CN101990141A

CN101990141A - 一种实现宽带接入的方法和装置

Info

Publication number: CN101990141A
Application number: CN2009100902743A
Authority: CN
Inventors: 于洋
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2011-03-23

Abstract

本发明提供了一种实现宽带接入的方法和装置，其中，方法包括：多点宽带接入装置采用全双工方式从网络端接收数据，并将接收到的数据进行缓存，在检测到用户端没有数据传输冲突发生时，将缓存的数据采用半双工的方式发送给用户端。本发明通过全双工和半双工之间的转换，在兼容现有用户室内总线型布线的情况下，方便的实现点对多点的宽带接入。

Description

一种实现宽带接入的方法和装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种实现宽带接入的方法和装置。

背景技术

对于常用的用户室内布线来说，一般情况下都是总线型的，例如电话线、有线电视线等。由于总线型网络会出现较强的反射波，且在远距离传输情况下会产生较大的衰减，因此，并不适合于实现远距离通信，需要采用接入宽带的方式实现远距离通信。

但是，在目前的诸如局域网(LAN)、非对称数字用户环路(ADSL)和无源光网络(XPON)等宽带技术中，都仅能支持单点接入，并且都是全双工的技术。这就会造成目前的宽带接入技术并不能够直接支持用户的多点接入应用。目前的解决方案是：在用户室内增加一个分支设备以支持多个端口下的多点接入，但该分支设备的多个端口也都采用点到点的全双工方式，这就需要接入宽带的设备支持全双工方式，对于支持总线型的现有室内布线方式则不能够兼容，需要进行较大变更。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种实现宽带接入的方法和装置，以便于在兼容现有用户室内总线型布线的情况下，方便地实现点对多点的宽带接入。

一种实现宽带接入的方法，该方法包括：

多点宽带接入装置采用全双工方式从网络端接收数据，并将接收到的数据进行缓存，在检测到用户端没有数据传输冲突发生时，将缓存的数据采用半双工的方式发送给用户端。

一种实现宽带接入的装置，该装置包括：全双工传输模块、双工转换模块、缓冲存储模块和半双工传输模块；

所述全双工传输模块，用于采用全双工方式从网络端接收数据并提供给所述双工转换模块；

所述双工转换模块，用于将所述全双工传输模块提供的数据送入所述缓冲存储模块进行存储；在所述半双工传输模块检测到用户端没有数据传输冲突发生时，从所述缓冲存储模块提取数据并提供给所述半双工传输模块；

所述半双工传输模块，用于采用半双工方式将所述双工转换模块提供的数据发送给用户端。

由以上技术方案可以看出，本发明提供的方法和装置采用全双工方式从网络端接收数据，并将接收到的数据进行缓存，在检测到用户端没有数据传输冲突发生时，将缓存的数据采用半双工的方式发送给用户端。也就是说，本发明通过全双工和半双工之间的转换，在兼容现有用户室内总线型布线的情况下，方便的实现点对多点的宽带接入。

附图说明

图1为本发明实施例提供的多点宽带接入装置的结构图；

图2为本发明实施例提供的下行方向上的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的上行方向上的方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明提供的方法主要包括：多点宽带接入装置采用全双工方式从网络端接收数据，并将接收到的数据进行缓存，在检测到用户端没有冲突发生时，将缓存的数据采用半双工的方式发送给用户端。

另外，多点宽带接入装置在另一个方向上，可以采用半双工方式从用户端接收数据，并采用全双工方式发送给网络端。

本发明中可以设置一个多点宽带接入装置来实现点对点和点对多点之间的转换，该多点宽带接入装置可以安装在用户室内，也可以安装在用户门口；可以是单用户安装，也可以是集中安装。

为了方便对本发明的理解，下面对本发明所提供的装置进行详细描述。图1为本发明实施例提供的多点宽带接入装置的结构图，如图1所示，该装置可以包括：全双工传输模块100、双工转换模块110、缓冲存储模块120和半双工传输模块130。

全双工传输模块100，用于采用全双工方式从网络端接收数据并提供给双工转换模块110。

双工转换模块110，用于将全双工传输模块100提供的数据送入缓冲存储模块120，在半双工传输模块130检测到用户端没有数据传输冲突发生时，从缓冲存储模块120提取数据并提供给半双工传输模块130。

半双工传输模块130，用于采用半双工方式将双工转换模块110提供的数据发送给用户端。

在另一个方向上，半双工传输模块130还可以用于采用半双工方式从用户端接收数据并提供给双工转换模块110。

双工转换模块110还可以用于将半双工传输模块130提供的数据发送给全双工传输模块100。

全双工传输模块100还可以用于将双工转换模块110发送来的数据采用全双工方式发送给网络端。

在上述半双工和全双工之间的转换中，由于半双工和全双工的数据传输模式不同，全双工在接收数据的同时也能够发送数据，而半双工在同一时刻仅能进行数据发送或者数据接收，因此对于利用全双工方式接收的数据需要进行必要的数据缓冲。

该多点带宽接入设备可以在网络端采用双绞线连接，在用户端采用电话线连接。在网络端采用双绞线连接的优点在于：可以实现每个用户的线缆是独立的，点对点的；可以支持远距离、高速的到户带宽；双绞线支持全双工方式，无需进行任何变更；线缆资源可以方便地到达每个用户。

另外，在半双工和全双工之间的转换中，还需要实现物理层以及MAC层上的转换工作，具体如下：

全双工传输模块100可以具体包括：全双工物理层模块101和全双工MAC层模块102。

全双工物理层模块101，用于将采用全双工方式从网络端接收到的数据进行解码后提供给全双工MAC层模块102；将全双工MAC层模块102发送来的数据帧进行编码后采用全双工方式发送给网络端。

通常全双工物理层模块101会将通过双绞线模式传输来的数据进行解码，并将要传输出去的数据进行对应的编码以适应双绞线传输模式。

全双工MAC层模块102，用于将全双工物理层模块101提供的数据整合成完整的数据帧后提供给双工转换模块110；将双工转换模块110提供的数据帧发送给全双工物理层模块101。

半双工传输模块130可以具体包括：半双工MAC层模块131和半双工物理层模块132。

半双工MAC层模块131，用于利用载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)协议进行用户端数据传输的冲突检测，将双工转换模块110提供的数据帧发送给半双工物理层模块132；将半双工物理层模块132提供的数据整合成完整的数据帧后发送给双工转换模块110。

在这里，半双工MAC层模块131采用CSMA/CD协议进行总线上的冲突检测，采用分时的方式进行数据发送，从而避免总线上的数据碰撞问题，具体可以为：在发送数据前，先监听总线上是否空闲，如果空闲，则立即发送数据，否则等待空闲时再发送。并且，边发送数据边继续进行监听，若监听到冲突，则立即停止发送数据，等待一段时间再重新尝试。总线上的设备都支持该CSMA/CD协议，最大限度地与现有总线架构兼容，无需进行总线架构的变更。

半双工物理层模块132，用于将半双工MAC层模块131发送来的数据帧进行编码后采用半双工的方式发送给用户端；将采用半双工方式从用户端接收到的数据进行解码后提供给半双工MAC层模块131。

半双工物理层模块132可以将用户端通过电话线模式传输来的数据进行解码，相应地，将要传输给用户端的数据进行编码以适应电话线模式。

全双工物理层模块101在双绞线上的数据发送和接收可以是在相同的线对上进行的，也可以是在不同的线对上进行的，可以根据具体的技术需求进行选择。

另外，全双工和半双工还存在一个不同之处，即全双工方式在进行数据传输时，如果存在数据帧发送，则发送数据帧，如果不存在数据帧发送，则发送空闲(idle)帧进行空缺的补足，而半双工方式则不存在空闲帧的发送。因此，全双工物理层模块101还用于在网络端设备接收数据期间，如果接收到全双工MAC层模块102提供的数据帧，则将编码后的数据帧发送给网络端，如果没有接收到全双工MAC层模块102提供的数据帧，则将空闲帧发送给网络端。

从网络端传输来的数据可能是不间断的，而发送给用户端的数据是根据冲突检测状况分时发送的，因此可能会造成缓冲存储模块120中的数据溢出。为了避免数据丢失，需要一定程度的速率匹配，此时，双工转换模块110可以进一步用于确定缓冲存储模块120缓存的数据量达到预设的第一门限值时，向网络端发送指示停止发送数据的流控消息；确定缓冲存储模块120缓存的数据量降低到预设的第二门限值时，向网络端发送指示继续发送数据的流控消息；其中，第一门限值大于或等于第二门限值。

本发明所提供的上述多点宽带接入装置的功耗很低，大约仅为2瓦，因此可以采用远端以太网供电(POE)。

基于上述装置，多点宽带接入装置在下行方向上的处理可以如图2所示，包括以下步骤：

步骤201：多点宽带接入装置采用全双工方式从网络端接收数据。

全双工方式在接收数据的同时也能够发送数据，在网络端的双绞线上能够采用这种方式进行数据发送和接收。

步骤202：将接收到的数据进行解码后整合成完整的数据帧。

在全双工的物理层会将通过双绞线模式传输来的数据进行解码，在全双工的MAC层会将解码后的数据按照MAC层的协议整合成完整的数据帧。

步骤203：将整合后的数据帧进行缓存，并利用CSMA/CD协议，在检测到用户端没有数据传输冲突发生时，提取缓存的数据。

步骤204：将缓存的数据进行编码后，采用半双工方式发送给用户端。

本步骤中，可以是将要传输给用户端的数据进行编码以适应电话线模式。

在上述流程中，多点宽带接入装置在确定缓存的数据量达到预设的第一门限值时，向网络端发送指示停止发送数据的流控消息；确定缓存的数据量降低到预设的第二门限值时，向网络端发送指示继续发送数据的流控消息；其中，第一门限值大于或等于所述第二门限值。依次来匹配两端的平均传输速率，避免因缓存溢出造成的数据丢失。

多点宽带接入装置在上行方向上的处理可以如图3所示，包括以下步骤：

步骤301：多点宽带接入装置采用半双工的方式从用户端接收数据。

在半双工的方式中，在同一时刻仅能进行数据发送或者数据接收。

步骤302：将接收到的数据进行解码后整合成完整的数据帧。

在本步骤中，半双工的物理层可以将用户端通过电话线模块传输来的数据进行解码，半双工的MAC层将解码后的数据按照MAC层协议整合成完整的数据帧。

步骤303：将整合的数据帧进行编码后采用全双工方式发送给网络端。

在本步骤中，由于全双工方式的特性，在网络端设备接收数据期间，多点宽带接入装置如果从用户端接收到的数据，则将编码后的数据帧发送给网络端，如果从用户端没有接收到数据，则将空闲帧发送给网络端。

在现有的以太网设备中，通常物理层都是不支持半双工的，因为目前大多数以太网的应用功能都是点对点应用，因此，在采用本发明进行具体实现时，在现有的以太网设备中可以增加半双工物理层模块，并且增加半双工MAC层模块来支持半双工的冲突检测和分时发送功能。

由以上描述可以看出，本发明提供的方法和装置具备以下优点：

1)本发明提供的方法和装置采用全双工方式从网络端接收数据，并将接收到的数据进行缓存，在检测到用户端没有数据传输冲突发生时，将缓存的数据采用半双工的方式发送给用户端；采用半双工方式从用户端接收数据，并采用全双工方式发送给网络端。也就是说，本发明通过全双工和半双工之间的转换，在兼容现有用户室内总线型布线的情况下，方便的实现点对多点的宽带接入。

2)本发明提供的方法和装置在用户端采用电话线以总线模式实现宽带接入，由于用户室内通常采用电话线布线，因此，可以直接利用已经布设的电话线，而不必像现有技术一样需要额外增加双绞线和交换机，从而避免了用户室内的布线麻烦。

3)本发明只需一个用户端的端口即可实现点对多点的宽带接入，相比较现有技术中通过多个用户端的端口分别进行点对点接入的方式，更加节约端口资源。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种实现宽带接入的方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述多点宽带接入装置采用半双工方式从用户端接收数据，并采用全双工方式发送给网络端。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将接收到的数据进行缓存之前还包括：将从网络端接收到的数据进行解码后整合成数据帧；

在所述将缓存的数据采用半双工的方式发送给用户端包括：提取缓存的数据，利用载波监听多路访问CSMA/冲突检测CD协议，将缓存的数据进行编码后采用半双工的方式发送给用户端。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将缓存的数据进行编码后采用半双工的方式发送给用户端包括：在检测到用户端没有数据传输冲突发生时，如果存在缓存的数据要发送，则将缓存的数据进行编码后发送给用户端；如果不存在缓存的数据要发送，则不发送数据给用户端。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用半双工方式从用户端接收数据之后，且采用全双工方式发送给网络端之前还包括：将从用户端接收的数据进行解码后整合成数据帧，将整合后的数据帧进行编码。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述采用全双工方式发送给网络端具体包括：在网络端设备接收数据期间，多点宽带接入装置如果从用户端接收到的数据，则将编码后的数据帧发送给网络端，如果从用户端没有接收到数据，则发送空闲帧给网络端。

7.根据权利要求1至6任一权项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：所述多点宽带接入装置确定缓存的数据量达到预设的第一门限值时，向网络端发送指示停止发送数据的流控消息；确定缓存的数据量降低到预设的第二门限值时，向网络端发送指示继续发送数据的流控消息；

所述第一门限值大于或等于所述第二门限值。

8.根据权利要求1至6任一权项所述的方法，其特征在于，所述多点带宽接入设备在网络端采用双绞线连接，在用户端采用电话线连接。

9.一种实现宽带接入的装置，其特征在于，该装置包括：全双工传输模块、双工转换模块、缓冲存储模块和半双工传输模块；

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述半双工传输模块，还用于采用半双工方式从用户端接收数据并提供给所述双工转换模块；

所述双工转换模块，还用于将所述半双工传输模块提供的数据发送给所述全双工传输模块；

所述全双工传输模块，还用于将所述双工转换模块发送来的数据采用全双工方式发送给网络端。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述全双工传输模块包括：全双工物理层模块和全双工MAC层模块；

所述全双工物理层模块，用于将采用全双工方式从网络端接收到的数据进行解码后提供给所述全双工MAC层模块；将所述全双工MAC层模块发送来的数据帧进行编码后采用全双工方式发送给网络端；

所述全双工MAC层模块，用于将所述全双工物理层模块提供的数据整合成完整的数据帧后提供给所述双工转换模块；将所述双工转换模块提供的数据帧发送给所述全双工物理层模块；

所述半双工传输模块包括：半双工物理层模块和半双工MAC层模块；

所述半双工MAC层模块，用于利用CSMA/CD协议进行用户端数据传输的冲突检测，将所述双工转换模块提供的数据帧发送给所述半双工物理层模块；将所述半双工物理层模块提供的数据整合成完整的数据帧后发送给所述双工转换模块；

所述半双工物理层模块，用于将所述半双工MAC层模块发送来的数据帧进行编码后采用半双工的方式发送给用户端；将采用半双工方式从用户端接收到的数据进行解码后提供给所述半双工MAC层模块。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述全双工物理层模块还用于在网络端设备接收数据期间，如果接收到所述全双工MAC层模块提供的数据帧，则将编码后的数据帧发送给网络端，如果没有接收到所述全双工MAC层模块提供的数据帧，则将空闲帧发送给网络端。

13.根据权利要求9至12任一权项所述的装置，其特征在于，所述双工转换模块还用于确定所述缓冲存储模块缓存的数据量达到预设的第一门限值时，向网络端发送指示停止发送数据的流控消息；确定所述缓冲存储模块缓存的数据量降低到预设的第二门限值时，向网络端发送指示继续发送数据的流控消息；

所述第一门限值大于或等于所述第二门限值。

14.根据权利要求9至12任一权项所述的装置，其特征在于，该多点带宽接入设备在网络端采用双绞线连接，在用户端采用电话线连接。