[發明專利]基于同軸電纜網上的以太網收發裝置及以太網傳輸方法

有效

• 申請號: 200710002384.0
• 申請日: 2007-01-15
• 公開（公告）號: CN101227294A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 于洋
• 申請（專利權）人: 杭州華三通信技術有限公司
• 主分類號: H04L12/02
• 分類號: H04L12/02;H04L12/28;H04B3/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭曉東

技術領域

本發明涉及以太網物理層傳輸技術，尤其涉及基于同軸電纜網上的以太網收發裝置及以太網傳輸方法；具體地說，涉及一種基于有線電視同軸電纜分配網上的以太網收發裝置，以及以太網在同軸電纜分配網上的物理層傳輸方法。

背景技術

在現有的有線電視光纖同軸網絡(HFC)中，電視節目由前端經光纖傳送到電視網絡靠近用戶的光節點(一般情況下，一個光節點覆蓋周邊的300～500個用戶)，在光節點處將光信號轉換為電信號后，再通過同軸電纜分配網絡將電視信號經居民樓傳送到各個居民家中。隨著人們對雙向傳輸新業務(例如，交互數字電視、在有線電視網上實現數據、語音、圖像等多媒體通信等寬帶業務)需求的增長，只能單向傳輸的有線電視網要開展雙向業務，所遇到的首要問題就是雙向改造。雙向改造是有線電視網從單功能向多功能發展，從廣播電視網向信息網發展的第一道門檻。

以太網具有簡單、低成本和易擴展的優勢成為HFC雙向改造的較佳選擇；然而，由于電視同軸分配網絡在接入點和同軸終端之間和各同軸終端之間的傳輸是一個有較大恒定衰減的網絡，不同于幾乎無衰減總線型的同軸以太網，也不同于點對點雙絞線以太網網絡。其傳輸的衰減特征體現在三個方面：

1)接入點和同軸終端(入戶節點)之間的衰減特征

請參閱圖1，圖1為現有的有線電視同軸分配網中樓接入點到各同軸終端的網絡結構示意圖；如圖所示，在每一個居民樓內，有一個樓頭放大器，對電視信號進行放大，以彌補傳輸過程中的信號衰減。假設，一個6層居民樓有6個單元，每一個單元有12戶，那么經過樓頭放大器放大后的電視信號，首先經過一個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。為了保證電視信號到各家各戶的信號幅度一致(因為各家的電視機接收信號的幅度要一致)，所以各層樓的分支器衰減幅度不同，比如信號一般是從一樓傳送到六樓，處于信號傳輸近端的一樓，不需要經過后面的分支器和傳輸電纜，因此需將一樓分支器的衰減幅度設置為較大，例如，通常為14dB的衰減；而二樓分支器的衰減幅度稍小，例如12dB，以此類推。這樣，在電視信號源通過同一個同軸分配網絡傳輸到12家的傳輸過程中，雖然傳輸距離和傳輸路徑不同，但同一電視信號經接入點到各同軸終端的衰減是相同的。

具體地說，經過樓頭放大器放大后的電視信號首先經過一個6分配器，電視信號能量平均分配到6個單元，在每一個單元內部，在每層樓有一個二分支器，將電視信號分到每層樓的兩戶。那么這個網絡的衰減為大約31dB。該衰減值在理論上的計算大致為：一個6分配器(9dB)、5個不同樓層的分支器和一個6樓的2分配器(14dB)和大約50米(樓道35米加室內15米)的同軸電纜線(10dB，按照高頻1000MHz的衰減計算)，一共加起來為33dB。實際工程中一般小于31dB。也就是說，樓頭放大器的輸出為100dBuv，而用戶端電視機的接收幅度為69dBuv。

2)各同軸終端之間的衰減特征

在有線電視同軸分配網中，不同同軸終端之間通信的衰減幅度不同。各個同軸終端之間的衰減，至少在25dB以上，最大可以到達60dB左右。具體地說，同一個分支器的兩個分支端口之間的衰減(相當于分支器的相互隔離度參數)，大約在25dB到30dB之間，有的甚至大于30dB。不同分支器所接的同軸分支端口之間的衰減，相當于是一個反向隔離度參數再加上一個分支損耗參數，大約在40dB到60dB之間。

3)有線電視的同軸分配網絡上的接入點與多個電視用戶的同軸終端傳輸時，在不同的傳輸頻率上的衰減特性曲線幾乎是一條直線，也就是說，在不同傳輸頻率上的衰減基本相同(如圖2所示)。這個衰減頻譜與以太網在雙絞線上的傳輸衰減特性不同。

以太網的傳輸損耗，對不同頻譜的信號，在相同傳輸距離的情況下，衰減幅度是不同的。

請參閱圖3，圖3為使用300米雙絞線的情況下，不同參數的雙絞線(比如Cat3類線、Cat5類線等)對不同傳輸頻率(從0Hz到20MHz)的信號的衰減特性的曲線圖。例如，在Cat5網線情況下，對4MHz的傳輸信號，衰減是15dB，而對20MHz的傳輸信號，衰減則要達到32dB左右。

然而，現在的以太網是基于雙絞線傳輸的，以前的同軸以太網雖然是基于同軸線傳輸的，但是它是基于非衰減網絡拓樸的，即由一個同軸線組成傳輸主干線，各個節點通過三通的方式掛到同軸線上，該三通幾乎是無衰減的。以現有10Mbps基于雙絞線傳輸介質、且傳輸距離是100米時為例，雙絞線在20MHz時的衰減僅為8dB。