专利名称：电力线方式的宽带接入终端设备及其通讯方法
技术领域：
本发明涉及宽带接入广域网的终端设备及其通讯方法，特别涉及到以电力线方式的连接通讯的用户终端的宽带接入终端设备及其通讯方法。
背景技术：
目前需要上网的设备越来越多，如多台PC、IP机顶盒、打印机、VoIP电话以及智能家电等；同时宽带网络技术的日趋成熟，宽带上网的接入方式越来越多，如ADSL/VDSL等xDSL技术、以太网、家庭电话线网络联盟(HomePNA)等。但是，如何将这些设备互联起来，实现网络共享，满足用户对宽带上网的需求，一直是困扰着用户的一个难题。
将多台用户终端的网络互联的方法，目前主要有两种1、通过以太网互联，购买集线器(HUB)、交换机(SWITCH)等设备，通过穿墙、打孔等方式重新布设网线，来实现多台用户终端的网络互联。然而这种方法导致破坏原来建筑和装修，而且施工工程庞大、麻烦。2、通过无线局域网(WLAN)方式互联，购买WLAN的接入点(AP)等无线设备，来实现多台无线用户终端的互联。但是，目前在WLAN通讯时容易受其他因素的干扰，覆盖范围有限，例如无线信号无法穿过墙壁或地板等阻隔物，影响了用户终端的互联通讯。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种利用电力线方式将多台用户终端方便、灵活、有效的进行组网，并接入到广域网的电力线方式的宽带接入终端设备。
本发明所要解决的另一技术问题在于，提供一种多台用户终端利用电力线方便的、不受限制的接入到广域网，进行通讯的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种电力线方式的宽带接入终端设备，包括与电力线连接通讯的电力线模块，与所述电力线模块连接通讯并连接到广域网的广域网模块，以及连接到电力线上为整个终端设备供电的电源模块；所述电力线模块经由所述电力线通过电力线适配器与多台用户终端连接通讯。
上述电力线方式的宽带接入终端设备所述的广域网模块为xDSL接入模块。所述电力线模块包括与电力线耦合的电力线耦合单元、与电力线耦合单元连接的模拟前端单元、与模拟前端单元连接的数模和模数转换单元、与所述数模和模数转换单元连接的电力线处理器单元、以及与所述电力线处理器单元连接的电力线模块接口单元。而所述xDSL接入模块包括与所述电力线模块接口单元连接通讯的xDSL模块接口单元、与所述xDSL模块接口单元连接处理数据信号的ATM单元、与所述ATM单元连接对处理的数据信号进行调制解调的DMT单元、与DMT单元连接的数模和模数转换单元、以及与所述数模和模数转换单元连接并接入到广域网的模拟前端和线路驱动单元。所述电力线接口单元与所述xDSL模块接口单元通过MII接口或RJ45接口连接通讯。
本发明解决其另一技术问题所采用的技术方案是提供一种电力线方式的宽带接入通讯方法，包括以下步骤当用户终端向广域网传送数据信号时，包括步骤S1用户终端通过电力线适配器将数据信号耦合到电力线上，进行传送；
S2电力线方式的宽带接入终端设备的电力线模块从电力线上耦合出数据信号，并进行处理传送到xDSL模块；S3所述xDSL模块对接收到的数据信号进行处理，并向广域网传送；当从广域网接收数据信号时，包括步骤S4电力线方式的宽带接入终端设备的xDSL模块接收来自广域网的数据信号，并进行处理后传送到电力线方式的宽带接入终端设备的电力线模块；S5所述电力线模块对接收到的数据信号进行处理，并耦合到电力线上进行传送。
上述电力线方式的宽带接入通讯方法在步骤S2中，所述电力线模块对数据信号的处理包括对数据信号进行滤波，然后再利用OFDM技术进行解调，得到原始数据信号，再通过MII接口或RJ45接口传送到xDSL模块。
上述电力线方式的宽带接入通讯方法在步骤S3中，所述xDSL模块对接收到的数据信号进行处理包括对数据信号进行ATM信元切片处理、DMT调制、数模信号转换以及线路驱动，然后发送到电话线上，再送到广域网。
上述电力线方式的宽带接入通讯方法在步骤S4中，所述xDSL模块对来自广域网的数据信号进行处理包括对接收到的数据信号进行滤波、模数信号转换、DMT解调、ATM信元重组后，再发送到电力线模块。
上述电力线方式的宽带接入通讯方法在步骤S5中，所述电力线模块对数据信号的处理是采用正交频分复用调制技术将数据信号进行调制，并将信号耦合到电力线上传输。
使用本发明的电力线方式的宽带接入终端设备来实现用户终端的联网并与外部广域网通讯，由于可以直接利用配电网络的电力线作为传输路线，所以不用进行额外的布线，从而大大减少了网络的投资，降低了成本；并且电力线的覆盖范围广，组网方便、灵活；并且通过广域网模块便捷的接入到广域网，适应更高的上网带宽需求。
图1是本发明的电力线方式的宽带接入终端设备的示意框图。
图2是本发明的电力线方式的宽带接入终端设备的电力线模块的示意框图。
图3是本发明的电力线方式的宽带接入终端设备的xDSL模块的示意框图。
具体实施例方式
请参阅图1，本发明的电力线方式的宽带接入终端设备，包括与电力线50连接通讯的电力线模块(PLC模块)10，与所述电力线模块10连接通讯并连接到广域网的广域网模块，以及连接到电力线50上为整个终端设备供电的电源模块30。多台用户终端通过电力线适配器连接到电力线50上，组成局域网，再通过电力线50接入到所述电力线模块10中，然后通过所述广域网模块与广域网(例如国际互联网、城域网等)进行通讯。所述宽带接入终端设备还可以设有通讯接口模块40，所述通讯接口模块40包括RJ45接口、USB接口等，使得用户终端也可以直接连接到所述宽带接入设备中。
所述电源模块30连接到电力线50上，并为整个终端设备提供电源。所述电源模块30将220伏的交流电通过高频开关整流器，来变换成各种工作电源，例如12、9、3.3伏直流电等，为整个设备的各个模块进行供电。
所述PLC模块10利用已有的电力线50为通讯载体，采用40M以下的低频频带范围传输数据信号。在发送端，将数据信号利用OFDM(正交频分复用)调制技术进行调制，然后耦合到220V的电力线50上进行传输；在接收端，先从电力线50上耦合出数据信号，并进行滤波，再利用OFDM技术进行解调，而得到原来的数据。如图2所示，所述的PLC模块10包括与电力线50耦合的电力线耦合单元(PLC耦合单元)11、与PLC耦合单元11连接的模拟前端单元(AFE单元)12、与AFE单元12连接的数模和模数转换单元(ADC和DAC单元)13、与所述ADC和DAC单元13连接的电力线处理器单元(PLC处理器单元)14、以及与所述PLC处理器单元14连接的电力线模块接口单元15。
在本实施例中，所述广域网模块为多样数字用户线路(xDSL)模块20，所述xDSL可以包括ADSL、RADSL、VDSL、SDSL、IDSL、HDSL等。所述xDSL模块20可以设计成可直接插拔、替换的模块，用户可根据实际的使用需求，如带宽等，选用不同的xDSL模块20。
所述xDSL模块20包括与所述电力线模块接口单元15连接通讯的xDSL模块接口单元21、与所述xDSL模块接口单元21连接处理数据信号的异步传输模式(ATM)单元22、与所述ATM单元22连接对处理的数据信号进行调制解调的离散多音频(DMT)单元23、与DMT单元23连接的数模和模数转换单元24、以及与所述数模和模数转换单元24连接并接入到广域网的模拟前端和线路驱动单元25。
所述PLC模10与所述xDSL模块20的连接可以通过对应的电力线模块接口单元15和xDSL模块接口单元21对应连接，例如通过内部的MII接口或者以太网的RJ45接口连接通讯。
多台用户终端可以通过电力线适配器连接到电力线50上，再通过电力线50接入到上述的终端设备，通过所述终端设备的广域网模块接入到广域网中。
当用户终端向广域网传送数据信号时，包括步骤S1用户终端通过电力线适配器将数据信号耦合到电力线50上，进行传送。然后执行步骤S2所述电力线模块10从电力线50上耦合出数据信号，并进行处理传送到xDSL模块20。其中，所述电力线模块10对数据信号的处理包括由PLC耦合单元11和AFE单元12接收滤出来自电力线50的模拟信号，然后由ADC和DAC单元13转换成数字信号，再由PLC处理器单元14进行解调得到原来的数据，再通过MII接口或RJ45接口传送到xDSL模块20。然后执行步骤S3所述xDSL模块20对接收到的数据信号进行处理，并向广域网传送。其中，所述xDSL模块20对接收到的数据信号进行处理包括由所述ATM单元22对数据信号进行ATM信元切片处理，然后由DMT单元23对切片后的数据信号进行DMT调制，再由数模和模数转换单元24将数字信号转换成模拟信号，然后由模拟前端和线路驱动单元25进行线路驱动，然后发送到电话线60上，并传输到对端数字用户线路接入多路复用器(DSLAM)设备上，再送到广域网。
当从广域网接收数据信号时，包括步骤S4电力线方式的宽带接入终端设备的xDSL模块接收来自广域网的数据信号，并进行处理后传送到电力线方式的宽带接入终端设备的电力线模块。其中，所述xDSL模块对来自广域网的数据信号进行处理包括由模拟前端和线路驱动单元25对接收到的来自电话线60的模拟信号进行滤波等处理后，然后由数模和模数转换单元24将模拟信号转换成数据信号，然后由DMT单元23进行解调处理，再由ATM单元22进行ATM信元重组后，再发送到电力线模块。然后执行步骤S5所述电力线模块对接收到的数据信号进行处理，并耦合到电力线上进行传送。其中，所述电力线模块对数据信号的处理是由PLC处理器单元14对来自xDSL模块20的数据信号进行调制，然后由ADC和DAC单元13将数据信号转换成模拟信号，再由AFE单元12和PLC耦合单元11将模拟信号耦合到电力线50上进行传输。然后，用户终端通过电力线适配器得到数据信号，从而达到与广域网进行通讯的目的。
权利要求
1.一种电力线方式的宽带接入终端设备，其特征在于，包括与电力线连接通讯的电力线模块，与所述电力线模块连接通讯并连接到广域网的广域网模块，以及连接到电力线上为整个终端设备供电的电源模块；所述电力线模块经由所述电力线通过电力线适配器与多台用户终端连接通讯。
2.根据权利要求1所述的电力线方式的宽带接入终端设备，其特征在于，所述广域网模块为xDSL接入模块。
3.根据权利要求2所述的电力线方式的宽带接入终端设备，其特征在于，所述电力线模块包括与电力线耦合的电力线耦合单元、与电力线耦合单元连接的模拟前端单元、与模拟前端单元连接的数模和模数转换单元、与所述数模和模数转换单元连接的电力线处理器单元、以及与所述电力线处理器单元连接的电力线模块接口单元。
4.根据权利要求3所述的电力线方式的宽带接入终端设备，其特征在于，所述xDSL接入模块包括与所述电力线模块接口单元连接通讯的xDSL模块接口单元、与所述xDSL模块接口单元连接处理数据信号的ATM单元、与所述ATM单元连接对处理的数据信号进行调制解调的DMT单元、与DMT单元连接的数模和模数转换单元、以及与所述数模和模数转换单元连接并接入到广域网的模拟前端和线路驱动单元。
5.根据权利要求4所述的电力线方式的宽带接入终端设备，其特征在于，所述电力线接口单元与所述xDSL模块接口单元通过MII接口或RJ45接口连接通讯。
6.一种电力线方式的宽带接入通讯方法，其特征在于，包括以下步骤当用户终端向广域网传送数据信号时，包括步骤S1用户终端通过电力线适配器将数据信号耦合到电力线上，进行传送；S2电力线方式的宽带接入终端设备的电力线模块从电力线上耦合出数据信号，并进行处理传送到xDSL模块；S3所述xDSL模块对接收到的数据信号进行处理，并向广域网传送；当从广域网接收数据信号时，包括步骤S4电力线方式的宽带接入终端设备的xDSL模块接收来自广域网的数据信号，并进行处理后传送到电力线方式的宽带接入终端设备的电力线模块；S5所述电力线模块对接收到的数据信号进行处理，并耦合到电力线上进行传送。
7.根据权利要求6所述的电力线方式的宽带接入通讯方法，其特征在于在步骤S2中，所述电力线模块对数据信号的处理包括对数据信号进行滤波，然后再利用OFDM技术进行解调，得到原始数据信号，再通过MII接口或RJ45接口传送到xDSL模块。
8.根据权利要求7所述的电力线方式的宽带接入通讯方法，其特征在于在步骤S3中，所述xDSL模块对接收到的数据信号进行处理包括对数据信号进行ATM信元切片处理、DMT调制、数模信号转换以及线路驱动，然后发送到电话线上，再送到广域网。
9.根据权利要求6所述的电力线方式的宽带接入通讯方法，其特征在于在步骤S4中，所述xDSL模块对来自广域网的数据信号进行处理包括对接收到的数据信号进行滤波、模数信号转换、DMT解调、ATM信元重组后，再发送到电力线模块。
10.根据权利要求9所述的电力线方式的宽带接入通讯方法，其特征在于在步骤S5中，所述电力线模块对数据信号的处理是采用正交频分复用调制技术将数据信号进行调制，并将信号耦合到电力线上传输。
全文摘要
本发明的电力线方式的宽带接入终端设备，包括与电力线连接通讯的电力线模块，与所述电力线模块连接通讯并连接到广域网的广域网模块，以及连接到电力线上为整个终端设备供电的电源模块；所述电力线模块经由所述电力线通过电力线适配器与多台用户终端连接通讯。使用本发明的宽带接入终端设备来实现用户终端的联网并与外部广域网通讯，由于可以直接利用配电网络的电力线作为传输路线，所以不用进行额外的布线，从而大大减少了网络的投资，降低了成本；并且电力线的覆盖范围广，组网方便、灵活；并且通过广域网模块便捷的接入到广域网，适应更高的上网带宽需求。
文档编号H04B3/54GK1845552SQ20051003408
公开日2006年10月11日 申请日期2005年4月7日 优先权日2005年4月7日
发明者马景凡, 涂勇 申请人:华为技术有限公司