支持多介质组网的系统和方法
【专利摘要】本发明公开了一种支持多介质组网的系统和方法，涉及宽带通信【技术领域】。该系统包括：家庭网关和组网终端；家庭网关和组网终端通过适配接口连接，并且通过适配接口传输同步信号；家庭网关基于同步信号的控制，对业务数据进行逻辑链路控制和介质访问控制，将业务数据经适配接口传输给组网终端；组网终端基于同步信号的控制，通过适配接口接收业务数据，对业务数据进行物理帧处理、调制解调和介质耦合，将业务数据发送到传输介质上。本发明在不增加家庭网关外尺寸和网口占用的前提下，使家庭网关具备通过多种传输介质完成家庭组网的能力，同时，不需要占用以太网口适配各种介质，不需要以太网协议和组网协议之间的转换，提高了系统性能和业务质量。
【专利说明】支持多介质组网的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及宽带通信【技术领域】，特别涉及一种支持多介质组网的系统和方法。
【背景技术】
[0002]随着信息技术的发展，各种个性化的网络产品层出不穷，丰富多彩的网络终端对家庭网络的接入能力要求越来越高。
[0003]以太网线能提供稳定的高带宽网络连接，是实现家庭联网的首选介质，但受限于既有家庭装修条件，在特定的位置往往没有以太网接口实现期望的网络连接，而穿墙打洞重新布网线又会破坏装修。
[0004]通过无线局域网(Wireless Local Area Networks,简称WLAN)可以实现无线网络接入，但无线用户相互间的频谱干扰日益凸显，而且无线信号也常常受室内墙体等障碍物阻隔，使得室内某些地方无法实现高速连接，甚至存在信号盲区。
[0005]在无线信号无法触及而穿墙打洞重新布网线又会破坏装修的情况下，基于同轴线、电力线等传输介质实现家庭组网成为有效的解决办法。家庭网关是家庭中核心的通信设备，在布线不充分的情况下有必要使用其它传输介质通信技术实现家庭组网。
[0006]现有的家庭组网架构中，组网终端连接占用多个网口，在布署多个房间上网、多路IPTV时会遇到网口不够用的问题；同时，基于以太网协议适配各种介质，需要进行以太网协议和组网协议之间的数据转换，例如，调制封装格式、报文大小等，导致系统性能下降和业务质量问题。
【发明内容】
[0007]本发明实施例所要解决的一个技术问题是:提供一种支持多介质组网的系统和方法，一方面在不增加网关外尺寸和网口占用的前提下，使家庭网关具备通过多种传输介质完成家庭组网的能力，另一方面，解决传统的以太网协议适配各种介质的家庭组网方式导致系统性能下降和业务质量问题。
[0008]本发明实施例的一个方面提供了一种支持多介质组网的系统，包括:家庭网关和组网终端；家庭网关和组网终端通过适配接口连接，并且通过适配接口传输同步信号；家庭网关基于同步信号的控制，对业务数据进行逻辑链路控制和介质访问控制，将业务数据经适配接口传输给组网终端；组网终端基于同步信号的控制，通过适配接口接收业务数据，对业务数据进行物理帧处理、调制解调和介质耦合，将业务数据发送到传输介质上。
[0009]所述适配接口包括:高频数据传输接口和同步信号接口 ；高频数据传输接口用于双向传输差分业务数据信号；同步信号接口用于传输过零检测信号，以便提取同步信号。
[0010]所述组网终端包括:第一适配接口、介质访问管理模块、第一同步控制模块；介质访问管理模块用于提取来自传输介质的同步信息，并且根据同步信息产生作为系统控制基准的同步信号，将同步信号发送给第一同步控制模块；第一同步控制模块用于将同步信号通过第一适配接口发送给家庭网关，并且根据同步信号控制组网终端在相应的介质访问周期发送业务数据或接收业务数据。
[0011]所述组网终端还包括:物理帧处理模块、调制解调模块、耦合模块和介质接口模块；物理帧处理模块用于对物理帧进行处理；调制解调模块用于对业务数据进行调制或解调；耦合模块用于对业务数据进行介质耦合；介质接口模块用于将业务数据传输到传输介质。
[0012]所述家庭网关包括:第二适配接口、逻辑链路控制模块、介质访问控制模块和第二同步控制模块；第二同步控制模块用于通过第二适配接口接收组网终端发送的同步信号，并且根据同步信号控制家庭网关在相应的介质访问周期发送业务数据或接收业务数据；逻辑链路控制模块用于负责家庭网关与组网终端之间连接的建立、管理、重置、终结和质量服务；介质访问控制模块用于通过多种媒质接入协议来控制组网终端接入媒质。
[0013]所述组网终端包括无线接入点、无线客户端、电力线传输终端、同轴传输终端、电话线传输终端。
[0014]本发明实施例的另一个方面提供了一种支持多介质组网的方法，包括:家庭网关和组网终端通过适配接口连接，并且通过适配接口传输同步信号；家庭网关基于同步信号的控制，对业务数据进行逻辑链路控制和介质访问控制，将业务数据经适配接口传输给组网终端；组网终端基于同步信号的控制，通过适配接口接收业务数据，对业务数据进行物理帧处理、调制解调和介质耦合，将业务数据发送到传输介质上。
[0015]所述适配接口包括高频数据传输接口和同步信号接口，高频数据传输接口用于双向传输差分业务数据信号，同步信号接口用于传输过零检测信号，以便提取同步信号。
[0016]所述组网终端还用于提取来自传输介质的同步信息，并且根据同步信息产生作为系统控制基准的同步信号，将同步信号通过适配接口发送给家庭网关。
[0017]所述家庭网关基于同步信号的控制，对业务数据进行逻辑链路控制和介质访问控制具体包括:所述家庭网关基于同步信号的控制，负责家庭网关与组网终端之间连接的建立、管理、重置、终结和质量服务，通过多种媒质接入协议来控制组网终端接入媒质。
[0018]本发明通过设置适配接口，家庭网关和组网终端之间通过适配接口传输同步信号和业务数据，在同步控制的基础上，家庭网关完成业务数据的逻辑链路控制、介质访问控制处理，组网终端完成介质耦合，在不增加家庭网关外尺寸和网口占用的前提下，使家庭网关具备通过多种传输介质完成家庭组网的能力，同时，不需要占用以太网口适配各种介质，不需要以太网协议和组网协议之间的转换，从而提高了系统性能和业务质量。
[0019]通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本发明支持多介质组网的系统一个实施例的结构示意图。
[0022]图2为本发明支持多介质组网的系统另一个实施例的结构示意图。[0023]图3为本发明适配接口的一个实施例的结构示意图。
[0024]图4为本发明支持多介质组网的方法一个实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
[0027]同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0028]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0029]在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0030]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0031]图1为本发明支持多介质组网的系统一个实施例的结构示意图。
[0032]如图1所不，该实施例的系统包括豕庭网关10和组网终端20 ;豕庭网关10和组网终端20通过适配接口连接，并且通过适配接口传输同步信号；家庭网关10基于同步信号的控制，对业务数据进行逻辑链路控制和介质访问控制，将业务数据经适配接口传输给组网终端20 ;组网终端20基于同步信号的控制，通过适配接口接收业务数据，对业务数据进行物理帧处理、调制解调和介质耦合，将业务数据发送到传输介质上。
[0033]其中，组网终端20例如可以包括:无线接入点(或称无线AP)、无线客户端(IEEE802.11);电力线传输终端(HomePlug、G.hn 等);同轴传输终端(Docsis、G.hn、Moca)；电话线传输终端(HomePNA、G.hn),但不限于此。相应的,传输介质例如可以是电力线、同轴线、电话线等。
[0034]图2为本发明支持多介质组网的系统另一个实施例的结构示意图。
[0035]如图2所示，家庭网关10包括:第二适配接口 101、逻辑链路控制模块102、介质访问控制模块103和第二同步控制模块104。
[0036]第二同步控制模块104用于通过第二适配接口 101接收组网终端20发送的同步信号，并且根据同步信号控制家庭网关10在相应的介质访问周期发送业务数据或接收业务数据。
[0037]逻辑链路控制模块102用于负责家庭网关10与组网终端20之间连接的建立、管
理、重置、终结和质量服务。
[0038]介质访问控制模块103用于通过多种媒质接入协议来控制组网终端20接入媒质。具体说来，每个介质访问周期被划分为两个或多个时间区间；这些时间区间进一步被区分用于管理信息发送的时间区间和组网终端业务信息发送的时间区间。由介质访问控制模块控制组网终端在特定的时间区间内发送和接收数据，例如，控制组网终端在业务信息发送的时间区间发送数据。
[0039]如图2所示，组网终端20包括:第一适配接口 201、介质访问管理模块202、第一同步控制模块203 ;还可以包括:物理帧处理模块204、调制解调模块205、耦合模块206和介质接口模块207。
[0040]介质访问管理模块202用于提取来自传输介质的同步信息，并且根据同步信息产生作为系统控制基准的同步信号，将同步信号发送给第一同步控制模块203。
[0041]第一同步控制模块203用于将同步信号通过第一适配接口 201发送给家庭网关10，并且根据同步信号控制组网终端20在相应的介质访问周期发送业务数据或接收业务数据。
[0042]物 理帧处理模块204用于在第一同步控制模块203的同步控制下，对物理帧进行处理。具体来说，可以包括数据传输帧的封装和解封装、加扰和去扰、增加纠错码和接收错误交验、物理帧符号映射和反映射等步骤。
[0043]调制解调模块205用于在第一同步控制模块203的同步控制下，对业务数据进行调制或解调。本发明对于调制或解调的具体方法不做限定。
[0044]耦合模块206用于调制解调模块205进行调制或解调之后，对业务数据进行介质耦合。具体来说，通过高频电子线路将调制后的传输信号耦合到包括电力线、电话线、同轴线等传输介质上；以及反方向上，通过高频电子线路提取来自包括电力线、电话线、同轴线等传输介质上高频传输信号。
[0045]介质接口模块207用于稱合模块206进行稱合之后,将业务数据传输到传输介质。
[0046]上述实施例中，组网终端20中的第一适配接口，以及家庭网关10中的第二适配接口均为适配接口，具有相同的结构。适配接口物理外观上体现为接插件接口，提供高频信号(即，业务数据)和同步信号传输，其协议数据为同轴线、电力线、电话线传输时需要的组网协议报文。适配接口包括高频数据传输接口和同步信号接口 ；高频数据传输接口用于双向传输差分业务数据信号；同步信号接口用于传输过零检测信号，以便提取同步信号。
[0047]图3为本发明适配接口的一个实施例的结构示意图。如图3所示，适配接口为多芯电缆接口，其中标示的尺寸仅为一种示意，并不用于限定本发明。表1给出了适配接口一种示例性的管脚使用情况，本领域技术人根据需要可以改变管脚以及功能。
[0048]表1适配接口
[0049]
【权利要求】
1.一种支持多介质组网的系统，包括:家庭网关和组网终端； 家庭网关和组网终端通过适配接口连接，并且通过适配接口传输同步信号； 家庭网关基于同步信号的控制，对业务数据进行逻辑链路控制和介质访问控制，将业务数据经适配接口传输给组网终端； 组网终端基于同步信号的控制，通过适配接口接收业务数据，对业务数据进行物理帧处理、调制解调和介质耦合，将业务数据发送到传输介质上。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述适配接口包括:高频数据传输接口和同步信号接口； 高频数据传输接口用于双向传输差分业务数据信号； 同步信号接口用于传输过零检测信号，以便提取同步信号。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述组网终端包括:第一适配接口、介质访问管理模块、第一同步控制模块； 介质访问管理模块用于提取来自传输介质的同步信息，并且根据同步信息产生作为系统控制基准的同步信号，将同步信号发送给第一同步控制模块； 第一同步控制模块用于将同步信号通过第一适配接口发送给家庭网关，并且根据同步信号控制组网终端在相应 的介质访问周期发送业务数据或接收业务数据。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述组网终端还包括:物理帧处理模块、调制解调模块、耦合模块和介质接口模块； 物理帧处理模块用于对物理帧进行处理； 调制解调模块用于对业务数据进行调制或解调； 耦合模块用于对业务数据进行介质耦合； 介质接口模块用于将业务数据传输到传输介质。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述家庭网关包括:第二适配接口、逻辑链路控制模块、介质访问控制模块和第二同步控制模块； 第二同步控制模块用于通过第二适配接口接收组网终端发送的同步信号，并且根据同步信号控制家庭网关在相应的介质访问周期发送业务数据或接收业务数据； 逻辑链路控制模块用于负责家庭网关与组网终端之间连接的建立、管理、重置、终结和质量服务； 介质访问控制模块用于通过多种媒质接入协议来控制组网终端接入媒质。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述组网终端包括无线接入点、无线客户端、电力线传输终端、同轴传输终端、电话线传输终端。
7.一种支持多介质组网的方法，包括: 家庭网关和组网终端通过适配接口连接，并且通过适配接口传输同步信号； 家庭网关基于同步信号的控制，对业务数据进行逻辑链路控制和介质访问控制，将业务数据经适配接口传输给组网终端； 组网终端基于同步信号的控制，通过适配接口接收业务数据，对业务数据进行物理帧处理、调制解调和介质耦合，将业务数据发送到传输介质上。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述适配接口包括高频数据传输接口和同步信号接口，高频数据传输接口用于双向传输差分业务数据信号，同步信号接口用于传输过零检测信号，以便提取同步信号。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述组网终端还用于提取来自传输介质的同步信息，并且根据同步信息产生作为系统控制基准的同步信号，将同步信号通过适配接口发送给家庭网关。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述家庭网关基于同步信号的控制，对业务数据进行逻辑链路控制和介质访问控制具体包括: 所述家庭网关基于同步信号的控制，负责家庭网关与组网终端之间连接的建立、管理、重置、终结和质 量服务，通过多种媒质接入协议来控制组网终端接入媒质。
【文档编号】H04L12/28GK103973521SQ201310028768
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月25日 优先权日:2013年1月25日
【发明者】马智勇, 刘文超, 万象, 金海
申请人:中国电信股份有限公司