專利名稱：一種同軸網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒捌鋫鬏斞b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信，尤其涉及一種新型的在同軸電纜分配網(wǎng)中進(jìn) 行數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)姆椒捌鋫鬏斞b置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的有線電視光纖同軸網(wǎng)絡(luò)(Hybrid Fiber Coaxial簡稱HFC) 中，電視節(jié)目由前端經(jīng)光纖傳送到電視網(wǎng)絡(luò)靠近用戶的光節(jié)點(diǎn)(一般情 況下， 一個光節(jié)點(diǎn)覆蓋周邊的300 500個用戶)，在光節(jié)點(diǎn)處將光信號 轉(zhuǎn)換為電信號后，再通過同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)將電視信號經(jīng)居民樓傳送到 各個居民家中。
請參閱圖1，圖1為現(xiàn)有的有線電視同軸分配網(wǎng)中樓接入點(diǎn)到各同軸 終端的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示，該系統(tǒng)包括以太網(wǎng)接入點(diǎn)，36個分 支設(shè)備(例如#11、 #61)，以及72個同軸終端(例如#111、弁612)。 以太網(wǎng)接入點(diǎn)輸出的信號經(jīng)樓頭放大器對電視信號進(jìn)行放大后，首先經(jīng) 過一個6分配器，將電視信號能量平均分配到6個單元，然后，通過在
每個單元內(nèi)的每層樓上的二分支器，再將電視信號分到每層樓的兩戶居 民家(同軸終端)中。
隨著人們對雙向傳輸新業(yè)務(wù)(例如，交互數(shù)字電視、在有線電視網(wǎng) 上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語音、圖像等多媒體通信等寬帶業(yè)務(wù))需求的增長，只能 單向傳輸?shù)挠芯€電視網(wǎng)要開展雙向業(yè)務(wù)，所遇到的首要問題就是要對現(xiàn) 有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)母脑臁?shù)據(jù)雙向傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)改造是有線電視 網(wǎng)從單功能向多功能發(fā)展，從廣播電視網(wǎng)向信息網(wǎng)發(fā)展的第一道門檻。
目前較典型的應(yīng)用為通過雙向改造的雙向HFC網(wǎng)絡(luò)，其雙向?qū)崿F(xiàn)采 用了上、下行不對稱的頻率分割方式。在前端，各種業(yè)務(wù)信號如模擬電 視信號、數(shù)字視頻信號、計算機(jī)數(shù)據(jù)信號、電話信號和各種控制信號等 通過副載波復(fù)用(SCM)方式調(diào)制到下行頻段的不同頻道中，經(jīng)電光轉(zhuǎn)換后用光纖傳送到光節(jié)點(diǎn)，在光節(jié)點(diǎn)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后經(jīng)同軸電纜用廣播方式傳送至用戶。用戶的上行信號采用多址技術(shù)(如頻分多址(Frequency Division Multiple Access簡稱FDMA))復(fù)用到上行物理傳輸通道， 由同軸電纜傳送到光節(jié)點(diǎn)進(jìn)行電光轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)光纖傳至前端。但總的 來說，這類雙向改造的成本還是較高，每戶改造的平均費(fèi)用大約為300 元左右。并且，主要成本體現(xiàn)在靠近最終用戶的最后IOO米同軸電纜分 配網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)母脑旆桨干?。眾所周知，以太網(wǎng)具有簡單、低成本和易擴(kuò)展的優(yōu)勢，如果能夠在 現(xiàn)有的同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)上，直接應(yīng)用當(dāng)前成熟的以太網(wǎng)雙向數(shù)據(jù)傳輸 技術(shù)，無疑可以大幅降低同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)母脑斐杀尽?然而，由于同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)是一種點(diǎn)到多點(diǎn)的物理和邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)， 而傳統(tǒng)的以太網(wǎng)是點(diǎn)到點(diǎn)的協(xié)議，并且采用基帶的方式傳輸，如果使用 以太網(wǎng)對現(xiàn)有HFC網(wǎng)絡(luò)的最后100米進(jìn)行雙向改造，就必須要解決以下 三個方面的技術(shù)問題1) 對現(xiàn)有物理層作技術(shù)改進(jìn)，即在不改變現(xiàn)有的有線電視同軸分配 網(wǎng)的組網(wǎng)架構(gòu)下，使以太網(wǎng)接入點(diǎn)的信號源與各同軸終端之間相通，各 同軸終端與接入點(diǎn)的信號源也相通，而各個同軸終端之間是不相通的。 關(guān)于這一點(diǎn)，由于和本發(fā)明目的無關(guān)，且本申請人已在申請?zhí)枮?200610142955.6的在先申請文件中己提出了對同軸電纜以太網(wǎng)物理層改 造的具體方案。在此不贅述。2) 用以太網(wǎng)技術(shù)如何在點(diǎn)到多點(diǎn)的同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)中傳送點(diǎn)到點(diǎn) 的以太網(wǎng)協(xié)議。3) 采用同一物理通道傳輸上、下行方向的數(shù)據(jù)。針對上述第2個問題，如果能夠?qū)⒁蕴W(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(Ethernet over Passive Optical Network簡稱EP0N)架構(gòu)應(yīng)用到同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)中， 則在點(diǎn)到多點(diǎn)的物理和邏輯拓?fù)渫S電纜分配網(wǎng)絡(luò)中傳送點(diǎn)到點(diǎn)的以太 網(wǎng)協(xié)議的技術(shù)問題將可以得到成功的解決。以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(Ethernet over Passive Optical Network簡 稱EP0N)系統(tǒng)是一種采用點(diǎn)對多點(diǎn)(Point to Multipoint簡稱P-to-MP) 結(jié)構(gòu)的雙纖雙向光接入網(wǎng)絡(luò)，由局端的光線路終端(Optical LineTerminal簡稱OLT)、用戶側(cè)的光網(wǎng)絡(luò)單元(Optical Network Unit簡 稱ONU)和光分配網(wǎng)絡(luò)(Optical Distribution Network簡稱ODN)組 成；EP0N位于業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)端口 (Service Network Interface簡稱SNI) 與用戶網(wǎng)絡(luò)端口 (User Network Interface簡稱UNI)之間，通過UNI 與用戶設(shè)備相連。請參閱圖2，圖2為EP0N系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖；如圖所示， 一個典型 的EP0N系統(tǒng)由0LT、多個0NU (0NU#1、 0NU#2、…0NU弁n)和無源分 光器(Passive Optical Splitter簡稱POS)組成。OLT位于局方的中 心機(jī)房(Central Office簡稱CO) ， ONU位于樓道或者用戶家中，它們 之間用POS進(jìn)行連接。POS的功能是分發(fā)下行數(shù)據(jù)并集中上行數(shù)據(jù)。EPON技術(shù)在下行方向是采用廣播方式的，上行方向是分時復(fù)用的。 上行和下行是分屬于不同的光纖物理傳輸通道，彼此之間可以同時進(jìn)行。 在下行方向(OLT到ONU) ， OLT發(fā)送的信號通過一個l:n的無源分光器 (或幾個分光器的級聯(lián))到達(dá)各個ONU。在上行方向(ONU到OLT)， 一 個ONU發(fā)送的信號只會到達(dá)0LT，而不會達(dá)到其他的ONU。在物理(PHY)層，EPON使用1000BASE的以太PHY，同時在PON的 傳輸機(jī)制上，通過新增加的MAC控制命令來控制和優(yōu)化各ONU與OLT之 間突發(fā)性數(shù)據(jù)通信和實(shí)時的時分復(fù)用和復(fù)用(Time Division Multiplex and Multiplexer簡稱TDM)通信，在協(xié)議的第二層、EPON采用成熟的 全雙工以太技術(shù)，使用TDM，由于ONU在自己的時隙內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)報，因此 沒有碰撞，不需CDMA/CD,從而充分利用帶寬。具體地說，與傳統(tǒng)的以太網(wǎng)相比，EPON主要增加了兩部分功能位 于媒體接入控制(MAC)層之下的仿真子層和被作為MAC層一部分的多點(diǎn) 控制協(xié)議(Multi-Point Control Protocol簡稱MPCP)。請參閱圖3，圖3為EP0N協(xié)議分層和0SI參考模型間的關(guān)系。仿真 子層使得下面的點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)在協(xié)議上層看來像是多個點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，這 一點(diǎn)是通過在每一個分組的開始加上邏輯鏈路標(biāo)志(LLID)以取代2個 字節(jié)的前導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)的。在一個EPON中，不需任何復(fù)雜的協(xié)議，光信號就 能精確地傳送到最終用戶，來自最終用戶的數(shù)據(jù)也能被集中傳送到中心 網(wǎng)絡(luò)。MPCP控制協(xié)議作為MAC控制子層的擴(kuò)展，以便支持EPON系統(tǒng)中OLT和多個ONU之間的正常通信運(yùn)轉(zhuǎn)。MAC地址由他們的LLID標(biāo)識，LLID 在ONU的注冊過程中動態(tài)分配。MPCP控制協(xié)議規(guī)定了三個處理過程1) 發(fā)現(xiàn)過程-請參閱圖4，圖4為MPCP控制協(xié)議中的發(fā)現(xiàn)ONU并完成ONU注冊的 處理流程。如圖所示，在系統(tǒng)剛開始上電的情況下，OLT發(fā)送一個廣播消 息，所有已經(jīng)上電的ONU都會收到這個消息。收到消息的ONU就會給OLT 發(fā)送一個消息，告訴自己的一些ID信息等。OLT收到所有上電工作的ONU 發(fā)送的注冊消息以后，OLT就會知道系統(tǒng)內(nèi)有哪些ONU是在上電工作狀 態(tài)。2) 報告處理該處理流程是通過ONU發(fā)往OLT的上行帶寬請求來完成各種報告信 息的收集和生成。具體地說，每個ONU都報告自己有哪些業(yè)務(wù)在等待發(fā) 送，這樣OLT就會知道所有ONU的等待業(yè)務(wù)發(fā)送情況，OLT綜合考慮和調(diào) 度后，會通過下面的門限處理消息分配相應(yīng)的發(fā)送時隙給相應(yīng)的ONU，并 保證多個ONU之間的發(fā)送時隙互相不沖突，這樣多個ONU就可以共享同 一個上行物理通道，而彼此之間不產(chǎn)生沖突。3) 門限處理該處理流程通過多路復(fù)用器的多路發(fā)送才可以完成管理門限信息的 生成與收集。具體地說，OLT分配給多個ONU不同的發(fā)送時隙，每個ONU 在OLT分配給自己的指定時隙中，將需要發(fā)送給OLT的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送出 去。這樣，多個ONU可以共享同一個上行物理通道，從而彼此之間沒有 沖突。綜上所述，在上述的EPON MPCP協(xié)議中，OLT給ONU發(fā)送(下行) 的時候，使用的是一個物理通道；而ONU給OLT發(fā)送(上行)的時候， 使用的是另外一個物理通道。比如說，上行通道是一根光纖，下行通道 是另外一根光纖，兩個物理通道是兩個獨(dú)立的物理光纖，彼此之間沒有 干擾，可以同時使用。然而，與采用點(diǎn)對多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的雙纖雙向光接入網(wǎng)絡(luò)EPON系統(tǒng)相比， 同軸網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的接入點(diǎn)和同軸終端之間的點(diǎn)到多點(diǎn)的物理和邏輯拓?fù)?，是釆用同一物理通道傳輸上、下行方向的?shù)據(jù)。因此，如果要求MPCP 協(xié)議在同軸環(huán)境應(yīng)用時，仍然必須解決上、下行物理通道共享的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，基于支持點(diǎn)對多點(diǎn)的同軸電纜分配網(wǎng)的以太網(wǎng)物理 層改造，用時分復(fù)用的方法，在同一物理傳輸通道傳輸上行和下行方向的數(shù) 據(jù)；并且，在上行方向采用類似于多點(diǎn)控制協(xié)議(Multi-Point Control Protocol簡稱MPCP)的以太網(wǎng)媒介接入控制(Media Access Control,簡 稱MAC)層協(xié)議，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接入點(diǎn)與多個同軸終端之間的MAC層通信?；谏鲜瞿康?，本發(fā)明提供一種在同軸網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ?該方法實(shí)現(xiàn)了在所述同軸電纜分配網(wǎng)中的接入點(diǎn)與各同軸終端之間，采 用同一物理通道傳輸上、下行方向的數(shù)據(jù)，該方法包括步驟S1:將整個物理通道傳輸信息的時間劃分成時間片，分別構(gòu)成 上、下行數(shù)據(jù)傳輸通道；步驟S2:接入點(diǎn)與各同軸終端間上、下行方向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，分別占用不 同的時間片進(jìn)行傳輸。根據(jù)所述的在同軸網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ龅牟襟ESI具體包括步驟SI-1:將整個物理通道傳輸信息的時間片劃分成供上行數(shù)據(jù)傳輸和下行數(shù)據(jù)傳輸使用的兩個時隙；步驟S1-2:將上行方向傳輸數(shù)據(jù)占用的時隙劃分為多個子時隙，供需上行傳輸數(shù)據(jù)的各同軸終端分別占用不同的所述子時隙傳輸上行數(shù)據(jù)。根據(jù)所述的在同軸網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，所述的步驟S2具體包括步驟S2-1:接入點(diǎn)采用廣播的方式，占用下行傳輸時隙，向各同軸終端 傳輸數(shù)據(jù)；步驟S2-2:需上行傳輸數(shù)據(jù)的各同軸終端，分別占用不同的上行傳輸子時隙，傳輸需接入點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)。根據(jù)所述的在同軸網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，所述的步驟S2-2具體包括步驟S2-2-1:發(fā)現(xiàn)并完成各同軸終端上電注冊；步驟S2-2-2:根據(jù)各同軸終端發(fā)送來的上行帶寬請求，收集所有的同軸 終端等待業(yè)務(wù)發(fā)送的情況，將不同的上行傳輸子時隙，分配給需發(fā)送上行數(shù) 據(jù)的各同軸終端使用；步驟S2-2-3:每個同軸終端在分配給自己的上行傳輸子時隙中，將需要 發(fā)送給接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。根據(jù)所述的在同軸網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，所述的同軸終端向接入 點(diǎn)傳輸上行數(shù)據(jù)時，其媒介接入控制層采用MPCP協(xié)議控制上行數(shù)據(jù)的傳輸。本發(fā)明還提供一種在同軸網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置，該同軸電纜分配 網(wǎng)中包括接入點(diǎn)以及通過各分支設(shè)備與其相連的多個同軸終端；同軸分配網(wǎng) 中的接入點(diǎn)與各同軸終端之間，采用同一物理通道傳輸上、下行方向的數(shù)據(jù)； 該裝置包括網(wǎng)絡(luò)帶寬分配模塊，與同軸電纜分配網(wǎng)中的接入點(diǎn)和多個同軸終端 分別相連，其采用時分復(fù)用的方法，分配在同一物理傳輸通道中上行和 下行方向的傳輸數(shù)據(jù)帶寬。根據(jù)所述的傳輸裝置，所述的網(wǎng)絡(luò)帶寬分配模塊包括配置模塊 將整個物理通道傳輸信息的時間片劃分成供上行數(shù)據(jù)傳輸和下行數(shù)據(jù)傳 輸使用的多個時隙，構(gòu)成上、下行傳輸通道；傳輸控制模塊，與所述的 配置模塊相連，并且連接在接入點(diǎn)和多個同軸終端之間，控制接入點(diǎn)與 各同軸終端間上、下行方向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，分別占用不同的時間片進(jìn)行傳 輸。根據(jù)所述的傳輸裝置，所述的配置模塊包括上下行時隙分配模塊將 整個物理通道傳輸信息的時間片劃分成供上行數(shù)據(jù)傳輸和下行數(shù)據(jù)傳輸使 用的兩個時隙，以構(gòu)成上行傳輸通道和下行傳輸通道；上行子時隙分配模塊: 將上行方向傳輸數(shù)據(jù)占用的時隙劃分為多個子時隙，供需上行傳輸數(shù)據(jù)的各 同軸終端分別占用不同的所述子時隙傳輸上行數(shù)據(jù)。根據(jù)所述的傳輸裝置，所述的傳輸控制模塊包括下行傳輸控制模塊 使接入點(diǎn)設(shè)備占用下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r隙，采用廣播的方式，向各同軸終端傳 輸數(shù)據(jù)；上行傳輸控制模塊控制需上行傳輸數(shù)據(jù)的各同軸終端，分別占用 不同的上行傳輸子時隙，傳輸需接入點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)。根據(jù)所述的傳輸裝置，所述的上行傳輸控制模塊包括注冊模塊發(fā)現(xiàn) 并完成各同軸終端上電注冊；報告處理模塊根據(jù)各同軸終端發(fā)送來的上行 帶寬請求，收集所有的同軸終端等待業(yè)務(wù)發(fā)送的情況，將不同的上行傳輸子 時隙，分配給需發(fā)送上行數(shù)據(jù)的同軸終端；發(fā)送處理模塊使每個同軸終端 在接入點(diǎn)設(shè)備分配給自己的上行傳輸子時隙中，將需要發(fā)送給接入點(diǎn)的數(shù)據(jù) 發(fā)送出去。根據(jù)所述的傳輸裝置，所述的上行傳輸控制模塊位于接入點(diǎn)和/或 各同軸終端的MAC層芯片中，用以控制媒介接入控制層采用MPCP協(xié)議傳 輸同軸終端向接入點(diǎn)傳輸上行數(shù)據(jù)。從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明基于對同軸電纜分配網(wǎng)的以太網(wǎng) 物理層改造，采用時分復(fù)用的方法，在同一物理傳輸通道傳輸上行和下 行方向的數(shù)據(jù)；并且，在上行方向，采用MPCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接入點(diǎn)與 多個同軸終端間的MAC層通信。這樣可以做到借用現(xiàn)有的同軸樹狀網(wǎng)絡(luò) 傳輸以太網(wǎng)的基帶電信號。為廣電增值業(yè)務(wù)的開拓和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的增 值創(chuàng)造了廣闊的機(jī)會，特別是這種雙向改造的成本很低。


圖1為現(xiàn)有的有線電視同軸分配網(wǎng)中樓接入點(diǎn)到各同軸終端的網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為EP0N系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖；圖3為EPON協(xié)議分層和OSI參考模型間的關(guān)系示意圖； 圖4為MPCP控制協(xié)議中的發(fā)現(xiàn)并完成ONU的注冊的處理流程圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例在同軸電纜分配網(wǎng)中以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的局部結(jié) 構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)帶寬分配模塊的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例在同軸電纜分配網(wǎng)中的以太網(wǎng)傳輸方法流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)為，在不改變現(xiàn)有的有線電視同軸分配網(wǎng)的組網(wǎng)情況 下，通過對以太網(wǎng)物理層進(jìn)行改造，使以太網(wǎng)接入點(diǎn)的信號源與各同軸終端之間是相通，各同軸終端與接入點(diǎn)的信號源也相通，而各個同軸終端之間是 不相通的，以支持以太網(wǎng)協(xié)議在現(xiàn)有同軸分配網(wǎng)上進(jìn)行點(diǎn)對多點(diǎn)的傳輸。下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例的支持在同軸電纜分配網(wǎng)中的以太網(wǎng) 傳輸方法及其傳輸裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，請參閱圖5，圖5是本發(fā)明實(shí)施例在同軸電纜分配網(wǎng)中的以太網(wǎng) 傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，其為本發(fā)明實(shí)施例在同軸電纜分配網(wǎng)中以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的 局部結(jié)構(gòu)示意圖。包括一個以太網(wǎng)接入點(diǎn)，6個分支設(shè)備(#11、 #12、 # 13、 #14、 #15、 #16)，以及12個同軸終端(#111、 #112、弁121、 # 122、 #131、 #132、 #141、弁142、 #151、 #152、 #161、 #162)。由 于在同軸分配網(wǎng)中的以太網(wǎng)接入點(diǎn)與各同軸終端之間，采用同一物理通道傳 輸上、下行方向的數(shù)據(jù)，即上行方向和下行方向使用相同的物理傳輸通道傳 輸數(shù)據(jù)，因此，在同軸電纜分配網(wǎng)中，增加了網(wǎng)絡(luò)帶寬分配模塊，該網(wǎng)絡(luò)帶 寬分配模塊與同軸電纜分配網(wǎng)中的接入點(diǎn)和多個同軸終端分別相連，其采用 時分復(fù)用的方法，分配在同一物理傳輸通道中上行和下行傳輸方向的數(shù)據(jù)帶 寬。即對需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行時分多路復(fù)用通信，使各路以太網(wǎng)接入點(diǎn)與各同 軸終端之間傳輸?shù)男盘栐谕晃锢韨鬏斖ǖ郎险加胁煌瑫r間間隙進(jìn)行通信。請參閱圖6，為本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)帶寬分配模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中 所示的網(wǎng)絡(luò)帶寬分配模塊可以作為本發(fā)明的一個較佳的實(shí)施例，即在原有有 線電視同軸分配網(wǎng)中增加網(wǎng)絡(luò)帶寬分配模塊，該網(wǎng)絡(luò)分配模塊進(jìn)一步包括配 置模塊和傳輸控制模塊；配置模塊將整個物理通道傳輸信息的時間片劃分成 供上行數(shù)據(jù)傳輸和下行數(shù)據(jù)傳輸使用的多個時隙，構(gòu)成上、下行傳輸通道； 傳輸控制模塊，與所述的配置模塊相連，并且連接在以太網(wǎng)接入點(diǎn)和多個同 軸終端之間，控制以太網(wǎng)接入點(diǎn)與各同軸終端間的上、下行方向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)， 分別占用不同的時間片進(jìn)行傳輸。在本實(shí)施例中，配置模塊和傳輸控制模塊在以太網(wǎng)接入點(diǎn)和同軸終端之 間規(guī)定了一種控制機(jī)制來協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的有效發(fā)送和接收。優(yōu)選地，配置模塊和 傳輸控制模塊可以位于以太網(wǎng)接入點(diǎn)和/或各同軸終端的MAC層芯片中，用 以方便地控制傳輸系統(tǒng)的媒介接入控制層采用類似于MPCP協(xié)議傳輸同軸終 端向以太網(wǎng)接入點(diǎn)傳輸上行數(shù)據(jù)。具體地，配置模塊進(jìn)一步包括上下行時隙分配模塊和上行子時隙分配模 塊。上、下行時隙分配模塊將整個物理通道傳輸信息的時間片劃分成供上行 數(shù)據(jù)傳輸和下行數(shù)據(jù)傳輸使用的兩個時隙，以構(gòu)成上行傳輸通道和下行傳輸通道；系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，某一個時刻只允許上、下行方向中的其中之一傳 輸數(shù)據(jù)。在下行子時間片中，接入點(diǎn)設(shè)備占用下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r隙，采用廣 播的方式，向各同軸終端傳輸數(shù)據(jù)；在上行的時間片中，上行子時隙分配模 塊將上行方向傳輸數(shù)據(jù)占用的時隙劃分為多個子時隙，供需上行傳輸數(shù)據(jù)的 各同軸終端，分別占用不同的子時隙傳輸上行數(shù)據(jù)。傳輸控制模塊包括下行傳輸控制模塊和上行傳輸控制模塊。對于下行方 向，下行傳輸控制模塊使以太網(wǎng)接入點(diǎn)設(shè)備占用下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r隙，采用 廣播的方式，向各同軸終端傳輸數(shù)據(jù)；對于上行方向，上行傳輸控制模塊控 制需上行傳輸數(shù)據(jù)的各同軸終端，分別占用不同的上行傳輸子時隙，傳輸需 以太網(wǎng)接入點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)，使在上行時間片的某一個時刻，只允許一個同軸 終端向以太網(wǎng)接入點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣，就可以防止來自不同同軸終端的信息 包相互沖突。所述的上行傳輸控制模塊又進(jìn)一步包括注冊模塊、報告處理模塊以及發(fā) 送處理模塊。注冊模塊使以太網(wǎng)接入點(diǎn)設(shè)備發(fā)現(xiàn)并完成各同軸終端上電注 冊；報告處理模塊使以太網(wǎng)接入點(diǎn)設(shè)備根據(jù)各同軸終端發(fā)送來的上行帶寬請 求，收集所有同軸終端的等待業(yè)務(wù)發(fā)送的情況，將不同的上行傳輸子時隙， 分配給需發(fā)送上行數(shù)據(jù)的同軸終端；發(fā)送處理模塊使每個同軸終端在以太網(wǎng) 接入點(diǎn)設(shè)備分配給自己的上行傳輸子時隙中，將需要發(fā)送給以太網(wǎng)接入點(diǎn)的 數(shù)據(jù)發(fā)送出去。從上述可以得知圖5所示的在同軸電纜分配網(wǎng)中的以太網(wǎng)傳輸系統(tǒng)， 其基于支持點(diǎn)對多點(diǎn)的同軸電纜分配網(wǎng)的以太網(wǎng)物理層改造，以及在以太網(wǎng) 接入點(diǎn)和各同軸終端的MAC層芯片中，增加了圖6所示的網(wǎng)絡(luò)帶寬分配模塊， 其采用時分復(fù)用的方法，在同一物理傳輸通道傳輸上行和下行方向的數(shù)據(jù)； 并且，在上行方向采用類似于MPCP協(xié)議的以太網(wǎng)MAC層協(xié)議，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng) 接入點(diǎn)與多個同軸終端之間的MAC層通信。下面結(jié)合圖5、圖6和圖7對本發(fā)明的在同軸電纜分配網(wǎng)中的以太網(wǎng)傳 輸方法進(jìn)行詳細(xì)描述。請參閱圖7，圖7為本發(fā)明實(shí)施例的在同軸電纜分配網(wǎng)中的以太網(wǎng)傳輸 方法的流程圖。從該圖中可以看出，該方法包括步驟S1:將整個物理通道傳輸信息的時間劃分成時間片，分別構(gòu)成上、 下行數(shù)據(jù)傳輸通道；步驟S2:以太網(wǎng)接入點(diǎn)與各同軸終端間的上、下行方向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，分 別占用不同的時間片進(jìn)行傳輸。也就是說，當(dāng)同軸分配網(wǎng)中的以太網(wǎng)接入點(diǎn)與各同軸終端之間，采用同 一物理通道傳輸上、下行方向的數(shù)據(jù)時，如果將提供給整個物理傳輸通道傳 輸信息的時間劃分成若干時間片(時隙)，并將這些時隙分配給每一個信號 源使用，每一路信號就可以在自己的時隙內(nèi)獨(dú)占物理傳輸通道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳 輸，可以達(dá)到傳輸通道的分開，互不干擾的目的。在下行子時間片中，接入 點(diǎn)設(shè)備占用下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r隙，采用廣播的方式，向各同軸終端傳輸數(shù)據(jù)； 在上行的時間片中，上行子時隙分配模塊將上行方向傳輸數(shù)據(jù)占用的時隙劃 分為多個子時隙，供需上行傳輸數(shù)據(jù)的各同軸終端，分別占用不同的子時隙 傳輸上行數(shù)據(jù)。如圖7所示，所述的步驟Sl的具體操作流程包括步驟Sl-l:將整個物理通道傳輸信息的時間片劃分成供上行數(shù)據(jù)傳輸和 下行數(shù)據(jù)傳輸使用的兩個時隙；步驟Sl-2:將上行方向傳輸數(shù)據(jù)占用的時隙劃分為多個子時隙，供需上 行傳輸數(shù)據(jù)的各同軸終端，分別占用不同的子時隙傳輸上行數(shù)據(jù)。執(zhí)行完步驟Sl之后，圖5中的以太網(wǎng)接入點(diǎn)就可以開始使用下行數(shù)據(jù) 傳輸通道向同軸終端(例如#121、 #162)發(fā)送數(shù)據(jù)了；需傳輸數(shù)據(jù)的同軸 終端(例如#121、 #162)也可以開始共享上行數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸數(shù)據(jù)。同上，如圖7所示，所述的步驟S2的具體操作流程包括步驟S2-1:以太網(wǎng)接入點(diǎn)采用廣播的方式，占用下行傳輸時隙，向各同軸終端傳輸數(shù)據(jù)；步驟S2-2:需上行傳輸數(shù)據(jù)的各同軸終端，分別占用不同的上行傳輸子 時隙，傳輸以太網(wǎng)接入點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)。步驟S2可以將上行和下行的數(shù)據(jù)傳輸分屬于不同的時間傳輸通道，使 以太網(wǎng)接入點(diǎn)與各同軸終端(例如弁121、 #162)之間可以同時進(jìn)行上、下行數(shù)據(jù)的傳輸。需要說明的是，上、下行數(shù)據(jù)傳輸通道所占用的時間片的大小和數(shù)量可以根據(jù)需要，進(jìn)行統(tǒng)一分配；特別是上行數(shù)據(jù)傳輸子通道所占用子時間片的 大小和數(shù)量，可以根據(jù)同軸終端的個數(shù)和它們所需的帶寬，進(jìn)行動態(tài)分配的。 例如，當(dāng)同軸終端(弁121)下網(wǎng)了，或者有兩個同軸終端(#132和#141) 又注冊上電了，網(wǎng)絡(luò)上注冊的同軸終端的個數(shù)發(fā)生了變化，直接導(dǎo)致了所需 子時隙個數(shù)的增加或減少，因此，圖5中的傳輸控制模塊將重新劃分上行數(shù) 據(jù)傳輸子通道所占用的子時間片的大小和數(shù)量。同上，如圖7所示所述的步驟S2-2具體操作流程包括步驟S2-2-1、步 驟S2-2-2以及步驟S2-2-3。在步驟S2-2-1:以太網(wǎng)接入點(diǎn)設(shè)備發(fā)現(xiàn)并完成各同軸終端上電注冊。具 體地說，在系統(tǒng)剛開始上電的情況下，以太網(wǎng)接入點(diǎn)發(fā)送一個廣播消息，這 樣所有上電注冊的同軸終端都會收到這個消息。收到消息的同軸終端就會給 以太網(wǎng)接入點(diǎn)發(fā)送一個消息，告訴自己的一些ID信息等。以太網(wǎng)接入點(diǎn)收 到所有的上電工作的同軸終端發(fā)送的注冊消息以后，以太網(wǎng)接入點(diǎn)就會知道 系統(tǒng)內(nèi)有哪些同軸終端處于上電工作狀態(tài)。在步驟S2-2-2:以太網(wǎng)接入點(diǎn)設(shè)備根據(jù)各同軸終端發(fā)送來的上行帶寬請 求，收集所有的同軸終端等待業(yè)務(wù)發(fā)送的情況，將不同的上行傳輸子時隙， 分配給需發(fā)送上行數(shù)據(jù)的各同軸終端使用。具體地說，每個同軸終端都報告 自己有哪些業(yè)務(wù)在等待發(fā)送，這樣，以太網(wǎng)接入點(diǎn)就會知道所有同軸終端的 等待業(yè)務(wù)發(fā)送情況，以太網(wǎng)接入點(diǎn)經(jīng)過綜合考慮和調(diào)度后，會分配相應(yīng)的發(fā) 送時隙給相應(yīng)的同軸終端，并使多個同軸終端之間的發(fā)送時隙互相不沖突， 從而實(shí)現(xiàn)多個同軸終端共享同一個上行物理通道，而彼此之間不產(chǎn)生沖突。在步驟S2-2-3:每個同軸終端在以太網(wǎng)接入點(diǎn)設(shè)備分配給自己的上行傳 輸子時隙中，將需要發(fā)送給以太網(wǎng)接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。具體地說，以太 網(wǎng)接入點(diǎn)分配給多個同軸終端不同的發(fā)送時隙，每個同軸終端在以太網(wǎng)接入 點(diǎn)分配給自己的指定時隙中，將需要發(fā)送給以太網(wǎng)接入點(diǎn)的業(yè)務(wù)發(fā)送出去。 這樣多個同軸終端可以共享同一個上行物理通道，而彼此之間沒有沖突。優(yōu)選地，同軸終端向以太網(wǎng)接入點(diǎn)傳輸上行數(shù)據(jù)時，其媒介接入控 制層可以采用MPCP協(xié)議控制上行數(shù)據(jù)的傳輸。MPCP涉及的內(nèi)容包括同軸終端發(fā)送時隙的分配、同軸終端的自動發(fā)現(xiàn)和加入、向高層報告擁塞情 況以便動態(tài)分配帶寬，上述的內(nèi)容屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。需要聲明的是，上述發(fā)明內(nèi)容及具體實(shí)施方式
意在證明本發(fā)明所提供技 術(shù)方案的實(shí)際應(yīng)用，不應(yīng)解釋為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員 在本發(fā)明的精神和原理內(nèi)，作各種修改、等同替換、或改進(jìn)，均在本發(fā)明的 權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種在同軸網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ摲椒▽?shí)現(xiàn)了在同軸電纜分配網(wǎng)的接入點(diǎn)與各同軸終端之間的同一物理通道傳輸上、下行方向的數(shù)據(jù)，其特征在于，該方法包括步驟S1將整個物理通道傳輸信息的時間劃分成時間片，分別構(gòu)成上、下行數(shù)據(jù)傳輸通道；步驟S2接入點(diǎn)與各同軸終端間上、下行方向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，分別占用不同的時間片進(jìn)行傳輸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在同軸網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特?在于，所述的步驟S1具體包括步驟Sl-l:將整個物理通道傳輸信息的時間片劃分成供上行數(shù)據(jù)傳輸和 下行數(shù)據(jù)傳輸使用的兩個時隙；步驟Sl-2:將上行方向傳輸數(shù)據(jù)占用的時隙劃分為多個子時隙，供需上 行傳輸數(shù)據(jù)的各同軸終端分別占用不同的所述子時隙傳輸上行數(shù)據(jù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在同軸網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣?在于，所述的步驟S2具體包括步驟S2-1:接入點(diǎn)采用廣播的方式，占用下行傳輸時隙，向各同軸終端傳輸數(shù)據(jù)；步驟S2-2:需上行傳輸數(shù)據(jù)的各同軸終端，分別占用不同的上行傳輸子時隙，傳輸需接入點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的在同軸網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特?在于，所述的步驟S2-2具體包括步驟S2-2-1:發(fā)現(xiàn)并完成各同軸終端上電注冊；步驟S2-2-2:根據(jù)各同軸終端發(fā)送來的上行帶寬請求，收集所有的同軸 終端等待業(yè)務(wù)發(fā)送的情況，將不同的上行傳輸子時隙，分配給需發(fā)送上行數(shù) 據(jù)的各同軸終端使用；步驟S2-2-3:每個同軸終端在分配給自己的上行傳輸子時隙中，將需要 發(fā)送給接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的在同軸網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特?在于，所述的同軸終端向接入點(diǎn)傳輸上行數(shù)據(jù)時，其媒介接入控制層采用 MPCP協(xié)議控制上行數(shù)據(jù)的傳輸。
6、 一種在同軸網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置，該同軸電纜分配網(wǎng)包括接 入點(diǎn)以及通過各分支設(shè)備與其相連的多個同軸終端；并且，同軸分配網(wǎng)中的 接入點(diǎn)與各同軸終端之間，采用同一物理通道傳輸上、下行方向的數(shù)據(jù)；其 特征在于，該裝置包括網(wǎng)絡(luò)帶寬分配模塊，與同軸電纜分配網(wǎng)中的接入點(diǎn)和多個同軸終端 分別相連，其采用時分復(fù)用的方法，分配在同一物理傳輸通道中上行和 下行方向的傳輸數(shù)據(jù)帶寬。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳輸裝置，其特征在于，所述的網(wǎng)絡(luò)帶寬 分配模塊包括配置模塊將整個物理通道傳輸信息的時間片劃分成供上行數(shù)據(jù)傳輸和 下行數(shù)據(jù)傳輸使用的多個時隙，構(gòu)成上、下行傳輸通道；傳輸控制模塊，與所述的配置模塊相連，并且連接在接入點(diǎn)和多個同軸 終端之間，控制接入點(diǎn)與各同軸終端間上、下行方向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，分別占用 不同的時間片進(jìn)行傳輸。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳輸裝置，其特征在于，所述的配置模塊包括上下行時隙分配模塊將整個物理通道傳輸信息的時間片劃分成供上行 數(shù)據(jù)傳輸和下行數(shù)據(jù)傳輸使用的兩個時隙，以構(gòu)成上行傳輸通道和下行傳輸 通道；上行子時隙分配模塊將上行方向傳輸數(shù)據(jù)占用的時隙劃分為多個子時隙，供需上行傳輸數(shù)據(jù)的各同軸終端分別占用不同的子時隙傳輸上行數(shù)據(jù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳輸裝置，其特征在于，所述的傳輸控制模塊包括下行傳輸控制模塊使接入點(diǎn)設(shè)備占用下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r隙，采用廣播的方式，向各同軸終端傳輸數(shù)據(jù)；上行傳輸控制模塊控制需上行傳輸數(shù)據(jù)的各同軸終端，分別占用不同 的上行傳輸子時隙，傳輸需接入點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的傳輸裝置，其特征在于，所述的上行傳輸控 制模塊包括-注冊模塊發(fā)現(xiàn)并完成各同軸終端上電注冊；報告處理模塊根據(jù)各同軸終端發(fā)送來的上行帶寬請求，收集所有的同 軸終端等待業(yè)務(wù)發(fā)送的情況，將不同的上行傳輸子時隙，分配給需發(fā)送上行數(shù)據(jù)的同軸終端；發(fā)送處理模塊使每個同軸終端在分配給自己的上行傳輸子時隙中，將 需要發(fā)送給接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的傳輸裝置，其特征在于所述的上行傳輸控制模塊位于接入點(diǎn)和/或各同軸終端的MAC層芯片中，用以控 制媒介接入控制層采用MPCP協(xié)議傳輸同軸終端向接入點(diǎn)傳輸上行數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種在同軸電纜網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒捌鋫鬏斞b置，該同軸電纜分配網(wǎng)中包括接入點(diǎn)以及通過各分支設(shè)備與其相連的多個同軸終端；同軸分配網(wǎng)中的接入點(diǎn)與各同軸終端之間，采用同一物理通道傳輸上、下行方向的數(shù)據(jù)；該方法包括步驟S1將整個物理通道傳輸信息的時間劃分成時間片，分別構(gòu)成上、下行數(shù)據(jù)傳輸通道；步驟S2以太網(wǎng)接入點(diǎn)與各同軸終端間的上、下行方向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，分別占用不同的時間片進(jìn)行傳輸。本發(fā)明基于對同軸電纜分配網(wǎng)的以太網(wǎng)物理層改造，采用時分復(fù)用的方法，在同一物理傳輸通道傳輸上行和下行方向的數(shù)據(jù)；并且，在上行方向，采用MPCP協(xié)議實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)接入點(diǎn)與多個同軸終端間的MAC層通信。
文檔編號H04L29/02GK101242434SQ20071000622
公開日2008年8月13日 申請日期2007年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者洋 于, 李渭洲 申請人:杭州華三通信技術(shù)有限公司