专利名称：一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用HFC网进行数据通信的技术领域，更具体地涉及有线电视信号及宽带数据信号的传输与控制，尤其涉及一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统。
背景技术：
修建信息高速公路是实现向信息社会转变的重要步骤。但其实现方案，特别是用户接入网的问题一直没有找到很好的解决方法。传统的用户接入网就是普通电话网，用调制解调器传输数字信息，存在着速率低、成本高等严重缺陷。ISDN技术使传输速率有所提高，但仍不能满足要求。以后又研究发展了多项新技术。其中比较有希望的是ADSL和电缆调制解调器。
ADSL技术仍利用电话网络，通过充分发挥电话线的传输潜力使传输速率得到了大幅度的提高。ADSL技术的主要弱点是目前其成本仍较高。电缆调制解调器(Cable modem)技术，它也被应用在机顶盒里，在此统称为电缆调制解调器技术，该技术是利用有线电视网进行接入。
目前，有线电视网是由光缆和同轴电缆组成的混合网(HFC网)，是一个性能较高的宽带网。电缆调制解调器的正向通道(下行通道)是使用数字调制技术把数据信号调制到一个电视频道的带宽里，和其他电视信号一起传输。一个PAL制电视频道可以传输多达50Mbit/s的数据。这个通道由许多用户共享，传输数据信息效率极高。由于不是使用电话网那样的线路切换技术，因此用户可以长时间保持在线连接而不必担心占用线路的成本，因此特别适用于因特网的接入。
现有HFC网络的结构。网络头端和各光节点之间的通信是通过光缆分配网进行的。由于有了光缆网，就可以大大缩短电缆传输的距离，从而降低成本和提高传输质量。各个光节点和用户之间的通信是通过同轴电缆分配网进行的。也就是说HFC网的用户接入主要是由同轴电缆网承担的。
但是，电缆调制解调器的弱点在于其回传通道(上行通道)，因此，要利用现有同轴电缆网进行双向数据通信或互联网接入，首先要解决的是回传通道的问题。与单向传输有线电视信号不同，提供接入服务的网络必须是双向的，因此必须建设双向HFC网或对现有网络进行双向改造。
现在解决有线电视双向化的一般方法有两种，第一另行铺设五类线，第二利用DOCSIS协议开通Cable Modem宽带接入。第一种方法一方面造价比较高，另一方面由于要求重新布线，改造工程实施比较难；第二种方法是将电缆的传输频带(通常的频率范围是从几兆赫兹到一千兆赫兹左右)分为高低两个频带，高频带用来传输有线电视信号和下行接入信号，低频带用来传输上行接入信号。如中国发明专利公告号为CN1196624公开的基于HFC的综合业务网。为实现用这两个频带进行双向传输，网络中的所有放大器都必须是双向的，网络设计和建造要求也较单向网要复杂得多。在已建成的同轴电缆电视网的基础上进行双向改造也必须投入大量资金。由于在用户还没有普及时就必须投入大量的改造资金，投资风险很大，目前也开通率不高，而且系统造价及维护费用特别高，同时由于带宽为共享式，用户实现正真享受到的带宽并不宽，不能满足IPTV等业务开展的需求。
另一个问题是由于传统的同轴电缆电视网是树型单向网，许多用户分支产生的噪声都要在网络头端汇聚(所谓的漏斗效应)，传输稳定性一直是比较难解决的问题。
为了克服这些弱点，对比文献EP0854599提出了这样一个系统，它只将电缆调制解调器用于正向通道，通过电话网进行回转。但这样又失去了电缆调制解调器的使用方便和低成本的特点。
另一种方法是全部光缆化，即实现光纤到户，其优点是传输带宽大，传输质量较好，但是其成本非常高昂，而且也还存在一些技术问题尚未解决。
还有一种方法是中国发明专利公开号为CN1268003A公开的“以单向有线电视同轴网为平台利用无线回传的高速接入网”，其用现有单向有线同轴电缆网传输正向信息；用无线传输装置来传输HFC网中同轴电缆网部分所需的回传信息。这种高速接入网包括网络头端、光缆分配网、光节点，电缆分配网、用户端等；网络头端与网络干线连接，并且通过光缆分配网与多个光节点连接；每个光节点通过电缆分配网与多个用户端相连，用户端具有用于发射回传信息的无线电发射装置，光节点安装有用于接收回传信息的无线电接收装置；所说无线电接收装置接收其所连接的电缆网覆盖区域内各用户端发射的回传信息，所接收到的回传信息再通过双向光缆分配网传回到网络头端。
但上述利用无线回传的高速接入网，由于其特定的工作频率，使其在建筑物内的应用遇到许多问题。例如由于其无线发射电磁波是水平或垂直板化的，电磁波在建筑内会受到楼房垂直方向(楼层板)或水平(分隔墙)的阻抗或衰减，无法保证通信的正常运行。
为了解决上述利用无线回传的高速接入网所存在的问题，中国发明专利公开号为CN1665210A公开的“利用有线电视同轴电缆实现宽带无线接入的方法”，是由无线接入设备、有线电视同轴电缆和用户宽带无线接入/发射装置构成，其特点是无线接入设备的电磁波信号馈入至同轴电缆中，电磁波通过同轴电缆穿越楼板或隔墙传送到用户室内天线，实现宽带无线接入。
但是此类方法也存在一个同轴电缆对高频信号的衰减问题，就同轴电缆而言，频率越高的信号，其传送时产生的衰减越大，因此需要将无线接入设备AP的发射信号进行下变频传送到用户终端后，再进行上变频，同样，对于接收信号，在用户终端进行下变频后馈入电缆，再在无线接入设备AP的输入之前通过上变频还原。故此类方法需要增加变频器。
在Ethernet同轴共缆接入方面，中国发明专利申请公开号为CN1499840A公开了一种有线电视宽带综合业务平台，是在精密频谱授权控制技术的基础上，进一步嵌入调制解调器技术，并采用多用户复用与Ethernet同轴共缆接入技术，实现宽带高速数字网络的低成本普及性接入。具体实现的技术则是由平衡/不平衡变换电路完成同轴电缆与平衡对线之间的转换，由“幻像”电路完成数据通道全双工的2/4线变换。
虽然上述技术方案解决了Ethernet同轴共缆接入的技术，实现宽带高速数字网络的低成本普及性接入。但确具有如下缺点1、HFC数据接入系统的数据接入为共享带宽方式，相互影响，降低了系统的性能；2、该系统只支持数据接入，不能和普通电话业务融合，给用户带来了不便；上行漏斗噪声较大，易导致误码的出现。3、如要增加对电话业务的支持，需要对现有HFC网络要进行大规模的双向改造，成本较高，可推行性差。
而为了解决现有的HFC数据接入网络中不支持普通电话业务的问题，华为技术有限公司在2003年申请了公开号为CN1567998A的“在有线电视网上提供宽带接入及电话业务的方法及系统”和公开号为CN1615013A“一种在有线电视网上实现宽带接入的系统”两件专利。
前者专利申请的系统包括与电话网络或/和IP网络连接的宽带接入设备；综合会聚站，与所述宽带接入设备连接，用于转发从网络接收的下行数据以及汇聚上行数据并发送到宽带接入设备；综合接入模块，与所述综合会聚模块连接，将从综合会聚模块接收的下行数据中的数据信号和语音信号复用为数字用户线信号，以及从接收的上行数据中分离出数据信号和语音信号；光接收机，将从光缆接收光信号转换射频信号；射频放大器，对光接收机输出的射频信号进行放大处理；射频分配器，用于分配接收的射频信号；末端综合接入模块，与所述综合接入模块和射频分配器连接，将射频分配器输出的电视信号和综合接入模块输出的数字用户线信号进行混合，并完成数字用户线信号平衡与非平衡方式的转换；用户终端，与用户和所述末端综合接入模块连接，将从末端综合接入模块接收的信号分离为数据信号、语音信号和有线电视信号分别提供给用户，以及将用户发送的数据信号和语音信号进行混合后提供给所述末端综合接入模块。
后者专利申请的系统主要包括HFC分前端，为HFC数据接入网与外部的一个接口；电视；作为有线电视网的终端，主要接收来自分支器的CATV信号；用户终端布置在用户家中，一般通过与其相连接的计算机接收来自分支器的数据信号实现数据业务接入功能；综合汇聚光站，其通过HFC分前端与HFC数据接入网相连接，同时也与IP城域网相连接，作用是与HFC数据接入网及IP城域网进行数据交换、进行数据处理；双工混合器其个数与数据接入设备的个数一样，每个双工混合器除了都与上述的射频放大器接入设备相连接，双工混合器作用是将CATV射频信号与数据调制射频信号进行混合和解混合；射频分配网络，用于对输入的射频信号进行多路分配。
上述两种系统由于都是在综合汇聚光站前接入宽带数据和和IP语音信号，通过综合接入模块复用为数字用户线信号后，再通过光纤网络传输到末端综合接入模块与射频分配器输出的电视信号进行混合，混合后的信号通过同轴电缆传输到用户终端，用户终端将收到的信号分离出CATV信号、数据信号和电话信号，提供给用户使用。用户终端还将用户侧的数据信号和电话信号混合后混入同轴电缆送到末端综合接入模块，末端综合接入模块将用户侧发送来的信号分离出数据信号和语音分信号送往综合接入模块的DSLAM设备。因此，需要对现有的光纤宽带网络和电话网络的进行改造，使得用户的接入成本增加。
另外，由于光纤同轴混合网络的树形网络拓扑结构，网络管理缺乏对用户端的管理，无法监控用户端的信号，即无法对用户端的电视接收基本频道、增值频道进行控制。收费手段又落后，造成收费率低，并且对不交费用户的处理仅仅是拆除线路。除此之外，增值业务，视频点播、互动电视，收费频道、高速数字等增值业务，由于加解扰授权方式所存在的图象恢复损失以及有可能被破译、解密等弊端，难以开展，使得网络的内容供应非常单调。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种无需对现有的宽带光纤网络、电话网络和有线电视网络进行改造，即可有线电视、数据接入、电话等多种业务的一线到户的双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，使现有HFC同轴网络得到增值，同时也使成本降低。
本发明的另一个目的在于提供一种可管理的双向化光纤同轴混合全业务接入网系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，包括现有的Internet网络和HFC网络，其还包括以太网桥，与所述Internet网络和HFC网络连接，用以合并Internet数据信号和CATV射频信号，复用为射频信号在同轴电缆中传输以及从同轴电缆中接收上行数据信号；用户终端，与用户和所述以太网桥连接，将从以太网桥接收的射频信号分离为数据信号和有线电视射频信号分别提供给用户，以及将用户发送的数据信号转换成射频信号提供给以太网桥，用户终端与以太网桥之间通过同轴电缆连接。
所述以太网桥具有多个RF分配口和具有多个端口的以太网交换机以及将上述两类信号合并的多个信号复用/解复用器。
所述多个端口至少包括一个数据接口、一个射频接口。
所述用户终端包括一个信号复用/解复用器，具有一个数据接口、一个射频接口。
所述信号复用/解复用器包括一个四路以太信号转化为两路信号传输的转换装置和一个高低通滤波器，所述转换装置的两线端口连接高低通滤波器的低频端，四线端口连接数据接口，一个射频接口连接高低通滤波器的高频端，还有一个射频接口连接高低通滤波器的公共端。由此形成的电路的功能为有线电视信号和基带数据信号的复用和解复用电路，使这两种信号可以在同一根电缆中传输。
系统中，为了对用户端的管理，监控用户端的信号，在以太网桥内增加一个网络管理模块以及在信号分配模块中增加一个射频信号管理模块，所述网络管理模块与所述的以太网交换机和射频信号管理模块连接。
由于采用了如上的设计方案，本发明的系统端口之间相互独立，保证了用户信息的安全性和隐私性；端口能有效防止用户内部和外部环路，提高了网络的可靠性；端口对交叉和非交叉连接自适应，提高了网络的可用性和工程的方便性；系统无源接入，大大提高系统的稳定性，减少系统维护成本。
本发明的系统与现有其它接入技术相比较，具有1、成本低本发明的系统在用户端不需要moderm，只需要无源的墙上插头。
2、安装方便，不需要调试用户安装更加简单甚至用户可以自行安装。
3、维护简单，可靠性高用户端没有有源设备也减少了有源环节，提高了MTBF。
4、减少了HFC头痛的侵入噪声极大的减少了网络中的侵入噪声，用户不再需要通过低频段反向通路接入核心网络，用户端只与以太网桥的多端口分配器进行通信，并通过以太网桥与前端进行通信，这就减少了侵入噪声带来故障等一系列相关问题，有效控制了入侵噪声。
4、大大减少了系统运营成本，容易于接入新用户。
对应本发明技术而言，新的用户的接入并不需要用户端或网络中的任何更改。这就使得用户的接入和断开相当简单，实际上在大多数情况下，只是鼠标按钮的一个点击就可以由系统自动完成，大大减少了系统运营成本，新用户的系统接入费用可以忽略不计。对于用户而言，在本系统的网络中，要实现数据接入，只要PC机连接到墙上插头以太网口接口即可，这种即插既用的特性使得用户在开通该业务之前，可进行简单的业务流量测试，就能最后决定是否选者此放方式。
5、独享10Mbps带宽，能实现100Mbps到家尽管Docsis2.0能提供高速的数据连接，然而Docsis的带宽是共享的，这种特性限制了上行吞吐量，因此考虑到单独一个moderm的时候实际上其吞吐量相当有限，每个moderm的最大速率大约为2Mbps。
6、系统有很高的安全性可以实现完整的用户层网络管理，切断恶意的攻击(关断端口)，实现了整个链路的管理。
对于传统的接入方式来说，从运营和资本角度来考虑，一些用户的开通可能并不很划算，而一旦本发明的网络建立起来，它对于所有用户是存在的，适合于所有入户。可直接开展IP电话等业务。
9、扩大了有线网络的吞吐量，为有线网络拓展了新的商业模型。
本发明适合于IP、LAN、通过以太网传输视频的热点业务IPTV和数字电视点播等，而以前只有通过安装光纤才能实现。
10、本发明支持三大业务(语音、数据和视频)的综合接入本发明采用频分复用的原理，电话语音信号在0-20K频带内传输，而数据信号在0.5M----20M频带内传输，有线电视信号在47M-860M频带内传输。该设备充分利用了已有的同轴电缆频宽，实现了多业务信号的传输。
每种业务对系统服务的等级以及时延都有其特殊要求，在本发明中可以支持四种不同级别的业务，如数据业务是基于尽可能“高速”的IP连接；IP连接是基于虚拟局域(VLAN)，语音业务采用VoIP技术实现的。VoIP数据包享较高的优先级，保证了网络的时延较短；IP视频业务使用组播方式。
下面结合附图和具体实施方式
来进一步描述本发明。
图1为本发明实施例1的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统结构示意图，该系统可以接入以太网数据业务和有线电视业务。
图2为本发明实施例1的以太网桥的外观示意图。
图3为本发明实施例1的用户终端的外观示意图。
图4为本发明实施例1的一种利用同轴接口实现传输的原理示意图。
图5为本发明实施例1的另一种利用同轴接口实现传输的原理示意图。
图6为本发明实施例1的配有网管功能的系统应用原理示意图。
图7为本发明实施例1的信号复用/解复用的工作原理示意图。
图8为本发明实施例1的双模机顶盒的原理示意图。
图9为本发明实施例1的信号复用/解复用器内部的原理示意图。
图10为本发明实施例2的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统结构示意图，该系统可以接入以太网数据业务、语音信号业务和有线电视业务。
图11为本发明实施例2的以太网桥的外观示意图。
图12为本发明实施例2的用户终端的外观示意图。
图13为本发明实施例2的一种利用同轴接口实现传输的原理示意图。
图14为本发明实施例2的另一种利用同轴接口实现传输的原理示意图。
图15为本发明实施例2的配有网管功能的系统应用原理示意图。
图16为本发明实施例2一种多端口应用的原理示意图。
图17为本发明实施例2的信号复用/解复用的工作原理示意图。
图18为本发明实施例2的三模机顶盒的原理示意图。
图19为本发明实施例2的信号复用/解复用器内部的原理示意图。
图20为本发明一种解决方案的示意图。
图21为本发明的另一种解决方案的示意图。
具体实施例方式
实施例1参看图1，一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，包括现有的Internet网络和HFC网络，以太网桥Elink6212，以太网桥Elink6212与所述Internet网络和HFC网络连接，用以合并Internet信号和CATV信号，复用为射频信号，在同轴电缆中传输给用户终端Elink6101，以及从同轴电缆中接收上行数据信号。
每一用户的用户终端Elink6101，通过同轴电缆与以太网桥Elink6212上不同的射频分配口RF连接，将从以太网桥Elink6212接收的射频信号分离为数据信号和有线电视信号分别提供给用户，以及将用户发送的数据信号转换成射频信号提供给以太网桥Elink6212。
参看图2，实施例1的以太网桥Elink6212支持透明的以太网2层连接，具有1-12个RF分配口和具有2+12个端口的以太网交换机(2个用于连接射频电缆)以及将上述两类信号合并的多个复用/解复用器。
在以太网桥Elink6212中，具有一块RF射频放大板，RF射频放大板内具有多个复用/解复用器，多个复用/解复用器与以太网交换机或交换式以太网收发模块之间具有正向光接收模块和反向光收发模块以及网络管理模块。以太网桥Elink6212中的电源给正向光接收模块和反向光收发模块以及网络管理模块供电。以太网交换机或交换式以太网收发模块具有10/100以太网电口，即数据接口，在RF射频放大板上具有射频接口。
以太网桥Elink6212上联RJ-45性能指标为10/100BASE-TX自适应端口，支持ANSI/IEEE802.3u，IEEE802.3，IEEE802.3X，IEEE802.1P，支持端口状态查询，可作为软件配置端口。
以太网桥Elink6212下行接口射频性能指标为
接口类型F型工作带宽47-860MHZ频响±1dB插入损耗14dB接口阻抗75Ω反射损耗≤-16dB(47-860M)以太网桥Elink6212下行接口数据性能指标为连接速率10M全双工连接距离≥100m阻抗75Ω接口类型F型参看图3，实施例1的用户终端Elink6101包括一信号复用/解复用器，具有一数据接口、一射频接口。用户终端Elink6101一般紧邻传统的CATV射频接口。它完全是一个无源器件，负责把基带的以太网信号由同轴传输方式转换为双绞线传输方式。
用户终端Elink6101射频性能指标为接口类型F型工作带宽47-860MHZ频响±1dB插入损耗14dB接口阻抗75Ω反射损耗≤-16dB(47-860M)用户终端Elink6101数据性能指标为连接速率10M全双工连接距离≥100m阻抗75Ω端口之间独立接口类型交叉和非交叉连接自适应。
参看图4，实施例1的该系统利用一根同轴电缆来同时传输数据信号和有线电视信号接入到系统中。传输数据信号的方法有好多种，比如Cable Modem方式，HPNA方式，等等调制方式，也可以是本专利中的不调制的基带方式。
射频信号通过以太网桥Elink6212的射频接口进入，通过一个滤波器滤波后，分成两支。一支为上联数据，通过光接口、数据解调模块联以太网交换机或交换式以太网收发模块，另一支为有线电视射频信号接入信号分配模块进行分配。以太网交换机或交换式以太网收发模块分出的多路以太网信号和信号分配模块分配的多路有线电视射频信号分别输送到多个信号复用/解复用器复用成射频信号，通过同轴电缆输送到用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器，用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器将收到的射频信号分离出数据信号和有线电视信号分别提供给用户。用户发送的数据信号通过用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器转换成射频信号，通过同轴电缆输送给以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器。以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器从同轴电缆中接收上行数据信号解复用成以太网信号通过以太网交换机或交换式以太网收发模块交换到以太网中。
为了解决由于同轴线未连接或信号复用/解复用器的数据接口未连接造成的回波问题，需在以太网桥Elink6212内需增加回波抵消功能模块。
为了对用户端的管理，监控用户端的信号，在以太网桥Elink6212内增加一个网络管理模块以及在信号分配模块中增加一个射频信号管理模块，网络管理模块与太网交换机或交换式以太网收发模块和射频信号管理模块连接。
上面的滤波器、光接口、数据解调模块和信号分配模块一起可以安置在前述的RF射频放大板。
参看图5，实施例1的光路部分的系统可以采用多种方式实现，可以是普通的光纤收发器，也可以是比较先进的EPON(以太无源光网络)系统。光信号通过以太网桥Elink6212的光分路器进入，并分成两支。一支为上联数据，通过光接口、光接收模块联以太网交换机或交换式以太网收发模块，另一支为有线电视射频信号通过光接收模块接入信号分配模块进行分配。以太网交换机或交换式以太网收发模块分出的多路以太网信号和信号分配模块分配的多路有线电视射频信号分别输送到多个信号复用/解复用器复用成射频信号，通过同轴电缆输送到用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器，用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器将收到的射频信号分离出数据信号和有线电视信号分别提供给用户。用户发送的数据信号通过用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器转换成射频信号，通过同轴电缆输送给以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器。以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器从同轴电缆中接收上行数据信号解复用成以太网信号通过以太网交换机或交换式以太网收发模块交换到以太网中。
同样，为了解决由于同轴线未连接或信号复用/解复用器的数据接口未连接造成的回波问题，在以太网桥内Elink6212增加回波抵消功能模块。
同样，为了对用户端的管理，监控用户端的信号，在以太网桥内增加一个网络管理模块以及在信号分配模块中增加一个射频信号管理模块，网络管理模块与以太网交换机或交换式以太网收发模块和射频信号管理模块连接。
上面的光分路器、光接收模块与信号分配模块一起可以安置在前述的以太网桥Elink6212内。
参见图6，实施例1的上联数据联以太网交换机或交换式以太网收发模块，有线电视射频信号接入信号分配模块进行分配。以太网交换机或交换式以太网收发模块分出的多路以太网信号和信号分配模块分配的多路有线电视射频信号分别输送到多个信号复用/解复用器复用成射频信号，通过同轴电缆输送到用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器，用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器将收到的射频信号分离出数据信号和有线电视信号分别提供给用户。用户发送的数据信号通过用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器转换成射频信号，通过同轴电缆输送给以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器。以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器从同轴电缆中接收上行数据信号解复用成以太网信号通过以太网交换机或交换式以太网收发模块交换到以太网中。
同样，为了解决由于同轴线未连接或信号复用/解复用器的数据接口未连接造成的回波反射问题，在以太网桥Elink6212内的以太网交换机或交换式以太网收发模块中带有回波抵消功能模块。
同样，为了对用户端的管理，监控用户端的信号，在以太网桥内增加一个网络管理模块以及在信号分配模块中增加一个射频信号管理模块，网络管理模块与以太网交换机或交换式以太网收发模块和射频信号管理模块连接。
参见图7，为实施例1的信号复用/解复用器的应用原理，有线电视射频信号和以太网数据信号分别通过信号复用/解复用器上的射频接口和数据接口输送到信号复用/解复用器复用成射频信号，再通过一个射频接口输送到同轴电缆中，用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器将收到的射频信号后分离出数据信号和有线电视信号分别通过数据接口和射频接口提供给用户，用户发送的数据信号通过用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器转换成射频信号，通过同轴电缆输送给以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器。以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器从同轴电缆中接收上行数据信号解复用成以太网信号交换到以太网中。
参见图8，实施例1的用户终端Elink6101可以为一双模机顶盒，其包括现有的机顶盒所有部件，在现有机顶盒的盒内增加一个信号复用解复用器，信号复用/解复用器包含一个数据接口和两个射频接口，信号复用解复用器的数据接口与现有机顶盒内的数据接口对接，一个射频接口与现有机顶盒内的射频接口，另一个射频接口与同轴电缆连接。
参见图9，实施例1的信号复用/解复用器包括一个四路以太信号转化为两路信号传输的转换装置和一高低通滤波器，所述转换装置的两线端口连接高低通滤波器的低频端，四线端口连接数据接口，一个射频接口连接高低通滤波器的高频端，还有一个射频接口连接高低通滤波器的公共端。由此形成的电路的功能为有线电视信号和基带数据信号的复用和解复用电路，使这两种信号可以在同一根电缆中传输。
实施例2参见图10，一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，包括现有的Internet网络、电话网络和HFC网络，以太网桥Elink6212。以太网桥Elink6212与所述Internet网络、电话网络和HFC网络连接，用以合并Internet信号、模拟语音信号以及CATV信号，复用为射频信号，在同轴电缆中传输，以及从同轴电缆中接收的上行信号中分离出数据信号和语音信号；每一用户的用户终端，通过同轴电缆与以太网桥Elink6212上不同的射频分配口RF连接，将从以太网桥Elink6212接收的射频信号分离为数据信号、语音信号和有线电视信号分别提供给用户，以及将用户发送的数据信号和语音信号进行混合成射频信号提供给以太网桥Elink6212。
参看图11，实施例2的以太网桥Elink6212支持透明的以太网2层连接，具有1-12个RF分配口和具有2+12个端口的以太网交换机(2个用于连接射频电缆)、多个语音信号接口以及将上述三类信号合并的多个复用/解复用器。
在以太网桥Elink6212中，具有一个RF射频放大板，RF射频放大板内具有多个复用/解复用器，多个复用/解复用器与以太网交换机或交换式以太网收发模块之间具有正向光接收模块和反向光收发模块以及网络管理模块。以太网桥Elink6212中的电源给正向光接收模块和反向光收发模块以及网络管理模块供电。以太网交换机或交换式以太网收发模块具有10/100以太网电口，即RJ45接口，在RF射频放大板上具有射频接口和语音信号接口。
以太网桥Elink6212上联RJ-45性能指标为10/100BASE-TX自适应端口，支持ANSI/IEEE802.3u，IEEE802.3，IEEE802.3X，IEEE802.1P，支持端口状态查询，可作为软件配置端口。
以太网桥Elink6212下行接口射频性能指标为接口类型F型工作带宽47-860MHZ频响±ldB插入损耗14dB接口阻抗75Ω反射损耗≤-16dB(47-860M)以太网桥Elink6212下行接口数据性能指标为连接速率10M全双工连接距离≥100m阻抗75Ω接口类型F型参看图12，实施例2的用户终端Elink6101包括一信号复用/解复用器，具有一数据数据接口、一射频接口和一语音信号接口。用户终端Elink6101一般紧邻传统的CATV射频接口。它完全是一个无源器件，负责把基带的以太网信号由同轴传输方式转换为双绞线传输方式。
用户终端Elink6101射频性能指标为接口类型F型工作带宽47-860MHZ频响±1dB插入损耗14dB接口阻抗75Ω反射损耗≤-16dB(47-860M)用户终端Elink6101数据性能指标为连接速率10M全双工连接距离≥100m
阻抗75Ω端口之间独立接口类型交叉和非交叉连接自适应。
参看图13，实施例2的该系统利用一根同轴电缆来同时传输数据信号和有线电视信号接入到系统中。传输数据信号的方法有好多种，比如Cable Modem方式，HPNA方式，等等调制方式，也可以是本专利中的不调制的基带方式。
射频信号通过以太网桥Elink6212的射频接口进入，通过一个滤波器滤波后，分成两支。一支为上联数据，通过光接口、数据解调模块联以太网交换机或交换式以太网收发模块，另一支为有线电视射频信号接入信号分配模块进行分配。以太网交换机或交换式以太网收发模块分出的多路以太网信号和信号分配模块分配的多路有线电视射频信号以及多路语音信号分别输送到多个信号复用/解复用器复用成射频信号，通过同轴电缆输送到用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器，用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器将收到的射频信号分离出数据信号和有线电视信号以及语音信号分别提供给用户。用户发送的数据信号和语音信号通过用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器转换成射频信号，通过同轴电缆输送给以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器。以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器从同轴电缆中接收上行数据信号和语音信号解复用成以太网信号和语音信号分别通过以太网交换机或交换式以太网收发模块交换到以太网中和回传到电话网络中。
为了解决由于同轴线未连接或信号复用/解复用器的数据接口未连接造成的回波问题，在以太网桥Elink6212增加回波抑制功能模块。
为了对用户端的管理，监控用户端的信号，在以太网桥内增加一个网络管理模块以及在信号分配模块中增加一个射频信号管理模块，网络管理模块与以太网交换机或交换式以太网收发模块和射频信号管理模块连接。
上面的滤波器、光接口、数据解调模块和信号分配模块一起可以安置在前述的RF射频放大板。
参看图14，实施例2的光路部分的系统可以采用多种方式实现，可以是普通的光纤收发器，也可以是比较先进的EPON(以太无源光网络)系统。
光信号通过以太网桥Elink6212的光分路器进入，并分成两支。一支为上联数据，通过光接口、光接收模块联以太网交换机或交换式以太网收发模块，另一支为有线电视射频信号通过光接收模块接入信号分配模块进行分配。以太网交换机或交换式以太网收发模块分出的多路以太网信号和信号分配模块分配的多路有线电视射频信号以及多路语音信号分别输送到多个信号复用/解复用器复用成射频信号，通过同轴电缆输送到用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器，用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器将收到的射频信号分离出数据信号和有线电视信号以及语音信号分别提供给用户。用户发送的数据信号和语音信号通过用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器转换成射频信号，通过同轴电缆输送给以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器。以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器从同轴电缆中接收上行数据信号和语音信号解复用成以太网信号通过以太网交换机或交换式以太网收发模块交换到以太网中和回传到电话网络中。
同样，为了解决由于同轴线未连接或信号复用/解复用器的数据接口未连接造成的回波问题，在以太网桥内Elink6212的以太网交换机或交换式以太网收发模块中带有回波抵消功能模块。
同样，为了对用户端的管理，监控用户端的信号，在以太网桥内增加一个网络管理模块以及在信号分配模块中增加一个射频信号管理模块，网络管理模块与太网交换机或交换式以太网收发模块和射频信号管理模块连接。
上面的光分路器、光接收模块与信号分配模块一起可以安置在前述的以太网桥Elink6212内。
参见图15，实施例2的上联数据联以太网交换机或交换式以太网收发模块，有线电视射频信号接入信号分配模块进行分配。以太网交换机或交换式以太网收发模块分出的多路以太网信号和信号分配模块分配的多路有线电视射频信号以及多路语音信号分别输送到多个信号复用/解复用器复用成射频信号，通过同轴电缆输送到用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器，用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器将收到的射频信号分离出数据信号和有线电视信号以及语音信号分别提供给用户。用户发送的数据信号和语音信号通过用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器转换成射频信号，通过同轴电缆输送给以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器。以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器从同轴电缆中接收上行数据信号和语音信号数据解复用成以太网信号通过以太网交换机或交换式以太网收发模块交换到以太网中和回传到电话网络中。
同样，为了解决由于同轴线未连接或信号复用/解复用器的数据接口未连接造成的回波问题，在以太网桥内Elink6212增加回波抑制功能模块。
同样，为了对用户端的管理，监控用户端的信号，在以太网桥内增加一个网络管理模块以及在信号分配模块中增加一个射频信号管理模块，网络管理模块与太网交换机或交换式以太网收发模块和射频信号管理模块连接。
参见图16，为实施例2的一种多端口应用模式，以太网交换机或交换式以太网收发模块分出的多路以太网信号和多路有线电视射频信号以及多路语音信号分别输送到多个信号复用/解复用器复用成射频信号，通过同轴电缆输送到用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器，用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器将收到的射频信号分离出数据信号和有线电视信号以及语音信号分别提供给用户。用户发送的数据信号和语音信号通过用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器转换成射频信号，通过同轴电缆输送给以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器。以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器从同轴电缆中接收上行数据信号以及语音信号解复用成以太网信号通过以太网交换机或交换式以太网收发模块交换到以太网中和回传到电话网络中。
参见图17，为实施例2的信号复用/解复用器的应用原理，有线电视视频信号和以太网数据信号以及语音信号分别通过信号复用/解复用器上的射频接口和数据接口以及语音信号接口输送到信号复用/解复用器复用成射频信号，再通过一射频接口输送到同轴电缆中，用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器将收到的射频信号后分离出数据信号和有线电视信号以及语音信号分别通过数据接口和射频接口以及语音信号接口提供给用户，用户发送的数据信号和语音信号通过用户终端Elink6101内的信号复用/解复用器转换成射频信号，通过同轴电缆输送给以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器。以太网桥Elink6212内的信号复用/解复用器从同轴电缆中接收上行数据信号解复用成以太网信号交换到以太网中和回传到电话网络中。。
参见图18，实施例2的用户终端Elink6101可以为一三模机顶盒，其包括现有的机顶盒所有部件以及一个射频接口、一个电话信号接口、一个视频接口、一个数据信号接口，在机顶盒的盒内增加一信号复用解复用器和一数据交换模块，信号复用/解复用器包含一个数据接口和两个射频接口以及一语音信号接口，信号复用解复用器的数据接口与数据交换模块上的一个数据接口对接，数据交换模块上的另外一个数据接口与现有机顶盒内的数据接口以及前述的数据信号接口对接，一个射频接口与现有机顶盒内的射频接口，另一个射频接口与同轴电缆连接，语音信号接口与机顶盒上的电话信号接口连接。
参见图19，实施例2的信号复用/解复用器包括一四路以太网信号转化为两路信号传输的转换装置和一高低通滤波器，转换装置的两线端口连接高低通滤波器的低频端，四线端口连接数据接口，一射频接口连接高低通滤波器的高频端，还有一射频接口连接高低通滤波器的公共端，一电话信号接口连接高低通滤波器的超低频端。由此形成的电路的功能为有线电视信号和基带数据信号以及语音模拟信号的复用和解复用电路，使这三种信号可以在同一根电缆中传输。
参见图20，为本发明一种LAN+Elink解决方案。Internet信号通过防火墙、路由器、交换机以及CAT5光纤网络送到以太网桥Elink6212中，CATV信号通过同轴电缆或光纤送到以太网桥Elink6212中，语音信号通过双绞线送到以太网桥Elink6212中，以太网桥Elink6212用以合并Internet信号、语音信号以及CATV信号，复用为射频信号，在同轴电缆中传输给用户终端Elink6101，用户终端Elink6101将从以太网桥Elink6212接收的射频信号分离为数据信号、语音信号和有线电视信号分别提供给用户。
上行时，用户终端Elink6101将用户发送的数据信号和语音信号进行混合成射频信号提供给以太网桥Elink6212。以太网桥Elink6212从同轴电缆中接收的上行信号中分离出数据信号和语音信号。
参见图21，为本发明一种EPON+Elink解决方案。Internet信号通过防火墙、路由器接光线路终端OLT，HFC网络直接连接光线路终端OLT，电话网络直接连接光线路终端OLT，光线路终端OLT的多路光信号分别接多个光网络单元ONU，光网络单元ONU通过同轴/CAT5/光纤接以太网桥Elink6212，以太网桥Elink6212用以合并Internet信号、语音信号以及CATV信号，复用为射频信号，在同轴电缆中传输给用户终端Elink6101，用户终端Elink6101将从以太网桥Elink6212接收的射频信号分离为数据信号、语音信号和有线电视信号分别提供给用户。
上面所述的四路以太信号转化为两路传输信号的转换装置231的型号为PONX-42上面所述的数据接口一般采用RJ45接口，当然，也可以采用其它结构形式的数据接口。
上面所述的网络管理模块可以采用Sprite8000。
上面所述的回波抑制模块可以采用Elink6000。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，包括现有的Internet网络和HFC网络，其特征在于其还包括以太网桥，与所述Internet网络和HFC网络连接，用以合并Internet信号和CATV信号，复用为射频信号，在同轴电缆中传输，以及从接收上行数据信号；用户终端，与用户和所述以太网桥连接，将从以太网桥接收的射频信号分离为数据信号和有线电视信号分别提供给用户，以及将用户发送的数据信号转换成射频信号提供给以太网桥，用户终端与以太网桥之间通过同轴电缆连接。
2.如权利要求1所述的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，其特征在于所述以太网桥具有多个RF分配口和具有多个端口的以太网交换机以及将上述两类信号合并的多个信号复用/解复用器。
3.如权利要求2所述的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，其特征在于所述多个端口至少包括一个数据接口、一射频接口。
4.如权利要求1所述的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，其特征在于所述用户终端包括一信号复用/解复用器，具有一数据接口、一射频接口。
5.如权利要求2或4所述的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，其特征在于所述信号复用/解复用器包括一四路以太信号转化为两路信号传输的转换装置和一高低通滤波器，所述转换装置的两线端口连接高低通滤波器的低频端，四线端口连接数据接口，一射频接口连接高低通滤波器的高频端，还有一射频接口连接高低通滤波器的公共端。
6.一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，包括现有的Internet网络、电话网络和HFC网络，其还包括以太网桥，与所述Internet网络、电话网络和HFC网络连接，用以合并Internet信号、模拟语音信号以及CATV信号，复用为数字用户线信号，在同轴电缆中传输，以及从接收的上行信号中分离出数据信号和语音信号；用户终端，与用户和所述以太网桥连接，将从以太网桥接收的射频信号分离为数据信号、语音信号和有线电视信号分别提供给用户，以及将用户发送的数据信号和语音信号进行混合成射频信号提供给以太网桥，用户终端与以太网桥之间通过同轴电缆连接。
7.如权利要求6所述的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，其特征在于所述以太网桥具有多个RF分配口和具有多个端口的以太网交换机以及将上述三类信号合并的多个信号复用/解复用器。
8.如权利要求7所述的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，其特征在于所述多个端口至少包括一个数据接口、一射频接口和多个语音信号接口。
9.如权利要求6所述的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，其特征在于所述用户终端包括一信号复用/解复用器，具有一数据接口、一射频接口和一语音信号接口。
10.如权利要求7或9所述的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，其特征在于所述信号复用/解复用器包括一四路以太信号转化为两路信号传输的转换装置和一高低通滤波器，所述转换装置的两线端口连接高低通滤波器的低频端，四线端口连接数据数据接口，一射频接口连接高低通滤波器的高频端，还有一射频接口连接高低通滤波器的公共端，一语音信号接口连接高低通滤波器的超低频端。由此形成的电路的功能为有线电视信号和基带数据信号以及语音模拟信号的复用和解复用电路，使这三种信号可以在同一根电缆中传输。
11.如权利要求2或7所述的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，其特征在于上述两种系统中，在所述多个信号复用/解复用器与以太网交换机之间还具有正向光接收模块和反向光收发模块。
12.如权利要求2或7所述的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，其特征在于上述两种系统中，在所述以太网桥内还具有一与多个信号复用/解复用器射频连接的信号分配模块。
13.如权利要求12所述的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，其特征在于上述两种系统中，所述信号分配模块为射频信号分配模块或光信号分配模块。
14.如权利要求2或7所述的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，其特征在于上述两种系统中，在以太网桥内的以太网交换机中带有回波抑制功能模块。
15.如权利要求12所述的一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，其特征在于在以太网桥内增加一网络管理模块以及在信号分配模块中增加一射频信号管理模块，所述网络管理模块与所述的以太网交换机和射频信号管理模块连接。
全文摘要
一种双向化光纤同轴混合全业务接入网系统，包括Internet网络、电话网络和HFC网络，还包括以太网桥，与Internet网络、电话网络和HFC网络连接，用以合并Internet信号、模拟语音信号以及CATV信号，复用为数字用户线信号，在同轴电缆中传输，以及从接收的上行信号中分离出数据信号和语音信号；用户终端，与用户和所述以太网桥连接，将从以太网桥接收的射频信号分离为数据信号、语音信号和有线电视信号分别提供给用户，以及将用户发送的数据信号和语音信号进行混合成射频信号提供给以太网桥，用户终端与以太网桥之间通过同轴电缆连接。本发明的系统端口之间相互独立，保证了用户信息的安全性和隐私性；端口对交叉和非交叉连接自适应，提高了网络的可用性和工程的方便性。
文档编号H04N7/10GK1960236SQ20061002407
公开日2007年5月9日 申请日期2006年2月22日 优先权日2006年2月22日
发明者秦克志, 刘旭明, 董戎萍, 秦克栋, 王非 申请人:上海傲蓝通信技术有限公司