CN202737899U - 一种适用于宽带同轴接入的野外过流型局端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于宽带同轴接入的野外过流型局端设备，它包括RJ-45接口、GE-PHY芯片、MAC控制芯片、PHY芯片组、复数个射频电路和复数个同轴接口，所述PHY芯片组包括复数个PHY芯片，所述RJ-45接口与GE-PHY芯片连接，所述GE-PHY芯片经GMII接口与MAC控制芯片连接，所述MAC控制芯片经GMII接口分别与所述PHY芯片组中复数个PHY芯片连接，所述复数个PHY芯片分别与复数个射频电路连接，所述复数个射频电路分别与复数个同轴接口连接。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。

Description

一种适用于宽带同轴接入的野外过流型局端设备

技术领域

本实用新型涉及一种适用于宽带同轴接入的野外过流型局端设备，该设备属于宽带多业务接入网的技术领域。

背景技术

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。

目前，现有的双向改造技术主要有：

(1) CMTS即Cable Modem技术。是目前有线电视分配接入网双向化改造最早采用的技术，Cable Modem技术在国内外都得到了广泛的应用. CMTS的主要技术缺点是受带宽及噪声的限制，导致了改造后的网络接入率不高。

(2) 无源EOC技术。无源EOC是基于有线电视同轴电缆网，使用以太网协议的接入技术。在用户楼道附近，采用特定的介质转换技术将以太数据信号通过同轴电缆传输，接入用户家中。无源EOC传输技术基本原理是：利用有线电视信号在111～860MHz频率传输，基带数据信号在0－20MHz频率传输的特性，可以使两者在一根同轴电缆中传输而互不影响。把电视信号与数据信号通过合路器，利用有线电视网络送至用户。在用户端，通过分离器将电视信号与数据信号分离开来，接入相应的终端设备。无源EOC的主要缺点是楼栋内的入户分配网必须需采用星型集中分配方式，是点到点（P2P），不适应现有的大部分有线电视的树型（P2MP）网络拓扑结构。

(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。

由上述分析，HomePlug、HomePNA和WiFi技术是从原有的电力线传输、电话线传输和无线传输技术的原有协议进行整体搬移方法，搬移到coax 的相关频段。而MoCA技术虽说是专门针对同轴电缆而开发的技术，但由于与前面技术一样都采用了CSMA的MAC协议，每个CPE的带宽像HUB一样去自由竞争，带宽没有保证，不能适应网络的规模化经营。

这些技术的关键设备就是用户端设备和前端同轴线路局端设备CLT。CLT主要实现下行以太数据信号和电视混合信号的发送以及上行以太数据信号的接收，并上传到EPON网中。实际使用中，需要将同轴线路局端设备放置在小区露天区域或者楼边，从而带来了防水功能需求。而将射频部分单独制作电路板，可进一步实现过流电视信号与下行以太数据信号的正常混合。

本实用新型即是本着有效解决上述问题而实现的一种基于IEEE802.3ah控制协议实现的点对多点宽带、多业务接入技术的野外过流型同轴线路局端设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于宽带同轴接入的野外过流型局端设备，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。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种适用于宽带同轴接入的野外过流型局端设备，它包括RJ-45接口、GE-PHY芯片、MAC控制芯片、PHY芯片组、复数个射频电路和复数个同轴接口，所述PHY芯片组包括复数个PHY芯片，所述RJ-45接口与GE-PHY芯片连接，所述GE-PHY芯片经GMII接口与MAC控制芯片连接，所述MAC控制芯片经GMII接口分别与所述PHY芯片组中复数个PHY芯片连接，所述复数个PHY芯片分别与复数个射频电路连接，所述复数个射频电路分别与复数个同轴接口连接。

优选的，所述射频电路包括第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第一放电保护器、第二放电保护器、插片开关、过流混合信号输出端、过流高频电视信号输入端和双工滤波器，所述过流高频电视信号输入端与第二电感一端、第二电容一端和第二放电保护器连接，所述过流混合信号输出端与第一电感一端、第一电容一端和第一放电保护器连接，所述第一、二电容另一端均与双工滤波器连接，所述第一电感另一端与插片开关一端连接，所述第二电感另一端与插片开关另一端连接，所述第一、二放电保护器另一端均接地。

优选的，所述MAC控制芯片是采用IEEE802.3ah控制协议，且上行信号与下行信号采用TDD时分双工方式的MAC控制芯片。

优选的，在该野外过流型局端设备中物理层数据信号与有线电视信号采用频分复用方式，其中有线电视信号频带为65-860MHz，物理层数据信号频带为5-65MHz。

尤为优选的，所述物理层数据信号采用n-VSB多进制残留边带调制技术。

优选的，它还包括外壳，所述外壳为防水金属外壳。

上述设备中，GE-PHY芯片用于接收上联ONU的数据信号，MAC控制芯片用于实现IEEE802.3ah协议，PHY芯片组用于接收数据信号的n-VSB调制，双工滤波器实现数据信号与电视信号的频分复用，射频电路用于处理过流的有线电视信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：实现一种基于IEEE802.3ah控制协议实现的点对多点宽带、多业务接入技术的野外过流型同轴线路局端设备，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；该局端设备传输机制上支持加权公平排队，允许在可变的基础上分配带宽，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是本实用新型一较佳实施例中适用于宽带同轴接入的野外过流型局端设备的内部电路结构图；

图2是图1实施例中射频电路的电路图；

图3是图1实施例中PHY芯片与MAC控制芯片之间数据交换的流程图；

图4是图1实施例用于宽带同轴数据接入网的网络拓扑图。

具体实施方式

参阅图1-2，该适用于点到多点同轴宽带接入的野外过流型局端设备包括RJ-45接口，GE-PHY芯片，MAC控制芯片，PHY芯片组，复数个射频电路和复数个同轴接口；PHY芯片组由复数个PHY芯片构成，RJ-45接口与GE-PHY芯片连接，GE-PHY芯片经GMII接口与MAC控制芯片连接，MAC控制芯片经GMII接口分别与PHY芯片组中复数个PHY芯片连接，复数个PHY芯片分别与复数个射频电路连接，复数个射频电路分别与复数个同轴接口连接。

下行混合数据信号与过流广播电视信号的混合信号传送，千兆以太数据信号经RJ-45 接口接收后，由GE-PHY芯片通过GMII接口传输至MAC控制芯片，该MAC控制芯片将此以太数据封装形成符合IEEE802.3ah协议的数据单元格式，再由GMII接口送至PHY芯片；PHY芯片采用n-VSB调制技术将高达100Mbps的MAC控制芯片数据调制到5-65Mhz的频带上；调制后的数据信号与来自有线电视网络的过流广播电视信号，由射频电路合波后，经同轴接口送入同轴入户网。

上行用户数据的接收与发送，该野外过流型局端设备通过同轴接口与同轴入户网络相连，接收到的用户数据信号首先经过射频电路，进入CLT的PHY芯片，将n-VSB用户数据信号解调还原出IEEE802.3ah格式的以太数据信号；该信号经GMII接口进入MAC控制芯片，MAC控制芯片对接收到的用户数据提取出本地的MPCP控制信息和OAM数据信息，并对用户上传信号解包，还原出标准以太数据，通过GMII接口后进入GE-PHY芯片，由RJ-45口输出送达EPON的ONU。

其中，射频电路包括第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第一放电保护器、第二放电保护器、插片开关、过流混合信号输出端、过流高频电视信号输入端和双工滤波器，过流高频电视信号输入端与第二电感一端、第二电容一端和第二放电保护器连接，过流混合信号输出端与第一电感一端、第一电容一端和第一放电保护器连接，第一、二电容另一端均与双工滤波器连接，第一电感另一端与插片开关一端连接，第二电感另一端与插片开关另一端连接，第一、二放电保护器另一端均接地。

60V直流电经过由第一电感、第二电感和插片开关组成的功率回路到达过流混合信号输出端，不带电流的有线电视信号经过第一、二电容隔直流后由双工滤波器高频口输入，而PHY芯片组处理后的以太数据信号由双工滤波器的低频口输入；双工滤波器混合该两种信号后，经过混合口输出至过流混合信号输出端，在过流混合信号输出端完成混合数据信号与60V直流电的汇合输出，第一、二放电保护器用于放电保护。

参阅图3，本实施例中MAC控制芯片与PHY芯片之间的数据交流过程：下行方向的数据由GMII接口输入，然后根据接收数据的PHY地址送入下行排队队列，DBA模块控制下行队列的发送状态，并且确定送往PHY芯片的数据包的时间顺序，为各CNU分配相应的带宽时隙；上行方向，注册模块首先向下行发送注册窗口信息，MAC控制芯片接收从PHY芯片上行发送的数据包，经过包检验模块剥离出数据包中注册窗口内的CNU注册信息，并将注册信息发送到注册模块。数据包的以太数据部分，经过帧封装模块封装为符合IEEE802.3ah标准的以太帧，即加入相应前导码和对应的CRC校验序列，以及填充需要的填充比特并计算FCS，封装后的以太帧通过GMII接口向上行发送。PHY芯片主要完成编解码，数模转化等功能。

参阅图4，本实施例用于宽带同轴数据接入的网络拓扑：EPON系统将信号送至小区或大楼边，由同轴入户网实现用户接入；EPON的ONU将接收到的以太数据送至本实施例的野外过流型局端设备。在野外过流型局端设备中，该以太数据信号与来自有线电视网的过流广播电视信号混合后，由野外过流型局端设备、同轴入户网以及用户网络单元设备（CNU）构成的同轴接入网完成宽带多业务接入。

以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型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，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于宽带同轴接入的野外过流型局端设备，它包括RJ-45接口、GE-PHY芯片、MAC控制芯片、PHY芯片组、复数个射频电路和复数个同轴接口，所述PHY芯片组包括复数个PHY芯片，其特征在于，所述RJ-45接口与GE-PHY芯片连接，所述GE-PHY芯片经GMII接口与MAC控制芯片连接，所述MAC控制芯片经GMII接口分别与所述PHY芯片组中的复数个PHY芯片连接，所述复数个PHY芯片分别与复数个射频电路连接，所述复数个射频电路分别与复数个同轴接口连接。

2.根据权利要求1所述的适用于宽带同轴接入的野外过流型局端设备，其特征在于，所述射频电路包括第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第一放电保护器、第二放电保护器、插片开关、过流混合信号输出端、过流高频电视信号输入端和双工滤波器，所述过流高频电视信号输入端与第二电感一端、第二电容一端和第二放电保护器连接，所述过流混合信号输出端与第一电感一端、第一电容一端和第一放电保护器连接，所述第一、二电容另一端均与双工滤波器连接，所述第一电感另一端与插片开关一端连接，所述第二电感另一端与插片开关另一端连接，所述第一、二放电保护器另一端均接地。

3.根据权利要求1所述的适用于宽带同轴接入的野外过流型局端设备，其特征在于，所述MAC控制芯片是采用IEEE802.3ah控制协议，且上行信号与下行信号采用TDD时分双工方式的MAC控制芯片。

4.根据权利要求1所述的适用于宽带同轴接入的野外过流型局端设备，其特征在于，在所述野外过流型局端设备中物理层数据信号与有线电视信号采用频分复用方式，其中有线电视信号频带为65-860MHz，物理层数据信号频带为5-65MHz。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的适用于宽带同轴接入的野外过流型局端设备，其特征在于，它还包括外壳，所述外壳为防水金属外壳。

Images