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一種光電轉換接入裝置
2015-06-15

福建金錢貓電子科技有限公司  林濤

 

本发明提供一種光電轉換接入裝置,連接于光纤與同轴电缆之间,包括光电转换单元、高频同轴网络单元、低频同轴网络单元、高频信号混合单元、低频信号混合单元和频率调节单元;所述光电转换单元與光纤相连接,所述高频信号混合单元通过所述高频同轴网络单元與所述光电转换单元相连接,所述高频信号混合单元與同轴电缆电连接;所述低频同轴网络单元與所述光电转换单元相连接,并通过所述频率调节单元與所述低频信号混合单元相连接,所述低频信号混合单元與同轴电缆相连接。这样就使本发明所提供的装置具备了光电转换及频率调节的功能,而不需要外接光电转换设备,使设备得到简化。

權利要求書

1、一種光電轉換接入裝置,其特征在于:連接于光纤與同轴电缆之间,包括光电转换单元、高频同轴网络单元、低频同轴网络单元、高频信号混合单元、低频信号混合单元和频率调节单元;所述光电转换单元與光纤相连接,所述高频信号混合单元通过所述高频同轴网络单元與所述光电转换单元相连接,所述高频信号混合单元與同轴电缆电连接;所述低频同轴网络单元與所述光电转换单元相连接,并通过所述频率调节单元與所述低频信号混合單元相連接,所述低頻信號混合單元與同軸電纜相連接;

其中,所述光電轉換單元用于光電信號的相互轉換;

其中,所述高頻同軸網絡單元用于對高頻數字電信號進行調制,對高頻模擬電信號進行解調;

其中,所述低頻同軸網絡單元用于對低頻數字電信號進行調制,對低頻模擬電信號進行解調;

其中,所述高頻信號混合單元用于將高頻同軸網絡單元傳輸的信號與有線電視信號混合輸出到同軸電纜,或接收從同軸電纜上傳輸的高頻信號;

其中,所述低頻信號混合單元用于將低頻同軸網絡單元傳輸的信號與有線電視信號混合輸出到同軸電纜,或接收從同軸電纜上傳輸的低頻信號;

其中,所述頻率調節單元用于控制低頻信號的輸入輸出頻率範圍。

2、根據權利要求1所述光電轉換接入裝置,其特征在于:所述頻率調節單元包括低頻濾波模塊,所述低頻濾波模塊輸出的頻率範圍是7.5MHz68MHz

3、根據權利要求2所述光電轉換接入裝置,其特征在于:所述低頻濾波模塊輸出的頻率範圍是7.5MHz30MHz

4、根據權利要求1所述光電轉換接入裝置,其特征在于:所述高頻信號混合單元包括高頻濾波模塊,所述高頻濾波模塊的輸出頻率範圍爲900MHz1050MHz

5、根據權利要求14任一項所述光電轉換接入裝置,其特征在于:所述高頻同軸網絡單元包括物理層收發單元、網絡交換模塊、數模轉換單元和降頻模塊,所述物理層收發模塊與所述光電轉換單元相接,所述網絡交換模塊連接于所述物理層收發單元與所述數模轉換單元之間,所述降頻模塊連接于所述數模轉換單元和所述高頻信號混合單元之間;

所述低頻同軸網絡單元包括物理層收發單元、網絡交換模塊、數模轉換單元和信號放大模塊,所述物理層收發模塊與所述光電轉換單元相接,所述網絡交換模塊連接于所述物理層收發模塊與所述數模轉換模塊之間,所述信號放大單元連接于所述數模轉換模塊與所述頻率調節單元之間。

6、根據權利要求5所述光電轉換接入裝置,其特征在于:還包括網絡管理單元,所述網絡管理單元與所述光電轉換模塊、所述同軸網絡單元分別相連接,所述網絡管理單元發出指示信息並進行信號配置。

7、根據權利要求6所述光電轉換接入裝置,其特征在于:所述低頻信號混合單元還包括防雷放電模塊,所述防雷放電模塊與同軸電纜相連接;所述高頻信號混合單元還包括防雷放電模塊,所述防雷放電模塊與同軸電纜相連接。

說明書

(一)技術領域

本发明涉及一种同轴电缆接入装置,尤其是涉及一種光電轉換接入裝置。

(二)背景技術

隨著三網融合的發展,廣電網絡寬帶、視頻點播、IP固話等業務也隨之發展,現有的廣電網絡多爲同軸電纜組成,現有技術提供的網絡接入設備只連接于光纖與五類線之間,並不能將光纖信號轉換成能在同軸電纜上傳輸的電信號,因此,就需要增設其他轉換設備,以實現光纖與同軸電纜的通信,這樣就造成了設備的複雜且成本的增加,且這種設備的工作頻率不能調節,這樣就有可能與廣電信號的某些頻段進行重疊幹擾,影響信號強度。

(三)發明內容

为解决上述设备复杂及频率不可调的技术问题,本发明提供的技术方案是提供一種光電轉換接入裝置,包括光电转换单元、高频同轴网络单元、低频同轴网络单元、高频信号混合单元、低频信号混合单元和频率调节单元;所述光电转换单元與光纤相连接,所述高频信号混合单元通过所述高频同轴网络单元與所述光电转换单元相连接,所述高频信号混合单元與同轴电缆电连接;所述低频同轴网络单元與所述光电转换单元相连接,并通过所述频率调节单元與所述低频信号混合單元相連接,所述低頻信號混合單元與同軸電纜相連接;其中,所述光電轉換單元用于光電信號的相互轉換;其中,所述高頻同軸網絡單元用于對高頻數字電信號進行調制,對高頻模擬電信號進行解調;其中,所述低頻同軸網絡單元用于對低頻數字電信號進行調制,對低頻模擬電信號進行解調;其中,所述高頻信號混合單元用于將高頻同軸網絡單元傳輸的信號與有線電視信號混合輸出到同軸電纜,或接收從同軸電纜上傳輸的高頻信號;其中,所述低頻信號混合單元用于將低頻同軸網絡單元傳輸的信號與有線電視信號混合輸出到同軸電纜,或接收從同軸電纜上傳輸的低頻信號;其中,所述頻率調節單元用于控制低頻信號的輸入輸出頻率範圍。

其中,所述頻率調節單元包括低頻濾波模塊,所述低頻濾波模塊輸出的頻率範圍是7.5MHz68MHz

其中,所述低頻濾波模塊輸出的頻率範圍是7.5MHz30MHz

其中,所述高頻信號混合單元包括高頻濾波模塊,所述高頻濾波模塊的輸出頻率範圍爲900MHz1050MHz

其中,所述高頻同軸網絡單元包括物理層收發單元、網絡交換模塊、數模轉換單元和降頻模塊,所述物理層收發模塊與所述光電轉換單元相接,所述網絡交換模塊連接于所述物理層收發單元與所述數模轉換單元之間,所述降頻模塊連接于所述數模轉換單元和所述高頻信號混合單元之間;

所述低頻同軸網絡單元包括物理層收發單元、網絡交換模塊、數模轉換單元和信號放大模塊,所述物理層收發模塊與所述光電轉換單元相接,所述網絡交換模塊連接于所述物理層收發模塊與所述數模轉換模塊之間,所述信號放大單元連接于所述數模轉換模塊與所述頻率調節單元之間;

其中,還包括網絡管理單元,所述網絡管理單元與所述光電轉換模塊、所述同軸網絡單元分別相連接,所述網絡管理單元發出指示信息並進行信號配置。

其中,所述低頻信號混合單元還包括防雷放電模塊,所述防雷放電模塊與同軸電纜相連接;所述高頻信號混合單元還包括防雷放電模塊,所述防雷放電模塊與同軸電纜相連接。

采用這種技術方案,取得的技術效果是:由于內置了光電轉換單元,能夠將光信號與電信號進行相互轉換,光電轉換單元將光信號轉換成電信號,並傳輸到高頻同軸網絡單元或低頻同軸網絡單元進行處理,再將處理過後的信號傳輸到相應的信號混合模塊,信號混合模塊將信號傳送到同軸電纜上,這樣就本發明所提供的裝置具備了光電轉換的功能,而不需要外接光電轉換設備,使設備得到簡化;高頻同軸網絡單元與低頻同軸網絡單元是本發明的裝置能夠同時處理高頻信號與低頻信號,從而實現對頻率的調節作用,並將相應的頻率分別輸出到同軸電纜上,避免了頻段幹擾的問題。

進一步的,本發明還包括網絡管理單元,該網絡管理單元能夠發出指示信息並進行信號配置,從而對整個網絡進行管理,包括對設備的IP地址進行配置管理,劃分VLAN,設置QOS(服務質量),端口限速,SNMP(簡單網絡管理協議)管理,遠程保持及重啓配置,對用戶端的線路情況進行監控,用戶端接入限制等。

進一步的,本發明還包括防雷放電模塊,其有益效果是使本發明的接入裝置具備防雷電的功能。

(四)具體實施方式

本发明提供一種光電轉換接入裝置,其連接于光纤與同轴电缆之间,包括光电转换单元、高频同轴网络单元、低频同轴网络单元、高频信号混合单元、低频信号混合单元和频率调节单元;所述光电转换单元與光纤相连接,所述高频信号混合单元通过所述高频同轴网络单元與所述光电转换单元相连接,所述高频信号混合单元與同轴电缆电连接;所述低频同轴网络单元與所述光电转换单元相连接,并通过所述频率调节单元與所述低频信号混合单元相连接,所述低频信号混合单元與同轴电缆相连接。

上述光電轉換單元包括光收發一體模塊和光電介質轉換模塊。

以下從信號的處理流程描述本實施例的工作方式:

從光纖接口輸入方向看,光電轉換單元上的光收發一體模塊對光纖上的光信號進行接收,並傳輸到光電介質轉換模塊,所述光電介質轉換模塊對光信號進行處理,並將其轉換成同軸網絡單元可以處理的電信號,這裏有兩種情況,一種是當光電介質轉換模塊輸出的是高頻數字電信號,光電介質轉換模塊就將信號傳輸到高頻同軸網絡單元的物理層收發模塊,物理層收發模塊通過網絡交換模塊將信號存儲轉發到數模轉換模塊,數模轉換模塊將高頻數字電信號轉換成模擬信號,再通過降頻模塊進行降頻處理,該降頻模塊包括頻率變換,信號放大等功能,輸出的信號再進入高頻信號混合單元的高頻濾波模塊,所述高頻濾波模塊對信號進行了濾波,使其輸出的信號範圍爲900MHz1050MHz,然後與輸入的CATV信號混合然後耦合輸出到同軸電纜上。

另外一種情況是當光電介質轉換模塊的輸出信號爲低頻數字電信號時,光電介質轉換模塊就將信號輸出到低頻同軸網絡單元的物理層收發模塊,物理層收發模塊再通過與之連接的網絡交換模塊將信號存儲轉發後發送到數模轉換模塊,該數模轉換模塊將低頻的數字信號轉換成低頻模擬電信號,該低頻模擬電信號再傳送到信號放大模塊進行放大,然後傳輸到頻率調節單元的低頻濾波模塊,該低頻濾波模塊接一個雙向開關,在本實施中,采用一個雙工器控制,該雙工器根據用戶的頻率選擇或者根據特定的網絡狀況控制低頻濾波模塊的輸出頻率,其輸出頻率有兩種範圍,具體是指7.5MHz30MHz7.5MHz68MHz。采用這種方式,就不會造成不同設備頻段重疊,造成影響,例如:CMTS上行頻段。

作爲優選的,本實施例的光電轉換單元內置高性能32bit MIPS處理器,可以對本裝置進行操作維護管理,其管理具體是指:網絡或用戶側的接口管理,業務流參數的配置,以太網功能的配置、加密、故障告警等。

从同轴电缆输入方向看,从同轴电缆上输入高频模拟电信号或低频模拟电信号,低频模拟电信号通过用户所选择的频率通道耦合到低频同轴网络单元,本实施例中,可以通过設置双工器的频率通道,从而起到选择频率的功能,也可以采用现有技术的其他的频率选择方式,这里不再赘述,通过低频同轴网络单元的信号放大模块放大,再经过其数模转换模块转换成低频数字电信号,低频数字电信号通过网络交换模块进行存储转发,再通过物理层收发模块,将信号传送到光电转换介质模块转换成光信号,最后通过光收发一体模块传输到光纤上。同样的,高频模拟电信号通过信号耦合到高频同轴网络单元,经过数模转换模块转换成高频数字电信号,高频数字电信号通过网络交换模块进行存储转发,再通过物理层收发模块,将信号传送到光电转换介质模块转换成光信号,最后通过光收发一体模块传输到光纤上。

本发明还提供一种实施例,该实施例在同轴电缆與高频信号混合单元之间,以及同轴电缆與低频信号混合单元之间,設置了防雷放电模块,由于同轴电缆中的信号携带雷击电荷,该电荷若在设备中产生感应,就会对设备造成影响,本实施例的防雷放电模块去除了信号中的雷击电荷,从而提高设备的安全性。

本發明還包括網絡管理單元,該網絡管理單元包括了存儲模塊和控制接口模塊,控制接口模塊將用戶從設備圖形界面所輸入的信息進行處理,並將信息發送到相應的光電轉換單元、低頻同軸網絡單元或高頻同軸網絡單元,從而對相應的信息進行處理;存儲模塊則記錄用戶輸入信息由高頻或者低頻同軸網絡單元的網絡交換模塊轉發過來的數字信號信息。

上述網絡管理單元對高頻同軸網絡單元與低頻同軸網絡單元的控制方式具體是指,網絡管理單元將控制信號分別發送到高頻同軸網絡單元與低頻同軸網絡單元的網絡交換模塊中,網絡交換模塊再將控制信號存儲轉發到其相對應的數模轉換模塊。

上述網絡管理單元對整個網絡進行管理,包括對設備的IP地址進行配置管理,劃分VLAN,設置QOS(服務質量),端口限速,SNMP(簡單網絡管理協議)管理,遠程保持及重啓配置,對用戶端的線路情況進行監控,用戶端接入限制等。

作爲優選的,低頻同軸網絡單元所述的數模轉換模塊采用Atheros公司提供的AR7400,所述的信號放大模塊采用Atheros公司提供的AR1500AR7400Atheros公司提供的一款符合Home Plug規範的電力線上網IC,這裏把Home Plug技術應用到同軸電纜上網上,能夠避免電力線上網存在的噪聲大和安全性低的問題。

AR7400的內核爲ARMII處理器(精簡指令集計算機采用的微處理器),系統的軟件存儲在大容量的SPI FLASH(高速同步串行口闪速存储器)中。当設置系统启动时,启动代码存放在SPI FLASH中。當系統啓動時,所有程序拷貝到SDRAM(同步動態隨機存取存儲器)中。AR74004種工作模式:MII PHY模式、MII MAC模式、RGMII MAC模式、RGMII PHY模式。

網絡交換模塊采用芯片88E6063AR740088E6063相聯接,88E6063連接于PHY芯片,PHY連接于光电介质转换芯片(采用Cortina公司的CS8016E),再經過光電收發一體模塊,傳送到光纖上。

高頻同軸網絡單元所述的數模轉換模塊采用Atheros公司提供的AR2316芯片,將光電轉換介質單元傳輸過來的數據信號進行數模轉換,轉換成2.4GHz信號降頻到900MHz1050MHz之間的同軸電纜高頻信號,使其能夠在同軸電纜上傳輸。

由于同軸電纜是一種共享式的總線,因此AR7400AR2316芯片都應該工作在半雙工模式下,即發射時,接收部分的電路不工作;接收時,發射部分不工作。另外,本發明還對上述芯片做嵌入式的軟件開發,以實現本發明所需要的功能。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明說明書及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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