CN202737897U - 一种具备无线wifi的同轴接入网络单元设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具备无线WIFI的同轴接入网络单元设备，包括RJ-45数据接口组、以太交换芯片、EOCMAC控制芯片、EOC物理层芯片、网络变压器、双工滤波器、数据同轴F接口、有线电视同轴F接口、无线射频芯片和天线，所述双工滤波器的低频输出口与数据同轴F接口连接，并依次与所述网络变压器和所述EOC物理层芯片连接后通过MII数据接口与所述EOCMAC控制芯片连接；所述双工滤波器的高频输出口与有线电视同轴F接口连接。本实用新型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，满足用户的多数据终端设备采用无线和有线方式同时接入的需求。

Description

一种具备无线WIFI的同轴接入网络单元设备

技术领域

本发明涉及一种具备无线WIFI的同轴接入网络单元设备，适用于同时接收有线电视信号和收发宽带数据信号；该设备属于同轴宽带多业务接入网的技术领域。

背景技术

目前，通信系统的应用得到了突飞猛进的发展，数字技术、网络技术得到了普及应用，随着IPTV、HDTV、VoIP等宽带因特网业务的推出，使得用户对于数据、语音、图像等多媒体通信的宽带接入需求日益旺盛，“三网融合”的趋势也越来越明显。

有资料显示，用户线的投资占整个接入网投资的40%-50%，若能利用现有网络实现宽带网络接入，那么就能避免铺设造价昂贵的新通信网络。有线电视网络（CATV）作为覆盖范围最广的网络之一，具有频带宽、资源丰富等特点，同时CATV光纤/同轴混合网络也是未来信息高速公路的基础设施之一，如果能对其进行改造，用来实现用户与通信传输网之间的连接，那么必然会为用户提供经济高效的宽带接入服务。这样在实现有线电视网络双向化改造的同时，为下一代广播网（NGB）提供了一个可盈利的运营商级宽带电缆入户方案。

目前，比较成熟的双向改造技术主要有：CMTS+CM、无源EOC技术、有源EOC技术。

(1) CMTS(Cable Modem Termination System)+CM(Cable Modem)即电缆调制解调技术。其中CMTS是核心，采用国际电信联盟的DOCSIS协议；用户终端CM通过CMTS与Internet连接，可以在有线电视网络内实现IP电话、视频点播等功能。该技术发展已比较成熟，它的主要技术缺点是采用了总线型网络拓扑结构，用户共享带宽造成数据传输不稳定，加上汇聚噪声的漏斗效应，其在国内的应用规模有限。

(2) 无源EOC技术。无源EOC，是指一种采用无源器件的基于同轴电缆的以太网传输技术。它采用基带编码方式，只将用于双绞线传输的双极性信号转换成便于同轴电缆传输的单极性信号。无源EOC技术通过在楼道头端放置接入网桥，隔离用户端的噪声，从而解决了有线电视网络存在的最普遍也最难解决的问题——漏斗噪声。但无源EOC只适用于点对点的拓扑结构，不能支持用户分布比较散的有线电视网络。

(3)有源EOC 技术。目前的有源调制EOC技术依据调制方式和工作频段的不同而不同，主要有 HomePlug技术：在30MHz以下的频段，利用电力线上网的OFDM物理层和802.3 的MAC层实现宽带技术。其次是HomePNA技术：这本是使用在电话线上的一种家庭网络技术，其3.0版本把同轴线缆也扩展为其载体之一，采用的频段也在低频端。第三是MoCA技术：MoCA的载波频率与原广电的频率分开，是从800MHz到1500MHz，其每一个频段50MHz，可以支持 31个用户或62个用户，共享高达270M的物理带宽。第四是WiFi over Coax：该技术采用802.11b，将无线的高频段2.5GHz载波，搬移到coax的750-950MHz频段，占用20MHz频宽，可为用户提供108Mpbs的物理层速率。第五是ECAN—Ethernet Coax Access Network,该技术工作在5-65MHz的低频段，采用多电平残留边带调制的方法实现用户数据的宽带接入。

发明内容

本发明提供一种方便经济地实现有线电视用户的高速数据接入，满足用户的多数据终端设备采用无线和有线方式同时接入需求的具备无线WIFI的同轴接入网络单元设备。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具备无线WIFI的同轴接入网络单元设备，它包括RJ-45数据接口组、以太交换芯片、EOC MAC控制芯片、EOC物理层芯片、网络变压器、双工滤波器、数据同轴F接口、有线电视同轴F接口、无线射频芯片和天线；所述双工滤波器高频输出口与有线电视同轴F接口连接，所述双工滤波器低频输出口与数据同轴F接口连接，且所述双工滤波器依次与所述网络变压器和所述EOC物理层芯片连接后通过MII数据接口与所述EOC MAC控制芯片连接，所述EOC MAC控制芯片经MII数据接口与所述以太交换芯片连接；所述以太交换芯片经MII数据接口与所述无线射频芯片和所述RJ-45数据接口组连接，所述无线射频芯片与天线连接。

优选的，所述EOC MAC控制芯片是采用IEEE802.3ah媒体接入控制协议，上行信号与下行信号传送工作在同一频带，上行信号与下行信号通信采用TDD时分双工方式的EOC MAC控制芯片。

优选的，在该同轴接入网络单元设备中，宽带以太数据信号与有线电视信号频分复用，其中宽带以太数据信号频带占用5-65MHz、有线电视信号频带占用65-750MHz。

优选的，宽带以太数据信号采用n-VSB调制技术。

优选的，该同轴接入网络单元设备还包括电源模块，所述电源模块包括电源开关、稳压芯片、电压转换芯片和复位信号芯片，所述电源开关与稳压芯片连接，该稳压芯片输出口与电压转换芯片和复位信号芯片连接。

电源模块产生1.8V或3.3V直流电，为设备的所有芯片包括：MAC芯片、物理层芯片、以太交换芯片以及无线射频芯片供电；与电源模块连接的电源复位开关为设备的所有芯片提供复位信号。电源经电源开关连接稳压芯片将12V直流电转换成3.3V直流电源并将信号通过输出口传输至电压转换芯片和复位信号芯片，电压转换芯片将3.3V直流电源转换成1.8V，复位信号芯片用于产生重启复位信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：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，满足用户的多数据终端设备采用无线和有线方式同时接入的需求，且通过无线方式和有线方式接入的多个用户终端接入设备可以同时获得足够的带宽，并在前端控制设备的调度和管理下，实现安全可靠并且有QoS保障的宽带数据接入。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例中具备无线WIFI的同轴接入网络单元设备的内部电路结构图；

图2 为图1实施例中电源模块的电路结构图；

图3 为本发明在ECAN同轴接入网系统中应用的结构示意图。

具体实施方式

参阅图1-2，该具备无线WIFI的同轴接入网络单元设备包括RJ-45数据接口组、以太交换芯片、EOC MAC控制芯片、EOC物理层芯片、网络变压器、双工滤波器、数据同轴F接口、有线电视同轴F接口、无线射频芯片和电源模块，双工滤波器高频输出口与有线电视同轴F接口连接，双工滤波器低频输出口与数据同轴F接口连接，双工滤波器依次与网络变压器和EOC物理层芯片连接后通过MII数据接口与EOC MAC控制芯片连接，EOC MAC控制芯片经MII数据接口与以太交换芯片连接，以太交换芯片经MII数据接口与RJ-45数据接口组和无线射频芯片连接；其中电源模块由电源开关、稳压芯片、电压转换芯片和复位信号芯片构成，电源开关与稳压芯片连接，稳压芯片输出口与电压转换芯片和复位信号芯片连接，且电源模块与电源复位开关连接。

优选的，电源模块与直流电电源接口连接，直流电电源为12V直流电源；其中RJ-45数据接口组由四个RJ-45数据接口构成，RJ-45数据接口通过双绞线与用户计算机连接，无线射频芯片与天线连接。

电源模块产生1.8V或3.3V直流电，为设备的所有芯片包括：MAC芯片、物理层芯片、以太交换芯片以及无线射频芯片供电；与电源模块连接的电源复位开关为设备的所有芯片提供复位信号。电源经电源开关连接稳压芯片将12V直流电转换成3.3V直流电源并将信号通过输出口传输至电压转换芯片和复位信号芯片，电压转换芯片将3.3V直流电源转换成1.8V，复位信号芯片用于产生重启复位信号。

ECAN网络的局端设备以广播方式向所有的网络单元设备，即本实施例，发送有线电视信号和n-VSB调制的IEEE802.3ah以太数据信号。其中广播电视信号的占用频段为65-860MHz，n-VSB调制的数据信号的占用频段为5-65MHz。有线电视信号和数据信号采用频分复用的方式经过同轴接入网，经由本实施例设备的同轴F接口，送至双工滤波器；双工滤波器完成有线电视信号和数据信号的分离，将高频段的有线电视信号滤出后，由同轴F接口送至用户的电视接收设备，同时将低频段的n-VSB调制的数据信号经网络变压器变为双极性差分信号，送至EOC物理层芯片，EOC物理层芯片对接收的n-VSB信号解调得到IEEE802.3ah以太数据信号，并将该信号送至EOC MAC控制芯片；EOC MAC控制芯片根据接收的数据包的数据链路标识，判断到达的数据包是否属于本地，并将属于本地的用户数据、MPCP协议数据以及OAM (Organization Administration Management)数据取出，而将非属本地地址的数据包丢弃。取出的MPCP包主要完成IEEE802.3ah协议指令的执行，包括用户自动注册，带宽分配，与前端CLT保持同步等。MAC芯片将取出的用户数据和OAM数据还原为标准的以太数据，并经由MII数据接口送至以太交换芯片，以太交换芯片根据到达的以太帧的MAC地址将数据包交换至四个RJ-45数据接口和无线射频芯片，并分别通过有线和无线方式输出至用户数据终端，如笔记本电脑等。

用户端数据信号的上行传送过程：用户数据终端发出的标准以太数据通过RJ-45数据接口或经天线接收后由无线射频芯片送至本实施例的以太交换芯片，不同终端同时发出的上行数据在以太交换芯片中的缓存排队等候转发，转发的上行数据包经由MII接口送至EOC MAC控制芯片，在此被封装成IEEE802.3ah数据后，送入缓存，排队等待由 CLT分配发送时隙。在确认的发送时隙内，数据信号经MII数据接口送至EOC物理层芯片, EOC物理层芯片将上行的数据信号进行n-VSB调制，经由网络变压器变成单极性信号后，经过双工滤波器，由同轴F接口送出，完成上行数据的发送。

本实施例是ECAN技术中的用户端接入设备，支持4个数据终端的有线接入和多个数据终端的无线接入。ECAN技术与EPON+FTTB技术的结合构成了宽带HFC网络的双向改造技术。

参阅图3，EPON与 ECAN的联合使用方案。数据和有线电视信号经过EPON网络，到达光网络单元，由光网络单元解调出来的宽带数据信号和有线电视信号分别由CLT的上联网口和同轴F接口输入，CLT将标准以太数据封装成IEEE802.3ah以太数据，并经过n-VSB调制后，与输入的有线电视信号合波，以广播方式送入同轴电缆接入网。CNU接收到CLT发送的信号后，经双工滤波器滤波，将电视信号送至用户的电视机，而将数据信号经解调还原成标准的以太数据，并根据到达数据的MAC地址，将该数据通过RJ45数据接口或无线WIFI方式交换至相应的数据终端设备。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (4)

1.一种具备无线WIFI的同轴接入网络单元设备，它包括RJ-45数据接口组、以太交换芯片、EOC MAC控制芯片、EOC物理层芯片、网络变压器、双工滤波器、数据同轴F接口、有线电视同轴F接口、无线射频芯片和天线，所述双工滤波器高频输出口与有线电视同轴F接口连接，所述双工滤波器低频输出口与数据同轴F接口连接，且所述双工滤波器依次与所述网络变压器和所述EOC物理层芯片连接后通过MII数据接口与所述EOC MAC控制芯片连接，其特征在于：所述EOC MAC控制芯片经MII数据接口与所述以太交换芯片连接，所述以太交换芯片经MII数据接口与所述无线射频芯片和所述RJ-45数据接口组连接，所述无线射频芯片与天线连接。

2.根据权利要求1所述的一种具备无线WIFI的同轴接入网络单元设备，其特征在于，所述EOC MAC控制芯片是采用IEEE802.3ah媒体接入控制协议，且上行信号与下行信号传送工作在同一频带，上行信号与下行信号通信采用TDD时分双工方式的EOC MAC控制芯片。

3.根据权利要求1所述的一种具备无线WIFI的同轴接入网络单元设备，其特征在于，在该同轴接入网络单元设备中宽带以太数据信号与有线电视信号频分复用，其中宽带以太数据信号频带占用5-65MHz、有线电视信号频带占用65-750MHz。

4.根据权利要求1所述的一种具备无线WIFI的同轴接入网络单元设备，其特征在于，它还包括电源模块，所述电源模块包括电源开关、稳压芯片、电压转换芯片和复位信号芯片，所述电源开关与稳压芯片连接，该稳压芯片输出口与电压转换芯片和复位信号芯片连接。

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