一种基于有线电视网络的融合网关的制作方法

1.本技术涉及有线电视网络技术领域，特别是涉及一种基于有线电视网络的融合网关。


背景技术：

2.随着生活质量的提高，不论休闲娱乐、学生上网课还是居家办公，用户对家庭内高质量的无线网络需求越来越大，传统的只用一个路由器生成的无线网络已经很难满足用户需求。
3.目前市场上已有的全屋覆盖方案：
4.第一种是路由器无线桥接、mesh(无线网格网络)组网(无线回传)，这种方式组网对信号强度有一定提高，但是和路由器的性能有关系，通过无线传输，干扰大，稳定性差。
5.另一种方式是mesh组网(有线回传)、ac+ap组网(ac+ap是针对大户型的一种组网方案，目的是让家里的每个角落都能保持良好的网络连接，是一种wlan系统；ac(无线控制器，wireless access point controller)是接入控制器，ap(无线访问接入点，wireless access point)是无线接入点；接入控制器把无线局域网接入控制设备，负责把来自不同ap的数据进行汇聚并接入internet，同时完成ap设备的配置管理、无线用户的认证、管理及宽带访问、安全等控制功能。)通过有线传输，传输稳定，信号质量稳定，但是千兆到桌面需要进行大量的线路改造，需要提前预置网线、电源插头、ap面板，配置复杂，需要具备一定的网络知识，不适用于普通用户。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供了一种基于有线电视网络的融合网关，可以充分利用家庭内所有的物理链路搭建组网，解决家庭网络覆盖问题，达到千兆网络全屋覆盖使用效果；并且支持通过即插即用自动组网的部署方式提升用户体验。本发明解决了现有全屋覆盖组网组网配置复杂，无线组网使用体验不佳，有线组网需要提前预置网线或重新布线等情况，还解决了以往基于同轴电缆传输带宽低，不能达到千兆体验的技术问题。
7.为此，本发明提供了以下技术方案：
8.本发明提供了一种基于有线电视网络的融合网关，包括：通过光网络单元设备和机顶盒接入有线电视网络的主端，以及连接各终端接入设备的子端；
9.其中，主端包括同轴、电力、以太网、wlan控制器和全局总控系统；同轴、电力、以太网、wlan控制器为同轴、电力、以太网、wlan传输链路母端；同轴和电力采用g.hn2.0技术标准，所述全局总控系统用于对同轴、电力、以太网、wlan传输链路进行统一配置和调度；
10.子端分为同轴子端和电力子端，通过相应传输介质与主端通信；所述终端接入设备，具备wi-fi和以太网接入能力。
11.进一步地，所述全局总控系统用于对同轴、电力、以太网、wlan传输链路进行统一配置和调度，包括：
12.电力和同轴控制器实时向全局总控系统上报各自域的信息统计值；
13.全局总控系统依据控制器的上报信息为每个域生成配置参量；
14.控制器将接收到的配置参量通知到域中的所有节点，负责各自域中节点设备的注册、接纳、带宽预留及运行管理行为。
15.进一步地，全局总控系统依据控制器的上报信息为每个域生成配置参量，包括：
16.全局总控系统在配置参数中插入缓冲，增大前级驱动能力。
17.进一步地，当不同媒介间或不同域之间需要进行数据交互时，全局总控系统统一进行数据桥接，并生成路由表项，统一下发至各控制器。
18.进一步地，所述子端使用vlan区分和隔离业务。
19.进一步地，主端同轴接口支持poc供电，以太网接口支持poe供电。
20.进一步地，所述融合网关用于为酒店、宾馆、民宿以及小型办公场所搭建全屋覆盖组网。
21.进一步地，所述融合网关能够使用家庭内部预置的不同链路实现一主端多子端的分布式组网。
22.进一步地，所述融合网关能够将基于有线电视网络的上网业务、时移业务、点播业务、回看业务、多屏互动业务、智能家居业务、健康管理业务中的多项业务通过不同的传输链路进行分发。
23.进一步地，所述融合网关能够即插即用自动组网。
24.本发明的优点和积极效果：
25.本发明提供的基于有线电视网络的融合网关，融合了有线电视业务，不仅支持基于g.hn2.0的电力线、同轴线传输，还支持网线、wifi传输，能够充分利用家庭内部的同轴线、电力线、网线、wifi等多种物理传输链路，通过融合网关经不同的传输链路实现主端+子端组网方式的网络覆盖，打通各链路间的数据传输壁垒，从而达到千兆网络全屋覆盖、千兆到桌面的使用效果。
附图说明
26.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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
27.图1为本发明实施例中一种融合网关的内部结构框图；
28.图2为本发明实施例中一种融合网关的外部连接示意图；
29.图3为本发明实施例中一种利用融合网关实现高质量家庭互联网络的示意图。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范
围。
31.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
32.如图1-3所示，本发明实施例中基于有线电视网络的融合网关，主要包括：主端和子端。
33.其中，主端可以通过内部互联端口与onu、机顶盒设备进行连接，以便接入有线电视网络。主端负责各个业务数据的交换、转发和各硬件的管理控制，各个子端(同轴+电力)设备的配对管理、状态监控、配置下发，交换和转发子端的业务数据。
34.子端下连各终端接入设备，负责各终端接入设备的业务数据转发。子端分为同轴子端和电力子端，可将ip数据调制为同轴或电力信号在相应介质中传输，使用vlan区分和隔离业务。作为终端接入设备，具备wi-fi和以太网接入能力。用户移动终端可以使用wi-fi连接子端，机顶盒、pc、路由器、nas等设备可以使用以太网连接子端。同轴线路在传输质量上具有抗干扰、大带宽、低延迟、无丢包的优点，最高可支持到2g，传输性能更加稳定、带宽更大，并且不受使用环境限制，不需要重新布线，实现业务高性能、高可靠传输。产品具备灵活多样的部署方式，即同轴子端作为主要覆盖、电力子端作为补充覆盖，满足了用户在全屋任意位置均可体验高质量网络连接的需求。
35.具体地，主端采用模块化设计，可以实现以同轴、电力、网线、wifi四中链路形式传输和分发业务。g.hn是关于电源线、电话线和同轴电缆的一套协议规范，该标准可以把现有的双绞线、同轴电缆以及电源线进行资源整合，实现统一的传输。解决运营商现有楼宇及家庭内网络布线困难，实现基于现有管线资源提供高带宽、多业务的联网技术，其数据传输速率最高可达2gbit/s。服务供应商能够利用g.hn即插即用的网络运行模式和更强大的g.hn设备连接能力，显著降低安装和运营成本。为了进一步提升设备性能，本技术中同轴、电力采用g.hn2.0技术标准，g.hn2.0的工作频段为5～200mhz，扩频到200mhz后，网络带宽线速理论上还可以达到2.044gbps。相较g.hn1.0技术标准(g.hn1.0工作频段为5-85mhz，工作频段内使用410个子载波，子载波间隔为195.3125khz，每个子载波最大可达到4096qam调制，理论上物理层速率可达到843mbps)，无论是工频范围还是网络带宽线速都有大幅提升。
36.主端包括：同轴、电力、以太网、wlan控制器和全局总控系统。
37.其中：
38.同轴、电力、以太网、wlan控制器：为传输链路母端(master point)，一个母端对应多个子端(end point)，子端需在母端上配对后方能使用；
39.全局总控系统中包括：控制模块和路由交换模块；控制模块负责各硬件的管理控制；路由交换模块使用路由、交换技术转发业务数据报文。融合网关中的全局总控系统内置全局路由模块，将原本分散在不同设备中的路由处理能力进行统一集中整合，对不同域进行统一的路由配置，对不同链路(电力、同轴、以太网、wlan)不同域内的数据进行统一的收
集和管理。根据融合网关中各域的负载情况，实时的为每个域下发合适的参量，域控制器再把这些参量通知域中的所有节点。
40.全局总控系统对不同域进行统一的路由配置的实现方式如下：
41.s1、电力域和同轴域的域控制器实时向融合网关中全局总控系统上报各自域的信息统计值。
42.s2、全局总控系统依据域控制器的上报信息为每个域生成配置参量。
43.如果可能存在过量串扰，则总控系统在域配置参数中插入buffer，增大前级驱动能力。
44.s3、域控制器将接收到的全局总控系统的配置参量通知到域中的所有节点，负责各自域中节点设备的注册、接纳、带宽预留及其他运行管理行为。
45.s4、当不同媒介间或不同域之间需要进行数据交互时，由总控系统统一进行数据桥接，并生成路由表项，统一下发至各域控制器。
46.目前市面上基于g.hn产品，全都是以独立的产品形态呈现的。即电力设备支持电力传输、同轴设备只支持同轴传输。上述本技术实施例中的融合网关设备支持通过g.hn标准下的不同传输媒介或同一传输媒介下的多个网络域进行数据交换传输，包含同轴域、电力域，同时集成以太网及wlan数据传输能力。通过独有的全局总控系统对g.hn标准下所有域管理器，以及wlan模块进行统一的路由配置、在逻辑链路控制(llc)子层进行网络流量的处理，进行跨域的配置协调。同时全局总控制模块也对g.hn运行在同一媒介中不同域进行相互协调以避免过量的串扰。解决了目前g.hn标准下，一个域由彼此直接通信和直连的节点组成，每个域均独立运行，域与域之间需要通过桥接方式进行通信，域与域、域与wlan、以太网模块间需要各自进行路由设置，无法进行统一的路由及业务配置，并且对于同一传输媒介中的不同域之间无法进行协调共享，以及可能存在的过量串扰问题。同时解决了目前每台g.hn设备仅能对一种传输媒介中的一个域进行管理及数据传输，不同媒介及域之间无法做到统一调度的问题。
47.在另一实施例中，在产品架构设计时兼顾未来业务的发展需要，当广电5g业务落地后，可通过增加5g cpe、家庭5g飞机站等业务模块，从而实现5g转wifi以及室内5g业务的深度覆盖等功能。
48.网关宽带业务分为桥接和路由两种模式：
49.a、桥接模式下，宽带数据在vlan1中，网关将vlan1数据通过gpon接口发送至onu设备，用户通过个人路由器进行pppoe拨号，并将子端与路由器lan口进行连接，用户连接至任意子端即可上网。
50.b、路由模式下由网关进行pppoe拨号，用户连接任意子端后即可上网，不需要额外路由器拨号。该模式下，gpon接口在vlan10中，用户接口在vlan1中，通过vlan间路由实现互通。
51.网关tv业务固定为桥接模式，tv数据在vlan2中，网关将vlan2数据通过gpon接口发送至onu设备。tv业务为机顶盒使用，机顶盒通过dhcp与城域网网关完成认证和获取ip地址。
52.上述实施例中的融合网关是全国有线电视行业首例采取g.hn2.0技术标准+poc同轴供电技术+poe以太网供电，利用同轴电缆接入网资源传输、汇聚高吞吐量数据并且通过
同轴线给同轴子端供电的产品。子端的网口同时支持宽带、tv业务。该融合网关集成以太网、wi-fi、电力moden(g.hn)、同轴moden(g.hn)技术于一身，依托于广电独有的同轴传输链路，实现高质量家庭互联网络。该融合网关能够充分利用家庭内部的同轴线、电力线、网线、wifi等所有物理传输链路，打通各链路间的数据传输壁垒，从而达到千兆网络全屋覆盖、千兆到桌面的使用效果，支持通过即插即用自动组网的部署方式。该融合网关是高性能、模块化、全场景、多业务的网关产品，适用于中、高端家庭用户和集团客户。具体地，针对家庭用户：该融合网关可充分使用家庭内部预置的不同链路实现一拖n(一主端、多子端)分布式组网，通过子端的多点多区域放置，可解决三房、四房、复式等大面积住宅网络覆盖问题。针对集团用户：可以通过融合网关为酒店、宾馆、民宿以及小型办公场所等搭建全屋覆盖组网。通过开发高、中、低档不同产品，面向不同客户群体。
53.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
54.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
55.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
56.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的全部或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计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
57.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。