專利名稱：實現(xiàn)光纖與同軸電纜信號轉(zhuǎn)換的多媒體住宅網(wǎng)關(guān)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于寬帶接入網(wǎng)的技術(shù)領(lǐng)域。把光纖接入網(wǎng)技術(shù)與同軸接入網(wǎng)技術(shù)在光纖到樓 (FTTB)的條件下結(jié)合在一起，在樓頭實現(xiàn)光載波到射頻載波的轉(zhuǎn)換，同時完成有線電視 (CATV)廣播信號的接收和基帶以太數(shù)據(jù)到射頻數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。實現(xiàn)一種用于光纖接入網(wǎng)的多
媒體住宅網(wǎng)關(guān)，通過樹形同軸電纜網(wǎng)為住宅樓內(nèi)的家庭用戶同時提供有線電視廣播和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)成本的持續(xù)下降、電信市場的日益開放以及以IP為代表的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆炸式增 長，網(wǎng)絡(luò)的帶寬與容量成為社會生活的緊缺資源。在國家信息基礎(chǔ)構(gòu)造中，連接千家萬戶的 接入網(wǎng)成為帶寬的瓶頸。
傳統(tǒng)寬帶接入網(wǎng)有光纖到路邊(FTTC)十雙絞線xDSL、光纖到饋點(FTTF) +同軸電 纜Cable Modem和光纖到樓(FTTB)屮5類線LAN。它們的銅介質(zhì)部分限制了網(wǎng)絡(luò)的帶寬， 因此盡可能延長光纖，縮短銅線就成了各種接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的共同趨勢，最終導致了 FTTH (光纖到家)、FTTB (光纖到樓)熱潮的發(fā)生。
FTTx的主要技術(shù)之一是以太無源光網(wǎng)(EPON)，它由置于局端的光線路終端(OLT)、 外線無源光纖分配網(wǎng)(ODN)和置于用戶端的光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)組成。下行(從OLT到 ONU)工作于H90nm波長，上行(從ONU到OLT)工作于1310nm波長，以上下行對稱 1.25Gb/s速率傳輸以太數(shù)據(jù)包。傳輸距離為最長20km， ODN的最大分支數(shù)為1:32。 ONU安 裝在用戶家庭，系統(tǒng)為FTTH， ONU安裝在大樓，系統(tǒng)為FTTB。
中國的國情是居民收入較低和城市居民絕大多數(shù)住公寓樓，因此FTTH難以普及，故 FTTB必然是光纖接入網(wǎng)發(fā)展的主要方式。這里產(chǎn)生了一個問題，如何把樓頭ONU輸出的以 太數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶≌瑯莾?nèi)的每家每戶？以太數(shù)據(jù)通常是用5類線傳輸?shù)模窃谂f的樓房難以 加鋪5類線。解決這個問題的自然設(shè)想是利用樓內(nèi)已有的傳輸有線電視(CATV)的同軸電纜 網(wǎng)來兼?zhèn)饕蕴珨?shù)據(jù)，技術(shù)方案是在樓頭把ONU輸出的基帶數(shù)據(jù)調(diào)制在射頻載波上，與CATV 射頻信號混合后通過同軸電纜傳輸，到了用戶家庭再作逆變換，還原出CATV信號和以太數(shù) 據(jù)，分別交給電視機和電腦。在這里須解決如下幾個技術(shù)問題
1) 如何進行頻帶劃分，以便實現(xiàn)CATV射頻信號與數(shù)據(jù)射頻信號在同軸電纜上的頻分復(fù)
用？
2) 采用何種數(shù)字調(diào)制體制把基帶以太數(shù)據(jù)調(diào)制到射頻載波上？3)樓內(nèi)同軸電纜網(wǎng)是一點到多點的網(wǎng)絡(luò)，如何調(diào)度各個用戶的上行傳輸，以避免同時傳 輸?shù)臄?shù)據(jù)碰撞？

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對已有技術(shù)存在的問題，提供一種實現(xiàn)光纖與同軸電纜信號轉(zhuǎn)換的
多媒體住宅網(wǎng)關(guān)及方法，實現(xiàn)以太無源光網(wǎng)(EPON)與多媒體同軸網(wǎng)絡(luò)(MoCN)的結(jié)合，
結(jié)點設(shè)備是實現(xiàn)光纖與同軸電纜信號轉(zhuǎn)換的多媒體住宅網(wǎng)關(guān)。該網(wǎng)關(guān)的任務(wù)是把住宅樓內(nèi)的
家庭用戶通過一個樹形同軸電纜網(wǎng)匯聚到一點，再通過無源光分配網(wǎng)，與以太無源光網(wǎng)局端
和有線電視前端相聯(lián)，形成一種新型的寬帶接入網(wǎng)，如圖4。 為達到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思如下
由OLT、 ODN和ONU構(gòu)成了以太無源光網(wǎng)(EPON)，在OLT與ONU之間通過 1490nm/1310nm光波進行雙向的以太數(shù)據(jù)通信。同時，由CATV前端、ODN和CATV光接 收機構(gòu)成了有線電視網(wǎng)，通過1550光波進行單向的電視廣播。由于在CATV前端采用了 WDM 合波器，所以數(shù)據(jù)光波和電視光波已匯集在同一個ODN中傳播而到達公寓樓，進入裝設(shè)在 樓頭的多媒體住宅網(wǎng)關(guān)。
由多媒體住宅網(wǎng)關(guān)、樓宇同軸電纜網(wǎng)和各個家庭的客戶終端構(gòu)成了同軸接入網(wǎng)。多媒體 住宅網(wǎng)關(guān)完成光波到射頻載波的轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)與電視信號的匯集。首先外線光波被WDM分波 器分成兩路， 一路1550nm光波被CATV光接收機轉(zhuǎn)換為射頻電視信號，經(jīng)CATV放大器放 大后，加到雙工濾波器的低通輸入端。另一路1490/1310nm雙向光波加到/取自O(shè)NU的光收 發(fā)器。該收發(fā)器連接ONU的MAC控制器，在那里產(chǎn)生雙向以太數(shù)據(jù)信號。為了把基帶數(shù)據(jù) 信號疊加到同軸電纜上，先把它們連接到同軸電纜控制器(NC)，在那里以太數(shù)據(jù)被打包和 被控制，再調(diào)制到射頻載波上，通過同軸網(wǎng)絡(luò)接口加到雙工濾波器的高通輸入端。電視射頻 信號與數(shù)據(jù)射頻信號在雙工濾波器中混合，最后加到樓宇同軸電纜網(wǎng)。
為了實現(xiàn)1550nm波長CATV光波與1490nrn下行數(shù)據(jù)光波互不相擾，在理論上推導了 數(shù)據(jù)通道光接收靈敏度(滿足給定誤碼率所需的最小接收光功率)與CATV光波串入數(shù)據(jù)通 道的光功率與數(shù)據(jù)光功率之比的定量關(guān)系，證明了為了使CATV光波串擾造成的數(shù)據(jù)光接收 機靈敏度損失小于0.3dB， CATV串擾光功率應(yīng)至少比數(shù)據(jù)信號光功率低lldB。這就是說 WDM分波器的1490nrn支路必須把1550nm CATV光波至少衰減31dB。普通的熔融拉錐型分 波器的波長隔離度只有20dB。本發(fā)明設(shè)計了基于介質(zhì)薄膜光濾波器的1490/1550nm分波器， 達到了40dB的波長隔離度。
為了實現(xiàn)CATV射頻信號與數(shù)據(jù)射頻信號的頻分復(fù)用，本發(fā)明采用圖2所示的頻率資源
4分配。選取數(shù)據(jù)載波頻段為975 1275MHz，而CATV載波頻段為84 862MHz，兩者之間 有寬度為113MHz的過渡帶，這樣數(shù)據(jù)調(diào)制的射頻信號和CATV射頻信號就能容易地經(jīng)雙工 濾波器混合，進入樓宇同軸電纜，又能容易地從家庭同軸電纜經(jīng)雙工濾波器分解出數(shù)據(jù)調(diào)制 的射頻信號和CATV射頻信號。這種頻段分割還避開了 900MHz移動電話信號的干擾。以太 數(shù)據(jù)可按照同軸網(wǎng)絡(luò)的實際情況，選擇在6個不同的頻道中傳輸，中心頻率分別為lOOOMHz、 1050MHz、 llOOMHz、 1150MHz、 1200MHz和1250MHz，頻道帶寬為50MHz。
關(guān)于數(shù)據(jù)對射頻載波的調(diào)制方式，本發(fā)明采用特種的正交頻分復(fù)用(OFDM)方式一自
適應(yīng)星座圖多載波調(diào)制(ACMT， Adaptive Constellation MuM-tone)。在SOMHz頻帶內(nèi)設(shè)置
224個正交的子載波，每個子載波上的調(diào)制格式由同軸電纜控制器在PSK、 QPSK、 8 256
QAM中根據(jù)該子載波的載噪比自適應(yīng)地選用。這種數(shù)字調(diào)制/解調(diào)體制具有最強的抗干擾和
抗衰落能力，使以太數(shù)據(jù)在同軸電纜上的傳輸十分可靠。
對于多個客戶終端(CPE)到多媒體住宅網(wǎng)關(guān)的上行數(shù)據(jù)傳輸，為了避免數(shù)據(jù)碰撞本發(fā)
明采用一種時分多址(TDMA)控制協(xié)議。控制中心是多媒體住宅網(wǎng)關(guān)中的同軸網(wǎng)絡(luò)控制器
(NC)，被控的CPE數(shù)最多為63。 NC與CPE之間通過傳送和解讀MAC控制幀完成控制過
程，包括CPE注冊、鏈路維護、帶寬申請與分配、發(fā)射功率控制和鏈路加密。為了CPE注
冊，NC周期地廣播信標(Beacon),給CPE提供注冊時間窗口 。為了給調(diào)制格式選擇提供依
據(jù)，NC不斷發(fā)送探測射頻信號(Probe)，由CPE給以應(yīng)答，從而使NC能感知鏈路的載噪比。
根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種實現(xiàn)光纖與同軸電纜信號轉(zhuǎn)換的多媒體住宅網(wǎng)關(guān)，包括從以太無源光網(wǎng)的光線終端 和有線電視的前端來的外線光纖，以及同軸電纜接口，其特征在于其電路結(jié)構(gòu)為所述從以 太無源光網(wǎng)的光線路終端和有線電視的前端來的外線光纖連接到一個波分復(fù)用分波器的公共 端口，所述波分復(fù)用分波器的1550nm波長端口通過尾纖連接到一個有線電視光接收機，所 述有線電視光接收機的射頻輸出端口連接到一個有線電視放大器，所述有線電視放大器的射 頻輸出端口連接到一個雙工濾波器；所述波分復(fù)用分波器的1490/1310nm波長端口通過尾纖 連接到一個以太無源光網(wǎng)的光收發(fā)模塊，所述光收發(fā)模塊的兩路差分線連接到一個光網(wǎng)絡(luò)單 元媒質(zhì)訪問控制器，所述媒質(zhì)訪問控制器的媒質(zhì)無關(guān)接口連接到一個處理器；所述處理器的 媒質(zhì)無關(guān)接口連接到一個以太物理層芯片，以太物理層芯片通過平衡線圈連接到一個10/100 兆以太網(wǎng)接口；所述媒質(zhì)訪問控制器的千兆媒質(zhì)無關(guān)接口連接到一個同軸網(wǎng)絡(luò)控制器；所述 同軸網(wǎng)絡(luò)控制器的媒質(zhì)無關(guān)接口連接到所述處理器；同軸網(wǎng)絡(luò)控制器還連接到一個同軸網(wǎng)絡(luò)接口芯片，同軸網(wǎng)絡(luò)接口芯片連接到所述雙工濾波器；所述雙工濾波器的射頻輸出端連接到 所述同軸電纜接口。
一種實現(xiàn)光纖與同軸電纜信號轉(zhuǎn)換的方法，采用權(quán)利要求1所述的多媒體住宅網(wǎng)關(guān)進行 信號轉(zhuǎn)換，其特征在于信號轉(zhuǎn)換步驟為首先通過波長隔離度大于35dB的波分復(fù)用分波器 將外線光纖光波分解成波長為1550nm和波長為1490/1310nm的兩路；然后一方面通過有線 電視光接收機將1550nm光波直接轉(zhuǎn)換為有線電視射頻信號；另一方面通過光收發(fā)模塊的光 探測器將1490nm下行光波轉(zhuǎn)化為下行以太數(shù)據(jù)，同時用上行以太數(shù)據(jù)驅(qū)動光收發(fā)模塊的激 光器發(fā)出1310nm上行光波；再通過同軸網(wǎng)絡(luò)控制器和同軸網(wǎng)絡(luò)接口芯片把以太數(shù)據(jù)調(diào)制為 975 1275MHz頻段內(nèi)的射頻信號及從975 1275MHz頻段內(nèi)的射頻信號解調(diào)為以太數(shù)據(jù)；同 軸網(wǎng)絡(luò)接口芯片采用了時分多址(TDMA)媒質(zhì)訪問控制協(xié)議，避免了多個客戶終端向多媒 體住宅網(wǎng)關(guān)發(fā)送上行數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)碰撞；最后通過雙工濾波器把數(shù)據(jù)射頻信號與84~862MHz 頻段內(nèi)的有線電視射頻信號混合在一根同軸電纜上，傳輸?shù)接脩艏彝?；在樓宇同軸電纜網(wǎng)上 有線電視射頻信號與數(shù)據(jù)射頻信號互不相擾，同時又避免受到900MHz移動電話信號的干擾； 并且這是一種抗干擾性強的數(shù)字調(diào)制/解調(diào)射頻傳輸方式，實現(xiàn)了自適應(yīng)星座圖多頻調(diào)制方 式，數(shù)據(jù)射頻頻道的帶寬為50MHz，內(nèi)含224個正交的可調(diào)制子載波，每個子載波上的調(diào)制
格式(PSK， QPSK， 8 256QAM)由NC動態(tài)選擇。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點本發(fā)明作
為一種用于光接入網(wǎng)的多媒體住宅網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)了以太無源光網(wǎng)EPON與多媒體同軸網(wǎng)絡(luò) MoCN的結(jié)合?？蓪⒆≌瑯莾?nèi)的家庭用戶通過一個樹形同軸電纜匯聚到一點，再通過無源光 分配網(wǎng)，與以太無源光網(wǎng)局端和有線電視前端相聯(lián)，形成寬帶接入網(wǎng)。本網(wǎng)關(guān)的對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備是EPON的局端設(shè)備OLT，有線電視前端的光發(fā)發(fā)送機和光纖放大器，功能強大，能在樓 宇同軸電纜中同時傳輸有線電視信號和以太數(shù)據(jù)信號，為家庭用戶提供綜合服務(wù)。本發(fā)明具 有結(jié)構(gòu)簡單，組網(wǎng)靈活，成本低廉的特點，適于在廣播電視網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用和推廣。


圖1是多媒體住宅網(wǎng)關(guān)的硬件結(jié)構(gòu)框圖。 圖2是多媒體住宅網(wǎng)關(guān)頻率復(fù)用示意圖。
圖3是多媒體住宅網(wǎng)關(guān)在FTTB光纖/同軸接入網(wǎng)中的配置關(guān)系圖。 圖4是多媒體住宅網(wǎng)關(guān)在FTTB光纖/同軸接入網(wǎng)中的配置關(guān)系。 圖5是FTTB光纖/同軸接入網(wǎng)總體示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明實現(xiàn)了一種用于寬帶接入系統(tǒng)的新型多媒體住宅網(wǎng)關(guān)，具體的硬件架構(gòu)詳述如下 圖3是本發(fā)明圖1多媒體住宅網(wǎng)關(guān)構(gòu)成的具體實現(xiàn)框圖。從EPONOLT和CATV前端來 的外線光纖連接到WDM分波器2的公共端口 1。 WDM分波器2的1550nrn端口 3通過尾 纖連接到CATV光接收機4，CATV光接收機4的射頻輸出端口連接到CATV放大器5，CATV 放大器5的射頻輸出端口連接到雙工濾波器19。 WDM分波器2的1490A310nm端口 6通過 尾纖連接到SFP光收發(fā)模塊7， SFP光收發(fā)模塊7的兩路差分線連接到EPON的ONU MAC 控制器芯片8， ONU MAC控制器芯片8的Mil接口 9連接到CPU芯片10。 CPU芯片10的 MII接口 11連接到以太物理層芯片12，以太物理層芯片12通過平衡線圈13連接到10/100M 以太接口 14。 ONU MAC控制器芯片8的GMII接口 15連接到同軸網(wǎng)絡(luò)控制器芯片16。同 軸網(wǎng)絡(luò)控制器芯片16的MMI接口 17連接到CPU芯片。同軸網(wǎng)絡(luò)控制器芯片16再連接到同 軸網(wǎng)絡(luò)接口芯片18，同軸網(wǎng)絡(luò)接口芯片18再連接到雙工濾波器19。雙工濾波器的射頻輸出 端連接到同軸電纜接口20。
采用的關(guān)鍵光收發(fā)模塊、集成電路芯片的選型和功能如下
SFP光收發(fā)器，型號LTB3421，中國海信光電公司；功能突發(fā)發(fā)送1.25Mb/s以太光 信號，波長1310士50nm;連續(xù)接收1.25Mb/s以太光信號，波長1490土10nm。
EPON ONU MAC控制器芯片，型號TK3715，美國Teknovus公司；功能執(zhí)行全部IEEE 802.3 EPON協(xié)議，完成光纖接入網(wǎng)的ONU注冊、測距、帶寬分配。在安全功能上實現(xiàn)關(guān)于 三層攪動的中國信息產(chǎn)業(yè)部行業(yè)標準。在數(shù)據(jù)通道對CATV通道喇曼干擾的抑制方面，配合 OLT的MAC控制器芯片(型號TK3723)完成以太幀間隨機字符的去除，空閑字符的恢復(fù)。 具有GMII并行千兆以太接口，便于與同軸網(wǎng)絡(luò)控制器芯片連接，發(fā)送和接收以太數(shù)據(jù)包。
同軸網(wǎng)絡(luò)控制器芯片，型號EN3211，美國Entropic公司；功能執(zhí)行c丄INK協(xié)議的 MAC層和物理層數(shù)據(jù)部分，完成同軸網(wǎng)絡(luò)的接入控制，包括CPE注冊、鏈路維護、帶寬申 請與分配、發(fā)射功率控制和鏈路加密。向客戶端發(fā)送時，將ONU發(fā)來的以太幀打成c丄INK MAC幀后再傳輸，從客戶端接收時，將c丄INK MAC幀解析成以太幀再傳輸。傳輸時完成 ACMT調(diào)制/解調(diào)的基帶部分。
同軸網(wǎng)絡(luò)接口芯片，型號EN1010，美國Entr叩ic公司；功能執(zhí)行c丄INK協(xié)議的物理 層的射頻部分，即將來自EN3211的ACMT調(diào)制基帶信號變換成射頻信號再發(fā)給客戶端，及 將來自客戶端的射頻信號逆變換成ACMT調(diào)制基帶信號再發(fā)給EN3211。射頻頻率和功率可 調(diào)。
CPU芯片，型號MPC8349E PowerPC處理器，美國Micetek公司；功能具有533MHz
7中心處理主頻、128MRAM、 8MNORFlash、 2個GMII千兆以太接口 、 1個PCI總線、l個 miniPCI接口。用于驅(qū)動EN3211同軸網(wǎng)絡(luò)控制器芯片，連接TK37150NUMAC控制器芯片。 本實現(xiàn)光纖與同軸電纜信號轉(zhuǎn)換的方法，采用權(quán)利要求1所述的多媒體住宅網(wǎng)關(guān)進行信 號轉(zhuǎn)換，信號轉(zhuǎn)換步驟為首先通過波長隔離度大于35dB的波分復(fù)用分波器2將外線光纖 光波分解成波長為1550nm和波長為1490/1310nm的兩路；然后一方面通過有線電視光接收 機4將1550nm光波直接轉(zhuǎn)換為有線電視射頻信號；另一方面通過光收發(fā)模塊7的光探測器 將1490nm下行光波轉(zhuǎn)化為下行以太數(shù)據(jù)，同時用上行以太數(shù)據(jù)驅(qū)動光收發(fā)模塊7的激光器 發(fā)出1310nm上行光波；再通過同軸網(wǎng)絡(luò)控制器16和同軸網(wǎng)絡(luò)接口芯片18把以太數(shù)據(jù)調(diào)制 為975 1275MHz頻段內(nèi)的射頻信號及從975 1275MHz頻段內(nèi)的射頻信號解調(diào)為以太數(shù)據(jù)； 同軸網(wǎng)絡(luò)接口芯片18采用了時分多址(TDMA)媒質(zhì)訪問控制協(xié)議，避免了多個客戶終端向 多媒體住宅網(wǎng)關(guān)發(fā)送上行數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)碰撞；最后通過雙工濾波器19把數(shù)據(jù)射頻信號與 84 862MHz頻段內(nèi)的有線電視射頻信號混合在一根同軸電纜上，傳輸?shù)接脩艏彝?；在樓宇?軸電纜網(wǎng)上有線電視射頻信號與數(shù)據(jù)射頻信號互不相擾，同時又避免受到900MHz移動電話 信號的干擾；并且這是一種抗干擾性強的數(shù)字調(diào)制/解調(diào)射頻傳輸方式，實現(xiàn)了自適應(yīng)星座圖 多頻調(diào)制方式，數(shù)據(jù)射頻頻道的帶寬為50MHz，內(nèi)含224個正交的可調(diào)制子載波，每個子載 波上的調(diào)制格式(PSK， QPSK， 8 256QAM)由NC動態(tài)選擇。 發(fā)明的應(yīng)用
多媒體住宅網(wǎng)關(guān)符合實際的寬帶接入網(wǎng)組網(wǎng)靈活的要求。它的ONU通過光纖與EPON 的局端設(shè)備OLT通信，接入寬帶城域網(wǎng)(MAN)。 一個OLT可以最多連接32個多媒體住宅 網(wǎng)關(guān)。每個多媒體住宅網(wǎng)關(guān)的同軸網(wǎng)絡(luò)控制器(NC)通過一個樹形同軸電纜網(wǎng)可以連接公寓 樓內(nèi)的最多63個客戶終端(CPE)。這樣一個前端就可以為最多2016個用戶提供電視廣播和 雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。系統(tǒng)配置示意圖如圖4所示，可以按照實際的需要，選擇多媒體網(wǎng)關(guān)和客戶 終端的數(shù)量，根據(jù)業(yè)務(wù)量的需要，進行靈活的組網(wǎng)。
最后形成的FTTB光纖/同軸接入網(wǎng)如圖5所示。
權(quán)利要求
1. 一種實現(xiàn)光纖與同軸電纜信號轉(zhuǎn)換的多媒體住宅網(wǎng)關(guān)，包括從以太無源光網(wǎng)的光線終端和有線電視的前端來的外線光纖，以及同軸電纜接口(20)，其特征在于其電路結(jié)構(gòu)為所述從以太無源光網(wǎng)的光線路終端和有線電視的前端來的外線光纖連接到一個波分復(fù)用分波器(2)的公共端口(1)，所述波分復(fù)用分波器(2)的1550nm波長端口(3)通過尾纖連接到一個有線電視光接收機(4)，所述有線電視光接收機(4)的射頻輸出端口連接到一個有線電視放大器(5)，所述有線電視放大器(5)的射頻輸出端口連接到一個雙工濾波器(18)；所述波分復(fù)用分波器(2)的1490/1310nm波長端口(6)通過尾纖連接到一個以太無源光網(wǎng)的光收發(fā)模塊(7)，所述光收發(fā)模塊(7)的兩路差分線連接到一個光網(wǎng)絡(luò)單元媒質(zhì)訪問控制器(8)，所述媒質(zhì)訪問控制器(8)的媒質(zhì)無關(guān)接口(9)連接到一個處理器(10)；所述處理器(10)的媒質(zhì)無關(guān)接口(11)連接到一個以太物理層芯片(12)，以太物理層芯片(12)通過平衡線圈(13)連接到一個10/100兆以太網(wǎng)接口(14)；所述媒質(zhì)訪問控制器(8)的千兆媒質(zhì)無關(guān)接口(15)連接到一個同軸網(wǎng)絡(luò)控制器(16)；所述同軸網(wǎng)絡(luò)控制器(16)的媒質(zhì)無關(guān)接口(17)連接到所述處理器(10)；同軸網(wǎng)絡(luò)控制器(16)還連接到一個同軸網(wǎng)絡(luò)接口芯片(18)，同軸網(wǎng)絡(luò)接口芯片(18)連接到所述雙工濾波器(19)；所述雙工濾波器(19)的射頻輸出端連接到所述同軸電纜接口(20)。
2. —種實現(xiàn)光纖與同軸電纜信號轉(zhuǎn)換的方法，采用權(quán)利要求1所述的多媒體住宅網(wǎng)關(guān)進行信 號轉(zhuǎn)換，其特征在于信號轉(zhuǎn)換步驟為首先通過波長隔離度大于35dB的波分復(fù)用分波器(2)將外線光纖光波分解成波長為1550nm和波長為1490/1310nm的兩路；然后一方面通 過有線電視光接收機(4)將1550nm光波直接轉(zhuǎn)換為有線電視射頻信號；另一方面通過光 收發(fā)模塊(7)的光探測器將1490nm下行光波轉(zhuǎn)化為下行以太數(shù)據(jù)，同時用上行以太數(shù)據(jù) 驅(qū)動光收發(fā)模塊(7)的激光器發(fā)出1310nm上行光波；再通過同軸網(wǎng)絡(luò)控制器(16)和同 軸網(wǎng)絡(luò)接口芯片(18)把以太數(shù)據(jù)調(diào)制為975 1275MHz頻段內(nèi)的射頻信號及從975 1275MHz 頻段內(nèi)的射頻信號解調(diào)為以太數(shù)據(jù)；同軸網(wǎng)絡(luò)接口芯片(18)釆用了時分多址(TDMA)媒 質(zhì)訪問控制協(xié)議，避免了多個客戶終端向多媒體住宅網(wǎng)關(guān)發(fā)送上行數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)碰撞；最 后通過雙工濾波器(19)把數(shù)據(jù)射頻信號與84~862MHz頻段內(nèi)的有線電視射頻信號混合在 一根同軸電纜上，傳輸?shù)接脩艏彝?；在樓宇同軸電纜網(wǎng)上有線電視射頻信號與數(shù)據(jù)射頻信 號互不相擾，同時又避免受到900MHz移動電話信號的干擾；并且這是一種抗干擾性強的 數(shù)字調(diào)制/解調(diào)射頻傳輸方式，實現(xiàn)了自適應(yīng)星座圖多頻調(diào)制方式，數(shù)據(jù)射頻頻道的帶寬 為50MHz，內(nèi)含224個正交的可調(diào)制子載波，每個子載波上的調(diào)制格式(PSK， QPSK， 8 256QAM)由NC動態(tài)選擇。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實現(xiàn)光纖與同軸電纜信號轉(zhuǎn)換的多媒體住宅網(wǎng)關(guān)及方法。它是主流光纖接入網(wǎng)--以太無源光網(wǎng)及有線電視網(wǎng)與樓宇同軸電纜網(wǎng)的結(jié)點設(shè)備。其一端通過光纖分配網(wǎng)連接以太無源光網(wǎng)的光線路終端和有線電視前端，另一端通過住宅樓內(nèi)的同軸電纜網(wǎng)連接家庭用戶。實現(xiàn)一根光纖到樓、一根同軸電纜入戶，提供雙向數(shù)據(jù)和廣播電視服務(wù)。
文檔編號H04L12/66GK101478504SQ20081020400
公開日2009年7月8日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者瑞 丁, 宋國榮, 宋英雄, 林如儉, 斌 胡, 陳海輝 申請人:上海大學;上海凌云天博光電科技有限公司