專利名稱：Catv綜合接入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及有線電視信號(hào)傳輸和接入技術(shù)，特別涉及一種CATV綜合 接入系統(tǒng)。
技術(shù)背景
目前，MoCA和同軸電纜的接入應(yīng)用一直是國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)，相關(guān)技術(shù) 的成熟度尚待實(shí)際環(huán)境的檢驗(yàn)。早在上個(gè)世紀(jì)末，中國的一些地方有線電視運(yùn) 營商就在試驗(yàn)DOCSIS技術(shù)，最近也有一些運(yùn)營商在利用HomePNA3.0技術(shù)做 網(wǎng)絡(luò)改造嘗試。包括CISCO, Motorola,華為技術(shù)在內(nèi)的多家廠商都在這個(gè)領(lǐng) 域進(jìn)行研發(fā)。
針對實(shí)際應(yīng)用中遇到的一些問題，相關(guān)的技術(shù)也在研究中，具體有以下幾 個(gè)方面
1.服務(wù)質(zhì)量的問題
傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)絡(luò)是設(shè)計(jì)用來傳輸廣播電視節(jié)目的，對于雙向服務(wù)并沒 有明確的要求，目前有線電視網(wǎng)絡(luò)上的接入技術(shù)，在服務(wù)質(zhì)量上存在帶寬低， 覆蓋用戶數(shù)量有限，干擾大等問題
(1)帶寬問題
DOCSIS:以目前比較領(lǐng)先的DOCSIS2.0標(biāo)準(zhǔn)為例，500戶共享56M理論 下行帶寬和30.72M理論上行帶寬，在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中，這個(gè)數(shù)字為36M和 IOM， 一般用戶的實(shí)際帶寬峰值為下行700K左右，上行240K左右。目前寬 帶服務(wù)已普遍使用，此帶寬不僅不能滿足現(xiàn)在的需求，更無法滿足未來的需求。 而且這已是在網(wǎng)絡(luò)改造的基礎(chǔ)上。DOCSIS3.0的理論帶寬會(huì)是DOCSIS2.0的3 倍，但是需要增加廣播頻道資源的占用，并對網(wǎng)絡(luò)有更高的要求，目前還在小 規(guī)模測試階段，需要更多的時(shí)間去驗(yàn)證，事實(shí)也證明不適合中國的國情。
WiFi和HomePlug技術(shù)都使用OFDM技術(shù)，理論上也能達(dá)到幾百M(fèi)bps 的數(shù)據(jù)率，但是如何適用于有線電視的網(wǎng)絡(luò)，需要時(shí)間去驗(yàn)證。
MoCA技術(shù)采用EOFDM技術(shù)，物理帶寬達(dá)到50MHz，共256個(gè)子載波， 每個(gè)子載波可根據(jù)環(huán)境從BPSK至QAM128可調(diào)(包括BPSK， QPSK， 8PSK， QAM16， QAM32， QAM64， QAM128)，單一頻道物理傳輸速率達(dá)到270Mbps， 實(shí)際的數(shù)據(jù)吞吐量最大到130Mbps， MoCAl.l能達(dá)到175Mbps，并且可以在 同一根同軸電纜中同時(shí)使用多達(dá)4-8個(gè)頻道，達(dá)到1Gbps以上的數(shù)據(jù)吞吐量， 能夠滿足運(yùn)營商5-10年的發(fā)展需求。
(2) 覆蓋用戶數(shù)量問題
DOCSIS技術(shù)每個(gè)光節(jié)點(diǎn)覆蓋用戶最多到500戶，超過后會(huì)形成漏斗效應(yīng)， 造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的崩潰，這是一個(gè)無法避免的瓶頸。由于共享帶寬有限，在實(shí)際 應(yīng)用中，每用戶有效帶寬也會(huì)有比較大的瓶頸，從而造成增值服務(wù)無法有效開 展。
HomePNA為家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，用戶數(shù)量支持方面有先天不足。 HomePlug技術(shù)為電力線系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在同軸電纜應(yīng)用中有適應(yīng)性的問題，
主要表現(xiàn)在干擾大，網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力差和管理能力差。
由于潤欣"CATV綜合接入系統(tǒng)"采用先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)和合理的頻率分配，
能夠大幅提高用戶有效覆蓋的能力，解決廣電運(yùn)營商最后300米的接入問題。
(3) 干擾問題
由于現(xiàn)有技術(shù)多采用低頻率上行，高頻率下行的方式，并且由于有線電視 網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，低頻上行信號(hào)對與網(wǎng)絡(luò)中其他傳輸信號(hào)(包括數(shù)字和模擬電視 信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào))存在干擾問題，如何解決干擾，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能，是所 有人都在研究的問題。潤欣"CATV綜合接入系統(tǒng)"的頻率設(shè)計(jì)完全避免了這 個(gè)問題，所有上行和下行信號(hào)都在現(xiàn)有廣播信號(hào)的頻率之上，不會(huì)對其他信號(hào) 產(chǎn)生任何干擾問題。
2.升級(jí)的問題
如何解決將來的系統(tǒng)升級(jí)問題，也是大家都在關(guān)注的問題，主要體現(xiàn)在兩 個(gè)方面， 一個(gè)是DOCSIS到現(xiàn)在已經(jīng)是3.0，從技術(shù)的角度上來看，基本再無 上升空間，HomePNA技術(shù)也發(fā)展到了 3.0，但在商業(yè)推廣上一直沒有太大起色， 后續(xù)產(chǎn)品情況不明，HomePlug主要面對電力線應(yīng)用，在同軸電纜應(yīng)用方面還 無大規(guī)模部署的經(jīng)驗(yàn)。從運(yùn)營的可持續(xù)性角度來說， 一定要部署一代，發(fā)展一
代，跟蹤一代，沒有一家運(yùn)營商會(huì)把自己綁在沒有明確技術(shù)路線圖的技術(shù)基礎(chǔ)
上。從現(xiàn)在可以看到的技術(shù)路線圖上，MoCA的技術(shù)路線圖一直很穩(wěn)定，產(chǎn)業(yè) 聯(lián)盟也在不停的擴(kuò)大中，對于未來也有明確的目標(biāo)。
3. 與光纖接入網(wǎng)融合的問題
目前幾乎所有的有線電視運(yùn)營商都在部署光纖接入網(wǎng)，基本要求是做到光 纖到小區(qū)，有條件的地方要做到光纖到樓，從用戶規(guī)模的角度來看，要求系統(tǒng) 能夠使用統(tǒng)一技術(shù)從幾十戶到幾百戶的規(guī)模中間靈活調(diào)整。從經(jīng)濟(jì)性和可實(shí)現(xiàn) 性的角度來看，DOCSIS適合500戶左右的接入，HomePNA最多支持到64戶。 MoCA能夠適應(yīng)31 —512戶，并可以根據(jù)具體情況進(jìn)行擴(kuò)展。
4. 與數(shù)字電視業(yè)務(wù)融合的問題
有線電視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商鋪設(shè)接入網(wǎng)，除了能夠給用戶提供寬帶接入功能以 外，必須能夠與數(shù)字電視業(yè)務(wù)融合，實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一，或是TripePlay，讓用戶 在一個(gè)統(tǒng)一的界面上實(shí)現(xiàn)功能，享受服務(wù)。在這里有幾個(gè)問題需要考慮
(1) 語音服務(wù)
提供低成本的語音服務(wù)是任何運(yùn)營商在將來必須面對的問題，在處理VoIP 時(shí)，安全和QoS是重要因素。
(2) 流媒體服務(wù)
不論是現(xiàn)在的視頻點(diǎn)播，還是將來的雙向視頻電話和"播客"業(yè)務(wù)，流媒 體服務(wù)都是將來互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字電視業(yè)務(wù)確定的新方向，如何定義帶寬和QoS， 來滿足未來對基于個(gè)體的流媒體服務(wù)，是個(gè)重要的課題。
(3) 游戲
游戲已經(jīng)是一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)了交互游戲的發(fā)展，數(shù)字電視將 帶來另一個(gè)游戲發(fā)展的巨大契機(jī)，怎樣定義網(wǎng)絡(luò)，來滿足數(shù)字電視游戲的發(fā)展， 需要做長期的規(guī)劃
實(shí)用新型內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的局限以及有線電視接入技術(shù)的發(fā)展趨勢，本實(shí)用新型 的目的是提供一種CATV綜合接入系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在現(xiàn)有有線電視網(wǎng)絡(luò)中，綜 合運(yùn)用MoCA技術(shù)、變頻技術(shù)、OFDM (正交頻分復(fù)用)技術(shù)、嵌入式軟件技術(shù)和射頻電路設(shè)計(jì)技術(shù)等多種創(chuàng)新的技術(shù)，開發(fā)出有線電視網(wǎng)路的綜合數(shù)字接 入系統(tǒng)。與傳統(tǒng)有線電視網(wǎng)絡(luò)數(shù)字雙向改造中遇到需要重新鋪設(shè)線路、帶寬利
用率低不同，該系統(tǒng)利用了 MoCA作為首要的接入技術(shù)，充分考慮了 MoCA 的技術(shù)特點(diǎn)和對其安全、服務(wù)質(zhì)量在內(nèi)的各項(xiàng)要求，使得現(xiàn)有有線電視網(wǎng)絡(luò)運(yùn) 營商通過簡單的設(shè)備升級(jí)實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)接入，并結(jié)合國內(nèi)外數(shù)字電視的大規(guī) 模推廣的契機(jī)，促進(jìn)有線電視雙向改造，在有線電視網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一。
此外，由于該系統(tǒng)是基于通用MoCA芯片開發(fā)的，設(shè)計(jì)時(shí)參照了與各種 接入網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，使得該項(xiàng)目能夠支持有線電視網(wǎng)絡(luò)之上的各種接入平 臺(tái)和業(yè)務(wù)。
下面對本實(shí)用新型系統(tǒng)所涉及的技術(shù)原理分別做簡要的說明
1. MoCA相關(guān)技術(shù)介紹
MoCA
MoCA即Multimedia over Coax Alliance,是產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提供基于同軸電纜 的寬帶接入和家庭網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品方案，MoCA組織的成員包括運(yùn)營商，系統(tǒng)設(shè)備制 造商，芯片供應(yīng)商，構(gòu)成完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
MoCA技術(shù)可以利用現(xiàn)有的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合光通信技術(shù)，用它來向大 廈和小區(qū)提供高速寬帶接入。
能夠輕易反向穿透電纜分配器而無需改造電纜網(wǎng)絡(luò)就可實(shí)現(xiàn)雙向通訊，大 大加強(qiáng)了語音，高速數(shù)據(jù)接入，高清視頻三重播放的高品質(zhì)體驗(yàn)。
占用頻段800-1550 MHz，每一頻道帶寬為50MHz，每段同軸電纜最多支 持4-8個(gè)頻道，每個(gè)頻道上可同時(shí)連接31個(gè)終端客戶，在每個(gè)50MHz頻道內(nèi) 雙向物理傳輸速率可達(dá)270Mbps,有用數(shù)據(jù)傳輸速率為130Mbps，距離可達(dá) 600m。
采用點(diǎn)對多點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持31個(gè)終端(CPE)客戶和一個(gè)網(wǎng)絡(luò) 管理端(NC)，該網(wǎng)絡(luò)被設(shè)計(jì)成可預(yù)訂，無競爭方式，采用BOSS或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò) 管理軟件來管理同軸電纜中所有要傳輸?shù)膬?nèi)容來實(shí)現(xiàn)。
OFDM
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)正交頻分復(fù)用，是
MCM (Multi-Carrier Modulation,多載波調(diào)制)的一種，廣泛應(yīng)用與各種有線和 無線通信系統(tǒng)中，比如WiFi， DVB-T/DMB-T， 4G (第四代移動(dòng)通信)，MoCA等。
OFDM有頻譜利用率高，抗衰落能力強(qiáng)，抗碼間干擾能力強(qiáng)，適合高速數(shù) 據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)特點(diǎn)。
2. MoCA技術(shù)應(yīng)用于有線電視網(wǎng)絡(luò)
有線電視網(wǎng)絡(luò)也叫CATV，普遍釆用HFC (Hybrid Fiber Coax)混合光纖 同軸電纜網(wǎng)的組網(wǎng)方式。
在HFC結(jié)構(gòu)中，單根光纖用于把有線電視網(wǎng)的前端連到200-1500戶家庭 的居民小區(qū)，這些光纖由前端的模擬激光發(fā)射機(jī)驅(qū)動(dòng)，并連到光纖接收器上(一 般為"結(jié)點(diǎn)")，通常由電話桿或用戶區(qū)基座。這些光纖接收器的輸出驅(qū)動(dòng)一個(gè) 標(biāo)準(zhǔn)的用戶同軸網(wǎng)。
HFC體系結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的由電纜組成的網(wǎng)相比較，主要好處在于它消除了一 系列的寬帶RF放大器，需要用來補(bǔ)償同軸千線的前端到用戶群的信號(hào)衰減， 這些放大器逐步衰減系統(tǒng)的性能，并且要求很多維護(hù)。在典型HFC體系結(jié)構(gòu) 中，支持標(biāo)準(zhǔn)的有線電視網(wǎng)廣播節(jié)目選擇，每個(gè)從前端出去的光纖載有相同的 信號(hào)或頻道。通過使用無源光纖分離器，以驅(qū)動(dòng)多路接收結(jié)點(diǎn)，它位于前端激 光發(fā)射器的輸出處。HFC有線電視網(wǎng)系統(tǒng)可利用單個(gè)輸出光纖以重用交互服務(wù) 的帶寬。
傳統(tǒng)的CATV系統(tǒng)是單向廣播網(wǎng)，若用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行雙向改造，會(huì)遇到以 下問題上行信號(hào)的傳輸，在傳統(tǒng)的5-30MHZ的帶寬內(nèi)有一個(gè)重大的問題， 即無關(guān)信號(hào)的千擾。這個(gè)頻段載有國際短波廣播和許多別的RF無線服務(wù)，光 纖同軸網(wǎng)可覆蓋很多平方公里，帶有大量的松脫或是安裝的不好的連接器，未 中止的端口，還有電視屏蔽的破裂處。如一個(gè)大天線，把這些散失的信號(hào)撿起 傳回前端，附帶這來自機(jī)頂盒的信號(hào)。大量散在空中的RF干擾，使5-30MHZ 的上行波段部分不可用于機(jī)頂盒的信號(hào)和交互式服務(wù)的通訊。這種干擾隨這一 天中時(shí)間的變化而變化，而且隨光纖同軸電纜網(wǎng)中結(jié)點(diǎn)的不同而不同。因此， 上行信號(hào)的傳送策略必須是信號(hào)足夠強(qiáng)，能夠解決這些困難或是改變環(huán)境。
需要投入大量人力物力來改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，現(xiàn)有的有線電視雙向通信設(shè)備 也比較高昂。
隨著數(shù)字電視的普及，有線電視必須進(jìn)行雙向改造，以適應(yīng)未來的業(yè)務(wù)和
服務(wù)競爭。將MoCA技術(shù)用于現(xiàn)有CATV網(wǎng)絡(luò)中，具有不需要對現(xiàn)有HFC網(wǎng) 絡(luò)進(jìn)行改造，設(shè)備價(jià)格低廉，維護(hù)方便和高帶寬，易升級(jí)的特點(diǎn)。同時(shí)利用 CATV網(wǎng)絡(luò)廣播業(yè)務(wù)高效穩(wěn)定的特點(diǎn)，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，投入較少的成本， 開展雙向數(shù)字電視的各種業(yè)務(wù)，為有線電視運(yùn)營商提供未來10年內(nèi)高速發(fā)展 的技術(shù)保障。
通過上述技術(shù)原理的介紹與分析，本實(shí)用新型所述的CATV綜合接入系統(tǒng) 包括頭端網(wǎng)絡(luò)控制器(Network Controller,簡稱NC)和用戶終端(CPE)兩 種設(shè)備，兩種設(shè)備通過有線電視同軸電纜連接。其中，頭端網(wǎng)絡(luò)控制器與無源 光通信系統(tǒng)(EPON ONU)連接，用戶終端(CPE)和機(jī)頂盒、PC機(jī)或家庭 交換機(jī)相連。
上述系統(tǒng)中的頭端網(wǎng)絡(luò)控制器其結(jié)構(gòu)包括以太網(wǎng)接口、同軸電纜接口、以 太網(wǎng)PHY芯片、網(wǎng)絡(luò)處理器、Flash閃存(非易失性存儲(chǔ)器)、SDRAM內(nèi)存、 MoCANC處理器和變頻芯片。其中，網(wǎng)絡(luò)處理器分別與以太網(wǎng)PHY芯片、flash、 SDRAM內(nèi)存以及MoCA NC處理器相連接。另外，MoCA NC處理器還與變 頻芯片連接，并通過同軸電纜接口與同軸電纜線連接。以太網(wǎng)接口直接與以太 網(wǎng)PHY芯片通過以太網(wǎng)接口與網(wǎng)線連接。
上述系統(tǒng)中的用戶終端其結(jié)構(gòu)包括以太網(wǎng)接口、同軸電纜接口、以太網(wǎng) PHY芯片、主控芯片、Flash閃存、MoCA NC處理器和變頻芯片。其中，主 控芯片分別與以太網(wǎng)PHY芯片、flash以及MoCA NC處理器相連接。另外， MoCANC處理器還與變頻芯片連接，并通過同軸電纜接口與同軸電纜線連接。 以太網(wǎng)接口直接與以太網(wǎng)PHY芯片通過以太網(wǎng)接口與網(wǎng)線連接。
另外，在本實(shí)用新型系統(tǒng)所包含的前端(頭端)設(shè)備和終端(用戶終端) 設(shè)備中
1、前端設(shè)備和終端設(shè)備采用TDMA (時(shí)分多址)的方式實(shí)現(xiàn)比例為1:31。 2、 前端設(shè)備與接入網(wǎng)系統(tǒng)相連，終端設(shè)備與數(shù)字電視機(jī)頂盒或數(shù)字電視 機(jī)相連，中間采用有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)連接。
3、 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，通過與網(wǎng)管系統(tǒng)的集成實(shí)現(xiàn)與運(yùn)營商網(wǎng)管系統(tǒng)的對接， 使整個(gè)系統(tǒng)可維護(hù)，可運(yùn)營。
4、 在前端設(shè)備和用戶端的設(shè)計(jì)方面
(1) 都采用Entropic公司的芯片，其中前端處理器為EN3211和EN1011， 客戶接入終端采用EN3230和EN1010作為核心芯片。
(2) 通過以太網(wǎng)的方式與外部設(shè)備互聯(lián)。
(3) 操作系統(tǒng)采用嵌入式Linux 2.6.15巧核。 本實(shí)用新型系統(tǒng)的有益效果如下
1、 將MoCA技術(shù)應(yīng)用于有線電視網(wǎng)絡(luò)接入，可以完全取代現(xiàn)有的有線電 纜接入設(shè)備，在不需要任何改造的情況下可以直接在現(xiàn)有有線電視網(wǎng)絡(luò)中使 用，降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本
有線電視雙向網(wǎng)絡(luò)改造所需要投入的人力物力是整個(gè)數(shù)字電視雙向改造 中最大的投資，也是目前所有有線電視運(yùn)營商所遇到的最大的問題，本方案不 需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，采用MoCA技術(shù)應(yīng)用于有線電視網(wǎng)絡(luò)，提供高帶 寬、高可靠性的雙向解決方案，降低了初期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，減少了投資風(fēng)險(xiǎn)。 2、 采用本項(xiàng)目產(chǎn)品，不僅實(shí)現(xiàn)了有線電視網(wǎng)絡(luò)中的高速寬帶接入(單頻 點(diǎn)31戶共享270Mbps帶寬)，同時(shí)能夠大幅降低運(yùn)營商的維護(hù)成本
實(shí)現(xiàn)了在現(xiàn)有有線電視網(wǎng)絡(luò)中的高速寬帶接入的同時(shí)，由于基于通用的 MoCA技術(shù)，系統(tǒng)簡單，易升級(jí)，易維護(hù)，大幅降低了運(yùn)營商的運(yùn)作成本，使 運(yùn)營商能夠更關(guān)注于可持續(xù)業(yè)務(wù)的開展和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的提供。
3、 采用本項(xiàng)目產(chǎn)品在家庭同軸電纜上實(shí)現(xiàn)了多媒體互聯(lián) 隨著數(shù)字電視的普及和家庭PC以及其他數(shù)字多媒體設(shè)備的普及，數(shù)字家
庭將不再只是一個(gè)概念。本項(xiàng)目產(chǎn)品及系統(tǒng)解決方案在PC、數(shù)字電視和媒體 網(wǎng)關(guān)之間搭起了數(shù)字化的橋梁，可以保障高清晰數(shù)字媒體內(nèi)容的無縫連接，使 用戶通過該接入平臺(tái)可以享受數(shù)字多媒體的樂趣。
4、 在現(xiàn)有有線電視系統(tǒng)中通過MoCA技術(shù)實(shí)現(xiàn)了不改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的綜合 接入解決方案，能夠有效的降低運(yùn)營成本，實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一。


以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。 圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)中頭端網(wǎng)絡(luò)控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。 圖2為本實(shí)用新型系統(tǒng)中用戶終端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。 圖3為NC軟件的結(jié)構(gòu)框圖。
圖4為本實(shí)用新型系統(tǒng)實(shí)施例中介紹的EPON+MoCA機(jī)頂盒+寬帶接入方式 的系統(tǒng)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型系統(tǒng)實(shí)施例中介紹的EP0N+MoCA寬帶接入方式的系統(tǒng)示 意圖。
圖6為本實(shí)用新型系統(tǒng)實(shí)施例中介紹的EPON+MoCA機(jī)頂盒點(diǎn)播方式的系統(tǒng) 示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白 了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
根據(jù)上述實(shí)用新型內(nèi)容，下面詳細(xì)描述具體技術(shù)方案
參見圖1和圖2，本系統(tǒng)中的NC采用了 Entropic的EN3211和EN1011芯 片組，EN3211是MoCA協(xié)議處理器，采用PCI接口與網(wǎng)絡(luò)處理器相連，能夠處 理高達(dá)31個(gè)終端的帶寬管理，QoS控制，高達(dá)130Mbps的數(shù)據(jù)吞吐量。EN1011 是變頻芯片，將EN3211的基帶信號(hào)變頻到800MHz至1550MHz的MoCA射頻信 號(hào)。
主處理器采用Intel的IXP420網(wǎng)絡(luò)處理器，主頻為266MHz，處理能力為 400DMIPS，有PCI接口， Mil以太網(wǎng)接口等通信接口。用來處理以太網(wǎng)通信， 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)客戶端，采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，版本為2.6. 15。
具體的NC軟件的結(jié)構(gòu)框圖參見圖3:
硬件驅(qū)動(dòng)直接各個(gè)硬件設(shè)備，并將這些硬件設(shè)備抽象成可以為上層操作系 統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)使用的軟件接口，在硬件驅(qū)動(dòng)之上分別是操作系統(tǒng)和IP協(xié)議棧，操 作系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)配系統(tǒng)資源和維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行，在操作系統(tǒng)之上是MoCA的協(xié)議棧，
負(fù)責(zé)MoCA協(xié)議在操作系統(tǒng)上的正常運(yùn)行，數(shù)據(jù)封包，解包以及資源調(diào)配。IP 協(xié)議棧負(fù)責(zé)IP通信方面的處理，之上是UPD協(xié)議棧和TCP協(xié)議棧，負(fù)責(zé)UDP 包和TCP包的處理，在MoCA、 IP和TCP協(xié)議棧之上是MoCA后臺(tái)程序和中間件， MoCA后臺(tái)程序用來監(jiān)控MoCA系統(tǒng)的運(yùn)行，中間件負(fù)責(zé)將系統(tǒng)信息對應(yīng)成比較 統(tǒng)一的軟件接口，供上層應(yīng)用軟件調(diào)用。在中間件之上，是網(wǎng)管軟件的S麗P 客戶端和Web控制客戶端，完成網(wǎng)絡(luò)管理和在線管理、升級(jí)等方面的工作。 另外，NC與CPE通過有線電視運(yùn)營商的同軸電纜系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)(NC)對多點(diǎn) (CPE)數(shù)據(jù)通信，NC作為網(wǎng)絡(luò)控制器，部署在樓道或設(shè)備箱中，與各CPE之 間實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信，并協(xié)調(diào)各CPE數(shù)據(jù)通信、帶寬管理。整個(gè)系統(tǒng)采用MoCA 技術(shù)，與MoCA標(biāo)準(zhǔn)兼容。CPE作為用戶終端設(shè)備，可安裝在用戶家中任何一個(gè) 有線電視接口上，作為整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信終端與NC進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信并接 受NC的管理。
在實(shí)際系統(tǒng)接入中，除了 EPON+MoCA機(jī)頂盒+寬帶接入(參見圖4)方式以 外，還有EPON+MoCA寬帶接入(參見圖5)和EP0N+MoCA機(jī)頂盒點(diǎn)播(參見圖 6)方式。
圖4是EPON+MoCA機(jī)頂盒點(diǎn)播+寬帶接入的應(yīng)用實(shí)例，在光節(jié)點(diǎn)處系統(tǒng)頭 端NC與GEPON系統(tǒng)的ONU相連，同軸電纜輸出的雙向數(shù)據(jù)信號(hào)通過雙工器與 光站輸出的廣播信號(hào)混合，在同軸電纜系統(tǒng)中傳輸，在用戶終端處，CPE連接 到同軸電纜系統(tǒng)中，與系統(tǒng)頭端NC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并將數(shù)據(jù)以以太網(wǎng)的形式 連接到交換機(jī)，通過交換機(jī)分別與機(jī)頂盒(STB)和PC連接，同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒 雙向視頻點(diǎn)播和PC寬帶接入上網(wǎng)的功能。適用于既需要進(jìn)行視頻點(diǎn)播，又需 要寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)的客戶。
圖5是EPON+MoCA寬帶接入的應(yīng)用實(shí)例，在光節(jié)點(diǎn)處系統(tǒng)頭端NC與GEPON 系統(tǒng)的ONU相連，同軸電纜輸出的雙向數(shù)據(jù)信號(hào)通過雙工器與光站輸出的廣播 信號(hào)混合，在同軸電纜系統(tǒng)中傳輸，在用戶終端處，CPE連接到同軸電纜系統(tǒng) 中，與系統(tǒng)頭端NC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并將數(shù)據(jù)以以太網(wǎng)的PC連接，實(shí)現(xiàn)PC寬 帶接入上網(wǎng)的需求。適用于需要寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)的客戶。
圖6是EPON+MoCA機(jī)頂盒點(diǎn)播的應(yīng)用實(shí)例，在光節(jié)點(diǎn)處系統(tǒng)頭端NC與 GEPON系統(tǒng)的ONU相連，同軸電纜輸出的雙向數(shù)據(jù)信號(hào)通過雙工器與光站輸出
的廣播信號(hào)混合，在同軸電纜系統(tǒng)中傳輸，在用戶終端處，CPE連接到同軸電 纜系統(tǒng)中，與系統(tǒng)頭端NC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并將數(shù)據(jù)以以太網(wǎng)的形式連接到機(jī) 頂盒(STB)，實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒雙向視頻點(diǎn)播以及其他雙向增值業(yè)務(wù)的功能。適用于 既需要進(jìn)行視頻點(diǎn)播的用戶需求。
以下為本系統(tǒng)實(shí)施過程中具體的技術(shù)參數(shù)設(shè)置
帶寬單頻點(diǎn)31戶共享270Mbps帶寬
系統(tǒng)平臺(tái)32位嵌入式系統(tǒng)，嵌入式Linux， 2.6.15內(nèi)核
調(diào)制技術(shù)EOFDM
協(xié)議DHCP， RTP/RTSP
安全AES， TDMA
配置和網(wǎng)管HTTPl.O， TFTP， S證l.O
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu) 點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí) 施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神 和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入 要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書 及其等效物界定。
權(quán)利要求1、CATV綜合接入系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括頭端網(wǎng)絡(luò)控制器和用戶終端兩種設(shè)備，兩種設(shè)備通過有線電視同軸電纜連接；頭端網(wǎng)絡(luò)控制器與無源光通信系統(tǒng)連接，用戶終端和機(jī)頂盒、PC機(jī)或家庭交換機(jī)相連；其特征在于，所述系統(tǒng)中的頭端網(wǎng)絡(luò)控制器其結(jié)構(gòu)包括以太網(wǎng)接口、同軸電纜接口、以太網(wǎng)PHY芯片、網(wǎng)絡(luò)處理器、Flash閃存、SDRAM內(nèi)存、MoCA NC處理器和變頻芯片；網(wǎng)絡(luò)處理器分別與以太網(wǎng)PHY芯片、flash、SDRAM內(nèi)存以及MoCA NC處理器相連接；MoCA NC處理器還與變頻芯片連接，并通過同軸電纜接口與同軸電纜線連接；以太網(wǎng)接口直接與以太網(wǎng)PHY芯片通過以太網(wǎng)接口與網(wǎng)線連接；所述系統(tǒng)中的用戶終端其結(jié)構(gòu)包括以太網(wǎng)接口、同軸電纜接口、以太網(wǎng)PHY芯片、主控芯片、Flash閃存、MoCA NC處理器和變頻芯片；主控芯片分別與以太網(wǎng)PHY芯片、flash以及MoCANC處理器相連接；MoCANC處理器還與變頻芯片連接，并通過同軸電纜接口與同軸電纜線連接；以太網(wǎng)接口直接與以太網(wǎng)PHY芯片通過以太網(wǎng)接口與網(wǎng)線連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的CATV綜合接入系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)頭端設(shè) 備和用戶終端設(shè)備采用TDMA的方式實(shí)現(xiàn)比例為1: 31;頭端設(shè)備與接入網(wǎng)系統(tǒng)相連，終端設(shè)備與數(shù)字電視機(jī)頂盒或數(shù)字電視機(jī)相連，中間采用有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)連接。
3、根據(jù)權(quán)利要求1的CATV綜合接入系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)在頭端 設(shè)備和用戶終端設(shè)備都采用Entropic公司的芯片，其中前端處理器為EN3211 和EN1011，客戶接入終端采用EN3230和EN1010作為核心芯片；通過以太網(wǎng) 的方式與外部設(shè)備互聯(lián)；操作系統(tǒng)采用嵌入式Linux2.6.15內(nèi)核。
4、根據(jù)權(quán)利要求1的CATV綜合接入系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)中NC與CPE通過有線電視運(yùn)營商的同軸電纜系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信，NC作為網(wǎng)絡(luò)控制器，部署在樓道或設(shè)備箱中，與各CPE之間實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信，并協(xié)調(diào)各CPE數(shù)據(jù)通信、帶寬管理；整個(gè)系統(tǒng)采用MoCA技術(shù)，與MoCA標(biāo)準(zhǔn)兼容；CPE 作為用戶終端設(shè)備，可安裝在用戶家中任何一個(gè)有線電視接口上，作為整個(gè)系 統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信終端與NC進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信并接受NC的管理。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的CATV綜合接入系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)可以采 用EPON+MoCA機(jī)頂盒點(diǎn)播+寬帶接入的方式，在光節(jié)點(diǎn)處系統(tǒng)頭端NC與GEPON 系統(tǒng)的0NU相連，同軸電纜輸出的雙向數(shù)據(jù)信號(hào)通過雙工器與光站輸出的廣播 信號(hào)混合，在同軸電纜系統(tǒng)中傳輸，在用戶終端處，CPE連接到同軸電纜系統(tǒng) 中，與系統(tǒng)頭端NC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并將數(shù)據(jù)以以太網(wǎng)的形式連接到交換機(jī)， 通過交換機(jī)分別與機(jī)頂盒和PC連接，同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒雙向視頻點(diǎn)播和PC寬帶 接入上網(wǎng)的功能。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1的CATV綜合接入系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)可以采 用EPON+MoCA寬帶接入的方式，在光節(jié)點(diǎn)處系統(tǒng)頭端NC與GEP0N系統(tǒng)的0NU 相連，同軸電纜輸出的雙向數(shù)據(jù)信號(hào)通過雙工器與光站輸出的廣播信號(hào)混合， 在同軸電纜系統(tǒng)中傳輸，在用戶終端處，CPE連接到同軸電纜系統(tǒng)中，與系統(tǒng) 頭端NC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并將數(shù)據(jù)以以太網(wǎng)的PC連接，實(shí)現(xiàn)PC寬帶接入上網(wǎng) 的需求。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1的CATV綜合接入系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)可以采 用EP0N+MoCA機(jī)頂盒點(diǎn)播的方式，在光節(jié)點(diǎn)處系統(tǒng)頭端NC與GEP0N系統(tǒng)的0NU 相連，同軸電纜輸出的雙向數(shù)據(jù)信號(hào)通過雙工器與光站輸出的廣播信號(hào)混合， 在同軸電纜系統(tǒng)中傳輸，在用戶終端處，CPE連接到同軸電纜系統(tǒng)中，與系統(tǒng) 頭端NC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并將數(shù)據(jù)以以太網(wǎng)的形式連接到機(jī)頂盒，實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒 雙向視頻點(diǎn)播以及其他雙向增值業(yè)務(wù)的功能。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種CATV綜合接入系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括頭端網(wǎng)絡(luò)控制器和用戶終端兩種設(shè)備，兩種設(shè)備通過有線電視同軸電纜連接；頭端網(wǎng)絡(luò)控制器與無源光通信系統(tǒng)連接，用戶終端和機(jī)頂盒、PC機(jī)或家庭交換機(jī)相連。該系統(tǒng)中NC與CPE通過有線電視運(yùn)營商的同軸電纜系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)(NC)對多點(diǎn)(CPE)數(shù)據(jù)通信，NC作為網(wǎng)絡(luò)控制器，部署在樓道或設(shè)備箱中，與各CPE之間實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信，并協(xié)調(diào)各CPE數(shù)據(jù)通信、帶寬管理。整個(gè)系統(tǒng)采用MoCA技術(shù)，與MoCA標(biāo)準(zhǔn)兼容。CPE作為用戶終端設(shè)備，可安裝在用戶家中任何一個(gè)有線電視接口上，作為整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信終端與NC進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信并接受NC的管理。
文檔編號(hào)H04N7/173GK201210727SQ20082005775
公開日2009年3月18日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
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