專利名稱：基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入系統(tǒng)及接入方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，特別是涉及以通路配置為特征的廣域網(wǎng)絡(luò)， 尤其涉及基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入系統(tǒng)及接入方案。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的三種基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的寬帶接入方案，分別是HomePlug 技術(shù)、HomePNA(Home Phone-line Network Alliance)接入技術(shù)禾口MoCA(Mult imedia Over CoaxAlliance)，它們的技術(shù)要點(diǎn)簡(jiǎn)述如下一、HomePlug 接入技術(shù)HomePlug接入技術(shù)是基于家庭內(nèi)電源線的傳輸技術(shù)，其利用現(xiàn)有的家庭室內(nèi)電源 配線形成網(wǎng)絡(luò)，包括個(gè)人電腦等終端設(shè)備通過(guò)電源插座與因特網(wǎng)聯(lián)機(jī)，以及通過(guò)室內(nèi)電源 配線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)各個(gè)人電腦的聯(lián)網(wǎng)功能，給網(wǎng)絡(luò)提供商降低了成本，HomePlug的技術(shù) 要點(diǎn)是>上下行分時(shí)共用2-32MHZ的頻段的同一個(gè)物理帶寬達(dá)到200Mbps的 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)正交頻分復(fù)用載波；>頭端和終端的通信采用半雙工模式，即頭端發(fā)射時(shí)終端只能處于接收狀態(tài)，頭端 停止發(fā)射時(shí)終端才能發(fā)射；>一個(gè)頭端可以支持32個(gè)終端；>頭端到終端的通信采用TDMA (Time Division Multiple Access，時(shí)分多址)的 方式共享下行信道，終端通過(guò)有優(yōu)先級(jí)的CSMA/CA模式共享上行信道；>在全速并發(fā)用戶在10個(gè)以內(nèi)時(shí)，總吞吐量約為90Mbps ；在全速并發(fā)用戶在32個(gè) 時(shí)，總吞吐量約為60Mbps。二、HomePNA (Home Phone-line Network Alliance) ^Λ^^該接入技術(shù)通過(guò)現(xiàn)有的電話線為每個(gè)用戶提供lMbpsOtomePNA 1. O版本)或 IOMbps (HomePNA 2. O版本)的高速數(shù)據(jù)傳送，其優(yōu)勢(shì)是利用現(xiàn)有電話線路傳輸寬帶數(shù)字信 號(hào)，省去了重新布線的麻煩，滿足用戶寬帶上網(wǎng)的要求，又降低了上網(wǎng)費(fèi)用，上網(wǎng)的同時(shí)不 會(huì)影響電話使用和收發(fā)傳真，該技術(shù)的主要特點(diǎn)如下>上下行分時(shí)共用12-68MHZ頻段的同一個(gè)物理帶寬達(dá)到320Mbps的 QAM(QuadratureAmplitude Modulation)正交巾畐度調(diào)載波；>頭端和終端的通信采用半雙工模式，即頭端發(fā)射時(shí)終端只能處于接收狀態(tài)，頭端 停止發(fā)射時(shí)終端才能發(fā)射；>一個(gè)頭端可以支持62個(gè)終端；>頭端到終端的通信采用TDMA的方式共享下行信道，終端通過(guò)有優(yōu)先級(jí)的CSMA/ CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)模式共享上行信道；> 每個(gè)載波最高可以支持190Mbps的吞吐量。H>MoCA(Multimedia Over Coax Alliance) ^Aii^MoCA技術(shù)可使高質(zhì)量數(shù)字多媒體內(nèi)容通過(guò)現(xiàn)有的同軸電纜傳輸遍布整個(gè)家庭，使 家庭用戶能夠利用其現(xiàn)有的同軸電纜架構(gòu)作為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將上述新興應(yīng)用和先進(jìn)性能遍布 其家中，MoCA作為一項(xiàng)主要的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被眾多領(lǐng)先的美國(guó)服務(wù)提供商所采用，其主要特點(diǎn)如下>上下行分時(shí)共用875-1525MHZ頻段范圍內(nèi)的50MHz帶寬的OFDM載波；>采用TDMA/TDD訪問(wèn)控制協(xié)議，頭端和終端都使用相同的載波來(lái)發(fā)送和接收；>頭端和終端的通信采用半雙工模式，即頭端發(fā)射時(shí)終端只能處于接收狀態(tài)，頭端 停止發(fā)射時(shí)終端才能發(fā)射；>頭端和終端之間的通信采用發(fā)送時(shí)間槽使用Reques t-Grant機(jī)制，沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)和 沖突；>每個(gè)載波可以達(dá)到175Mbps的吞吐量；>頭端設(shè)備可以配備多個(gè)載波來(lái)提高總的吞吐量。上述現(xiàn)有技術(shù)各寬帶接入方案存在以下不足1、均采用半雙工模式，傳輸效率不超過(guò)50 % ；2、HomePlug接入技術(shù)和HomePNA接入技術(shù)均采用TDMA+優(yōu)先級(jí)的CSMA/CA訪問(wèn) 控制協(xié)議，在并發(fā)用戶數(shù)增加時(shí)，總的吞吐量下降；3,HomePlug接入技術(shù)和HomePNA接入技術(shù)的單載波的吞吐量較低，提供給每個(gè)用 戶的獨(dú)享帶寬太低，不滿足寬帶業(yè)務(wù)的需求；4、HomePlug接入技術(shù)和HomePNA接入技術(shù)均采用基帶OFDM技術(shù)，無(wú)法通過(guò)增加 載波的方式來(lái)提高頭端到終端的總的吞吐量；5、HomePNA接入技術(shù)采用QAM調(diào)制解調(diào)技術(shù)，抗干擾能力差；6、MoCA接入技術(shù)采用的是875-1525MHZ的高端頻率，同軸電纜的傳輸衰減大，傳 輸距離短；對(duì)網(wǎng)絡(luò)頻率響應(yīng)的要求超過(guò)現(xiàn)有同軸電纜入戶網(wǎng)絡(luò)的電纜、連接器、分支分配器 和用戶盒等的性能指標(biāo)，無(wú)法直接在現(xiàn)有同軸電纜入戶網(wǎng)上直接運(yùn)行。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一 種基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入系統(tǒng)及接入方案。本發(fā)明提出一種以同軸電纜為傳輸媒介的、低成本高效率的一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)Gbps超 寬帶雙向傳輸技術(shù)方案，采用該方案，可以在一個(gè)延伸距離超過(guò)500米、覆蓋100個(gè)左右用 戶的樹(shù)型結(jié)構(gòu)的同軸電纜支路上，為每個(gè)用戶提供30Mbps以上的獨(dú)享帶寬，從而使得已經(jīng) 全面覆蓋的同軸電纜入戶網(wǎng)可以和光纖到戶(FTTH) —樣，成為“三網(wǎng)合一”的終極寬帶用 戶接入網(wǎng)。本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種實(shí)現(xiàn)超寬帶網(wǎng) 絡(luò)接入的接入系統(tǒng)，包括頭端設(shè)備和用戶端設(shè)備；所述頭端設(shè)備接受來(lái)自上級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口的寬帶信號(hào)，經(jīng)處理后沿著樹(shù)型結(jié)構(gòu)的同軸 電纜網(wǎng)絡(luò)配送，從干部到各支路，再到各分支路連接的用戶端設(shè)備，經(jīng)所用戶端設(shè)備處理后 的信號(hào)送至終端用戶，實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)Gbps超寬帶雙向傳輸。所述頭端設(shè)備包括媒體存取控制器、網(wǎng)絡(luò)橋接單元、至少一條發(fā)射信道、接收信 道、微處理器單元和射頻信號(hào)混合器；在微處理器單元的控制下，射頻信號(hào)混合器接收來(lái)自同軸電纜網(wǎng)絡(luò)各用戶端設(shè)備 的載波信號(hào)并將其傳送至接收信道，接收信道對(duì)載波信號(hào)依次進(jìn)行解調(diào)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、解碼和 協(xié)議轉(zhuǎn)換后再送至網(wǎng)絡(luò)橋接單元進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的信號(hào)被送至媒體存取控制器處理后
5傳送至上級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口，最終被送達(dá)通訊目的的頭端設(shè)備；在微處理器單元的控制下，來(lái)自上級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口的信號(hào)經(jīng)媒體存取控制器處理后選 擇對(duì)應(yīng)的發(fā)射信道進(jìn)行傳送，信號(hào)在發(fā)射信道被依次進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換、正交變換、數(shù)模轉(zhuǎn)換和 調(diào)制后被送至射頻信號(hào)混合器處理，經(jīng)處理后的信號(hào)再被傳送至同軸電纜網(wǎng)絡(luò)；所述用戶端設(shè)備包括媒體存取控制器、網(wǎng)絡(luò)橋接單元、發(fā)射信道、接收信道、微處 理器單元和射頻信號(hào)混合器；在微處理器單元的控制下，射頻信號(hào)混合器接收來(lái)自同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的頭端設(shè)備載 波信號(hào)并將其傳送至接收信道，接收信道對(duì)載波信號(hào)依次進(jìn)行解調(diào)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、解碼和協(xié)議 轉(zhuǎn)換后再送至網(wǎng)絡(luò)橋接單元進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的信號(hào)被送至媒體存取控制器處理后傳送 至用戶網(wǎng)絡(luò)接口，直到各終端用戶； 在微處理器單元的控制下，來(lái)自用戶網(wǎng)絡(luò)接口終端用戶的信號(hào)經(jīng)媒體存取控制器 處理后選擇發(fā)射信道進(jìn)行傳送，信號(hào)在發(fā)射信道被依次進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換、正交變換、數(shù)模轉(zhuǎn)換 和調(diào)制后被送至射頻信號(hào)混合器處理，經(jīng)處理后的信號(hào)再被傳送至同軸電纜網(wǎng)絡(luò)。所述發(fā)射信道包括接口單元、正交OFDM發(fā)射信道單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和正交上變頻 器，所述接口單元將網(wǎng)絡(luò)橋接單元傳送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后將信號(hào)送至正交OFDM發(fā) 射信道單元進(jìn)行正交變換處理，變換后的信號(hào)被傳送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后再 將其送到正交上變頻器進(jìn)行調(diào)制；所述發(fā)射信道包括接口單元、正交OFDM發(fā)射信道單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和正交上變頻 器，所述接口單元將網(wǎng)絡(luò)橋接單元傳送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后將信號(hào)送至正交OFDM發(fā) 射信道單元進(jìn)行正交變換處理，變換后的信號(hào)被傳送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后再 將其送到正交上變頻器進(jìn)行調(diào)制。所述接收信道包括接口單元、正交OFDM接收信道單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和正交下變頻 器，所述射頻信號(hào)混合器將接收到的載波信號(hào)送到正交下變頻器進(jìn)行解調(diào)后送至模數(shù)轉(zhuǎn)換 器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)被送至正交OFDM接收信道單元解碼還原成原始信號(hào)，然 后再將還原后的信號(hào)送至接口單元進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換；所述接收信道包括接口單元、正交OFDM接收信道單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和正交下變頻 器，所述射頻信號(hào)混合器將接收到的載波信號(hào)送到正交下變頻器進(jìn)行解調(diào)后送至模數(shù)轉(zhuǎn)換 器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)被送至正交OFDM接收信道單元解碼還原成原始信號(hào)，然 后再將還原后的信號(hào)送至接口單元進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。所述正交上變頻器將模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)調(diào)制到87-870MHZ頻段內(nèi)的載 波上，然后通過(guò)射頻信號(hào)混合器將信號(hào)送至同軸分配網(wǎng)絡(luò)以便讓用戶端設(shè)備的接收信道 (124)接收并處理。所述正交上變頻器將模數(shù)轉(zhuǎn)換器傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)調(diào)制到5-65MHZ頻段內(nèi)的載波 上，然后通過(guò)射頻信號(hào)混合器將信號(hào)送至同軸電纜網(wǎng)絡(luò)以便讓頭端設(shè)備的接收信道接收并處理。所述正交OFDM發(fā)射信道單元包括AES加密模塊、FEC編碼模塊和IFFT&DSP處理 模塊。正交OFDM接收信道單元包括AES解密模塊、FEC解碼模塊和FFT&DSP模塊處理。為解決本發(fā)明所述技術(shù)問(wèn)題，還可以通過(guò)采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，提出一種實(shí)現(xiàn)超寬帶網(wǎng)絡(luò)接入的接入方案，基于上述的接入系，在同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的頭端安裝有頭端設(shè) 備，在用戶端安裝有諸多用戶端設(shè)備，頭端設(shè)備將來(lái)自上級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)通過(guò)其發(fā)射信 道經(jīng)同軸電纜網(wǎng)絡(luò)傳送給各用戶端設(shè)備，接收信道將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后傳送給用戶 網(wǎng)絡(luò)；用戶端設(shè)備將來(lái)自用戶網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)通過(guò)其發(fā)射信道經(jīng)同軸電纜網(wǎng)絡(luò)傳送給頭端 設(shè)備，接收信道將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后傳送給上級(jí)網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)用戶全雙工的高速 上網(wǎng)。所述頭端設(shè)備至少包括一條發(fā)射信道，以便與至少一個(gè)用戶端設(shè)備的接收信道實(shí) 現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)；所述頭端設(shè)備的多條發(fā)射信道能被疊加以增加下行總帶寬；下行和上行同時(shí)采用不同的載波頻率通信，實(shí)現(xiàn)全雙工模式。頭端設(shè)備和用戶端設(shè)備之間通信采用沒(méi)有碰撞和競(jìng)爭(zhēng)的BOD訪問(wèn)控制協(xié)議。同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明所采用的上述技術(shù)方案的有益效果在于1、下行(頭端到用戶端)和上行(用戶端到頭端)同時(shí)采用不同的載波通信，實(shí) 現(xiàn)全雙工模式，通信效率提高一倍；2、頭端設(shè)備可以通過(guò)配置多個(gè)下行載波(發(fā)射信道)來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的總的吞吐 量；3、頭端和用端之間的通信采用沒(méi)有碰撞和競(jìng)爭(zhēng)的BoD(Band on Demand)訪問(wèn)控制 協(xié)議，用以提高通信的效率。


圖1是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)超寬帶網(wǎng)絡(luò)接入的接入方案的接入示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)超寬帶網(wǎng)絡(luò)接入的接入系統(tǒng)之頭端設(shè)備原理框圖；圖3是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)超寬帶網(wǎng)絡(luò)接入的接入系統(tǒng)之用戶端設(shè)備原理框圖；圖4是所述頭端設(shè)備/用戶端設(shè)備之正交OFDM發(fā)射信道單元之電路原理框圖；圖5是所述頭端設(shè)備/用戶端設(shè)備之正交OFDM接收信道單元之電路原理框圖；圖6用戶端設(shè)備發(fā)射信道變頻原理框圖；圖7頭端設(shè)備接收信道變頻原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合各附圖所示之優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步詳述。本發(fā)明之一種實(shí)現(xiàn)超寬帶網(wǎng)絡(luò)接入的接入系統(tǒng)，如圖1所示，包括頭端設(shè)備11和 用戶端設(shè)備12。所述頭端設(shè)備11接受來(lái)自上級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口的寬帶信號(hào)，經(jīng)處理后沿著樹(shù)型結(jié)構(gòu)的 同軸電纜網(wǎng)絡(luò)配送，從干部到各支路，再到各分支路連接的用戶端設(shè)備12，經(jīng)所用戶端設(shè)備 12處理后的信號(hào)送至終端用戶，實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)Gbps超寬帶雙向傳輸。如圖2所示，所述頭端設(shè)備11包括媒體存取控制器111、網(wǎng)絡(luò)橋接單元112、至少 一條發(fā)射信道113、接收信道114、微處理器單元115和射頻信號(hào)混合器116 ；在微處理器單元115的控制下，射頻信號(hào)混合器116接收來(lái)自同軸電纜網(wǎng)絡(luò)各用 戶端設(shè)備12的載波信號(hào)并將其傳送至接收信道114，接收信道114對(duì)載波信號(hào)依次進(jìn)行解 調(diào)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、解碼和協(xié)議轉(zhuǎn)換后再送至網(wǎng)絡(luò)橋接單元112進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的信號(hào)被送 至媒體存取控制器111處理后傳送至上級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口，最終被送達(dá)通訊目的的頭端設(shè)備11 ； 在微處理器單元115的控制下，來(lái)自上級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口的信號(hào)經(jīng)媒體存取控制器110處理后選 擇對(duì)應(yīng)的發(fā)射信道113進(jìn)行傳送，信號(hào)在發(fā)射信道113被依次進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換、正交變換、數(shù) 模轉(zhuǎn)換和調(diào)制后被送至射頻信號(hào)混合器116處理，經(jīng)處理后的信號(hào)再被傳送至同軸電纜網(wǎng)
如圖1所示，各用戶端設(shè)備12在入網(wǎng)注冊(cè)需要在頭端設(shè)備11內(nèi)分配一條與其通 信的發(fā)射信道113，當(dāng)來(lái)自上級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口的信號(hào)經(jīng)媒體存取控制器110處理后，根據(jù)要接收 該信號(hào)的用戶終端12在入網(wǎng)注冊(cè)時(shí)分配的發(fā)射信道113，選擇對(duì)應(yīng)的發(fā)射信道113與用戶 端設(shè)備12進(jìn)行通信。如圖3所示，所述用戶端設(shè)備12包括媒體存取控制器121、網(wǎng)絡(luò)橋接單元122、發(fā) 射信道123、接收信道124、微處理器單元125和射頻信號(hào)混合器126 ；在微處理器單元125的控制下，射頻信號(hào)混合器126接收來(lái)自同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的頭 端設(shè)備11載波信號(hào)并將其傳送至接收信道124，接收信道124對(duì)載波信號(hào)依次進(jìn)行解調(diào)、模 數(shù)轉(zhuǎn)換、解碼和協(xié)議轉(zhuǎn)換后再送至網(wǎng)絡(luò)橋接單元122進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的信號(hào)被送至媒 體存取控制器121處理后傳送至用戶網(wǎng)絡(luò)接口，直到各終端用戶；在微處理器單元125的控 制下，來(lái)自用戶網(wǎng)絡(luò)接口終端用戶的信號(hào)經(jīng)媒體存取控制器121處理后選擇發(fā)射信道123 進(jìn)行傳送，信號(hào)在發(fā)射信道123被依次進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換、正交變換、數(shù)模轉(zhuǎn)換和調(diào)制后被送至 射頻信號(hào)混合器126處理，經(jīng)處理后的信號(hào)再被傳送至同軸電纜網(wǎng)絡(luò)。如圖2所示，所述發(fā)射信道113包括接口單元1131、正交OFDM發(fā)射信道單元1132、 數(shù)模轉(zhuǎn)換器1133和正交上變頻器1134，所述接口單元1131將網(wǎng)絡(luò)橋接單元112傳送來(lái)的 信號(hào)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后將信號(hào)送至正交OFDM發(fā)射信道單元1132進(jìn)行正交變換處理，變換后 的信號(hào)被傳送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器1133進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后再將其送到正交上變頻器1134進(jìn)行 調(diào)制。如圖3所示，所述發(fā)射信道123包括接口單元1231、正交OFDM發(fā)射信道單元1232、 數(shù)模轉(zhuǎn)換器1233和正交上變頻器1234，所述接口單元1231將網(wǎng)絡(luò)橋接單元122傳送來(lái)的 信號(hào)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后將信號(hào)送至正交OFDM發(fā)射信道單元1232進(jìn)行正交變換處理，變換后 的信號(hào)被傳送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器1233進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后再將其送到正交上變頻器1234進(jìn)行 調(diào)制。如圖2所示，所述接收信道114包括接口單元1141、正交OFDM接收信道單元1142、 模數(shù)轉(zhuǎn)換器1143和正交下變頻器1144，所述射頻信號(hào)混合器116將接收到的載波信號(hào)送到 正交下變頻器1144進(jìn)行解調(diào)后送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器1143進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)被送 至正交OFDM接收信道單元1142解碼還原成原始信號(hào)，然后再將還原后的信號(hào)送至接口單 元1141進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換；如圖3所示，所述接收信道124包括接口單元1241、正交OFDM接收信道單元1242、 模數(shù)轉(zhuǎn)換器1243和正交下變頻器1244，所述射頻信號(hào)混合器126將接收到的載波信號(hào)送到 正交下變頻器1244進(jìn)行解調(diào)后送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器1243進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)被送 至正交OFDM接收信道單元1242解碼還原成原始信號(hào)，然后再將還原后的信號(hào)送至接口單 元1241進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。如圖2所示，所述正交上變頻器1134將模數(shù)轉(zhuǎn)換器1133傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)調(diào)制到 87-870MHZ頻段內(nèi)的載波上，然后通過(guò)射頻信號(hào)混合器116將信號(hào)送至同軸分配網(wǎng)絡(luò)以便 讓用戶端設(shè)備12的接收信道124接收并處理。如圖3所示，所述正交上變頻器1234將模數(shù)轉(zhuǎn)換器1233傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)調(diào)制到 5-65MHZ頻段內(nèi)的載波上，然后通過(guò)射頻信號(hào)混合器126將信號(hào)送至同軸分配網(wǎng)絡(luò)以便讓頭端設(shè)備11的接收信道114接收并處理。如圖4所示，所述正交OFDM發(fā)射信道單元1132，1232包括AES加密模塊321、FEC 編碼模塊322和IFFT&DSP處理模塊323。如圖5所示，正交OFDM接收信道單元1142，1242包括AES解密模塊421、FEC解碼 模塊422和FFT&DSP模塊處理423。用戶端設(shè)備12經(jīng)發(fā)射信道123向頭端設(shè)備11傳送的上行信號(hào)頻率范圍為 5-65MHZ，為了達(dá)到這一頻段范圍，如圖6所示，在用戶端設(shè)備12的發(fā)射信號(hào)可以采用全數(shù) 字的方法來(lái)進(jìn)行正交上變頻，然后通過(guò)200MHz時(shí)鐘的高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器1233來(lái)直接合成發(fā)
射信號(hào)。同樣原理，在頭端設(shè)備11上，可以用200MHz時(shí)鐘的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)上行信號(hào)直 接采樣，然后用全數(shù)字的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)上行信號(hào)的正交下變頻，其原理框圖如圖7所示。本發(fā)明所述的技術(shù)方案還可以采用以下方式實(shí)現(xiàn)，如圖1所示，在同軸電纜網(wǎng)絡(luò) 的頭端安裝有頭端設(shè)備11，在用戶端安裝有諸多用戶端設(shè)備12，頭端設(shè)備11將來(lái)自上級(jí)網(wǎng) 絡(luò)接口的數(shù)據(jù)通過(guò)其發(fā)射信道113經(jīng)同軸電纜網(wǎng)絡(luò)傳送給各用戶端設(shè)備12，接收信道124 將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后傳送給用戶網(wǎng)絡(luò)；用戶端設(shè)備12將來(lái)自用戶網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù) 通過(guò)其發(fā)射信道123經(jīng)同軸電纜網(wǎng)絡(luò)傳送給頭端設(shè)備11，接收信道114將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn) 行處理后傳送給上級(jí)網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)用戶全雙工的高速上網(wǎng)。如圖1所示，所述頭端設(shè)備11至少包括一條發(fā)射信道113，以便與至少一個(gè)用戶端 設(shè)備12的接收信道124實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)。所述頭端設(shè)備11的多條發(fā)射信道113能被疊加以增加下行總帶寬；下行和上行同時(shí)采用不同的載波頻率通信，實(shí)現(xiàn)全雙工模式。頭端設(shè)備11和用戶端設(shè)備12之間通信采用沒(méi)有碰撞和競(jìng)爭(zhēng)的BOD訪問(wèn)控制協(xié) 議。上述為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)過(guò)程，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上進(jìn)行的通常 變化和替換包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入系統(tǒng)，包括頭端設(shè)備(11)和諸多用戶端設(shè)備(12)；所述頭端設(shè)備(11)接受來(lái)自上級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口的寬帶信號(hào)，經(jīng)處理后沿著樹(shù)型結(jié)構(gòu)的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)配送，從干部到各支路，再到各分支路連接的用戶端設(shè)備(12)，經(jīng)所用戶端設(shè)備(12)處理后的信號(hào)送至終端用戶，實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)Gbps超寬帶雙向傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入系統(tǒng)，其特征在于
3.所述頭端設(shè)備(11)包括媒體存取控制器(111)、網(wǎng)絡(luò)橋接單元(112)、至少一條發(fā)射信 道(113)、接收信道(114)、微處理器單元(115)和射頻信號(hào)混合器(116)；在微處理器單元(115)的控制下，射頻信號(hào)混合器(116)接收來(lái)自同軸電纜網(wǎng)絡(luò)各用 戶端設(shè)備(12)的載波信號(hào)并將其傳送至接收信道(114)，接收信道(114)對(duì)載波信號(hào)依次 進(jìn)行解調(diào)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、解碼和協(xié)議轉(zhuǎn)換后再送至網(wǎng)絡(luò)橋接單元(112)進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的 信號(hào)被送至媒體存取控制器(111)處理后傳送至上級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口，最終被送達(dá)通訊目的的頭 端設(shè)備(11)；在微處理器單元(115)的控制下，來(lái)自上級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口的信號(hào)經(jīng)媒體存取控制器(110) 處理后選擇對(duì)應(yīng)的發(fā)射信道(113)進(jìn)行傳送，信號(hào)在發(fā)射信道(113)被依次進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換、 正交變換、數(shù)模轉(zhuǎn)換和調(diào)制后被送至射頻信號(hào)混合器(116)處理，經(jīng)處理后的信號(hào)再被傳 送至同軸電纜網(wǎng)絡(luò)；所述用戶端設(shè)備(12)包括媒體存取控制器(121)、網(wǎng)絡(luò)橋接單元(122)、發(fā)射信道 (123)、接收信道(124)、微處理器單元(125)和射頻信號(hào)混合器(126)；在微處理器單元(125)的控制下，射頻信號(hào)混合器(126)接收來(lái)自同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的頭 端設(shè)備(11)載波信號(hào)并將其傳送至接收信道(124)，接收信道(124)對(duì)載波信號(hào)依次進(jìn)行 解調(diào)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、解碼和協(xié)議轉(zhuǎn)換后再送至網(wǎng)絡(luò)橋接單元(122)進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的信號(hào) 被送至媒體存取控制器(121)處理后傳送至用戶網(wǎng)絡(luò)接口，直到各終端用戶；在微處理器單元(125)的控制下，來(lái)自用戶網(wǎng)絡(luò)接口終端用戶的信號(hào)經(jīng)媒體存取控制 器(121)處理后選擇發(fā)射信道(123)進(jìn)行傳送，信號(hào)在發(fā)射信道(123)被依次進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn) 換、正交變換、數(shù)模轉(zhuǎn)換和調(diào)制后被送至射頻信號(hào)混合器(126)處理，經(jīng)處理后的信號(hào)再被 傳送至同軸電纜網(wǎng)絡(luò)。3、如權(quán)利要求2所述的基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入系統(tǒng)，其特 征在于所述發(fā)射信道(113)包括接口單元(1131)、正交OFDM發(fā)射信道單元(1132)、數(shù)模轉(zhuǎn) 換器(1133)和正交上變頻器(1134)，所述接口單元(1131)將網(wǎng)絡(luò)橋接單元(112)傳送 來(lái)的信號(hào)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后將信號(hào)送至正交OFDM發(fā)射信道單元(1132)進(jìn)行正交變換處理， 變換后的信號(hào)被傳送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器(1133)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后再將其送到正交上變頻器 (1134)進(jìn)行調(diào)制；所述發(fā)射信道(123)包括接口單元(1231)、正交OFDM發(fā)射信道單元(1232)、數(shù)模轉(zhuǎn) 換器(1233)和正交上變頻器(1234)，所述接口單元(1231)將網(wǎng)絡(luò)橋接單元(122)傳送 來(lái)的信號(hào)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后將信號(hào)送至正交OFDM發(fā)射信道單元(1232)進(jìn)行正交變換處理， 變換后的信號(hào)被傳送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器(1233)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，然后再將其送到正交上變頻器 (1234)進(jìn)行調(diào)制。
4.如權(quán)利要求2所述的基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入系統(tǒng)，其特征在于所述接收信道(114)包括接口單元(1141)、正交OFDM接收信道單元(1142)、模數(shù)轉(zhuǎn)換 器(1143)和正交下變頻器(1144)，所述射頻信號(hào)混合器(116)將接收到的載波信號(hào)送到正 交下變頻器(1144)進(jìn)行解調(diào)后送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器(1143)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)被 送至正交OFDM接收信道單元(1142)解碼還原成原始信號(hào)，然后再將還原后的信號(hào)送至接 口單元(1141)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換；所述接收信道(124)包括接口單元(1241)、正交OFDM接收信道單元(1242)、模數(shù)轉(zhuǎn)換 器(1243)和正交下變頻器(1244)，所述射頻信號(hào)混合器(126)將接收到的載波信號(hào)送到正 交下變頻器(1244)進(jìn)行解調(diào)后送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器(1243)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)被 送至正交OFDM接收信道單元(1242)解碼還原成原始信號(hào)，然后再將還原后的信號(hào)送至接 口單元(1241)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。
5.如權(quán)利要求3所述的基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入系統(tǒng)，其特征在于所述正交上變頻器(1134)將模數(shù)轉(zhuǎn)換器(1133)傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)調(diào)制到87-870MHZ頻 段內(nèi)的載波上，然后通過(guò)射頻信號(hào)混合器(116)將信號(hào)送至同軸分配網(wǎng)絡(luò)以便讓用戶端設(shè) 備(12)的接收信道(124)接收并處理；所述正交上變頻器(1234)將模數(shù)轉(zhuǎn)換器(1233)傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)調(diào)制到5_65MHz頻 段內(nèi)的載波上，然后通過(guò)射頻信號(hào)混合器(126)將信號(hào)送至同軸電纜網(wǎng)絡(luò)以便讓頭端設(shè)備 (11)的接收信道(114)接收并處理。
6.如權(quán)利要求3所述的基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入系統(tǒng)，其特征在于所述正交OFDM發(fā)射信道單元(1132,1232)包括AES加密模塊(321)、FEC編碼模塊 (322)和IFFT&DSP處理模塊(323)；正交OFDM接收信道單元(1142,1242)包括AES解密模 塊(421)、FEC解碼模塊(422)和FFT&DSP模塊處理(423)。
7.一種基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入方案，基于權(quán)利要求1所述的接入系統(tǒng)，其特 征在于在同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的頭端安裝有頭端設(shè)備(11)，在用戶端安裝有諸多用戶端設(shè)備(12)， 頭端設(shè)備(11)將來(lái)自上級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)通過(guò)其發(fā)射信道(113)經(jīng)同軸電纜網(wǎng)絡(luò)傳送給 各用戶端設(shè)備(12)，接收信道(124)將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后傳送給用戶網(wǎng)絡(luò)；用戶端 設(shè)備(12)將來(lái)自用戶網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)通過(guò)其發(fā)射信道(123)經(jīng)同軸電纜網(wǎng)絡(luò)傳送給頭端 設(shè)備(11)，接收信道(114)將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后傳送給上級(jí)網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)用戶全 雙工的高速上網(wǎng)。
8.如權(quán)利要求7所述的基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入方案，其特征在于所述頭端設(shè)備(11)至少包括一條發(fā)射信道(113)，以便與至少一個(gè)用戶端設(shè)備(12)的 接收信道(124)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)；所述頭端設(shè)備(11)的多條發(fā)射信道(113)能被疊加以增加下行總帶寬。
9.如權(quán)利要求7所述的基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入方案，其特征在于下行和上行同時(shí)采用不同的載波頻率通信，實(shí)現(xiàn)全雙工模式。
10.如權(quán)利要求7所述的基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入方案，其特征在于頭端設(shè)備(11)和用戶端設(shè)備(12)之間通信采用沒(méi)有碰撞和競(jìng)爭(zhēng)的BOD訪問(wèn)控制協(xié)議。
全文摘要
一種基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入方案，利用基于同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的超寬帶接入系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的頭端安裝有頭端設(shè)備(11)，在用戶端安裝有用戶端設(shè)備(12)，頭端設(shè)備(11)將來(lái)自上級(jí)網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)軸電纜網(wǎng)絡(luò)傳送給用戶端設(shè)備(12)；用戶端設(shè)備(12)將來(lái)自用戶網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)通過(guò)其發(fā)射信道(123)經(jīng)同軸電纜網(wǎng)絡(luò)傳送給頭端設(shè)備(11)，從而實(shí)現(xiàn)用戶全雙工的高速上網(wǎng)。使用本發(fā)明所述接入方案，可以在一個(gè)樹(shù)型結(jié)構(gòu)的同軸電纜支路上，為每個(gè)用戶提供30Mbps以上的獨(dú)享帶寬，從而使得已經(jīng)全面覆蓋的同軸電纜入戶網(wǎng)可以和光纖到戶一樣，成為的“三網(wǎng)合一”的終極寬帶用戶接入網(wǎng)。
文檔編號(hào)H04B1/16GK101888576SQ200910107280
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者劉熙榮, 周建明, 張文, 李頓復(fù), 蔡航華, 陳士兵, 黃霞軍 申請(qǐng)人:深圳市螺光科技有限公司