CN101145803B - 一种隔离回波反射的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种同轴网络装置，包括媒体接入控制MAC层芯片和物理层芯片，应用于同轴以太网系统中，所述物理层芯片包括用于向同轴网络发送数据的发送端口和用于接收同轴网络数据的接收端口，还包括：接收端口使能单元，与所述接收端口和所述发送端口连接，用于所述发送端口发送数据时，切断所述接收端口与同轴网络的连接，所述发送端口不发送数据时，恢复所述接收端口与同轴网络的连接。本发明还提供了一种隔离回波反射的方法。本发明的同轴以太网交换机工作在半双工下利用外接开关解决信号反射。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种隔离回波反射的方法及设备。
背景技术
同轴以太网系统是以同轴电缆为传输介质，用于家庭的宽带接入。一个典型的EOC(Ethernet of Coaxial，同轴以太网)系统包括CNU(Coaxial NetworkUnit，同轴网络终端设备)、CLT(Coaxial Line Terminal，同轴网络头端设备)、分支分配器及同轴电缆组成。其中，CLT上行为GE(Gigabit Ethernet，吉比特以太网)口，数据流为以太网帧，CLT把电视信号及以太网数据合成混合数据流，在现有的同轴电缆上传送；CNU为最终用户终端，上行口为同轴电缆，下行口包括FE(Fast Ethernet，快速以太网)口及同轴电缆口。
图1为一个同轴以太网接入系统示意图，用户侧的每个单元接入模型中包括多个通过分支分配器连接的CNU，单元接入模型在楼宇交接箱(即CLT)处汇接，多个CLT通过小区光节点连接到有线电视前端系统。其中，小区光节点中在上行方向包括光接收机及放大器组合，用于将有线电视前端系统中CATV光发射机的信号转换为电信号，发送到CLT；下行方向包括分光器，用于通过光纤使有线电视前端系统中的EPON OLT设备与CLT通信。
一个CLT设备的同轴接口可以通过视频分支、分配器挂接多个CNU设备，图2为其中一种连接方式示意图，其中，220、218、216、214、212、210为视频分支分配器，每个分配器连接两个CNU设备。当然，分配器类型不同，还可以连接更多CNU设备。
CNU设备中包括MAC层芯片和PHY层芯片，MAC层芯片负责与高层通信，PHY层芯片负责到用户端的同轴信号传输，实现电路如图3所示，PHY层芯片通过MDI(Media Dependent Interface，介质相关接口)接口与4线/2线转换设备连接，MDI接口包括发送接口TX+/-和接收接口RX+/-，4线/2线转换设备经过低通滤波器后输出数据信号，耦合到同轴线路上。
PHY、MAC工作在普通半双工状态时，如图4所示。当PHY发送数据时，如果在链路上遇到阻抗不匹配，信号将会被反射回来。众多阻抗不连续点的反射信号汇聚到PHY芯片的信号接收端口。当信号幅度足够大时，工作在半双工状态下的PHY芯片会认为链路信号冲突，上报冲突检测信号，使COL信号为高电平。MAC工作在半双工状态，当其检测到COL信号为高电平时，MAC便会停止发送报文，随机回退一段时间，尝试重新发送；如此循环往复。所以，当链路信号存在反射时，普通半双工系统不能正常工作。
现有技术中，造成回波反射的可能原因如下：(1)链路阻抗不连续，这可能是由于PCB(Print Circuit Board，印刷线路板)布线、或是器件偏差等原因造成的；(2)链路上没有按照要求在分支分配器的悬空端口上使用标准75ohm终端负载；(3)用户将CNU设备断电、或是断开物理连接，造成终端负载不匹配。为了实现链路阻抗匹配，需要在布线及器件选择时做出非常严格的计算，避免链路阻抗不匹配，然而，实现上非常复杂，且不易到达最佳效果。对于实现终端负载匹配，因为很难控制用户在去掉CNU设备的同时给端口加上匹配负载，因此，造成网络组建、维护困难。
发明内容
本发明提供了一种隔离回波反射的方法及设备，以解决现有技术中同轴以太网交换机工作在半双工下信号反射的问题。
本发明提供了一种同轴网络装置，包括媒体接入控制MAC层芯片和物理层芯片，应用于同轴以太网系统中，所述物理层芯片包括用于向同轴网络发送数据的发送端口和用于接收同轴网络数据的接收端口，还包括：
电子开关，与所述接收端口连接，用于所述发送端口发送数据时，根据媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号切断所述接收端口与同轴网络的连接，所述发送端口不发送数据时，根据媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号恢复所述接收端口与同轴网络的连接。
控制所述电子开关的控制信号为媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号。
所述电子开关与所述物理层芯片集成在一起或独立设置。
所述同轴网络装置是同轴网络终端设备CNU或同轴网络头端设备CLT。
本发明还提供了一种隔离回波反射的物理层芯片，应用于同轴以太网中的数据传输，包括：
信号发送单元，用于向同轴网络发送数据；
信号接收单元，用于接收同轴网络的数据；
电子开关，与所述信号接收单元单元连接，用于所述信号发送单元发送数据时，根据媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号切断信号接收单元与同轴网络的连接，所述信号发送单元不发送数据时，根据所述媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号恢复信号接收单元与同轴网络的连接，其中，所述媒体接入控制MAC层芯片与所述物理层芯片处于同一应用于同轴以太网系统的同轴网络装置中。
控制所述电子开关的控制信号为媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号。
所述物理层芯片应用于同轴网络终端设备CNU或同轴网络头端设备CLT。
本发明还提供了一种隔离回波反射的方法，应用于同轴以太网中的数据传输，所述方法包括：
检测物理层芯片是否要发送数据；
如果是，媒体接入控制MAC层芯片则发送使能信号控制电子开关切断所述物理层芯片上的与同轴网络连接的接收端口，并且在所述物理层芯片发送数据完成后，所述媒体接入控制MAC层芯片发送使能信号控制电子开关恢复所述物理层芯片上的与同轴网络连接的接收端口正常通信；如果不是，媒体接入控制MAC层芯片则发送使能信号控制电子开关保持所述物理层芯片上的与同轴网络连接的接收端口正常通信，其中，所述媒体接入控制MAC层芯片与所述物理层芯片处于同一应用于同轴以太网系统的同轴网络装置中。
所述切断或恢复过程利用媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号，控制设置于物理层芯片与同轴网络之间的电子开关实现。
所述物理层芯片应用于同轴网络终端设备CNU或同轴网络头端设备CLT。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明实施例中，同轴以太网交换机工作在半双工下利用外接开关解决信号反射。
附图说明
图1是现有技术中一个同轴以太网接入系统示意图；
图2是现有技术中CLT设备通过分配器挂接多个CNU设备示意图；
图3是现有技术中PHY的MDI接口信号转到同轴接口的示意图；
图4是现有技术中PHY和MAC工作在普通半双工状态示意图；
图5是本发明一种同轴网络装置结构图；
图6是本发明同轴网络装置的信号处理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述：
本发明提供了一种同轴网络装置，如图5所示，应用于同轴以太网系统中，包括MAC层芯片和物理层芯片，MAC层芯片负责与高层进行数据通信，物理层芯片负责与同轴网络进行数据交互，包括与同轴网络连接的MDI接口单元、与以太网连接的MAC层接口单元、与所述MAC层接口单元连接的编解码单元，以及与所述编解码单元连接的模数/数模单元，MDI接口单元进一步包括发送数据接口TX+/-和接收数据接口RX+/-，发送数据接口TX+/-用于向同轴网络发送数据，接收数据接口RX+/-用于接收同轴网络数据，物理层芯片还包括接收端口使能单元，与接收数据接口RX+/-连接，用于发送数据接口TX+/-发送数据时，切断接收数据接口RX+/-与同轴网络的连接，所述发送数据接口TX+/-不发送数据时，恢复接收数据接口RX+/-与同轴网络的连接。
其中，接收端口使能单元可以使用电子模拟开关实现，比如二极管开关、三极管开关或继电器等。控制所述电子模拟开关的控制信号可以使用MAC层芯片发送的发送使能信号，当MAC层芯片发送使能信号时，物理层芯片开始向同轴网络发送数据，此时发送使能信号控制电子模拟开关将物理层芯片接收数据接口与同轴网络断开，因此，发送信号产生的回波反射不会返回到该接收端口；当物理层芯片的发送数据接口发送数据完毕后，即MAC层芯片发送使能信号无效时，发送使能信号控制电子模拟开关将物理层芯片接收数据接口与同轴网络连通，可以正常接收来自同轴网络的数据。
当然，接收端口使能单元可以与物理层芯片集成在一起，也可以设置在物理层芯片的外部。另外，本发明所述同轴网络装置同样适用于CNU或CLT。其实现原理相同，下面仅以CLT设备为例进行说明。如图6所示，CLT设备的MAC层芯片通过MII接口与物理层芯片连接，包括：TX_EN(传送使能)、TXD[3:0](传送数据)、TX_ER(传送数据出错信号)、TX_CLK(发送时钟)；RX_DV(接收使能)、RXD[3:0](接收数据)、RX_ER(接收数据出错信号)、RX_CLK(接收时钟)。CLT设备的物理层芯片通过发送接口TX+/-和接收接口RX+/-与同轴网络中的4线/2线转换装置连接，由于MDI接口的TX+/-和RX+/-为差分信号，收发发向包括4条信号线，对于用户侧设备通常不需要使用差分信号，收发方向只需要各一条信号线即可，因此，可以使用4线/2线转换装置进行转换，即：在输出方向将双路差分信号转换为单路信号，在输入方向，将单路信号转换为双路差分信号。
CLT设备的PHY芯片的数据信号经过低通滤波器之后与广电部门通过同轴口引入楼道的的电视信号耦合的同轴线上，此时同轴线上的信号为数据信号和电视信号的混和，一起到达CNU设备的入口，在CNU的入口处，分为两个方向一路经过低通滤波器滤波后，剩下数据信号经过4线/2线转换装置到达CNU设备的PHY芯片；另一路经过高通滤波器滤波后剩下电视信号，提供给用户的电视机。
为了滤除发送信号的回波反射，在物理层芯片的接收管脚处，外加模拟控制开关。当物理层芯片正在发送数据时，由发送控制信号打开模拟开关，此时即使信号在链路上被反射，反射回波信号也到不了物理层芯片的接收端口处。当物理层芯片不发送数据，外置的模拟开关关闭，此时可以正常接收外部数据信号。
本发明还提供了一种隔离回波反射的方法，应用于同轴以太网中的数据传输，所述方法包括：
步骤s101，检测物理层芯片是否要发送数据。如果来自MAC层芯片的发送使能信号有效，说明物理层芯片需要发送数据。
步骤s102，如果是，则切断所述物理层芯片与同轴网络连接的接收端口；如果不是，则保持所述物理层芯片与同轴网络连接的接收端口正常通信。所述物理层芯片发送数据完成后，恢复所述物理层芯片与同轴网络连接的接收端口正常通信。所述切断或恢复过程利用MAC层芯片发送的发送使能信号，控制设置于物理层芯片与同轴网络之间的电子开关实现。
所述物理层芯片应用于同轴网络终端设备CNU或同轴网络头端设备CLT。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种同轴网络装置，包括媒体接入控制MAC层芯片和物理层芯片，应用于同轴以太网系统中，所述物理层芯片包括用于向同轴网络发送数据的发送端口和用于接收同轴网络数据的接收端口，其特征在于，还包括：
电子开关，与所述接收端口连接，用于所述发送端口发送数据时，根据媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号切断所述接收端口与同轴网络的连接，所述发送端口不发送数据时，根据媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号恢复所述接收端口与同轴网络的连接。
2.如权利要求1所述同轴网络装置，其特征在于，控制所述电子开关的控制信号为媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号。
3.如权利要求1至2中任一项所述同轴网络装置，其特征在于，所述电子开关与所述物理层芯片集成在一起或独立设置。
4.如权利要求1至2中任一项所述同轴网络装置，其特征在于，所述同轴网络装置是同轴网络终端设备CNU或同轴网络头端设备CLT。
5.一种隔离回波反射的物理层芯片，应用于同轴以太网中的数据传输，其特征在于，包括：
信号发送单元，用于向同轴网络发送数据；
信号接收单元，用于接收同轴网络的数据；
电子开关，与所述信号接收单元连接，用于所述信号发送单元发送数据时，根据媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号切断信号接收单元与同轴网络的连接，所述信号发送单元不发送数据时，根据所述媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号恢复信号接收单元与同轴网络的连接，其中，所述媒体接入控制MAC层芯片与所述物理层芯片处于同一应用于同轴以太网系统的同轴网络装置中。
6.如权利要求5所述隔离回波反射的物理层芯片，其特征在于，控制所述电子开关的控制信号为媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号。
7.如权利要求5或6所述隔离回波反射的物理层芯片，其特征在于，所述物理层芯片应用于同轴网络终端设备CNU或同轴网络头端设备CLT。
8.一种隔离回波反射的方法，应用于同轴以太网中的数据传输，其特征在于，所述方法包括：
检测物理层芯片是否要发送数据；
如果是，媒体接入控制MAC层芯片则发送使能信号控制电子开关切断所述物理层芯片上的与同轴网络连接的接收端口，并且在所述物理层芯片发送数据完成后，所述媒体接入控制MAC层芯片发送使能信号控制电子开关恢复所述物理层芯片上的与同轴网络连接的接收端口正常通信；如果不是，媒体接入控制MAC层芯片则发送使能信号控制电子开关保持所述物理层芯片上的与同轴网络连接的接收端口正常通信，其中，所述媒体接入控制MAC层芯片与所述物理层芯片处于同一应用于同轴以太网系统的同轴网络装置中。
9.如权利要求8所述隔离回波反射的方法，其特征在于，所述切断或恢复过程利用媒体接入控制MAC层芯片发送的使能信号，控制设置于物理层芯片与同轴网络之间的电子开关实现。
10.如权利要求8所述隔离回波反射的方法，其特征在于，所述物理层芯片应用于同轴网络终端设备CNU或同轴网络头端设备CLT。
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