专利名称：基于hfc的综合业务网的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于光纤/同轴混合网(HFC)实现电话、数据和视像信号一体化传输的综合业务网。
以光缆或同轴电缆为媒体构成多功能综合服务网的技术业已公知，例如CN 95102280所公开的专利申请中通过包括有计算机、网卡、专用射频调制解调器的用户节点装置，在现有单向的CATV网上增加了双向数据通信功能。但该方案中一个用户结点只能为单个用户提供服务，费用昂贵，而且每个用户都以同轴电缆接入CATV网，引入的漏斗噪声大；并且该方案主要涉及数据通信业务，而不提供电话业务；此外，该方案只适用于采用树型结构的CATV网，限制了其广泛使用和灵活性。此外，本申请人的申请号为CN96119109的专利申请中也公开了一种光接入网的方案，其虽利用光纤线路终端OLT、光纤网络单元ONU可以灵活地组网，并实现了电话、数据和图象三网合一，但该方案中数字信号和模拟信号(CATV信号)需要以空分或波分复用的方式在光纤上传输；并且在该方案中，各2M的数字信号按特定帧结构复接成68M信号后在光接入网中传输，需要有相应的2M信号的上/下路和复/分接电路。
本发明的目的就在于克服现有技术的上述缺点，利用HFC的频谱划分(下行50-750Mhz，上行5-42Mhz，或其它分割方式)，提供一种基于HFC的成本低，结构相对简单，可灵活适用于各种网络结构，实现了包括电话在内的多种综合业务一体化传输的综合业务网。
本发明HFC综合业务网主要包括光纤/同轴混合网HFC、数字局端机HDT、网络接口单元NIU、与所述HDT相连并对所述HDT和各所述网络接口单元NIU进行配置和状态监控的网管中心NMS、以及以同轴电缆直接接入所述HFC的本地CATV分配网。所述数字局端机HDT实现综合业务的接入，并以同轴电缆与所述HFC相连；以同轴电缆与所述HFC相连的所述网络接口单元NIU为综合业务的分配点，并实现各用户终端上行电话/数据信号的接入。
所述HDT包括多个数字局端机射频接口单元HRIU、网管射频接口单元MRIU、射频混合/分离器RFD/S。所述HRIU一端与交换机相连，另一端与以同轴电缆接入所述HFC的所述射频混合/分离器相连；所述网管射频接口单元MRIU为各所述数字局端机射频接口单元HRIU提供与网管中心连接的接口，并与所述射频混合/分离器相连，通过所述HFC发送至各所述NIU的网管信号和接收来自各所述网络接口单元NIU的状态信息；CATV前端/分前端直接与所述射频混合/分离器相连，所述射频混合/分离器将来自各所述数字局端机射频接口单元HRIU、所述网管射频接口单元MRIU的信号和复合电视信号混合后送至所述HFC，并将来自所述HFC的上行信号分送至各所述数字局端机射频接口单元HRIU和所述网管射频接口单元MRIU。
所述网络接口单元NIU包括网络射频接口单元NRIU和用户接口单元SIU。所述网络射频接口单元NRIU一端以同轴电缆与所述HFC相连，另一端与所述用户接口单元SIU相连；所述用户接口单元SIU另一端以双绞线或基带同轴电缆或以无线方式与各用户终端相连，分配来自所述HFC的下行电话/数据信号，并接入来自各用户终端的上行电话/数据信号。
所述网管中心NMS与所述网管射频接口单元MRIU相连，采用点对多点的方式对各所述数字局端机射频接口单元HRIU并通过所述网管射频接口单元MRIU、所述射频混合/分离器以及所述HFC对各所述网络接口单元NIU完成配置和状态监控。
所述本地同轴分配网直接与所述HFC相连，将复合电视信号分配给各电视用户。
因此，本发明实现了电话、数据和视像信号在光纤/同轴混合网上的一体化传输；利用HFC频谱划分，通过上下行通道完成双向传输，有效地利用了频谱资源，并有利于以后的业务扩展；将各路数字信号调制在不同的载频上，以模拟方式在HFC中传送，接收端只需通过调谐电路便可接收传送到本单元的信号，因此较简便地实现了E1数字信号的上/下路；此外，本发明网络管理能力强，并且可以适用于采用各种拓扑结构的光纤/同轴混合网。本发明中，多个用户共用一个网络接口单元，从而大大降低了平均设备成本及网络维护、营运和管理费用，也增加了系统运行的可靠性；并且各用户终端以双绞线或基带同轴电缆与所述网络接口单元NIU进行电话/数据业务的传送，使源于各用户终端的高频噪声(相对于上行电话/数据信号而言)受传输媒介频率特性限制，难以传送到所述网络接口单元，从而有效地抑制了漏斗噪声效应。
现结合附图详细说明
具体实施例方式
图1是本发明基于HFC的综合业务网的一个实施例的组成方框图；图2是图1中所示数字局端机的组成方框图；图3是图2中所示数字局端机射频接口单元的组成方框图；图4是图2中所示网管射频接口单元的组成方框图；图5是说明图1中所示网络接口单元的示意图；图6是图5中所示网络射频接口单元的组成方框图。
参见图1，该图示出本发明综合业务网的一个实施例的组成方框图。如图所示，本发明综合业务网主要包括光纤/同轴混合网HFC101、数字局端机HDT102、网络接口单元NIU103、以及网管中心NMS104、本地CATV分配网105。以同轴电缆与HFC101相连的HDT102通过交换机106与PSTN、ISDN或Internet、DDN、X.25相连，并直接与CATV前端/分前端107相连，从而实现电话、数据、视像信号的综合接入；HDT还提供一个网络管理接口与网管中心104相连。以同轴电缆接入HFC的NIU103以双绞线或基带同轴电缆或者以无线方式与各用户终端相连以实现电话/数据业务的分配以及各用户终端的上行RF信号的接入。本地CATV分配网105直接接入HFC，实现电视信号的透明传输。
由图2可知，HDT主要包括射频混合/分离器RFD/S201，多个一端与交换机106相连、另一端与射频混合/分离器201相连的数字局端机射频接口单元HRIU202，以及以RS-232接口(图中未示)与网管中心104相连的网管射频接口单元MRIU203。各HRIU202按配置将来自交换机的E1信号调制到所分配的有线电视的下行频道，传送给射频混合/分离器201，并选择接收来自射频混合/分离器201的上行RF信号，将其还原为E1信号送给交换机。MRIU203为各HRIU提供网管接口，并与射频混合/分离器201相连，通过HFC为各NIU103提供网管信号。调制后的来自各HRIU和MRIU的信号以及直接来自CATV前端/分前端107的复合电视信号经射频混合/分离器201射频混合后发送到HFC，射频混合/分离器201还为各HRIU和MRIU提供分离后的来自HFC的上行信号。需要说明一下，在交换机106和所述基带同轴电缆射频接口单元202间还可以有一个E1信号的交叉连接和复接/分接设备(图中未示)，将来自交换机E1信号交叉并/或复接到各HRIU，并将来自各HRIU的信号分接并/或交叉后送给交换机。
参见图3，可知图2中所示的HRIU 202包括接口电路301A、301B，FEC编码及调制电路302，低通滤波及变频电路电路303，调谐电路304，解调及FEC解码电路305，RS-232接口306及CPU307。CPU307对各部分进行协调配置和监控，并通过RS-232接口306与所述网管中心104连接。接口电路301A接入来自交换机的E1信号，经FEC编码及调制电路302、低通滤波及变频电路303后送给射频混合/分离器201；调谐电路304选择接收来自射频混合/分离器201的上行RF信号，经解调及FEC解码电路305后，从接口电路301B送给交换机。需要说明一下，如在交换机和HRIU间加上了E1信号的交叉连接和复接/分接设备，则接口电路301A、301B要作相应改动以与输入/出信号码速相适配。
图4示出图2中所示的MRIU203包括RS-232接口401，RS-232接口阵列402，FEC编码及调制电路403，低通滤波及变频电路404，调谐电路405，解调及FEC解码电路406，以及CPU407。CPU407对各部分进行协调、配置和监控，并通过RS-232接口401与网管中心NMS104通信，接受网管中心的配置和监控，接收需送至各NIU的网管信号并将收到的来自各NIU的状态信息传给网管中心。RS-232接口阵列402为各HRIU202提供与网管中心通信的接口。对各NIU的配置和监控信号经FEC编码及调制电路403、低通滤波及变频电路404后进入射频混合/分离器201，通过HFC传输到所有NIU；来自NIU的状态信息经调谐电路405，解调及FEC解码电路406后由CPU407通过RS-232接口401送往网管中心104。
参见图5，该图示出图1中所示的NIU103的结构示意图。由图5可见所述NIU主要包括网络射频接口单元NRIU501和用户接口单元SIU502。NRIU501选择接收并解调来自所述HFC的电话/数据下行信号，将解调后的电话/数据信号送给SIU502，由SIU将信息分配到各用户终端；来自各用户终端的上行电话/数据信号经SIU集线处理后，由NRIU调制发至到HFC；SIU502和各用户终端503间以双绞线或基带同轴电缆相连。NRIU501还选择接收来自HFC的网管信号，并将本NIU的状态信息调制后通过HFC发回网管中心。由图5可见，本地同轴分配网105直接接入HFC101，实现复合电视信号的透明传输。需要说明一下，NRIU还与本地PC机(图中未示出)相连，接受其监控及配置。
图6示出图5中所示的NRIU501主要包括CPU601，射频混合/分离器RFD/S602，RS-232接口608，以及数字业务通信部分和网管通信部分。数字业务通信部分包括接口电路603A、603B，FEC编码及调制电路604A，解调及FEC解码电路605A，低通滤波及变频电路606A和调谐电路607A；网管通信部分包括FEC编码及调制电路604B，解调及FEC解码电路605B，低通滤波及变频电路606B和调谐电路607B。对于上行的电话/数据信号，由接口电路603A接入，经FEC编码及调制电路604A、低通滤波及变频电路606A、射频混合/分离器602射频混合后发送至HFC；来自HFC101的下行信号经射频分离后，由调谐电路607A选择接收送至本NIU501的电话/数据信号，经解调和FEC解码电路605A，由接口电路603B送到SIU502。对于网管信号，调谐电路607B选择接收送至本NIU的网管信号，经解调及FEC解码电路605B后送给所述CPU601，完成对本NIU的配置和查询命令传送；所述NIU的状态信息由CPU601送至FEC编码及调制电路604B，经低通滤波及变频电路606B，射频混合/分离器602射频混合后发送至HFC101。CPU601还对各部分电路进行协调、配置和监控，并通过RS-232接口608与本地PC机通信，接受其配置。
以上虽已结合实施例描述了本发明HFC综合业务网，但显然本发明的实施例并不限于此，例如，HRIU202可以采用和NRIU501结构相同的电路，但需要在HRIU202和射频混合/分离器201间加一频率变换器。对于电话/数据信号，HRIU和NRIU(实际上是同一电路用于不同地方的不同名称)都调制到同一频段(如都用上行频段5-42Mhz)发送，调谐接收也在同一频段(如下行频段50-750Mhz)，在HRIU202和射频混合/分离器201间增加的频率变换器，将经HRIU调制后的低频信号(5-42M)变换为高频信号(50-750M)后经射频混合发送到HFC，并将射频分离后的来自HFC的低频信号(5-42M)变换为高频信号后送给HRIU的接收部分，从而可实现HRIU和NRIU间电话/数据信号的双向传输；对于网管信号，该电路作为NRIU用在NIU103中时，网管通信部分不变，当该电路作为HRIU用在HDT中时，直接以RS-232接口通过MRIU中的RS-232接口阵列(402)与所述网管中心通信，图6中所示的网管通信部分(604B、605B、606B、607B)则闲置。因此，本发明的保护范围应由包含本领域技术人员可能作出的所有显而易见变动的权利要求来确定。
权利要求
1一种基于HFC的综合业务网，包括光纤/同轴混合网HFC(101)，以同轴电缆直接接入所述HFC(101)、分配复合电视信号的本地CATV分配网(105)，至少一个与所述HFC(101)相连、实现综合业务接入的数字局端机(102)，多个也与所述HFC(101)相连、在各用户终端间分配电话/数据业务并实现各用户终端上行电话/数据业务接入的网络接口单元(103)，以及与所述数字局端机(102)相连的、对所述数字局端机(102)和各所述网络接口单元(103)进行配置和状态监控的网管中心(104)。
2如权利要求1所述HFC综合业务网，其特征在于所述数字局端机(102)包括一端与所述HFC(101)相连的第一射频混合/分离器(201)，多个一端与交换机(106)相连、另一端与所述第一射频混合/分离器(201)相连的完成所述交换机(106)和所述数字局端机(102)之间话音/数据信号交换的数字局端机射频接口单元(202)，以及为所述数字局端机射频接口单元(202)提供网管接口并通过所述第一射频混合/分离器(201)、所述HFC(101)为各所述网络接口单元(103)提供网管信号的网管射频接口单元(203)。
3如权利要求2所述HFC综合业务网，其特征在于所述数字局端机还包括一个在所述交换机(106)和所述数字局端机射频接口单元(202)间的信号交叉连接和复接/分接设备，将来自所述交换机(106)的信号交叉并/或复接到各所述数字局端机射频接口单元(202)，并将来自各所述数字局端机射频接口单元(202)的信号分接并/或交叉后送给所述交换机(106)。
4如权利要求2或3所述HFC综合业务网，其特征在于所述网管中心(104)与所述网管射频接口单元(203)相连，采用点对多点的方式对所述数字局端机射频接口单元(202)及各所述网络接口单元(103)完成配置和状态监控。
5如权利要求4所述HFC综合业务网，其特征在于所述网络接口单元(103)包括一端以同轴电缆与所述HFC(101)相连、解调接收来自/调制发送送至所述HFC的下/上行信号的网络射频接口单元(501)，和一端与所述网络射频接口单元(501)相连、另一端与各用户终端相连以接入来自各用户终端的上行电话/数据信号并分配来自所述HFC的下行电话/数据信号的用户接口单元(502)。
6如权利要求5所述HFC综合业务网，其特征在于所述用户接口单元(502)是以双绞线或数据电缆或者以无线方式与各用户终端相连的。
7如权利要求5或6所述HFC综合业务网，其特征在于所述网管射频接口单元(203)包括对本单元内各部分进行协调、配置和监控并接受所述网管中心(104)的配置和监控的第一CPU(407)，为所述第一CPU提供与所述网管中心(104)通信接口的第一串口(401)，为各所述数字局端机射频接口单元(202)提供与所述网管中心(104)通信接口的串口阵列(402)，以及第一编码及调制电路(403)，一端与所述第一编码及调制电路(403)相连、另一端与所述第一射频混合/分离器(201)相连的第一低通滤波及变频电路(404)，与所述第一射频混合/分离器(201)相连的第一调谐电路(405)，与所述第一调谐电路(405)相连的第一解调及解码电路(406)。
8如权利要求7所述HFC综合业务网，其特征在于所述数字局端机射频接口单元包括对本单元内各部分进行协调配置和监控的第二CPU(307)，提供所述数字局端机(102)与所述交换机(106)间接口的第一接口电路(301A)和第二接口电路(301B)，以及与所述第一接口电路(301A)相连的第二编码及调制电路(302)，一端与所述第二编码及调制电路(302)相连、另一端与所述第一射频混合/分离器(201)相连的第二低通滤波及变频电路(303)，与所述第一射频混合/分离器(201)相连的第二调谐电路(304)，一端与所述第二调谐电路(304)相连、另一端与所述第二接口电路(301B)相连的第二解调及解码电路(305)，为所述第一CPU提供与所述网管中心(104)通信接口的第二串口(306)。
9如权利要求8所述HFC综合业务网，其特征在于所述网络射频接口单元(501)包括对本单元内各部分进行协调配置和监控的第三CPU(601)，第二射频混合/分离器(602)，以及数字业务通信部分和网管通信部分；所述数字业务通信部分中接收部分包括依次相连的与所述第二射频混合/分离器(602)相连的第三调谐电路(607A)、第三解调及解码电路(605A)、及与所述用户接口单元(502)相连的第四接口电路(603B)，发送部分包括依次相连的与所述用户接口单元(502)相连的第三接口电路(603A)、第三编码及调制电路(604A)、及与所述第二射频混合/分离器(602)相连的第三低通滤波及变频电路(606A)；所述网管通信部分中接收部分包括与所述第二射频混合/分离器(602)相连的第四调谐电路(607B)、与所述第四调谐电路(607B)相连并将解调后的网管信号送给所述第三CPU(601)的第四解调及解码电路(605B)，发送部分包括将来自所述第三CPU(601)的需上报给所述网管中心(104)的信息编码并调制的第四编码及调制电路(604B)和一端与所述第四编码及调制电路(604B)相连、另一端与所述第二射频混合/分离器(602)相连的第四低通滤波及变频电路(606B)。
10如权利要求9所述HFC综合业务网，其特征在于所述网络接口单元(501)还包括一个与所述CPU(601)相连、为所述网络接口单元(501)提供与本地PC机通信接口的第三串口(608)。
11如权利要求4所述HFC综合业务网，其特征在于所述数字局端机射频接口单元(202)的结构与所述网络射频接口单元(501)相同，所述数字局端机(102)还包括一个位于所述数字局端机射频接口单元(202)和所述射频混合/分离器(201)间的频率变换器。
12如权利要求8、9、10或11所述HFC综合业务网，其特征在于所述信号交叉连接和复接/分接设备为E1信号交叉连接和复接/分接设备。
13如权利要求12所述HFC综合业务网，其特征在于所述第一串口(401)、所述第二串口(306)、第三串口(608)为RS一232接口，所述串口阵列(402)为RS一232串口阵列。
14如权利要求13所述HFC综合业务网，其特征在于所述第一编码及调制电路(403)、所述第二编码及调制电路(302)、所述第三编码及调制电路(604A)、所述第四编码及调制电路(604B)为FEC编码及调制电路，所述第一解调及解码电路(406)、所述第二解调及解码电路(305)、所述第三解调及解码电路(605A)、所述第四解调及解码电路(605B)为解调及FEC解码电路。
15如权利要求14所述HFC综合业务网，其特征还在于所述第一接口电路(301A)、所述第二接口电路(301B)、所述第三接口电路(603A)、所述第四接口电路(603B)是E1接口电路。
全文摘要
一种基于HFC的综合业务网。包括:光纤/同轴混合网HFC、本地CATV分配网、数字局端机、网络接口单元和网管中心。本发明成本低,结构简单,组网方式灵活,实现了包括电话在内多种综合业务的一体化传输,并在一定程序上解决了HFC中漏斗噪声问题。
文档编号H04L12/00GK1196624SQ9710889
公开日1998年10月21日 申请日期1997年4月17日 优先权日1997年4月17日
发明者王先群, 江涛 申请人:深圳市华为技术有限公司