專利名稱：基于同軸電纜以太網(wǎng)的有源中繼設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同軸電纜通信領(lǐng)域，具體涉及一種用于同軸電纜接入網(wǎng)絡(luò)及其數(shù)據(jù)中繼的有源設(shè)備。
背景技術(shù)：
同軸電纜以太網(wǎng)(EOC)是在點(diǎn)到多點(diǎn)的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渖蠈?shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)的接入，主要完成用戶與匯聚網(wǎng)或者廣域網(wǎng)絡(luò)的多種業(yè)務(wù)的接入工作。通常情況下，同軸電纜以太網(wǎng)系統(tǒng)配置由電纜線路終端(CLT)和電纜網(wǎng)絡(luò)單元(CNU)，以及位于CLT和CNU之間的同軸電纜配線網(wǎng)絡(luò)(⑶N)組成?，F(xiàn)有應(yīng)用的業(yè)務(wù)模式主要在電纜網(wǎng)絡(luò)單元(CNU)提供多種業(yè)務(wù)的接入工作。由于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制成模擬信號(hào)在同軸上傳輸，對(duì)信號(hào)造成了較大的衰減，導(dǎo)致使用同軸接入的傳輸距離受到嚴(yán)重限制。目前市場(chǎng)中有源中繼產(chǎn)品的中繼放大頻段為高頻CATV部分(47MHz-860MHz)，還未出現(xiàn)放大中繼低頻段同軸電纜以太網(wǎng)信號(hào)的商用產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的傳輸距離不足而提供一種基于同軸電纜以太網(wǎng)的有源中繼設(shè)備，它能夠增加同軸接入的傳輸距離。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為基于同軸電纜以太網(wǎng)的有源中繼設(shè)備，其特征在于它包括2個(gè)互相連接的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元；其中一個(gè)同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元處于主模式，通過(guò)模擬前端電路經(jīng)雙工濾波器與下掛同軸電纜連接；另一個(gè)同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元處于從模式，通過(guò)模擬前端電路經(jīng)雙工濾波器與上聯(lián)同軸電纜連接；與上聯(lián)同軸電纜連接的雙工濾波器將同軸電纜傳輸?shù)膹?fù)合信號(hào)分成兩種頻段信號(hào)， 其中承載數(shù)據(jù)的低頻段信號(hào)送入所述的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元，承載電視信號(hào)的高頻段信號(hào)直接送入另一雙工濾波器的高通接口。按上述方案，所述的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元由同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)芯片及其外圍電路組成。按上述方案，所述的2個(gè)互相連接的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元之間通過(guò)Mil、 GMII、SGMII或RGMII接口協(xié)議進(jìn)行通訊。按上述方案，所述的外圍電路包括時(shí)鐘接口和存儲(chǔ)總線。按上述方案，所述的外圍電路還包括與顯示器LED連接的通用輸入輸出口。按上述方案，所述的模擬前端包括模擬前端芯片和耦合器，模擬前端芯片通過(guò)耦合器與所述的雙工濾波器的低通接口連接。按上述方案，所述的模擬前端和與其相連的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元集成為帶有模擬前端的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)芯片。按上述方案，所述的模擬前端和2個(gè)同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元全部集成為一個(gè)芯片。
雙工濾波器完成數(shù)據(jù)信號(hào)和電視信號(hào)頻段分離，將復(fù)合信號(hào)分成兩種頻段信號(hào)， 承載數(shù)據(jù)的低頻段信號(hào)送入同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元，承載電視信號(hào)的高頻段信號(hào)直接送入另一雙工濾波器的高通接口。同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元為協(xié)議和數(shù)據(jù)處理模塊，主要完成與同軸以太網(wǎng)有關(guān)的協(xié)議和數(shù)據(jù)處理，在下行方向處于從模式的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元模塊提取傳送給下掛同軸電纜的數(shù)據(jù)，然后將此數(shù)據(jù)傳送到處于主模式的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元模塊，處于主模式的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元模塊根據(jù)MAC地址表，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的下掛同軸電纜；在上行方向各個(gè)電纜網(wǎng)絡(luò)單元終端將數(shù)據(jù)匯聚到處于主模式的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元，然后轉(zhuǎn)發(fā)至從模式的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元，最后轉(zhuǎn)發(fā)至上聯(lián)的同軸電纜；同時(shí)2個(gè)同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元完成與管理有關(guān)協(xié)議的中繼和映射工作。模擬前端主要是完成信號(hào)的載波調(diào)制工作，將數(shù)字信號(hào)調(diào)制成可在同軸電纜中傳輸?shù)妮d波信號(hào)。本發(fā)明軟件系統(tǒng)分為兩層，六大模塊。第一層包括bootload (啟動(dòng)程序)、OS kernrl (操作系統(tǒng)程序)和同軸電纜以太網(wǎng)芯片的f ireware (與底層功能相關(guān)的程序)， 完成了軟件啟動(dòng)、驅(qū)動(dòng)功能，提供了上層應(yīng)用軟件運(yùn)行的平臺(tái)；第二層包括自定義MME API (具體功能的實(shí)現(xiàn))、自定義MME Event (具體事件處理)和相關(guān)功能協(xié)議(數(shù)據(jù)網(wǎng)有關(guān)的通信協(xié)議處理)，完成了應(yīng)用層的功能。本發(fā)明的有益效果為1、與現(xiàn)有的其他中繼設(shè)備(如無(wú)源增益設(shè)備)不同，本發(fā)明提供一種基于芯片級(jí)的有源中繼，將兩片同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元集成到設(shè)備中，其與上聯(lián)、下掛同軸電纜均使用了同軸電纜以太網(wǎng)接入的相關(guān)技術(shù)，完成數(shù)據(jù)信號(hào)的中繼，一方面拓寬了同軸電纜以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍，另一方面引入網(wǎng)絡(luò)的噪聲小，延長(zhǎng)了傳輸?shù)木嚯x，降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。2、對(duì)于現(xiàn)有的電纜線路單元設(shè)備來(lái)說(shuō)，可以把該中繼設(shè)備作為一種電纜網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)備，注冊(cè)和管理信息都可沿用原有的同軸電纜以太網(wǎng)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；還可以把本中繼設(shè)備作為一種電纜線路終端設(shè)備，將所有用戶端的數(shù)據(jù)向中繼設(shè)備匯聚，保留原有的電纜網(wǎng)絡(luò)單元認(rèn)證授權(quán)模式和相關(guān)配置方法。因此，本中繼設(shè)備具有非常好的兼容性和推廣性。3、本中繼設(shè)備使用的同軸電纜以太網(wǎng)芯片內(nèi)嵌ARM核心，可在其內(nèi)核運(yùn)行LINUX、 UCOS操作系統(tǒng)，完成相關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)信息表，達(dá)到載荷信息和管理心理的正確轉(zhuǎn)發(fā)，保障網(wǎng)絡(luò)的可罪。4、隨著中國(guó)廣電雙向改造事業(yè)的發(fā)展，在城鎮(zhèn)改造完畢后，必將面臨農(nóng)村的雙改問(wèn)題。農(nóng)村有線電視網(wǎng)絡(luò)具有網(wǎng)絡(luò)干線長(zhǎng)，覆蓋廣和散，服務(wù)機(jī)房離終端用戶較遠(yuǎn)，干線上 CATV放大器數(shù)量多等特點(diǎn)，而現(xiàn)有的同軸電纜以太網(wǎng)設(shè)備傳輸距離只有800米，不能滿足農(nóng)村有線網(wǎng)絡(luò)的雙改要求。使用本中繼設(shè)備可以將信號(hào)傳輸距離延長(zhǎng)至1600米，并且使用它后，干線上可以跨過(guò)4個(gè)放大器，大大拓寬了同軸電纜以太網(wǎng)技術(shù)的使用范圍，為客戶節(jié)約成本和資金。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)框圖。圖4為同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)芯片及其外圍電路框圖。圖5為本發(fā)明的軟件框圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖如圖1和圖4所示，包括2個(gè)互相連接的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元；其中一個(gè)同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元處于主模式，通過(guò)模擬前端電路經(jīng)雙工濾波器與下掛同軸電纜連接；另一個(gè)同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元處于從模式，通過(guò)模擬前端電路經(jīng)雙工濾波器與上聯(lián)同軸電纜連接；與上聯(lián)同軸電纜連接的雙工濾波器將同軸電纜傳輸?shù)膹?fù)合信號(hào)分成兩種頻段信號(hào)，其中承載數(shù)據(jù)的低頻段信號(hào)送入所述的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元，承載電視信號(hào)的高頻段信號(hào)直接送入另一雙工濾波器的高通接口。同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元由同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)芯片及其外圍電路組成。外圍電路包括時(shí)鐘接口和存儲(chǔ)總線，可選的還可以包括與顯示器LED連接的通用輸入輸出口。模擬前端包括模擬前端芯片和耦合器，模擬前端芯片通過(guò)耦合器與所述的雙工濾波器的低通接口連接。2個(gè)互相連接的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元之間通過(guò)Mil、GMII, SGMII或RGMII接口協(xié)議進(jìn)行通訊。軟件系統(tǒng)如圖5所示，分為兩層，六大模塊。第一層包括bootload(啟動(dòng)程序)、0S kernrl (操作系統(tǒng)程序)和同軸電纜以太網(wǎng)芯片的fireware (與底層功能相關(guān)的程序)，完成了軟件啟動(dòng)、驅(qū)動(dòng)功能，提供了上層應(yīng)用軟件運(yùn)行的平臺(tái)。第二層包括自定義 MME API (具體功能的實(shí)現(xiàn))、自定義MME Event (具體事件處理)和相關(guān)功能協(xié)議(數(shù)據(jù)網(wǎng)有關(guān)的通信協(xié)議處理)，完成了應(yīng)用層的功能。實(shí)施例二 本實(shí)施例如圖2所示，與實(shí)施例一的原理和結(jié)構(gòu)基本相同，其不同之處在于同軸電纜以太網(wǎng)芯片內(nèi)集成了模擬前端，從而使制造成本以及維護(hù)成本有一定比例的下降。實(shí)施例三本實(shí)施例如圖3所示，與實(shí)施例一的原理和結(jié)構(gòu)基本相同，其不同之處在于模擬前端和2個(gè)同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元全部集成為一個(gè)芯片，使其所有中繼功能在一顆芯片內(nèi)完成，集成度高，成本低。
權(quán)利要求
1.基于同軸電纜以太網(wǎng)的有源中繼設(shè)備，其特征在于它包括2個(gè)互相連接的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元；其中一個(gè)同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元處于主模式，通過(guò)模擬前端電路經(jīng)雙工濾波器與下掛同軸電纜連接；另一個(gè)同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元處于從模式，通過(guò)模擬前端電路經(jīng)雙工濾波器與上聯(lián)同軸電纜連接；與上聯(lián)同軸電纜連接的雙工濾波器將同軸電纜傳輸?shù)膹?fù)合信號(hào)分成兩種頻段信號(hào)，其中承載數(shù)據(jù)的低頻段信號(hào)送入所述的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元，承載電視信號(hào)的高頻段信號(hào)直接送入另一雙工濾波器的高通接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于同軸電纜以太網(wǎng)的有源中繼設(shè)備，其特征在于所述的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元由同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)芯片及其外圍電路組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于同軸電纜以太網(wǎng)的有源中繼設(shè)備，其特征在于所述的2 個(gè)互相連接的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元之間通過(guò)MII、GMII、SGMII或RGMII接口協(xié)議進(jìn)行通訊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于同軸電纜以太網(wǎng)的有源中繼設(shè)備，其特征在于所述的外圍電路包括時(shí)鐘接口和存儲(chǔ)總線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于同軸電纜以太網(wǎng)的有源中繼設(shè)備，其特征在于所述的外圍電路還包括與顯示器LED連接的通用輸入輸出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于同軸電纜以太網(wǎng)的有源中繼設(shè)備，其特征在于所述的模擬前端包括模擬前端芯片和耦合器，模擬前端芯片通過(guò)耦合器與所述的雙工濾波器的低通接口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于同軸電纜以太網(wǎng)的有源中繼設(shè)備，其特征在于所述的模擬前端和與其相連的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元集成為帶有模擬前端的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于同軸電纜以太網(wǎng)的有源中繼設(shè)備，其特征在于所述的模擬前端和2個(gè)同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元全部集成為一個(gè)芯片。
全文摘要
本發(fā)明提供基于同軸電纜以太網(wǎng)的有源中繼設(shè)備，包括2個(gè)互相連接的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元；其中一個(gè)同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元處于主模式，通過(guò)模擬前端電路經(jīng)雙工濾波器與下掛同軸電纜連接；另一個(gè)同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元處于從模式，通過(guò)模擬前端電路經(jīng)雙工濾波器與上聯(lián)同軸電纜連接；與上聯(lián)同軸電纜連接的雙工濾波器將同軸電纜傳輸?shù)膹?fù)合信號(hào)分成兩種頻段信號(hào)，其中承載數(shù)據(jù)的低頻段信號(hào)送入所述的同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元，承載電視信號(hào)的高頻段信號(hào)直接送入另一雙工濾波器的高通接口。將兩片同軸電纜以太網(wǎng)業(yè)務(wù)單元集成到設(shè)備中，拓寬了同軸電纜以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍，引入網(wǎng)絡(luò)的噪聲小，延長(zhǎng)了傳輸?shù)木嚯x，降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。
文檔編號(hào)H04L12/28GK102244596SQ20111017208
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者葉勇剛, 田明, 胡保民, 鄭直 申請(qǐng)人:武漢長(zhǎng)光科技有限公司