服务接口协议）规范协议互相通信。实现多台设备直接相连时,时钟同步精度可稳定在±100ns以内，从而解决5G的时间同步问题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于HFC网络的5G网络室内覆盖系统，包括CMTS和机顶盒，其特征在于，机顶盒包括DOCSIS模块、路由模块和5G模块；所述DOCSIS模块，用于接收调制解调HFC网络中的信号，并传输至路由模块；所述路由模块，用于建立IP协议，上信号连DOCSIS模块，下信号连5G模块；所述5G模块，下信号连接5G移动用户终端，上信号连路由模块 , 接收用户终端的5G业务请求，将5G路由模块接收的5G业务流传输至5G移动用户终端；在CMTS与DOCSIS模块之间 的信道中设置专用信道作为仅传输5G信号的5G虚拟隧道，DOCSIS模块与CMTS之间通过5G虚拟隧道进行5G信号的上下传输；DOCSIS模块对5G模块上传的业务请求配置5G标识，CMTS相 应对下发的5G业务流配置5G标识；DOCSIS模块对于上信号设置优先级，CMTS则对于下信号设置优先级，给具有5G标识的上、下信号设置最高优先级。
2.根据权利要求1所述一种基于HFC网络的5G网络室内覆盖系统，其特征在于，还包括在机顶盒内的WiFi模块，用于发射wifi信号，与路由模块信号连接。
3.根据权利要求1所述一种基于HFC网络的5G网络室内覆盖系统，其特征在于，机顶盒的有线信号输入端与HFC网络管理服务器信号连接。
4.根据权利要求1所述一种基于HFC网络的5G网络室内覆盖系统，其特征在于，所述路由模块还与电视用户终端和电脑用户终端信号连接。
5.根据权利要求1所述一种基于HFC网络的5G网络室内覆盖系统，其特征在于，所述5G模块包括5G射频模块和5G天线模块，所述5G射频模块与5G天线模块信号连接。
6.根据权利要求1所述一种基于HFC网络的5G网络室内覆盖系统，其特征在于，5G虚拟隧道为在CMTS上线配置6UGS文件中，增加服务质量保证级别为最高级。
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