射頻光纖傳輸節點的製作方法

2023-08-06 16:03:36 2

專利名稱：射頻光纖傳輸節點的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種射頻光纖傳輸節點，特別是關於一種可調整閥值電壓的射頻光纖傳輸節點。
背景技術：
隨著有線電視網絡(CATV)網絡的發展日趨成熟，其衍生出來的服務應用也愈來愈多元化。除了增加愈來愈多的數位電視節目外，有線電視網絡更可提供其它多樣化的服務內容，例如高清晰度的電視節目、高速數據傳輸及網絡電話(VoIP)等。由於為了提供如此多樣化及高容量的服務內容，以及用戶對於即時雙向互動服務的需求快速膨脹，有線電視網絡已逐漸朝向光纖到府(Fiber To The Home，FTTH)或光纖到點的方向發展。其中，在FTTH網絡中對於光收發模塊或光網絡單元的需求是相當龐大的。為了解決有線電視網絡的頻寬問題，目前已提出許多用以減少每個光節點的用戶·數的設計。其中之一即是採用射頻光纖(Radio Frequency over Glass, RFoG)網絡,其可以與被動式光網絡(Passive Optical Network, PON)良好的結合以提高頻寬。因此,可在不更換有線電視網絡主體設備的基礎上，實現用戶端實質上的光纖到府服務。在射頻光纖網絡中的射頻光纖節點設備上，當用戶端需要上行信息時，用戶端的纜線數據機(Cable Modem, CM)會傳送信號至射頻光纖節點，進而開啟上行發射機上的雷射二極體，請參閱圖I的系統架構圖。一般而言，在射頻光纖系統中，32路用戶在同一個時間點上只能有其中一路的上行信號被開啟，以確保上行鏈路中信號的品質。然而，由於每個射頻光纖節點安裝的位置至用戶端纜線數據機之間的鏈路損耗並不相同，進而造成有些損耗較低的射頻光纖節點上行鏈路可以開啟，有些損耗較高的射頻光纖節點上行鏈路則無法開啟O已知的作法是由製造射頻光纖節點的工廠來統一設定上行發射機開啟的電壓水平，因此在出廠後即不能做調整。而在實際的架設應用中，有些區域的外界噪音或雜訊較大時，常會被誤認為是纜線數據機產生的信號而使射頻光纖節點的上行發射機開啟，因而造成了誤觸發。而當多個射頻光纖節點的上行發射機同時被開啟時，就會產生光差拍幹擾(Optical Beat Interference, OBI),使上行信號的背景雜訊變大，系統的信噪比(Signalto Noise Ratio，SNR)變差，直接影響了信號傳輸品質。有鑑於此，如何避免射頻光纖節點因環境雜訊造成的誤觸發，改善射頻光纖網絡信號傳輸品質，對於此光通訊技術領域者而言實屬重要。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種射頻光纖傳輸節點，其包含一微控制單元、一轉換器以及一比較器。所述微控制單元用以接收一校準信號，並可根據所述校準信號產生一閥值信號；所述轉換器電性連接至所述微控制單元，用以根據所述閥值信號產生一閥值電壓；所述比較器電性連接至所述轉換器，以接收所述閥值電壓；其中，所述閥值電壓為所述比較器的一參考電壓。優選地，所述射頻光纖傳輸節點更包含一射頻檢測單元，電性連接至所述微控制單元，用以接收一輸入信號，並根據所述輸入信號產生所述校準信號。優選地，所述微控制單元是因應一控制信號以根據所述校準信號產生所述閥值信號。優選地，所述微控制單元更用以因應所述控制信號儲存所述校準信號。 優選地，所述比較器更接收一射頻信號電壓，且更用以比較所述射頻信號電壓大於所述閥值電壓時，輸出一高電壓。 優選地，所述射頻光纖傳輸節點更包含一雷射二極體，其中所述雷射二極體電性連接至所述比較器，用以因應所述高電壓而開啟。優選地，所述比較器更接收一射頻信號電壓，且更用以比較所述射頻信號電壓小於所述閥值電壓時，輸出一低電壓。優選地，所述轉換器為一數字模擬轉換器。本實用新型的射頻光纖傳輸節點是通過接收一校準信號，使微控制單元根據該校準信號產生相對應的閥值信號，進而提供一閥值電壓。因此當設置射頻光纖傳輸節點時，可依據實際量測到的鏈路耗損狀況來輸入適當的校準信號，進而設定適當的閥值電壓。如此一來，將可克服僅能採用固定的閥值電壓時，部分用戶因鏈路耗損較小，使得閥值電壓相對太低而造成的誤觸發，以及部分用戶因鏈路耗損較大，使得閥值電壓相對太高而使上行信號無法正確地被傳遞等缺點。在參閱圖式及隨後描述的實施方式後，所屬技術領域具有通常知識者便可了解本實用新型的其它目的、優點以及本實用新型的技術手段及實施態樣。

圖I為射頻光纖網絡系統架構的示意圖；圖2為本實用新型射頻光纖節點的示意圖；圖3為輸入功率與輸出電壓的關係圖；以及圖4為本實用新型設定閥值電壓的示意圖。附圖標號2 :射頻光纖傳輸節點21 :纜線數據機210 :上行射頻信號22 :射頻檢測單元220:射頻信號電壓222 :校準信號23 :微控制單元230:閥值信號232:閥值信號24:轉換器240:閥值電壓[0033]242:閥值電壓25 比較器26 :雷射二極體偏壓單元260 :偏壓信號27 :雷射二極體400 :輸入信號28 :稱合器29 電容器·具體實施方式
以下將通過實施例來解釋本實用新型的內容，本實用新型的實施例並非用以限制本實用新型須在如實施例所述的任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，關於實施例的說明僅為闡釋本實用新型的目的，而非用以限制本實用新型。須說明者，以下實施例及圖式中，與本實用新型非直接相關的元件已省略而未繪示，且圖式中各元件間的尺寸關係僅為求容易了解，非用以限制實際比例。本實用新型的一實施例為一射頻光纖傳輸節點2，其示意圖描繪於圖2。射頻光纖傳輸節點2包含一纜線數據機21、一射頻檢測單元22、一微控制單元23、一轉換器24、一比較器25、一雷射二極體偏壓單兀26、一雷射二極體27、一稱合器28以及一電容器29。其中，微控制單元23可為目前或未來的各種處理器、中央處理器、微處理器、計算器或所屬技術領域中具有通常知識者所能輕易思及具有計算能力的裝置。纜線數據機21通過耦合器28電性連接至射頻檢測單元22，射頻檢測單元22電性連接至比較器25的一正輸入端；微控制單元23分別電性連接至射頻檢測單元22及轉換器24，轉換器24電性連接至比較器25的一負輸入端。比較器25的一輸出端電性連接至雷射二極體偏壓單元26，雷射二極體偏壓單元26電性連接至雷射二極體27的一端，而雷射二極體27的另一端則電性連接至一電源供應器VCC。於本實施例中，各個電路單元或元件之間的連接系採用電性連接，即通過導線或導體連接各個電路單元及元件。本實用新型所屬技術領域具有通常知識者通過本說明書的圖式及描述可輕易知悉本說明書所述的電性連接系採取何種連接方式，因此不加贅述。以下說明射頻光纖傳輸節點2的運作方式。一般而言，纜線數據機21是設置於用戶端，用以雙向地提供有線電視相關應用服務，其可根據使用者的需求或操作產生一上行射頻信號210 ;並通過耦合器28將上行射頻信號210傳送至射頻檢測單元22。射頻檢測單元22用以將一射頻信號轉變為一直流電壓。於本實施例中，射頻信號與直流電壓之間的轉換關係如圖3所示；其中，橫軸為射頻信號的輸入功率，單位為dBm;縱軸為直流電壓的輸出電壓，單位為伏特。於其它實施例中，射頻信號與直流電壓之間的轉換關係亦可能因為射頻檢測單元的不同而有所變化，因此並不以圖3所示的轉換關係限制本實用新型的範圍。於接收上行射頻信號210後，射頻檢測單元22將上行射頻信號210轉換為一射頻信號電壓220，並將射頻信號電壓220傳送至比較器25的正輸入端；其中，射頻信號電壓220為一直流電壓。[0048]另一方面，微控制單元23用以產生一閥值信號230，並將閥值信號230傳送至轉換器24。轉換器24用以將閥值信號230轉換為一閥值電壓240，並將閥值電壓240傳送至比較器25的負輸入端；其中，閥值電壓240為一直流電壓。於本實施例中，轉換器24為一數字模擬轉換器；於其它實施例中，轉換器24亦可為任何可根據一輸入信號產生一直流輸出電壓的轉換器，因此，本實用新型所述的轉換器並不局限於數字模擬轉換器。比較器25用以比較其正輸入端的輸入電壓與負輸入端的輸入電壓，當正輸入端的輸入電壓大於負輸入端的輸入電壓時，比較器25輸出一高電壓；當正輸入端的輸入電壓小於負輸入端的輸入電壓時，比較器25輸出一低電壓。因此，當比較器25接收射頻信號電壓220與閥值電壓240後，閥值電壓240即為比較器25的參考電壓。比較器25於比較射頻信號電壓220大於閥值電壓240時,輸出一高電壓；比較器25於比較射頻信號電壓220小於閥值電壓240時，則輸出一低電壓。接著，雷射二極體偏壓單元26接收比較器25的輸出電壓，當比較器25輸出一高電壓時，雷射二極體偏壓單兀26因應該高電壓產生一偏壓信號260以開啟雷射二極體27 ；反之，當比較器25輸出一低電壓時，雷射二極體偏壓單元26便不會產生偏壓信號，且雷射·二極體27維持關閉狀態。換言之，比較器25可視為控制雷射二極體27開啟或關閉的開關。另一方面，纜線數據機21更通過耦合器28及電容器29電性連接至雷射二極體27的輸入端，並將上行射頻信號210傳送至雷射二極體27。當比較器25輸出高電壓時，雷射二極體27處於開啟狀態；此時，雷射二極體27便可根據上行射頻信號210以及偏壓信號260產生相對應的光輸出信號。由於每個用戶端的纜線數據機到射頻檢測單元之間，因為距離或阻抗等因素所造成的鏈路損耗並不相同，因此輸入至射頻檢測單元的上行射頻信號強度亦不相同，進而造成射頻檢測單元輸出的射頻信號電壓會因用戶的不同而有所差異。因此，為了因應上述不同用戶於射頻信號電壓的差異，比較器25用以判斷輸出高電壓或低電壓的閥值電壓亦必須針對不同的用戶而有所調整。據此，本實用新型的射頻光纖傳輸節點2更進一步提供了可調整的閥值電壓。具體而言，請參閱圖4，射頻檢測單元22可用以接收一輸入信號400，並根據輸入信號400產生一校準信號222。微控制單元23電性連接至射頻檢測單元22，可用以接收校準信號222，並根據校準信號222產生一閥值信號232，以及將閥值信號232傳送至轉換器24 ;其中，閥值信號232為一直流電壓。接著，轉換器24用以根據閥值信號232產生一閥值電壓242，並將閥值電壓242傳送至比較器25的負輸入端；此時，閥值電壓242即為比較器25之參考電壓。通過上述方式，於架設射頻光纖傳輸節點時，即可通過調整輸入信號400來調整比較器25的參考電壓。舉例來說，若計劃設定射頻光纖傳輸節點的閥值電壓是對應於5dBmV的輸入功率時，則通過輸入5dBmV的輸入信號400至射頻檢測單元22，射頻檢測單元22便根據圖3的轉換關係產生一對應於5dBmV的校準信號222，即I. I伏特的直流電壓。接著，微控制單元23會採集校準信號222，並根據校準信號222產生相對應於I. I伏特的閥值信號232。最後，轉換器24便可根據閥值信號232產生I. I伏特的閥值電壓242以作為比較器25的參考電壓。同理，若欲設定不同的閥值電壓，則只需要改變輸入信號400的值，便可依據上述方式來設定比較器25的參考電壓。亦即可通過調整輸入信號400來調整射頻光纖傳輸節點的閥值電壓。整體來說，由於射頻光纖傳輸節點的閥值電壓可透過調整輸入信號400來設定，因此於實際應用時，便可根據纜線數據機到射頻檢測單元之間的鏈路損耗程度來設定適當的閥值電壓。具體而言，若纜線數據機21至射頻檢測單元22之間的鏈路損耗較大，則所產生的射頻信號電壓勢必較低；此時，可通過輸入較低功率的輸入信號400以設定較低的閥值電壓。若纜線數據機21至射頻檢測單元22之間的鏈路損耗較小，則所產生的射頻信號電壓相對較高；此時，可通過輸入較高功率的輸入信號400以適度地提高閥值電壓。須補充說明者，微控制單元23可因應一控制信號以 根據校準信號222產生閥值信號232。具體而言，微控制單元23更可電性連接一輸出/輸入單元(圖未繪示)，用以提供一介面供設定人員輸入該控制信號。例如該控制信號可為一長按按鍵信號，設定人員通過長按一按鍵後即可產生該控制信號，微控制單元23於接收該控制信號後，便根據校準信號222產生閥值信號232。該輸出/輸入單元可為一顯示器或其它具有相同功能的裝置，本實用新型並不限定輸出/輸入單元的實施方式。更進一步地，微控制單元23可因應該控制信號儲存校準信號222。微控制單元23於接收該控制信號後，可將校準信號222儲存於微控制單元23中的快取存儲器。如此一來，當射頻檢測單元22的輸出切換為纜線數據機的上行信號時，微控制單元23仍可根據其所儲存的校準信號提供適當的閥值信號。或者，校準信號222亦可儲存於與微控制單元23電性連接的記憶單元或儲存單元，校準信號222的儲存位置並不用以限制本實用新型的範圍。綜上所述，本實用新型的射頻光纖傳輸節點通過輸入可調整的校準信號，可使微控制單元產生相對應的閥值信號，進而提供可調整的閥值電壓。因此當設置射頻光纖傳輸節點時，可依據實際量測到的鏈路耗損狀況來決定適當的校準信號，進而設定適當的閥值電壓。如此一來，將可克服僅能採用固定的閥值電壓時，部分用戶因鏈路耗損較小，使得閥值電壓相對太低而造成的誤觸發，以及部分用戶因鏈路耗損較大，使得閥值電壓相對太高而使上行信號無法正確地被傳遞等缺點。在上述說明書中，已參考眾多具體細節來說明本實用新型的實施例，這些細節隨著實施不同而不同，但是，說明書及圖式應被視為說明而非限定。應了解，本實用新型不局限於所揭示的舉例說明的實施例。申請專利範圍的範圍應依最廣義的解釋以涵蓋所有修改及均等結構和功能。
權利要求1.一種射頻光纖傳輸節點，其特徵是，所述射頻光纖傳輸節點包含 一微控制單元，用以接收一校準信號，並可根據所述校準信號產生一閥值信號； 一轉換器，電性連接至所述微控制單元，用以根據所述閥值信號產生一閥值電壓；以及 一比較器，電性連接至所述轉換器，以接收所述閥值電壓； 其中，所述閥值電壓為該比較器的一參考電壓。
2.如權利要求I所述的射頻光纖傳輸節點，其特徵是，所述射頻光纖傳輸節點更包含 一射頻檢測單元，電性連接至所述微控制單元，用以接收一輸入信號，並根據所述輸入信號產生所述校準信號。
3.如權利要求I所述的射頻光纖傳輸節點，其特徵是，所述微控制單元是因應一控制信號以根據所述校準信號產生所述閥值信號。
4.如權利要求3所述的射頻光纖傳輸節點，其特徵是，所述微控制單元更用以因應所述控制信號儲存所述校準信號。
5.如權利要求I所述的射頻光纖傳輸節點，其特徵是，所述比較器更接收一射頻信號電壓，且更用以比較所述射頻信號電壓大於所述閥值電壓時，輸出一高電壓。
6.如權利要求5所述的射頻光纖傳輸節點，其特徵是，所述射頻光纖傳輸節點更包含一雷射二極體，其中所述雷射二極體電性連接至所述比較器，用以因應所述高電壓而開啟。
7.如權利要求I所述的射頻光纖傳輸節點，其其特徵是，所述比較器更接收一射頻信號電壓，且更用以比較所述射頻信號電壓小於所述閥值電壓時，輸出一低電壓。
8.如權利要求I所述的射頻光纖傳輸節點，其其特徵是，所述轉換器為一數字模擬轉換器。
專利摘要一種射頻光纖傳輸節點，包含一微控制單元、一轉換器以及一比較器。所述微控制單元用以接收一校準信號，並可根據所述校準信號產生一閥值信號；所述轉換器電性連接至所述微控制單元，用以根據所述閥值信號產生一閥值電壓；所述比較器電性連接至所述轉換器，以接收所述閥值電壓；其中，所述閥值電壓為所述比較器的一參考電壓。本實用新型的射頻光纖傳輸節點，可克服僅能採用固定的閥值電壓時，部分用戶因鏈路耗損較小，使得閥值電壓相對太低而造成的誤觸發，以及部分用戶因鏈路耗損較大，使得閥值電壓相對太高而使上行信號無法正確地被傳遞的缺點。
文檔編號H04B10/12GK202586975SQ201220261999
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者王作佑, 張國勇, 蔡昭宏 申請人:寧波環球廣電科技有限公司