CN201467260U - 具有网关功能的机顶盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有网关功能的机顶盒，它包括机顶盒中央处理单元、电视信号解码单元以及输出端口，所述机顶盒中央处理单元的输入端通过电视信号解码单元与有线电视网相连并将接收到的有线电视信号处理后通过输出端口输出，所述机顶盒还包括通讯单元和机顶盒数据通讯单元，通过机顶盒中央处理单元控制并进行通讯单元与机顶盒数据通讯单元之间的数据信号传输，所述通讯单元与通信网相连并进行数据信号传输，所述机顶盒数据通讯单元通过外接设备数据通讯单元与外接设备以有线或无线通讯方式相连并进行数据信号传输。本实用新型是一种结构简单紧凑、操作简便、使用效果好、功能集成度高、适用范围广的具有网关功能的机顶盒。

Description

具有网关功能的机顶盒

技术领域

本实用新型主要涉及到机顶盒领域，特指一种具有网关功能的机顶盒。

背景技术

据中国互联网络信息中心(CNNIC)统计报告称：截至2008年12月31日，中国网民规模达到2.98亿人，普及率达到22.6％，超过全球平均水平；网民规模较2007年增长8800万人，年增长率为41.9％。中国网民规模依然保持快速增长之势。在如此火爆的市场环境下，互联网接入方式也呈现出多样化，传统的的INTERNET接入方式主要有：1、窄带电话拨号，这种方式由于接入速率慢现在已不能满足用户各种音视频和其他大数据传送服务，逐步退出市场。2、宽带ADSL方式接入，这种方式接入的用户需要通过电话线路连接一个ADSL MODEM，再通过拨号软件拨号才能上网。这种接入方式基本能满足目前人们的需求，因而受到广大群众的欢迎。目前普通用户接入互联网的方式普遍采用此方式。3、新起的一种由有线电视网宽带接入的的方式，这种方式需要购置一台Cable modem与有线电视线相连。这种方式是以共享宽带方式接入，网速不是很稳定，普及率还不是很高。

另一方面自从广电部门提出有线广播电视网双向网改以来，各种的双向网改的解决方案陆续推出来。此前广电行业主要的解决思路有：采用EPON+EOC或EPON+CABLE MODERN的方式进行，通过这些双向网络改造实现机顶盒向增值业务服务器的数据回传。但是这样的方案大都投资大、工期长、消费者接受程度低，社会效益也不明显。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：提供一种结构简单紧凑、操作简便、使用效果好、功能集成度高、适用范围广的具有网关功能的机顶盒。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案。

一种具有网关功能的机顶盒，它包括机顶盒中央处理单元、电视信号解码单元以及输出端口，所述机顶盒中央处理单元的输入端通过电视信号解码单元与有线电视网相连并将接收到的有线电视信号处理后通过输出端口输出，其特征在于：所述机顶盒还包括通讯单元和机顶盒数据通讯单元，通过机顶盒中央处理单元控制并进行通讯单元与机顶盒数据通讯单元之间的数据信号传输，所述通讯单元与通信网相连并进行数据信号传输，所述机顶盒数据通讯单元通过外接设备数据通讯单元与外接设备以有线或无线通讯方式相连并进行数据信号传输。

作为本实用新型的进一步改进：

所述电视信号解码单元包括高频头和解调器，机顶盒中央处理单元依次通过解调器、高频头与有线电视网相连。

与现有技术相比，本实用新型的优点就在于：

1、本实用新型是具有网关功能的机顶盒，具有结构简单紧凑、操作简便、使用效果好、功能集成度高、适用范围广等优点；本实用新型在机顶盒上综合了一般机顶盒功能和网关的功能，既能收看有线电视又能实现上网和路由，从而使机顶盒的原有功能得到了扩展，使得人们在不需要额外添置专用设备的情况下非常方便的接入互联网，极大地方便了人们的生活；

2、本实用新型提高了家电设备的集约化程度，一方面在总体水平上降低了家庭购置同等功能家电设备的成本，另一方面也简化了家电设备的布置，节约了人们的生活空间；

3、本实用新型通过在机顶盒内集成通讯单元，借助射频移动通信网或有线通讯网实现数据由机顶盒向广电机房的数据上传就可以避免巨大的有线电视网络改造投入；同时这样集成了通讯单元和机顶盒数据通讯单元的机顶盒也具有接入互联网，作为家庭网关设备的潜力。这样机顶盒就成了能够同时在有线数字电视网和通讯网双网环境下工作的设备，既符合国家三网融合的大战略背景，又能够为机顶盒的使用者节约成本，提供使用上的便利。

附图说明

图1是本实用新型的框架结构示意图；

图2是具体实施例中机顶盒中央处理单元的国际标准测试协议(JTAG)烧写端口和视频输出端口电路原理示意图；

图3是具体实施例中通讯单元的电路原理示意图；

图4是具体实施例中机顶盒中央处理单元的关于数据传输的部分电路原理示意图；

图5是无线通讯架构下机顶盒数据通讯单元的框架结构示意图；

图6是无线通讯架构下机顶盒数据通讯单元的详细电路原理示意图；

图7是有线通讯架构下机顶盒数据通讯单元的框架结构示意图；

图8是有线通讯架构下机顶盒数据通讯单元的有线数据传输单元的详细电路原理示意图；

图9是有线通讯架构下机顶盒数据通讯单元的以太网接口的详细电路原理示意图。

图例说明

1、机顶盒中央处理单元          2、解调器

3、高频头                      4、通讯单元

5、机顶盒数据通讯单元          6、外接设备数据通讯单元

7、外接设备                    8、输出端口

9、有线电视网            10、显示设备

11、通信网               12、无线数据传输控制模块

13、调制解调模块         14、天线模块

15、有线数据传输控制模块 16、以太网接口

17、以太网接口变压器     18、以太网接口的插口

具体实施方式

以下将结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型具有网关功能的机顶盒，它包括机顶盒中央处理单元1、电视信号解码单元以及输出端口8，机顶盒中央处理单元1的输入端通过电视信号解码单元与有线电视网9相连并将接收到的有线电视信号处理后通过输出端口8输出，即将视频和音频信号输出至显示设备10。通过机顶盒中央处理单元1控制并进行通讯单元4与机顶盒数据通讯单元5之间的数据信号传输，通讯单元4与通信网11相连并进行数据信号传输，机顶盒数据通讯单元5与外接设备数据通讯单元6以有线或无线通讯方式相连并进行数据信号传输。即机顶盒数据通讯单元5通过外接设备数据通讯单元6从外接设备7接收无线或有线数据信号传送到机顶盒中央处理单元1，机顶盒中央处理单元1通过通讯单元4将数据信号传输到通信网11，也可以机顶盒中央处理单元1接收通信网11传输过来的数据信号，然后通过机顶盒数据通讯单元5传送数据信号到外接设备数据通讯单元6再到外接设备7。电视信号解码单元包括高频头3和解调器2，机顶盒中央处理单元1依次通过解调器2、高频头3与有线电视网9相连。

如图2所示，主要是具体实施例中机顶盒中央处理单元1的国际标准测试协议(JTAG)烧写端口和视频输出端口电路原理示意图。

如图3所示，为本实施例中通讯单元4的电路原理示意图，其功能是处理和传输来自机顶盒中央处理单元1或通信网11的数据信号。图2中左上角编号为10、11标识有TXD_UART、RXD_UART的引脚与图3中编号42、43，标识为UART1_TX、UART1_RX的引脚相连，实现通讯单元4与机顶盒中央处理单元1的串行数据通讯。

如图4所示，为本实施例中机顶盒中央处理单元1的关于数据传输的部分电路原理示意图；机顶盒中央处理单元1是实现收看有线电视、数据通讯以及其它应用的核心控制装置。图中右边针脚为109、111标识为DM_USB1、DP_USB1分别与图6中标识为UDM、UDP针脚相连，进行数据双向传输，实现机顶盒中央处理单元1与机顶盒数据通讯单元5之间的双向数据传输。

如图5所示，为本实施例中机顶盒数据通讯单元5采用无线通讯架构时的组成框架示意图。在无线通讯架构下，机顶盒数据通讯单元5由三个部分组成，分别是无线数据传输控制模块12、调制解调模块13和天线模块14。其中天线模块14实现无线通讯数据的接收，然后将接收到的数据传送给调制解调模块13进行解调，或者调制解调模块13将调制好的数据信号传输给天线模块14发出。无线数据传输控制模块12向天线模块14和调制解调模块13实施控制，并在调制解调模块13和机顶盒中央处理单元1之间实现数据的双向传输。

如图6所示为机顶盒数据通讯单元5采取无线通讯架构时各个子模块之间关系的详细电路原理示意图，图6中左上边标识为UDM、UDP的针脚分别与图4中标识为DM_USB1、DP_USB1相连，其功能如前文所述.图6中，无线数据传输控制模块12上标识为TX_BB_Q+、TX_BB_Q-、TX_BB_I+、TX_BB_I-的四个引脚与图6中调制解调模块13上同名引脚相连，用于从无线数据传输控制模块12向调制解调模块13发送数据，图6中无线数据传输控制模块12上标识为RX_BB_Q+、RX_BB_Q-、RX_BB_I+、RX_BB_I-的四个引脚与图6中调制解调模块13上同名引脚相连，用于接收来自调制解调模块13的数据.图6中无线数据传输控制模块12上标识VGA_CAL、AGC1、AGC2、AGC3、AGC4、AGC5、LNA0、LNA1一共八个引脚与图6中调制解调模块13上同名引脚相连，用于无线数据传输控制模块12对调制解调模块13的信号处理、信号放大过程的控制.图6中无线数据传输控制模块12上标识为RFRX_PE、RFTX_PE的引脚与图6中调制解调模块13的同名引脚相连，用于无线数据传输控制模块12对调制解调模块13处于信号接收或者发送状态的控制.

图6中无线数据传输控制模块12上标识为ANTSEL_P、ANTSEL_N的两个引脚与天线模块14上同名引脚相连，实现无线数据传输控制模块12对天线模块14信号接收和发送状态的选择控制，无线数据传输控制模块12上标识为TR_SW、TR_SWN的两个引脚与天线模块14上同名引脚相连，实现无线数据传输控制模块12对天线模块14收发短波信号的使能控制。

图6中调制解调模块13上标识为PA_RFING、RFIN_G的引脚与天线模块14上同名引脚相连，实现天线的功率放大信号，同时也是调制解调模块13与天线模块14的共地端。

图7所示，为机顶盒数据通讯单元5采取有线通讯架构时的组成框架示意图。在有线通讯架构下，机顶盒数据通讯单元5由两个部分组成，分别是有线数据传输控制模块15、以太网接口16。有线数据传输控制模块15是与机顶盒中央处理单元1实现数据双向传输的主控模块，以太网接口16则为有线数据传输控制模块15与外接设备实现了物理对接。

如图8所示，有线通讯架构下机顶盒数据通讯单元5的有线数据传输控制模块15的详细电路原理示意图。

图8中标识有CLK 50M PHY0、CRS DV RMII0、RXD RMII00、RXD RMII01、TXD RMII00、TXD RMII01、TXEN RMI0、MDC RMII和MDIO RMII的引脚与图4中右上角同名引脚相连，实现机顶盒中央控制单元1与有线数据传输控制模块15之间的双向数据传输。

图9所示，是有线通讯架构下机顶盒数据通讯单元5的以太网接口16的详细电路原理示意图。以太网接口16由以太网接口变压器17和以太网接口的插口18组成，以太网接口变压器17实现数据传输过程中的电压转换，以太网接口的插口18实现与外接绞线的物理对接。如图所示，以太网接口16通过标识有TX+_PHY0，TX-_PHY0，RX+_PHY0，RX-_PHY0的四个引脚与有线数据传输控制模块15的同名引脚相连。

另外，值得说明的是，外界设备数据通讯单元6与机顶盒数据通讯单元5在具体实施例中还可以是拥有相同组成结构，为完成相同功能的单元，当机顶盒数据通讯单元5采取无线通讯架构时，外界设备数据通讯单元6也对应采取无线通讯架构；同样原理，当机顶盒数据通讯单元5采取有线通讯架构时，外界设备数据通讯单元6也对应采取有线通讯架构，因此对于外界设备数据通讯单元6的详细结构和功能就不再说明。在工程上，也可以在一台机顶盒上同时采用有线通讯架构和无线通讯架构，其组成结构和工作原理仍然如上所述。

本实用新型可以实现如下一种应用，即作为机顶盒使用：通过高频头3接收有线电视网9传输过来的有线电视信号并降频、然后通过解调器2解调，最后经由输出端口8显示到显示设备10上。

本实用新型也可以实现如下一种应用，即作为无线网关使用：用户连接网关时，首先用户的外接设备7通过外接设备数据通讯单元6向机顶盒数据通讯单元5发起无线连接请求，此时机顶盒数据通讯单元5向机顶盒中央处理单元1请求启动控制功能，然后在机顶盒中央处理单元1的控制下，外接设备数据通讯单元6和机顶盒数据通讯单元5建立连接.当连接建立成功后，用户使用外接设备7通过外接设备数据通讯单元6以无线方式向机顶盒数据通讯单元5传输数据，用户传输的信号首先发送到外接设备数据通讯单元6经过处理后转变成可用于无线传输的信号，然后发送给机顶盒数据通讯单元5进行处理.经过处理的信号通过机顶盒中央处理单元1传输到通讯单元4将数据发送到通信网11上，实现网络互联.一旦网络联结建立，也可以在机顶盒中央处理单元1的控制下，通讯单元4接收来自通信网11的数据，经机顶盒中央处理单元1传送到机顶盒数据通讯单元5，转换为无线信号后传送至外接设备数据通讯单元6再传送到外接设备7.

本实用新型还可以实现如下一种应用，即作为有线网关使用：用户连接网关时，首先用户使用外接设备7通过外接设备数据通讯单元6的有线接口使用双绞网线连接到机顶盒网关的机顶盒数据通讯单元5的有线接口上。这样机顶盒网关就和用户外接设备7建立了连接。用户只需要使用外接设备7通过外接设备数据通讯单元6向机顶盒数据通讯单元5传输数据，用户传输的信号经过外接设备数据通讯单元6转换成双绞网线传输的信号传输到机顶盒数据通讯单元5中，再经过据机顶盒数据通讯单元5还原数据传送给机顶盒中央处理单元1。机顶盒中央处理单元1将数据传输给通讯单元4，通讯单元4再将数据转换成适合网络传输的数据信号发送到通信网11中。同样也可以由通讯单元4接收通信网11的数据信号传送给机顶盒中央处理单元1，再由机顶盒中央处理单元1将数据发送至机顶盒数据通讯单元5，经处理后将数据信号通过双绞网线传输到外接设备数据通讯单元6中，经外接设备数据通讯单元6处理数据后再将数据传送给用户外接设备7。这样就实现网络互联。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种具有网关功能的机顶盒，它包括机顶盒中央处理单元(1)、电视信号解码单元以及输出端口(8)，所述机顶盒中央处理单元(1)的输入端通过电视信号解码单元与有线电视网(9)相连并将接收到的有线电视信号处理后通过输出端口(8)输出，其特征在于：所述机顶盒还包括通讯单元(4)和机顶盒数据通讯单元(5)，通过机顶盒中央处理单元(1)控制并进行通讯单元(4)与机顶盒数据通讯单元(5)之间的数据信号传输，所述通讯单元(4)与通信网(11)相连并进行数据信号传输，所述机顶盒数据通讯单元(5)通过外接设备数据通讯单元(6)与外接设备(7)以有线或无线通讯方式相连并进行数据信号传输。

2.根据权利要求1所述的具有网关功能的机顶盒，其特征在于：所述电视信号解码单元包括高频头(3)和解调器(2)，所述机顶盒中央处理单元(1)依次通过解调器(2)、高频头(3)与有线电视网(9)相连。

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