专利名称：利用家庭网关实现光网终端与用户端数据交换的方法
技术领域：
本发明涉及一种家庭网关，特别是在实现光纤到用户的光网络系统中，利 用家庭网关实现光网终端与用户端数据交换的方法。
背景技术：
随着宽带应用的逐渐丰富和成本的不断降低，人们对通信带宽的需求曰益
高涨。ADSL技术为当前家庭和中小企业宽带接入的主流手段，随着互联网的 持续快速发展，各类增值业务不断涌现，而视频会议、Online Gaming、 IPTV、 视频监控、网络电话应用，对网络接入带宽提出了更高的要求。目前的宽带主 流技术ADSL存在传输过程中损耗大，频带窄，传输距离短的影响，费用较高, 受外界影响其传输信号不稳定等诸多缺点，给宽带接入用户端的网络传输段造
成瓶颈。光纤接入网可以提供髙速率，高宽带及长距离接入的优点，逐渐被广 泛应用的家庭、办公楼的等场所中。传统的光网络系统中用户终端网关对数字 化视频信号进行转换处理，实现计算机的高速上网，如何实现数字化视频信号 与音频信号的同步转换，在实现高速上网的同时，可以拨打网络电话，成为光 纤宽带接入的新需要。
发明内容
为解决现有技术中ADSL接入宽带网的速度慢、网络传输距离短、费用高 的缺点，以及为满足实现数字化视频信号与音频信号的同步转换，在实现髙速 上网的同时，可以拨打网络电话的需要，本发明提出一种利用家庭网关实现光 网终端与用户端数据交换的方法，所述方法借助于以下硬件设施实现的配套 到户的光网络传输系统，和光传输网络连接的、并借助CPU管理下实现光、 电信号的转换装置及配套信息输出或输入终端，所述的借助CPU管理下实
光、电信号的转换装置是一个家庭网关，该网关连接在光网络终端与用户配套
信息输出或输入终端之间，其中家庭网关支持ITU-984.X标准的GPON传输协 议，家庭网关上设置接口与用户终端外设直接连接，以上网关装置中包括光网 络模块、配套的数据信息存储模块，在配套程序的管理支持下，按照以下步骤 实现光网与配套信息输出或输入终端信息交换
a. 无源光网络与设置在家庭网关中的光网络模块和光纤接口连接，接收来 自光网络终端的光脉冲数据，经光电转换后存储于光网络模块相应的缓存器 中，再分类转存至各个功能模块，
b. 网关中的时钟数据恢复电路(CDR)对收到的数据帧首先进行恢复时钟 信号，重建时钟数据信号的同步时序，各功能模块对按照恢复时序将数据信息 进行解压縮，编码转换，转换为视频数字数据流或语音数字数据流，分别发送 给遵照管理程序注册的终端设备的相应物理地址，
c. 视频和音频数据处理模块将接收的视频、音频数据组进行去噪重组，还 原为数字化视频、音频信号，并通过配套的接口电路传输给用户终端的外设装 置信号输入端，
d. 用户的外部设备接到来自家庭网关的信息流后将反馈或交换信息，通过 家庭网相应的接口输入，在进行压縮转换，将转换后的数据信息通过内部系统 总线发送到配套的光网络子模上，光网络子模块对该数据信息进行封装、转换 为光网络数据传输格式的数据帧，网关对应模块中的时钟复用电路将该数据帧 通过光纤端口利用光纤传输到光网络系统中，
e.用户借助终端的外设，通过发送命令、请求到家庭网关内部系统总线，发 送到家庭网关的光网络子模块中，家庭网关中的光网络子模块对该信号进行封 装、转换为以光网络数据传输格式的数据帧，该数据帧通过光纤端口利用光纤 传输到光网络系统中，并借助于目标终端设置的家庭网关实现异地终端的连接
和信息交换。
家庭网关上设置了用于连接电话、传真的接口，以及用于连接计算机、交 换机或路由器的接口。家庭网关可以完成用户端与光网络系统中的其他用户之
间的异地终端的连接和信息交换。家庭网关主控芯可采用型号为MSC7120的 集成电子芯片。
本发明的有益效果是，本发明提出的利用家庭网关实现光网终端与用户端 数据交换的方法对数字化视频信号与语音信号进行转换处理，并通过主控芯片 对数字化视频信号和音频信号进行处理转换配合网关上设置相应外设接口 ，可 以实现计算机、电话、传真和交换机或路由器等多种外设装置集成使用的综合 家庭网关。
附图l为本发明的数据流向图
具体实施例方式
参看附图1，本发明提出一种利用家庭网关实现光网终端与用户端数据交
换的方法，所述方法借助于以下硬件设施实现的配套到户的光网络传输系统，
和光传输网络连接的、并借助CPU管理下实现光、电信号的转换装置及配套 信息输出或输入终端，所述的借助CPU管理下实现光、电信号的转换装置是 一个家庭网关，该网关连接在光网络终端与用户配套信息输出或输入终端之 间，输出终端包括计算机、电话、传真、交换机或路由器，其中家庭网关支持 ITU-984.X标准的GPON传输协议，家庭网关上设置接口与用户终端外设直接 连接，以上网关装置中包括光网络模块、配套的数据信息存储模块，在配套程 序的管理支持下，使用时，按照以下步骤实现光网与配套信息输出或输入终端 信息交换a. 无源光网络与设置在家庭网关中的光网络模块和光纤接口连接，接收来 自光网络终端的光脉冲数据，经光电转换后存储于光网络模块相应的缓存器 中，再分类转存至各个功能模块，
b. 网关中的时钟数据恢复电路(CDR)对收到的数据帧首先进行恢复时钟 信号，重建时钟数据信号的同步时序，各功能模块对按照恢复时序将数据信息 进行解压縮，编码转换，转换为视频数字数据流或语音数字数据流，分别发送 给遵照管理程序注册的终端设备的相应物理地址，
c. 视频和音频数据处理模块将接收的视频、音频数据组进行去噪重组，还 原为数字化视频、音频信号，并通过配套的接口电路传输给用户终端的外设装 置信号输入端，其中数字化视频信号被送到连接用户终端计算机和数字电视机 顶盒的接口电路上，通过计算机和数字电视对数字信号的传输与播放，音频信 号被送到连接电话、传真的接口电路上，通过电话、传真进行网络电话音频信 号的传输与播放，
d. 用户的外部设备接到来自家庭网关的信息流后将反馈或交换信息，通过 家庭网相应的接口输入，在进行压縮转换，将转换后的数据信息通过内部系统 总线发送到配套的光网络子模上，光网络子模块对该数据信息进行封装、转换 为光网络数据传输格式的数据帧，网关对应模块中的时钟复用电路将该数据帧 通过光纤端口利用光纤传输到光网络系统中，
e.用户借助终端的外设，通过发送命令、请求到家庭网关内部系统总线，发 送到家庭网关的光网络子模块中，家庭网关中的光网络子模块对该信号进行封 装、转换为以光网络数据传输格式的数据帧，该数据帧通过光纤端口利用光纤 传输到光网络系统中，并借助于目标终端设置的家庭网关实现异地终端的连接 和信息交换。通过家庭网关，用户终端可以实现与光网络系统中的其他用户之 间的异地终端的连接和信息交换。
家庭网关上设置了用于连接电话、传真的接口，以及用于连接计算机、交 换机或路由器的接口，数字电视机顶盒通过连接以太网接口访问网络，制定电 视网络节目。
家庭网关主控芯可采用型号为MSC7120的集成电子芯片。 本发明提出的利用家庭网关实现光网终端与用户端数据交换的方法可以
对数字化视频信号与语音信号进行转换处理，并通过主控芯片对数字化视频信
号和音频信号进行处理转换配合网关上设置相应外设接口 ，可以实现计算机、
电话、传真和交换机或路由器等多种外设装置集成使用的综合家庭网关。另外，
高带宽的以太网口可用于IPTV业务，实现利用宽带网络实现IPTV等家庭娱
乐方式。
权利要求
1. 利用家庭网关实现无源光网络与用户端数据交换的方法，所述方法借助于以下硬件设施实现的配套到户的光网络传输系统，和光传输网络连接的、并借助CPU管理下实现光、电信号的转换装置及配套信息输出或输入终端，其特征在于所述的借助CPU管理下实现光、电信号的转换装置是一个家庭网关，该网关连接在光网络终端与用户配套信息输出或输入终端之间，其中家庭网关支持ITU-984.X标准的GPON传输协议，家庭网关上设置接口与用户终端外设直接连接，以上网关装置中包括光网络模块、配套的数据信息存储模块，在配套程序的管理支持下，按照以下步骤实现通过无源光网络与配套信息输出或输入终端信息交换a. 光网络终端与设置在家庭网关中的光网络模块和光纤接口连接，接收来自光网络终端的光脉冲数据，经光电转换后存储于光网络模块相应的缓存器中，再分类转存至各个功能模块，b. 网关中的时钟数据恢复电路(CDR)对收到的数据帧首先进行恢复时钟信号，重建时钟数据信号的同步时序，各功能模块对按照恢复时序将数据信息进行解压缩，编码转换，转换为视频数字数据流或语音数字数据流，分别发送给遵照管理程序注册的终端设备的相应物理地址，c. 视频和音频数据处理模块将接收的视频、音频数据组进行去噪重组，还原为数字化视频、音频信号，并通过配套的接口电路传输给用户终端的外设装置信号输入端，d. 用户的外部设备接到来自家庭网关的信息流后将反馈或交换信息，通过家庭网相应的接口输入，在进行压缩转换，将转换后的数据信息通过内部系统总线发送到配套的光网络子模上，光网络子模块对该数据信息进行封装、转换为光网络数据传输格式的数据帧，网关对应模块中的时钟复用电路将该数据帧通过光纤端口利用光纤传输到光网络系统中，e. 用户借助终端的外设，通过发送命令、请求到家庭网关内部系统总线，发送到家庭网关的光网络子模块中，家庭网关中的光网络子模块对该信号进行封装、转换为以光网络数据传输格式的数据帧，该数据帧通过光纤端口利用光纤传输到光网络系统中，并借助于目标终端设置的家庭网关实现异地终端的连接和信息交换。
2.根据权利要求1所述的利用家庭网关实现通过无源光网络与用户端数 据交换的方法，其特征在于所述的家庭网关上设置了用于连接电话、传真的 接口，以及用于连接计算机、路由器的接口。
3. 根据权利要求1所述的利用家庭网关实现光网终端与用户端数据交换的方法，其特征在于所述的家庭网关可以完成用户端与光网络系统中的其他用户之间的异地终端的连接和信息交换。
4. 根据权利要求1所述的利用家庭网关实现光网终端与用户端数据交换的 方法，其特征在于所述的家庭网关主控芯可采用型号为MSC7120的集成电 子芯片。
全文摘要
利用家庭网关实现光网终端与用户端数据交换的方法，解决了数字化视频信号与音频信号的同步转换，实现长距离高速上网与网络电话集成使用的技术问题，采用的技术方法是，通过光网络与设置在家庭网关中的光网络模块和光纤接口连接，接收来自光网络终端的光脉冲数据，经光电转换后分类转至各个功能模块，通过配套的接口电路传输给用户终端的外设装置信号输入端，用户借助终端的外设，通过发送命令、请求到家庭网关，并借助于目标终端设置的家庭网关实现异地终端的连接和信息交换。通过主控芯片对数字化视频信号和音频信号进行处理转换，配合网关上设置相应外设接口，实现计算机、电话、传真和IPTV等多种外设装置集成使用的综合家庭网关。
文档编号H04L12/66GK101383786SQ200810068348
公开日2009年3月11日 申请日期2008年7月7日 优先权日2008年7月7日
发明者震 汪 申请人:深圳市共进电子有限公司