專利名稱：雙向信號傳輸裝置和方法
雙向信號傳輸裝置和方法駄艦本發(fā)明涉及一種雙向信號傳輸裝置和方法，特別是涉及利用IEEE802. 11 標(biāo)準(zhǔn)信號在以太網(wǎng)絡(luò)與同軸電纜網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)雙向信號傳輸?shù)姆椒ê脱b置。賊肖景隨著無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的大量開發(fā)和應(yīng)用，以及有線電視網(wǎng)絡(luò)的迅速普及和 發(fā)展，利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜傳輸無線數(shù)據(jù)信號的技術(shù)已經(jīng)從 各種技術(shù)實(shí)施角度提出來。另一方面，在利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)的同軸電 纜進(jìn)行數(shù)據(jù)信號傳輸方面，因其傳輸效率高且經(jīng)濟(jì)效益好而具有廣泛的市場 前景。但是傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)使用的2. 4GHz或5. 8GHz的頻率不適合在同軸電 纜中傳輸?，F(xiàn)有技術(shù)通常是將無線數(shù)字信號調(diào)制后，降頻至一定的范圍內(nèi)通 過有線電視網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。例如，在通過如IEEE802.il標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通訊的無線局域網(wǎng)接入服務(wù)技術(shù) 領(lǐng)域，為了利用現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜在某些特定位置，如從大樓 外部將接收到的IEEE802. 11無線信號與有線電視的信號合在一起通過同軸 電纜傳輸?shù)酱髽莾?nèi)部的用戶終端，而開發(fā)的信號混合裝置，多路復(fù)用器等。 這種類型的技術(shù)方案目的在于利用現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)電纜，將無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù) 信號從大樓外部傳輸?shù)酱髽莾?nèi)部，從而實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)信號的無縫覆蓋，提高
信號強(qiáng)度和信號質(zhì)量。目前在市場上將數(shù)據(jù)信號通過有線電視網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜傳輸?shù)募夹g(shù)已有多種不同類型的應(yīng)用實(shí)例。例如，深圳華為的UQink系統(tǒng)采用基于其開發(fā) 的ASIC協(xié)議而非IEEE802. 11的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其上行和下行載波 信號為不同的頻率。該系統(tǒng)的帶寬有限而且成本高。另一種現(xiàn)有的技術(shù)方案 是采用標(biāo)準(zhǔn)的WIFI產(chǎn)品，將WIFI信號通過同軸電纜傳輸而不是通過天線。 這種方案的問題在于，對于高頻率的信號來說，信號的傳輸距離有限，并且 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商必須相應(yīng)地改變分離器和接線器等設(shè)備來配合使用。中國專利申請CN1620132公開了一種電視、網(wǎng)絡(luò)傳輸一體化裝置，將 IEEE802. 11信號調(diào)制為0-65MHz信號用于在同軸電纜上傳輸。其特征在于 利用正交頻分復(fù)用或正交調(diào)幅或正交相移調(diào)制方法將IEEE802.il的標(biāo)準(zhǔn)的 2.4GHz頻段的信號調(diào)制到0-65MHz，然后通過同軸電纜來傳輸IEEE802.il 的信號。其頻帶范圍與電視信道的頻率范圍有部分重疊，例如北美的電纜電 視信道通常為54-550MHz (除FM無線頻率為88MHz至108MHz)。而且在這一 類窄頻帶中，幾乎不可能分配多于一個的無干擾信道。另外，在現(xiàn)有技術(shù)中對IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)的無線信號進(jìn)行調(diào)制，從2. 4GHz 頻段調(diào)制到大約9 00-2000 MHz，然后通過同軸電纜進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)也已有公 開，例如，圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的WIFI信號收發(fā)裝置對所接收的WIFI信號 進(jìn)行調(diào)制，降頻至適合的頻帶后通過同軸電纜傳輸。該裝置包括處理單元la， RF調(diào)制解調(diào)單元2a，RF變頻單元3a。處理單元la設(shè)有接口與以太網(wǎng)絡(luò)連接， 經(jīng)過其處理后輸出的WIFI標(biāo)準(zhǔn)基帶信號被傳輸至RF調(diào)制解調(diào)單元2a。調(diào)制 解調(diào)單元2a對信號進(jìn)行調(diào)制同時通過本地振蕩器即調(diào)諧器進(jìn)行調(diào)諧，然后以 2. 4GHz或5. 8GHz的頻率輸出信號至RF變頻單元3a。通過變頻單元3a將 2. 4GHz或5. 8GHz頻率的信號轉(zhuǎn)換成9 OOMHz至2000MHz頻率的信號用于在同 軸電纜中傳輸。這樣的降頻通常是為了避開現(xiàn)有的有線電視專用的頻率帶，
以免對電視信號產(chǎn)生影Bfe通常在這一類的WIFI信號收發(fā)裝置中的射頻單元 中設(shè)有調(diào)諧電路，用于保證其調(diào)諧的范圍，即73MHz的帶寬覆蓋于整個的 2.4GHz頻帶，但是這種技術(shù)仍然存在信號的頻率范圍較窄的局限性，無法支 持多個不重疊的信道。因此，在應(yīng)用無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)信號通過有線電視網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜進(jìn)行傳 輸?shù)募夹g(shù)領(lǐng)域，亟需提供一種改進(jìn)的技術(shù)方案來解決上述問題和局限。糊,本發(fā)明的目的在于提供一種將無線網(wǎng)絡(luò)使用的標(biāo)準(zhǔn)信號，例如 IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號調(diào)制后通過同軸電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê脱b置，該方 法和裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的局限，將無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)信號，通過本發(fā)明的信 號收發(fā)裝置進(jìn)行調(diào)制后，將2. 4GHz的信號下變頻到5 OOMHz至2000MHz的范 圍，通過同軸電纜進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號傳輸，并且通過兩級調(diào)諧獲得一個較寬的 頻帶支持多個用戶的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的提供了一種雙向信號傳輸裝置，其包括 IEEE802. ll信號處理單元，RF調(diào)制解調(diào)單元，以及RF變頻單元，其中所述 IEEE802. 11信號處理單元設(shè)有一個與以太網(wǎng)絡(luò)相連接的第一接口，以及一個 與所述RF調(diào)制解調(diào)單元相連接的第二接口；所述RF調(diào)制解調(diào)單元設(shè)有一個 與所述IEEE802. 11信號處理單元相連接的第一端口 ， 一個與所述RF變頻單 元相連接的第二端口，以及一個內(nèi)設(shè)的調(diào)諧器(A);所述RF變頻單元設(shè)有一 個與所述RF調(diào)制解調(diào)單元相連接的第一端口，以及一個與同軸電纜網(wǎng)絡(luò)相連 接的第二端口。所述IEEE802.11信號處理單元，用于處理從所述以太網(wǎng)絡(luò)輸 入的數(shù)據(jù)以及從RF調(diào)制解調(diào)單元輸入的IEEE802. 11基帶信號實(shí)現(xiàn)其雙向轉(zhuǎn) 換和傳輸；所述RF調(diào)制解調(diào)單元，用于將從所述IEEE802. 11信號處理單元
輸入的IEEE802. 11基帶信號調(diào)頻至2. 4GHz或5. 8GHz的信號，同時通過其內(nèi) 設(shè)的調(diào)諧器(A)對所述信號進(jìn)行一次調(diào)諧使其轉(zhuǎn)換為具有標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)諧范圍的 IEEE802. ll標(biāo)準(zhǔn)信號，或者進(jìn)行反向解調(diào)；所述RF變頻單元，用于將從RF 調(diào)制解調(diào)單元輸入的IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號降頻至5 OOMHz至2000MHz，優(yōu)選 的是9 00- 1 200MHz，或者進(jìn)行反向的升頻轉(zhuǎn)換。其特征在于所述RF變頻單 元還內(nèi)設(shè)有一個調(diào)諧器(B)，用于在降頻或升頻的同時對所述信號進(jìn)行又一次 調(diào)諧。本發(fā)明的另一個方面還提供了一種雙向信號傳輸方法，利用本發(fā)明的裝 置將從以太網(wǎng)絡(luò)輸入的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為IEEE802.il標(biāo)準(zhǔn)信號經(jīng)過適當(dāng)降頻 調(diào)制后通過同軸電纜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并將從同軸電纜網(wǎng)絡(luò)輸入的降頻的 IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號進(jìn)行升頻并解調(diào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳輸給以太網(wǎng)絡(luò)， 包括步驟信號處理步驟，對從以太網(wǎng)絡(luò)輸入的數(shù)據(jù)以及IEEE802. 11基帶信 號進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)其雙向轉(zhuǎn)換；調(diào)制解調(diào)步驟，用于將IEEE802. 11基帶信號 調(diào)頻至2. 4GHz或5. 8GHz的信號，同時對所述信號進(jìn)行一次調(diào)諧使其轉(zhuǎn)換為 具有標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)諧范圍的IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號，或者進(jìn)行反向解調(diào)；頻率轉(zhuǎn)換 步驟，用于將IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號降頻至5 00MHz至2000MHz，優(yōu)選的是9 00- 1 200 MHz，或者進(jìn)行反向的升頻轉(zhuǎn)換；其特征在于在降頻或升頻的同時 對所述信號進(jìn)行又一次調(diào)諧。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，其優(yōu)點(diǎn)在于通過對IEEE802.il標(biāo)準(zhǔn)信號進(jìn)行 適當(dāng)?shù)恼{(diào)制解調(diào)、降頻升頻和多次調(diào)諧之后，雙向傳輸信號，擴(kuò)展了信號的 可調(diào)諧范圍，使傳輸信號的頻帶更寬，實(shí)現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)傳輸。


圖1為現(xiàn)有的只具有一級調(diào)諧的WIFI信號收發(fā)裝置在有線電視網(wǎng)絡(luò)中 應(yīng)用實(shí)例的示意圖；以及圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有二級調(diào)諧的WIFI信號收發(fā)裝置在有 線電視網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用實(shí)例的示意圖。難麯討本發(fā)明涉及一種雙向信號傳輸方法和裝置，用于將IEEE802.il標(biāo)準(zhǔn)信 號(又稱WIFI信號)調(diào)制后通過同軸電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而在現(xiàn)有的有線 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上提供了一種成本低廉的雙向數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)解決方案。圖2所示的框圖是根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)裝置的示意圖，與圖1所示的裝置 相似，本發(fā)明的裝置包括IEEE802. ll信號處理單元lb， RF調(diào)制解調(diào)單元2b 和RF變頻單元3b。其中處理單元lb設(shè)有一個連接以太網(wǎng)絡(luò)的I/O輸入輸出 接口，以及一個連接RF調(diào)制解調(diào)單元2b的接口，從網(wǎng)絡(luò)輸入的數(shù)字信號經(jīng) 過處理單元lb的處理轉(zhuǎn)換成IEEE802. 11基帶信號輸出至RF調(diào)制解調(diào)單元 2b，反向地，從RF調(diào)制解調(diào)單元輸入的IEEE802. 11基帶信號經(jīng)過處理后轉(zhuǎn) 換為普通的數(shù)據(jù)傳輸給以太網(wǎng)絡(luò)。所述調(diào)制解調(diào)單元2b設(shè)有一個調(diào)諧器A。 和現(xiàn)有技術(shù)相同，IEEE802. 11基帶信號經(jīng)過調(diào)頻以及調(diào)諧之后輸出至RF變 頻單元3b。根據(jù)IEEE802.il系列標(biāo)準(zhǔn)，其可調(diào)諧的范圍為2412MHz至 2485MHz，即73MHz。本發(fā)明的裝置不同于現(xiàn)有技術(shù)的特點(diǎn)在于在所述RF變 頻單元3b中還包含有另一個調(diào)諧器B，因此信號經(jīng)過所述RF變頻單元3b的 降頻處理同時經(jīng)過所述調(diào)諧器B的又一次調(diào)諧后，從2. 4GHz降頻調(diào)制至適合 在同軸電纜中傳輸?shù)? OO固z至2000MHz的頻率，優(yōu)選的是9 00- 1 200 MHz， 同時通過調(diào)諧器B的本地振蕩(Local Ocsillaration)改變信號的本振頻率 實(shí)現(xiàn)二次調(diào)諧，該二次調(diào)諧的范圍可以按需要設(shè)定為，例如130MHz，這樣將 可調(diào)諧范圍從73MHz擴(kuò)展到大約200MHz，從而擴(kuò)大了總的頻帶范圍來支持多 個互不干擾的信道，實(shí)現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)接入。 從圖2可以看到，根據(jù)本發(fā)明的方法是通過本發(fā)明的裝置實(shí)現(xiàn)雙向信號 傳輸，將以太網(wǎng)絡(luò)輸入的普通數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號，經(jīng)過降 頻和調(diào)諧處理后以適合在同軸電纜上傳輸?shù)念l率進(jìn)行傳輸。在下行鏈路中， 從以太網(wǎng)絡(luò)輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過IEEE802.il處理單元lb的處理轉(zhuǎn)換成 IEEE802. 11基帶信號傳輸?shù)絉F調(diào)制解調(diào)單元2b，所述信號在RF調(diào)制解調(diào)單 元2b進(jìn)行調(diào)頻和調(diào)諧后輸出具有73MHz可調(diào)諧范圍覆蓋整個2.4GHz或 5. 8GHz的IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號，然后由RF變頻單元3b進(jìn)行降頻和二級調(diào) i皆，將2. 4GHz或5. 8GHz的IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號降頻至5 OOMHz至2000MHz, 優(yōu)選的是9 00- 1 200 MHz，同時在原有的73MHz的頻帶基礎(chǔ)上，經(jīng)過又一次 調(diào)諧使得信號的可調(diào)諧范圍得以擴(kuò)展至，例如200MHz。在上行鏈路中，從同 軸電纜輸入的信號為降頻至500MHz至2000MHz的IEEE802. 11信號，經(jīng)過RF 變頻單元3b之后升頻為2. 4GHz或5. 8GHz的IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號，再經(jīng)過 RF調(diào)制解調(diào)單元2b的解調(diào)轉(zhuǎn)換為IEEE802.11基帶信號，通過處理單元lb 的處理后成為普通的數(shù)字信號輸出至以太網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)選的是，本發(fā)明的裝置處理上述調(diào)諧器之外，還可以使用多個調(diào)諧器 進(jìn)行多次調(diào)諧，從而進(jìn)一步擴(kuò)展可調(diào)諧范圍，獲得寬至lGHz甚至2GHz的頻 帶。這樣，就能利用IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號在同軸電纜網(wǎng)絡(luò)傳輸中實(shí)現(xiàn)寬帶技 術(shù)解決方案。以上說明和描述僅僅是為了本領(lǐng)域技術(shù)人員能更好地理解本發(fā)明而采 用的一種實(shí)施方式，并不對本的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。在不脫離權(quán)利要求所要 求保護(hù)的范圍的情況下，本發(fā)明可以進(jìn)行任何的修正和改動。
權(quán)利要求
1. 一種雙向信號傳輸裝置，其包括IEEE802. ll信號處理單元(lb)， RF調(diào)制解調(diào)單元(2b)，以及RF變頻單元(3b)，其中所述IEEE802. ll信 號處理單元(lb)設(shè)有一個與以太網(wǎng)絡(luò)相連接的第一接口，以及一個與所 述RF調(diào)制解調(diào)單元(2b)相連接的第二接口；所述RF調(diào)制解調(diào)單元(2b) 設(shè)有一個與所述IEEE802. ll信號處理單元(lb)相連接的第一端口， 一個 與所述RF變頻單元(3b)相連接的第二端口，以及一個內(nèi)設(shè)的調(diào)諧器(A); 所述RF變頻單元(3b)設(shè)有一個與所述RF調(diào)制解調(diào)單元(2b)相連接的 第一端口，以及一個與同軸電纜網(wǎng)絡(luò)相連接的第二端口；所述IEEE802.il信號處理單元(lb)，用于處理從所述以太網(wǎng)絡(luò)輸入 的數(shù)據(jù)以及從RF調(diào)制解調(diào)單元輸入的IEEE802. 11基帶信號實(shí)現(xiàn)其雙向轉(zhuǎn) 換和傳輸；所述RF調(diào)制解調(diào)單元(2b)，用于將從所述IEEE802. ll信號處理單元 (lb)輸入的IEEE802. 11基帶信號調(diào)頻至2. 4GHz或5. 8GHz的信號，同時 通過其內(nèi)設(shè)的調(diào)諧器(A)對所述信號進(jìn)行一次調(diào)諧使其轉(zhuǎn)換為具有標(biāo)準(zhǔn)可 調(diào)諧范圍的IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號，或者進(jìn)行反向解調(diào)；所述RF變頻單元(3b)，用于將從RF調(diào)制解調(diào)單元(2b)輸入的 IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號降頻至5 00MHz至2000MHz，或者進(jìn)行反向的升頻轉(zhuǎn)換；其特征在于所述RF變頻單元(3b)還內(nèi)設(shè)有一個調(diào)諧器(B)，用于在降頻或升頻 的同時對所述信號進(jìn)行又一次調(diào)諧。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于還包括至少另一個調(diào)諧器， 用于在降頻或升頻的同時對所述信號進(jìn)行調(diào)諧。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述RF變頻單元(3b)， 用于將從RF調(diào)制解調(diào)單元(2b)輸入的IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號降頻至9 OOMHz 至1200MHz;或者進(jìn)行反向的升頻轉(zhuǎn)換。
4. 一種雙向信號傳輸方法，利用權(quán)利要求1的裝置將從以太網(wǎng)絡(luò)輸 入的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號經(jīng)過適當(dāng)降頻調(diào)制后通過同軸電 纜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并將從同軸電纜網(wǎng)絡(luò)輸入的降頻的IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn) 信號進(jìn)行升頻并解調(diào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳輸給以太網(wǎng)絡(luò)，包括步驟信號處理步驟，對從以太網(wǎng)絡(luò)輸入的數(shù)據(jù)以及IEEE802. 11基帶信號進(jìn) 行處理，實(shí)現(xiàn)其雙向轉(zhuǎn)換；調(diào)制解調(diào)步驟，用于將IEEE802. 11基帶信號調(diào)頻至2. 4GHz或5. 8GHz 的信號，同時對所述信號進(jìn)行一次調(diào)諧使其轉(zhuǎn)換為具有標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)諧范圍的 IEEE802. ll標(biāo)準(zhǔn)信號，或者進(jìn)行反向解調(diào)；頻率轉(zhuǎn)換步驟，用于將IEEE802.il標(biāo)準(zhǔn)信號降頻至5 OOMHz至 2000MHz，或者進(jìn)行反向的升頻轉(zhuǎn)換；其特征在于在降頻或升頻的同時對所述信號進(jìn)行又一次調(diào)諧。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于還設(shè)有至少另一個調(diào)諧 器，用于在降頻的同時對所述信號進(jìn)行調(diào)諧。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于所述頻率轉(zhuǎn)換步驟 將IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)信號降頻至9 OOMHz至1200MHz;或者進(jìn)行反向的升頻 轉(zhuǎn)換。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雙向信號傳輸裝置和方法。其中該裝置包括一個與以太網(wǎng)絡(luò)相連接的IEEE802.11信號處理單元，一個RF調(diào)制解調(diào)單元，以及一個與同軸電纜網(wǎng)絡(luò)相連接的RF變頻單元。該方法是利用所述信息處理單元和RF調(diào)制解調(diào)單元，將從所述以太網(wǎng)絡(luò)輸入的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)信號，再由RF變頻單元對所述信號作適當(dāng)降頻，將2.4GHz或5.8GHz的IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)信號降頻至500MHz至2000MHz，優(yōu)選的是900-1200MHz，同時對所述信號進(jìn)行二次調(diào)諧調(diào)制后通過所述同軸電纜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，或者進(jìn)行反向的信號轉(zhuǎn)換和傳輸。其優(yōu)點(diǎn)是通過對IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)制、降頻和多次調(diào)諧之后，擴(kuò)展了信號的可調(diào)諧范圍，使傳輸信號的頻帶更寬，實(shí)現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)傳輸。
文檔編號H04L27/10GK101146071SQ200610152048
公開日2008年3月19日 申請日期2006年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月12日
發(fā)明者于勁飛, 張軍彪, 海因里希·舍曼, 章志剛 申請人:Thomson寬帶研發(fā)(北京)有限公司