专利名称：同轴电缆集线器(c－hub)的制作方法
技术领域：
本实用新型属于通信领域，特别是一种可在同轴电缆上实现数据与电视信号同步传送的新型实用的集线器。
目前在有线电视的宽带网HFC(光纤同轴混合网)的入户有三种方式 该方案适合大用户群的接入，费用很大！ 入户成本低，符合目前国情的需要从以上三种接入户方式，就可以看出，在目前国情下，第三种方式为最受用户的欢迎，因为该方式的入户成本较低，但目前的技术瓶颈就是如何解决同轴电缆的数据通信与电视信号的同步传送。而且如何免去计算机的布线五类线时不破坏用户的室内结构。
本实用新型系统用于多用户共用一个宽带数据终端，单一同轴电缆入户，同时支持有线电视和宽带数据服务，用户终端不用重新布计算机五类线。
本实用新型同轴电缆集线器(C-HUB)，包括，同轴电缆集线器控制设备，同轴电缆，用户端设备。同轴电缆集线器控制设备包括一对电视信号进行分配的分配器，对信号进行滤波的高通滤波器、低通滤波器，对外部输入的数据信号进行传输控制的数据处理器，进行数据变换的二/四线变换网络及将电视信号和数据信号混合的合成/分解处理器，及用于内部级连的级连处理器；用户端设备(D-BOX)包括一个对电视/数据混合信号进行处理的分解合成处理器，一变换信号的二/四线变换网络，及对信号进行滤波的高通滤波器、低通滤波器；同轴电缆集线器控制设备具有若干个同轴电缆接头，一可连接两个C-HUB设备的内部级连口，及可接具备以太网接口的外部设备的数据口，同轴电缆集线器控制设备的同轴电缆接头与用户端(D-BOX)间通过同轴电缆连接，向用户端提供电视信号及其之间的双向数据。
同轴电缆集线器控制设备中，数据处理器，合成/分解处理器，及级连处理器采用一多通道控制单元，其采用集线器(HUB)接口芯片TC3097F-8，它是符合IEEE802.3的多通道控制单元。
同轴电缆集线器控制设备包括若干个由高通滤波器、低通滤波器及二/四线变换网络构成的SCOM模块，该模块还包括一三端口网络，模块的一端为电视和数据信号混合端(CHn)，另一端为电视信号端(Vn)。
同轴电缆集线器控制设备中，电视信号分配器采用1入8出信号分配器，其信号输出端(Vn)对应SCOM模块的信号输入端(Vn)。
用户端设备中，分解合成处理器，二/四线变换网络，高通滤波器、低通滤波器采用一SCOM模块，该模块的电视/数据混合信号端(TV/DATA)对应同轴电缆集线器控制设备的电视和数据信号混合端(CHn)。
同轴电缆集线器控制设备可以设置为普通形和可寻址设备连接形。
普通形同轴电缆集线器控制设备具有10个同轴电缆接头，其中，包括2个CATV电视接口和8个电视、数据信号同轴输出端。
可寻址设备连接形同轴电缆集线器控制设备具有8个同轴电缆接头，8个CATV电视、可寻址控制信号输入接口。
用户端设备(D-BOX)具有一用于连接C-HUB设备的电视、数据信号合一接口，一用于连接电视机的电视接口，及一用于连接计算机的为以太网口的数据接口，用户端设备可为外置式，或内置式。
图1为同轴电缆集线器控制设备(C-HUB)原理框图图2为同轴电缆集线器用户端(D-BOX)原理框图图3为同轴电缆集线器系统原理图图4为同轴电缆集线器用户端(D-BOX)原理图图5为SCOM模块原理图图6为三端口网络(PORT3)电原理图图7为滤波器(LOOP4/4)原理图图8为二/四线变换网络(LOOP4/2)原理图图9为信号分配器(HEADER9)的电原理图图10为系统设备网络结构框图图11为普通型同轴电缆集线器控制设备(C-HUB)外型图示图图12为可寻址设备连接型同轴电缆集线器控制设备(C-HUB)外型图示图图13为外置式用户端(D-BOX)设备平放俯视图图14为内置式用户端(D-BOX)设备平放正视图图示说明TVIN为共有有线电视入口，TVOUT为共有有线电视出口。
CHn为有线电视和数据混合出口RJ45、RE45-1为以太网接口220V-IN为220V电源入口TC3097F-8芯片为多通道控制单元交换芯片HEADER5为电源模块HEADER7为电阻排(6*1k)
HEADER9为有线电视分配器HEADER11为电阻排(10*3k)PORT3为三端口网络OSC为晶振，LED为发光二级管，DIODE为稳压管，CAP为电容，RES为电阻 数据/有线电视信号(同轴电缆) 有线电视电视信号(同轴电缆) 以太网数据信号(五类线) 数据信号(其它数据传输线路)
TXO3FA、TXO3FB(以第6路为例)，O0、O1、O2和O3则接到LOOP4/2I0、I1、I2和I3上；而LOOP4/2的O0和O1则通过电阻和电容接到PORT3的DATA-IN；PORT3的CHn、Vn对应SCOM的CHn和Vn即对应系统外的电视数据的混合信号和分配器来的电视信号。
参见图2和图4，用户端设备(D-BOX)的分解/合成处理器、高通滤波器和低通滤波器、二/四线变换网络都集成在SCOM-210401芯片上，该芯片已对外销售。该用户端设备对应同轴电缆集线器控制设备的一路信号，其电视/数据混合信号端(TV/DATA)对应同轴电缆集线器控制设备的电视和数据信号混合端(CHn)，另两端为电视信号输出(TV-OUT)和数据信号输出(RJ45)。
参见图11，图12，图13及图14本实用新型同轴电缆集线器(C-HUB)控制设备上角为C-HUB设备工作指示灯，最上面的红灯亮为电源指示(+5V)，上面第二个黄灯亮为C-HUB产生冲突时的指示，下面的八个绿灯为八个通道数据指示，其中第四通道和数据DATA接口共用内部一个物理接口。
C-HUB设备的右侧面板最上面为交流AC 220V电源入口，下面为直流电源DC+5V接口(当使用交流AC 220V电源时为输出端口，否则为输入端)。
C-HUB设备的右侧面板下面的两个RJ45接口为数据口，上面的RJ45接口为内部级连口“LINK”，两个C-HUB设备级连时不占用外部通道，下面一个RJ45接口为数据口“DATA”，可接Cable Modem、Adsl Modem、以太网HUB或以太网交换机等具备RJ45接口的设备。
普通型C-HUB下面的十个同轴电缆接头，上下两排为电视、数据信号同轴输出端，电视信号衰减值为电视信号经过分配器的固定衰减，中间的两个插头，一个为电视信号入，一个为电视信号低衰减出。
与可寻址设备连接C-HUB上、下各八个同轴电缆接头，最上、最下面两排为电视、数据信号同轴输出端，中间两排为可寻址设备输入端。输入至输出端的插入衰减小于1db。
用户端设备(D-BOX)为无源设备，使用电缆直接与同轴电缆集线器控制设备连接。该设备上电视、数据信号接口“T&D”用于连接C-HUB设备，电视接口“TV”用于连接家用普通电视机，数据接口“DATA”为以太网口RJ45，用于连接计算机，“T&D”“TV”为公制同轴电缆接口。
由同轴电缆集线器(C-HUB)控制设备和用户端设备D-BOX可组成同轴电缆集线器(C-HUB)系统，每个中心设备C-HUB可最多连接8(或7)个用户端设备D-BOX，多个C-HUB可级连。
两个C-HUB设备可使用RJ45接口做为内部级连，已作内部级连的一组两个C-HUB设备，可为用户提供15个混合电视，数据信号接口。多个(两个以上)C-HUB设备其中两个可使用内部RJ45接口作级连再配合外部RJ45数据接口两个一组做外部级连，若干组(n组)C-HUB设备可为用户提供14(n-1)+15个混合数据接口。
参见附图1至图10，本实用新型的工作原理是电视信号(图10的TVIN信号)经过“1入8出信号分配器(HEADER9)”将输入的电视信号(TVIN信号)变换成为8路电视信号输出，输出的8路电视信号经过“高通滤波器”将低频部分的无用频率信号滤掉，输出8路只含有有效频率成分的电视信号。其中第一路作为不包含数据的电视信号输出(图10中的TVOUT信号)，TVOUT信号的频率成分完全与TVIN信号相同，只是信号稍有衰减；输出的其余七路电视信号分别接入“合成/分解处理器”，与数据信号汇合，下行数据信号由DATA经数据处理器和低通滤波器是四线的信号，经二/四线变换后进入合成/分解处理器将数据信号和电视信号进行合成成为电视数据混合信号送到线路反之，混合信号则通过合成/分解处理器将上行数据分离出来，同样经过二/四线变换、数据处理器等，从DATA口送到以太网口。
以太网数据信号(图10中的DATA信号)通过“外部数据接口”(RJ45或RJ45-1)，将外部输入的数据变换成为数据处理器能够识别的数据格式，将数据处理器输出的数据转换成外部数据所需的以太网信号输出。
级连信号(图10中的LINK信号)通过“级连处理器”与数据处理器构成双向的数据通道，进行数据的双向传输，实现多个设备间的级连，增加设备的容量。“数据处理器”完成数据信号的传输控制，它与其他部分的数据连接都是双向的数据连接。“数据处理器”的七路数据信号分别经过“低通滤波器”将无用的高频成分过滤掉，然后通过“二/四线变换网络”在“数据处理器”侧的四线数据信号和适合线路传输的二线信号间进行数据变换，“二/四线变换网络”的二线端信号与电视信号通过“合成/分解处理器”将数据信号与电视信号混合成电视/数据混合信号CHn(n从1到7)输出在同轴电缆上传输。输出后的混合信号在终端由用户端D-BOX分离出电视信号和数据信号。
图10虚线框内为本实用新型同轴电缆集线器(C-HUB)系统设备的组网图。其中图中数据/有线电视信号上传输的信号包括单向的有线电视信号和双向的数据信号；本系统设备的数据信号可以是通过各种途径传输的数据，如图中所示，接入系统的数据可以是Cable Modem、以太网交换机、集线器、xDSL以及其它网络设备，这些设备的数据信号与C_HUB的数据接口进行双向的数据传输。有线电视信号通过C_HUB的CATV接口接入，同时CATV接口还提供一路不包含数据信号的有线电视信号，C_HUB的电视数据接口与D_BOX间通过同轴电缆连接，同轴电缆上提供C_HUB到D_BOX的电视信号和C_HUB和D_BOX间的双向数据；内部级连口LINK是内部C_HUB进行级连的双向数据接口。
用户端设备(D_BOX)用同轴电缆与电视机相连接，有线电视信号从D_BOX输出进入电视机。D_BOX通过五类线与计算机间进行双向数据传输。
本实用新型同轴电缆集线器(C-HUB)除具备传统集线器(HUB)的计算机网络中连接多个计算机的连接功能外，还可实现在同轴电缆上实现数据通信与电视信号的同步传送。可满足宽带网计算机网络建设的需要。尤其是在有线电视(CATV)的宽带网的改造工程中。
权利要求1.一种同轴电缆集线器(C-HUB)，包括，同轴电缆集线器控制设备，同轴电缆，用户端设备，其特征在于，同轴电缆集线器控制设备包括一对电视信号进行分配的分配器，对信号进行滤波的高通滤波器、低通滤波器，对外部输入的数据信号进行传输控制的数据处理器，进行数据变换的二/四线变换网络及将电视信号和数据信号混合的合成/分解处理器，及用于内部级连的级连处理器；用户端设备(D-BOX)包括一个对电视/数据混合信号进行处理的分解合成处理器，一变换信号的二/四线变换网络，及对信号进行滤波的高通滤波器、低通滤波器；同轴电缆集线器控制设备具有若干个同轴电缆接头，一可连接两个C-HUB设备的内部级连口，及可接具备以太网接口的外部设备的数据口，同轴电缆集线器控制设备的同轴电缆接头与用户端(D-BOX)间通过同轴电缆连接，向用户端提供电视信号及其之间的双向数据。
2.如权利要求1所述的一种同轴电缆集线器(C-HUB)，其特征在于，同轴电缆集线器控制设备中，数据处理器，合成/分解处理器，及级连处理器采用一多通道控制单元。
3.如权利要求1所述的一种同轴电缆集线器(C-HUB)，其特征在于，同轴电缆集线器控制设备包括若干个由高通滤波器、低通滤波器及二/四线变换网络构成的SCOM模块，该模块还包括一三端口网络，模块的一端为电视和数据信号混合端(CHn)，另一端为电视信号端(Vn)。
4.如权利要求1所述的一种同轴电缆集线器(C-HUB)，其特征在于，同轴电缆集线器控制设备中，电视信号分配器采用1入8出信号分配器，其信号输出端(Vn)对应SCOM模块的信号输入端(Vn)。
5.如权利要求1所述的一种同轴电缆集线器(C-HUB)，其特征在于，用户端设备中，分解合成处理器，二/四线变换网络，高通滤波器、低通滤波器采用一SCOM模块，该模块的电视/数据混合信号端(TV/DATA)对应同轴电缆集线器控制设备的电视和数据信号混合端(CHn)。
6.如权利要求1所述的一种同轴电缆集线器(C-HUB)，其特征在于，同轴电缆集线器控制设备可以设置为普通形和可寻址设备连接形。
7.如权利要求1或6所述的一种同轴电缆集线器(C-HUB)，其特征在于，普通形同轴电缆集线器控制设备具有10个同轴电缆接头，其中，包括2个CATV电视接口和8个电视、数据信号同轴输出端。
8.如权利要求1或6所述的一种同轴电缆集线器，其特征在于，可寻址设备连接形同轴电缆集线器控制设备具有8个同轴电缆接头，8个CATV电视、可寻址控制信号输入接口。
9.如权利要求1或5所述的一种同轴电缆集线器，其特征在于，用户端设备(D-BOX)具有一用于连接C-HUB设备的电视、数据信号合一接口，一用于连接电视机的电视接口，及一用于连接计算机的为以太网口的数据接口，用户端设备可为外置式，或内置式。
专利摘要本实用新型为一种同轴电缆集线器(C－HUB),包括,同轴电缆集线器控制设备,同轴电缆,用户端设备。同轴电缆集线器控制设备包括:一对电视信号进行分配的分配器,对信号进行滤波的高通滤波器、低通滤波器,对外部输入的数据信号进行传输控制的数据处理器,进行数据变换的二/四线变换网络及将电视信号和数据信号混合的合成/分解处理器,及用于内部级连的级连处理器;用户端设备(D－BOX)包括一个对电视/数据混合信号进行处理的分解合成处理器,一变换信号的二/四线变换网络,及对信号进行滤波的高通滤波器、低通滤波器;同轴电缆集线器控制设备具有若干个同轴电缆接头,一内部级连口,及可接外部设备的数据口,其同轴电缆接头与用户端(D－BOX)间通过同轴电缆连接,向用户端提供电视信号及其之间的双向数据。
文档编号H04N7/10GK2513205SQ0127073
公开日2002年9月25日 申请日期2001年11月21日 优先权日2001年11月21日
发明者阎国强 申请人:北京九洲神通科技有限公司