CN1319308A - 用于数据通信的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开了用于数据通信的方法和设备,其中有线电视网被使用来以相对较低花费提供数据网接入,特别是为家庭使用。对于室内网络,按照以太网协议的基带数据信号通过使用滤波器与有线电视信号相组合,以及被分布到一个或多个平台。优选地,使用无源滤波器。外出的数据沿着同一条路径向相反的方向发送。基带数据信号也可以包括电话信号,后者与没有调制的数据信号相组合。对于外部通信,可以构建单独的数据网,可以使用传统的有线电视调制解调器解决方案,或者以创造性方式通过使用滤波器把基带数据信号与有线电视网相组合。

Description

用于数据通信的方法和设备
                      技术领域
本发明涉及信号传输，具体地涉及，对包含同一条线路上的、按照两种或多种不同协议的子信号的组合信号的传输。
                    相关技术描述
对于新的电话运营者而言，主要障碍是提供到用户的最后一英里线路。新辅设电缆是昂贵的，所以正在探索到用户的专用电话线的全程替代物。
由于花费的原因，新的电缆通常只在另一条电缆(例如，共用天线电视(CATV-为了简明起见常常被称为有线电视))被安装时才被安装。
CATV调制解调器现在正在世界范围内被引入来提供互联网接入。用于提供电话应用的一个可能性是把互联网协议(IP)电话盒附着到CATV调制解调器上。把IP电话盒集成到CATV调制解调器的解决方案正在被开发。WO98/57456A1描述了把以太网信号与电话信号调制到同一条电缆的解决方案。
到单个用户的无线接入也是一种可能性，目前正在进行商业探索。
上述的所有的解决方案都是相对昂贵的。在老的建筑物中铺设新的电缆常常花费相当大。对于其它的替换物(调制到同一条电缆、CATV调制解调器、和无线接入)，用户必须得到实施新功能的新装置。这个盒子需要维护，这增加了花费。而且，该装置需要电源，所以在电源故障时不能工作。
来自家庭的对互联网连接的需求在不断增长，这种连接使得人们能够在家中工作和用于私人使用。通常的解决办法是使用调制解调器和普通的电话线。这个解决办法有两个严重的缺点：电话线在整个连接期间都被占用以及带宽非常低。
使用有线电视(CATV)网络从建筑物连接到外部数据网，在本领域上是已知的。TV信号和例如按照以太网协议的数据可以共用一个传输媒体，因为TV信号和数据信号以不同的频率被发送，所以，它们可以很容易地被分离开。每个用户然后有一个CATV调制解调器，它提取数据信号和把数据信号转发给用户的计算机。
CATV调制解调器相对较昂贵。另外，用户实际上与住宅中所有其它用户共享室内网络的带宽，因为所有的数据都被传送到每个用户，对相关数据的选择是在每个用户的CATV调制解调器或计算机中进行的。
本领域已知的、另一个解决办法是为数据通信构建单独的新网络，而不使用CATV网络的任何部分。对于办公室环境，这是标准的解决办法。但对于居民接入，布线花费可能过高。
在加拿大专利1252169中，描述了组合CATV信号与未调制的数据信号的系统。该系统主要被设计为在医院使用，它被设计成提供相对低的数据带宽，足够用于发送有关菜单的信息和来自气温控制和其它传感器的信息。它不能被使用于按照今天所使用的局域网标准(诸如以太网)的数据通信，因为当数据信号被分接时，它不能正确地满足阻抗需求。另外，看来在加拿大的系统中沿着传输路径似乎需要放大器。
                      发明目的
本发明的一个目的是提供一种不太昂贵的、到数据网(特别是互联网)的连接的方法和设备。本发明的另一个目的是以减小的花费提供有线的用户电话和数据连接。
                      发明概要
本目的可由本发明通过一种信号传输装置来解决，该装置包括：组合信号端，用来接收进入的组合信号和发送外出的组合信号，所述信号包括电话子信号和以太网子信号，电话子信号端用来发送从组合信号得出的进入的电话子信号和接收外出的电话子信号，以及以太网子信号端用来发送从组合信号得出的进入的以太网子信号和接收外出的以太网子信号，所述信号传输装置的特征在于它包括：
滤波器装置，用于把分别在电话子信号端和以太网子信号端上的外出的子信号组合成外出的组合信号，以便从组合信号端进行发送，以及用于把在组合信号端接收的进入的组合信号分离成进入的电话子信号和进入的以太网子信号，以便分别从电话子信号端和以太网子信号端进行发送。
本目的也通过通信网中的、组合以太网信号和电话信号的方法来达到，包括以下步骤：
接收外出的电话子信号，
接收外出的以太网子信号，
通过使用至少一个滤波器来组合接收的外出电话子信号和接收的外出以太网子信号得出组合的外出信号和发送所组合的外出信号，
接收包括电话子信号和以太网子信号的组合的进入信号，
通过使用至少一个滤波器把接收的组合进入信号分离成进入的电话子信号和进入的以太网子信号，以及
通过第一子信号端发送进入的电话信号给用户和通过第二子信号端发送进入的以太网子信号给用户。
这使得能够把以太网信号和电话信号组合在一条电缆上，因此使得网络资源的使用最佳化。简单滤波器的使用，特别是无源滤波器的使用使得设备便宜和坚实耐用。另外，不需要电源，这使得按照本发明的装置甚至更可靠。
按照一个优选实施例，所述滤波器装置包括至少一个无源滤波器。
优选地，所述装置包括高通滤波器，用来接收进入的组合信号和发送进入的以太网子信号到以太网子信号端，以及包括低通滤波器，用来接收进入的组合信号和发送进入的电话子信号到电话子信号端。
为了平衡在各端之间的阻抗的差值，信号传输装置优选地还包括一个在以太网子信号端上或在电话子信号端上的对称-非对称转换器。
按照本发明的解决方案也不需要在计算机或电话中有任何附加软件或硬件。
今天使用的以太网标准实际上只使用高于100kHz的频率。
普通的电话信号使用从0-4kHz的频率范围。ISDN电话信号使用0-80kHz的频率范围。因此，无论普通电话信号或者ISDN信号都可与以太网信号组合，而不需要诸如调制器那样的有源部件。
本发明涉及数据网接入，具体地涉及以相对低的花费提供到数据网的接入，特别是在家庭中。
上述的目的也按照本发明通过使用CATV网分布数据的方法来达到，该方法包括以下步骤：
-通过使用滤波器来组合基带数据信号和CATV信号，
-通过使用基本上相同类型的滤波器分离基带数据信号和CATV信号。
本目的也按照本发明通过一种用于组合和/或分离CATV信号与数据信号的装置来达到，所述装置包括：用来接收CATV信号的第一输入端，用来接收和发送数据信号的第二输入/输出端，和用来接收和发送组合的CATV与数据信号的第三输入/输出端，在第一输入/输出端上的高通滤波器，在第二输入/输出端上的低通滤波器，以及组合单元，它被连接到高通滤波器、低通滤波器和第三输入/输出端。
按照优选实施例，所使用的滤波器是无源滤波器。
因为使用了基带数据信号，所以本解决方案使得能够使用便宜的无源元件来分离/组合信号。
在优选实施例中基带数据信号是按照以太网协议的信号。
按照本发明的解决方案因此允许使用标准协议和标准设备。
本方法的重要应用是用于分布数据到至少一个计算机和/或分布来自至少一个计算机的数据，在这种情况下，它涉及以下步骤，在去往计算机的方向上：
-组合基带数据信号与CATV信号得出组合的信号；
-通过使用CATV电缆发送组合的信号到至少一个平台；
-把组合的信号分离成基带数据信号和TV信号；
-发送数据信号到计算机和发送TV信号到电视机；
以及在来自计算机的方向上：
-沿着与组合信号相同的路径、但以相反的方向发送来自计算机的数据。
在这种情况下，该设备包括：
-用于接收进入的CATV信号的装置；
-用于接收数据信号的装置；
-用于组合进入的数据信号与进入的CATV信号得出组合信号的装置；
-用于发送所述组合信号到至少一个用户的装置；
-用于把组合信号分离成数据信号和CATV信号的装置；
-用于接收来自至少一个计算机的外出的基带数据信号和发送所述外出的基带数据信号的装置。
这样，数据可以通过使用现有的资源(也就是，早已存在的电缆)来分布，这意味着网络可以以便宜的方式来实施。按照本发明的方法和设备也使得将新的用户加到数据网是相当便宜的。
例如，在星形网络中，以太网集线器可被使用来发送所有的数据到所有的平台，以及对于打算给特定计算机的数据的选择在该计算机中实行。
替换地，交换机可被使用来分布数据，在这种情况下，只有打算给被连接在同一个链中的一个或一些计算机的数据才被发送给每个计算机。
这样，用户不必共享同一个带宽，这意味着每个用户可有效地使用数据通信可得的整个带宽。
在优选实施例中，进入的数据信号与TV信号共享进入的电缆，以及在信号组合以前，数据信号和TV信号在CATV调制解调器中被解调。
应当指出，数据信号传输是双向的。
该设备也可包括阻抗变换单元或对称-非对称转换器，被连接在第二输入/输出端和低通滤波器之间。
在优选实施例中，对于10Mbit/s以太网滤波器的截止频率基本上是在20和30MHz之间。对于100Mbit/s以太网，适当的截止频率是50-60MHz。
对于CATV信号传输，第一输入端的阻抗是75Ω左右，以及第二输入/输出端的阻抗是50Ω左右。
                      附图简述
下面将参照附图更详细地描述本发明，其中：
图1A和1B显示CATV网的两个基本配置；
图2是本发明的第一优选实施例的示意图；
图3是本发明的第二优选实施例的示意图；
图4是本发明的第三优选实施例的示意图；
图5显示按照是本发明的一个实施例的分离/组合装置；
图6A和6B显示对于其中有一个以上的电视输出口的平台的技术
实施方案；
图7是第四优选实施例的示意图；
图8显示在第四优选实施例中使用的接收装置；
图9显示用于组合以太网信号和电话信号的装置；
图10显示用于把组合的以太网和电话信号与CATV信号进行组合的装置。
                  实施例详细说明
图1A显示传统的星形连接的CATV网络。CATV放大器1接收TV信号，后者典型地从放大器1被分布到室内所有的平台。到室内的每个电视机3或者每个平台，都有单独的电缆。
图1B显示传统的级联的CATV网络。和前面一样，CATV放大器11接收TV信号，后者典型地从放大器11被分布到室内所有的平台。几个电视机13通过同一条电缆被连接到放大器11。对于每个电视机13，都有一个接收单元15来分离来自放大器的功率，这样每个平台都能得到它的那部分。
当然，图1A和1B所示的两种配置的组合也是可能的。
图2显示基于如图1A所示的星形配置网络的、本发明的基本实施例。和前面一样，CATV放大器101被使用来接收TV信号。TV信号从放大器101通过用于每个平台的单独的电缆被分布到多个包括电视机103和个人计算机104的平台。TV信号也可被分布到其中只有一个或多个电视机105的平台。
在本实施例中，外部数据网107被使用于室外的数据通信。来自数据网107的进入的数据在分布装置108中通过室内CATV网分布到每个平台。分布装置108可以是集线器或交换机，它把给每个用户的进入的数据分布到单独的连接中。集线器仅仅把信号分成多个相同的信号，这样同一个数据信号被分布给所有的用户。如果使用交换机，则每个用户的数据信号只被发送给这个用户。这样，每个用户可以使用传输电缆的全部带宽用于他自己的数据。
为了使得能够通过CATV网分布数据信号，分离/组合装置109被加到每条连接放大器101到电视机103的电缆上。其它平台105不必接入到数据网107，以及它们以传统的方式被直接连接到放大器101。分离/组合装置109接收来自数据网107的数据信号和来自接收单元101的TV信号，把它们组合成一个信号以及输出包括该数据信号和TV信号的信号。在相反方向上，分离/组合装置接收包括数据信号的信号。下面将结合图5更详细地讨论分离/组合装置。
在每个平台上，提供相同的分离/组合装置111。分离/组合装置109、111执行相同的功能，但它们的设计可能不同。例如，把被直接连接到放大器101和数据网107的几个分离/组合装置109包括在一个单元中可行的。在用户端处的分离/组合装置111可被合并在现有的装置中，诸如天线输出口。所以每个计算机接收所有的数据。按照例如以太网协议，每个计算机适合于从数据流提取它想要的信息。
在分布装置108以前的、进到建筑物中的外部数据连接可被省略，以及如果该连接存在的话，它可以以任何在本领域中已知的方式来提供。
在图2上，显示了单独的数据网，也就是，数据通过单独的电缆107进入到建筑物。
如果没有外部数据连接，则CATV网可被使用于建筑物内的内部通信。
图3显示通过使用CATV调制解调器实施外部数据通信的第二种方法。数据信号和TV信号由双向放大器201以本领域中熟知的方式在同一个连接上接收。只有TV信号从放大器201通过用于每个平台的单独的电缆被分布到多个包括电视机203和个人计算机204的平台(为了简明起见，只显示一个平台)。
CATV调制解调器207也接收来自CATV放大器的输出信号。其它配置当然也是可能的。CATV调制解调器207从组合信号中提取数据信号，以及把这个信号转发到分布装置208。分布装置208可以是集线器或交换机，它把给每个用户的进入的数据分布到单独的连接中。在这些连接的每个连接上的数据然后被分布到适当的平台。为了达到这一点，像图2所示的同样的分离/组合装置209被使用来组合在每条将放大器201连接到电视机203的电缆上的信号与来自分布装置208的适当的数据信号。在每个公寓中，提供相同的分离/组合装置211用来分离开接收的数据信号和TV信号。
在相反方向上，数据信号从个人计算机204中发出，它经过分离/组合装置211和209到分布装置208。由此处信号可返回经过CATV调制解调器207，在调制以后(典型地在5和25MHz之间)，在相反方向上，数据通过放大器201被发送到外部网络。
实施外部数据连接的第三种方法是通过使用按照本发明的无源元件来组合数据和CATV信号。在本例中，分离/组合装置109、111可被使用来组合信号。
图4显示能够做到这一点的一个配置。在图的左面显示了外部连接的一部分。加到分离/组合装置221的进入的信号被假定为包括被无源元件组合在一起的基带数据信号和CATV信号，像下面结合图5更详细地讨论的那种。在沿着路径的某个最大距离上，需要转发器，它最好包含两个信号的分离。每个转发器用以下的方式来实施：进入的信号在分离/组合装置221中被分离成CATV信号和基带数据信号。CATV信号被馈送到CATV放大器223，而数据信号被馈送到分布装置225，后者多半是转发器，但也可以是交换机和集线器。来自CATV放大器223和分布装置225的输出信号在分离/组合装置225中再次地被组合。
在信号被馈送到CATV放大器231以前，它在分离/组合装置229中被分离成CATV信号和数据信号。CATV信号被馈送到CATV放大器以及数据信号被馈送到分布装置233，后者优选地是交换机。对于每个平台，来自交换机的输出信号与CATV信号在分离/组合装置234中再次被组合，以及所组合的信号被传送到每个平台，在其中分离/组合装置235分离信号，并把TV信号馈送到电视机236和把数据信号馈送到计算机237。
图5显示分离/组合装置109、111、209、211的优选实施例。分离/组合装置具有用于接收TV信号的第一端251，用于接收和发送数据信号的第二端253，和用于接收和发送组合信号的第三端255。数据信号是从分布装置108、208，或从用户计算机被接收的。TV信号是从CATV放大器101、201被接收的。组合信号是在室内CATV网上发送的。
有线电视频道通常在高于47MHz的频率上被发送。数据信号通常通过使用低于30MHz的频率被发送。所以，在第一端251处，设置一个高通滤波器257来滤除数据信号并通过TV信号。在第二端253处，设置一个低通滤波器259来滤除电视信号并通过数据信号。滤波器257、259被连接到分离/组合单元261，在其中把两个信号进行组合。
在三个连接上的阻抗通常是不同的。在第一端251和第三端255，阻抗通常是75Ω。在第二端阻抗通常是50Ω。为了解决这个问题，可以使用阻抗变换器263。然而，这是可任选的，因为阻抗差值通常不会引起大的问题。
在分离/组合装置111、211中，第一端251在用户端被连接到用户的电视机。第二端253被连接到用户的计算机，以及第三端255被连接到另一个端的分离/组合装置109、209的相应的第三端255。这些分离/组合装置109、209的第一端251被连接到CATV放大器101、201。第二端253被连接到分布装置108、208。
图6A和6B显示用于其中有一个以上的电视输出口的平台的技术实施方案。在图6A上，假定电视输出口是在数据输出口后面，正如从CATV源信号看到的。分离装置301接收组合的数据与电视信号，它在分离装置中被分支到一个载送数据信号到计算机303的连接，以及电视信号(它可以在一个或多个分支单元304被分支)被分支到一个或多个电视机305。在图6B上，假定电视输出口是在数据输出口的前面。第一分离/组合装置311接收组合的数据与电视信号，以及把信号分离成数据信号直接馈送到第二分离/组合装置312，但该信号也在分支单元314中被分支到一个或多个电视机313。
至今为止讨论集中在10BASE-2以太网协议上。如果使用另一个以太网协议，例如10BASE-T，则替代阻抗变换器263，必须将适配器和对称-非对称转换器包括在分离/组合装置中。
图7显示本发明的优选实施例，它被应用到像图1B所示的那样的级联的耦合网络，用于传送数据到屋内。正如前面一样，CATV放大器401被使用接收TV信号。TV信号从放大器401被分布到多个平台，每个平台都具有电视机403和个人计算机404。
正如图2所示的实施例，单独的数据网络407被使用于室外的数据通信。来自数据网407的进入的数据在分布装置408中通过室内的CATV网被分布到每个平台。分布装置408可以是集线器，只把同一个信号分布到多个输出端，或者它可以是交换机，交换进入的数据，以使得只有打算给被连接到特定级联的用户的数据在这个级联上被发送。在图7上，显示了两个级联。可以只使用一个级联，或可以使用任意数目的级联。
为了使得能够通过CATV网分布数据信号，分离/组合装置409被加到每条连接放大器401到电视机403的电缆上。通常有几个分离/组合装置409，每个被分开地连接到CATV放大器和分布装置409。接收单元410在每个平台上被使用来接收组合信号，把它分离成数据信号和TV信号，把信号分别分布到电视机和计算机，把信号再组合在一起，并把它传送到下一个平台。因为级联结构，实际上，包括数据和电视信号的同一个信号被分布到所有的平台。如果在一个或多个平台上不想进行数据通信，则接收单元410可被如下的简化。
在每个平台上的接收单元410接收包括来自数据网407的数据信号和来自接收单元401的TV信号的组合信号，把它们组合成一个信号以及输出包括数据信号和TV信号的信号。在相反方向上，分离/组合装置接收包括数据信号和TV信号的信号，以及把它们分离成两个单独的信号。分离/组合装置是与结合图5讨论的分离/组合装置相同的。
至于星形配置，数据连接407可被省略，或可以以本领域中已知的任何方式被提供。数据连接的几个不同的实施例已结合图2、3、4A和4B被讨论。
在图8上显示的接收单元410中，提供了像图5所示的那样的两个分离/组合装置411a、411b。在接收方向上，分离/组合装置之一411a把接收的信号分离成数据信号和电视信号。电视信号通过电缆412被发送到另一个分离/组合装置411b，在所述电缆412上的分支单元413把信号分支到电视机。数据信号通过数据电缆414被发送到收发信机415，以及再从收发信机发送到另一个分离/组合装置411b。收发信机具有高的输入阻抗以及不装载电缆。所以，为了正确地工作，必须把它放置在离电缆仅仅几厘米的地方。收发信机是有源部件，以及需要外部电源，它通常通过使用AUI接口从计算机得到该电源。从收发信机415，数据连接也被分支转移到计算机中的AUI以太网卡(未示出)。
在级联中请求数据通信的最后的平台上，也就是在电缆的末端，不需要第二分离/组合装置。作为替代需要一个终结装置用来终结数据信号。对于在请求数据通信的最后平台后面的平台，可以使用普通的级联TV网，因为在请求数据通信的最后平台中数据信号不需要重新组合。
如果在一个或多个平台中不想进行数据通信，则对于在放大器401和想要能够接收数据的平台之间的所有平台，仍旧需要分离/组合装置411a、411b。所以，可以安装像图8所示的410那样的、但不带收发信机415的接收单元。这样，如果数据通信应当在后一级能进行，则必须安装收发信机。替换地，可以安装完全的接收单元410，以及来自收发信机的数据输出口被封阻。使得数据输出口能够远端激活和禁止的解决办法当然是方便的。这可以通过使用以太网控制分组来完成，在这种情况下，在平台中将需要附加的硬件来监视控制分组。
在另一个实施例中，图8的收发信机415可以用转发器或小的集线器或交换机来代替。使得10BASE-2和10BASE-T能够工作的集线器在本领域中是熟知的。这样的集线器的10BASE-T端可被连接到外部计算机，而10BASE-2端可被连接到内部的同轴电缆414。由于10BASE-T比10BASE-2更通用，故这种解决办法可能是更有利的。分布单元(转发器或集线器或交换机)需要电源，但即使一个分布单元失去电源，系统将仍旧为其它平台工作。如果使用收发信机，这也是正确的，正如上面描述的。
由于实际原因，分布单元(即平台上的集线器或交换机)应当从CATV电缆得到它们的电源。为了达到这一点，直流或低频交流可以和数据与TV信号一起被馈送到该分布单元。然后可以使用三向滤波器来分离数据信号、TV信号和电源。也可以使用类似的三向滤波器来再组合信号，用于从CATV电缆输出。
不用收发信机，在系统中可以使用10BASE-T集线器或交换机。因此来自紧接CATV放大器的以太网集线器或交换机的输出口必须装配有对称非对称转换器，以便从双绞线对电缆转换到同轴电缆。在这种情况下，对于每个平台中的每个集线器，也必须使用对称非对称转换器。这种配置对电源故障要灵敏得多，其中如果一个集线器停止工作，则它将使网络的其余部分断开。所以，集线器的电源应当来自CATV电缆。对于可被级联连接的集线器的数目也有限制。如果使用交换机，则没有这样的限制。
当然，由于按照以太网协议，计算机能够选择哪些信元可接收和哪些信元要被丢弃，所以在每个平台上也可以包括一个以上的计算机输出口，或者是在相同的分离/组合装置之间，或者通过使用一对以上的分离/组合装置。
如果使用组合的以太网和电话信号代替纯以太网信号的话，分离/组合装置可被使用得到甚至更多的好处。图9上显示了用于组合以太网信号和电话信号的设备。
图9显示了包括到用户的连接的最后部分(即，被专用于一个特定的用户的电缆)的一部分电信网。
在用户台址501处，有按照本发明的第一滤波器装置503，用来在组合信号端505处接收来自网络的组合信号，所述组合信号包括电话子信号和以太网子信号。滤波器装置503包括低通滤波器507，和高通滤波器8。低通滤波器507从组合信号端505接收组合信号，以及滤除电话子信号，后者被传送到第一子信号端509。高通滤波器8从组合信号端接收组合信号，以及滤除以太网子信号，后者被从高通滤波器装置发送到第二子信号端511。分别通过第一和第二子信号端509和511，滤波器装置503也被用来从用户分别接收电话信号和以太网信号。从用户处接收的子信号在滤波器装置503中被组合成组合信号，后者通过滤波器装置503的组合信号端505发送到网络。
在网络中，典型地被连接到以太网交换机的有第二滤波器装置513，就像在用户台址处的滤波器装置503一样。滤波器装置513包括组合信号端515，用于接收来自用户501的组合信号和把组合信号分成子信号，和用于发送组合信号到用户501。滤波器装置513也包括用于接收来自电话网的电话子信号的第三子信号端519，以及用于接收来自网络的以太网信号的第四子信号端521。子信号端519、521也被使用来把从用户接收的组合信号中得出的各自的子信号发送到适当的网络。应当指出，滤波器装置503和513只是在网络的不同的位置中执行相同的功能，所以它们可以是相同的。
电话子信号可以是任何公共交换电话网(PSTN)标准，诸如POTS，它使用高到4kHz的频率，或ISDN，它使用高到80kHz的频率，或者是实际上在0-100kHz频率范围内的任何其它类型的信号。POTS信号具有约4kHz的最大频率，以及ISDN信号具有约80kHz的最大频率。滤波器装置507、517应当在电话信号的最大频率与以太网信号的实际最小频率(即，100kHz)之间分离出信号。
以太网子信号可以是不使用较低频率的、任何类型的以太网信号，诸如10Mb/s以太网(例如10BASE-T,10BASE-2或10BASE-5),或100Mb/s以太网(例如100BASE-TX)。
在电话子信号端509、519处接收的电话信号在双绞线对电缆上被接收。在以太网子信号端511、521处接收的数据信号在两个(或四个)双绞线对或同轴电缆上被接收，这取决于所使用的标准。在两个装置503、513之间的连接可以是同轴电缆或双绞线对。为了平衡端之间的阻抗，在电话子信号端509、519，在以太网子信号端511、521，或同时在二者上，可能必须使用在本领域中熟知的对称非对称转换器。
如果在两个装置503、513之间的电缆是同轴电缆，则电话信号需要用被连接到电话子信号端509、519的对称非对称转换器重新平衡。对于10BASE-2和10BASE-5以太网，不需要将对称非对称转换器用于以太网子信号端511、521。对于10BASE-T和10BASE-TX，对称非对称转换器也必须装配到以太网子信号端511、521。用于以太网子信号端511、521的对称非对称转换器既平衡阻抗，也把业务的2个双绞线对变换成一对，它可以是同轴电缆。
如果在装置503、513之间的电缆是CAT5双绞线对电缆，则在电话子信号端509、519处不需要使用对称非对称转换器。对于使用同轴电缆的10BASE-2和10BASE-5，以太网子信号首先通过使用被连接到以太网子信号端511、521的对称非对称转换器重新平衡。对于使用CAT5电缆中的两对线的10BASE-T和10BASE-TX，只有一对线被滤波，以及与电话信号相组合。
典型地，所显示的连接组合从以太网接收的信号与在第二滤波器装置513中的电话信号，以及发送组合信号到用户的台址，在其中信号在第一滤波器装置503中被分离。然而，有可能由两个滤波器装置503、513服务于用户，或由两个滤波器装置503、513服务于网络。
图10显示本发明的特定的有利的应用，其中如图9所示的滤波器装置603在用户台址被提供，以及如图9所示的另一个滤波器装置613在网络被提供，优选地，该装置靠近以太网交换机。在这个应用中，从各个滤波器装置603、613输出的组合的以太网和电话信号进而又分别与在CATV/以太网滤波器装置605、615中的另一个信号(诸如，CATV信号)相组合。CATV/以太网滤波器装置类似于图1-8所示的分离/组合装置。像滤波器装置603、613一样，滤波器装置605、615是双向的，即在一个方向，它们接收组合的以太网与电话信号和CATV信号，以及发送组合的以太网与电话和CATV信号，以及在另一个方向，它接收组合的以太网与电话和CATV信号，以及把信号分离成组合的以太网和电话信号以及CATV信号。
在CATV-以太网滤波器装置605、615中进行的组合也可以借助于上述的无源滤波器来进行。在这个应用中进行的三个信号的组合当然特别有利，因为它使得能够甚至更佳地使用电缆资源。
当然，滤波器装置603、605和613、615可以分别实施在一个单元中，虽然在图2上为了清楚起见，它们被显示为两个单独的单元。

Claims (32)

1．一种信号传输装置(3,13；103,113)，包括：
组合信号端(5,15)，用来接收进入的组合信号和发送外出的组合信号，所述信号包括电话子信号和以太网子信号；
电话子信号端(9,19)，用来发送从组合信号得出的进入的电话子信号和接收外出的电话子信号；
以太网子信号端(11,21)，用来发送从组合信号得出的进入的以太网子信号和接收外出的以太网子信号；
其特征在于，它包括：
滤波器装置(7,8,17,18)，用于把分别在电话子信号端(9,19)和以太网子信号端(11,21)上的外出的子信号组合成外出的组合信号，以便从组合信号端(5,15)进行发送，以及用于把在组合信号端(5,15)接收的进入的组合信号分离成进入的电话子信号和进入的以太网子信号，以便分别从电话子信号端(9,19)和以太网子信号端(11,21)进行发送。
2．按照权利要求1的信号传输装置，其特征在于，其中所述滤波器装置(7,8,17,18)包括至少一个无源滤波器(8,7,18,17)。
3．按照权利要求1或2的信号传输装置，其特征在于，其中所述装置包括高通滤波器(8,18)，用来接收进入的组合信号和发送进入的以太网子信号到以太网子信号端。
4．按照权利要求1、2或3的信号传输装置，其特征在于，其中所述装置包括低通滤波器(7,17)，用来接收进入的组合信号和发送进入的电话子信号到电话子信号端。
5．按照前述权利要求的任一项的信号传输装置(3,13；103,113)，其特征在于，还包括在以太网子信号端(11,21)上的对称非对称转换器。
6．按照前述权利要求的任一项的信号传输装置(3,13；103,113)，其特征在于，还包括在电话子信号端上的对称非对称转换器。
7．在通信网中用于组合以太网信号和电话信号的方法，包括以下步骤：
接收外出的电话子信号，
接收外出的以太网子信号，
通过使用至少一个滤波器来组合接收的外出电话子信号和接收的外出以太网子信号得出组合的外出信号和发送所组合的外出信号，
接收包括电话子信号和以太网子信号的组合的进入信号，
通过使用至少一个滤波器把接收的组合进入信号分离成进入的电话子信号和进入的以太网子信号，以及
通过第一子信号端发送进入的电话信号给用户和通过第二子信号端发送进入的以太网子信号给用户。
8．按照权利要求7的方法，其特征在于，其中所述至少一个滤波器是无源滤波器。
9．按照权利要求7或8的方法，其特征在于，还包括在组合子信号以前通过对称非对称转换器平衡外出的电话子信号。
10．按照权利要求7、8或9的方法，其特征在于，还包括在分离组合的进入信号以后通过对称非对称转换器平衡进入的电话子信号。
11．按照权利要求7-10的任一项的方法，其特征在于，还包括在组合子信号以前通过对称非对称转换器平衡外出的以太网子信号。
12．按照权利要求7-11的任一项的方法，其特征在于，还包括在分离组合的进入信号以后通过对称非对称转换器平衡进入的以太网子信号。
13．使用CATV网分布数据的方法，其特征在于，
-通过使用滤波器来组合基带数据信号和CATV信号，
-通过使用基本上相同类型的滤波器分离基带数据信号和CATV信号。
14．按照权利要求13的方法，其特征在于，其中滤波器是无源滤波器。
15．按照权利要求11或13的方法，其特征在于，基带数据信号是按照以太网协议的信号。
16．用于分布数据到至少一个计算机和/或分布来自至少一个计算机的数据的方法，其特征在于以下步骤：
在去往计算机的方向上：
-组合基带数据信号与CATV信号得出组合的信号；
-通过使用CATV电缆发送组合的信号到至少一个第一平台；
-把组合的信号分离成基带数据信号和TV信号；
-在所述至少第一平台中分布数据信号到计算机和分布TV信号到电视机；以及
在来自计算机的方向上：
-沿着与组合信号相同的路径、但以相反的方向发送来自计算机的数据。
17．按照权利要求16的方法，其特征在于，其中数据信号与CATV信号在分布到所述计算机和电视机以后被再次地组合，以便分布到以级联的配置与所述至少第一平台连接的至少一个随后的平台。
18．按照权利要求16或17的方法，其特征在于，其中所有的数据被发送到所有的平台，以及对打算用于特定计算机的数据的选择是在该计算机上进行的。
19．按照权利要求16或17的方法，其特征在于，其中数据在信号组合以前被切换，以使得只有打算用于以相同的级联进行连接的一个或一些计算机的数据被发送到每个计算机。
20．按照权利要求16、17、18或19的方法，其特征在于，其中进入的数据信号是基带数据信号，它通过滤波器与CATV信号相组合以及从CATV电缆进入。
21．按照权利要求16-20的任一项的方法，其特征在于，其中进入的数据信号与TV信号共享进入的电缆，以及数据信号和TV信号在信号组合以前，在CATV调制解调器中被解调。
22．按照权利要求16-21的任一项的方法，其特征在于，其中至少数据信号传输是双向的。
23．按照权利要求16-22的任一项的方法，其特征在于，其中基带数据信号是由以太网子信号和电话子信号组合的。
24．用于组合和/或分离CATV信号和数据信号的装置，其特征在于，所述装置包括：用来接收CATV信号的第一端(251)，用来接收和发送数据信号的第二输入/输出端(253)，和用来接收和发送组合的CATV与数据信号的第三输入/输出端(255)，在第一输入/输出端(251)上的高通滤波器(257)，在第二输入/输出端(253)上的低通滤波器(259)，以及组合单元(261)，它被连接到高通滤波器(257)、低通滤波器(259)和第三输入/输出端(255)。
25．按照权利要求24的装置，其特征在于，还包括被连接在第二输入/输出端和低通滤波器之间的阻抗变换单元。
26．按照权利要求24的装置，其特征在于，还包括被连接在第二输入/输出端和低通滤波器之间的对称非对称转换器(263)。
27．按照权利要求24-26的任一项的装置，其特征在于，其中滤波器(257,259)的截止频率大约在30和40MHz之间。
28．按照权利要求24-27的任一项的装置，其特征在于，其中第一输入/输出端(251)的阻抗是75Ω左右，以及第二输入/输出端(253)的阻抗是50Ω左右。
29．按照权利要求24-28的任一项的装置，其特征在于，适用于双向业务。
30．按照权利要求24-29的任一项的装置，其特征在于，还包括滤波器装置，用于组合接收的基带数据子信号和接收的电话子信号，以便得到接收的基带数据信号，以及用于把发送的基带数据信号分离成基带数据子信号和电话子信号。
31．用于接收CATV信号和数据信号的设备，其特征在于，所述设备包括：
-用于接收进入的CATV信号的装置(101；201；231；401)；
-用于接收进入的基带数据信号的装置(108；408)；
-用于组合进入的基带数据信号与进入的CATV信号以得出组合信号的装置(109；209；234；409)；
-用于发送所述组合信号到至少一个用户的装置；
-用于把组合的信号分离成数据信号和CATV信号的装置(111；211；235；411)；
-用于接收来自至少一个计算机的外出的基带数据信号和发送所述外出的基带数据信号的装置。
32．按照权利要求31的设备，其特征在于，其中用于组合进入的数据信号和进入的CATV信号以得到组合信号的所述装置(109；209；234；409)，以及用于把组合的信号分离成数据信号和CATV信号的装置(111；211；235；411)是按照权利要求24-30的任一项的组合/分离装置。
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