[發明專利]EOC網絡中物理層芯片及其實現方法

無效

• 申請號: 201010208658.3
• 申請日: 2010-06-24
• 公開（公告）號: CN102299873A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 聶紅兒
• 申請（專利權）人: 創銳訊通訊技術（上海）有限公司
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種EOC(Ethernet?Over?Coax，同軸電纜以太網)網絡中物理層芯片及其實現方法。

背景技術

EOC網絡中，一個局端設備通過同軸電纜與多個用戶端設備相連，其中的局端設備和用戶端設備都具有相同的物理層芯片。物理層芯片工作在半雙工狀態，有發送狀態、接收狀態，工作狀態由MAC芯片(MAC層是物理層的上一層)控制。

請參閱圖1，現有的EOC網絡中物理層芯片包括：模擬前端模塊(analogfront?end)、調制器(Modultor)、上變頻轉換及插值模塊(Up?Conversion?&Interpolator)、幀檢測與自動增益控制模塊(Frame?Detected?&?automatic?gaincontrol)、下變頻轉換及插值模塊(Down?Conversion?&?Interpolator)、均衡與噪聲抑制模塊(Equlizer?&?Noise?Cancel)、解調器(Demodulator)。其中，模擬前端通過接口IN、OUT與同軸電纜相連接，調制器通過接口MAX_TX與MAC芯片相連接，解調器通過接口MAC_RX與MAC芯片相連接。

圖1所示的物理層芯片在發送狀態時，MAC層將MAC包通過MAC_TX接口發送給調制器。調制器將MAC包封裝在物理幀內并進行隨機化和信道編碼，信道編碼后的碼流生成基帶信號。上變頻轉換及插值模塊把基帶信號按照發送中心頻率上變頻，然后通過插值濾波器，生成采樣數據發送給模擬前端。模擬前端通過數模轉換、低通濾波，放大后由接口OUT向同軸電纜輸出。

圖1所示的物理層芯片在接收狀態時，同軸電纜上的數據通過IN接口達到模擬前端。模擬前端通過放大、濾波、模數轉換后輸出采樣信號給幀檢測與自動增益控制模塊。幀檢測與自動增益控制模塊在輸入的數據中檢測出有用信號并自動調節該有用信號的增益。下變頻轉換及插值模塊恢復與輸入數據同步的符號速率，并按照該符號速率的倍數插值，生成幾倍符號速率的采樣信號，將幾倍符號速率的采樣信號下變頻，生成基帶信號，基帶信號通過低通濾波器，降采樣成一倍符號速率的基帶信號。均衡與噪聲抑制模塊接著從一倍符號速率的基帶信號中去除回波和窄帶噪聲，輸出信號給解調器。解調器把均衡后的信號進行星座圖判決，輸出判決碼流，然后進行信道解碼，把解碼后的碼流去隨機化，去除物理幀封裝，組成MAC包通過MAC_RX接口輸出給MAC層。

在EOC網絡施工和網絡維護時，需要實時測量網絡的噪聲，以便對網絡進行改造和優化。而現有的EOC網絡的物理層芯片沒有網絡噪聲測量功能，因而無法根據噪聲功率譜來智能選取或改變中心頻率和符號速率，無法避開噪聲大的頻段。

現有的EOC網絡中，數據的雙向傳輸分為高頻方案(用850MHz以上的頻譜)和低頻方案(用0～65MHz的頻譜)，低頻方案又分為單載波方案和多載波方案。其中，高頻方案鏈路損耗大，覆蓋范圍小。多載波的低頻方案對模擬電路的線性度要求高，不利于芯片的集成和降低成本。單載波的低頻方案則具有高速、高可靠性、低成本的特點，因而得到了廣泛應用。

在單載波的低頻方案中，現有的EOC網絡的物理層芯片沒有很好的解決入侵噪聲的問題。入侵噪聲主要是多個窄帶噪聲的疊加，通常是由物理層芯片中的均衡與噪聲抑制模塊來加以抑制。