CN100353761C - 采用同轴电缆传输多种数字用户线业务的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采用同轴电缆传输xDSL的方法及其所用的设备。该方法包括：在向同轴电缆发送数据流时，将该数据流转换为xDSL信号，并将所转换的xDSL信号转换为非平衡信号，送到同轴电缆线上进行传输；在同轴电缆线上接收数据流时，将同轴电缆传输的非平衡信号转换为xDSL信号，并将所转换的xDSL信号转换为数据流输出。本发明通过同轴电缆来提供宽带xDSL接入，从而使没有双绞线资源、但有其他的同轴电缆资源(例如电视同轴电缆资源)的运营商也可以提供宽带xDSL接入。降低运营成本，减少资源浪费，同时使xDSL应用更加普及。

Description

采用同轴电缆传输多种数字用户线业务的设备

发明领域

本发明涉及数据通信技术，特别涉及采用同轴电缆来传输xDSL(多种数字用户线)业务数据的方法及其设备。

背景技术

随着宽带网络和宽带业务的迅速发展，在电话用户电缆的双绞线上发展xDSL宽带接入的技术已经广为应用。xDSL技术是基于普通双绞线的调制技术，目前已经发展形成了ADSL(不对称数字用户线)技术、VDSL(甚高速数字用户线)技术、SHDSL(单线对高比特率数字用户线)技术等标准。

图1显示了采用双绞线传输xDSL数据的示意图。在这种以电话电缆的双绞线为传输媒体的xDSL技术中，在双绞线上传输的也是平衡信号(或称差分信号)，双绞线的两根线即图中的A线和B线上传输的信号相位刚好相反。从而当前开发的用于提供xDSL接入的DSLAM(数字用户线接入复用设备)的xDSL接口采用的信号均为差分信号。如图所示，宽带xDSL接入设备和用户端的xDSL modem(调制解调器)相应地采用的都是平衡接口(差分接口)。

由于目前的xDSL技术都只能采用双绞线来进行传输，而不少运营商没有自己的双绞线网络，因此无法采用xDSL技术提供宽带接入业务。如果这些运营商需要采用xDSL提供宽带业务，就只能通过租赁别的运营商的双绞线来开通xDSL接入。

但是，这些运营商虽然没有双绞线资源，往往却可能拥有比较丰富的其他接入的资源(例如电力线资源、同轴电缆资源等)。因此，如果弃用这些接入资源(电力线资源、同轴电缆资源)  而租赁别的运营商的双绞线，无疑会增加运营成本，而且造成资源浪费，不利于xDSL的推广和大量应用。

发明内容

因此，为了克服现有技术的只能使用双绞线传输xDSL业务所带来的运营成本增加和资源浪费的缺陷，本发明提出了在同轴电缆线上传输xDSL业务的方法和设备。

根据本发明，提供一种在同轴电缆线上传输xDSL业务的设备，该设备包括：xDSL处理模块，用于将来自网络侧接口的数据流转换为xDSL信号输出；和信号转换模块，用于将来自所述xDSL处理模块的xDSL信号转换为非平衡信号，并传送到同轴电缆中进行传输，其中所述xDSL处理模块为ADSL处理模块，该模块包括：

ADSL成帧器，用于对来自网络侧的数据流进行信号成帧；循环冗余校验单元，用于为成帧的信号生成循环冗余校验码；RS编码器，用于对所述带有循环冗余校验码的成帧的信号进行RS编码；DMT调制单元，用于将RS编码后的数据流进行DMT调制，并进行增加循环前缀等处理；数模转换单元，用于将DMT调制后的信号进行数字-模拟转换；以及滤波和放大单元，用于将数模转换单元输出的信号进行滤波和放大，发送至信号转换模块；和/或

放大和滤波单元，用于将来自信号转换模块的ADSL信号进行放大和滤波；模数转换单元，将放大和滤波单元输出的模拟信号转换为数字信号；DMT解调单元，用于将模数转换过来的数据流去循环前缀处理，并将处理后的数据流进行DMT解调；RS解码器，对DMT解调单元输出的信号进行RS解码；循环冗余校验单元，对RS解码器输出的信号进行循环冗余校验；ADSL解帧器，将循环冗余校验成功的信号进行解帧，发送至网络侧。

在本发明的实施方案中，信号转换模块可以是无源的信号转换模块或有源的信号转换模块。另外，所述信号转换模块可以设置在所述设备之内或之外，或与所述xDSL处理模块集成为一体。

通过采用本发明的采用同轴电缆传输xDSL的技术，可以通过同轴电缆来提供宽带xDSL接入，从而使没有双绞线资源、但有其他的同轴电缆资源(例如电视同轴电缆资源)的运营商也可以提供宽带xDSL接入。降低运营成本，减少资源浪费，同时使xDSL应用更加普及。8

附图说明

通过详细文字说明并结合以下附图，本发明的上述目的、特征及优点将变得更加易于理解，其中：

图5是根据本发明的采用E1同轴电缆传输ADSL的示意图，说明了局端的情况；

图6是根据本发明的一实施例中使用的信号转换模块的内部结构框图；

图7显示了采用E1同轴电缆传输ADSL时用户端配置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的优选实施方式。

如图2所示，在本发明中，由于采用了同轴电缆作为xDSL的传输载体，因此所传输的信号就从采用双绞线作为传输载体时使用的平衡(差分)信号改为非平衡信号。相应地，局端的宽带xDSL接入设备中设置了非平衡接口以与同轴电缆连接。xDSL信号通过同轴电缆的同轴芯线传输。在本发明的优选实施例中，同轴电缆的屏蔽层可以接地以增强屏蔽效果。当然，同轴电缆的屏蔽层也可以不接地。

用户端的xDSL modem也设置了用户端的非平衡接口，连接到同轴电缆上，以接收从宽带xDSL接入设备传送过来的xDSL信号并进行处理。

在本发明中，采用同轴电缆传输的xDSL技术可以为ADSL技术、ADSL2技术、ADSL+技术、VDSL技术、SHDSL技术等。

在本发明中，传输xDSL技术的同轴电缆可以为传送E1信号的75欧姆同轴电缆；也可以为有线电视同轴电缆。

下面将以采用E1同轴电缆传输ADSL技术为例，说明根据本发明的实现采用同轴电缆传输xDSL的设备和方法。

这里提到的ADSL处理模块中的功能单元可以是常规的ADSL处理模块，也可以为内置了平衡/非平衡转换模块的ADSL处理模块。该平衡/非平衡转换模块将来自ADSL处理模块侧的平衡信号转换为非平衡信号。

常规的ADSL处理模块的框图如图3所示。其中在下行方向上包括：ADSL成帧器，用于对来自网络侧的数据流进行信号成帧；循环冗余校验单元，用于为成帧的信号生成循环冗余校验码；RS(里德-所罗门)编码器，用于对带有循环冗余校验码的成帧信号进行RS编码；DMT(离散多频调制)调制单元，用于将RS编码后的数据流进行DMT调制，并进行增加循环前缀等处理；数模转换单元，用于将傅立叶逆变换后的信号进行数字-模拟转换；以及滤波和放大单元，用于将数模转换单元输出的信号进行滤波和放大，发送至信号转换单元。

ADSL处理模块在上行方向上包括：放大和滤波单元，用于将来自信号转换模块的ADSL信号进行放大和滤波；模数转换单元，将放大和滤波单元输出的模拟信号转换为数字信号；DMT解调单元，用于将模数转换过来的数据流去循环前缀处理，并将处理后的数据流进行DMT解调；RS(里德-所罗门)解码器，对去映射单元输出的信号进行RS解码；循环冗余校验单元，对RS解码器输出的信号进行循环冗余校验；ADSL解帧器，将循环冗余校验成功的信号进行解帧，发送至网络侧。

内置转换模块的ADSL模块的框图如图4所示，其中在发送方向上包括ADSL成帧模块、CRC校验模块、RS编码模块、DMT调制模块、A/D转换模块和平衡/非平衡转换模块(其中平衡/非平衡转换模块中包括了放大功能)；在接收方向上包括平衡/非平衡转换模块、A/D转换模块、DMT解调模块、RS解码模块、CRC校验模块和ADSL解帧模块。

下面仍以采用E1同轴电缆传输ADSL技术(外置信号转换模块)为例，结合图5、图6和图7说明根据本发明的实现采用同轴电缆传输xDSL的方法。

首先参考图5，其示出了采用E1同轴电缆传输ADSL的示意图，说明了局端的情况。如图所示，采用E1同轴电缆传输ADSL技术，在局端需要配置ADSL处理模块、局端信号转换模块。ADSL处理模块主要完成将从网络侧接送过来的数据流转换为ADSL信号输出。局端信号转换模块的作用是将从ADSL处理模块送过来的ADSL信号转换为非平衡信号，送到同轴电缆中传输。

信号转换模块的内部框图如图6所示，主要包括xDSL处理模块侧阻抗匹配模块、平衡/非平衡转换模块和同轴电缆侧阻抗匹配模块。xDSL处理模块侧阻抗匹配模块主要是完成信号转换模块的输入与xDSL处理模块的阻抗匹配功能。平衡/非平衡转换模块主要是完成将来自ADSL处理模块侧的平衡信号转换为非平衡信号的功能。同轴电缆侧阻抗匹配模块主要是完成信号转换模块的输出与同轴电缆的阻抗匹配功能。在信号转换模块的xDSL处理模块侧，采用的是平衡(差分)信号，其两条传输线上信号的相位相反。在信号转换模块的同轴电缆侧，采用的是同轴电缆输出，输出的是非平衡信号，在同轴电缆的芯线中传输信号。同轴电缆的屏蔽外层接地。

在根据本发明的用同轴电缆传输ADSL业务的实施方案中，局端设备的具体处理流程如下：

下行方向(从网络侧到同轴电缆侧)：

ADSL处理模块接收从网络侧过来的ATM数据流，按照常规的方法完成ATM信元的成帧、循环冗余校验(CRC)、里德-所罗门编码(RS编码)、DMT调制、模/数转换(D/A转换)、滤波放大，将ATM数据流转换为ADSL信号送往局端信号转换模块；局端信号转换模块接收到ADSL处理模块送过来的ADSL信号，通过转换，转换为非平衡的信号输出，发送到E1同轴电缆上进行传输。

上行方向(从同轴电缆侧到网络侧)：

局端信号转换模块接收到E1同轴电缆上传送过来的非平衡信号，转换为平衡的ADSL信号，送到ADSL处理模块处理；ADSL处理模块接收到局端信号转换模块送过来的ADSL信号，并将收到的ADSL信号进行放大、滤波、模/数转换(A/D转换)、DMT解调、里德-所罗门解码(RS解码)、循环冗余校验(CRC)、解帧，还原为ATM数据流，发送到网络侧。

图7显示了采用E1同轴电缆传输ADSL时用户端配置的示意图。如图所示，在用户端需要配置ADSL处理模块和用户端信号转换模块。

用户端的ADSL接入设备的具体处理流程如下：

下行方向(从同轴电缆侧到用户侧)：

用户端信号转换模块接收到E1同轴电缆上传送过来的非平衡信号，转换为平衡的ADSL信号，送到用户端ADSL处理模块处理；用户端ADSL处理模块接收到用户端信号转换模块送过来的ADSL信号，并将收到的ADSL信号进行放大、滤波、模/数转换(A/D转换)、DMT解调、里德-所罗门解码(RS解码)、循环冗余校验(CRC校验)、解帧，还原为ATM数据流，并转换为相应的数据流，发往用户侧设备。

上行方向(从用户侧到同轴电缆侧)：

用户端ADSL处理模块接收从用户侧过来的数据流，通过转换，形成ATM数据流，并完成ATM信元的成帧、扰码CRC、里德-所罗门编码(RS编码)、DMT调制、模/数转换(D/A转换)、滤波放大，将ATM数据流转换为ADSL信号送往用户端信号转换模块；用户端信号转换模块接收到用户端ADSL处理模块送过来的ADSL信号，转换为非平衡的信号输出，发送到E1同轴电缆上进行传输。

从功能上看，局端的两个模块和用户端的两个模块完成的功能是一样的，但是在上、下行方向上的处理过程刚好相反。需要说明的是，虽然局端的两个模块和用户端的两个模块中实现的功能是一样的，但是功能模块的单元组成并不一样。局端的模块处理是针对下行频带来进行处理，而用户端的模块处理是针对上行频带来处理的。

尽管上文的说明是以同轴电缆传递ADSL业务为例来说明的，但是本发明的方案显然可以适用于其它xDSL业务，例如VDSL、SHDSL等。当应用于这些不同的业务时，相应的xDSL处理模块是不同的。具体地说：

当以同轴电缆传递VDSL业务时，相应的xDSL处理模块为VDSL处理模块，该模块在下行方向上包括：

扰码器，用于对自网络侧进入的数据流进行扰码；RS(里德-所罗门)编码器，用于对进行所述扰码之后的信号进行RS编码；交织器，用于对RS编码之后的信号进行交织处理；VDSL成帧器，用于对来所述的数据流进行信号成帧；调制器，用于将成帧后的数据进行调制；数模转换单元，用于将调制后的信号进行数字-模拟转换；以及滤波和放大单元，用于将数模转换单元输出的信号进行滤波和放大，发送至信号转换单元；

在上行方向上包括：

放大和滤波单元，用于将来自信号转换模块的VDSL信号进行放大和滤波；模数转换单元，将放大和滤波单元输出的模拟信号转换为数字信号；解调器，将模数转换单元输出的数字信号解调；VDSL解帧器，用于将VDSL帧还原为数据流；去交织器，用于去交织处理；RS(里德-所罗门)解码器，对去去交织处理后输出的信号进行RS解码；解扰码器，将RS解码后的信号进行解扰码，发送至网络侧。

同样，当以同轴电缆传递SHDSL业务时，相应的xDSL处理模块为SHDSL处理模块，在接收方向上包括：

SHDSL成帧器，用于对来自网络侧的数据流进行信号成帧；扰码器，用于将成帧之后的数据流进行扰码；TCM编码器，用于将扰码之后的数据流进行TCM编码；预编码器，用于将TCM编码输出的数据流进行预编码；线路放大电路，用于对信号进行放大，输出到线路接口上；

在发送方向上包括：线路放大电路，用于对从线路上接收到的信号进行放大；预编码解码器，用于将信号进行预编码解码；TCM编码解码器，用于将接收到的TCM编码进行解码；解扰码器，用于将TCM解码之后的数据流进行解扰码；SHDSL解帧器，用于将解扰码之后的数据流进行解帧。

上文中提到了两种xDSL模块(即内置信号转换模块的xDSL模块和外置信号转换模块的xDSL模块)。外置信号转换模块的xDSL模块的实现同目前通用的利用双绞线的传递xDSL业务时的xDSL模块相同，本文不再对此进一步详细说明。内置信号转换模块的xDSL模块和目前使用的xDSL模块差别就在于在原有的xDSL模块中加入了信号转换模块。

Claims (1)

1.在同轴电缆线上传输xDSL业务的设备，该设备包括：xDSL处理模块，用于将来自网络侧接口的数据流转换为xDSL信号输出；和信号转换模块，用于将来自所述xDSL处理模块的xDSL信号转换为非平衡信号，并传送到同轴电缆中进行传输，其中所述xDSL处理模块为ADSL处理模块，该模块包括：

ADSL成帧器，用于对来自网络侧的数据流进行信号成帧；循环冗余校验单元，用于为成帧的信号生成循环冗余校验码；RS编码器，用于对所述带有循环冗余校验码的成帧的信号进行RS编码；DMT调制单元，用于将RS编码后的数据流进行DMT调制，并进行增加循环前缀等处理；数模转换单元，用于将DMT调制后的信号进行数字-模拟转换；以及滤波和放大单元，用于将数模转换单元输出的信号进行滤波和放大，发送至信号转换模块；和/或

放大和滤波单元，用于将来自信号转换模块的ADSL信号进行放大和滤波；模数转换单元，将放大和滤波单元输出的模拟信号转换为数字信号；DMT解调单元，用于将模数转换过来的数据流去循环前缀处理，并将处理后的数据流进行DMT解调；RS解码器，对DMT解调单元输出的信号进行RS解码；循环冗余校验单元，对RS解码器输出的信号进行循环冗余校验；ADSL解帧器，将循环冗余校验成功的信号进行解帧，发送至网络侧。

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