專利名稱：基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及WiFi (Wireless Fidelity)技術(shù)以及有線電視信號傳輸和接 入技術(shù)，特別涉及一種基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)。
技術(shù)背景
目前，由于相關(guān)技術(shù)的成熟度尚待實際環(huán)境的檢驗，WiFi和同軸電纜的 接入應(yīng)用一直是國內(nèi)外的研究熱點。早在上個世紀末，中國的一些地方有線電 視運營商就在試驗DOCSIS技術(shù)，最近也有一些運營商在利用HomePNA3.0 技術(shù)做網(wǎng)絡(luò)改造嘗試。然而針對實際應(yīng)用中遇到的一些問題，相關(guān)的技術(shù)也在 研究中，具體有以下幾個方面
1.服務(wù)質(zhì)量的問題
傳統(tǒng)的有線電視網(wǎng)絡(luò)是設(shè)計用來傳輸廣播電視節(jié)目的，對于雙向服務(wù)并沒 有明確的要求，目前有線電視網(wǎng)絡(luò)上的接入技術(shù)，在服務(wù)質(zhì)量上存在帶寬低， 覆蓋用戶數(shù)量有限，干擾大等問題 (1)帶寬問題
DOCSIS:以目前比較領(lǐng)先的DOCSIS2.0標準為例，500戶共享56M理論 下行帶寬和30.72M理論上行帶寬，在實際的網(wǎng)絡(luò)運營中，這個數(shù)字為36M和 IOM， 一般用戶的實際帶寬峰值為下行700K左右，上行240K左右。目前寬 帶服務(wù)已普遍使用，此帶寬不僅不能滿足現(xiàn)在的需求，更無法滿足未來的需求。 而且這已是在網(wǎng)絡(luò)改造的基礎(chǔ)上。未來的DOCSIS3.0的理論帶寬會是現(xiàn)在的3 倍，但是成本增加和并對網(wǎng)絡(luò)有更高的要求，目前還在原型測試階段，需要更 多的時間去驗證。
HomePlug和HomePNA技術(shù)都使用OFDM技術(shù)，理論上也能達到幾百M 的數(shù)據(jù)率，但是需要時間去驗證，成本方面也是一個問題。
WiFi使用802.11g標準，可以達到54Mbps的帶寬，若采用擴頻技術(shù)，可 以達到108Mbps的帶寬，正在試運行的802.11n網(wǎng)絡(luò)，能夠達到400Mbps帶
寬。
(2) 覆蓋用戶數(shù)量問題
目前的技術(shù)每個光節(jié)點覆蓋用戶最多到500戶，超過后會形成漏斗效應(yīng)，
造成整個網(wǎng)絡(luò)的崩潰，這是一個無法避免的瓶頸。由于共享帶寬有限，在實際 應(yīng)用中，每用戶有效帶寬也會有比較大的瓶頸，從而造成增值服務(wù)無法有效開 展。
HomePlug和、HomePNA為家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，用戶數(shù)量支持方面有先天不足。 由于"基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)"采用先進的調(diào)制技術(shù)和合 理的頻率分配，能夠大幅提高用戶有效覆蓋的能力。
(3) 干擾問題
由于現(xiàn)有技術(shù)多采用低頻率上行，高頻率下行的方式，并且由于有線電視 網(wǎng)絡(luò)的復雜性，低頻上行信號對與網(wǎng)絡(luò)中其他傳輸信號(包括數(shù)字和模擬電視 信號和數(shù)據(jù)信號)存在干擾問題，如何解決干擾，提高整個網(wǎng)絡(luò)的性能，是所 有人都在研究的問題。"基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)"的頻率設(shè)計完 全避免了這個問題，所有上行和下行信號都在現(xiàn)有廣播信號的頻率之上，不會 對其他信號產(chǎn)生任何干擾問題。
2. 升級的問題
如何解決將來的系統(tǒng)升級問題，也是大家都在關(guān)注的問題，主要體現(xiàn)在兩 個方面， 一個是DOCSIS到現(xiàn)在已經(jīng)是3.0，從技術(shù)的角度上來看，再無可能 空間，HomePNA技術(shù)也發(fā)展到了 3.0，但在商業(yè)推廣上一直沒有太大起色，后 續(xù)產(chǎn)品情況不明。從運營的可持續(xù)性角度來說， 一定要部署一代，發(fā)展一代， 跟蹤一代，沒有一家運營商會把自己綁在沒有明確技術(shù)路線圖的技術(shù)基礎(chǔ)上。 從現(xiàn)在可以看到的技術(shù)路線圖，從802.11b到802.11a到802.11g再到將來的 802.11n， WiFi的技術(shù)路線圖一直很穩(wěn)定，對于未來也有明確的目標。
3. 與光纖接入網(wǎng)融合的問題
目前幾乎所有的有線電視運營商都在部署光纖接入網(wǎng)，基本要求是做到光 纖到小區(qū)，有條件的地方要做到光纖到樓，從用戶規(guī)模的角度來看，要求系統(tǒng) 能夠使用統(tǒng)一技術(shù)從幾十戶到幾百戶的規(guī)模中間靈活調(diào)整。從經(jīng)濟性和可實現(xiàn) 性的角度來看，DOCSIS適合500戶左右的接入，HomePNA最多支持到64戶，
HomePlug為最多200戶。WiFi over Cable —般能夠適應(yīng)16—300戶，并可以 根據(jù)具體情況進行擴展。
4.與數(shù)字電視業(yè)務(wù)融合的問題
有線電視網(wǎng)絡(luò)運營商鋪設(shè)接入網(wǎng)，除了能夠給用戶提供寬帶接入功能以 外，必須能夠與數(shù)字電視業(yè)務(wù)融合，實現(xiàn)三網(wǎng)合一，或是Tripe Play,讓用戶 在一個統(tǒng)一的界面上實現(xiàn)功能，享受服務(wù)。在這里有幾個問題需要考慮
(1) 語音服務(wù)
提供低成本的語音服務(wù)是任何運營商在將來必須面對的問題，在處理VoIP 時，安全和QoS是重要因素。
(2) 流媒體服務(wù)
不論是現(xiàn)在的視頻點播，還是將來的雙向視頻電話和"播客"業(yè)務(wù)，流媒 體服務(wù)都是將來互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字電視業(yè)務(wù)確定的新方向，如何定義帶寬和QoS， 來滿足未來對基于個體的流媒體服務(wù)，是個重要的課題。
(3) 游戲
游戲已經(jīng)是一個巨大的產(chǎn)業(yè)，互聯(lián)網(wǎng)推動了交互游戲的發(fā)展，數(shù)字電視將 帶來另一個游戲發(fā)展的巨大契機，怎樣定義網(wǎng)絡(luò)，來滿足數(shù)字電視游戲的發(fā)展， 需要做長期的規(guī)劃
實用新型內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的局限以及有線電視接入技術(shù)的發(fā)展趨勢，本實用新型 的目的是提供一種基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)。該系統(tǒng)在現(xiàn)有有線 電視網(wǎng)絡(luò)中，綜合運用WiFi無線局域網(wǎng)技術(shù)、變頻技術(shù)、OFDM (正交頻分 復用)技術(shù)、嵌入式軟件技術(shù)和射頻電路設(shè)計技術(shù)等多種創(chuàng)新的技術(shù)，開發(fā)出 有線電視網(wǎng)路的綜合數(shù)字接入系統(tǒng)。與傳統(tǒng)有線電視網(wǎng)絡(luò)數(shù)字雙向改造中遇 到需要重新鋪設(shè)線路、帶寬利用率低不同，該系統(tǒng)利用了 WiFi作為首要的接 入技術(shù)，充分考慮了 WiFi的技術(shù)特點和對其安全、服務(wù)質(zhì)量在內(nèi)的各項要求。
此外，由于該系統(tǒng)是基于通用WiFi芯片開發(fā)的，設(shè)計時參照了與各種接 入網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，使得該項目能夠支持有線電視網(wǎng)絡(luò)之上的各種接入平臺 和業(yè)務(wù)。
下面對本實用新型系統(tǒng)所涉及的技術(shù)原理分別做簡要的說明-1. WiFi相關(guān)技術(shù)介紹
WiFi
WiFi (Wireless Fidelity)是WiFi聯(lián)盟授予通過其認證產(chǎn)品的標志，WiFi聯(lián) 盟以前為(WECA)是創(chuàng)建WiFi標志的全球Wi-Fi機構(gòu)。Wi-Fi聯(lián)盟于1999 年以非牟利機構(gòu)成立，以便認802.11WLAN (無線局域網(wǎng))產(chǎn)品的互操作性， 并促進此類產(chǎn)品為全球所有產(chǎn)業(yè)的無線局域網(wǎng)標準。很多時候，我們把WiFi 等同為WLAN。
WLAN
無線局域網(wǎng)WLAN (Wireless Local Area Networks)是指以無線信道作傳輸 媒體的計算機局域網(wǎng)。它是一種靈活的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，是從有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的自 然延伸出來的一種新技術(shù)，使用無線射頻(RF)技術(shù)空中收發(fā)數(shù)據(jù)，減少使用 電纜的連接，使無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)即可達到建設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)的目的，又可以自由安 排和移動。目前市場上銷售的WiFi有三種標準，802.11b， 802.11a和802.11g。 802.11b和802.11g使用2.4GHz頻段，最高數(shù)據(jù)傳輸率分別能夠達到11Mbps 和54Mbps, 802.11a采用5GHz頻段，最高數(shù)據(jù)傳輸率能夠達到54Mbps，在 市場上銷售的產(chǎn)品主要有802.11b, 802.11b/g， 802.11a， 802.1 la/b/g產(chǎn)品，其 中802.11a/b/g產(chǎn)品是雙頻產(chǎn)品。
下一代WiFi產(chǎn)品802.11n標準正在制定當中，目前已有多家公司推出自己 的產(chǎn)品，最高數(shù)據(jù)傳輸率可達到400Mbps。
OFDM
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)正交頻分復用，是 MCM (Multi-Carrier Modulation,多載波調(diào)制)的一種，廣泛應(yīng)用與各種有線和 無線通信系統(tǒng)中，比如WiFi， DVB-T/DMB-T， 4G (第四代移動通信)等。 OFDM有頻譜利用率高，抗衰落能力強，抗碼間干擾能力強，適合高速數(shù)據(jù)傳 輸?shù)燃夹g(shù)特點。
2. WiFi技術(shù)應(yīng)用于有線電視網(wǎng)絡(luò)
有線電視網(wǎng)絡(luò)也叫CATV，普遍采用HFC (Hybrid fiber coax)混合光纖同 軸電纜網(wǎng)的組網(wǎng)方式。
在HFC結(jié)構(gòu)中，單根光纖用于把有線電視網(wǎng)的頭端連到200-1500戶家庭 的居民小區(qū)，這些光纖由頭端的模擬激光發(fā)射機驅(qū)動，并連到光纖接收器上(一 般為"結(jié)點")，通常由電話桿或用戶區(qū)基座。這些光纖接收器的輸出驅(qū)動一個 標準的用戶同軸網(wǎng)。
HFC體系結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的由電纜組成的網(wǎng)相比較，主要好處在于它消除了一 系列的寬帶RF放大器，需要用來補償同軸干線的頭端到用戶群的信號衰減， 這些放大器逐步衰減系統(tǒng)的性能，并且要求很多維護。在典型HFC體系結(jié)構(gòu) 中，支持標準的有線電視網(wǎng)廣播節(jié)目選擇，每個從頭端出去的光纖載有相同的 信號或頻道。通過使用無源光纖分離器，以驅(qū)動多路接收結(jié)點，它位于頭端激 光發(fā)射器的輸出處。HFC有線電視網(wǎng)系統(tǒng)可利用單個輸出光纖以重用交互服務(wù) 的帶寬。
傳統(tǒng)的CATV系統(tǒng)是單向廣播網(wǎng)，若用現(xiàn)有技術(shù)進行雙向改造，會遇到以 下問題上游信號的傳輸，在傳統(tǒng)的5-30MHZ的帶寬內(nèi)有一個重大的問題， 即無關(guān)信號的干擾。這個頻段載有國際短波廣播和許多別的RF無線服務(wù)，光 纖同軸網(wǎng)可覆蓋很多平方公里，帶有大量的松脫或是安裝的不好的連接器，未 .中止的端口，還有電視屏蔽的破裂處。比方一個大天線，把這些散失的信號撿 起傳回頭端，附帶這來自機頂盒的信號。大量散在空中的RF千擾，使5-30MHZ 的上行波段部分不可用于機頂盒的信號和交互式服務(wù)的通訊。這種干擾隨這一 天中時間的變化而變化，而且隨光纖同軸電纜網(wǎng)中結(jié)點的不同而不同。因此， 上行信號的傳送策略必須是信號足夠強，能夠解決這些困難或是改變環(huán)境。 需要投入大量人力物力來改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)。同時，現(xiàn)有的有線電視雙向通信設(shè)備 也比較高昂。 '
隨著數(shù)字電視的普及，有線電視必須進行雙向改造，以適應(yīng)未來的業(yè)務(wù)和 服務(wù)競爭。將WiFi技術(shù)用于現(xiàn)有CATV網(wǎng)絡(luò)中，具有不需要對現(xiàn)有HFC網(wǎng)絡(luò) 進行改造，設(shè)備價格低廉，維護方便和高帶寬，易升級的特點。同時利用CATV 網(wǎng)絡(luò)廣播業(yè)務(wù)高效穩(wěn)定的特點，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，投入較少的成本，開展雙
向數(shù)字電視的各種業(yè)務(wù)，為有線電視運營商提供未來io年內(nèi)高速發(fā)展的技術(shù)保障。
通過上述技術(shù)原理的介紹與分析，本實用新型所述的基于WiFi技術(shù)的 CATV綜合接入系統(tǒng)包括頭端(HeadEnd，簡稱HE)和用戶終端(CPE)兩種 設(shè)備，兩種設(shè)備通過有線電視同軸電纜連接。HE與無源光通信系統(tǒng)(EPON ONU)連接，CPE與機頂盒、PC機或家庭交換機相連。
上述系統(tǒng)中的頭端其結(jié)構(gòu)包括以太網(wǎng)接口 (IOOM)、同軸電纜接d、以太 網(wǎng)PHY芯片、處理器(AR2316處理芯片)、Flash閃存芯片、SDRAM內(nèi)存和 變頻電路。其中，處理器分別與以太網(wǎng)PHY芯片通過Mil (媒體無關(guān)接口) 接口連接，并通過100M以太網(wǎng)接口與網(wǎng)線連接；與Flash閃存芯片通過存儲 總線連接；與SDRAM內(nèi)存通過內(nèi)存總線連接；與變頻電路和射頻接口通過射 頻接口連接，并通過同軸電纜接口與同軸電纜線相連接。
上述系統(tǒng)中的用戶終端其結(jié)構(gòu)包括以太網(wǎng)接口 (IOOM)、同軸電纜接口、 以太網(wǎng)交換機、處理器(AR2316處理芯片)、Flash閃存芯片、SDRAM內(nèi)存 和變頻電路。其中，處理器分別與以太網(wǎng)交換芯片通過MII (媒體無關(guān)接口) 接口連接，并通過100M以太網(wǎng)接口與網(wǎng)線連接；與Flash閃存芯片通過存儲 總線連接；與SDRAM內(nèi)存通過內(nèi)存總線連接；與變頻電路和射頻接口通過射 頻接口連接，并通過同軸電纜接口與同軸電纜線相連接。
另外，在本實用新型系統(tǒng)所包含的頭端設(shè)備和終端設(shè)備中
1、 頭端和終端采用TDMA (時分多址)的方式實現(xiàn)比例為1: 16或1: 32，也可通過軟件進行客戶定制。
2、 頭端設(shè)備與接入網(wǎng)系統(tǒng)相連，終端設(shè)備與數(shù)字電視機頂盒或數(shù)字電視 機相連，中間采用有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)連接。
3、 在系統(tǒng)設(shè)計方面
(1) 利用變頻技術(shù)，通過軟件控制鎖相環(huán)的方式，設(shè)置工作頻率，實現(xiàn) 2.4GHz信號到卯0MHz的變頻，并設(shè)計出一套生產(chǎn)軟件，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
(2) 在射頻電路設(shè)計上通過合理的射頻電路設(shè)計，使系統(tǒng)的工作性能得 到保障。
(3)對WiFi協(xié)議的進行改良，使WiFi從無線應(yīng)用到有線應(yīng)用，對其中 部分協(xié)議進行優(yōu)化。
4、在頭端設(shè)備和用戶端的設(shè)計方面
(1) 都采用Atheros公司AR2316作為核心芯片。
(2) 通過以太網(wǎng)的方式與外部設(shè)備互聯(lián)。
(3) 操作系統(tǒng)采用嵌入式Linux2.6.15內(nèi)核。 本實用新型系統(tǒng)的有益效果如下-
1、 1、在國內(nèi)外首次采用變頻的方式將WiFi技術(shù)應(yīng)用于有線電視網(wǎng)絡(luò)接 入，可以完全取代現(xiàn)有的有線電纜接入設(shè)備，在不需要任何改造的情況下可以 直接在現(xiàn)有有線電視網(wǎng)絡(luò)中使用，降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本 有線電視雙向網(wǎng)絡(luò)改造所需要投入的人力物力是整個數(shù)字電視雙向改造中最 大的投資，也是目前所有有線電視運營商所遇到的最大的問題，本方案不需要 對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行改造，采用數(shù)字變頻的方式將WiFi技術(shù)應(yīng)用于有線電視網(wǎng)絡(luò)， 提供高帶寬、高可靠性的雙向解決方案，降低了初期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，減少了投 資風險。
2、 采用本項目產(chǎn)品，不僅實現(xiàn)了有線電視網(wǎng)絡(luò)中的高速寬帶接入(16或 32戶共享108Mbps帶寬)，同時能夠大幅降低運營商的維護成本
實現(xiàn)了在現(xiàn)有有線電視網(wǎng)絡(luò)中的高速寬帶接入的同時，由于基于通用的無 線局域網(wǎng)接入技術(shù)(WiFi技術(shù))，系統(tǒng)簡單，易升級，易維護，大幅降低了運 營商的運作成本，使運營商能夠更關(guān)注于可持續(xù)業(yè)務(wù)的開展和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的提 供。
3、 采用本項目產(chǎn)品在家庭同軸電纜上實現(xiàn)了多媒體互聯(lián)-隨著數(shù)字電視的普及和家庭PC以及其他數(shù)字多媒體設(shè)備的普及，數(shù)字家
庭將不再只是一個概念。本項目產(chǎn)品及系統(tǒng)解決方案在PC、數(shù)字電視和媒體 網(wǎng)關(guān)之間搭起了數(shù)字化的橋梁，可以保障高清晰數(shù)字媒體內(nèi)容的無縫連接，使 用戶通過該接入平臺可以享受數(shù)字多媒體的樂趣。
4、 在現(xiàn)有有線電視系統(tǒng)中通過WiFi技術(shù)實現(xiàn)了不改造現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的綜合接 入解決方案，能夠有效的降低運營成本，實現(xiàn)三網(wǎng)合一。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。 圖1為本實用新型系統(tǒng)中頭端網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型系統(tǒng)中用戶終端網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為HE軟件的結(jié)構(gòu)框圖。
圖4為本實用新型系統(tǒng)實施例中介紹的EPON+WoC機頂盒+寬帶接入方式的 系統(tǒng)示意圖。
圖5為本實用新型系統(tǒng)實施例中介紹的EP0N+WoC寬帶接入方式的系統(tǒng)示 意圖。
圖6為本實用新型系統(tǒng)實施例中介紹的EP0N+WoC機頂盒點播方式的系統(tǒng) 示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白 了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
根據(jù)上述實用新型內(nèi)容，下面詳細描述具體技術(shù)方案
參見圖1和圖2，本系統(tǒng)中的HE采用了 Atheros的AR2316芯片，為WiFi 單芯片解決方案。最高能夠達到108Mbps的物理速率和60Mbps的數(shù)據(jù)吞吐量。 變頻電路將2. 4GHz的信號轉(zhuǎn)化到900MHz左右。AR2316內(nèi)置220MIPS的MIPS24K 處理器，有Local Bus接口， Mil以太網(wǎng)接口等通信接口。用來處理以太網(wǎng)通 信，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)客戶端，采用嵌入式Limix操作系統(tǒng)，版本為2.6.15。具體 的服軟件的結(jié)構(gòu)框圖參見圖3，硬件驅(qū)動直接各個硬件設(shè)備，并將這些硬件設(shè) 備抽象成可以為上層操作系統(tǒng)和驅(qū)動使用的軟件接口，在硬件驅(qū)動之上分別是 操作系統(tǒng)和IP協(xié)議棧，操作系統(tǒng)負責調(diào)配系統(tǒng)資源和維護系統(tǒng)運行，在操作 系統(tǒng)之上是WiFi的協(xié)議棧，負責WiFi協(xié)議在操作系統(tǒng)上的正常運行，數(shù)據(jù)封 包，解包以及資源調(diào)配。IP協(xié)議棧負責IP通信方面的處理，之上是UPD協(xié)議 棧和TCP協(xié)議棧，負責UDP包和TCP包的處理，在WiFi、 IP和TCP協(xié)議棧之 上是WiFi后臺程序和中間件，WiFi后臺程序用來監(jiān)控WiFi系統(tǒng)的運行，中間 件負責將系統(tǒng)信息對應(yīng)成比較統(tǒng)一的軟件接口，供上層應(yīng)用軟件調(diào)用。在中間
件之上，是網(wǎng)管軟件的SNMP客戶端和Web控制客戶端，完成網(wǎng)絡(luò)管理和在線 管理、升級等方面的工作。
另夕卜，HE與CPE通過有線電視運營商的同軸電纜系統(tǒng)實現(xiàn)點(HE)對多 點(CPE)數(shù)據(jù)通信，HE作為系統(tǒng)頭端，部署在樓道或設(shè)備箱中，與各CPE之 間實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信，并協(xié)調(diào)各CPE數(shù)據(jù)通信、帶寬管理。整個系統(tǒng)采用降頻 的WiFi信號，數(shù)據(jù)包與WiFi標準兼容。CPE作為用戶終端設(shè)備，可安裝在用 戶家中任何一個有線電視接口上，作為整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信終端與HE進行高 速數(shù)據(jù)通信并接受HE的管理。
在實際系統(tǒng)接入中，除了EPON+WoC機頂盒+寬帶接入(參見圖4)方式以 外，還有EP0N+WoC寬帶接入(參見圖5)和EP0N+WoC機頂盒點播(參見圖6) 方式。
圖4是EP0N+WoC機頂盒點播+寬帶接入的應(yīng)用實例，在光節(jié)點處系統(tǒng)頭端 HE與GEP0N系統(tǒng)的0NU相連，同軸電纜輸出的雙向數(shù)據(jù)信號通過雙工器與光站 輸出的廣播信號混合，在同軸電纜系統(tǒng)中傳輸，在用戶終端處，CPE連接到同 軸電纜系統(tǒng)中，與系統(tǒng)頭端HE進行數(shù)據(jù)通信，并將數(shù)據(jù)以以太網(wǎng)的形式連接 到交換機，通過交換機分別與機頂盒(STB)和PC連接，同時實現(xiàn)機頂盒雙向 視頻點播和PC寬帶接入上網(wǎng)的功能。適用于既需要進行視頻點播，又需要寬 帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)的客戶。
圖5是EPON+WoC寬帶接入的應(yīng)用實例，在光節(jié)點處系統(tǒng)頭端服與GEP0N 系統(tǒng)的0NU相連，同軸電纜輸出的雙向數(shù)據(jù)信號通過雙工器與光站輸出的廣播 信號混合，在同軸電纜系統(tǒng)中傳輸，在用戶終端處，CPE連接到同軸電纜系統(tǒng) 中，與系統(tǒng)頭端HE進行數(shù)據(jù)通信，并將數(shù)據(jù)以以太網(wǎng)的PC連接，實現(xiàn)PC寬 帶接入上網(wǎng)的需求。適用于需要寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù)的客戶。
圖6是EP0N+WoC機頂盒點播的應(yīng)用實例，在光節(jié)點處系統(tǒng)頭端HE與GEPON 系統(tǒng)的0NU相連，同軸電纜輸出的雙向數(shù)據(jù)信號通過雙工器與光站輸出的廣播 信號混合，在同軸電纜系統(tǒng)中傳輸，在用戶終端處，CPE連接到同軸電纜系統(tǒng) 中，與系統(tǒng)頭端.HE進行數(shù)據(jù)通信，并將數(shù)據(jù)以以太網(wǎng)的形式連接到機頂盒 (STB)，實現(xiàn)機頂盒雙向視頻點播以及其他雙向增值業(yè)務(wù)的功能。適用于既需 要進行視頻點播的用戶需求。
以下為本系統(tǒng)實施過程中具體的技術(shù)參數(shù)設(shè)置:
帶寬16/32戶共享108Mbps帶寬
系統(tǒng)平臺32位嵌入式系統(tǒng)，嵌入式Linux, 2.6. 15內(nèi)核
調(diào)制技術(shù)OFDM
協(xié)議DHCP， RTP/RTSP
配置和網(wǎng)管HTTPl.O， TFTP, SNMPl.O
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu) 點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實 施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神 和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入 要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書 及其等效物界定。
權(quán)利要求1、基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括頭端和用戶終端兩種設(shè)備，兩種設(shè)備通過有線電視同軸電纜連接；HE與無源光通信系統(tǒng)連接，CPE與機頂盒、PC機或家庭交換機相連；其特征在于，所述系統(tǒng)中的頭端其結(jié)構(gòu)包括以太網(wǎng)接口、同軸電纜接口、以太網(wǎng)PHY芯片、處理器、Flash閃存芯片、SDRAM內(nèi)存和變頻電路；處理器分別與以太網(wǎng)PHY芯片通過MII接口連接，并通過100M以太網(wǎng)接口與網(wǎng)線連接；與Flash閃存芯片通過存儲總線連接；與SDRAM內(nèi)存通過內(nèi)存總線連接；與變頻電路和射頻接口通過射頻接口連接，并通過同軸電纜接口與同軸電纜線相連接；所述系統(tǒng)中的用戶終端其結(jié)構(gòu)包括以太網(wǎng)接口、同軸電纜接口、以太網(wǎng)交換機、處理器、Flash閃存芯片、SDRAM內(nèi)存和變頻電路；處理器分別與以太網(wǎng)交換芯片通過MII接口連接，并通過100M以太網(wǎng)接口與網(wǎng)線連接；與Flash閃存芯片通過存儲總線連接；與SDRAM內(nèi)存通過內(nèi)存總線連接；與變頻電路和射頻接口通過射頻接口連接，并通過同軸電纜接口與同軸電纜線相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)頭端和終端采用TDMA的方式實現(xiàn)比例為1: 16或1: 32，也可通過 軟件進行客戶定制；頭端設(shè)備與接入網(wǎng)系統(tǒng)相連，終端設(shè)備與數(shù)字電視機頂盒 或數(shù)字電視機相連，中間采用有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)通過軟件控制鎖相環(huán)的方式，設(shè)置工作頻率，實現(xiàn)2.4GHz信號到 900MHz的變頻。
4、根據(jù)權(quán)利要求1的基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)在頭端設(shè)備和用戶端設(shè)備都采用Atheros公司AR2316作為核心芯片； 通過以太網(wǎng)的方式與外部設(shè)備互聯(lián)；操作系統(tǒng)采用嵌入式Linux 2.6.15內(nèi)核。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1的基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)中HE與CPE通過有線電視運營商的同軸電纜系統(tǒng)實現(xiàn)點對多點數(shù)據(jù) 通信，HE作為系統(tǒng)頭端，部署在樓道或設(shè)備箱中，與各CPE之間實現(xiàn)高速數(shù)據(jù) 通信，-并協(xié)調(diào)各CPE數(shù)據(jù)通信、帶寬管理；整個系統(tǒng)采用降頻的WiFi信號， 數(shù)據(jù)包與WiFi標準兼容；CPE作為用戶終端設(shè)備，可安裝在用戶家中任何一個 有線電視接口上，作為整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信終端與HE進行高速數(shù)據(jù)通信并接 受服的管理。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1的基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)可以采用EPON+WoC機頂盒點播+寬帶接入的方式，在光節(jié)點處系統(tǒng)頭 端HE與GEPON系統(tǒng)的ONU相連，同軸電纜輸出的雙向數(shù)據(jù)信號通過雙工器與 光站輸出的廣播信號混合，在同軸電纜系統(tǒng)中傳輸，在用戶終端處，CPE連接 到同軸電纜系統(tǒng)中，與系統(tǒng)頭端HE進行數(shù)據(jù)通信，并將數(shù)據(jù)以以太網(wǎng)的形式 連接到交換機，通過交換機分別與機頂盒和PC連接，同時實現(xiàn)機頂盒雙向視 頻點播和PC寬帶接入上網(wǎng)的功能。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l的基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)可以采用EPON+WoC寬帶接入的方式，在光節(jié)點處系統(tǒng)頭端HE與GEP0N 系統(tǒng)的0NU相連，同軸電纜輸出的雙向數(shù)據(jù)信號通過雙工器與光站輸出的廣播 信號混合，在同軸電纜系統(tǒng)中傳輸，在用戶終端處，CPE連接到同軸電纜系統(tǒng) 中，與系統(tǒng)頭端HE進行數(shù)據(jù)通信，并將數(shù)據(jù)以以太網(wǎng)的PC連接，實現(xiàn)PC寬 帶接入上網(wǎng)的需求。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1的基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)可以采用EP0N+WoC機頂盒點播的方式，在光節(jié)點處系統(tǒng)頭端HE與 GEP0N系統(tǒng)的ONU相連，同軸電纜輸出的雙向數(shù)據(jù)信號通過雙工器與光站輸出 的廣播信號混合，在同軸電纜系統(tǒng)中傳輸，在用戶終端處，CPE連接到同軸電 纜系統(tǒng)中，與系統(tǒng)頭端HE進行數(shù)據(jù)通信，并將數(shù)據(jù)以以太網(wǎng)的形式連接到機 頂盒，實現(xiàn)機頂盒雙向視頻點播以及其他雙向增值業(yè)務(wù)的功能。
專利摘要本實用新型公開了一種基于WiFi技術(shù)的CATV綜合接入系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括頭端和用戶終端兩種設(shè)備，兩種設(shè)備通過有線電視同軸電纜連接；HE與無源光通信系統(tǒng)連接，CPE與機頂盒、PC機或家庭交換機相連。該系統(tǒng)中HE與CPE通過有線電視運營商的同軸電纜系統(tǒng)實現(xiàn)點(NC)對多點(CPE)數(shù)據(jù)通信，HE作為系統(tǒng)頭端，部署在樓道或設(shè)備箱中，與各CPE之間實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信，并協(xié)調(diào)各CPE數(shù)據(jù)通信、帶寬管理；整個系統(tǒng)采用降頻的WiFi信號，數(shù)據(jù)包與WiFi標準兼容；CPE作為用戶終端設(shè)備，可安裝在用戶家中任何一個有線電視接口上，作為整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信終端與HE進行高速數(shù)據(jù)通信并接受HE的管理。
文檔編號H04Q11/00GK201210687SQ20082005775
公開日2009年3月18日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者舟 陳 申請人:上海潤欣科技有限公司