专利名称：数据接入方法和数据接入系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据接入方法和数据接入系统。
背景技术：
随着数字电视的普及及HFC (Hybrid Fiber Coax,光纤同轴混合)网络双 向改造的推进，各种不同的技术纷纷都在HFC网络中应用。
现有的无源EoC ( Ethernet over COAX,同轴电缆承载的以太网)技术中， 将以太网的基带信号通过无源器件直接耦合到同轴电缆(Cable )中进行传输。 无源EoC网络的一典型结构如图1所示，将10/100M以太网信号通过阻抗变 换，直接转到同轴电缆网络中，经过无源阻抗和接口变换后，直接连接用户 端的RJ45网口，无源EoC的优点在于直接采用无源技术，实现简单，但对于 无源EoC技术而言，其中的阻抗变换是必须的，需要采用严格的阻抗匹配， 才可以利用回波抵消原理消除反射信号，否则系统就会形成自环，出现广播 风暴并造成系统崩溃。
无源EoC技术虽然从原理上可行,但其实现原理决定了其存在较大不足， 很难通过附加技术加以解决，例如无源EoC中以太网信号的传输距离有限， 只能传输20-30米；另外，由于采用简单的无源信号耦合，无源EoC的抗干 扰能力差、对阻抗匹配要求高，并且不能通过分支分配器，如果出现用户没 接线、网口松动或损坏等情况导致的阻抗不匹配时，这将会使网络形成自环， 造成网络风暴，导致整网不可用。
发明内容
本发明提供一种数据接入方法和接入系统，用于实现将基于xDSL协议的 信号在同轴电缆中传输，使得同轴电缆为网络设备^:供数据接入。 本发明提供一种数据接入方法，包括
将网络设备发送的基于以太网协议的数据转换为基于xDSL协议的信号， 并通过同轴线缆发送给宽带接入网关；
接收所述宽带接入网关通过同轴线缆发送的基于xDSL协议的信号，将所 述基于xDSL协议的信号转换为基于以太网协议的数据，并向所述网络设备发 送。
其中，所述将网络设备发送的基于以太网协议的数据转换为基于非对称 用户线路xDSL协议的信号包括
接收网络设备经过网口 、以太网物理层和以太网MAC层发送的基于以太 网协议的数据；
将所述基于以太网协议的数据转换为基于xDSL协议的信号并进行xDSL 物理层处理、数字模拟转换以及接收放大处理。
其中，所述将基于xDSL协议的信号转换为基于以太网协议的数据，并向 所述网络设备发送包括
将所述将基于xDSL协议的信号进行接收放大处理、模拟数字转换以及 xDSL物理层处理后，转换为基于以太网协议的数据；
将所述基于以太网协议的数据通过以太网MAC层、以太网物理层和网口 向所述网络设备发送。
其中，还包括在传输所述xDSL协议的信号的线路与所述同轴线缆间进 行阻抗变换。
其中，所述将网络设备发送的基于以太网协议的数据转换为基于xDSL 协议的信号，并通过同轴线缆发送给宽带接入网关发送包括
将所述基于xDSL协议的信号与电视信号进行混合，将所述混和信号在所 述同轴线缆中传输；
通过低通滤波从所述混和信号中分离得到所述基于xDSL协议的信号并 发送给宽带接入网关，通过高通滤波从所述混和信号中分离得到所述电视信 号。
其中，所述接收所述宽带接入网关通过同轴线缆发送的基于xDSL协议的 信号包括将所述宽带接入网关发送的基于xDSL协议的信号与电视信号进行混合， 将所述混和信号在所述同轴线缆中传输；
通过低通滤波从所述混和信号中分离得到所述基于xDSL协议的信号并 接收，通过高通滤波从所述混和信号中分离得到所述电视信号并发送给电视。
本发明还提供一种数据接入系统，包括宽带接入Modem和宽带接入网 关，所述宽带接入Modem,用于将网络设备发送的基于以太网协议的数据转 换为基于非对称用户线路xDSL协议的信号，并通过同轴线缆发送给所述宽带 接入网关；还用于接收所述宽带接入网关通过同轴线缆发送的基于xDSL协议 的信号，将所述基于xDSL协议的信号转换为基于以太网协议的数据，并向所 述网络设备发送。
其中，还包括
第一阻抗变换模块，位于所述宽带接入Modem与同轴线缆之间，用于在 所述宽带接入Modem的用于传输所述xDSL协议的信号的线路与所述同轴线 缆间进行阻抗变换；
第二阻抗变换模块，位于所述宽带接入网关与同轴线缆之间，用于在所 述宽带接入网关的用于传输xDSL协议的信号的线路与所述同轴线缆间进行 阻抗变换。
其中，还包括第一信号混合器，位于所述宽带接入Modem与同轴线缆之 间，用于将所述基于xDSL协议的信号与电视信号进行混合，将所述混和信号 在所述同轴线缆中传输；还用于在接收到混和信号时，通过低通滤波从所述 混和信号中分离得到基于xDSL协议的信号并发送给所述宽带接入Modem, 通过高通滤波从所述混和信号中分离得到电视信号并发送给电视。
其中，还包括第二信号混合器，位于所述宽带接入网关与同轴线缆之间， 用于将所述宽带接入网关发送的基于xDSL协议的信号与电视信号进行混合， 将所述混和信号在所述同轴线缆中传输；还用于在接收到混和信号时，通过 低通滤波从所述混和信号中分离得到基于xDSL协议的信号并发送给宽带接 入网关，通过高通滤波从所述混和信号中分离得到电视信号。
与现有技术相比，本发明具有以下优点
通过在基于以太网协议的数据和基于xDSL协议的信号之间进行转换，将 基于xDSL协议的调制信号在同轴电缆中传输，使有线电视同轴网能够为用户 终端实现数据接入，提供了一种将数字有线电视、双向数据接入等多种业务 通过一根同轴线到户的解决方案。另外，本发明中直接采用目前规模使用的 ADSL/VDSL技术，技术成熟度高，网关和modem可以直接借用现成产品做 简单改造或通过增加附件形式来完成阻抗变换和高低通滤波，兼容性好，成 本优势明显。最后，用户间独享带宽，带宽有保证，保密性好，单个用户故 障或问题不会影响整网，且不会有无源EoC在阻抗不匹配的情况下的形成网 络自环问题。
图1是现有技术中无源EoC网络的结构示意图； 图2是本发明中数据接入系统的结构示意图； 图3是本发明中数据接入方法的流程图4是本发明中网络设备通过宽带接入Modem向宽带接入网关发送数据 的流程图5是本发明中宽带接入网关向宽带接入Modem发送数据的流程图。
具体实施例方式
本发明公开了 一种数据接入方法和数据接入系统，其基于xDSL如ADSL (Asymmetry Digital Subscriber Loop非对称用户线路)或VDSL ( Very High
Speed ADSL/DSL,超高速数字用户线路)技术以及其变种技术，实现HFC (Hybrid Fiber Coax光纤同轴混合网)网络宽带接入系统。该系统可以直接
借用现在被大量使用的xDSL系统如ADSL/VDSL系统，通过在基于以太网协
议的数据和基于xDSL协议的信号之间进行转换，将基于xDSL协议的信号在
同轴电缆中传输。
本发明中的数据接入系统，包括宽带接入Modem和宽带接入网关，宽带 接入Modem与宽带接入网关分别位于同轴线缆的两端，并通过电话线与同轴
线缆连接。
具体的，宽带接入Modem与网络设备连接，将网络设备发送的基于以太 网协议的数据转换为基于非对称用户线路xDSL协议的信号，并通过同轴线缆 发送给宽带接入网关；还用于接收宽带接入网关通过同轴线缆发送的基于 xDSL协议的信号，将基于xDSL协议的信号转换为基于以太网协议的数据， 并向所述网络设备发送。
另外，该数据接入系统中，还包括
第一阻抗变换模块，位于所述宽带接入Modem与同轴线缆之间，用于在 所述宽带接入Modem的用于传输所述xDSL协议信号的电话线与所述同轴线 缆间进行阻抗变换；第二阻抗变换模块，位于所述宽带接入网关与同轴线缆 之间，用于在所述宽带接入网关的用于传输xDSL协议信号的电话线与所述同 轴线缆间进行阻抗变换。通过在数据接入系统中加入上述阻抗变换模块，可 以在上述数据接入系统的基础上进一步提高传输速率，加长传输距离。
另外，该数据4I"入系统中，还包括
第一信号混合器，位于宽带接入Modem与同轴线缆之间，用于将宽带接 入Modem发送的基于xDSL协议的信号与电视信号进行混合，将所述混和信 号在所述同轴线缆中传输；还用于在从同轴线缆中接收到混和信号时，通过 低通滤波从所述混和信号中分离得到基于xDSL协议的信号并发送给所述宽 带接入Modem,通过高通滤波从所述混和信号中分离得到电视/f言号并发送给 电视。
第二信号混合器，位于宽带接入网关与同轴线缆之间，用于将宽带接入 网关发送的基于xDSL协议的信号与电视信号进行混合，将所述混和信号在所 述同轴线缆中传输；还用于在接收到混和信号时，通过低通滤波从所述混和 信号中分离得到基于xDSL协议的信号并发送给宽带接入网关，通过高通滤波 从所述混和信号中分离得到电视信号。
以下结合一个具体的应用场景，描述本发明中的数据接入系统的具体实现。
如图2所示，本发明中的数据接入系统主要针对星形的HFC网络，由宽 带接入网关10以及宽带接入Modem 20构成，宽带接入网关10和宽带接入 Modem 20的同轴电缆接口基于ADSL/VDSL技术实现；这里以宽带接入网关 为DSLAM ( Digital subscriber line access multiplexer,凄文字用户线4妾入复用器) 为例进行说明。
宽带接入网关IO可以安装在HFC网络的楼道处使用，支持以太网接口， 通过光纤或网线与位于有线电视网前端或分前端机房或光节点的数据网设备 连接，实现网络接入；宽带接入网关10利用ADSL/VDSL技术将网络数据包 分别调制变频为1路或多路ADSL/VDSL信号，并分别与l路或多路电视信 号混合，混合信号通过同轴电缆30分配网传送到有线电视用户家中。
宽带接入Modem 20安装在有线电视用户家中。其根据同轴电缆30发送 的包含IP数据包的高频调制信号，基于ADSL/VDSL技术变频解调出网络数 据包，送入计算机、机顶盒等网络终端设备。
该系统中还包括第一阻抗变换模块40,位于宽带接入Modem 20与同轴 线缆30之间，用于在宽带接入Modem 20的用于传输所述ADSL/VDSL协议 信号的电话线与同轴线缆30间进行阻抗变换。具体的，在同轴线缆30的75 欧姆阻抗与电话线的电话线阻抗之间进行阻抗变换。
该系统中还包括第二阻抗变换模块50，位于宽带接入网关10与同轴线缆 30之间，用于在宽带接入网关10的用于传输ADSL/VDSL协议信号的电话线 与同轴线缆30间进行阻抗变换。具体的，在同轴线缆30的75欧姆阻抗与电 话线的电话线阻抗之间进行阻抗变换。
该系统中还包括第一信号混合器60，位于第一阻抗变换模块40与同轴线 缆30之间，用于将宽带接入Modem 20发送的基于ADSL协议的信号与电视 信号进行混合，将所述混和信号在同轴线缆30中传输。其进一步可以包括高 通滤波器和低通滤波器，在从同轴线缆30中接收到混和信号时，通过低通滤 波从混和信号中分离得到基于ADSL/VDSL协议的信号并发送给宽带接入 Modem20,通过高通滤波从混和信号中分离得到电视信号并发送给电视。
该系统中还包括第二信号混合器70,位于第二阻抗变换模块50与同轴线
缆30之间，用于将宽带接入网关10发送的基于ADSL/VDSL协议的信号与 电视信号进行混合，将所述混和信号在同轴线缆30中传输。其进一步可以包 括高通滤波器和低通滤波器，在从同轴线缆30中接收到混和信号时，通过低 通滤波从混和信号中分离得到基于ADSL/VDSL协议的信号并发送给宽带接 入网关10,通过高通滤波从混和信号中分离得到电视信号。
本发明还提供一种数据接入方法，如图3所示，包括
步骤s301、宽带接入Modem将网络设备发送的基于以太网协议的数据转
换为基于xDSL协议的信号，并通过同轴线缆发送给宽带接入网关。
步骤s302、宽带接入Modem接收所述宽带接入网关通过同轴线缆发送的
基于xDSL协议的信号，将所述基于xDSL协议的信号转换为基于以太网协议
的数据，并向所述网络设备发送。
以下首先以网络设备通过宽带接入Modem向宽带接入网关发送数据为 例，说明本发明中的数据接入方法。具体的，如图4所示，包括
步骤s401、网络设备的以太网数据通过RJ45网口连接器接到宽带接入 Modem,经过以太网物理层和MAC ( Medium Access Control,々某体4妄入控制) 层，到达宽带接入Modem的CPU ( Central Processing Unit,中央处理单元)。 这里的RJ45网口连接器指使用由国际性的接插件标准定义的8个位置(8针) 的模块化插孔或者插头。
步骤s402、宽带接入Modem的CPU将以太网数据转换成ADSL/VDSL 信号， 一般为ATM (Asynchronous Transfer Mode,异步传输模式)信元。
步骤s403、宽带接入Modem对ADSL/VDSL信号进行通过ADSL/VDSL 的物理层处理(如巻积和交织等)后，进行AD/DA的数字模拟转换和接收放 大电路处理。
步骤s404 、宽带接入Modem把ADSL/VDSL信号发送到第 一 阻抗变换器， 第一阻抗变换单元进行阻抗变换和变压器隔离。具体的，阻抗变换单元把系 统的阻抗从电话阻抗变换成适合同轴线缆的75欧姆阻抗。
步骤s405、阻抗变换单元将处理后的ADSL/VDSL信号发送到第一信号 混合器，第一信号混合器对接收到的ADSL/VDSL信号与电视信号混合并发 送到同轴线缆中。
步骤s406、第二信号混合器接收到同轴线缆中的混合信号，进行高通滤 波后获得信号中的ADSL/VDSL信号，进行低通滤波后获得信号中的电视信 号。
步骤s407、第二信号混合器把ADSL/VDSL信号发送到第二阻抗变换器， 第二阻抗变换器进行阻抗变换和变压器隔离。具体的，第二阻抗变换器把系 统的阻抗从适合同轴线缆的75欧姆阻抗变换成电话阻抗。
步骤s408、第二阻抗变换器将ADSL/VDSL信号发送到宽带接入网关， 宽带接入网关将ADSL/VDSL信号发送到网络中。
以下首先以宽带接入网关向宽带接入Modem发送数据为例，说明本发明 中的数据接入方法。具体的，如图5所示，包括
步骤s501 、宽带接入网关将接收到的ADSL/VDSL信号分别调制变频为1 路或多路ADSL/VDSL信号向不同的网络终端设备所在的网络发送。
步骤s502、第二阻抗变换器接收宽带接入网关发送的ADSL/VDSL信号， 并向第二信号混合器发送。第二阻抗变换器对接收到的ADSL/VDSL信号进 行阻抗变换和变压器隔离，具体的，第二阻抗变换器把系统的阻抗从电话阻 抗变换成适合同轴线缆的75欧姆阻抗。
步骤s503、第二信号混合器将接收到的ADSL/VDSL信号和电视信号进 行混合后，发送到同轴线缆中。
步骤s504、第一信号混合器接收到同轴线缆中的混合信号，进行高通滤 波后获得信号中的ADSL/VDSL信号，进行低通滤波后获得信号中的电视信
—，
步骤s505、第一信号混合器把ADSL/VDSL信号发送到第一阻抗变换器， 第一阻抗变换器进行阻抗变换和变压器隔离。具体的，第一阻抗变换器把系 统的阻抗从适合同轴线缆的75欧姆阻抗变换成电话阻抗。
步骤s506、第一阻抗变换器将ADSL/VDSL信号发送到宽带接入Modem。
步骤s507、宽带接入Modem获取ADSL/VDSL信号中的包含IP数据包 的高频调制信号，并基于ADSL/VDSL技术变频解调出网络数据包，送入网 络终端设备。具体的，宽带接入Modem将所述将基于ADSL/VDSL协议的数 据进行接收放大处理、模拟数字转换以及ADSL/VDSL物理层处理后，转换 为基于以太网协议的数据；将所述基于以太网协议的数据通过以太网MAC 层、以太网物理层和网口向网络终端设备发送。
需要说明的是，本发明的上述描述中，以ADSL/VDSL为例对本发明的具体实施方式
进行了说明。在实际应用中，还可以应用于 ADSL/ADSL2/ADSL2+及其相关的HDSL ( High-rate DSL，高速DSL )/SHDSL (Single-pair High-rate DSL ，单对高速用户数字线路)等与ADSL/VDSL技术 相关的网络环境中。
本发明中，通过在基于以太网协议的数据和基于xDSL协议的信号之间进 行转换，将基于xDSL协议的信号在同轴电缆中传输，使有线电视同轴网能够 为用户终端实现数据接入，提供了一种将数字有线电视、双向数据接入等多 种业务通过一根同轴线到户的解决方案。
另外，本发明特针对星型的HFC网络，直接采用目前规模使用的xDSL 技术，避免了对xDSL做太大的改造，技术成熟度高，网关和Modem可以直 接借用现成产品做简单改造或通过增加附件形式来完成阻抗变换和高低通滤 波，兼容性好，成本优势明显。同时减少树型网络特有的汇聚噪声问题，保 证每个用户带宽独享，避免基于共享机制的带宽抢占问题、安全问题以及故 障扩展问题，从而提高了用户满意度，使基于同轴网络的宽带接入系统信号 比xDSL更千净，速度更快。在使用了适当的阻抗变换的情况下，可以进一步 加快传输速率并提高传输距离。
最后，本发明中的方法为每个用户提供独立的接入带宽，并提供完善的 QoS保障和数据加密功能，单个用户的带宽有保证，且单个用户的故障或问 题不会影响整网，不会有无源EoC在阻抗不匹配的情况下的形成网络自环问 题。从而解决了现有HFC网络宽带接入技术带宽共享、无法保证每个用户的
带宽、保密性差、稳定性差、改造成本高等方面问题。为有线运营商提供了 一种接入带宽高、改造成本低、易于安装实施的新型双向网改造方案。从而 使有线网络运营商可以方便地为家庭用户提供视频点播、视频会议、宽带上 网、网络游戏等多种双向互动增值业务。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发 明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件， 但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案 本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来， 该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台设备 执行本发明各个实施例所述的方法。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此， 任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
权利要求
1、一种数据接入方法，其特征在于，包括:将网络设备发送的基于以太网协议的数据转换为基于xDSL协议的信号，并通过同轴线缆发送给宽带接入网关；接收所述宽带接入网关通过同轴线缆发送的基于xDSL协议的信号，将所述基于xDSL协议的信号转换为基于以太网协议的数据，并向所述网络设备发送。
2、 如权利要求1所述的数据接入方法，其特征在于，所述将网络设备发 送的基于以太网协议的数据转换为基于非对称用户线路xDSL协议的信号包 括接收网络设备经过网口 、以太网物理层和以太网MAC层发送的基于以太 网协议的数据；将所述基于以太网协议的数据转换为基于xDSL协议的信号并进行xDSL 物理层处理、数字模拟转换以及接收放大处理。
3、 如权利要求1所述的数据接入方法，其特征在于，所述将基于xDSL 协议的信号转换为基于以太网协议的数据，并向所述网络设备发送包括将所述将基于xDSL协议的信号进行接收放大处理、模拟数字转换以及 xDSL物理层处理后，转换为基于以太网协议的数据；将所述基于以太网协议的数据通过以太网MAC层、以太网物理层和网口 向所述网络设备发送。
4、 如权利要求1所述的数据接入方法，其特征在于，还包括在传输所 述xDSL协议的信号的线路与所述同轴线缆间进行阻抗变换。
5、 如权利要求1所述的数据接入方法，其特征在于，所述将网络设备发 送的基于以太网协议的数据转换为基于xDSL协议的信号，并通过同轴线缆发 送给宽带接入网关发送包括将所述基于xDSL协议的信号与电视信号进行混合，将所述混和信号在所 述同轴线缆中传输；通过低通滤波从所述混和信号中分离得到所述基于xDSL协议的信号并 发送给宽带接入网关，通过高通滤波从所述混和信号中分离得到所述电视信 号。
6、 如权利要求1所述的数据接入方法，其特征在于，所述接收所述宽带 接入网关通过同轴线缆发送的基于xDSL协议的信号包括将所述宽带接入网关发送的基于xDSL协议的信号与电视信号进行混合， 将所述混和信号在所述同轴线缆中传输；通过低通滤波从所述混和信号中分离得到所述基于xDSL协议的信号并 接收，通过高通滤波从所述混和信号中分离得到所述电视信号并发送给电视。
7、 一种数据接入系统，其特征在于，包括宽带接入Modem和宽带接 入网关，所述宽带接入Modem,用于将网络设备发送的基于以太网协议的数 据转换为基于非对称用户线路xDSL协议的信号，并通过同轴线缆发送给所述 宽带接入网关；还用于接收所述宽带接入网关通过同轴线缆发送的基于xDSL 协议的信号，将所述基于xDSL协议的信号转换为基于以太网协议的数据，并 向所述网络设备发送。
8、 如权利要求7所述的数据接入系统，其特征在于，还包括 第一阻抗变换模块，位于所述宽带接入Modem与同轴线缆之间，用于在所述宽带接入Modem的用于传输所述xDSL协议的信号的线路与所述同轴线 缆间进行阻抗变换；第二阻抗变换模块，位于所述宽带接入网关与同轴线缆之间，用于在所 述宽带接入网关的用于传输xDSL协议的信号的线路与所述同轴线缆间进行 阻抗变换。
9、 如权利要求7所述的数据接入系统，其特征在于，还包括第一信号混 合器，位于所述宽带接入Modem与同轴线缆之间，用于将所述基于xDSL协 议的信号与电视信号进行混合，将所述混和信号在所述同轴线缆中传输；还 用于在接收到混和信号时，通过低通滤波从所述混和信号中分离得到基于 xDSL协议的信号并发送给所述宽带接入Modem,通过高通滤波从所述混和 信号中分离得到电视信号并发送给电视。
10、 如权利要求7所述的数据接入系统，其特征在于，还包括第二信号 混合器，位于所述宽带接入网关与同轴线缆之间，用于将所述宽带接入网关 发送的基于xDSL协议的信号与电视信号进行混合，将所述混和信号在所述同 轴线缆中传输；还用于在接收到混和信号时，通过低通滤波从所述混和信号 中分离得到基于xDSL协议的信号并发送给宽带接入网关，通过高通滤波从所 述混和信号中分离得到电^L信号。
全文摘要
本发明公开了一种数据接入方法和系统。该方法包括将网络设备发送的基于以太网协议的数据转换为基于xDSL协议的信号，并通过同轴线缆发送给宽带接入网关；接收所述宽带接入网关通过同轴线缆发送的基于xDSL协议的信号，将所述基于xDSL协议的信号转换为基于以太网协议的数据，并向所述网络设备发送。本发明中，通过在基于以太网协议的数据和基于xDSL协议的信号之间进行转换，将基于xDSL协议的信号在同轴电缆中传输，使有线电视同轴网能够为用户终端实现数据接入。
文档编号H04L12/56GK101388818SQ200810212030
公开日2009年3月18日 申请日期2008年9月12日 优先权日2008年9月12日
发明者侯必艺 申请人:杭州华三通信技术有限公司