CN201805434U - 一种基于HomePlug AV技术的同轴以太网交换设备 - Google Patents
一种基于HomePlug AV技术的同轴以太网交换设备 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于HomePlug AV技术的同轴以太网交换设备，包括调制解调芯片、交换芯片、双工滤波网络模块、同轴数据收发端口、RJ-45接口、CONSOLE接口、电视信号接口以及为整个装置提供电源的12V电源端口；其特征在于，所述交换芯片通过连接RJ-45接口接收外部以太网信号；所述交换芯片通过连接CONSOLE接口接收外部控制和调试信号；所述调制解调芯片通过连接交换芯片接收以太网信号，同时连接双工滤波网络模块向其发送数/模转换后的以太网模拟信号；所述双工滤波网络模块连接并接收分别来自调制解调芯片和电视信号接口的以太网模拟信号和电视信号，并通过连接同轴数据收发端口将调制后的以太网模拟信号和电视信号发送给用户端。
Description
技术领域：
本实用新型涉及宽带多业务接入网的技术领域，特别涉及一种基于HomePlug AV技术的同轴以太网交换设备。
背景技术：
2010年伊始，国家就陆续出台关于三网融合的各项政策措施，这标志着三网融合在中国已经步入实质阶段。三网融合符合当今社会发展和消费倾向，随着相关技术的成熟，其满足了社会大众对多方位、多层次、多渠道下语音、网络、多媒体以及融合产品的需要。
目前全国有线电视行业正在进行整体数字化改造。有线电视数字化将使整个有线电视的业务、运营模式发生革命性的变化，由单向视频业务向双向交互的数据、视、音频综合业务发展。而且只有开展新业务、提供新服务、为用户创造新价值，才能使整体转换取得真正成功。
而新业务和新运营模式对网络提出了新的要求，最集中的体现就是要求网络实现双向。随着信息化建设的突飞猛进，高速上网、高清/标清、广播、IPTV、VOD、VOIP等多种业务的推出，人们对于数据、语音、图像等多媒体通信的需求日益旺盛。因此用户的接入网的发展趋势是宽带、双向、多业务。实现宽带接入的主要途径是电信的双绞线网络、专营数据业务的以太网以及有线电视网，以及正在发展的PON技术。从发展趋势上，将以太MAC层数据协议工作于各种物理层网络是今后接入网的发展模式。而有线电视网双向改造的技术的优劣成败在于与ADSL\EPON等技术在性能与价格上的竞争。因此研发新的具有竞争力和发展前景的技术是有线电视网双向数据改造成功的关键。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种适合同轴电缆同时传输有线电视信号和宽带数据信号的楼道头端设备，充分利用现有的有线电视网络，方便经济地实现有线电视用户的高速数据接入。具体而言它是一种基于HomePlug AV技术的同轴以太网交换设备，适用于利用同轴电缆接口同时接收有线电视信号和宽带接入数据业务信号，并能向用户的电视接收设备和个人电脑提供有线电视信号和宽带以太数据信号的网络用户端接入设备。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
一种基于HomePlugAV技术的同轴以太网交换设备，包括调制解调芯片、交换芯片、双工滤波网络模块、同轴数据收发端口、RJ-45接口、CONSOLE接口、电视信号接口以及为整个装置提供电源的12V电源端口；其特征在于，所述交换芯片通过连接RJ-45接口接收外部以太网信号；所述交换芯片通过连接CONSOLE接口接收外部控制和调试信号；所述调制解调芯片通过连接交换芯片接收以太网信号，同时连接双工滤波网络模块向其发送数/模转换后的以太网模拟信号；所述双工滤波网络模块连接并接收分别来自调制解调芯片和电视信号接口的以太网模拟信号和电视信号，并通过连接同轴数据收发端口将调制后的以太网模拟信号和电视信号发送给用户端。
上述方案中，所述调制解调芯片通过连接双工滤波网络模块接收来自同轴数据收发端口从用户端接收而来的以太网模拟信号，并在模/数转换后将以太网信号通过RJ-45接口发往上级以太网设备。
本实用新型的特点包括：1.双工滤波网络；2.集成物理层PHY和介质访问控制MAC的调制解调芯片完成基带信号到调制信号的调制解调，实现网PHY层和MAC层的传输协议；3.含有ARM内核的交换芯片实现100Mbps的上连接入速率以及对用户终端设备的中交换芯片的控制。
上述方案中，以太网信号由RJ-45口输入，经交换芯片后，由调制解调芯片完成调制，电视信号和经过调制的以太网信号经过双工滤波网络后从同轴数据收发接口输出至用户终端；上行信号经双工滤波网络后由调制解调芯片解调，再通过RJ-45口发送至上级设备。
调制解调芯片集成物理层PHY和介质访问控制MAC，实现对数字信号的调制解调以及和用户终端设备的通信，并通过MII(Media Independent Interface)接口与交换芯片通信。交换芯片通过RJ-45口实现与上级设备的数据接收和发送。
另外，利用本实用新型的头端接入设备，配合用户端的终端设备，可以充分利用现有有线电视同轴网，实现低成本的高性能的宽带P2MP接入。
本实用新型作为一种基于HomePlug AV技术的同轴以太网交换设备是以有线电视网为基础的基于HomePlug AV技术的双向数据改造设备。能够有效支撑数字电视的双向平移，实现电话、电视和数据业务的宽带接入，保障增值业务的有效运营，使同轴电缆网成为多媒体业务的有力竞争者，充分发挥有线电视网络音、视频业务的优势，选择适合各地网络状况和技术特点的建设和改造技术方案，以多功能业务发展推动双向网改造，奠定开展广电双向业务的网络基础，使得有线电视基础网络具有宽带、双向、多功能的承载能力。扩大广播电视的服务领域，把普通电视接收终端变成家庭多媒体信息终端，为广大人民群众提供更为个性化、专业化、多样化的广播电视和信息服务，在推进“三网融合”进程中充分发挥有线电视网作为国家基础信息网络的重要作用。
附图说明：
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。
图1为本实用新型实施例1的结构原理示意图。
图2为本实用新型实施例1的PHY层与MAC层之间的数据流程图。
具体实施方式：
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
实施例1：
参见图1，该实用新型的接口与功能示意图。整个接入设备采用12V直流电源供电，见端口8。电视信号接口2接收来自有线电视网络的数据，RJ-45口1接受来自上级设备的以太网数据信号，CONSOLE口7用于设备调试和控制。下行信号中，以太网信号经交换芯片3后，由调制解调芯片4调制。电视信号和调制的数据信号经双工滤波网络5处理后，通过同轴接口(也称同轴数据收发端口)6发往用户终端设备。上行信号经双工滤波网络5将数字信号和电视信号信号分离后，调制信号由调制解调4解调，再经交换芯片3通过RJ-45口1发往以太网上级设备。
参见图2，该实用新型的调制解调芯片与交换芯片之间的数据流程。
头端设备数据的接收与发送。该头端设备通过RJ-45接口1连接至以太网，交换芯片3完成以太网信号的编解码和加密、信号电平转换等，通过MII口发送至调制解调芯片4，调制解调芯片负责调制并实现信号MAC层的控制功能。输入到双工滤波网络的已调信号经模拟前端的放大后与电视信号同时通过同轴接口1发往用户终端设备。调制解调芯片可以控制模拟前端的放大倍数。用户的上行链路中，接收到的同轴数据首先经过一个双工滤波器，将射频低端的已调数据信号与有线电视数据分离，数据信号经过模拟前端的放大后送至调制解调芯片4解调，解调后的基带信号通过MII接口传送至交换芯片，交换芯片的物理层功能(PHY)通过RJ-45端口连接上级以太网设备，完成上行用户数据的发送。
调制解调芯片的MAC层控制信号的接收和发送。调制解调芯片设置成MAC模式，交换芯片设置成PHY时，调制解调芯片通过MII接口控制交换芯片的PHY。头端的交换芯片通过发送控制信号给用户终端的交换芯片来控制如端口速率、划分VLAN等网管功能。调制解调芯片采用OFDM调制，保证了在恶劣的噪声环境下的信号完整性，并采用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access withCollision Avoidance)冲突避免的载波侦听多路访问方式来避免信号冲突。在头端控制设备的调度和管理下，多个用户终端接入设备可以同时获得足够的带宽并实现安全可靠和有QoS保障的宽带数据接入。
上面所述的数据接口一般采用RJ45接口，而针对特殊要求的数据接收设备，也可采用其它结构的数据接口。另外，电源电压也具有可选择性，另一种常用的5V电源也在设计考虑范围内。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种基于HomePlug AV技术的同轴以太网交换设备，包括调制解调芯片、交换芯片、双工滤波网络模块、同轴数据收发端口、RJ-45接口、CONSOLE接口、电视信号接口以及为整个装置提供电源的12V电源端口；其特征在于，所述交换芯片通过连接RJ-45接口接收外部以太网信号；所述交换芯片通过连接CONSOLE接口接收外部控制和调试信号；所述调制解调芯片通过连接交换芯片接收以太网信号，同时连接双工滤波网络模块向其发送数/模转换后的以太网模拟信号；所述双工滤波网络模块连接并接收分别来自调制解调芯片和电视信号接口的以太网模拟信号和电视信号，并通过连接同轴数据收发端口将调制后的以太网模拟信号和电视信号发送给用户端。
2.根据权利要求1的同轴以太网交换设备，其特征在于，所述调制解调芯片通过连接双工滤波网络模块接收来自同轴数据收发端口从用户端接收而来的以太网模拟信号，并在模/数转换后将以太网信号通过RJ-45接口发往上级以太网设备。
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