CN2433790Y - 一种基于电话线路的智能型机顶盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于电话线路的智能型机顶盒,主要由安装在主板上的具有处理多媒体信息功能的CPU、局总总线加速器、动态存储器、内存控制器连、显示卡、固化有能实现基于电话网宽带传输数字化多媒体信息要求的应用程序和控制系统运行程序的且以即用方式安装的静态存储器、传输数据信号的电话线端口、E thernet或T1/E1端口组成。用该盒建立数据通信网络,造价低、设计结构简单,安装、拆卸、维修方便,且功能实用,互换性、配套性好。

Description

一种基于电话线路的智能型机顶盒

本实用新型涉及一种数据网络通信设备，尤其涉及用于电话网的数据网络通信设备。

目前，建立与国际互联网联接的宽带数据通信网络主要有电缆电视网络、光纤与同轴电缆数据网络以及电话电信网络，上述网络一般均以国际互联网、传送网、接入网、分配网络、展览馆内管理网络组成，并通过网络服务器、路由器/交换机以及终端PC机实现。从总体上看，展览馆要建立上述网络费用是极高的且设计结构复杂，不便于安装维护和使用，这些管理和参展单位都是很难承受的。但是，随着国际互联网的快速发展，以及网络通讯技术、计算机技术和家用电器数字化的发展，参展单位开始追求集成数字化的参展服务，如，网上展览、展览统计、VIP参展人重点服务、网上展览综合服务、数字展台发布多媒体信息等已成为一种时尚。在中国现有的经济条件下，展览馆利用较低的费用实现建立在高速公路基础上的这一目标还是很难的，在一定意义上讲也是不能实现的。目前，比较多展览会是通过电话线路以56Kpbs速率用拨号方式，利用调制/解调器和PC机进入国际互联网进行信息浏览和简单文字和图形文件的发送和发布。也有如，ZL98223745.6实用新型专利，公开了一种利用简易机顶盒加上电视机上网的方法。但是，这此技术方案都比较单一，功能较差，基本上不能被从整体上被展览会组织单位和参展用户认可，况且这些方案仍不能满足参展单位网上工作的综合信息需求；如工作间现有的电器，如电话、传真、电视、音响、摄像机、数字相机、VCD/DVD等等也很难通过一种集成装置集成在一起智能操作及远程控制。目前，建立的展览馆智能网络系统设计，主要是通过INTERANET方式，利用光缆、同轴电缆的数据专线或微波线路与INTERNET联接，以及ATM交换机、网络服务器等高档网络设备，实现该单位所属部门与国际互联网、部门之间的宽带通信网络化，则其综合布线极其复杂，安装维修不方便，又由于使用的各种网络设备功能、规格、型号较混乱给系统管理维护带来不便，且费用造价极高；同时，由于国内可分配的IP地址有限，而且租用费用极高，目前分配IP地址已当成一种稀有资源来进行分配，这也是造价太高的原因之一。特别是，一些情况下，网络需要临时组建。组织展览时，需要建立网络系统以供参展单位临时租用，这就需要组网要便于安装、拆卸且适应不同参展单位设备的配套使用。总之，上述问题，在现有技术条件下是不易得到解决的。

本实用新型总的实用新型目的是提供一种模块化的、集成度高的、以电话线网为基础的智能型机顶盒，利用该盒建立的数据通信网络设计结构简单，造价低、安装维修方便，移动性好，且功能实用，互换性、兼容性好。

为了实现上述实用新型的目的，本实用新型提供了一种基于电话线路的智能型机顶盒，主要由安装在机壳内部的以系统总线方式设计的主板、安装在所述主板上的主CPU、静态存储器、动态存储器以及安装在机壳上的信号输入/输出端口和工作状态显示器组成，其特点在于：所述系统总线由CPU总线和PCI总线组成，局总总线加速器、动态存储器、内存控制器连，、显示卡与CPU总线连接，静态存储器与局总总线加速器和内存控制器连接，局总总线加速器和内存控制器连接互相连接；局总总线加速器和内存控制器与PCI总线连接：与PCI总线连接的信号输入/输出端口包括传输数据信号的电话线端口、Ethernet或T1/E1端口；所述主CPU为一种具有处理多媒体信息功能的CPU；以即插即用方式安装的静态存储器固化有能实现基于电话网宽带传输数字化多媒体信息要求的应用程序和控制系统运行程序。

上述的智能型机顶盒，其特点在于在所述主板上还安装有具有双工位宽带混频/滤波功能的过滤器，所述过滤器的端口与至少2个安装在所述壳体上的数据信号电话端口和一个POTS电话端口联通。该方案可以实现同时使用一条电活线进行打电话和网上信息传输，而不会相互干扰。

上述的智能型机顶盒，其特点在于所述数据信号为对称双向数字专线(S/VDSL)信号，其范围为416Kbps-52Mbps。

上述的智能型机顶盒，其特点在于所述机顶盒可以为一个能够对接收/发送的数据信号中通过TPC/IP指定的信道和信元进行分析的网络服务器；通过所述机顶盒后下行数据信号新的TPC/IP包，依次由IP报头、被所述机顶盒压缩的数据段和被所述机顶盒嵌入所述数据段前面或后面的IP报尾组成，所述IP报尾为一组二进制数，所述IP报头和IP报尾中的一组数字与所述下行的TPC/IP包指定传送目的地的IP地址相对应。

上述的智能型机顶盒，其特点在于所述机顶盒可以为一个网路集线器型机顶盒，通过所述机顶盒的数据信号被识别后分配或者被标识后发送到相应信号通道中，并从安装在所述壳体上的数据信号端口输出/输入，通过所述网络集线器压缩/解压的数据信号传输速可达到：1-10Mbps。

上述的智能型机顶盒，其特点在于所述机顶盒可以为一个NAT路由器，通过所述路由器的数据信号被识别后或者被标识后按IP地址发送到相应信号通道中；经所述路由器压缩/解压的数据信号传输速率可达到：416Kbps、784Kbp8、1.040Mbps、1.568Mbps、2.23Mbps。

上述的智能型机顶盒，其特点在于所述的信号输入/输出端口为一个IC卡插口，所述IC卡可以存储有合法使用者、使用累积量以及使用者本身自然情况和各种需求的信息。利用该设备可以十分方便地组成网络收费使用系统。如，览公司提供的参展单位和参展个人的信息。建立电话营业点，提供多种网络信息服务营业业务；以及实现一个单位或一人的收费VOD、收费网上娱乐等多种信息服务业务。

上述的智能型机顶盒，其特点在于还可直接带有液晶显示器；或者所述的信号输入/输出端口为联通TV的端口；或者所述的信号输入/输出端口为联通PC显示器的端口；或者所述输出端口为数字模拟多通道立体空间音响或者SPK端口；或者装有与VCD/SVCD/DVD机联通的输入端口；或者所述的信号输入/输出端口为电话、传真、红外线发射/接收器、摄像机、数字相机、PC机，及其组合形式的端口；与所述端口连接的各种信号传输和转换处理器均以插即用方式安装在所述主板上。

上述的智能型机顶盒，其特点在于安装在所述机壳上的接口为RJ-45/RJ-11，所述机壳上还安装有USB接口。

利用上述设备可以十分方便地组成实用性强且功能强的智能网络硬件设备。利用该机顶壳，节点用户可以利用国际互联网接口实现以416Kbps-2.23Mbps速率接收/发送国际互联网用超文本格式多媒体数据文件，享受VOD、IP电话、网上会议、网上电子商务服务。当然各个节点用户之间或者用户本自己也可在通过设定授权口令在一定闭环范围内实现以416Kbps-2.23Mbps速率接收/发送多媒体数据文件以及享受VOD、IP电话、网上会议、网上办公、网上采购、电子商务服务。

为了实现本实用新型目的而设计的智能化机顶盒，不仅具有以往基于单片机的网络电视机顶盒的全部功能，如ZL98223745.6实用新型专利的全部功能，而且与上述各种电家配合使用，很容易组成一个能接收或发布多媒体信息的互联网上站点。

正是由于S/VDSL的数据传递是对称性的，而且速率最高可达到为52M，平均保持在2M，这就使IP电话、可视电话及网上视听会议的功能都有了理想的效果。由于它使用了功能强大、模块化集成度高的智能机顶盒作为网络通信模块化关键设备，从而使网络建设造价低、设计结构简单，安装、拆卸、使用方便，且功能实用，互换性好。目前，利用本实用新型所提供的模块化的机顶盒进行宽带网络组合式建设，如果充分利用现有电话线路和前端数据通信接入设备，设立的用户节点平均费用仅为1000-3000元人民币，而且随着相关技术的迅速发展，性能价格比将会进一步降低。

下面结构附图进一步说明本实用新型的实施例

图1是一种节点型顶机盒结构原理示意图

图2是一种网络服务器型机顶盒结构原理示意图

图3是一种网络集线品型机顶盒结构原理示意图

图4是图2、3、4中通过该盒的数据信号信道和信元示意图

图5是一种利用该顶机盒建立的临时性展览用数据通信网络

在图1中，本实用新型所实施的机顶盒，主要由机壳1、按CPU总线和PCI总线设计的主板2、MII CPU中央控制器3、Cache(SRAM)高端内存4、PCMC内存控制器5、DRAM静态存储器6、局总总线加速器7、AGP显示卡8、I/O输入/输出控制器9、高速硬盘10、光盘驱动器10a、IC读卡器11、S/VSDSL压缩/解压器12、Ethernet端口13、POTS调制/解调器14、AC3(5.1)/4.1声卡15、混频/滤频过滤器16、电源17组成。局总总线加速器7、动态存储器4、内存控制器5、AGP显示卡8与CPU总线连接，DRAM静态存储器6与局总总线加速器7和内存控制器5连接，局总总线加速器7和内存控制器5连接互相连接；局总总线加速器7和内存控制器5与PCI总线连接；I/O输入/输出控制器9、高速硬盘10、光盘驱动器10a、IC读卡器11、Digital MODE压缩/解压器12、Ethernet端口13、POTS调制/解调器14、AC3(5.1)/4.1声卡15与PCI总线连接；除DRAM静态存储器6、动态存储器4采用插入方式和采用2个增强型IDE接口连接的高速硬盘10、光盘驱动器10a，其它件采用芯片组形式固定在主板2上，与I/O输入/输出控制器9连接的有USB总线接口91、PS/2串行接口92、COM并行接口93、BOIS接口94、LPT打印口95、红外线接口96、VIDIO视频输入接口97，与AGP显示卡8连接的TV输出接81和AGV显示器82，与AC3(5.1)/4.1声卡15连接的有MIC15a、LINE15b、SPK15c、PHONE15d，以及DC电源、工作状态指示灯以及主板电池。在主板2上CPU总线分为CPU控制总线21、CPU数据总线22和CPU地址总线23；PCI总线分为PCI控制总线24和PCI数据/地址总线22。在图1中，表示的节点型顶机盒还可进一步简化，如去掉高速硬盘10、光盘驱动器10a，总之不以此实施例为限定。在图1中，主板2上还安装有具有双工位宽带混频/滤波功能的过滤器16，过滤器16与Digital MODE压缩/解压器12连接。过滤器16结构上采用是以滤波电容为基础，通过有门判断电路实现分路输出。为了简化过滤器16也可外置。此外，Digital MODE压缩/解压器12还可采用S/VDSL压缩/解压芯片组。通过Digtial MODE压缩/解压器12的作用，用RJ11电话线可传输1-10Mbps的数字信号。Digtial MODE压缩/解压可以实现PNA数据信号的形成，S/VDSL压缩/解压的标准为STAC，数据压缩比为4∶1。此外，过滤器主要是通过电容和门电路方式进行混频和解频。

在图2中，网络服务器型机顶盒的组成更为简单，将图1中的Digital MODE压缩/解压器12改为S/VDSL压/缩解压芯片组，去掉了BOIS接口94、LPT打印口95、红外线接口96、VIDEO视频输入接口97、TV输出接81、以及与AC3(5.1)/4.1声卡15连接的MIC15a、LINE15b、SPK15c、PHONE15d。采用S/VDSL压缩/解压芯片组处理传输S/VDSL数字信号，传输速率达416Kbps-52Mbps，目前，每个信道最佳的传输速率选择为：416Kbps、784Kbps、1.040Mbps、1.568Mbps、2.23Mbps。此外，网络服务器型机顶盒通过在DRAM静态存储器62中存入相应程序，即可作为路由器型机顶盒。该网络服务器型机顶盒还可进行数据传输格式转换，主要是通过相应的固化在DRAM静态存储器62中的压缩/解压程序将E1网的数据转换成S/VDSL数据信号利用RJ45或RJ11进行传输，反之将S/VDSL数据信号转换成E1网的数据进行传输。同样，也可将E1网的数据转换成利用RJ11线的PNA数据信号进行传输。

在图4是中，为了进一步说明网络服务器型机顶盒的工作原理，将通过该盒的数据信号信道和信元进行了层次分析，在本实施例中，网络服务器型机顶盒通过固化在DRAM静态存储器6中的处理程序，实现了对TCP/IP包的处理。其工作原理，首先利用ISP服务商提供的INTERNET的真实IP地址，做为网路，以该网络服务器型机顶盒通为网关，利用程序，如美国WINROOT软件，进行下端IP分配。通过该网络服务器型机顶盒IP进行下端IP值分组后，组成新的IP组与下端IP值相对应，从而实现了下端可以使用更多的真实IP地址进行INTERNET上下数据的传输。

在图3中，网络集线器型机顶盒的结构与在图2中的网络服务器型机顶盒基本一致，只是增加了一个电话集线器。当然，为了与图1中Digital MODE压缩/解压器12配合使用，还可采用Digital MODE压缩/解压芯片组代替S/VDSL压缩/解压芯片组，组成又一种网络集线器型机顶盒，传输速率选择为：1-10Mbp，甚至更高。

在图5上，一个利用该智能型机顶盒及电话线建立的展览馆带通信网络实施例，它主要由一个带网关的网络服务器型机顶盒加上网络集线器型机顶盒，利用RJ11电话线传输S/VDSL数据信号给下端的多组路由器型机顶盒和网络集线器型机顶盒，该多组路由器型机顶盒和网络集线器型机顶盒可利用利用RJ11电话线传输将E1网信号传给下一个多组网络集线器型机顶盒，最终的一个多组网络集线器型机顶盒利用RJ11电话线传输PNA数据信号给下端的庞大的节点型顶机盒。其中，RJ11电话线传输数据的转换也可以通过这种智能的网络集线器型机顶盒利用跨区域委托管理的方法和Digital MODE压缩/解压芯片组来实现，并获得10Mbps甚至可以达到近100Mbps更高的速率。此方法可组成上千个类拟的展位节点。它的明显的特点是，组网可以根据需要临时通过各种模块化的机顶盒拼凑，用完即可拆卸，这种智能型机顶盒非常适合展览公司租用。

当然，本实用新型的这种智能型机顶盒在其它方面也有许多应用，由于本领域普通技术人员，通过本实用新型所述的产品结构和思想方法，以及现有的国际上各公司公开销售的软件和硬件产品、公开的资料和互联网上发布的信息，已可以制造出不同性能和特点的相同产品；所以在此不必一一赘述。

Claims (9)

1．一种基于电话线路的智能型机顶盒，主要由安装在机壳内部的以系统总线方式设计的主板、安装在所述主板上的主CPU、静态存储器、动态存储器以及安装在机壳上的信号输入/输出端口和工作状态显示器组成，其特征在于：所述系统总线由CPU总线和PCI总线组成，局总总线加速器、动态存储器、内存控制器连，、显示卡与CPU总线连接，静态存储器与局总总线加速器和内存控制器连接，局总总线加速器和内存控制器连接互相连接；局总总线加速器和内存控制器与PCI总线连接；与PCI总线连接的信号输入/输出端口包括传输数据信号的电话线端口、Ethernet或T1/E1端口；所述主CPU为一种具有处理多媒体信息功能的CPU；以即插即用方式安装的静态存储器固化有能实现基于电话网宽带传输数字化多媒体信息要求的应用程序和控制系统运行程序。

2．根据权利要求1所述的智能型机顶盒，其特征在于在所述主板上还安装有具有双工位宽带混频/滤波功能的过滤器，所述过滤器的端口与至少2个安装在所述壳体上的数据信号电话端口和一个POTS电话端口联通。

3．根据权利要求1所述的智能型机顶盒，其特征在于所述数据信号为对称双向数字专线(S/VDSL)信号，其范围为416Kbps-52Mbps。

4．根据权利要求1、3所述的智能型机顶盒，其特征在于所述机顶盒可以为一个能够对接收/发送的数据信号中通过TPC/IP指定的信道和信元进行分析的网络服务器；通过所述机顶盒后下行数据信号新的TPC/IP包，依次由IP报头、被所述机顶盒压缩的数据段和被所述机顶盒嵌入所述数据段前面或后面的IP报尾组成，所述IP报尾为一组二进制数，所述IP报头和IP报尾中的一组数字与所述下行的TPC/IP包指定传送目的地的IP地址相对应。

5．根据权利要求1、3所述的智能型机顶盒，其特征在于所述机顶盒可以为一个网路集线器型机顶盒，通过所述机顶盒的数据信号被识别后分配或者被标识后发送到相应信号通道中，并从安装在所述壳体上的数据信号端口输出/输入，通过所述网络集线器压缩/解压的数据信号传输速可达到：1-10Mbps。

6．根据权利要求1、3所述的智能型机顶盒，其特征在于所述机顶盒可以为一个NAT路由器，通过所述路由器的数据信号被识别后或者被标识后按IP地址发送到相应信号通道中；经所述路由器压缩/解压的数据信号传输速率可达到：416Kbps、784Kbps、1.040Mbps、1.568Mbps、2.23Mbps。

7．根据权利要求1所述的智能型机顶盒，其特征在于所述的信号输入/输出端口为一个IC卡插口，所述IC卡可以存储有合法使用者、使用累积量以及使用者本身自然情况和各种需求的信息。

8．根据权利要求1所述的智能型机顶盒，其特征在于还可直接带有液晶显示器；或者所述的信号输入/输出端口为联通TV的端口；或者所述的信号输入/输出端口为联通PC显示器的端口；或者所述输出端口为数字模拟多通道立体空间音响或者SPK端口；或者装有与VCD/SVCD/DVD机联通的输入端口；或者所述的信号输入/输出端口为电话、传真、红外线发射/接收器、摄像机、数字相机、PC机，及其组合形式的端口：与所述端口连接的各种信号传输和转换处理器均以插即用方式安装在所述主板上。

9．据权利要求1所述的智能型机顶盒，其特征在于安装在所述机壳上的接口为RJ-45/RJ-11，所述机壳上还安装有USB接口。

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