信號處理方法、裝置及無源光纖集線器的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種信號處理方法、裝置及無源光纖集線器，其中，該方法包括：利用光纖接收家庭網絡中第一接入點設備發送的光信號；利用光纖將接收的光信號轉發給家庭網絡中兩個或兩個以上的第二接入點設備，通過本發明，解決了相關技術中存在的接入點設備之間通訊質量差的問題，進而達到了提高接入點設備之間通訊質量的效果。
【專利說明】
信號處理方法、裝置及無源光纖集線器
技術領域
[0001]本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種信號處理方法、裝置及無源光纖集線器。
【背景技術】
[0002]隨著寬帶/高清視頻等業務的發展，用戶對帶寬的需求越來越高。在接入側運營商已經可以提供無源光網絡(Passive Optical Network，簡稱為PON) /千兆傳輸G.fast/第三代有線數據傳輸系統D0CSIS3.0等吉比特速率等級的入戶帶寬，家庭網絡的骨干帶寬也從百兆提升到千兆，如千兆以太網，千兆WiFi 802.1lac，千兆室內電力線通信HomePlugAV2 和國際電信聯盟(Internat1nal Telecommunicat1n Un1n，簡稱為 ITU)G.hn。
[0003]電氣和電子工程師協會(Institutefor Electrical and ElectronicEngineers，簡稱為IEEE)802.1lad是最新的局域網無線通訊技術，主要用于實現家庭內部無線高清音視頻信號的傳輸，為家庭多媒體應用帶來更完備的高清視頻解決方案。802.1lad沒有使用擁擠的2.4GHz和5GHz頻段，而是使用60GHz頻譜，傳輸速度達到7Gbps。
[0004]由于60GHz頻段的穿透力很差，而且在空氣中信號衰減很厲害，其傳輸距離、信號覆蓋范圍都大受到影響，這使得它的有效連接只能局限在一個很小的范圍內。一般來說，802.1lad被用來作為房間內設備之間高速無線傳輸的通道。
[0005]普通家庭一般包括多個房間，需要考慮各房間的802.1lad接入點設備到家庭網關的回傳通道，對于高達7Gbps的傳輸速度，電力線無法滿足需求，10G以太網成本較高，且對線纜介質有很高的要求。需要重新尋找一種超高速，可靠，無瓶頸且成本可控的回傳方法。
[0006]光纖的傳輸容量可謂海量，光纖通訊拓撲結構主要有2種:點對點(Point toPoint，簡稱為P2P)/點對多點(Point to multiple Point，簡稱為P2MP)。P2P光纖組網要根據接入點設備的多少在家庭網關上配置多個光纖接口，成本不可控；P2MP主要用于接入網，控制協議比較復雜，接入點設備可以和家庭網關設備通訊，接入點設備之間無法直接通訊，需要在家庭網關上進行數據交換，存在通訊瓶頸，且如果家庭網關異常，則網絡無法使用，存在單點故障。
[0007]針對相關技術中存在的接入點設備之間通訊質量差的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發明內容】

[0008]本發明提供了一種信號處理方法、裝置及無源光纖集線器，以至少解決相關技術中存在的接入點設備之間通訊質量差的問題。
[0009]根據本發明的一個方面，提供了一種信號處理方法，包括:利用光纖接收家庭網絡中第一接入點設備發送的光信號；利用光纖將接收的所述光信號轉發給所述家庭網絡中兩個或兩個以上的第二接入點設備。
[0010]進一步地，所述第一接入點至少包括光纖接口 ；所述第二接入點至少包括光纖接
□O
[0011]根據本發明的另一方面，提供了一種信號處理裝置，包括:接收模塊，用于利用光纖接收家庭網絡中第一接入點設備發送的光信號；轉發模塊，用于利用光纖將接收的所述光信號轉發給家庭網絡中兩個或兩個以上的第二接入點設備。
[0012]進一步地，所述第一接入點至少包括光纖接口 ；所述第二接入點至少包括光纖接
□O
[0013]根據本發明的另一方面，還提供了一種無源光纖集線器，包括上述任一項所述的信號處理裝置。
[0014]進一步地，所述無源光纖集線器的端口數量大于或等于預定閾值，在所述無源光纖集線器內部，所述端口分別對應連接有預定比例的端口光分路器，且所述端口之間通過所述端口連接的端口光分路器進行數據傳輸，或者，所述端口之間通過所述端口連接的端口光分路器和所述無源光纖集線器內部的一個或多個非端口光分路器進行數據傳輸，其中，所述非端口光分路器為所述無源光纖集線器內部除所述端口光分路器之外的光分路器。
[0015]進一步地，所述預定閾值為3，所述預定比例包括以下至少之一:1:2、1:3、1:4。
[0016]通過本發明，采用利用光纖接收家庭網絡中第一接入點設備發送的光信號；利用光纖將接收的所述光信號轉發給所述家庭網絡中兩個或兩個以上的第二接入點設備，解決了相關技術中存在的接入點設備之間通訊質量差的問題，進而達到了提高接入點設備之間通訊質量的效果。
【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0018]圖1是根據本發明實施例的信號處理方法的流程圖；
[0019]圖2是根據本發明實施例的信號處理裝置的結構框圖；
[0020]圖3是根據本發明實施例的無源光纖集線器的結構框圖；
[0021]圖4是根據本發明實施例的家庭光纖組網圖；
[0022]圖5是根據本發明實施例的Y型分路器的示意圖；
[0023]圖6是根據本發明實施例的3端口集線器內部結構示意圖；
[0024]圖7是根據本發明實施例的4端口無源光纖集線器內部結構示意圖；
[0025]圖8是根據本發明實施例的5端口無源光纖集線器內部結構示意圖；
[0026]圖9是根據本發明實施例的6端口無源光纖集線器內部結構示意圖；
[0027]圖10是根據本發明實施例的區域接入點的接口示意圖；
[0028]圖11是根據本發明實施例的以無源光纖集線器為核心的第一種家庭光纖組網示意圖；
[0029]圖12是根據本發明實施例的以無源光纖集線器為核心的第二種家庭光纖組網示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0031]在本實施例中提供了一種信號處理方法，圖1是根據本發明實施例的信號處理方法的流程圖，如圖1所示，該流程包括如下步驟:
[0032]步驟S102，利用光纖接收家庭網絡中第一接入點設備發送的光信號；
[0033]步驟S104，利用光纖將接收的光信號轉發給家庭網絡中兩個或兩個以上的第二接入點設備。
[0034]通過上述步驟，采用利用光纖將家庭網絡中第一接入點設備發送的光信號轉發給第二接入點設備，可以提高接入點設備之間的通信質量，解決了相關技術中存在的接入點設備之間通訊質量差的問題，進而達到了提高接入點設備之間通訊質量的效果。
[0035]上述第一接入點和第二接入點的接口類型可以為多種，在一個可選的實施例中，上述第一接入點至少包括光纖接口 ；上述第二接入點包括光纖接口，或者該第二接入點至少包括光纖接口。
[0036]在本實施例中還提供了一種信號處理裝置，該裝置用于實現上述實施例及優選實施方式，已經進行過說明的不再贅述。如以下所使用的，術語“模塊”可以實現預定功能的軟件和/或硬件的組合。盡管以下實施例所描述的裝置較佳地以軟件來實現，但是硬件，或者軟件和硬件的組合的實現也是可能并被構想的。
[0037]圖2是根據本發明實施例的信號處理裝置的結構框圖，如圖2所示，該裝置包括接收模塊22和轉發模塊24，下面對該裝置進行說明。
[0038]接收模塊22，用于利用光纖接收家庭網絡中第一接入點設備發送的光信號；轉發模塊24，連接至上述接收模塊22，用于利用光纖將接收的光信號轉發給家庭網絡中兩個或兩個以上的第二接入點設備。
[0039]其中，上述第一接入點至少包括光纖接口 ；上述第二接入點至少包括光纖接口。
[0040]圖3是根據本發明實施例的無源光纖集線器的結構框圖，如圖3所示，該無源光纖集線器32包括上述任一項的信號處理裝置34。
[0041]其中，上述無源光纖集線器的端口數量大于或等于預定閾值，在該無源光纖集線器內部，上述端口分別對應連接有預定比例的端口光分路器，且端口之間通過端口連接的端口光分路器進行數據傳輸，或者，端口之間通過端口連接的端口光分路器和無源光纖集線器內部的一個或多個非端口光分路器進行數據傳輸，其中，非端口光分路器為無源光纖集線器內部除端口光分路器之外的光分路器。
[0042]在一個可選的實施例中，上述預定閾值可以為3，上述預定比例可以包括以下至少之一:1:2、1:3、1:4。當然，根據實際情況，該預定比例也可以為其他的比例，在此，不一一列舉。
[0043]在本發明實施例中，還提供了一種無源光纖集線器和以無源光纖集線器為核心的家庭光纖組網方法，圖4是根據本發明實施例的家庭光纖組網圖，如圖4所示，從無源光纖集線器任意端口輸入的光信號將從其它所有端口輸出；該無源光纖集線器的端口數至少支持3個，端口數可以任意擴展；該無源光纖集線器內部結構一般采用多個Y型分路器(1:2光分路器，含一個主干光纖接口，2個支路光纖接口)組合而成(當然可以采用其他類型的光分路器，例如下述的1:3光分路器、1:4光分路器)，光分離器的結構圖可以如圖5所示，該圖5是根據本發明實施例的Y型分路器的示意圖。
[0044]圖6是根據本發明實施例的3端口集線器內部結構示意圖，圖6中，Y型分路器的主干側作為無源光纖集線器外部端口，Y型分支側在無源光纖集線器內部互聯，分支Pl.1連接P2.1，分支Pl.2連接P3.1，分支P2.2連接P3.2，形成一個三角形互聯拓撲，光信號從Pl端口輸入時，在分叉點發往Pl.1與Pl.2兩個支路，一路沿著Pl.1->P2.1_>P2輸出，另一路沿著P1.2->P3.1->P3輸出，同理從P2端口輸入的光信號從Pl和P3端口輸出，從P3端口輸入的光信號從Pl和P2端口輸出；
[0045]當該無源光纖集線器中超過3個端口時，每增加一個端口，需要增加3個Y型分路器，內部結構多一個三角形互聯拓撲，圖7是根據本發明實施例的4端口無源光纖集線器內部結構示意圖，圖8是根據本發明實施例的5端口無源光纖集線器內部結構示意圖，圖9是根據本發明實施例的6端口無源光纖集線器內部結構示意圖。
[0046]其中，Y型分路器可以等分或不等分光功率，可以通過熔融拉錐(FBT)或平面光波導(PLC)工藝實現；
[0047]上述的無源光纖集線器內部結構也可以采用1:3，1:4或更多分支的分路器組合而成。采用1:3分路器時，4端口集線器中只需要包括4個分路器。采用1:4分路器時，5端口集線器中只需要包括5個分路器，當然也可以采用1: 5、1:6等分路器。
[0048]在本發明實施例中，還提供了一種利用如前所述的無源光纖集線器的家庭光纖組網方法，其中，該無源光纖集線器與匯聚設備/區域接入點(同上述的第一接入點、第二接入點)采用光纖連接，集線器承擔物理光信號的分路，不做0SI/RM七層模型的數據鏈路層及以上層次的數據解析和處理；上述光纖可以為單模光纖或多模光纖；上述匯聚設備具備接口匯聚能力和業務匯聚能力；其中，上述接口匯聚能力中包括并不限于以太網接口，802.11無線網絡接口，電力線網絡接口，同軸網絡等家庭網關接口，及以太網無源光網絡(Ethernet Passive Optical Network，簡稱為 EPON)，千兆無源光網絡(Gigabit-CapablePassive Optical Network，簡稱為 GPON)，1G ΕΡ0Ν，XG-P0N，超高速數字用戶線路(VeryHigh Speed Digital Subscriber Line，簡稱為 VDSL) 2，G.fast，D0CSIS3.0/3.1 等寬帶接入網絡接口 ；上述業務匯聚能力的業務包括并不限于因特網Internet，網絡電話(Voiceover Internet Protocol，簡稱為 VoIP)，交互式網絡電視 IPTV，過頂傳球(Over The Top，簡稱為0TT)，游戲Game等業務；
[0049]區域接入點具備無線接口，為區域內客戶端提供高速無線接入服務，圖10是根據本發明實施例的區域接入點的接口示意圖，如圖10所示，該區域接入點可以包括光纖接口和無線接口，從而為數據的傳輸提供了更多的選擇。上述匯聚設備和區域接入點完成開放式系統互聯(Open System Interconnect1n，簡稱為0SI)七層模型定義的第二層及以上層次的數據交換，解析和處理；上述匯聚設備的光纖接口的0SI/RM七層模型的數據鏈路層采用以太網CSMA/CD機制；上述區域接入點的光纖接口的0SI/RM七層模型的數據鏈路層采用以太網CSMA/CD機制。
[0050]下面結合具體實施例對本發明進行說明。
[0051]實例一
[0052]圖11是根據本發明實施例的以無源光纖集線器為核心的第一種家庭光纖組網示意圖，其中，用戶采用G.fast家庭網關作為匯聚設備，無源光纖集線器具有4個光纖接口，2個802.1 lac/ad AP作為區域接入點分別位于客廳和書房，I個802.1lad AP作為區域接入點位于主臥室；
[0053]具備802.1lad接口的STBl在客廳中連接到API，API通過集線器的Pl端口與P3端口連接到書房的AP3，STBl播放書房中NAS上存儲的高清8K 3D超高清視頻，實現了集線器的Pl和P3端口的互通；
[0054]具備802.1lac接口的PAD在客廳中連接到API，APl通過集線器的Pl端口與P4端口連接到主臥室的AP2，具備802.1lad接口的智能電視Smart TV在主臥中連接到AP2，用戶分別使用PAD與SmartTV進行雙人聯網游戲，實現了集線器的Pl，P2，P4端口的互通。
[0055]實例二
[0056]圖12是根據本發明實施例的以無源光纖集線器為核心的第二種家庭光纖組網示意圖，其中，用戶采用GPON家庭網關作為匯聚設備，無源光纖集線器具有3個光纖接口，2個802.1lad AP作為區域接入點分別位于客廳，主臥室；
[0057]STBl在客廳中連接到AP1，點播互聯網的8K 3D HDTV超高清3D視頻源，視頻流從家庭網關進入光纖集線器P2端口，從Pl和P3端口同時輸出，APl收到從集線器Pl端口發出的數據幀，解析數據鏈路層目的MAC地址，匹配成功后發送到STBl，STBl解碼播放視頻流；AP2同時收到集線器P3端口發出的數據幀，解析數據鏈路層目的MAC地址，發現該MAC地址在收到數據幀的同一個端口已經學習過，根據二層以太網橋轉發規則丟棄該數據幀。
[0058]從以上的實施例中可以看出，本發明可以實現如下技術效果:采用無源光纖集線器可以組建對等光纖局域網，避免了數據匯聚到網關設備的流量瓶頸；由于集線器是無源設備，故障率低，可靠性高，成本低；光纖的海量帶寬，可以輕松承載超高速流量數據。從而實現了 802.1lad 7Gbps及今后其它超高帶寬技術的數據回傳功能。
[0059]本專利所述的無源光纖集線器不僅可用于家庭組網，也可以用在汽車和坦克等設備的應用場景，實現高可靠性組網。
[0060]顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制于任何特定的硬件和軟件結合。
[0061]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種信號處理方法，其特征在于，包括: 利用光纖接收家庭網絡中第一接入點設備發送的光信號； 利用光纖將接收的所述光信號轉發給所述家庭網絡中兩個或兩個以上的第二接入點設備。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于， 所述第一接入點至少包括光纖接口； 所述第二接入點至少包括光纖接口。3.一種信號處理裝置，其特征在于，包括: 接收模塊，用于利用光纖接收家庭網絡中第一接入點設備發送的光信號； 轉發模塊，用于利用光纖將接收的所述光信號轉發給家庭網絡中兩個或兩個以上的第二接入點設備。4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于， 所述第一接入點至少包括光纖接口； 所述第二接入點至少包括光纖接口。5.一種無源光纖集線器，其特征在于，包括權利要求3至4中任一項所述的信號處理裝置。6.根據權利要求5所述的無源光纖集線器，其特征在于， 所述無源光纖集線器的端口數量大于或等于預定閾值，在所述無源光纖集線器內部，所述端口分別對應連接有預定比例的端口光分路器，且所述端口之間通過所述端口連接的端口光分路器進行數據傳輸，或者，所述端口之間通過所述端口連接的端口光分路器和所述無源光纖集線器內部的一個或多個非端口光分路器進行數據傳輸，其中，所述非端口光分路器為所述無源光纖集線器內部除所述端口光分路器之外的光分路器。7.根據權利要求6所述的無源光纖集線器，其特征在于，所述預定閾值為3，所述預定比例包括以下至少之一:1:2、1:3、1:4。
【文檔編號】H04B10/25GK105991191SQ201510076644
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月12日
【發明人】李明生, 許愛軍, 陳武, 張偉良
【申請人】中興通訊股份有限公司