專利名稱：以太網(wǎng)系統(tǒng)、以太網(wǎng)收發(fā)器和以太網(wǎng)通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基帶以太網(wǎng)系統(tǒng)和方法，更具體地說，涉及用于通過點(diǎn)對多點(diǎn) 共享的單導(dǎo)線信道拓?fù)涮峁┗鶐б蕴W(wǎng)通信的元件、系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
以太網(wǎng)是在柔性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)里將不同的計(jì)算機(jī)連接在一起的局域網(wǎng)(LAN) 技術(shù)。以太網(wǎng)通信通常是指多終端的網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)對點(diǎn)的通信，即以太網(wǎng)允許網(wǎng) 絡(luò)中的一個終端訪問網(wǎng)絡(luò)中的另一個終端，反之亦然。
構(gòu)建基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)時使用的技術(shù)通常是為大眾所知且為在構(gòu)建時可以使用的 技術(shù)。例如，圖1示出典型的多租戶單元(MTU)建筑物102，其提供了眾所周 知的有線電視(CATV)技術(shù)。通常地，MTU建筑物102包括地下室103和 多個單元104 (例如，單元1 M)。單元104可以是公寓、共管式公寓、辦公 室或類似物。單元104可以不同地位于多個樓層(例如，樓層1 N)。為了簡 單示意和闡述，圖1只示出地下室103、樓層1、 2和N (包括單元1 4、 M-l 和M)，剩余的樓層和單元在結(jié)構(gòu)和功能與示出的樓層和單元類似，故不詳述。 每個單元104可包括電視(TV) 106。 TV106可包括簡單的連接器，其直接接 收輸入信號?？蛇x的，TV 106可具有合適的信號轉(zhuǎn)換器盒，其在信號輸入電 視接收器之前，進(jìn)行解碼和/或解擾，這在本領(lǐng)域中已是很熟知的了。 MTU102 通過同軸電纜將CATV發(fā)送到MTU建筑物102的不同單元104中的多個 TV106。
MTU建筑物102中的同軸電纜108設(shè)置為樹狀、點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)?。在該?撲中，每個單元104接收支路110，其通過分接頭元件112與單一的(公用的) 干路114相連接。為了簡單表示，圖1中每個單元只示出單一支路110和單一 TV106。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的，每個單元104可以接收多個支TV106。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的，每個單元104可以接收多個支 路IIO，以分別連接到多個TV?？蛇x的、或附加的，單一支路110可包括分 離器(圖中未明示)，為單一單元104中的多個電視提供共同的信號線路。干路 114依次將終端連接到MTU建筑物102的服務(wù)提供商入口 116。干路114可 以是任意的適合于傳輸信號的電纜，例如75QRG-59。干路114進(jìn)一步可包括 可選擇的雙向放大器118，其位于服務(wù)提供商入口 U6與第一分接頭元件112、 以及與服務(wù)提供商入口 116遠(yuǎn)端的終端負(fù)載120(例如接地電阻)之間。服務(wù)提 供商入口 116雖然可以設(shè)置在MTU建筑物102任意位置，但出于便利，如圖 l所示，將其設(shè)置在MTU建筑物102的地下室103中。以這種方式，同軸電 纜108將CATV信號源例如MTU建筑物102的地下室103中的服務(wù)提供商 入口 116輸出的公共的CATV信號，分別發(fā)送到MTU建筑物102的多個單元 104的多個TV106。因此這種單一信道通信同軸電纜提供了，將單一信號源輸 出的公共的CATV信號發(fā)送到多個終端/單元的低成本傳輸。
相關(guān)技術(shù)說明
IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)定義了用于共享媒介通常稱以太網(wǎng)的載波監(jiān)聽多路訪問/ 沖突檢測(CSMA/CD)算法。IEEE802.3定義兩個發(fā)送器一接收器(無線收發(fā) 器)之間通過不同媒介的連接。例如在1￡￡￡802.3標(biāo)準(zhǔn)下，10BASE5標(biāo)準(zhǔn) (定義了用于CSMA/CD通信的初始標(biāo)準(zhǔn))定義了為粗同軸電纜而開發(fā)的以 太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)；10BASE2標(biāo)準(zhǔn)定義了為細(xì)同軸電纜而開發(fā)的后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)?；?于這些標(biāo)準(zhǔn)的同軸電纜中，同軸電纜專用于發(fā)送一項(xiàng)服#~以太網(wǎng)信號。
在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)下的后續(xù)開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)中，可通過雙絞線和光纖電纜進(jìn) 行操作。這些標(biāo)準(zhǔn)包括中繼器間光纖鏈路(FLOIRL)標(biāo)準(zhǔn)，10BROAD36 標(biāo)準(zhǔn)(寬帶系統(tǒng))，1BASE5標(biāo)準(zhǔn)(1Mbps雙絞線系統(tǒng))，10BASE-T標(biāo)準(zhǔn)(10Mbps 雙絞線系統(tǒng))，IOBASE-F標(biāo)準(zhǔn)(基于光纖的系統(tǒng))和IOBASE-T、 10BASE-T2、 10BASE-T4和10BASE-X標(biāo)準(zhǔn)(以100Mbps進(jìn)行操作的雙絞線和光纖系統(tǒng))。 在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)下，最近還開發(fā)了很多標(biāo)準(zhǔn)，包括1000BASE-X和 IOOOBASE-T標(biāo)準(zhǔn)(以1000Mbps進(jìn)行操作的雙絞線和光纖系統(tǒng))。
在以太網(wǎng)點(diǎn)對點(diǎn)通信中， 一個終端(如初始終端)通常稱為主機(jī)，另一個
終端通常稱為客戶端或從機(jī)。運(yùn)行時，主機(jī)定義并向從機(jī)發(fā)送主時鐘(脈沖信
號)；在向主機(jī)發(fā)送響應(yīng)中，從機(jī)通過恢復(fù)(也是熟知的從屬終止(slaviiig off of)
或定時終止(timingoffof))主機(jī)所發(fā)送的主時鐘，實(shí)現(xiàn)與主機(jī)同步。然而在典
型的以太網(wǎng)系統(tǒng)中，所有終端通常有相同的優(yōu)先級，每個終端在給定時間內(nèi)， 可與網(wǎng)絡(luò)中的多個終端進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)通信。
如上所述，最近開發(fā)的IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)定義了通過光纖或雙絞線的以太 網(wǎng)通信的標(biāo)準(zhǔn)，例如，2個或4個雙絞線；這些媒介使得主機(jī)與從機(jī)之間實(shí)現(xiàn) 高速、全雙工通信，即主機(jī)與從機(jī)之間雙向連續(xù)性通信。在這種方式下，任 何主機(jī)或從機(jī)的傳輸通常是順序的或同步的。
如圖l所示的同軸電纜，其只提供樹狀、點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)涞膯螌?dǎo)線信道，這 通常是與IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的信號發(fā)送不兼容。圖1所示的樹狀、點(diǎn)對多點(diǎn)結(jié) 構(gòu)提供由所有用戶共享的單一通信信道，即每個用戶通過共享的、單一通信 信道，接收廣播的公共信號。在該例子中，信號在共享信道中向下行單向廣播。 以這種方式，信號可以從單一信號源，連續(xù)地向多個終端廣播一例如，CATV 信號可經(jīng)過同軸電纜，從單一信號源(服務(wù)提供商入口)，向MTU建筑物內(nèi) 不同的多個單元的多個電視裝置廣播。由于至少如下的幾點(diǎn)原因，IEEE802.3 標(biāo)準(zhǔn)不能直接實(shí)施于圖1所示的電纜線路
1) 經(jīng)過高損耗分接頭元件，每個終端都是相互隔離的，不能可靠地探測 到干路上存在/不存在通信流量。例如 一個分接頭元件在干路114方向上將 有2dB信號丟失，在干一支路連接中將有30dB信號丟失。
2) 10Mbps以上以太網(wǎng)通信使用連續(xù)傳輸協(xié)議。如果數(shù)據(jù)不存在，那么 終端典型地傳送空閑信號。無傳送任務(wù)終端的空閑信號可能干擾傳送終端的信 號。
3) CSMA/CD假設(shè)所有終端有相同優(yōu)先級。然而，如圖1所示的拓?fù)渲校?向下行傳送(來至'終端)所需的數(shù)據(jù)率顯著地高于向上行傳送( <來自'終端) 所需的數(shù)據(jù)率。特別在己有的應(yīng)用中，期望保留已有的向下行傳輸功能，并同 時向所有終端(例如CATV)進(jìn)行廣播。
過去幾十年中，許多基礎(chǔ)構(gòu)造沒有結(jié)合同時期飛速發(fā)展的以太網(wǎng)技術(shù)。在未預(yù)置光纖或數(shù)據(jù)級雙絞線電纜的MTU建筑物，如果不大投入重新布線，就 不能升級，以使用IEEE802.3以太網(wǎng)，為發(fā)送到多個不同的單元的寬帶服務(wù) 提供接口。因此，需要一種用于已有的基礎(chǔ)構(gòu)造的簡單的以太網(wǎng)升級。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些方面涉及通過點(diǎn)對多點(diǎn)共享單一導(dǎo)線信道拓?fù)?，提供基帶?太網(wǎng)通信的系統(tǒng)和方法。在示范性的實(shí)施例中，本發(fā)明提供用于基帶同軸以太 網(wǎng)(E0C)的系統(tǒng)和方法，例如，在多租戶單元(MTU)建筑物中現(xiàn)存的CATV 同軸電纜線路。
本發(fā)明的另外一些方面涉及發(fā)送器/接收器(收發(fā)器)，包括根收發(fā)器(根 -PHY)和終端收發(fā)器(EP-PHY)，通過點(diǎn)對多點(diǎn)共享單一導(dǎo)線信道拓?fù)?，例?CATV同軸電纜線路，并使用該根-和EP-PHY，用于提供基帶以太網(wǎng)通信的系統(tǒng) 和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種以太網(wǎng)系統(tǒng)，其包括
單一導(dǎo)線信道線路，包括干路和多個支路；通過所述干路的多個節(jié)點(diǎn)，所
述多個支路連接到所述干路；
單一根收發(fā)器(根-PHY)，其連接到所述干路的末端；和 多個終端無線收發(fā)器(EP-PHY)，其分別連接到所述多個支路的其中一個
支路；
所述根-PHY可接收外部信號源輸出的第一信號，并通過所述單一導(dǎo)線信 道線路，將所述第一信號，發(fā)送到每一個所述的EP-PHY;所述根-PHY可接收 數(shù)據(jù)信號，所述數(shù)據(jù)信號是多個所述EP-PHY經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路，向 上行發(fā)送的；所述根-PHY可經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路，向下行將所述數(shù)據(jù) 信號，再發(fā)送到所述多個EP-PHY;和
每一個所述的EP-PHY可接收經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路，向下行發(fā)送的 所述第一信號，并將所述第一信號發(fā)送到不同的外部終端設(shè)備；每一個所述的 EP-PHY進(jìn)一步可選擇地與多個所述的EP-PHY中任意別的EP-PHY進(jìn)行通信， 其通過所述單一導(dǎo)線信道線路，向上行將數(shù)據(jù)信號發(fā)送到所述根-PHY，所述根 -PHY通過所述單一導(dǎo)線信道線路，向下行將所述數(shù)據(jù)信號再發(fā)送到所述的多個EP-PHY。
優(yōu)選的，所述第一信號是有線電視(CATV)信號。 優(yōu)選的，所述第一信號是連續(xù)的信號。 優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)信號是非連續(xù)的信號。
優(yōu)選的，所述第一信號以第一頻率范圍進(jìn)行發(fā)送，所述數(shù)據(jù)信號以不同于 所述第一頻率范圍的第二頻率范圍進(jìn)行發(fā)送。
優(yōu)選的，所述根-PHY定義主時鐘，并通過所述線路，以信號方式，將所 述主時鐘向上行發(fā)送到所述的多個EP-PHY，其中每個EP-PHY恢復(fù)所述主時鐘， 以與所述根-PHY同步。
優(yōu)選的，基于時域多路復(fù)用(TDM)，所述多個EP-PHY各自向上行將猝發(fā) 信號發(fā)送到根-PHY。
優(yōu)選的，基于輪轉(zhuǎn)，所述多個EP-PHY各自向上行將猝發(fā)信號發(fā)送到根 -PHYo
優(yōu)選的，所述根-PHY進(jìn)一步可向外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)信號，并接收來自外 部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信號。
優(yōu)選的，所述根-PHY進(jìn)一步包括雙工濾波器，其對第一頻率范圍內(nèi)的所 述第一信號進(jìn)行濾波，并對不同于所述第一頻率范圍的第二頻率范圍內(nèi)的所述數(shù)據(jù)信號進(jìn)行濾波；
所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括分離器，以集成通過所述干路向下行傳輸?shù)乃龅谝?信號和所述數(shù)據(jù)信號；和
每個EP-PHY進(jìn)一步包括雙工濾波器，其對第一頻率范圍內(nèi)的所述第一信號進(jìn)行濾波并對不同于所述第一頻率范圍的第二頻率范圍內(nèi)的所述數(shù)據(jù)信號 進(jìn)行濾波； ，每個EP-PHY可接收來自所述線路的集成的第一信號和數(shù)據(jù)信號， 并將所述第一信號輸出給不同的第一輸出終端，且將數(shù)據(jù)信號輸出給以太網(wǎng)端 □。
優(yōu)選的，每個EP-PHY可檢測是否已獲得授權(quán)，允許通過所述線路進(jìn)行傳 輸，如果否，使得關(guān)于媒體訪問控制(MAC)的載波偵聽(CRS)信號起作用； 如果是，使得CRS信號不起作用。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種以太網(wǎng)收發(fā)器(根-PHY)，其包括
單一導(dǎo)線信道線路輸入端口；
單一導(dǎo)線信道線路1/0端口；
第一傳輸模塊，可通過所述單一導(dǎo)線信道線路輸入端口，接收外部信號源 輸出的第一信號，并經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路I/0端口，通過外部單一導(dǎo)線 信道線路，將所述第一信號向下行發(fā)送到多個外部終端收發(fā)器(EP-PHY);和
第二傳輸模塊，可通過所述單一導(dǎo)線信道線路I/0端口，接收數(shù)據(jù)信號， 所述數(shù)據(jù)信號是多個外部EP-PHY的不同EP-PHY經(jīng)過所述外部單一導(dǎo)線信道線 路，向上行所發(fā)送的；并經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路I/0端口，通過所述外部 單一導(dǎo)線信道線路，向下行將所述接收到的數(shù)據(jù)信號，發(fā)送到多個外部 EP-PHY;所述數(shù)據(jù)信號表示由所述的多個外部EP-PHY中的一個指定并選擇的 外部EP-PHY進(jìn)行接收該數(shù)據(jù)信號。
優(yōu)選的，所述根-PHY還包括
網(wǎng)絡(luò)I/0端口；
所述的第二傳輸模塊進(jìn)一步可經(jīng)過所述網(wǎng)絡(luò)I/O端口，并通過外部網(wǎng)絡(luò)， 接收和發(fā)送數(shù)據(jù)信號；其可接收所述數(shù)據(jù)信號，并可向所述的多個外部EP-PHY 發(fā)送所述數(shù)據(jù)信號。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種以太網(wǎng)收發(fā)器(EP-PHY)，其包括
單一導(dǎo)線信道線路1/0端口；
單一導(dǎo)線信道線路輸出端口；
第一模塊，可經(jīng)過所述的單一導(dǎo)線信道線路I/0端口，接收第一信號，所 述第一信號是外部根無線收發(fā)器(根-PHY)，經(jīng)過外部單一導(dǎo)線信道線路，向 下行發(fā)送的；并經(jīng)過所述的單一導(dǎo)線信道線路輸出端口，輸出所述第一信號；
第二模塊，可經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路1/0端口，通過外部單一導(dǎo)線信 道線路向上行將數(shù)據(jù)信號發(fā)送到根-PHY ，所述數(shù)據(jù)信號指出該發(fā)送的數(shù)據(jù)信號 中數(shù)據(jù)的目的地；并進(jìn)一步可選擇地經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路I/0端口，接 收數(shù)據(jù)信號，所述數(shù)據(jù)信號是所述根-PHY經(jīng)過所述外部單一導(dǎo)線信道線路， 向下行發(fā)送的；所述接收的數(shù)據(jù)信號表示由選擇的EP-PHY作為目的地，接收和處理所述接收的數(shù)據(jù)信號中的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的，所述的EP-PHY還包括
以太網(wǎng)1/0端口；
所述第二模塊進(jìn)一步可經(jīng)過所述以太網(wǎng)I/O端口接收數(shù)據(jù)信號;并經(jīng)過所 述以太網(wǎng)I/0端口，將數(shù)據(jù)信號發(fā)送到所述外部終端設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于通過點(diǎn)對多點(diǎn)共享單一導(dǎo)線信道拓 撲進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)以太網(wǎng)通信的方法，其包括以下步驟
經(jīng)過所述點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)洌瑥乃鐾負(fù)涞囊粋€終端，向上行將以太網(wǎng)信號發(fā) 送到所述拓?fù)涞母?br> 經(jīng)過所述點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)洌瑥乃鲆蕴W(wǎng)的所述根，向下行將所述以太網(wǎng)信 號發(fā)送到所述拓?fù)涞乃薪K端；和
可選擇地僅在指定的終端處理在所有終端接收到的所述以太網(wǎng)信號。
優(yōu)選的，所述的方法進(jìn)一步包括在以太網(wǎng)信號中包含代碼，用于指定拓 撲中的終端來有選擇的處理所述以太網(wǎng)信號。
優(yōu)選的，所述的方法進(jìn)一步包括在所述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包中包含代碼，用于 指定拓?fù)渲械慕K端來有選擇的處理所述以太網(wǎng)信號。
優(yōu)選的，所述的方法進(jìn)一步包括在指定的所述拓?fù)涞慕K端，處理所述以 太網(wǎng)信號，將所述以太網(wǎng)信號中的數(shù)據(jù)發(fā)送給連接到所述指定的終端的外部用 戶接口。
優(yōu)選的，在外部用戶接口輸入數(shù)據(jù)，作為所述以太網(wǎng)信號；所述外部用戶 接口連接到所述點(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)涞乃鲆粋€終端。 優(yōu)選的，所述方法進(jìn)一步包括 在所述點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)涞母?，接收外部媒介信號?br> 從所述拓?fù)涞乃龈?，通過所述點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)洌蛳滦袑⑺鐾獠棵浇樾?號，發(fā)送到所述拓?fù)涞乃薪K端；和
在多個所述拓?fù)涞慕K端，處理在所述拓?fù)涞乃薪K端接收到的媒介信號。
優(yōu)選的，所述方法進(jìn)一步包括
在所述點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)涞母邮胀獠烤W(wǎng)絡(luò)信號；
從所述拓?fù)涞母?，通過所述點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)?，向下行將所述外部網(wǎng)絡(luò)信號，發(fā)送到所述拓?fù)涞乃薪K端；和
選擇地，在指定的所述拓?fù)涞母?，處理所述外部網(wǎng)絡(luò)信號。
優(yōu)選的，所述方法進(jìn)一步包括-
接收作為所述外部網(wǎng)絡(luò)信號的互聯(lián)網(wǎng)信號。
優(yōu)選的，所述方法進(jìn)一步包括
從所述拓?fù)涞囊粋€終端，通過所述點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)洌蛏闲袑⒁蕴W(wǎng)/網(wǎng)絡(luò) 信號，發(fā)送到所述拓?fù)涞乃龈?；?br> 根據(jù)所述以太網(wǎng)/網(wǎng)絡(luò)信號，選擇地，從所述拓?fù)涞乃龈?，將所述以?網(wǎng)/網(wǎng)絡(luò)信號發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)選的，所述方法進(jìn)一步包括
在所述拓?fù)涞乃龈幚硪蕴W(wǎng)/網(wǎng)絡(luò)信號中的代碼，并根據(jù)所述代碼， 選擇地，將所述以太網(wǎng)/網(wǎng)絡(luò)信號發(fā)送到所述外部網(wǎng)絡(luò)。


通過以下的描述和附圖，可以更深入地理解本發(fā)明的各種優(yōu)點(diǎn)、各個方面、 創(chuàng)新特征、及其實(shí)施例的細(xì)節(jié)，附圖中
圖1是具有設(shè)置為樹狀、點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)涞耐S電纜電視(CATV)線路的 多租戶建筑物的結(jié)構(gòu)框圖2是通過點(diǎn)對多點(diǎn)共享單一導(dǎo)線信道線路的基帶以太網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)施例 的結(jié)構(gòu)框圖3是用于圖2所示的以太網(wǎng)系統(tǒng)的示范性的根一PHY結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖4是用于圖2所示的以太網(wǎng)系統(tǒng)的示范性的EP—PHY結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框
圖5是依據(jù)本發(fā)明的通過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)溆糜谝蕴W(wǎng)通信的示范性方法的 流程圖6是依據(jù)本發(fā)明的通過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)溆糜谝蕴W(wǎng)通信的示范性方法的 流程圖7是依據(jù)本發(fā)明的通過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)溆糜谕獠烤W(wǎng)絡(luò)(例如，互聯(lián)網(wǎng))通信的示范性方法的流程圖8是依據(jù)本發(fā)明的通過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)溆糜谕獠烤W(wǎng)絡(luò)(例如，互聯(lián)網(wǎng))通信的示范性方法的流程以下將參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。附圖中，同一個附圖標(biāo)記在各幅附圖中用于表示相同的部件或功能相似的部件。另外，附圖標(biāo)記最 左邊的數(shù)字用于標(biāo)識該附圖標(biāo)記首次出現(xiàn)時的那幅附圖的編號。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的示范性實(shí)施例，包括用于通過點(diǎn)對多點(diǎn)的共享單一導(dǎo)線信道提供以太網(wǎng)通信的元件、系統(tǒng)和方法。在一示范性的實(shí)施例中，點(diǎn)對多點(diǎn)的共享單一導(dǎo)線信道可為同軸電纜，因此提供同軸以太網(wǎng)(EOC)。該實(shí)例的應(yīng)用，包 括用于通過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)渲鞋F(xiàn)有的、內(nèi)置的同軸電纜例如電視(CATV)線路 來傳送以太網(wǎng)的元件、系統(tǒng)和方法，因此，無需昂貴的重新布線，就可實(shí)現(xiàn)低 成本的寬帶訪問的傳輸。
圖2是本發(fā)明的在點(diǎn)對多點(diǎn)共享單一導(dǎo)線信道上實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的元件、系統(tǒng) 和方法的示范性實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。特別地，圖2是實(shí)施本發(fā)明的同軸以太網(wǎng)(EOC)的元件、系統(tǒng)和方法的示范性實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
與如上圖1類似，圖2是具有同軸電纜線路208的多租戶單元(MTU) 建筑物202的結(jié)構(gòu)框圖。通常地，MTU建筑物202包括地下室203層和多個單元(例如單元1 M) 204。單元204可以是公寓，共管式公寓、辦公室或 類似物。單元204可能分布于多個樓層(例如樓層1 N)。為了簡單示意和闡 述，圖2只示出地下室203和樓層1、2和N (單元1 4、 M-1和M)，剩余 的樓層和單元的結(jié)構(gòu)和功能與之相似，故不詳述。MTU建筑物具有同軸電纜 配線和以太網(wǎng)元件及系統(tǒng)，用于將CATV發(fā)送到多個TV，可使以太網(wǎng)接入 MTU建筑物內(nèi)的多個單元。
如圖2所示，示范性的以太網(wǎng)系統(tǒng)通常包括根發(fā)送器/接收器(收發(fā)器) 和多個終端收發(fā)器224,并通過同軸電纜線路208以樹狀拓?fù)溥M(jìn)行設(shè)置。
MTU建筑物202中的同軸電纜線路208設(shè)置為樹狀、點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)洌?與圖l中拓?fù)浯篌w相似。在該拓?fù)渲?，每個單元204接收支路210，支路210 通過分接頭元件212與單一的(共同的)干路214相連接。為了簡單示意和闡 述，圖2中示出每個單元204具有一個單一支路210。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員可以理解的，每個單元204可以接收多個支路210?？商鎿Q或可附加的，單 一支路210可包括分離器(圖中未明示)，其將公共信號發(fā)送到單一單元204的 多個終端收發(fā)器224。干路214可以是任意適合于傳輸信號的電纜，例如 75QRG-59電纜。干路214進(jìn)一步包括可選擇的雙向放大器，其設(shè)置在根 -PHY222與第一分接頭元件112、以及與根-PHY222的遠(yuǎn)端的終端負(fù)載(如接 地電阻)220之間。
可以理解的，本發(fā)明的元件、系統(tǒng)和方法可通過現(xiàn)有的MTU建筑物的同 軸電纜線路進(jìn)行實(shí)施，例如圖1所示的CATV同軸電纜線路網(wǎng)絡(luò)。以下將以 一示范性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)討論，對現(xiàn)有的MTU建筑物內(nèi)，樹狀點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)?形式的內(nèi)置的同軸電纜CATV線路進(jìn)行修改，以提供本發(fā)明的以太網(wǎng)元件、 系統(tǒng)和方法，同時仍然能夠傳送CATV。
如圖2所示，在一示范性實(shí)施例中，系統(tǒng)可包括單一根收發(fā)器(根-PHY) 222和多個終端無線收發(fā)器(EP-PHY) 224，其中，根無線收發(fā)器(根-PHY) 222設(shè)置在服務(wù)提供商入口 216附近(例如，在地下室203中)，多個終端無線 收發(fā)器(EP-PHY) 224位于MTU建筑物202的不同單元204。
在本應(yīng)用下，PHY通常是指以太網(wǎng)系統(tǒng)的物理層設(shè)備。PHY可選擇或可 不同地包括任何已知的或以后開發(fā)的適合于所需應(yīng)用的介質(zhì)連接單元(MAU)、 連接單元接口 (AUI)、介質(zhì)相關(guān)接口 (MDI)或介質(zhì)無關(guān)接口 (MII)。 PHY 可使用任何已知的或以后開發(fā)的適合于所需應(yīng)用的以太網(wǎng)信號編碼設(shè)計(jì)和媒 體訪問控制(MAC)協(xié)議。在本應(yīng)用下，編碼包括將時鐘和數(shù)據(jù)信息混合到 自同步信號流。PHY進(jìn)一步可包括各種模塊和/或子模塊(每個包括硬件和/ 或軟件)，并且可對模塊和/或子模塊進(jìn)行不同的組合，以實(shí)施以太網(wǎng)編碼設(shè)計(jì) 和MAC，從而執(zhí)行以太網(wǎng)通信。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可選擇或可修改適合的以 太網(wǎng)硬件、軟件、接口、信號編碼和媒介訪問控制，以用于所需應(yīng)用。根-PHY
在圖2所示的示范性實(shí)施例中，根-PHY222可包括外部媒體連接器(例 如，CATV電纜端口) 226，以連接到服務(wù)提供商入口 216，并接收服務(wù)提供 商入口 216的輸入信號。在圖2所示的示范性實(shí)施例中，輸入信號可以是連續(xù) 模擬信號，例如CATV信號。然而，該輸入信號類型并不限于此，其可以是 任何類型的可轉(zhuǎn)換為適合于通過系統(tǒng)媒介傳輸?shù)男盘栴愋汀＠?，可在?PHY 內(nèi)部或外部設(shè)置適配器或轉(zhuǎn)換器如數(shù)模轉(zhuǎn)換器，從而將輸入信號轉(zhuǎn)換為所需的 系統(tǒng)信號格式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可設(shè)置根-PHY元件和系統(tǒng)，以兼容所需應(yīng) 用的可選擇的技術(shù)和實(shí)施例。
在圖2所示的示范性實(shí)施例中，根-PHY 222也可包括可選擇的外部網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)信號連接器228，其連接到外部網(wǎng)絡(luò)端口 229。阿絡(luò)數(shù)據(jù)信號載體媒介可 以是任何已知的或以后發(fā)展的載體媒介(例如，光學(xué)的或電學(xué)的)。適配器或 轉(zhuǎn)換器可將輸入或輸出網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成所需媒介的所需信號格式。在光信 號的例子中，如圖3所示的示范性實(shí)施例中(后面進(jìn)行討論)，根-PHY222可 包括互聯(lián)網(wǎng)連接端口，例如100TX以太網(wǎng)RJ-45插座，以通過光纜230和一 光電轉(zhuǎn)換器232，連接到外部光纖網(wǎng)絡(luò)端口 229。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可設(shè)置根 -PHY元件和系統(tǒng)，以兼容所需應(yīng)用的其他技術(shù)和實(shí)施例。
在圖2所示的示范性實(shí)施例中，根-PHY 222可以是任何常規(guī)的、專用的 或以后發(fā)展的發(fā)送器/接收器,并可提供本發(fā)明書所披露的物理層/接口和通信 功能。在圖2所示的示范性實(shí)施例中，根-PHY 222可接收外部信號源輸出的 信號，例如連續(xù)的CATV信號，并經(jīng)過單一導(dǎo)線信道線路，將該信號發(fā)送(廣 播)到下行的多個EP-PHY224中的每一個。根-PHY222也可接收數(shù)據(jù)信號， 該數(shù)據(jù)信號是多個EP-PHY224經(jīng)過單一導(dǎo)線信道線路，向上行所發(fā)送的，并 可將該數(shù)據(jù)信號，經(jīng)過單一導(dǎo)線信道線路向下行發(fā)送(廣播)到多個 EP-PHY224中的每一個，因此可實(shí)現(xiàn)任一 EP-PHY224到另一期望的 EP-PHY224之間的以太網(wǎng)通信。
根-PHY222進(jìn)一步可選擇地經(jīng)過外部網(wǎng)絡(luò)例如互聯(lián)網(wǎng)，接收數(shù)據(jù)信號、 和發(fā)送數(shù)據(jù)信號。在一示范性實(shí)施例中，根-PHY222可接收多個EP-PHY224， 經(jīng)過單一導(dǎo)線信道線路，向上行所發(fā)送的信號，然后通過外部網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去-反之亦然，由此可實(shí)現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)(例如，互聯(lián)網(wǎng))對以太網(wǎng)系統(tǒng)上的多個
EP-PHY224的訪問。
在圖3所示的示范性實(shí)施例中，根-PHY222可包括模塊/子模塊，以實(shí)施 IEEE802.3 FDX MAC和頭端同軸電纜-PHY，從而處理根-PHY222接收和傳 送的信號。
根-PHY222可指定從多個EP-PHY中選擇的一個EP-PHY，接收數(shù)據(jù)信 號中的數(shù)據(jù)。在一示范性實(shí)施例中，根-PHY在經(jīng)過向下行線路發(fā)送連續(xù)的信 號時，根-PHY222可在連續(xù)的信號中添加控制代碼，以指定根-PHY222發(fā)送 的數(shù)據(jù)信號(例如，下一數(shù)據(jù)包)中的數(shù)據(jù)，由選定的一個EP-PHY224接收。 該指定的/選定的一個EP-PHY224可接收/處理控制代碼，并啟動(enabled)。 可選的/附加的，其它的EP-PHY224可接收/處理控制代碼，并禁用(disabled)。 在另一示范性實(shí)施例中，數(shù)據(jù)信號本身也可指定(例如，數(shù)據(jù)包中提供的數(shù)據(jù)) 和可選擇地使得從多個EP-PHY224中選定的一個EP-PHY224，用于接收數(shù) 據(jù)信號中的數(shù)據(jù)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解可替換的結(jié)構(gòu)、模塊/子模塊、和類似的用于提 供在此所討論的實(shí)施例中的根-PHY收發(fā)器的所需的物理接口和執(zhí)行所需的通 信功能。
在一示范性實(shí)施例中，每個終端收發(fā)器224 (EP-PHY)同樣可以是任何 常規(guī)的、專用的或以后開發(fā)的發(fā)送器/接收器，并提供本說明書所披露的物理 層/接口和通信功能。在一示范性實(shí)施例中，每個EP-PHY224可接收根 -PHY222經(jīng)過單一導(dǎo)線信道線路208，向下行發(fā)送(廣播)的信號。每個 EP-PHY224也可通過單一導(dǎo)線信道線路向上行發(fā)送信號到根-PHY222，然后 根-PHY222經(jīng)過單一導(dǎo)線信道線路，向下行再發(fā)送(廣播)信號到選擇的/指 定的多個EP-PHY224中的其他EP-PHY224,從而實(shí)現(xiàn)可選擇地與多個 EP-PHY224中任意另一個EP-PHY224的通信。如上所討論，根-PHY222可 發(fā)送控制代碼(或再發(fā)送接收自初始的EP-PHY的控制代碼)，以指定數(shù)據(jù)信 號(例如下一個數(shù)據(jù)包)的數(shù)據(jù)的直接發(fā)送到選定的EP-PHY224。可選的，數(shù)據(jù)信號本身也可指定多個EP-PHY224中的一個，并使選定的EP-PHY生效。
在圖4所示的示范性實(shí)施例中，EP-PHY 224還可包括以太PHY模塊， 用于連接以太網(wǎng)端口 240，還可包括CPE同軸PHY模塊，用于通過雙工濾波 器237和分離器239與同軸電纜208相連。以太網(wǎng)PHY模塊和同軸電纜-PHY 模塊可互相直接通信，并實(shí)現(xiàn)媒介轉(zhuǎn)換功能，例如從同軸電纜到雙絞線的轉(zhuǎn)換， 而不需任何外在的MAC。可替換的，可選擇地在以太網(wǎng)PHY模塊和同軸電 纜-PHY模塊之間設(shè)置MAC，以實(shí)現(xiàn)這種媒介轉(zhuǎn)換/通信功能。如圖4所示的 示范性實(shí)施例中，EP-PHY224包括IEEE 100TX PHY、 802.3HDXMAC (可 選的)、和CPE同軸電纜-PHY，以處理從1100TX以太網(wǎng)RJ-45端口接收的 或向1100TX以太網(wǎng)RJ-45端口發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。當(dāng)然，EP-PHY224可適應(yīng) 任何以太網(wǎng)速度(10/100/1000/10000)和端口設(shè)置。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可選擇 和配置不同的EP-PHY模塊/子模塊、以及可選的MAC，以執(zhí)行任何期望的 以太網(wǎng)應(yīng)用的相關(guān)功能。
在示范性實(shí)施例中，可選擇地，每個EP-PHY224也可經(jīng)過根-PHY222， 并通過單一導(dǎo)線信道線路向上行發(fā)送數(shù)據(jù)信號，訪問外部網(wǎng)絡(luò)或與外部網(wǎng)絡(luò)通 信，例如互聯(lián)網(wǎng)。反之亦然。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解的，可使用替換結(jié)構(gòu)， 以提供在此的實(shí)施例中所討論的期望的物理層/接口、以及執(zhí)行EP-PHY收發(fā) 器的期望的通信功能。 非對稱數(shù)據(jù)流
在一示范性實(shí)施例中，排列和設(shè)置網(wǎng)絡(luò)中的根-PHY222和多個 EP-PHY224,以提供非對稱數(shù)據(jù)流。在該系統(tǒng)和方法中，根-PHY222可為網(wǎng) 絡(luò)上可識別的每一個EP-PHY224分配一個唯一的PHY地址(唯一的ID)， 根-PHY222可為網(wǎng)絡(luò)上可識別的每一個EP-PHY224及其各自唯一的PHY地 址，例如在本地存儲器中組建和維護(hù)一個表。類似的，每一個EP-PHY224也 可為根-PHY222和別的EP-PHY224及其各自唯一的PHY地址維護(hù)一個表。 數(shù)據(jù)可在下行方向上連續(xù)地廣播一從根一PHY222到多個EP-PHY24中的每 個；以這種方式，下行連接可使用信道上可利用的全部數(shù)據(jù)帶寬。在一實(shí)施例 中，多個EP-PHY224可以時域多路復(fù)用(TDM)方式，共享對上行信道帶寬
的訪問?？商鎿Q的，在一實(shí)施例中，多個EP-PHY224可以輪轉(zhuǎn)方式，共享對 上行信道帶寬的訪問。在示范性的樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，多個EP-PHY224即便不 是相互直接連接，也可通過根-PHY222來連接。以這種方式，基帶PAM傳輸 信號編碼方案，與IEEE802.3定義的相似或相同，可雙向使用，且雙向共享 帶寬。因此，該實(shí)施例可在上下行方向之間提供非對稱的數(shù)據(jù)率一即，經(jīng)過單 一導(dǎo)線信道線路，向下行發(fā)送的數(shù)據(jù)多于向上行發(fā)送的數(shù)據(jù)。
在一示范性實(shí)施例中，根一PHY222和多個EP-PHY224中的每一個可經(jīng) 過同軸電纜，利用全雙工傳輸一即，可經(jīng)過相同的單一導(dǎo)線信道，同時雙向發(fā) 送數(shù)據(jù)信號，例如，經(jīng)過系統(tǒng)媒介，使用不同的波長范圍，向上行發(fā)送信號和 向下行發(fā)送信號。
在一示范性實(shí)施例中，根一PHY222和多個EP-PHY224中的每一個可輪 流經(jīng)過系統(tǒng)媒介，傳送和接收數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)媒介包括單一導(dǎo)線信道線路(半一 全雙工模式)。即，在一示范性實(shí)施例中，系統(tǒng)可執(zhí)行沖突避免協(xié)議的設(shè)置， 而不是如CSMA/CD IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)所闡明的沖突檢測協(xié)議。 CATV&網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)
如圖2 4所示，在一示范性實(shí)施例中，以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可與有線電視(CATV) 共存，其中，CATV的傳輸不受增加的以太網(wǎng)/網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信號的影響。在一實(shí) 施例中，可使用頻率選擇雙向?yàn)V波器/分離器，混和(和分離)數(shù)據(jù)信號和CATV 信號。例如，如圖3所示，在一實(shí)施例中，根一PHY222可包括雙工濾波器 236(如低頻濾波器(LPF)-5 24MHz;高頻濾波器(HPF) =54 1000MHz) 和分離器238;每個EP-PHY224可包括附加的雙工濾波器237 (如低頻濾波 器(LPF) =5 24MHz;高頻濾波器(HPF) =54 1000MHz)和分離器239。 在一示范性實(shí)施例中，CATV信號通常占有大約大于50MHz的頻率，以太網(wǎng) 數(shù)據(jù)信號占有大約小于50MHz的頻率。根一PHY222可將LPF數(shù)據(jù)信號和 HPF CATV信號進(jìn)行混合，并將混合的信號經(jīng)過同軸電纜208，向下行廣播到 每個EP-PHY224。然后，每個EP-PHY224利用分離器238將混合的信號， 分離成LPF數(shù)據(jù)信號和HPF CATV信號，然后將信號處理并輸出到各個以太 網(wǎng)端口 240 (如100TX以太網(wǎng)RJ-45插座)和TV連接器206。另一面，EP-PHY224可通過單一導(dǎo)線信道線路208的支路210和干路214，并經(jīng)過雙 工濾波器(LPF濾波器)237和分離器239，將數(shù)據(jù)信號發(fā)送到根一PHY222。 在根一PHY222處，經(jīng)過分離器238和雙工濾波器(LPF濾波器)236接收數(shù) 據(jù)信號，并作進(jìn)一步處理。以這種方式，可經(jīng)過系統(tǒng)，繼續(xù)傳送CATV信號 到MTU建筑物202的多個公寓/單元204中的每一個公寓/單元中的多個 TV206,同時實(shí)現(xiàn)根一PHY222和EP-PHY224之間的以太網(wǎng)通信。本領(lǐng)域的 技術(shù)人員可選擇可選的CATV和以太網(wǎng)信號的操作頻率或別的不同的傳輸特 性，以適于期望的應(yīng)用。
同步性
在示范性實(shí)施例中，以回路定時方式，可保持根一PHY222和多個 EP-PHY224中的每一個之間的點(diǎn)對多點(diǎn)同步性。在一實(shí)施例中，根一PHY222 可定義主時鐘(脈沖信號)，然后將主時鐘發(fā)送到多個EP-PHY224，例如，以 連續(xù)信號。每個EP-PHY224可從根一PHY222信號恢復(fù)主時鐘，并使用恢復(fù) 的主時鐘，對其發(fā)送器進(jìn)行定時。以這種方式，網(wǎng)絡(luò)中的多個EP-PHY224可 與根一PHY222的主時鐘同步，從而可實(shí)現(xiàn)相互間的同步?？梢岳斫獾?，這種 同步可實(shí)現(xiàn)數(shù)字回波消除，并經(jīng)過單一導(dǎo)線信道，進(jìn)行全雙工數(shù)據(jù)傳輸。 快速接收器訓(xùn)練
在示范性實(shí)施例中，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)可提供快速接收器訓(xùn)練。每個 EP-PHY224可使用根一PHY222發(fā)送的連續(xù)性信號，實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)同步。在一 實(shí)施例中，基于根一PHY222發(fā)送的連續(xù)性信號，每個EP-PHY224中的均衡 器和定時相位可應(yīng)用于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)定向方式。然而，在一示范性實(shí)施例中，每 個EP-PHY224和根一PHY222之間的上行方向中，可存在唯一的信道，并且 對每個EP-PHY224，根一PHY222可使用不同的均衡器和定時相位。為實(shí)現(xiàn) 這種方式，在一示范性實(shí)施例中，根一PHY222可例如，在存儲器中保持均衡 器系數(shù)和定時相位的表一作為多個EP-PHY224中的每一個的入口，。當(dāng)上行 控制轉(zhuǎn)換到一特定EP-PHY224時，根一PHY222可為該EP-PHY224，加載預(yù) 存均衡器和定時相位。在一實(shí)施例中，每個EP-PHY224可使用一短前導(dǎo)信號， 以證明已實(shí)現(xiàn)合適的操作，并進(jìn)一步完善均衡器和定時相位。適合于當(dāng)前控制上行信道的EP-PHY無線收發(fā)器的均衡器和定時相位可依照傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)定向 方式來進(jìn)行。表中初始系數(shù)和相位入口可使用新的收斂值更新。這個過程可實(shí) 現(xiàn)多個EP-PHY224之間的快速切換，以最小化上行信道的時域多路技術(shù)的開 支。
PHY層信號發(fā)送
網(wǎng)絡(luò)可使用特別的PHY層信號發(fā)送，以允許在兩個終端，使用標(biāo)準(zhǔn) IEEE802.3媒體訪問控制(MAC)協(xié)議，從而實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的控制。在一示范 性實(shí)施例中，根一PHY222可將非數(shù)據(jù)字符(如控制字符或代碼)，插入到向 下行廣播的連續(xù)性信號中，其中，多個控制字符或代碼分別授權(quán)訪問選定的/ 指定的對于上行傳輸?shù)亩鄠€EP-PHY224中的一個。在一實(shí)施例中，當(dāng)選定的 /指定的EP-PHY224檢測到其已獲得授權(quán)傳輸時，其可使得關(guān)于其標(biāo)準(zhǔn)的半雙 工802.3MAC的CRS (載波偵聽)信號不起作用。在CRS起作用時，標(biāo)準(zhǔn)的 IEEE 802.3 HDX MAC可不發(fā)送數(shù)據(jù)到EP-PHY發(fā)送器。在CRS起作用時， EP-PHY (傳送器)保持靜態(tài)(而不是發(fā)送空閑字符)。根—PHY222可以輪轉(zhuǎn) 方式或任意別的時域多路復(fù)用(TDM)方案，授權(quán)訪問，以共享EP-PHY224 之間的信道。這個過程可使得標(biāo)準(zhǔn)的全雙工802.3MAC用于控制根一PHY222。
網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展
在示范性實(shí)施例中，可擴(kuò)展本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)。即，可在網(wǎng)絡(luò)中添加或刪除 EP-PHY224。在一實(shí)施例中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中接入一個新的EP-PHY224時，通過使 用根一PHY222輸出的連續(xù)的廣播信號，其可獲得同步，并收斂其均衡器。根 一PHY222可周期性地顯示一個開放的時間間隔，用于建立新的EP-PHY224 連接。 一旦檢測到，新的EP-PHY224可等待隨機(jī)的時間間隔，以避免與其它 新的EP-PHY224沖突，再次確認(rèn)訪問許可，然后開始向根一PHY無線收發(fā)器 222進(jìn)行發(fā)送。根一物理層222可對于新的連接，收斂均衡器系數(shù)和定時相位， 并將此信息添加到存儲在存儲器中的EP-PHY地址的表中。根一PHY222也可 為新的EP-PHY224分配PHY地址，表示EP-PHY傳輸?shù)拇_認(rèn)。在一實(shí)施例 中，如果新的EP-PHY224未接收到確認(rèn)，其將繼續(xù)嘗試在下一個可利用的開 放的時間間隔，建立連接。示范性的以太網(wǎng)通信方法
點(diǎn)對點(diǎn)以太網(wǎng)通信。
圖5是依據(jù)本發(fā)明的通過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)溆糜谝蕴W(wǎng)通信的示范性方法的 流程圖；在一實(shí)施例中，在步驟501，從網(wǎng)絡(luò)中一個終端，經(jīng)過點(diǎn)對多點(diǎn)共享 單一導(dǎo)線信道拓?fù)?，向上行發(fā)送以太網(wǎng)信號到網(wǎng)絡(luò)的根。在一示范性實(shí)施例中， 在圖2所示的系統(tǒng)中，用戶通過連接到系統(tǒng)的EP-PHY204的外部用戶接口輸 入數(shù)據(jù)，將封裝在以太網(wǎng)信號中通過同軸電纜線路208，從EP-PHY204向上 行發(fā)送到根一PHY222。在步驟502中，以太網(wǎng)信號通過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)?，從網(wǎng) 絡(luò)根向下行發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的所有終端。在一示范性實(shí)施例中，在圖2所示的系統(tǒng) 中，以太網(wǎng)信號可經(jīng)過同軸電纜線路208，從根一PHY向下行再發(fā)送到所有 的EP-PHY204。在步驟503中，在終端接收以太網(wǎng)信號，并可選擇地在指定 的終端處理該信號。在一示范性實(shí)施例中，在圖2所示的系統(tǒng)中，例如，通過 接收到的以太網(wǎng)信號的數(shù)據(jù)包中的代碼，指定選擇的EP-PHY224。然后指定 的EP-PHY224可將以太網(wǎng)信號解碼，并將以太網(wǎng)信號中的輸出數(shù)據(jù)，發(fā)送給 連接到指定的EP-PHY224的外部用戶接口 。 混合的以太網(wǎng)通信和媒介傳輸
圖6是依據(jù)本發(fā)明的通過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)溆糜诨旌弦蕴W(wǎng)通信和媒介傳輸 的示范性方法的流程圖。在一實(shí)施例中，在步驟601，接收外部媒介信號，并 經(jīng)過點(diǎn)對多點(diǎn)共享單一導(dǎo)線信道拓?fù)?，從以太網(wǎng)的根，向下行發(fā)送到以太網(wǎng)的 所有終端，同時，經(jīng)過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)洌瑥囊蕴W(wǎng)的一個終端，向上行發(fā)送以太 網(wǎng)信號到以太網(wǎng)的根。在一示范性實(shí)施例中，在圖2所示的系統(tǒng)中，通過根一 PHY222，接收CATV信號，并經(jīng)過同軸電纜線路208，向下行發(fā)送到所有 EP-PHY204，同時，用戶通過與一個EP-PHY204連接的用戶接口輸入數(shù)據(jù)， 并將該數(shù)據(jù)作為以太網(wǎng)信號，經(jīng)過同軸電纜線路208，從一個EP-PHY224向 上行發(fā)送到根一PHY222。在步驟602，接收外部媒介信號，并經(jīng)過點(diǎn)對多點(diǎn) 拓?fù)洌瑥囊蕴W(wǎng)的根發(fā)送到所有以太網(wǎng)終端，在以太網(wǎng)的根處，接收到的以太 網(wǎng)信號，經(jīng)過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)洌瑥囊蕴W(wǎng)的根向下行再發(fā)送到以太網(wǎng)的所有終端。 在一示范性實(shí)施例中，在圖2所示的系統(tǒng)中，在根-PHY222處，接收到的CATV信號和從一個EP-PHY224接收到的以太網(wǎng)信號，分別經(jīng)過同軸電纜208，向 下行發(fā)送和再發(fā)送到系統(tǒng)中所有的EP-PHY224。在步驟603,接收媒介信號， 并在所有的以太網(wǎng)終端進(jìn)行處理；接收以太網(wǎng)信號，并在指定終端進(jìn)行處理。 在一示范性實(shí)施例中，在圖2所示的系統(tǒng)中，接收CATV信號，并在所有的 EP-PHY224進(jìn)行處理；通過例如接收到的以太網(wǎng)信號的數(shù)據(jù)包中的代碼，指 定選擇的EP-PHY224，該指定的EP-PHY224可將以太網(wǎng)信號解碼并輸出數(shù) 據(jù)，發(fā)送給與指定EP-PHY224連接的外部用戶接口。 混合外部網(wǎng)絡(luò)通信和媒介傳輸
除提供以太網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)點(diǎn)對點(diǎn)通信，本發(fā)明示范性的方法可提供以太網(wǎng)系統(tǒng) 與外部網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點(diǎn)的通信，例如互聯(lián)網(wǎng)。圖7和圖8示出混合的外部網(wǎng)絡(luò) 通信和媒介傳輸?shù)膶?shí)施例。
圖7是依據(jù)本發(fā)明的通過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)湟蕴W(wǎng)用于與外部網(wǎng)絡(luò)(例如，互 聯(lián)網(wǎng))通信的示范性方法的流程圖。在步驟701，在點(diǎn)對多點(diǎn)共享單一導(dǎo)線信 道拓?fù)湟蕴W(wǎng)的根處，接收外部媒介信號和外部網(wǎng)絡(luò)信號。在一示范性實(shí)施例 中，在圖2所示的系統(tǒng)中，通過根一PHY222，接收CATV信號和分離的網(wǎng)絡(luò) 信號(如互聯(lián)網(wǎng)信號)。在步驟702，經(jīng)過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)?，將媒介信號和網(wǎng)絡(luò) 信號向下行發(fā)送到以太網(wǎng)的所有終端。在一示范性實(shí)施例中，在圖2所示的系 統(tǒng)中，經(jīng)過同軸電纜線路208，從根一PHY222，將CATV信號和網(wǎng)絡(luò)/以太網(wǎng) 信號一起向下行發(fā)送到所有EP-PHY224。在步驟703，接收媒介信號，在所 有的以太網(wǎng)終端處進(jìn)行處理；可選擇地接收網(wǎng)絡(luò)/以太網(wǎng)信號，并在指定的以 太網(wǎng)終端處進(jìn)行處理。在本發(fā)明的一示范性實(shí)施例中，在圖2所示的系統(tǒng)中， 接收CATV信號，并在系統(tǒng)的所有EP-PHY224處進(jìn)行處理(如傳送到外部 TV，進(jìn)行觀看)；通過接收到的網(wǎng)絡(luò)/以太網(wǎng)信號的數(shù)據(jù)包中的代碼，指定選 擇的EP-PHY224，該指定的EP-PHY224可將網(wǎng)絡(luò)/以太網(wǎng)信號解碼并輸出數(shù) 據(jù)，發(fā)送給與指定EP-PHY224連接的外部用戶接口。
圖8是依據(jù)本發(fā)明的通過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)湟蕴W(wǎng)用于與外部網(wǎng)絡(luò)(例如，互 聯(lián)網(wǎng))通信的示范性方法的流程圖。在步驟801，在點(diǎn)對多點(diǎn)共享單一導(dǎo)線信 道拓?fù)湟蕴W(wǎng)的根處，接收外部媒介信號。在一示范性實(shí)施例中，在圖2所示的系統(tǒng)中，在根-PHY222處，接收CATV信號。在步驟802，經(jīng)過點(diǎn)對多點(diǎn) 拓?fù)?，從以太網(wǎng)的根，向下行將該媒介信號發(fā)送到以太網(wǎng)的所有終端，并且經(jīng) 過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)洌瑥囊蕴W(wǎng)的一個終端，向上行將以太網(wǎng)/網(wǎng)絡(luò)信號發(fā)送到以 太網(wǎng)的根。在一示范性實(shí)施例中，在圖2所示的系統(tǒng)中，經(jīng)過同軸電纜線路 208，從根一PHY222，向下行將CATV信號發(fā)送到所有的EP-PHY224，同時， 用戶在與一個EP-PHY224連接的外部用戶接口處輸入的數(shù)據(jù)，可經(jīng)過同軸電 纜線路208，從一個EP-PHY224向上行發(fā)送到根一PHY222。在步驟803，經(jīng) 過點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)?，從以太網(wǎng)的根，向下行將媒介信號發(fā)送到以太網(wǎng)的所有終端， 從以太網(wǎng)的根，將以太網(wǎng)信號發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)(其發(fā)送到指定的目標(biāo)地/終端)。 在一示范性實(shí)施例中，在圖2所示的系統(tǒng)中，經(jīng)過同軸電纜線路208，從根 -PHY222,向下行將CATV信號發(fā)送到所有EP-PHY224;從根一PHY222， 將以太網(wǎng)信號發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)(如互聯(lián)網(wǎng))。在步驟804，接收媒介信號，并 由所有的終端進(jìn)行處理。在一示范性實(shí)施例中，在圖2所示的系統(tǒng)中，接收媒 介信號，并由每個EP-PHY224進(jìn)行處理(例如，發(fā)送到外部TV，進(jìn)行觀看)。
本發(fā)明是通過幾個具體實(shí)施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在 不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行各種變換及等同替代。另外， 針對特定情形或具體情況，可以對本發(fā)明做各種修改，而不脫離本發(fā)明的范圍。 因此，本發(fā)明不局限于所公開的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求 范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1、一種以太網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，包括單一導(dǎo)線信道線路，包括干路和多個支路；通過所述干路的多個節(jié)點(diǎn)，所述多個支路連接到所述干路；單一根收發(fā)器(根-PHY)，其連接到所述干路的末端；和多個終端無線收發(fā)器(EP-PHY)，其分別連接到所述多個支路的其中一個支路；所述根-PHY可接收外部信號源輸出的第一信號，并通過所述單一導(dǎo)線信道線路，將所述第一信號，發(fā)送到每一個所述的EP-PHY；所述根-PHY可接收數(shù)據(jù)信號，所述數(shù)據(jù)信號是多個所述EP-PHY經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路，向上行發(fā)送的；所述根-PHY可經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路，向下行將所述數(shù)據(jù)信號，再發(fā)送到所述多個EP-PHY；和每一個所述的EP-PHY可接收經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路，向下行發(fā)送的所述第一信號，并將所述第一信號發(fā)送到不同的外部終端設(shè)備；每一個所述的EP-PHY進(jìn)一步可選擇地與多個所述的EP-PHY中任意別的EP-PHY進(jìn)行通信，其通過所述單一導(dǎo)線信道線路，向上行將數(shù)據(jù)信號發(fā)送到所述根-PHY，所述根-PHY通過所述單一導(dǎo)線信道線路，向下行將所述數(shù)據(jù)信號再發(fā)送到所述的多個EP-PHY。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在，所述第一信號是有線電視 (CATV)信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在，所述第一信號是連續(xù)的信號。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在，所述數(shù)據(jù)信號是非連續(xù)的信號。
5、 一種以太網(wǎng)收發(fā)器(根-PHY)，其特征在于，包括 單一導(dǎo)線信道線路輸入端口； 單一導(dǎo)線信道線路IA)端口；第一傳輸模塊，可通過所述單一導(dǎo)線信道線路輸入端口，接收外部信號源輸出的第一信號，并經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路1/0端口，通過外部單一 導(dǎo)線信道線路，將所述第一信號向下行發(fā)送到多個外部終端收發(fā)器(EP-PHY); 和第二傳輸模塊，可通過所述單一導(dǎo)線信道線路I/0端口，接收數(shù)據(jù)信號， 所述數(shù)據(jù)信號是多個外部EP-PHY的不同EP-PHY經(jīng)過所述外部單一導(dǎo)線信道 線路，向上行所發(fā)送的；并經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路I/O端口，通過所述 外部單一導(dǎo)線信道線路，向下行將所述接收到的數(shù)據(jù)信號，發(fā)送到多個外部 EP-PHY;所述數(shù)據(jù)信號表示由所述的多個外部EP-PHY中的一個指定并選擇的 外部EP-PHY進(jìn)行接收該數(shù)據(jù)信號。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的根一PHY，其特征在于，包括 網(wǎng)絡(luò)1/0端口；所述的第二傳輸模塊進(jìn)一步可經(jīng)過所述網(wǎng)絡(luò)1/0端口，并通過外部網(wǎng)絡(luò)， 接收和發(fā)送數(shù)據(jù)信號;其可接收所述數(shù)據(jù)信號，并可向所述的多個外部EP-PHY 發(fā)送所述數(shù)據(jù)信號。
7、 一種以太網(wǎng)收發(fā)器(EP-PHY)，其特征在于，其包括 單一導(dǎo)線信道線路IA)端口； 單一導(dǎo)線信道線路輸出端口；第一模塊，可經(jīng)過所述的單一導(dǎo)線信道線路I/O端口，接收第一信號， 所述第一信號是外部根無線收發(fā)器(根-PHY)，經(jīng)過外部單一導(dǎo)線信道線路， 向下行發(fā)送的；并經(jīng)過所述的單一導(dǎo)線信道線路輸出端口，輸出所述第一信 號；第二模塊，可經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路1/0端口，通過外部單一導(dǎo)線 信道線路向上行將數(shù)據(jù)信號發(fā)送到根-PHY，所述數(shù)據(jù)信號指出該發(fā)送的數(shù)據(jù) 信號中數(shù)據(jù)的目的地；并進(jìn)一步可選擇地經(jīng)過所述單一導(dǎo)線信道線路I/O端 口，接收數(shù)據(jù)信號，所述數(shù)據(jù)信號是所述根-PHY經(jīng)過所述外部單一導(dǎo)線信道 線路，向下行發(fā)送的；所述接收的數(shù)據(jù)信號表示由選擇的EP-PHY作為目的地, 接收和處理所述接收的數(shù)據(jù)信號中的數(shù)據(jù)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的EP-PHY，其特征在于，還包括以太網(wǎng)1/0端口；所述第二模塊進(jìn)一步可經(jīng)過所述以太網(wǎng)1/0端口接收數(shù)據(jù)信號；并經(jīng)過 所述以太網(wǎng)l/0端口，將數(shù)據(jù)信號發(fā)送到所述外部終端設(shè)備。
9、 一種用于通過點(diǎn)對多點(diǎn)共享單一導(dǎo)線信道拓?fù)溥M(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)以太網(wǎng)通信 的方法，其特征在于，其包括以下步驟經(jīng)過所述點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)?，從所述拓?fù)涞囊粋€終端，向上行將以太網(wǎng)信號 發(fā)送到所述拓?fù)涞母?；?jīng)過所述點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)?，從所述以太網(wǎng)的所述根，向下行將所述以太網(wǎng) 信號發(fā)送到所述拓?fù)涞乃薪K端；和可選擇地僅在指定的終端處理在所有終端接收到的所述以太網(wǎng)信號。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述的方法進(jìn)一步包括: 在以太網(wǎng)信號中包含代碼，用于指定拓?fù)渲械慕K端來有選擇的處理所述以太 網(wǎng)信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于通過點(diǎn)對多點(diǎn)共享單一導(dǎo)線信道拓?fù)溥M(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)以太網(wǎng)通信的方法，其包括經(jīng)過所述點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)洌瑥乃鐾負(fù)涞囊粋€終端，向上行將以太網(wǎng)信號發(fā)送到所述拓?fù)涞母唤?jīng)過所述點(diǎn)對多點(diǎn)拓?fù)?，從所述以太網(wǎng)的所述根，向下行將所述以太網(wǎng)信號發(fā)送到所述拓?fù)涞乃薪K端；和可選擇地僅在指定的終端處理在所有終端接收到的所述以太網(wǎng)信號。一種以太網(wǎng)系統(tǒng)，包括具有干路和多個支路的單一導(dǎo)線信道線路(例如，同軸電纜線路)，通過所述干路的多個端口，所述多個支路連接到所述干路；單一根無線收發(fā)器(根-PHY)，其連接到所述干路的末端；和多個終端無線收發(fā)器(EP-PHY)，其分別連接到所述多個支路的其中一個支路；該系統(tǒng)和方法進(jìn)一步可經(jīng)過所述拓?fù)涞母?，與外部網(wǎng)絡(luò)通信，例如互聯(lián)網(wǎng)。
文檔編號H04L12/28GK101202687SQ20071019888
公開日2008年6月18日 申請日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者斯科特·理查德·鮑威爾, 阿里·阿巴耶 申請人:美國博通公司