專利名稱：同軸電纜交換系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于同時接入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號和有線電視信號的數(shù)據(jù)接入技術(shù)和數(shù)據(jù)交換技術(shù)，特別涉及一種使用可實現(xiàn)平衡信號與不平衡信號轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置的同軸電纜交換系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
早期的有線電視網(wǎng)絡(luò)是將廣播電視信號高效傳送到用戶家庭的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，這種有線電視網(wǎng)絡(luò)可以高效地向用戶傳輸模擬電視信號。近年來傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)絡(luò)廣泛開始采用光纖同軸電纜混合網(wǎng)(HFC)傳輸結(jié)構(gòu)，光纜干線和同軸電纜分配網(wǎng)通過光站結(jié)合而成。一般光纖干線采用星型拓撲，同軸電纜分配網(wǎng)則采用星型或樹型結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)已廣泛用于廣播電視信號的分配。HFC中普遍采用適應(yīng)于廣播方式的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，即電視信號→前端→光纜→小區(qū)節(jié)點→同軸電纜→用戶的單向結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)使HFC雙向傳輸成為可能。
伴隨著數(shù)據(jù)通信等多種業(yè)務(wù)的需求激增，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在同軸電纜上進行寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和CATV電視信號的同時接入具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。由此，近幾年，有線電視網(wǎng)絡(luò)寬帶數(shù)據(jù)接入技術(shù)的發(fā)展很快，其中電纜調(diào)制解調(diào)器(Cable Modem，CM)技術(shù)是我國目前采用最多也是較成熟的一種。
CM技術(shù)是一種用于CATV網(wǎng)絡(luò)同軸電纜上進行寬帶數(shù)據(jù)接入的技術(shù)，同時不會影響到電視信號傳輸和收看效果，這種技術(shù)遵循的是電纜傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接口規(guī)范(Data Over Cable Service InterfaceSpecification，DOCSIS)協(xié)議，該協(xié)議是一套關(guān)于在HFC上CM的通信和運營的接口規(guī)范。DOCSIS覆蓋了向最終用戶傳遞數(shù)據(jù)服務(wù)的全部運營，包括服務(wù)的提供、安全、數(shù)據(jù)接口和射頻接口(RFI)。射頻接口是實現(xiàn)有線電視設(shè)備互用性的關(guān)鍵。
但是CM技術(shù)需占用較多不同頻段的頻帶資源，其設(shè)備復雜，應(yīng)用成本較高。DOCSIS的RFI架構(gòu)由3大塊組成安裝在有線電視運營商的頭端即主設(shè)備中的前端CM端接系統(tǒng)(CMTS)、HFC網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和安裝在用戶房屋內(nèi)的CM。CMTS與CM之間的通信是點到多點、全雙工的，數(shù)據(jù)通信需要通過CMTS來轉(zhuǎn)發(fā)，上行的頻率在65MHz以下，下行的頻率在550MHz以上。對于HFC，系統(tǒng)一般采用上、下行非對稱信道的傳輸方式，在HFC網(wǎng)絡(luò)有效頻寬110～1000MHz之間的電視頻道中劃分出一條8MHz頻寬信道，用于廣播形式的下行數(shù)據(jù)發(fā)送，當信號采用256QAM(正交調(diào)幅)調(diào)制方式時，最高速率可達40Mbps，而上行數(shù)據(jù)則通過5～65MHz之間的一段2MHz頻寬信道以共享模式的FDMA/TDMA進行回傳。
盡管CM是當前一種技術(shù)較成熟的寬帶接入技術(shù)，但是其最早是由美國提出并制定協(xié)議，這個協(xié)議雖然適用于其本地的有線電視網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和用戶居住分布特點，卻不適合我國的國情，所以目前CM技術(shù)在我國的推廣和應(yīng)用中出現(xiàn)了許多問題，許多地方的CM業(yè)務(wù)甚至出現(xiàn)了停滯，大大限制了有線電視網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)的開展。其主要問題如下(1)回傳噪聲問題CM技術(shù)目前最大的難點是如何克服上行噪聲。CM技術(shù)可以應(yīng)用在樹型網(wǎng)絡(luò)的用戶分配網(wǎng)中，這是它的優(yōu)點，但是也同時帶來匯聚噪聲的問題。它的噪聲源在用戶端，用戶噪聲主要來自于用戶家中電視機的信號入口，干擾根源在終端的各類家用電器，網(wǎng)絡(luò)元器件電纜的蔽屏性能不好或變差，受干擾的頻率范圍在上行通道的5～40MHz之間為最強，當干擾信號的強度超過用戶標準電平時，上行信號將無法正常傳輸。用戶越多，各種噪聲匯聚到前端后就形成漏斗效應(yīng)，大大限制了用戶的接入數(shù)，這是上行通道產(chǎn)生噪聲的主要原因。其次還存在入侵噪聲，如窄邊帶短波干擾、脈沖干擾。脈沖干擾頻率很低，在60Hz～2MHz之間，它產(chǎn)生的諧波成分很大，造成的噪聲干擾也特別嚴重。另外業(yè)余無線電臺、有線電視的設(shè)備、各種器件接口松動、接觸不良等也會形成入侵噪聲?；貍髟肼暯o整個網(wǎng)絡(luò)的寬帶接入帶來不穩(wěn)定的因素，給CM方案實施帶來許多困難，增加了工程的復雜程度。
(2)應(yīng)用成本高運營商和終端用戶投資成本高。CM業(yè)務(wù)在前端要投資CMTS設(shè)備，在用戶端要投資CM，所以此業(yè)務(wù)開展的越多，CMTS和CM的投資就越大。尤其是回傳噪聲帶來的接入數(shù)量的限制也增加了運營商的各用戶接入端的投入成本。
(3)CM不適合我國國情CM的技術(shù)不適用于我國有線電視網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和居民居住分布特點。我國居民的居住環(huán)境相對集中，以一棟居民小區(qū)樓為例，多則幾百戶少則幾十戶，而目前大多數(shù)有線電視網(wǎng)絡(luò)的光節(jié)點一般都接到了樓，如何確定光節(jié)點的CM用戶數(shù)成為一個困難。例如國際專利申請No.PCT/SE2004/000177公開了一種有線電視網(wǎng)中進行數(shù)據(jù)通信的方法和調(diào)制解調(diào)器，其采用基于調(diào)制技術(shù)的電力線上網(wǎng)接入方式，但是這種電力線上網(wǎng)接入方式顯然不適合我國的國情。只有相應(yīng)改變現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)拓撲才能適應(yīng)CM的要求，而一旦建好的CATV網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不會輕易的改動。這種情況也大大限制了CM的發(fā)展。隨著我國有線電視用戶分配網(wǎng)星型改造工作的深入，CM技術(shù)在這方面的優(yōu)勢也越來越小。
為了解決上述存在的問題，以前的做法是運營商在用戶接入部分就鋪設(shè)一張由五類線所組成的Ethernet局域網(wǎng)，從而達到多個用戶共用一個CM的目的，這樣做其一可以大大減少上行的噪聲；其二，是在相同的用戶下，大大地減少CMTS和CM的投資額；其三，在技術(shù)層面來說，CM和LAN結(jié)合可以很容易地對流量進行控制，從而有效地防止“偷接”現(xiàn)象。缺點是運營商需要投入較大的資金建立Ethernet局域網(wǎng)。其次，也會出現(xiàn)同在一個Ethernet局域網(wǎng)的用戶上網(wǎng)時的網(wǎng)絡(luò)安全問題。在通常的情況下，少用戶的LAN都是通過集線器(HUB)來連接設(shè)備的，集線器是多端口的信號放大分配設(shè)備，對信號不做儲存處理的廣播共享設(shè)備，局域網(wǎng)中的所有用戶共享一個帶寬，不具備VLAN劃分功能，每個樓道內(nèi)的用戶都是網(wǎng)上鄰居，存在用戶計算機安全性問題。最后由于每個用戶通信時都要占用整個傳輸通道，所以存在廣播風暴的因素。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出本發(fā)明。因此，本發(fā)明旨在提供一種用于有線電視網(wǎng)絡(luò)同軸電纜上進行寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和有線電視信號同時接入的交換技術(shù)，其可以同時實現(xiàn)通過有線電視網(wǎng)絡(luò)寬帶上網(wǎng)和看電視的功能，并能克服CM技術(shù)的回傳噪聲、應(yīng)用成本高和不適合我國有線電視網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)的缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的一個方案，提供一種同軸電纜交換系統(tǒng)，用于通過同軸電纜同時接入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號和有線電視信號，該同軸電纜交換系統(tǒng)包括基站主機組件和通過同軸電纜與其連接的用戶終端組件，其中，該同軸電纜交換系統(tǒng)包括用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平衡信號與同軸電纜不平衡信號之間的相互轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置，該網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置包括推挽功放電路和對消隔離變壓器，該推挽功放電路用于對輸入的網(wǎng)絡(luò)平衡信號進行放大；該對消隔離變壓器連接到該推挽功放電路，用于接收來自該推挽功放電路的放大信號，在一輸出端向同軸電纜輸出不平衡信號，并接收來自同軸電纜的不平衡信號，將其轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)平衡信號而在另一輸出端輸出。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該推挽功放電路為AB類推挽功放電路。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該對消隔離變壓器為YZ-10型隔離變壓器。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該對消隔離變壓器的初級繞組中心抽頭接電源，一個次級繞組向同軸電纜輸出不平衡信號并接收來自同軸電纜的不平衡信號，另一次級繞組中心抽頭接地，且將所述一個次級繞組的不平衡信號轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)平衡信號輸出。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該同軸電纜交換系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號為基帶傳輸信號。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該基站主機組件包括數(shù)據(jù)交換模塊、有線電視用戶管理模塊、數(shù)據(jù)/電視信號混合與控制模塊以及所述網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置，其中數(shù)據(jù)交換模塊的上端口接入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號，下端口中除了一路與該有線電視用戶管理模塊雙向連接之外，每一路都與一個所述網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置雙向連接；該數(shù)據(jù)/電視信號混合與控制模塊分別與該有線電視用戶管理模塊、所述網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置和同軸電纜雙向連接，其接收有線電視信號和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號，并對該有線電視信號和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號進行混合及控制。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該數(shù)據(jù)交換模塊為以太網(wǎng)交換核心，其支持基于端口的VLAN劃分。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該數(shù)據(jù)交換模塊的所述上端口工作在100Mbps全雙工狀態(tài)，其余端口工作在10Mbps半雙工狀態(tài)。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該有線電視管理模塊為由微處理器和以太網(wǎng)控制器構(gòu)成的以太網(wǎng)節(jié)點，該微處理器連接到該數(shù)據(jù)/有線電視信號混合與控制模塊且該以太網(wǎng)控制器通過網(wǎng)絡(luò)接口連接到該數(shù)據(jù)交換模塊的一個下端口，該以太網(wǎng)節(jié)點用于向該數(shù)據(jù)/有線電視信號混合與控制模塊輸出控制信號來控制有線電視信號用戶通道的通斷，并用于處理自該數(shù)據(jù)/有線電視信號返回的用戶通道的當前狀態(tài)。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該微處理器為80C52單片機。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該以太網(wǎng)控制器為RTL8019AS。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該數(shù)據(jù)/電視信號混合與控制模塊由受該有線電視用戶管理模塊控制的高頻繼電器和濾波電路組成。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該濾波電路包括高通濾波器和低通濾波器，有線電視信號輸入該高通濾波器的輸入端，來自該網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號輸入到該低通濾波器的輸入端，從該高通濾波器輸出的電視信號與該低通濾波器的另一輸入端相連接，該低通濾波器將經(jīng)過濾波后的信號輸入該用戶終端組件，且來自該用戶終端組件的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號經(jīng)由該低通濾波器輸入到所述網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該用戶終端組件包括所述網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置，即終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置，所述終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置接收來自同軸電纜的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號和電視信號，將有線電視信號輸入到有線電視接口，所述對消隔離變壓器將不平衡的下行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為平衡的網(wǎng)絡(luò)信號輸入到終端網(wǎng)絡(luò)接口；且來自終端網(wǎng)絡(luò)接口的上行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號經(jīng)所述推挽功放電路進行放大，由所述對消隔離變壓器將其轉(zhuǎn)換為不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號通過同軸電纜輸送到該基站主機組件。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，所述終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置采用恒流源電路。
上述同軸電纜交換系統(tǒng)中，該用戶終端組件包括適配器，其連接到基站主機組件與用戶終端組件之間，用于分離多路有線電視信號。
根據(jù)本發(fā)明的又一方案，提供一種適用于同軸電纜交換系統(tǒng)的同軸電纜交換方法，用于通過同軸電纜同時接入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號和有線電視信號，該同軸電纜交換系統(tǒng)的基站主機側(cè)包含數(shù)據(jù)交換模塊，其特征是，該方法包括如下步驟從基站主機側(cè)到用戶終端側(cè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號接入該數(shù)據(jù)交換模塊進行數(shù)據(jù)交換；從該數(shù)據(jù)交換模塊輸出的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號經(jīng)由推挽功放電路放大，并經(jīng)對消隔離變壓器將平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號；將從對消隔離變壓器輸出的不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號與有線電視信號進行混合，并將混合后的信號經(jīng)同軸電纜傳送到用戶終端側(cè)；以及在用戶終端側(cè)的有線電視接口輸出電視信號，并經(jīng)隔離對消變壓器將不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號而在終端網(wǎng)絡(luò)接口輸出，和從用戶終端側(cè)到基站主機側(cè)來自終端網(wǎng)絡(luò)接口的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號經(jīng)推挽功放電路放大，并經(jīng)對消隔離變壓器將平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號；來自對消隔離變壓器的不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號經(jīng)同軸電纜輸送到基站主機側(cè)；上述經(jīng)同軸電纜輸送的不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號與有線電視信號進行混合，混合后的信號中不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號經(jīng)對消隔離變壓器轉(zhuǎn)換為平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號；以及來自對消隔離變壓器的平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號接入數(shù)據(jù)交換模塊進行數(shù)據(jù)交換。
上述同軸電纜交換方法中，在所述混合步驟前還包括如下步驟使有線電視信號通過高頻繼電器，用以控制有線電視信號通道的通斷。
上述同軸電纜交換方法中，所述混合步驟包括如下步驟有線電視信號輸入到高通濾波器，濾除干擾信號后與來自對消隔離變壓器的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號一起輸入到低通濾波器進行混合。
上述同軸電纜交換方法中，其中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號的傳輸采用基帶傳輸方式。
通過上述本發(fā)明的技術(shù)方案，在實現(xiàn)通過CATV網(wǎng)絡(luò)做寬帶的接入的同時能夠收看到高質(zhì)量的電視節(jié)目，提供10Mbps半雙工穩(wěn)定帶寬，可以像管理以太網(wǎng)一樣同時管理網(wǎng)絡(luò)和CATV用戶，安全性好，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。不存在匯聚噪聲和回傳噪聲的問題。同時，本發(fā)明具有通過計算機網(wǎng)絡(luò)管理CATV用戶的功能。


圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的同軸電纜交換系統(tǒng)的架構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的同軸電纜交換系統(tǒng)的具體功能框圖；圖3是實現(xiàn)本發(fā)明的同軸電纜交換系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換模塊功能的示范性交換芯片端口連接圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的同軸電纜數(shù)據(jù)交換設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置及其對消隔離變壓器的示例電路圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的同軸電纜交換系統(tǒng)接入到多個用戶終端的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的同軸電纜交換系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接拓撲圖；以及圖7是應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的同軸電纜交換系統(tǒng)的適配器的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的同軸電纜交換系統(tǒng)的架構(gòu)圖。如圖1所示，多路(例如六路、十二路、十六路等)分配器將輸入的有線電視信號平均分為多路(另一種形式是來自用戶分配網(wǎng)的多路有線電視信號直接輸入，不需要進行分配，此時，無有線電視多路分配模塊)，經(jīng)多路射頻開關(guān)與數(shù)據(jù)交換模塊輸出，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置放大后的網(wǎng)絡(luò)下行基帶信號在信號混合模塊中進行混合后輸出，輸出后的混合信號經(jīng)過同軸電纜傳輸?shù)接脩艚K端盒。用戶終端盒將混合信號分離為有線電視信號和網(wǎng)絡(luò)下行信號，有線電視信號經(jīng)電視信號輸出接口接入電視后用戶即可收看有線電視節(jié)目，來自用戶終端的網(wǎng)絡(luò)接口的上行基帶信號放大后經(jīng)同軸電纜(CATV用戶分配網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜)上傳到網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置，被轉(zhuǎn)換為平衡的網(wǎng)絡(luò)信號后進入數(shù)據(jù)交換模塊中，用以與基站的網(wǎng)絡(luò)信號進行交換。嵌入式計算機連接于多路視頻開關(guān)與數(shù)據(jù)交換模塊之間，用于控制用戶有線電視通道的通斷。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的同軸電纜交換系統(tǒng)的各個具體功能組件。該同軸電纜交換系統(tǒng)包括主機組件以及通過同軸電纜與其連接的用戶終端組件。該主機組件包括數(shù)據(jù)交換模塊、CATV用戶管理模塊、網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置以及DATA/TV信號混合與控制模塊等。該用戶終端組件包括終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置等。
數(shù)據(jù)交換模塊為以太網(wǎng)交換核心，其實現(xiàn)的是一個可管理二層以太網(wǎng)交換機的功能，其使用高性能的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換芯片產(chǎn)品，在電路設(shè)計上也是一個標準的多口LAN二層以太網(wǎng)交換機，具體參數(shù)隨著交換機芯片的升級而不斷變化。其組成為高度功能集成的數(shù)據(jù)交換芯片、串行存儲器、隔離變壓器、顯示電路和電源等。該數(shù)據(jù)交換模塊的下端口除一路連接CATV用戶管理模塊外，每一路都連接有一個網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置電路，再經(jīng)過DATA/TV信號混合與控制模塊與終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置電路通過同軸電纜相連。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸使用基帶傳輸方式，與電視信號一起在同軸電纜上傳輸，數(shù)據(jù)信號傳輸為雙向，電視信號為單向，并且數(shù)據(jù)傳輸帶寬為穩(wěn)定的10M半雙工。
CATV用戶管理模塊是一個以單片機控制系統(tǒng)為主要部分的模塊，完成與數(shù)據(jù)交換模塊之間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，從計算機網(wǎng)絡(luò)獲得指令，生成控制信號送往DATA/TV信號混合與控制模塊，控制CATV信號用戶通道的通斷，并可以處理返回的CATV信號用戶通道的當前狀態(tài)。
例如，該CATV用戶管理模塊為由一個微處理器和一個以太網(wǎng)控制器構(gòu)成的以太網(wǎng)節(jié)點，在結(jié)構(gòu)上方便了實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)管理CATV用戶CATV信號傳輸?shù)墓δ?。微處理器可選用80C52單片機，以太網(wǎng)控制器可選用RTL8019AS，它是一種NE2000兼容的ISA總線以太網(wǎng)控制芯片，符合IEEE802.310Base-T標準，支持自動奇偶校驗及糾錯，支持RJ45接口，支持全雙工和半雙工模式。以太網(wǎng)控制芯片通過RJ45接口與數(shù)據(jù)交換模塊的一個下端口相連接。單片機與DATA/TV信號混合與控制模塊相連接，為通過計算機網(wǎng)絡(luò)控制CATV用戶通道提供條件。具體地，該單片機負責RTL8019AS初始化及通過RTL8019AS實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務(wù)。單片機的I/O口通過鎖存器驅(qū)動控制在DATA/TV信號混合與控制模塊上的高頻繼電器。
數(shù)據(jù)交換模塊的下端口連接的網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置電路包括由分立元件組成的AB類推挽功放電路和對消隔離變壓器。作為AB類推挽功放的工作特點，滿足負載小，工作電流大的電路要求。該對消隔離變壓器可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平衡信號一同軸電纜不平衡信號之間的相互轉(zhuǎn)換和雙向傳輸以及阻抗變換，并實現(xiàn)對干擾信號的對消，最終實現(xiàn)信號通道的正確分配。AB類推挽功放電路對來自數(shù)據(jù)交換模塊的網(wǎng)絡(luò)信號進行放大，保證交換系統(tǒng)具有一定的連通距離(100米)。
DATA/TV信號混合與控制模塊由受CATV用戶管理單片機控制的高頻繼電器和濾波電路組成。CATV信號在各個通道進行混合前都要通過一個高頻繼電器，這個繼電器由CATV用戶管理模塊發(fā)來的控制指令控制通斷，若繼電器處于斷開狀態(tài)，就斷開了這個通道的電視信號，終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置輸出就沒有電視信號。各個繼電器的當前狀態(tài)信息將定時由CATV用戶管理模塊中的單片機進行檢測。濾波電路包括高通濾波器和低通濾波器，輸入的CATV信號與高通濾波器的輸入相連接。來自網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置電路的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號與低通濾波器的輸入相連接。從高通濾波器輸出的電視信號與低通濾波器的另一輸入端相連接，由此該DATA/TV信號混合與控制模塊完成多路CATV信號和來自網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置的不平衡網(wǎng)絡(luò)信號的混合。混合后的信號通過CATV同軸電纜傳送至終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置，同時接收來自終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置的不平衡的網(wǎng)絡(luò)上行數(shù)據(jù)。
例如，在DATA/TV信號混合與控制模塊中，電視射頻信號首先通過高通濾波器，該高通濾波器的工作頻率優(yōu)選為50MHz，可以讓約50MHz以上的射頻信號通過，濾除50MHz以內(nèi)的干擾信號，同時防止網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號串入CATV系統(tǒng)。從單片機送來的控制信號，通過三極管控制高頻繼電器的狀態(tài)，從而控制電視射頻信號的通、斷。繼電器的實際通、斷狀態(tài)，可以通過在單片機IO口與高頻繼電器觸點電路之間設(shè)置的電阻上的電壓有、無，單片機對高低電平進行判斷，此電壓送給單片機進行狀態(tài)檢測。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號通過低通濾波器與電視射頻信號進行混合，該低通濾波器的工作頻率優(yōu)選為30MHz，然后通過同軸電纜送給用戶終端。同時，從用戶終端送過來的數(shù)據(jù)信號又通過低通濾波器送到網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置的輸出端。低通濾波器還可以防止電視射頻信號串入數(shù)據(jù)通道。
終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置的結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置相似，電路中同樣使用了對消隔離變壓器和AB類推挽功放電路，但信號順序相反。接收到同軸電纜的不平衡傳輸信號后，首先通過低通、高通濾波器，將電視信號和網(wǎng)絡(luò)信號分離出來，其次完成不平衡的網(wǎng)絡(luò)信號向平衡網(wǎng)絡(luò)信號的轉(zhuǎn)換，最后電視信號送往電視信號輸出接口，網(wǎng)絡(luò)信號送往網(wǎng)絡(luò)接口例如RJ45網(wǎng)座，網(wǎng)座上聯(lián)接的計算機返回的網(wǎng)絡(luò)上行信號經(jīng)過功放電路的放大，通過對消隔離變壓器轉(zhuǎn)換為不平衡信號后通過同軸電纜發(fā)送到DATA/TV信號混合與控制模塊。由此實現(xiàn)數(shù)據(jù)的隔離、對消與分配，完成與用戶計算機網(wǎng)絡(luò)信號的正確交換。
交換系統(tǒng)內(nèi)部通過同軸電纜給終端盒提供電源，由于使用的是恒流源電路，具有短路保護的功能。具體地，在芯線供電時，正常情況下，其供電電流小于恒流電路所設(shè)定的電流值，恒流電路中的三極管處于飽和導通狀態(tài)，輸出電壓約12V，當出現(xiàn)芯線碰地短路的情況時，恒流電路處于恒流狀態(tài)，其輸出電流恒定，其內(nèi)部三極管處于放大狀態(tài)，不會因為芯線短路造成12V電源短路。
具體地，本發(fā)明的同軸電纜交換系統(tǒng)在CATV網(wǎng)絡(luò)做接入的時候，使用的是星型用戶分配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這時CATV信號和100Mbps全雙工以太網(wǎng)線路(非屏蔽五類線以上或光纖)已接到該系統(tǒng)，如圖2所示。本發(fā)明適用的網(wǎng)絡(luò)標準為IEEE802.3 10Base-T以太網(wǎng)以及IEEE802.3u 100Base-TX快速以太網(wǎng)等。以太網(wǎng)線路首先進入數(shù)據(jù)交換模塊的以太網(wǎng)交換機電路的上端口，與以太網(wǎng)交換機的各個下端口建立聯(lián)接和數(shù)據(jù)交換。下端口接收和發(fā)送的是標準的網(wǎng)絡(luò)差分信號。輸入該數(shù)據(jù)交換模塊的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號為基帶信號，其與電視信號一起在同軸電纜上傳輸，這種基帶信號傳輸方式與CM技術(shù)采用的調(diào)制解調(diào)方式相比較，由于直接使用原始網(wǎng)絡(luò)信號，避免使用調(diào)制和解調(diào)電路，簡化了電路結(jié)構(gòu)，降低了成本，同時網(wǎng)絡(luò)基帶信號的頻率低，在15Mbps以下，不存在高頻電路帶來的電磁兼容性差的問題，相比CM技術(shù)占用的CATV頻帶資源要少得多，對電視信號的干擾小。由于采用了基帶傳輸?shù)姆绞?，在系統(tǒng)前端可以直接使用支持IEEE802.3和IEEE802.3U協(xié)議規(guī)范的以太網(wǎng)交換機電路與多路網(wǎng)絡(luò)信號直接相聯(lián)，選用的網(wǎng)絡(luò)交換芯片具有網(wǎng)絡(luò)管理的功能和支持VLAN劃分協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸不是面向整個網(wǎng)絡(luò)的廣播式，而是在同一時刻建立多對從源端口到目的端口的連接，既解決了由于所有用戶共享一個帶寬的速率太慢問題又避免了廣播風暴。來自數(shù)據(jù)交換模塊下端口的一路發(fā)送信號進入網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置電路后首先經(jīng)過AB類推挽功率放大電路進行放大，再經(jīng)過對消隔離變壓器將平衡信號轉(zhuǎn)換為不平衡信號，送至DATA/TV信號混合與控制模塊，通過低通濾波器與電視射頻信號進行混合，再通過同軸電纜送給用戶終端。CATV信號被分配器分為多路TV信號后進入DATA/TV信號混合與控制模塊，首先，經(jīng)過高通濾波器濾除例如50MHz以下干擾信號后與網(wǎng)絡(luò)信號進行混合，同時此高通濾波器防止網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號串入CATV系統(tǒng)。到達終端的混合信號首先通過低通、高通濾波器將其進行分離，例如將高于50MHz的射頻TV信號送給終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置的TV信號接口，低于30MHz的數(shù)據(jù)信號送給終端分配放大裝置的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口。進入終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)過對消隔離變壓器的轉(zhuǎn)換，將不平衡的網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶獾木W(wǎng)絡(luò)信號送給計算機網(wǎng)卡的接收端，其中數(shù)據(jù)交換模塊的下端口和計算機網(wǎng)卡都工作在10M半雙工狀態(tài)。計算機網(wǎng)卡的發(fā)送端發(fā)出的數(shù)據(jù)信號同樣先經(jīng)過AB類推挽功放電路進行放大，再經(jīng)過對消隔離變壓器將平衡信號轉(zhuǎn)換為一路不平衡信號，通過同軸電纜送至DATA/TV信號混合與控制模塊，這一路從用戶終端送過來的不平衡數(shù)據(jù)信號再通過低通濾波器濾除30M以上干擾信號后送到網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置模塊。再經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置電路中的對消隔離變壓器的轉(zhuǎn)換變?yōu)槠胶獾木W(wǎng)絡(luò)信號，最后送至數(shù)據(jù)交換模塊，以太網(wǎng)交換機的下端口接收到這個網(wǎng)絡(luò)信號，從而完成整個通信和傳輸?shù)倪^程。
在上述整個過程中，對消隔離變壓器除去完成平衡信號與不平衡信號之間的相互轉(zhuǎn)換以外，還要完成隔離、對消作用，對消功能實現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信號的時候，接收通道的信號近似為零，反之亦然，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的正確分配。
圖3是實現(xiàn)本發(fā)明的同軸電纜交換系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換模塊功能的示范性交換芯片端口連接圖。選用的交換芯片RTL8309SB僅為本發(fā)明的數(shù)據(jù)交換模塊交換芯片的一個例子，但是實際上可選擇的高性能網(wǎng)絡(luò)交換芯片種類很多，其處于不斷更新?lián)Q代的狀態(tài)。在圖3中，其中一個端口作為上端口，工作在100Mbps全雙工狀態(tài)，其余工作在10Mbps半雙工狀態(tài)。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的同軸電纜交換系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置及其對消隔離變壓器的示例電路圖。其中網(wǎng)絡(luò)信號為差分信號(平衡信號)，不平衡信號為雙向信號，通過主機與用戶終端盒之間的同軸電纜傳輸信號。數(shù)據(jù)交換模塊發(fā)送的信號通過輸入變壓器將信號耦合到T1和T2管的基極。在圖4中，輸入變壓器的次級具有中心抽頭，由于中心抽頭交流接地，工作時T1、T2的基極獲得一對等值反相的信號。T1、T2為一對推挽管，工作在AB類狀態(tài)，分別完成信號正、負半周的放大。放大后的信號通過輸出變壓器送給同軸電纜。輸出變壓器型號為YZ-10的對消隔離變壓器。RJ45網(wǎng)口的輸出差分信號經(jīng)過T1、T2進入對消隔離變壓器的一個繞組，繞組中心抽頭接電源，在次級繞組輸出不平衡信號例如送給阻抗為75歐姆的傳輸電纜。從D端返回的上行網(wǎng)絡(luò)信號(不平衡信號)會在對消隔離變壓器的另一個次級繞組上得到相應(yīng)的信號，其中心抽頭接地。此繞組產(chǎn)生等值反相的信號，其磁通量相互抵消。由于對消隔離變壓器的該對消作用，在3、6端無信號輸出，即數(shù)據(jù)交換模塊發(fā)出信號時，不會將發(fā)送的信號反送到數(shù)據(jù)交換模塊的信號接收端，而從傳輸電纜傳送到對消隔離變壓器的信號可以從3、6端輸出給數(shù)據(jù)交換模塊的信號接收端。由于T1、T2的單向控制作用，信號也不會通過T1、T2反送回對消隔離放大器的輸入端。由此該對消隔離變壓器可以很好的解決接收通道和發(fā)送通道的隔離、阻抗變換、通道分配和匹配問題；同時解決了平衡信號與同軸電纜上傳輸?shù)牟黄胶庑盘栔g的相互轉(zhuǎn)換問題。
圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的同軸電纜交換系統(tǒng)接入到多個用戶終端的示意圖。該交換系統(tǒng)可以通過現(xiàn)有的CATV用戶分配網(wǎng)將有線電視信號和互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入到用戶。作為支持多用戶的交換系統(tǒng)，一臺交換系統(tǒng)可以支持多個(本系統(tǒng)設(shè)計為6個，可以擴展到12個、14個、16個等)用戶同時上網(wǎng)看電視，相互之間不受任何影響。
圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的同軸電纜交換系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接拓撲圖。如圖中所示，根據(jù)本發(fā)明的同軸電纜交換系統(tǒng)處于星型有線電視用戶分配網(wǎng)的樓頭位置，交換系統(tǒng)的輸入為有線電視信號和網(wǎng)絡(luò)信號，輸出為有線電視和數(shù)據(jù)的混合信號。輸入的有線電視信號可能來自下列情況之一光接收機輸出的單路信號(同軸電纜)；以及集線器分配好的多路信號(同軸電纜)(此時交換系統(tǒng)接口為多輸入多輸出類型)。
網(wǎng)絡(luò)信號有可能來自下列情況之一光纖接口(交換系統(tǒng)輸入為網(wǎng)絡(luò)光纖模塊，光纖連接)；以太網(wǎng)接口(非屏蔽五類線以上)；以及CM的網(wǎng)口(非屏蔽五類線以上)。
交換系統(tǒng)輸出的多路混合信號通過同軸電纜進入各個用戶家中。安裝在家中的墻插式終端盒將混合信號分離為有線電視信號和網(wǎng)絡(luò)信號。網(wǎng)絡(luò)接口為RJ45，數(shù)據(jù)帶寬為10M半雙工。有線電視信號輸出為普通有線電視F座。如果用戶多個房間需要多個有線電視接口時，需要連接適配器(圖中黑框中的適配器和二分配現(xiàn)在已經(jīng)集成為一個設(shè)備，通稱適配器)，使用適配器可以將電視信號分為多路，根據(jù)需要，適配器可以是二分配、三分配等。
這樣的典型應(yīng)用，可以實現(xiàn)用戶寬帶上網(wǎng)的需要和多臺電視機收看電視的需要，兩者相互不會影響。
如果單用戶家中有多臺計算機同時上網(wǎng)的需求，則需要使用多用戶數(shù)據(jù)接口的終端盒，可以保證一家用戶共享10M半雙工滿負荷帶寬。
同時，本同軸電纜交換系統(tǒng)集成了網(wǎng)管系統(tǒng)，可以對網(wǎng)絡(luò)信號和電視信號分別進行遠程管理，此外還有遠程系統(tǒng)重啟、端口監(jiān)控等功能。
在如上所述的情況下，即，如果用戶要求入戶信號多于一個有線電視終端，則可以使用適配器分離多路有線電視信號。其功能等同于有線電視系統(tǒng)的二分配，該適配器的結(jié)構(gòu)如圖7所示。來自主機的混合信號進入適配器，經(jīng)信號分離模塊的高通濾波和低通濾波電路分離為電視信號和網(wǎng)絡(luò)信號，電視信號進入一個普通的有線電視二分配模塊平均分離為兩路，一路輸出至電視信號終端，另一路與網(wǎng)絡(luò)信號經(jīng)混合模塊混合后輸出至用戶終端。
通過上述描述，可以得知本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置、同軸電纜交換系統(tǒng)以及交換方法具有下述特點和優(yōu)點1.網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置中包含對消隔離變壓器電路，該對消隔離變壓器電路可以很好的解決接收通道和發(fā)送通道的隔離、阻抗變換、通道分配和匹配問題；同時解決了平衡信號與同軸電纜上傳輸?shù)牟黄胶庑盘栔g的相互轉(zhuǎn)換問題。
2.數(shù)據(jù)傳輸采用的是基帶傳輸方式，這種基帶傳輸方式與CM技術(shù)采用的調(diào)制解調(diào)方式相比較，由于直接使用原始網(wǎng)絡(luò)信號，避免使用調(diào)制和解調(diào)電路，簡化了電路結(jié)構(gòu)，降低了成本，同時網(wǎng)絡(luò)基帶信號的頻率低，在15Mbps以下，不存在高頻電路帶來的電磁兼容性差的問題，相比CM技術(shù)占用的CATV頻帶資源要少得多，對電視信號的干擾小。
3.交換系統(tǒng)和方法采用單一同軸電纜入戶，既符合原CATV網(wǎng)絡(luò)規(guī)范又支持寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，無需對現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)進行改造或重建，縮短了接入的工作周期，節(jié)約了經(jīng)費。
4.交換系統(tǒng)和方法支持直接以太網(wǎng)和光纖等多種形式的100Mbps接入，在共用網(wǎng)絡(luò)資源帶寬的情況下，大大的減少投資，有效的降低了運營成本，也相應(yīng)的減少了日常的網(wǎng)絡(luò)維護量。
5.交換系統(tǒng)和方法采用網(wǎng)絡(luò)管理的形式對CATV用戶進行一體化管理，即通過交換系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理軟件可以進行數(shù)據(jù)管理也可以進行CATV用戶管理，控制接入用戶端的CATV信號的通斷。
6.電視信號/數(shù)據(jù)信號分離終端具備有線電視接口及10Base-T接口，并為升級至IP電話、智能卡抄表等多功能用戶終端提供了擴展空間。
7.由于多個用戶共用一個網(wǎng)絡(luò)接入端，能有效的抑制有線電視同軸電纜上行通道的回傳噪聲，避免了漏斗效應(yīng)的出現(xiàn)。
8.交換系統(tǒng)和方法具有VLAN的功能，保證一個用戶一個VLAN，能夠保證用戶上網(wǎng)時計算機數(shù)據(jù)的安全。
9.該交換系統(tǒng)內(nèi)部集成的數(shù)據(jù)交換模塊，數(shù)據(jù)傳輸不是面向整個網(wǎng)絡(luò)的廣播式，而是在同一時刻建立多對從源端口到目的端口的連接。既解決了由于所有用戶共享一個帶寬的速率太慢問題又避免了廣播風暴。由于該數(shù)據(jù)交換模塊采用數(shù)據(jù)儲存轉(zhuǎn)發(fā)方式，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?br> 由此，本發(fā)明的交換系統(tǒng)和方法集數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)管理和電視信號用戶管理于一體，在為用戶提供10M寬帶高速上網(wǎng)的情況下，交換系統(tǒng)的接入方式靈活多樣、通信速度快、安全性好、應(yīng)用成本低、功能強大、線路改造簡單、工程周期短，符合CATV寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的多種擴展業(yè)務(wù)的發(fā)展要求，非常有利于廣電系統(tǒng)HFC開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
權(quán)利要求
1.一種同軸電纜交換系統(tǒng)，用于通過同軸電纜同時接入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號和有線電視信號，該同軸電纜交換系統(tǒng)包括基站主機組件和通過同軸電纜與其連接的用戶終端組件，其特征是，該同軸電纜交換系統(tǒng)包括用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平衡信號與同軸電纜不平衡信號之間的相互轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置，該網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置包括推挽功放電路和對消隔離變壓器，該推挽功放電路用于對輸入的網(wǎng)絡(luò)平衡信號進行放大；該對消隔離變壓器連接到該推挽功放電路，用于接收來自該推挽功放電路的放大信號，在一輸出端向同軸電纜輸出不平衡信號，并接收來自同軸電纜的不平衡信號，將其轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)平衡信號而在另一輸出端輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該推挽功放電路為AB類推挽功放電路。
3.如權(quán)利要求1所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該對消隔離變壓器為YZ-10型隔離變壓器。
4.如權(quán)利要求1所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該對消隔離變壓器的初級繞組中心抽頭接電源，一個次級繞組向同軸電纜輸出不平衡信號并接收來自同軸電纜的不平衡信號，另一次級繞組中心抽頭接地，且將所述一個次級繞組的不平衡信號轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)平衡信號輸出。
5.如權(quán)利要求1所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該同軸電纜交換系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號為基帶傳輸信號。
6.如權(quán)利要求1所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該基站主機組件包括數(shù)據(jù)交換模塊、有線電視用戶管理模塊、數(shù)據(jù)/電視信號混合與控制模塊以及所述網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置，其中數(shù)據(jù)交換模塊的上端口接入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號，下端口中除了一路與該有線電視用戶管理模塊雙向連接之外，每一路都與一個所述網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置雙向連接；該數(shù)據(jù)/電視信號混合與控制模塊分別與該有線電視用戶管理模塊、所述網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置和同軸電纜雙向連接，其接收有線電視信號和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號，并對該有線電視信號和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號進行混合及控制。
7.如權(quán)利要求6所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該數(shù)據(jù)交換模塊為以太網(wǎng)交換核心，其支持基于端口的VLAN劃分。
8.如權(quán)利要求6所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該數(shù)據(jù)交換模塊的所述上端口工作在100Mbps全雙工狀態(tài)，其余端口工作在10Mbps半雙工狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求6所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該有線電視管理模塊為由微處理器和以太網(wǎng)控制器構(gòu)成的以太網(wǎng)節(jié)點，該微處理器連接到該數(shù)據(jù)/有線電視信號混合與控制模塊且該以太網(wǎng)控制器通過網(wǎng)絡(luò)接口連接到該數(shù)據(jù)交換模塊的一個下端口，該以太網(wǎng)節(jié)點用于向該數(shù)據(jù)/有線電視信號混合與控制模塊輸出控制信號來控制有線電視信號用戶通道的通斷，并用于處理自該數(shù)據(jù)/有線電視信號返回的用戶通道的當前狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求9所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該微處理器為80C52單片機。
11.如權(quán)利要求9所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該以太網(wǎng)控制器為RTL8019AS。
12.如權(quán)利要求6所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該數(shù)據(jù)/電視信號混合與控制模塊由受該有線電視用戶管理模塊控制的高頻繼電器和濾波電路組成。
13.如權(quán)利要求12所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該濾波電路包括高通濾波器和低通濾波器，有線電視信號輸入該高通濾波器的輸入端，來自該網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號輸入到該低通濾波器的輸入端，從該高通濾波器輸出的電視信號與該低通濾波器的另一輸入端相連接，該低通濾波器將經(jīng)過濾波后的信號輸入該用戶終端組件，且來自該用戶終端組件的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號經(jīng)由該低通濾波器輸入到所述網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置。
14.如權(quán)利要求1所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該用戶終端組件包括所述網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置，即終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置，所述終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置接收來自同軸電纜的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號和電視信號，將有線電視信號輸入到有線電視接口，所述對消隔離變壓器將不平衡的下行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為平衡的網(wǎng)絡(luò)信號輸入到終端網(wǎng)絡(luò)接口；且來自終端網(wǎng)絡(luò)接口的上行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號經(jīng)所述推挽功放電路進行放大，由所述對消隔離變壓器將其轉(zhuǎn)換為不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號通過同軸電纜輸送到該基站主機組件。
15.如權(quán)利要求14所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，所述終端網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置采用恒流源電路。
16.如權(quán)利要求1所述的同軸電纜交換系統(tǒng)，其特征是，該用戶終端組件包括適配器，其連接到基站主機組件與用戶終端組件之間，用于分離多路有線電視信號。
17.一種適用于同軸電纜交換系統(tǒng)的同軸電纜交換方法，用于通過同軸電纜同時接入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號和有線電視信號，該同軸電纜交換系統(tǒng)的基站主機側(cè)包含數(shù)據(jù)交換模塊，其特征是，該方法包括如下步驟從基站主機側(cè)到用戶終端側(cè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號接入該數(shù)據(jù)交換模塊進行數(shù)據(jù)交換；從該數(shù)據(jù)交換模塊輸出的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號經(jīng)由推挽功放電路放大，并經(jīng)對消隔離變壓器將平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號；將從對消隔離變壓器輸出的不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號與有線電視信號進行混合，并將混合后的信號經(jīng)同軸電纜傳送到用戶終端側(cè)；以及在用戶終端側(cè)的有線電視接口輸出電視信號，并經(jīng)隔離對消變壓器將不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號而在終端網(wǎng)絡(luò)接口輸出，和從用戶終端側(cè)到基站主機側(cè)來自終端網(wǎng)絡(luò)接口的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號經(jīng)推挽功放電路放大，并經(jīng)對消隔離變壓器將平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號；來自對消隔離變壓器的不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號經(jīng)同軸電纜輸送到基站主機側(cè)；上述經(jīng)同軸電纜輸送的不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號與有線電視信號進行混合，混合后的信號中不平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號經(jīng)對消隔離變壓器轉(zhuǎn)換為平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號；以及來自對消隔離變壓器的平衡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號接入數(shù)據(jù)交換模塊進行數(shù)據(jù)交換。
18.如權(quán)利要求17所述的同軸電纜交換方法，其特征是，所述網(wǎng)絡(luò)為以太網(wǎng)。
19.如權(quán)利要求17所述的同軸電纜交換方法，其特征是，在所述混合步驟前還包括如下步驟使有線電視信號通過高頻繼電器，用以控制有線電視信號通道的通斷。
20.如權(quán)利要求17或19所述的同軸電纜交換方法，其特征是，所述混合步驟包括如下步驟有線電視信號輸入到高通濾波器，濾除干擾信號后與來自對消隔離變壓器的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號一起輸入到低通濾波器進行混合。
21.如權(quán)利要求17所述的同軸電纜交換方法，其特征是，其中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號的傳輸采用基帶傳輸方式。
全文摘要
本發(fā)明提供同軸電纜交換系統(tǒng)及方法，用于通過同軸電纜(CATV用戶分配網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜)同時接入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號和有線電視信號。該同軸電纜交換系統(tǒng)及方法采用網(wǎng)絡(luò)分配放大裝置，其包括推挽功放電路和對消隔離變壓器，該推挽功放電路用于對輸入的網(wǎng)絡(luò)平衡信號進行放大；該對消隔離變壓器連接到該推挽功放電路，用于接收來自該推挽功放電路的放大信號，在一輸出端向同軸電纜輸出不平衡信號，并接收來自同軸電纜的不平衡信號，將其轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)平衡信號而在另一輸出端輸出。由此，在實現(xiàn)通過CATV網(wǎng)絡(luò)做寬帶的接入的同時能夠收看到高質(zhì)量的電視節(jié)目，安全性好，結(jié)構(gòu)簡單，成本低；并且不存在匯聚噪聲和回傳噪聲的問題。
文檔編號H04N7/10GK1889504SQ20061008732
公開日2007年1月3日 申請日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者袁麓, 張安堂, 帥梅, 方勇, 劉志剛 申請人:方勇