[發明專利]融合有線電視網絡和IP網絡傳輸IP數據的系統及方法

有效

• 申請號: 201110053538.5
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102684968A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 葉曉舟;韓銳;王勁林;郭志川;孫鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所;北京世網偉業數字系統技術有限公司
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46;H04L29/06;H04L29/12
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;高宇

技術領域

本發明涉及有線電視網絡和IP網絡技術，特別涉及融合有線電視網絡和IP網絡傳輸IP數據的系統及方法。

背景技術

隨著互聯網的不斷發展，用戶對網絡帶寬的需求越來越大，而目前普遍采用的非對稱數字用戶環路(ADSL)入戶帶寬一般為2M，難以滿足用戶對高清晰度音視頻業務和高速數據業務的需求。有線電視網絡作為國家信息基礎設施的重要組成部分，是通達千家萬戶的最普及的信息工具和最便捷的大眾信息載體。有線電視網絡擁有豐富的帶寬資源，可以承載大量高清和標清廣播電視節目，同時可以傳輸高速IP數據業務。有線電視網絡的雙向改造正在逐步試點中，如采用DOCSIS、EOC等技術實現IP網絡寬帶接入，但由于雙向改造的成本較高，目前用戶普遍使用的還是單向的有線電視網絡，難以通過有線電視網絡接入IP數據業務。

現有的有線電視網絡寬帶接入網方案包括：DOCSIS和EPON+EOC

如圖1所示，圖1為基于DOCSIS的有線電視網絡寬帶接入示意圖。DOCSIS系統主要由IP網絡、DHCP服務器、CMTS、有線電視網絡及用戶終端CM組成。CMTS與CM通過有線電視網絡相互連接，其下行占用一個頻點與有線電視一同下傳，上行在5～65MHz范圍內。DOCSIS方案在北美已經使用多年，通過對信號進行QPSK/QAM調制，在HFC低頻端進行雙向傳輸。基于DOCIS的有線電視網絡由于其網絡結構的變化，特別是回傳通道的加入為網絡設計、調試、檢測、維護帶來了新的內涵和挑戰，如何通過合理設計、正確調試、高效維護構建高可靠性的雙向有線電視網絡平臺是一個難題，這種技術復雜，對廣大有線技術人員不是件易事。同時，DOCSIS主要應用在北美，設備制造廠商數目少，設備的成本和運維成本比較高。DOCSIS核心技術主要被國外掌握。

如圖2所示，基于EPON+EOC的有線電視網絡雙向改造示意圖。在分前端機房部署EPON的光線路終端(OLT)設備，光信號通過樹形無源光分配網絡到達小區光節點；根據光節點的覆蓋范圍，選擇在光節點處放置光分路器，進一步將光纖延伸到樓道放置光網絡單元(ONU)，也可以選擇在光節點處放置ONU，最后通過EoC入戶。EOC技術存在的主要問題包括頻率和頻譜占用率問題，高頻EOC在網絡適應性方面存在一些問題。EOC接入標準目前尚未統一，各廠家是通過不同途徑達到目的，由于EOC缺乏在大型網絡中的實踐檢驗，設備的穩定性和兼容性目前暫沒有明確定論。多業務支持能力還有具體的測試，在規模應用與網絡管理方面也存在問題。

雙模接入裝置是一種能夠分別接入IP網絡和有線電視網絡的接入裝置，但一般的雙模接入裝置中兩個網絡通路是相互獨立的，每個通路的數據獨立接入和傳輸。IP數據只能在IP網絡通路中傳輸，無法利用有線電視網絡的帶寬資源。當前寬帶IP網絡的接入帶寬一般在4兆以下，難以滿足高清電視點播、時移收看等業務的需求，而有線電視網絡的下行帶寬能夠達到幾十乃至上百兆，如果能夠利用有線電視網絡傳輸IP數據，實現IP網絡和有線電視網絡的IP數據融合傳輸，將極大的豐富用戶接入的帶寬能力和寬帶音視頻業務資源。

發明內容

本發明的目的在于，提出融合有線電視網絡和IP網絡傳輸IP數據的系統及方法，以使得用戶能夠充分利用有線電視網絡的豐富帶寬資源，又能夠較少的增加用戶使用成本，使用戶在有線電視網絡和IP網絡的基礎上，實現IP數據的透明傳輸，極大增加用戶下行接入帶寬。

為實現上述發明目的，本發明提出融合有線電視網絡和IP網絡傳輸IP數據的系統，包括：具有有線電視網絡和IP網絡兩種接入方式的雙模接入裝置；所述的雙模接入裝置包括：IP網絡模塊、有線電視網絡接收模塊和網絡配置模塊；

其特征在于，該系統還包括：前端服務器；所述的前端服務器包括：上行數據處理模塊和下行數據處理模塊；

所述的網絡配置模塊，用于通過所述的下行數據處理模塊獲取有線電視網絡下行通道參數，配置IP隧道參數，并與所述的前端服務器建立IP隧道連接；

所述的IP網絡模塊，包括TCP/IP網絡協議棧，用于接收局域網IP終端的上行IP數據包，通過所述的TCP/IP網絡協議棧進行網絡地址轉換并通過所述的網絡配置模塊建立的IP隧道向所述的上行數據處理模塊轉發；

所述的上行數據處理模塊，用于通過IP網絡轉發上行IP數據給目的服務器；

所述的下行數據處理模塊，用于接受目的服務器發送的下行數據，將下行IP數據封裝成TS傳輸流通過有線電視網絡轉發給有線電視網絡接收模塊；