专利名称：基于HomePlugAV技术的宽带接入传输中继设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于HomePlugAV技术的宽带接入传输中继设备,属于广电宽带通信领域。
背景技术：
在广电行业随着光纤同轴混合(Hybrid Fiber Coax :HFC)双向网改造的不断深入开展。电缆接入技术成为建设下一代广播电视网的关键技术之一。电缆接入技术(EoC)是基于同轴电缆，通过各种数字调制技术来承载以太网业务和其他综合业务的技术，实现下一代广播电视网的用户宽带接入。目前主流的电缆接入技术采用基于HomePlugAV方案，利用该技术进行有线电视网络宽带、双向化改造，可以有效发挥有线电视网频带宽、成本低、易普及的优势，有利于有线电视网络建设成千家万户的多媒体信息平台，满足社会各界需 求和广大居民的多方面需求，进一步推荐三网融合。采用Hom印IugAV方案进行有线电视网络双向改造，在早期和用户数量适宜的地方，该方案技术优势非常明显。通过简单网络改造设备可即插即用。但是随着改造的深入和用户数量的增加，在某些地方存在着改造瓶颈。在偏远乡镇存在着用户数量少、距离远等特点，由于EoC技术其本身特性在距离过大时抗衰减能力下降、局端下挂终端数量有一定限制等缺点。通过大规模的改网来满足该部分需求，存在着施工成本高等问题。
发明内容本实用新型的目的是解决目前双向网络改造在长距离传输或偏远乡镇改造时面临的问题，提供一种基于HomePlugAV技术的宽带接入传输中继设备，通过宽带接入传输中继原理来实现长距离传输，并可对用户数进行扩容。按照本实用新型提供的技术方案，所述基于HomePlugAV技术的宽带接入传输中继设备包括用于分离和混合信号的第一双向滤波器和第二双向滤波器、用于下行信号解调还原再生及上行信号调制的解调调制模块、用于下行信号调制及上行信号解调还原再生的调制解调模块；所述第一双向滤波器一端连接中继设备的输入端口，第一双向滤波器另一端连接解调调制模块，第二双向滤波器一端连接中继设备的输出端口，第二双向滤波器另一端连接调制解调模块，第一双向滤波器还与第二双向滤波器连接，所述解调调制模块与调制解调模块连接。所述解调调制模块包括第一耦合电路、第一模拟前端驱动电路、第一数据链路收发器，所述第一耦合电路的输出端通过第一低通滤波器连接第一模拟前端驱动电路，第一模拟前端驱动电路的输出端通过第二低通滤波器连接第一数据链路收发器，第一数据链路收发器的输出端连接第一模拟前端驱动电路，第一模拟前端驱动电路的输出端连接第一耦合电路。所述调制解调模块包括管理CPU、第二数据链路收发器、第二模拟前端驱动电路、第二耦合电路，所述第二耦合电路的输出端通过第三低通滤波器连接第二模拟前端驱动电路，第二模拟前端驱动电路的输出端通过第四低通滤波器连接第二数据链路收发器，第二数据链路收发器的输出端连接第二模拟前端驱动电路，第二模拟前端驱动电路的输出端连接第二耦合电路，所述第二数据链路收发器还与管理CPU连接。所述第一双向滤波器、第二双向滤波器与解调调制模块、调制解调模块之间通过射频电路或者射频电缆连接；所述解调调制模块和调制解调模块之间通过标准以太网线进行连接。本实用新型的优点是本实用新型以EoC调制技术为基础，但可有效延长EoC传输距离。通过对原始信号的调制解调以及信号还原再生，从而在保证性能的情况下实现长距离传输和扩容需求。在原有网络基础上可即插即用，相对于对网络进行大规模高成本改造，通过本实用新型可以快速、低成本的解决广电面临的难题。
图I为本实用新型总体电路框图。图2为本实用新型的一个典型应用场景下的拓扑图。图3为本实用新型实施例的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本实用新型做进一步的说明。如图I所示，本实用新型所设计的中继设备包括第一双向滤波器301-1、第二双向滤波器301-2、解调调制模块302、调制解调模块303;其中第一双向滤波器301-1、第二双向滤波器301-2用于分离和混合信号，位于中继的输入和输出端口 ；解调调制模块302用于下行信号解调还原再生，上行信号调制；调制解调模块303用于下行信号调制，上行信号解调还原再生。所述第一双向滤波器301-1—端连接中继设备的输入端口，第一双向滤波器301-1另一端连接解调调制模块302，第二双向滤波器301-2—端连接中继设备的输出端口，第二双向滤波器301-2另一端连接调制解调模块303，第一双向滤波器301-1还与第二双向滤波器301-2连接，所述解调调制模块302与调制解调模块303连接。第一双向滤波器301-1、第二双向滤波器301-2具有混合2种不同频带的射频信号功能，同时具有对输入的混合信号进行分离的功能。所述第一双向滤波器301-1、第二双向滤波器301-2与解调调制模块302、调制解调模块303之间通过射频电路或者射频电缆连接；所述解调调制模块302和调制解调模块303之间通过标准以太网线进行连接。如图3所示，所述解调调制模块302包括第一耦合电路401-1、第一模拟前端驱动电路402-1、第一数据链路收发器(MAC/PHY) 403，对IP下行信号进解调，对IP上行信号进行调制。所述第一耦合电路401-1的输出端通过第一低通滤波器404-1连接第一模拟前端驱动电路402-1，第一模拟前端驱动电路402-1的输出端通过第二低通滤波器404-2连接第一数据链路收发器403，第一数据链路收发器403的输出端连接第一模拟前端驱动电路402-1，第一模拟前端驱动电路402-1的输出端连接第一耦合电路401-1。所述调制解调模块303包括管理CPU (中央处理器)406、第二数据链路收发器(MAC/PHY)405、第二模拟前端驱动电路402-2、第二耦合电路401-2，对IP下行信号进调制，对IP上行信号进行解调，同时CPU406具有对整个中继设备进行管理的功能。所述第二耦合电路401-2的输出端通过第三低通滤波器404-3连接第二模拟前端驱动电路402-2，第二模拟前端驱动电路402-2的输出端通过第四低通滤波器404-4连接第二数据链路收发器405，第二数据链路收发器405的输出端连接第二模拟前端驱动电路402-2，第二模拟前端驱动电路402-2的输出端连接第二耦合电路401-2，所述第二数据链路收发器405还与管理CPU 406 连接。该中继设备在原有网络局端终端架构的基础上，利用终端电路将网络调制信号进行解调还原为标准以太网信号，同时分离出同在同轴电缆中传输的有线电视信号。还原出的标准以太网信号作为输入信号，输送给中继设备内的局端设备，通过局端电路进行OFDM调制成低频射频信号，通过分配网络再次进行输出。通过中继分离出来的有线电视信号通过进行隔离滤波再次输送给中继内的局端设备，利用双向滤波器进行混合，将混合的有线电视信号的数据射频信号通过分支分配网络继续向下传输。利用中继设备的再生还原， 可以达到原有设备的2倍的传输距离。理论上只要带宽足够，或者说预留足够带宽，基于HomePlugAV技术的调制信号可进行无限中继。为了保证其传输业务VLAN和管理VLAN不受影响需要在中继设备上的调制和解调电路部分的功能上进行特殊化设置。让其透传该通过其的所有业务VLAN和管理VLAN，以实现业务和管理通过中继设备的互通性和管理性，同时实现对中继和其他设备的统一管理。如图2所示为本实用新型具体实施的基于HomePlugAV技术的宽带接入传输中继设备的一个典型应用场景图。正常情况下EoC局端设备101接收来自前端的有线电视射频信号105和标准的以太网信号106，通过进行OFDM调制将标准的以太网信号调制为适合于同轴电缆传输的射频IP信号，且位于低频带，与有线电视信号处于不同频带。两种射频信号通过EoC局端设备101内的双向滤波器进行混合，通过同轴电缆输出的射频信号既包含了收看有线电视的射频信号，也包含了经过调制的IP射频信号。调制后的IP射频信号同样适用于在同轴电缆里传输，并具有一定程度的抗衰减和抗干扰能力。混合的射频信号通过原有的射频分配网络102分配到用户家中，在用户家中接入对应EoC终端设备103，通过终端设备的双向滤波器分离出调制后的IP射频信号和有线电视信号，对IP射频信号解调还原为标准的以太网基带信号，通过终端设备的网口输出，可进行宽带业务或互动业务等。对有线电视信号直接接电视或者接机顶盒即可收看电视业务。当接入基于HomePlugAV技术的宽带接入传输中继设备时，其应用架构如图2所示。通过EoC局端设备101输出的混合射频信号，将其与中继设备(104)的输入端口连接，中继设备将该信号进行分离，分离出的IP射频信号进行解调还原为标准的以太网信号，该信号再通过中继设备(104)进行调制成射频IP信号，通过双向滤波器301与输入端口分离出来的有线电视信号再次进行混合，通过下一级的分支分配网络102继续向下传输。通过中继的解调、调制相当于信号的再生，其传输功能和性能不受影响，再生信号可以与原信号具有同样的性能和功能，从而实现了中继传输，同时可以下挂更多的用户，实现了用户扩容。标准的以太网信号为双向信号，其上下行信号可以根据情况进行全双工或半双工传输。射频电缆的特殊性质决定了调制后的IP射频信号进行的是半双工传输模式。而有线电视本身属于广播式单向信号，无需做过多讨论。以下以图3的实施例分别来分析其上下行的工作状态。对于下行信号输入混合信号202经过中继的第一双向滤波器301-1，分离出来的IP射频信号经过第一耦合电路401-1变换差分信号，再经过对应的低通滤波器进行滤波，滤波后的信号经过第一模拟前端电路402-1进行线性驱动放大，再次经过低通滤波器进行滤波，进入核心的第一数据链路收发器403。经过解调已经还原成标准的以太网信号，该信号再次进入调制解调模块303的第二数据链路收发器405进行调制，调制后的信号和前端局端设备具有同样的性能。经过第二模拟前端电路402-2进行放大，输出调制后的差分信号，再次经过第二耦合电路401-2变成单端信号即射频信号通过 第二双向滤波器301-2与有线电视信号混合后输出，通过分支分配网络102接入用户家中，与用户家中的EoC终端设备103连接。对于上行信号正好与下行相反，中继的调制解调电路都具有双向功能，即既可以进行调制也可以进行解调。有线电视进行单向传输，对于IP上行信号来说就与有线电视无关。从EoC终端传输上来的的上行信号先经过第二双向滤波器301-2分离，然后通过第二耦合电路401-2进行单端变差分的信号变换，经过低通滤波之后进入第二模拟前端电路402-2进行放大调理，再次经低通滤波电路后进入调制解调模块303的第二数据链路收发器405进行解调，输出后的信号进入解调调制模块302第一数据链路收发器403进行调制。通过第一模拟前端电路402-1进行放大，在经过耦合之后变成射频信号经过第一双向滤波器301-1进行向上传输，传输到上级局端设备101。
权利要求1.基于HomePlugAV技术的宽带接入传输中继设备，其特征是，包括用于分离和混合信号的第一双向滤波器(301-1)和第二双向滤波器(301-2)、用于下行信号解调还原再生及上行信号调制的解调调制模块(302)、用于下行信号调制及上行信号解调还原再生的调制解调模块(303);所述第一双向滤波器(301-1) —端连接中继设备的输入端口，第一双向滤波器(301-1)另一端连接解调调制模块(302)，第二双向滤波器(301-2) —端连接中继设备的输出端口，第二双向滤波器(301-2)另一端连接调制解调模块(303)，第一双向滤波器(301-1)还与第二双向滤波器(301-2)连接，所述解调调制模块(302)与调制解调模块(303)连接。
2.如权利要求I所述基于HomePlugAV技术的宽带接入传输中继设备，其特征是所述解调调制模块(302)包括第一耦合电路(401-1)、第一模拟前端驱动电路(402-1)、第一数据链路收发器(403)，所述第一耦合电路(401-1)的输出端通过第一低通滤波器(404-1)连接第一模拟前端驱动电路(402-1)，第一模拟前端驱动电路(402-1)的输出端通过第二低通滤波器(404-2 )连接第一数据链路收发器(403 )，第一数据链路收发器(403 )的输出端连接第一模拟前端驱动电路(402-1)，第一模拟前端驱动电路(402-1)的输出端连接第一耦合电路(401-1)。
3.如权利要求I所述基于HomePlugAV技术的宽带接入传输中继设备，其特征是所述调制解调模块(303)包括管理CPU (406)、第二数据链路收发器(405)、第二模拟前端驱动电路(402-2)、第二耦合电路(401-2)，所述第二耦合电路(401-2)的输出端通过第三低通滤波器(404-3 )连接第二模拟前端驱动电路(402-2 )，第二模拟前端驱动电路(402-2 )的输出端通过第四低通滤波器(404-4)连接第二数据链路收发器(405)，第二数据链路收发器(405)的输出端连接第二模拟前端驱动电路(402-2)，第二模拟前端驱动电路(402-2)的输出端连接第二耦合电路(401-2)，所述第二数据链路收发器(405)还与管理CPU (406)连接。
4.如权利要求I所述基于HomePlugAV技术的宽带接入传输中继设备，其特征是所述第一双向滤波器(301-1)、第二双向滤波器(301-2)与解调调制模块(302)、调制解调模块(303)之间通过射频电路或者射频电缆连接；所述解调调制模块(302)和调制解调模块(303)之间通过标准以太网线进行连接。
专利摘要本实用新型涉及一种基于HomePlugAV技术的宽带接入传输中继设备，包括用于分离和混合信号的双向滤波器、用于下行信号解调还原再生及上行信号调制的解调调制模块、用于下行信号调制及上行信号解调还原再生的调制解调模块；第一双向滤波器一端连接中继设备的输入端口，第一双向滤波器另一端连接解调调制模块，第二双向滤波器一端连接中继设备的输出端口，第二双向滤波器另一端连接调制解调模块，第一双向滤波器还与第二双向滤波器连接，解调调制模块与调制解调模块连接。其优点是通过中继设备进行调制解调和信号变换实现信号再生，实现长距离传输。在原有网络基础上可即插即用，解决了在有线电视的双向改造中长距离传输和扩容问题。
文档编号H04B3/21GK202798700SQ20122038384
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日
发明者许磊, 葛双军, 徐帆, 章铭宇, 王强, 钱寅虎 申请人:无锡路通视信网络股份有限公司