基于无线家庭网关的数字家庭互动系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于无线家庭网关的数字家庭互动系统，该系统包括广域网络单元（１）、无线家庭网关（２）、家庭终端（３），其中无线家庭网关（２）信号输入端连接广域网络单元（１），其特征在于：广域网络单元（１）包括公共交换电话网络、因特网、数字电视网；无线家庭网关（２）通过对应接口及连接线同时与公共交换电话网络、因特网、数字电视网分别连接；无线家庭网关（２）将来自不同网络的信号处理后通过无线方式与家庭终端（３）连接进行数据交互。本实用新型专利技术具有三网合一、家庭网络无需布线、连接方式灵活，扩展性好等特点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数字家庭通讯技术，尤其是一种数字家庭设备进行互动的系统。
技术介绍
目前，公共交换电话网络、因特网、数字电视网都在蓬勃发展，用户群也不断壮大， 其中三种网络之间都存在共同的用户数字家庭用户。根据现有的产品或网络技术，公共交 换电话网络、因特网、数字电视网进入家庭，都需要通过单独的布线以连接到各自对应的终 端，例如家庭用户要收看数字电视，首先CATV电缆要进入家庭，然后再接入机顶盒，如果家 庭里不同房间有多台电视，则要将CATV电缆分别布置到指定的位置接入机顶盒才能收看； 又如果家庭多台电脑需要连接互联网，同样需要首先宽带进入家庭，然后通过交换机等进 行网络接口扩展后，分别从交换机上的网络接口拉接多条网线到各房间的电脑才能上网。公共交换电话网络、因特网、数字电视网采用独立的网络进行布线，一方面造成了 资源的浪费，增加家庭网络组建成本，另一方面，由于家庭中电视、电话、PC往往需要根据需 要调节位置，采取单独布线必然不利于后期位置调节。随着各种无线通讯技术的发展和完善，目前大部分家庭局域网的组建都选用了 WIFI等无线技术进行。相对于有线组网，无线组网具有无须布线，连接设备可以在家庭内任 意移动，连接方式灵活，扩展性好等特点。
技术实现思路
本技术目的是一方面对无线家庭网关进行创新，实现公共交换电话网络、因 特网、数字电视网进入家庭后三网融合，另一方面公开一种基于该无线家庭网关的数字家 庭互动系统，摆脱有线局域的局限，实现电视机、电脑等各种家庭设备的互联互通。本技术目的通过如下技术方案实现一种基于无线家庭网关的数字家庭互动系统，该系统包括广域网络单元、无线家 庭网关、家庭终端，其中无线家庭网关信号输入端连接广域网络单元，其特征在于广域网 络单元包括公共交换电话网络、因特网、数字电视网；无线家庭网关通过对应接口及连接线 同时与公共交换电话网络、因特网、数字电视网分别连接；无线家庭网关将来自不同网络的 信号处理后通过无线方式与家庭终端连接进行数据交互上。上所述无线家庭网关包括MODEM模块、数字电视接收模块、路由及交换模块、主控 CPU、无线模块；MODEM模块、数字电视接收模块、路由及交换模块、无线模块分别与主控CPU 连接，主控CPU进行系统数据处理和集中控制各模块工作。为了保证无线家庭网关的数据交换能力，同时不影响数字电视信号接收及指令的 上传，无线家庭网关包括第一主控CPU和第二主控CPU ；数字电视接收模块包括调谐器、信 道解码器、视频解码器、音频解码器，其分别与第二主控CPU连接，视频解码器、音频解码器 输出的数字信号连接第一主控CPU ；MODEM模块路由及交换模块、无线模块分别与第一主控 CPU连接。上所述的家庭终端为具有无线信号收发能力的家庭电子设备，例如电视机、机顶 盒、PC、电话、手机、其它的各种具有网络接入功能的影音设备和家电。家庭终端与无线家庭网关采用Wi-Fi、WAPI、WiGig、UWB任一方式进行无线数据连接。综上所述的基于无线家庭网关的数字家庭互动系统具有如下显著特点及效果1.通过无线家庭网关的整合，公共交换电话网络、因特网、数字电视网进入家庭， 实现家庭内的“三网合一”；2.家庭网络无需布线，降低了家庭网络建设的成本；3.互动系统的各种设备采用无线组网方式，连接设备可以在家庭内任意移动，连 接方式灵活，扩展性好；4.无线家庭网关采用双主控CPU结构，为整套系统提供了数据交换能里保障。附图说明图1为本系统的整体结构示意图；图2为无线家庭网关的功能原理示意图。具体实施方式下面对本技术做进一步阐述参考图1，为本技术基于无线家庭网关的数字家庭互动系统的整体结构示意 图。整体上，系统由广域网络单元1、无线家庭网关2、家庭终端3三大部分组成。广域网络 单元1与无线家庭网关2连接，经过无线家庭网关2处理的各种数据通过无线方式与家庭 终端3连接。参考图2为无线家庭网关2的内部组成结构。无线家庭网关2的作用是负责接 收来自数字电视网与音、视、讯相关的信号，并实现解码；负责外部宽带的接入，实现拨号上 网、路由、网络交换功能；负责将公共交换电话网络、因特网、数字电视网的三路信号进行耦 合后通过相同的接口并采用相同的无线通道输出。在整个数字家庭互动系统中，无线家庭 网关2是各种家庭数据集中、交换和共享的平台。如图2所示，无线家庭网关2由MODEM模 块、数字电视接收模块、路由及交换模块、主控CPU、无线模块五个单元组成。其中主控CPU 又包括第一主控CPU 21和第二主控CPU 22;数字电视接收模块包括调谐器221、信道解码 器222、DRAM 223,FLASH ROM 224、视频解码器225、音频解码器226组成。其中调谐器221 连接信道解码器222，DRAM 223,FLASH ROM 224、视频解码器225、音频解码器226分别连接 第二主控CPU 22 ；视频解码器225、音频解码器226输出的经解码的音、视数字信号输入第 一主控CPU 21。调谐器221通过I2c总线来控制，完成高频调谐并输出中频信号。信道解 调器222根据中频信号幅度，通过AGC信号来调节调谐器221输出的中频信号幅度，使其稳 定在一定的范围之内。中频信号输出幅度通常较小，需要经过中频放大器，然后送入8VSB 解调器；8VSB解调器收到中频信号后，对其进行模数转换，然后逐级进行解调。信道解调器 222可以直接对输入44MHz中频信号进行A/D采样，提供AGC信号调节中频信号增益。正 常工作状态下，解调芯片先通过非相关AGC模式使中频信号幅度在A/D采样范围之内；接着 进行载波锁定和同步信号恢复；实现同步后，相关AGC模式进一步细调中频信号幅度。然后依次进行NTSC同频干扰滤波、信号均衡、9相位跟踪锁定以及FEC处理(包括格状解码、去 卷积交织、RS解码和去随机)等步骤，最后输出TS码流。第二主控CPU 22实现操作系统 指派的各种控制功能，同时完成TS流解复接。一方面，第二主控CPU 22解析来自前端送入 的TS流，提取相关的PSI表，并利用PID过滤器来分离音视频ES或PES流，实现TS流解复 用。另一方面，第二主控CPU 22协调第一主控CPU 21管理多个进程，如视频解码、音频解码 前端解调和TS解复用等，直接控制着数字电视接收的解码全过程。视频解码器225完成符 合MPEG系列压缩标准的视频实时解码。视频解码时，第二主控CPU 22解析ES流或PES流 帧以上高层语法，提取图片尺寸，比特率，量化距阵等控制参数，然后将参数写入解码器225 的控制寄存器。音频解码226由单片兼容MPEG-2和AC-3的音频解码器完成，不需要外部 存储器。解码过程中，第二主控CPU 22可以通过8bit数据接口或者通过I2c接口来控制 音频解码器。与常见的机顶盒不同，视频解码器225、音频解码器226输出的经解码的音、视 数字信号输入不是通过D/A转换器变成模拟信号输入至电视，而是直接输入第一主控CPU 21进行与去它网络信号的耦合并通过无线发送至电视端的无线接收器。又如图2所示，路由及交换模块包括以太网络接入模块212、网络交换模块213、路 由模块214 ；MODEM单元211本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于无线家庭网关的数字家庭互动系统，该系统包括广域网络单元（１）、无线家庭网关（２）、家庭终端（３），其中无线家庭网关（２）信号输入端连接广域网络单元（１），其特征在于：广域网络单元（１）包括公共交换电话网络、因特网、数字电视网；无线家庭网关（２）通过对应接口及连接线同时与公共交换电话网络、因特网、数字电视网分别连接；无线家庭网关（２）将来自不同网络的信号处理后通过无线方式与家庭终端（３）连接进行数据交互。

【技术特征摘要】
1.基于无线家庭网关的数字家庭互动系统，该系统包括广域网络单元(1)、无线家庭 网关(2)、家庭终端(3)，其中无线家庭网关(2)信号输入端连接广域网络单元(1)，其特征 在于广域网络单元(1)包括公共交换电话网络、因特网、数字电视网；无线家庭网关(2) 通过对应接口及连接线同时与公共交换电话网络、因特网、数字电视网分别连接；无线家庭 网关(2)将来自不同网络的信号处理后通过无线方式与家庭终端(3)连接进行数据交互。2.如权利要求1所述的数字家庭互动系统，其特征在于所述无线家庭网关(2)包括 MODEM模块、数字电视接收模块、路由及交换模块、主控CPU、无线模块，MODEM模块、数字电 视接收模块、路由及交换模块、无线模块分别与主控CPU连接，主控CPU进行系统数据处理 和集中控制各模块工作。3.如权利要求2所述的数字家庭互动系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶灿才，朱颖，卢林发，
申请(专利权)人：中山爱科数字家庭产业孵化基地有限公司，中山爱科数字科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]