專利名稱：基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到數(shù)字交換領(lǐng)域和信號(hào)傳輸領(lǐng)域，尤其是一種基于有線電 視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)，即在交換領(lǐng)域系統(tǒng)采用了目前比較成熟的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)，在傳輸領(lǐng)域突破了傳統(tǒng)的以太網(wǎng)采用5類非屏蔽雙絞線或光纖傳 輸媒質(zhì)的思維方式，提出用有線電視線(同軸電纜)媒質(zhì)在不影響現(xiàn)有有線電 視業(yè)務(wù)開展的同時(shí)，進(jìn)行以太網(wǎng)(寬帶)數(shù)據(jù)的傳輸。本實(shí)用新型適用于廣電網(wǎng)絡(luò)雙向改造中最后一百米集中分配接入部分，實(shí) 現(xiàn)用戶寬帶業(yè)務(wù)的開通或視頻點(diǎn)播(VOD)電視互動(dòng)業(yè)務(wù)，同時(shí)也非常適合于 各大酒店對(duì)客房的簡單工程改造，實(shí)現(xiàn)客房寬帶業(yè)務(wù)的開通，對(duì)于機(jī)關(guān)、學(xué)校、 鐵路、公安等專網(wǎng)改造也非常合適，工程安裝簡單，即插即用，靈活方便，網(wǎng) 絡(luò)管理實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
技術(shù)背景有源技術(shù)，如CMTS (Cable Modem Termination System)技術(shù)在北美使用 多年了，它是遵循DOCSIS協(xié)議，通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行QPSK/QAM調(diào)制，在HFC (Hybrid Fiber-Coax)網(wǎng)絡(luò)的低頻端進(jìn)行雙向傳輸，用戶端的Cable Modem的 基本功能就是將上行數(shù)字信號(hào)調(diào)制成RF信號(hào)，將下行的RF信號(hào)解調(diào)為數(shù)字信 號(hào)，從MPEG-TS數(shù)據(jù)幀中提取數(shù)據(jù)，來形成以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)，通過10Base-T以 太網(wǎng)接口輸出，從而實(shí)現(xiàn)同軸傳輸媒質(zhì)的寬帶業(yè)務(wù)的交互；但傳統(tǒng)的DOCSIS 技術(shù)帶寬有限，最大僅能提供40M的共享下行帶寬，肯定不能滿足越來越多的 多媒體應(yīng)用需求，同時(shí)對(duì)于我國來講，這種技術(shù)需要雙向改造，工程投資較大， 成本高，其使用在點(diǎn)到多點(diǎn)的星/樹形同軸電纜網(wǎng)絡(luò)中，存在上行頻段擁塞和上 行噪聲干擾嚴(yán)重(漏斗效應(yīng))的問題。因此這種技術(shù)在國內(nèi)推行的并不順利， 目前在各家技術(shù)百花齊放，百家爭鳴的夾擊下，已經(jīng)基本上不被看好。但 DOCSIS3.0的推出，采用了頻帶信道綁定技術(shù)， 一般情況可以4個(gè)信道綁定在 一起，可以下行帶寬達(dá)到160M，上行帶寬最高可達(dá)120M，克服了CMTS帶寬 的不足，但到目前為止，還沒有DOCSIS3.0的產(chǎn)品推出，只有準(zhǔn)DOCSIS3.0 產(chǎn)品的推出，基本實(shí)現(xiàn)了 DOCSIS3.0的功能，但成本較高。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太 網(wǎng)交換系統(tǒng)，旨在利用最低廉的接入成本，最簡易的工程改造，最穩(wěn)定的交換 傳輸系統(tǒng)，最方便的業(yè)務(wù)管理，解決用戶最后100M以太網(wǎng)寬帶IP數(shù)據(jù)，利用 現(xiàn)有廣泛覆蓋的同軸有線電視網(wǎng)絡(luò)共纜傳輸，最終實(shí)現(xiàn)用戶寬帶和雙向互動(dòng)電 視業(yè)務(wù)的接入。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是 一種基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交 換系統(tǒng)，包括局端設(shè)備和終端設(shè)備，其特征在于所述局端設(shè)備由局端電源、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口、鏈路狀態(tài)指示部分、以太網(wǎng)交換控制部分、物理層接口電路、網(wǎng)絡(luò) 變壓器、低通濾波器、高通濾波器、同軸電纜端子、有線電視信號(hào)分配器、本地系統(tǒng)配置部分及本地控制口組成；其中， 一路寬帶網(wǎng)絡(luò)信號(hào)從RJ45網(wǎng)絡(luò)接口接入，網(wǎng)絡(luò)接口的輸出端接物理層接口電路，該物理層接口電路同時(shí)與以太網(wǎng) 交換控制部分及網(wǎng)絡(luò)變壓器相連接，所述網(wǎng)絡(luò)變壓器的輸出端經(jīng)低通濾波器到同軸電纜端子；另一路有線電視信號(hào)從有線電視信號(hào)分配器輸入，經(jīng)高通濾波 器到同軸電纜端子；所述以太網(wǎng)交換控制部分輸出通訊信號(hào)到鏈路狀態(tài)指示部 分和本地系統(tǒng)配置部分，該本地系統(tǒng)配置部分連接本地控制口；局端電源為局 端設(shè)備的各模塊提供穩(wěn)定的直流電源；從局端設(shè)備之同軸電纜端子輸出的混合 信號(hào)通過有線電視同軸電纜輸入到終端設(shè)備。所述終端設(shè)備為無源戶端，來自同軸電纜端子的混合信號(hào)其低頻部分經(jīng)低 通濾波器、網(wǎng)絡(luò)變壓器、RJ45插座接至用戶PC電腦終端；高頻部分經(jīng)高通濾 波器和電視信號(hào)輸出口接至用戶TV電視終端。所述終端設(shè)備為有源戶端，來自同軸電纜端子中混合信號(hào)的低頻部分經(jīng)低 通濾波器輸入到物理層交換主芯片，主芯片的輸出信號(hào)再經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變壓器和低通 濾波器接至有源戶端的混合信號(hào)輸出口 ，所述物理層交換主芯片還同時(shí)連接戶 端電源、引腳配置、鏈路狀態(tài)指示部分和RJ45網(wǎng)絡(luò)接口；來自同軸電纜端子中 混合信號(hào)的高頻部分依次經(jīng)高通濾波器、有線電視信號(hào)二分配器、高通濾波器 輸至有源戶端的混合信號(hào)輸出口。所述以太網(wǎng)交換控制部分主要為一主控芯片U19，與主控芯片相接的物理層接口電路有二塊物理層接口芯片U7和U8，其中，主控芯片U,9上的數(shù)據(jù)交換接口腳106~111、腳116-126與117的腳109、 106、 101、 98、 95、 92、 87、 84、82、 80、 77、 74、 71、 66、 63、 58、 55相連接，主控芯片1119上的數(shù)據(jù)交換接 口腳2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 11、 12、 13、 20、 21、 22、 23、 24、 27與U8 的腳109、 106、 101、 98、 95、 92、 87、 84、 82、 80、 77、 74、 71、 66、 63、 58、 55相連接，主控芯片1119通過腳127將參考時(shí)鐘輸出到117的腳52，同時(shí) 主控芯片Uw通過腳28將參考時(shí)鐘輸出到U8的腳52，主控芯片1119之單片機(jī) 配置端口的引腳102和腳101與本地系統(tǒng)配置部分的腳16及腳17相連，主控 芯片1119之腳99與鏈路狀態(tài)指示部分的對(duì)應(yīng)腳1相連接，主控芯片1119之腳100 分別與鏈路狀態(tài)指示部分的對(duì)應(yīng)腳即119和1112的腳8相連接，主控芯片1)19的 腳104和腳105分別與物理層接口芯片U7的對(duì)應(yīng)腳112和腳111相連接，用于 控制信號(hào)通訊。所述網(wǎng)絡(luò)變壓器有一組，其中一部分與物理層接口電路中芯片U7相連接， 另一部分與物理層接口電路中的芯片Us相連接，具體為芯片U7的腳1 4、腳 6~9、腳11~14、腳16~19、腳20~23、腳25~28分別與網(wǎng)絡(luò)變壓器中的T3、 T2、 T!、 T4、 T5、 T6相連接，U7的腳30 33與RJ45網(wǎng)絡(luò)接口的腳6a、腳3a、腳2a、 腳U相連接，RJ45網(wǎng)絡(luò)接口的腳6 (TXON8)、腳3 (TXOP8)、腳2 (RXIN8)、 腳1 (RXIP8)與物理層接口電路中芯片U8的腳1 4相連接，芯片U8的腳6~9、 腳11 M、腳16 19、腳20 23、腳25 28、腳30~33與網(wǎng)絡(luò)變壓器T7、 T8、 T9、 T12、 T 、 Tn)相連接；與芯片U7及芯片U8相連的各網(wǎng)絡(luò)變壓器的輸出腳9和 腳10并聯(lián)后連接到低通濾波器。所述網(wǎng)絡(luò)變壓器用于使網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳輸從四線變換到二線、阻抗匹配及回 波抵消，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)變壓器均由隔離變壓器TX^ TX2和傳輸線變壓器TX3組成， 四線輸入表現(xiàn)為TX,的腳1、腳2及TX2的腳6、腳5輸入端，且該二對(duì)腳通過 數(shù)據(jù)線與物理層接口電路中芯片U7和Us相連接，二線輸出為TX3的腳9、腳 10及公共接地輸出腳8、腳ll。所述網(wǎng)絡(luò)變壓器用于使網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳輸從四線變換到二線、阻抗匹配及回 波抵消，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)變壓器均由隔離變壓器TX,、 TX2和傳輸線變壓器TX3組成， 四線輸入表現(xiàn)為TX,的腳1、腳2及TX2的腳6、腳5輸入端，且該二對(duì)腳通過數(shù)據(jù)線與物理層接口電路中芯片U7和U8相連接，二線輸出為TX3的腳9、腳10及公共接地輸出腳8、腳ll。所述有源戶端包括一物理層交換主芯片1;1()()其數(shù)據(jù)交換接口腳2、 3、 5、 6，腳9、 10、 12、 13分別接RJ45網(wǎng)絡(luò)接口中雙RJ45接口的腳17、 16、 15、 14 以及腳4、 3、 2、 1;主芯片Uh)o的腳16、 17、 19、 20，腳23、 24、 26、 27， 腳30、 31、 33、 34分別接網(wǎng)絡(luò)變壓器N^ N2、 Ninl，網(wǎng)絡(luò)變壓器N" N2的輸 出腳9和腳10并聯(lián)后接至低通濾波器的輸入腳1，網(wǎng)絡(luò)變壓器Ninl之腳9及 腳10的并聯(lián)腳為信號(hào)輸入腳；主芯片Uu)。的腳103、 104、 108、 109、 113、 114、 98、 97、 93、 92接鏈路狀態(tài)指示部分。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號(hào)IPDATA和有線 電視信號(hào)TVRF射頻信號(hào)釆用頻分復(fù)用的技術(shù)，使兩個(gè)信號(hào)在同一根同軸電纜 是傳輸，根據(jù)我國有線電視網(wǎng)絡(luò)頻率分割的標(biāo)準(zhǔn)，將以太網(wǎng)信號(hào)在50M以下的 頻段傳輸，Radio和RF TV信號(hào)在87M以上的頻帶傳輸，實(shí)現(xiàn)了雙信號(hào)共纜傳 輸而且互不干擾，充分地利用了我國大范圍覆蓋的廣電HFC光纖同軸混合網(wǎng)絡(luò)， 實(shí)現(xiàn)了時(shí)下廣泛應(yīng)用的寬帶數(shù)據(jù)傳輸，將IP DATA和RF TV混合信號(hào)送到千家 萬戶。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性大大提高，且系統(tǒng)成 本低廉，工程安裝簡單易行，提供集中式的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)管理，極大的提高了運(yùn)營 商的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)能力。

圖1是本實(shí)用新型局端設(shè)備的電路框圖。圖2是本實(shí)用新型終端設(shè)備之無源戶端的電路框圖。圖3是本實(shí)用新型終端設(shè)備之有源戶端的電路框圖。圖4是局端設(shè)備中以太網(wǎng)交換控制部分主控芯片的電原理圖。圖5是局端設(shè)備中物理層接口電路芯片U7及部分網(wǎng)絡(luò)變壓器的電原理圖。圖6是局端設(shè)備中物理層接口電路芯片U8及部分網(wǎng)絡(luò)變壓器的電原理圖。圖7是局端設(shè)備中電源部分的電原理圖。圖8是局端設(shè)備中本地系統(tǒng)配置部分的電原理圖。圖9是局端設(shè)備中鏈路狀態(tài)指示部分的電原理圖。圖IO是有源戶端的電原理圖。圖11是有源戶端中物理層交換主芯片的電原理圖。圖12是有源戶端中網(wǎng)絡(luò)變壓器及LED鏈路狀態(tài)指示燈的電原理圖。圖13是有源戶端中電源部分的電原理圖。圖14是本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)變壓器的結(jié)構(gòu)圖。圖15是本實(shí)用新型高通濾波器的原理圖。 圖16是本實(shí)用新型低通濾波器的原理圖。 圖17是本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所述的交換系統(tǒng)包括局端設(shè)備和終端設(shè)備，局端設(shè)備指的是安 裝在樓道頭端的設(shè)備，終端設(shè)備指的是安裝在每家每戶的設(shè)備，該終端設(shè)備又 分為無源戶端和有源戶端。實(shí)施例l，本例是局端設(shè)備與無源戶端的組合如圖1所示，本例所述的局端設(shè)備由局端電源3、 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口 4、鏈路 狀態(tài)指示部分5、以太網(wǎng)交換控制部分6、物理層接口電路7、網(wǎng)絡(luò)變壓器8、 低通濾波器9、高通濾波器IO、同軸電纜端子ll、有線電視信號(hào)分配器12、本 地系統(tǒng)配置部分13及本地控制口 14組成。其中， 一路寬帶網(wǎng)絡(luò)信號(hào)(IPDATA) 1從RJ45網(wǎng)絡(luò)接口4接入，網(wǎng)絡(luò)接口的輸出端接物理層接口電路7，該物理層 接口電路7同時(shí)與以太網(wǎng)交換控制部分6及網(wǎng)絡(luò)變壓器8相連接，所述網(wǎng)絡(luò)變 壓器8的輸出端經(jīng)低通濾波器9到同軸電纜端子11;另一路有線電視信號(hào)(RF TV) 2從有線電視信號(hào)分配器12輸入，經(jīng)高通濾波器10到同軸電纜端子11。 所述以太網(wǎng)交換控制部分6輸出通訊信號(hào)到鏈路狀態(tài)指示部分5和本地系統(tǒng)配 置部分13，該本地系統(tǒng)配置部分13接本地控制口 14。局端電源3為局端設(shè)備 的各模塊提供穩(wěn)定的直流電源。從局端設(shè)備之同軸電纜端子11輸出的混合信號(hào) (TV+DATA)通過有線電視同軸電纜輸入到終端設(shè)備(無源戶端)。如圖4所示，所述的以太網(wǎng)交換控制部分6主要為一主控芯片U19 (型號(hào) RTL8316B/BP),與主控芯片相接的物理層接口電路7有二塊物理層接口芯片 U7 (型號(hào)RTL820犯-1)和U8 (型號(hào)RTL8208B-2)。其中，主控芯片U^上的 數(shù)據(jù)交換接口腳106-111、腳116 126與U7的腳109、 106、 101、 98、 95、 92、 87、 84、 82、 80、 77、 74、 71、 66、 63、 58、 55相連接;主控芯片1119上的數(shù) 據(jù)交換接口腳2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 11、 12、 13、 20、 21、 22、 23、 24、 27與Us的腳109、 106、 101、 98、 95、 92、 87、 84、 82、 80、 77、 74、 71、 66、 63、 58、 55相連接。主控芯片1)19通過腳127將參考時(shí)鐘輸出到117的腳52， 同時(shí)主控芯片Uw通過腳28將參考時(shí)鐘輸出到Us的腳52。主控芯片Uw之單 片機(jī)配置端口的引腳102 (SDA)和腳101 (SCK)與本地系統(tǒng)配置部分13的腳16及腳17相連。主控芯片1719之腳99 (SLED DATA)與鏈路狀態(tài)指示部分 5的對(duì)應(yīng)腳1相連接，主控芯片U,9之腳100 (SLED CLK)分別與鏈路狀態(tài)指 示部分5的對(duì)應(yīng)腳即119和U12的腳8相連接。主控芯片U19的腳104 (MDC) 和腳105 (MDIO)分別與物理層接口芯片U7的對(duì)應(yīng)腳112和腳111相連接， 用于控制信號(hào)通訊。如圖5、圖6所示，所述的網(wǎng)絡(luò)變壓器8有12個(gè)，其中6個(gè)與物理層接口 電路7中芯片U7相連接，另外6個(gè)與物理層接口電路7中的芯片Us相連接。 具體為芯片U7的腳1~4、腳6 9、腳11~14、腳16 19、腳20~23、腳25 28分 別與網(wǎng)絡(luò)變壓器8中的T3、 T2、 T" T4、 T5、 T6相連接，接每個(gè)網(wǎng)絡(luò)變壓器的 腳6、 5、 2、 1，腳4和腳3并聯(lián)后接電源VDDA。芯片U7的腳30~33與RJ45 網(wǎng)絡(luò)接口 4的腳6a、腳3a、腳2a、腳U相連接，RJ45網(wǎng)絡(luò)接口的腳6(TXON8)、 腳3 (TXOP8)、腳2 (RXIN8)、腳l (RXIP8)與物理層接口電路7中芯片U8 的腳1~4相連接。芯片U8的腳6~9、腳11~14、腳16 19、腳20 23、腳25~28、 腳30 33與網(wǎng)絡(luò)變壓器T7、 T8、 T9、 T12、 T 、 T化相連接，同樣是接每個(gè)網(wǎng)絡(luò) 變壓器的腳6、 5、 2、 1。與芯片U7及芯片U8相連的各網(wǎng)絡(luò)變壓器的輸出腳9 和腳10并聯(lián)后連接到低通濾波器9。如圖14所示，所述的網(wǎng)絡(luò)變壓器8用于使網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳輸從四線變換到二 線，并阻抗匹配及回波抵消，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)變壓器8均由二個(gè)隔離變壓器TX,、 TX2 和一個(gè)傳輸線變壓器TX3組成。四線輸入表現(xiàn)為TX,的腳1 、腳2及TX2的腳6、 腳5輸入端，該二對(duì)腳通過數(shù)據(jù)線與物理層接口電路7中芯片117和Us相連接， TX,的腳3及TX2的腳4為偏置電壓輸入端，二線輸出為TX3的腳9、腳10及 公共接地輸出腳8、腳ll。網(wǎng)絡(luò)變壓器8的工作原理是兩個(gè)信號(hào)分別輸入到 腳l、 2和腳6、 5兩對(duì)腳，信號(hào)經(jīng)過隔離變壓器TX,和TX2進(jìn)行隔離，輸出到 腳ll、 12和腳7、 8兩對(duì)腳，腳12和腳7中的兩對(duì)信號(hào)接入到傳輸線變壓器 TX3進(jìn)行信號(hào)合成，從腳IO、 9輸出，腳8和11為公共接地輸出。圖15所示的是本例使用的高通濾波器10,為無源LC高通濾波器，其通頻 帶設(shè)計(jì)在87M 1000MHz，分別串行連接在有線電視分配器的各個(gè)支路上。圖 16所示的是無源LC低通濾波器9，它在電路設(shè)計(jì)時(shí)保證低通部分的通頻帶在 0-50MHz，它們的帶外均有大于50dB的衰減。上述高、低通濾波器保證了寬 帶信號(hào)與電視信號(hào)之間的相互隔離，以及它們支路間的相互干擾，有效地保障了各輸出口的正常通信。圖7所示的是局端設(shè)備中的電源3，它提供3.3V的直流電源P33VDD。圖8所示的是局端設(shè)備中本地系統(tǒng)配置部分13及本地控制口 14，在本地 系統(tǒng)配置部分中主要包括電平轉(zhuǎn)換芯片l^、單片機(jī)U3及存儲(chǔ)芯片U4;本地控 制口為一接插件J5，其腳4和腳5分別接"的腳8和腳13， U,的輸出腳9和 腳11分別接U3的輸入腳2和腳3， U3的輸出腳16和腳17分別與U4的腳5和 腳6并聯(lián)后接至主控芯片U19的腳102和腳101 。圖9所示的是局端設(shè)備中鏈路狀態(tài)指示部分5，它主要包括狀態(tài)指示信號(hào) 串并轉(zhuǎn)換芯片U9和Ui2以及若干組發(fā)光二極管，其中，119的腳2~6，腳10~13， 及Uu的腳l，腳3~6，腳10 13接發(fā)光二極管的負(fù)極，U9的腳13與1112的腳1 相連接，119的腳1接主控芯片1119的腳99， U9的腳8及U12的腳8均接主控芯 片1119的腳100;各發(fā)光二極管的正極通過電阻與電源電壓P33VDD連接。本例的終端設(shè)備，即無源戶端如圖2所示，來自同軸電纜端子ll的混合信 號(hào)其低頻部分經(jīng)低通濾波器9、網(wǎng)絡(luò)變壓器8、 RJ45插座15接至用戶PC電腦 終端；高頻部分經(jīng)高通濾波器10和電視信號(hào)輸出口接至用戶TV電視終端。實(shí)施例2，本例是局端設(shè)備與有源戶端的組合由于局端設(shè)備的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的相同，本例不再重復(fù)敘述，而著重介紹 有源戶端的結(jié)構(gòu)。圖3所示的終端設(shè)備即是有源戶端，來自同軸電纜端子11中混合信號(hào)的低 頻部分經(jīng)低通濾波器9輸入到物理層交換主芯片16，主芯片的輸出信號(hào)再經(jīng)網(wǎng) 絡(luò)變壓器8和低通濾波器9接至有源戶端的混合信號(hào)輸出口 18。所述物理層交 換主芯片16還同時(shí)連接戶端電源19、引腳配置20、鏈路狀態(tài)指示部分21和 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口 4。來自同軸電纜端子11中混合信號(hào)的高頻部分依次經(jīng)高通濾波 器10、有線電視信號(hào)二分配器17、高通濾波器10輸至有源戶端的混合信號(hào)輸 出口 18。請(qǐng)參見圖10，本例在混合信號(hào)輸入口處有一個(gè)高通濾波器HP IN1和 一個(gè)低通濾波器LP IN1，在混合信號(hào)輸出口的前級(jí)有2個(gè)高通濾波器HP1和 HP2，以及2個(gè)低通濾波器LP1和LP2。如圖11、圖12所示，所述的有源戶端包括一物理層交換主芯片Uu)。(型號(hào) RTL8306S/SD/SDM)其數(shù)據(jù)交換接口腳2、 3、 5、 6,腳9、 10、 12、 13分別接 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口 4中雙RJ45接口的腳17、 16、 15、 14以及腳4、 3、 2、 1;主芯片Uh)o的腳16、 17、 19、 20，腳23、 24、 26、 27，腳30、 31、 33、 34分別接 網(wǎng)絡(luò)變壓器N。 N2、 Ninl，網(wǎng)絡(luò)變壓器Ni、 N2的輸出腳9和腳IO并聯(lián)后接至 低通濾波器的輸入腳1 ，網(wǎng)絡(luò)變壓器Ninl之腳9及腳10的并聯(lián)腳為信號(hào)輸入 腳；主芯片Ukk)的腳103、 104、 108、 109、 113、 114、 98、 97、 93、 92接鏈路狀態(tài)指示部分21。鏈路狀態(tài)指示部分21為一組發(fā)光二極管，其正極接電源 DVDD33，負(fù)極通過電阻與雙RJ45接口的腳23、 25、 10、 12相連接。圖13所示的是戶端電源19，該電源模塊輸出1.8V禾n 3.3V的直流電壓。 本實(shí)用新型的工作原理請(qǐng)參考圖17，由網(wǎng)關(guān)提供以太網(wǎng)接入路由，在系統(tǒng) 里進(jìn)行以太網(wǎng)交換，在以太網(wǎng)管理控制系統(tǒng)的配置下，為寬帶以太網(wǎng)的接入提 供了一個(gè)交換的平臺(tái)。在有線電視部分，繼續(xù)沿用我國廣電現(xiàn)有的有線電視網(wǎng) 絡(luò)，給設(shè)備提供國家標(biāo)準(zhǔn)的有線電視射頻信號(hào)，通過傳統(tǒng)的分配器，進(jìn)行電視 信號(hào)的功率分配，分配后的各路有線電視信號(hào)分別串接上相應(yīng)的高通濾波電路， 分別與各路已經(jīng)進(jìn)行過阻抗變換及匹配并串接了低通濾波電路的以太網(wǎng)寬帶信 號(hào)進(jìn)行頻分復(fù)用，調(diào)制到有線電視同軸電纜傳輸介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和有線 電視信號(hào)的共纜傳輸；該混合信號(hào)通過有線電視網(wǎng)或同軸電纜傳輸?shù)接脩艚K端， 在通過用戶終端適配將混合信號(hào)進(jìn)行分離，完成有線電視信號(hào)和寬帶信號(hào)的接 入。
權(quán)利要求1、一種基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)，包括局端設(shè)備和終端設(shè)備，其特征在于所述局端設(shè)備由局端電源(3)、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口(4)、鏈路狀態(tài)指示部分(5)、以太網(wǎng)交換控制部分(6)、物理層接口電路(7)、網(wǎng)絡(luò)變壓器(8)、低通濾波器(9)、高通濾波器(10)、同軸電纜端子(11)、有線電視信號(hào)分配器(12)、本地系統(tǒng)配置部分(13)及本地控制口(14)組成；其中，一路寬帶網(wǎng)絡(luò)信號(hào)(1)從RJ45網(wǎng)絡(luò)接口(4)接入，網(wǎng)絡(luò)接口的輸出端接物理層接口電路(7)，該物理層接口電路(7)同時(shí)與以太網(wǎng)交換控制部分(6)及網(wǎng)絡(luò)變壓器(8)相連接，所述網(wǎng)絡(luò)變壓器(8)的輸出端經(jīng)低通濾波器(9)到同軸電纜端子(11)；另一路有線電視信號(hào)(2)從有線電視信號(hào)分配器(12)輸入，經(jīng)高通濾波器(10)到同軸電纜端子(11)；所述以太網(wǎng)交換控制部分(6)輸出通訊信號(hào)到鏈路狀態(tài)指示部分(5)和本地系統(tǒng)配置部分(13)，該本地系統(tǒng)配置部分(13)接本地控制口(14)；局端電源(3)為局端設(shè)備的各模塊提供穩(wěn)定的直流電源；從局端設(shè)備之同軸電纜端子(11)輸出的混合信號(hào)通過有線電視同軸電纜輸入到終端設(shè)備。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)，其特 征在于所述終端設(shè)備為無源戶端，來自同軸電纜端子(11)的混合信號(hào)其低 頻部分經(jīng)低通濾波器(9)、網(wǎng)絡(luò)變壓器(8)、 RJ45插座(15)接至用戶PC電 腦終端；高頻部分經(jīng)高通濾波器(10)和電視信號(hào)輸出口接至用戶TV電視終4山輛。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)，其特征在于所述終端設(shè)備為有源戶端，來自同軸電纜端子(11)中混合信號(hào)的低頻部分經(jīng)低通濾波器(9)輸入到物理層交換主芯片(16)，主芯片的輸出信號(hào) 再經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變壓器(8)和低通濾波器(9)接至有源戶端的混合信號(hào)輸出口 (18)， 所述物理層交換主芯片(16)還同時(shí)連接戶端電源(19)、引腳配置(20)、鏈路狀態(tài)指示部分(21)和RJ45網(wǎng)絡(luò)接口 (4);來自同軸電纜端子(11)中混合 信號(hào)的高頻部分依次經(jīng)高通濾波器(10)、有線電視信號(hào)二分配器(17)、高通 濾波器(10)輸至有源戶端的混合信號(hào)輸出口 (18)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系 統(tǒng)，其特征在于所述以太網(wǎng)交換控制部分(6)主要為一主控芯片U19，與主 控芯片相接的物理層接口電路(7)有二塊物理層接口芯片U7和Us，其中，主 控芯片1119上的數(shù)據(jù)交換接口腳106~111、腳116~126與U7的腳109、 106、 101、 98、 95、 92、 87、 84、 82、 80、 77、 74、 71、 66、 63、 58、 55相連接，主控芯 片U^上的數(shù)據(jù)交換接口腳2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 11、 12、 13、 20、 21、 22、 23、 24、 27與Us的腳109、 106、 101、 98、 95、 92、 87、 84、 82、 80、 77、 74、 71、 66、 63、 58、 55相連接，主控芯片Uw通過腳127將參考時(shí)鐘輸出到 U7的腳52，同時(shí)主控芯片1119通過腳28將參考時(shí)鐘輸出到1;8的腳52，主控芯 片Uw之單片機(jī)配置端口的引腳102和腳101與本地系統(tǒng)配置部分(13)的腳 16及腳17相連，主控芯片1119之腳99與鏈路狀態(tài)指示部分(5)的對(duì)應(yīng)腳1相 連接，主控芯片Uw之腳100分別與鏈路狀態(tài)指示部分(5)的對(duì)應(yīng)腳即U9和 1112的腳8相連接，主控芯片1119的腳104和腳105分別與物理層接口芯片U7 的對(duì)應(yīng)腳112和腳111相連接，用于控制信號(hào)通訊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系 統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)變壓器(8)有一組，其中一部分與物理層接口電路(7)中芯片U7相連接，另一部分與物理層接口電路(7)中的芯片Us相連接， 具體為芯片U7的腳1~4、腳6~9、腳11~14、腳16~19、腳20-23、腳25~28分 別與網(wǎng)絡(luò)變壓器(8)中的T3、 T2、 T卜T4、 T5、 T6相連接，U7的腳30-33與 RJ45網(wǎng)絡(luò)接口 (4)的腳6a、腳3a、腳2a、腳U相連接，RJ45網(wǎng)絡(luò)接口的腳 6 (TXON8)、腳3 (TXOP8)、腳2 (RXIN8)、腳l (RXIP8)與物理層接口電 路(7)中芯片U8的腳1 4相連接，芯片Us的腳6 9、腳11~14、腳16~19、 腳20-23、腳25~28、腳30-33與網(wǎng)絡(luò)變壓器T7、 T8、 T9、 T12、 T 、 丁1()相連接；與芯片U7及芯片U8相連的各網(wǎng)絡(luò)變壓器的輸出腳9和腳10并聯(lián)后連接到低通 濾波器(9)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)，其特 征在于所述網(wǎng)絡(luò)變壓器(8)用于使網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳輸從四線變換到二線、阻抗 匹配及回波抵消，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)變壓器(8)均由隔離變壓器TX。 TX2和傳輸線變 壓器TX3組成，四線輸入表現(xiàn)為TX,的腳1、腳2及TX2的腳6、腳5輸入端， 且該二對(duì)腳通過數(shù)據(jù)線與物理層接口電路(7)中芯片U7和Us相連接，二線輸 出為TX3的腳9、腳10及公共接地輸出腳8、腳ll。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)，其特 征在于所述網(wǎng)絡(luò)變壓器(8)用于使網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳輸從四線變換到二線、阻抗 匹配及回波抵消，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)變壓器(8)均由隔離變壓器TXi、 TX2和傳輸線變 壓器TX3組成，四線輸入表現(xiàn)為TX,的腳1、腳2及TX2的腳6、腳5輸入端， 且該二對(duì)腳通過數(shù)據(jù)線與物理層接口電路(7)中芯片U7和Us相連接，二線輸 出為TX3的腳9、腳10及公共接地輸出腳8、腳ll。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)，其特 征在于所述有源戶端包括一物理層交換主芯片U,。。其數(shù)據(jù)交換接口腳2， 3、5、6，腳9、 10、 12、 13分別接RJ45網(wǎng)絡(luò)接口 (4)中雙RJ45接口的腳17、 16、 15、 14以及腳4、 3、 2、 1;主芯片Uuo的腳16、 17、 19、20，腳23、 24、 26、 27，腳30、 31、 33、 34分別接網(wǎng)絡(luò)變壓器N!、 N2、 Ninl，網(wǎng)絡(luò)變壓器Ni、 N2的輸出腳9和腳IO并聯(lián)后接至低通濾波器的輸入腳1，網(wǎng)絡(luò)變壓器Ninl之 腳9及腳10的并聯(lián)腳為信號(hào)輸入腳；主芯片Uk)q的腳103、 104、 108、 109、 113、 114、 98、 97、 93、 92接鏈路狀態(tài)指示部分(21)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)，其特征在于所述有源戶端包括一物理層交換主芯片UH)o其數(shù)據(jù)交換接口腳2、 3、 5、 6，腳9、 10、 12、 13分別接RJ45網(wǎng)絡(luò)接口 (4)中雙RJ45接口的腳17、 16、 15、 14以及腳4、 3、 2、 1;主芯片Ukk)的腳16、 17、 19、 20,腳23、 24、26、 27，腳30、 31、 33、 34分別接網(wǎng)絡(luò)變壓器N" N2、 Ninl，網(wǎng)絡(luò)變壓器N卜 N2的輸出腳9和腳IO并聯(lián)后接至低通濾波器的輸入腳1，網(wǎng)絡(luò)變壓器Ninl之 腳9及腳10的并聯(lián)腳為信號(hào)輸入腳；主芯片Uh)。的腳103、 104、 108、 109、 113、 114、 98、 97、 93、 92接鏈路狀態(tài)指示部分(21)。
10、根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)，其 特征在于所述有源戶端包括一物理層交換主芯片Unx)其數(shù)據(jù)交換接口腳2、3、 5、 6,腳9、 10、 12、 13分別接RJ45網(wǎng)絡(luò)接口 (4)中雙RJ45接口的腳17、 16、 15、 14以及腳4、 3、 2、 1;主芯片Uu)o的腳16、 17、 19、 20，腳23、 24、 26、 27，腳30、 31、 33、 34分別接網(wǎng)絡(luò)變壓器N,、 N2、 Ninl,網(wǎng)絡(luò)變壓器Nj、 N2的輸出腳9和腳10并聯(lián)后接至低通濾波器的輸入腳1，網(wǎng)絡(luò)變壓器Ninl之 腳9及腳10的并聯(lián)腳為信號(hào)輸入腳；主芯片Uk)。的腳103、 104、 108、 109、 113、 114、 98、 97、 93、 92接鏈路狀態(tài)指示部分(21)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有最低廉的接入成本，最簡易的工程改造，性能穩(wěn)定的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)。解決該問題的技術(shù)方案是基于有線電視線傳輸網(wǎng)的以太網(wǎng)交換系統(tǒng)，包括局端設(shè)備和終端設(shè)備，其特征在于所述局端設(shè)備由局端電源、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口、鏈路狀態(tài)指示部分、以太網(wǎng)交換控制部分、物理層接口電路、網(wǎng)絡(luò)變壓器、低通濾波器、高通濾波器、同軸電纜端子、有線電視信號(hào)分配器、本地系統(tǒng)配置部分及本地控制口組成；終端設(shè)備有無源戶端和有源戶端之分。本實(shí)用新型可用于廣電網(wǎng)絡(luò)雙向改造中最后一百米集中分配接入部分，實(shí)現(xiàn)用戶寬帶業(yè)務(wù)的開通或視頻點(diǎn)播(VOD)電視互動(dòng)業(yè)務(wù)。
文檔編號(hào)H04L29/12GK201219274SQ20082012024
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者周秀菊, 徐旭日, 朱曉華, 琦 陶 申請(qǐng)人:杭州圣茂科技有限公司