專利名稱：利用家庭網關實現光網終端與用戶端數據交換的方法
技術領域：
本發明涉及一種家庭網關，特別是在實現光纖到用戶的光網絡系統中，利 用家庭網關實現光網終端與用戶端數據交換的方法。
背景技術：
隨著寬帶應用的逐漸豐富和成本的不斷降低，人們對通信帶寬的需求曰益
高漲。ADSL技術為當前家庭和中小企業寬帶接入的主流手段，隨著互聯網的 持續快速發展，各類增值業務不斷涌現，而視頻會議、Online Gaming、 IPTV、 視頻監控、網絡電話應用，對網絡接入帶寬提出了更高的要求。目前的寬帶主 流技術ADSL存在傳輸過程中損耗大，頻帶窄，傳輸距離短的影響，費用較高, 受外界影響其傳輸信號不穩定等諸多缺點，給寬帶接入用戶端的網絡傳輸段造
成瓶頸。光纖接入網可以提供髙速率，高寬帶及長距離接入的優點，逐漸被廣 泛應用的家庭、辦公樓的等場所中。傳統的光網絡系統中用戶終端網關對數字 化視頻信號進行轉換處理，實現計算機的高速上網，如何實現數字化視頻信號 與音頻信號的同步轉換，在實現高速上網的同時，可以撥打網絡電話，成為光 纖寬帶接入的新需要。

發明內容
為解決現有技術中ADSL接入寬帶網的速度慢、網絡傳輸距離短、費用高 的缺點，以及為滿足實現數字化視頻信號與音頻信號的同步轉換，在實現髙速 上網的同時，可以撥打網絡電話的需要，本發明提出一種利用家庭網關實現光 網終端與用戶端數據交換的方法，所述方法借助于以下硬件設施實現的配套 到戶的光網絡傳輸系統，和光傳輸網絡連接的、并借助CPU管理下實現光、 電信號的轉換裝置及配套信息輸出或輸入終端，所述的借助CPU管理下實
光、電信號的轉換裝置是一個家庭網關，該網關連接在光網絡終端與用戶配套
信息輸出或輸入終端之間，其中家庭網關支持ITU-984.X標準的GPON傳輸協 議，家庭網關上設置接口與用戶終端外設直接連接，以上網關裝置中包括光網 絡模塊、配套的數據信息存儲模塊，在配套程序的管理支持下，按照以下步驟 實現光網與配套信息輸出或輸入終端信息交換
a. 無源光網絡與設置在家庭網關中的光網絡模塊和光纖接口連接，接收來 自光網絡終端的光脈沖數據，經光電轉換后存儲于光網絡模塊相應的緩存器 中，再分類轉存至各個功能模塊，
b. 網關中的時鐘數據恢復電路(CDR)對收到的數據幀首先進行恢復時鐘 信號，重建時鐘數據信號的同步時序，各功能模塊對按照恢復時序將數據信息 進行解壓縮，編碼轉換，轉換為視頻數字數據流或語音數字數據流，分別發送 給遵照管理程序注冊的終端設備的相應物理地址，
c. 視頻和音頻數據處理模塊將接收的視頻、音頻數據組進行去噪重組，還 原為數字化視頻、音頻信號，并通過配套的接口電路傳輸給用戶終端的外設裝 置信號輸入端，
d. 用戶的外部設備接到來自家庭網關的信息流后將反饋或交換信息，通過 家庭網相應的接口輸入，在進行壓縮轉換，將轉換后的數據信息通過內部系統 總線發送到配套的光網絡子模上，光網絡子模塊對該數據信息進行封裝、轉換 為光網絡數據傳輸格式的數據幀，網關對應模塊中的時鐘復用電路將該數據幀 通過光纖端口利用光纖傳輸到光網絡系統中，
e.用戶借助終端的外設，通過發送命令、請求到家庭網關內部系統總線，發 送到家庭網關的光網絡子模塊中，家庭網關中的光網絡子模塊對該信號進行封 裝、轉換為以光網絡數據傳輸格式的數據幀，該數據幀通過光纖端口利用光纖 傳輸到光網絡系統中，并借助于目標終端設置的家庭網關實現異地終端的連接
和信息交換。
家庭網關上設置了用于連接電話、傳真的接口，以及用于連接計算機、交 換機或路由器的接口。家庭網關可以完成用戶端與光網絡系統中的其他用戶之
間的異地終端的連接和信息交換。家庭網關主控芯可采用型號為MSC7120的 集成電子芯片。
本發明的有益效果是，本發明提出的利用家庭網關實現光網終端與用戶端 數據交換的方法對數字化視頻信號與語音信號進行轉換處理，并通過主控芯片 對數字化視頻信號和音頻信號進行處理轉換配合網關上設置相應外設接口 ，可 以實現計算機、電話、傳真和交換機或路由器等多種外設裝置集成使用的綜合 家庭網關。


附圖l為本發明的數據流向圖
具體實施例方式
參看附圖1，本發明提出一種利用家庭網關實現光網終端與用戶端數據交
換的方法，所述方法借助于以下硬件設施實現的配套到戶的光網絡傳輸系統，
和光傳輸網絡連接的、并借助CPU管理下實現光、電信號的轉換裝置及配套 信息輸出或輸入終端，所述的借助CPU管理下實現光、電信號的轉換裝置是 一個家庭網關，該網關連接在光網絡終端與用戶配套信息輸出或輸入終端之 間，輸出終端包括計算機、電話、傳真、交換機或路由器，其中家庭網關支持 ITU-984.X標準的GPON傳輸協議，家庭網關上設置接口與用戶終端外設直接 連接，以上網關裝置中包括光網絡模塊、配套的數據信息存儲模塊，在配套程 序的管理支持下，使用時，按照以下步驟實現光網與配套信息輸出或輸入終端 信息交換a. 無源光網絡與設置在家庭網關中的光網絡模塊和光纖接口連接，接收來 自光網絡終端的光脈沖數據，經光電轉換后存儲于光網絡模塊相應的緩存器 中，再分類轉存至各個功能模塊，
b. 網關中的時鐘數據恢復電路(CDR)對收到的數據幀首先進行恢復時鐘 信號，重建時鐘數據信號的同步時序，各功能模塊對按照恢復時序將數據信息 進行解壓縮，編碼轉換，轉換為視頻數字數據流或語音數字數據流，分別發送 給遵照管理程序注冊的終端設備的相應物理地址，
c. 視頻和音頻數據處理模塊將接收的視頻、音頻數據組進行去噪重組，還 原為數字化視頻、音頻信號，并通過配套的接口電路傳輸給用戶終端的外設裝 置信號輸入端，其中數字化視頻信號被送到連接用戶終端計算機和數字電視機 頂盒的接口電路上，通過計算機和數字電視對數字信號的傳輸與播放，音頻信 號被送到連接電話、傳真的接口電路上，通過電話、傳真進行網絡電話音頻信 號的傳輸與播放，
d. 用戶的外部設備接到來自家庭網關的信息流后將反饋或交換信息，通過 家庭網相應的接口輸入，在進行壓縮轉換，將轉換后的數據信息通過內部系統 總線發送到配套的光網絡子模上，光網絡子模塊對該數據信息進行封裝、轉換 為光網絡數據傳輸格式的數據幀，網關對應模塊中的時鐘復用電路將該數據幀 通過光纖端口利用光纖傳輸到光網絡系統中，
e.用戶借助終端的外設，通過發送命令、請求到家庭網關內部系統總線，發 送到家庭網關的光網絡子模塊中，家庭網關中的光網絡子模塊對該信號進行封 裝、轉換為以光網絡數據傳輸格式的數據幀，該數據幀通過光纖端口利用光纖 傳輸到光網絡系統中，并借助于目標終端設置的家庭網關實現異地終端的連接 和信息交換。通過家庭網關，用戶終端可以實現與光網絡系統中的其他用戶之 間的異地終端的連接和信息交換。
家庭網關上設置了用于連接電話、傳真的接口，以及用于連接計算機、交 換機或路由器的接口，數字電視機頂盒通過連接以太網接口訪問網絡，制定電 視網絡節目。
家庭網關主控芯可采用型號為MSC7120的集成電子芯片。 本發明提出的利用家庭網關實現光網終端與用戶端數據交換的方法可以
對數字化視頻信號與語音信號進行轉換處理，并通過主控芯片對數字化視頻信
號和音頻信號進行處理轉換配合網關上設置相應外設接口 ，可以實現計算機、
電話、傳真和交換機或路由器等多種外設裝置集成使用的綜合家庭網關。另外，
高帶寬的以太網口可用于IPTV業務，實現利用寬帶網絡實現IPTV等家庭娛
樂方式。
權利要求
1. 利用家庭網關實現無源光網絡與用戶端數據交換的方法，所述方法借助于以下硬件設施實現的配套到戶的光網絡傳輸系統，和光傳輸網絡連接的、并借助CPU管理下實現光、電信號的轉換裝置及配套信息輸出或輸入終端，其特征在于所述的借助CPU管理下實現光、電信號的轉換裝置是一個家庭網關，該網關連接在光網絡終端與用戶配套信息輸出或輸入終端之間，其中家庭網關支持ITU-984.X標準的GPON傳輸協議，家庭網關上設置接口與用戶終端外設直接連接，以上網關裝置中包括光網絡模塊、配套的數據信息存儲模塊，在配套程序的管理支持下，按照以下步驟實現通過無源光網絡與配套信息輸出或輸入終端信息交換a. 光網絡終端與設置在家庭網關中的光網絡模塊和光纖接口連接，接收來自光網絡終端的光脈沖數據，經光電轉換后存儲于光網絡模塊相應的緩存器中，再分類轉存至各個功能模塊，b. 網關中的時鐘數據恢復電路(CDR)對收到的數據幀首先進行恢復時鐘信號，重建時鐘數據信號的同步時序，各功能模塊對按照恢復時序將數據信息進行解壓縮，編碼轉換，轉換為視頻數字數據流或語音數字數據流，分別發送給遵照管理程序注冊的終端設備的相應物理地址，c. 視頻和音頻數據處理模塊將接收的視頻、音頻數據組進行去噪重組，還原為數字化視頻、音頻信號，并通過配套的接口電路傳輸給用戶終端的外設裝置信號輸入端，d. 用戶的外部設備接到來自家庭網關的信息流后將反饋或交換信息，通過家庭網相應的接口輸入，在進行壓縮轉換，將轉換后的數據信息通過內部系統總線發送到配套的光網絡子模上，光網絡子模塊對該數據信息進行封裝、轉換為光網絡數據傳輸格式的數據幀，網關對應模塊中的時鐘復用電路將該數據幀通過光纖端口利用光纖傳輸到光網絡系統中，e. 用戶借助終端的外設，通過發送命令、請求到家庭網關內部系統總線，發送到家庭網關的光網絡子模塊中，家庭網關中的光網絡子模塊對該信號進行封裝、轉換為以光網絡數據傳輸格式的數據幀，該數據幀通過光纖端口利用光纖傳輸到光網絡系統中，并借助于目標終端設置的家庭網關實現異地終端的連接和信息交換。
2.根據權利要求1所述的利用家庭網關實現通過無源光網絡與用戶端數 據交換的方法，其特征在于所述的家庭網關上設置了用于連接電話、傳真的 接口，以及用于連接計算機、路由器的接口。
3. 根據權利要求1所述的利用家庭網關實現光網終端與用戶端數據交換的方法，其特征在于所述的家庭網關可以完成用戶端與光網絡系統中的其他用戶之間的異地終端的連接和信息交換。
4. 根據權利要求1所述的利用家庭網關實現光網終端與用戶端數據交換的 方法，其特征在于所述的家庭網關主控芯可采用型號為MSC7120的集成電 子芯片。
全文摘要
利用家庭網關實現光網終端與用戶端數據交換的方法，解決了數字化視頻信號與音頻信號的同步轉換，實現長距離高速上網與網絡電話集成使用的技術問題，采用的技術方法是，通過光網絡與設置在家庭網關中的光網絡模塊和光纖接口連接，接收來自光網絡終端的光脈沖數據，經光電轉換后分類轉至各個功能模塊，通過配套的接口電路傳輸給用戶終端的外設裝置信號輸入端，用戶借助終端的外設，通過發送命令、請求到家庭網關，并借助于目標終端設置的家庭網關實現異地終端的連接和信息交換。通過主控芯片對數字化視頻信號和音頻信號進行處理轉換，配合網關上設置相應外設接口，實現計算機、電話、傳真和IPTV等多種外設裝置集成使用的綜合家庭網關。
文檔編號H04L12/66GK101383786SQ200810068348
公開日2009年3月11日 申請日期2008年7月7日 優先權日2008年7月7日
發明者震 汪 申請人:深圳市共進電子有限公司