專利名稱：以太網(wǎng)收發(fā)裝置及其實(shí)現(xiàn)信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以太網(wǎng)物理層傳輸技術(shù)，尤其涉及一種支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置以及實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，尤其是IPTV(Internet Protocol Television，交互式網(wǎng)絡(luò)電視)等新業(yè)務(wù)的興起，終端用戶最后一公里的接入問(wèn)題又成為新業(yè)務(wù)開(kāi)展的瓶頸。當(dāng)前的主流接入技術(shù)ADSL(Asymmetrical Digital SubscriberLoop，非對(duì)稱數(shù)字用戶線環(huán)路)顯然不能提供足夠的帶寬支持，因此運(yùn)營(yíng)商需要尋找其他的接入方案。以太網(wǎng)具有傳輸速率高、網(wǎng)絡(luò)軟件豐富、安裝連接簡(jiǎn)單、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，成為運(yùn)營(yíng)商的首選之一。
在寬帶接入領(lǐng)域，由于用戶分散在局端設(shè)備周圍的不同地點(diǎn)，接入技術(shù)所支持的傳輸距離對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建成本和維護(hù)成本都有非常重要的影響。IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers，電氣與電子工程師協(xié)會(huì))802.3規(guī)定以太網(wǎng)電接口在采用10BaseT和100BaseTX作為物理層編碼標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，傳輸距離為100米。以太網(wǎng)的傳輸距離限制了其在寬帶接入中的應(yīng)用。
有些廠商采用特殊的物理層編碼來(lái)增加以太網(wǎng)信號(hào)的傳輸距離，但這種采用特殊編碼的物理端口不能與標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)物理端口互通，只能連通采用同樣編碼的對(duì)端；而且每個(gè)特殊編碼的物理端口都具有相當(dāng)高的成本。非標(biāo)準(zhǔn)化和較高成本決定了這種技術(shù)大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用于寬帶接入仍有一定的難度。
中國(guó)專利申請(qǐng)CN1331663公開(kāi)了一種標(biāo)準(zhǔn)物理層編碼的以太網(wǎng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒?，通過(guò)在IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)送端單端電壓范圍和接收端接收電壓容限內(nèi)調(diào)整發(fā)送端網(wǎng)口變壓器的輸出變比來(lái)增加傳輸距離。為了接收端能夠正確解讀接收信號(hào)，這種方法將對(duì)電壓幅度的提高限制在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工作電壓范圍內(nèi)，改進(jìn)有限，難以進(jìn)一步擴(kuò)展傳輸距離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)中因電壓幅度提高有限影響以太網(wǎng)信號(hào)傳輸距離的問(wèn)題。
本發(fā)明所述支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置，包括模擬接口和與模擬接口連接的電壓放大單元和發(fā)送預(yù)加重單元，用來(lái)放大發(fā)送信號(hào)的輸出電壓，放大系數(shù)對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的傳輸距離，且該電壓放大單元的輸出上限大于IEEE 802.3規(guī)定的發(fā)送電壓上限。
優(yōu)選地，所述收發(fā)裝置還包括模數(shù)/數(shù)模單元和發(fā)送預(yù)加重單元，電壓放大單元和發(fā)送預(yù)加重單元串接在模擬接口和模數(shù)/數(shù)模單元之間，其中模數(shù)/數(shù)模單元用來(lái)進(jìn)行模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換；發(fā)送預(yù)加重單元用來(lái)進(jìn)行發(fā)送信號(hào)的預(yù)加重處理。
優(yōu)選地，所述收發(fā)裝置還包括測(cè)距單元和放大系數(shù)計(jì)算單元，其中測(cè)距單元用來(lái)通過(guò)傳輸介質(zhì)中的信號(hào)反射時(shí)間測(cè)算傳輸距離；放大系數(shù)計(jì)算單元用來(lái)根據(jù)測(cè)距單元測(cè)算的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置電壓放大單元的放大系數(shù)，以使得發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸衰減后仍然能夠被對(duì)端正確接收。
本發(fā)明提供的另一種支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置，包括模擬接口、接收均衡單元和模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，其中接收均衡單元用來(lái)進(jìn)行接收信號(hào)的均衡處理；模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換單元用來(lái)按照參考電平對(duì)均衡處理后的接收信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，參考電平對(duì)應(yīng)于接收信號(hào)的傳輸距離。
優(yōu)選地，所述收發(fā)裝置還包括與模擬接口連接的電壓放大單元，用來(lái)放大發(fā)送信號(hào)的輸出電壓，放大系數(shù)對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的傳輸距離，且該電壓放大單元的輸出上限大于IEEE 802.3規(guī)定的發(fā)送電壓上限。
優(yōu)選地，所述收發(fā)裝置還包括與電壓放大單元串接在模擬接口和模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換單元之間的發(fā)送預(yù)加重單元，用來(lái)進(jìn)行發(fā)送信號(hào)的預(yù)加重處理。
優(yōu)選地，所述收發(fā)裝置還包括測(cè)距單元和參考電平計(jì)算單元，其中測(cè)距單元用來(lái)通過(guò)傳輸介質(zhì)中的信號(hào)反射時(shí)間測(cè)算傳輸距離；參考電平計(jì)算單元用來(lái)根據(jù)測(cè)距單元測(cè)算的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換單元中模數(shù)轉(zhuǎn)換的參考電平。
優(yōu)選地，所述收發(fā)裝置還包括串接在模擬接口與模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換單元之間的電壓放大單元和發(fā)送預(yù)加重單元、以及放大系數(shù)計(jì)算單元，其中發(fā)送預(yù)加重單元用來(lái)進(jìn)行發(fā)送信號(hào)的預(yù)加重處理；電壓放大單元用來(lái)放大發(fā)送信號(hào)，放大系數(shù)對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的傳輸距離，且該電壓放大單元的輸出上限大于IEEE 802.3規(guī)定的發(fā)送電壓上限；放大系數(shù)計(jì)算單元用來(lái)根據(jù)測(cè)距單元測(cè)得的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置電壓放大單元的放大系數(shù)。
優(yōu)選地，所述收發(fā)裝置還包括串?dāng)_補(bǔ)償單元，連接模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用來(lái)剔除模數(shù)轉(zhuǎn)換后接收信號(hào)中的串?dāng)_信號(hào)。
本發(fā)明提供了一種以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接裝置，用來(lái)將標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)距離以太網(wǎng)收發(fā)裝置，包括模擬接口、標(biāo)準(zhǔn)端連接單元和電壓放大單元，其中標(biāo)準(zhǔn)端連接單元用來(lái)連接標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置；電壓放大單元用來(lái)放大從標(biāo)準(zhǔn)端連接單元向模擬接口輸出的發(fā)送信號(hào)，放大系數(shù)根據(jù)模擬接口與其外接對(duì)端之間的傳輸距離確定，且該電壓放大單元的輸出上限大于IEEE 802.3規(guī)定的發(fā)送電壓上限。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)接裝置還包括與電壓放大單元串接在模擬接口與標(biāo)準(zhǔn)端連接單元中間的發(fā)送預(yù)加重單元，用來(lái)對(duì)向模擬接口輸出的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行預(yù)加重處理。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)接裝置還包括模擬測(cè)距單元和放大系數(shù)計(jì)算單元，其中模擬測(cè)距單元用來(lái)通過(guò)信號(hào)反射時(shí)間計(jì)算模擬接口與其外接對(duì)端間的傳輸距離；放大系數(shù)計(jì)算單元用來(lái)根據(jù)模擬測(cè)距單元測(cè)得的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置電壓放大單元的放大系數(shù)。
優(yōu)選地，所述模擬接口直接連接標(biāo)準(zhǔn)端連接單元，用來(lái)將從模擬接口接收的信號(hào)自標(biāo)準(zhǔn)端連接單元輸出。
本發(fā)明提供的另一種以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接裝置，用來(lái)將標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)距離以太網(wǎng)收發(fā)裝置，包括模擬接口、標(biāo)準(zhǔn)端連接單元、接收均衡單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，其中標(biāo)準(zhǔn)端連接單元用來(lái)連接標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置；接收均衡單元用來(lái)對(duì)從模擬接口接收的信號(hào)進(jìn)行均衡處理；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元用來(lái)根據(jù)參考電平對(duì)均衡處理后的接收信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，參考電平根據(jù)模擬接口與其外接對(duì)端之間的傳輸距離確定；數(shù)模轉(zhuǎn)換單元用來(lái)將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字接收信號(hào)按照以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并從標(biāo)準(zhǔn)端連接單元輸出。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)接裝置還包括串?dāng)_補(bǔ)償單元，連接在模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與數(shù)模轉(zhuǎn)換單元之間，用來(lái)消除從模數(shù)轉(zhuǎn)換后接收信號(hào)中的串音干擾。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)接裝置還包括模擬測(cè)距單元和參考電平計(jì)算單元，其中
模擬測(cè)距單元用來(lái)通過(guò)模擬信號(hào)的反射時(shí)間來(lái)計(jì)算模擬接口與其外接對(duì)端間的傳輸距離；參考電平計(jì)算單元用來(lái)根據(jù)模擬測(cè)距單元測(cè)得的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的放大系數(shù)。
優(yōu)選地，所述模擬接口直接連接標(biāo)準(zhǔn)端連接單元，用來(lái)將從標(biāo)準(zhǔn)端接收的信號(hào)自模擬接口輸出。
優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)接裝置還包括串接在模擬接口與標(biāo)準(zhǔn)端連接單元之間的電壓放大單元和發(fā)送預(yù)加重單元、以及放大系數(shù)計(jì)算單元，其中電壓放大單元用來(lái)放大從標(biāo)準(zhǔn)端連接單元向模擬接口輸出的發(fā)送信號(hào)，放大系數(shù)根據(jù)模擬接口與其外接對(duì)端之間的傳輸距離確定，且該電壓放大單元的輸出上限大于IEEE 802.3規(guī)定的發(fā)送電壓上限；發(fā)送預(yù)加重單元用來(lái)對(duì)向模擬接口輸出的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行預(yù)加重處理；放大系數(shù)計(jì)算單元用來(lái)根據(jù)模擬測(cè)距單元測(cè)得的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置電壓放大單元的放大系數(shù)。
本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒?，包括以下步驟發(fā)送測(cè)距信號(hào)，根據(jù)測(cè)距信號(hào)與其反射信號(hào)的時(shí)間間隔測(cè)算與對(duì)端的傳輸距離；在發(fā)送業(yè)務(wù)信號(hào)前，對(duì)業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)行放大，其中放大系數(shù)根據(jù)傳輸距離確定。
優(yōu)選地，所述放大系數(shù)根據(jù)傳輸距離確定具體為根據(jù)傳輸距離計(jì)算發(fā)送信號(hào)的衰減幅度；按照對(duì)端的接收電壓容限和發(fā)送信號(hào)的衰減幅度確定放大系數(shù)。
本發(fā)明提供了另一種實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒ǎㄒ韵虏襟E
發(fā)送測(cè)距信號(hào)，根據(jù)測(cè)距信號(hào)與其反射信號(hào)的時(shí)間間隔測(cè)算與對(duì)端的傳輸距離；對(duì)接收的業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)行均衡處理；對(duì)均衡處理后的業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換的參考電平根據(jù)傳輸距離確定。
優(yōu)選地，所述方法還包括去除模數(shù)轉(zhuǎn)換后業(yè)務(wù)信號(hào)中的串?dāng)_信號(hào)。
優(yōu)選地，所述方法還包括在發(fā)送業(yè)務(wù)信號(hào)前，對(duì)業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)行預(yù)加重處理并將其放大，放大系數(shù)根據(jù)傳輸距離確定，且放大后輸出上限超過(guò)IEEE802.3規(guī)定的上限。
優(yōu)選地，所述參考電平根據(jù)傳輸距離確定具體為根據(jù)傳輸距離計(jì)算信號(hào)的衰減幅度；按照對(duì)端的發(fā)送單端電壓范圍和信號(hào)的衰減幅度確定參考電平。
本發(fā)明根據(jù)信號(hào)的傳輸距離放大發(fā)送信號(hào)或調(diào)低接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換的參考電平，使得經(jīng)過(guò)放大的發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸衰減后仍能夠被對(duì)端正確接收，從而得以突破IEEE 802.3規(guī)定的發(fā)送電壓上限；同時(shí)，本發(fā)明通過(guò)對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行預(yù)加重或?qū)邮招盘?hào)進(jìn)行均衡處理來(lái)補(bǔ)償信號(hào)的頻域衰減，進(jìn)一步增加了以太網(wǎng)收發(fā)裝置的傳輸距離；進(jìn)一步地，本發(fā)明通過(guò)在自動(dòng)測(cè)量信號(hào)的傳輸距離，根據(jù)測(cè)得的距離調(diào)整發(fā)送端放大系數(shù)或接收端參考電平，實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)的長(zhǎng)距離以太網(wǎng)傳輸。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中以太網(wǎng)收發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明中支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明中支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明中長(zhǎng)距離以太網(wǎng)收發(fā)裝置與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置的轉(zhuǎn)接裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明中長(zhǎng)距離以太網(wǎng)收發(fā)裝置與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置的轉(zhuǎn)接裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒▽?shí)施例一的流程圖；圖7為本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒▽?shí)施例二的流程圖。
具體實(shí)施例方式
影響以太網(wǎng)信號(hào)傳輸距離的因素主要有兩個(gè)方面一方面是因傳輸線中的碼間干擾和傳輸線間的相互干擾造成的信號(hào)失真，另一方面是由于傳輸線的阻抗引起的信號(hào)衰減。
碼間干擾是由于傳輸線的寄生RC(電阻電容)時(shí)間常數(shù)作用于不同碼型的傳輸信號(hào)時(shí)造成不同的延遲時(shí)間，產(chǎn)生延遲抖動(dòng)引起的。這一延遲抖動(dòng)對(duì)信號(hào)中高頻分量的影響遠(yuǎn)超過(guò)對(duì)低頻分量的影響，當(dāng)信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后，由于前面符號(hào)的能量散布到后面的相鄰符號(hào)，使得后面相鄰符號(hào)變得模糊，從而令信號(hào)發(fā)生畸變。
Serdes(Serial and De-Serial，并串/串并轉(zhuǎn)換器)技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)架式設(shè)備的背板設(shè)計(jì)中，用來(lái)解決背板中的高速總線在信號(hào)傳輸過(guò)程中遇到的趨膚效應(yīng)與介電損耗造成的碼間干擾。Serdes技術(shù)主要包括發(fā)送預(yù)加重和接收均衡技術(shù)，其中發(fā)送預(yù)加重技術(shù)對(duì)發(fā)送前的串行信號(hào)進(jìn)行選擇性的加重或去加重，即加強(qiáng)或減弱，預(yù)先補(bǔ)償傳輸過(guò)程中發(fā)生的高低頻分量的損耗差異，以減少接收端的信號(hào)失真；接收均衡技術(shù)同樣對(duì)接收信號(hào)運(yùn)用相對(duì)頻率特征來(lái)補(bǔ)償傳輸?shù)膿p耗特征，用來(lái)校正類似于低通濾波器的傳輸損耗特性。
除了同一傳輸線上的信號(hào)本身產(chǎn)生的碼間干擾，信號(hào)傳輸過(guò)程還會(huì)受到鄰近傳輸線中信號(hào)的串?dāng)_。從一對(duì)或多對(duì)線纜到其他相鄰線對(duì)上的信號(hào)耦合被稱為串?dāng)_，包括近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_。對(duì)于以太網(wǎng)5類線中的差分信號(hào)，最為重要的串?dāng)_來(lái)源是與傳輸該差分信號(hào)的一對(duì)傳輸線在同一電纜中或同一接口中的其他線對(duì)上的信號(hào)，例如10M或100M的兩個(gè)傳輸線對(duì)之間、1000M的四個(gè)傳輸線對(duì)之間都會(huì)造成串?dāng)_。串?dāng)_，線纜一側(cè)的某發(fā)送線對(duì)對(duì)于同側(cè)的其他相鄰接收線對(duì)因電磁感應(yīng)所造成的信號(hào)耦合為近端串?dāng)_；與近端串?dāng)_相對(duì)應(yīng)，在線纜的一端發(fā)送信號(hào)的線對(duì)對(duì)遠(yuǎn)端其他相鄰線對(duì)因電磁感應(yīng)耦合而造成的串?dāng)_為遠(yuǎn)端串?dāng)_。
由于以太網(wǎng)傳輸中串?dāng)_是傳輸信號(hào)的兩端已發(fā)送的信號(hào)造成的，根據(jù)理論和經(jīng)驗(yàn)公式可以較為準(zhǔn)確地估計(jì)出近端和遠(yuǎn)端串?dāng)_信號(hào)，將其從混合了串?dāng)_信號(hào)的接收信號(hào)中剔除。
本發(fā)明引入發(fā)送預(yù)加重技術(shù)和接收均衡技術(shù)來(lái)解決以太網(wǎng)信號(hào)因傳輸距離增加導(dǎo)致的碼間干擾，同時(shí)引入串?dāng)_補(bǔ)償來(lái)消除接收端相鄰傳輸線造成的干擾，由于發(fā)送預(yù)加重、接收均衡和串?dāng)_補(bǔ)償技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)中已有成熟方案，此處不再贅述。對(duì)于接收和發(fā)送共線的情況(比如GE)，還需要作EchoCanceller(回聲消除)。
在另一方面，傳輸線自身具有的阻抗使得信號(hào)隨著傳輸距離的增加而逐漸衰減，例如典型的5類線在10Mbps(兆比特每秒)傳輸速度下每100米的傳輸損耗為6.5dB(分貝)。當(dāng)信號(hào)衰減到一定程度時(shí)，會(huì)淹沒(méi)在噪聲之中而難以恢復(fù)。由于信號(hào)的衰減與傳輸距離相關(guān)，IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)送和接收電壓的范圍可以使發(fā)送端和接收端在標(biāo)準(zhǔn)傳輸距離以內(nèi)，無(wú)論距離遠(yuǎn)近都可以正常發(fā)送和接收。這也是現(xiàn)有技術(shù)中將放大后的發(fā)送電壓限制在范圍內(nèi)的原因，以使到達(dá)接收端時(shí)的信號(hào)電平在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的接收容限范圍內(nèi)。
本發(fā)明中根據(jù)信號(hào)的傳輸距離提高發(fā)送端的輸出電壓，使信號(hào)到達(dá)接收端時(shí)不致于因傳輸衰減影響到接收端的正確解碼。當(dāng)傳輸距離較長(zhǎng)時(shí)，本發(fā)明的發(fā)送端單端電壓可能超過(guò)IEEE 802.3規(guī)定的上限；同時(shí)，在接收端，由于本發(fā)明采用了接收均衡以及串?dāng)_補(bǔ)償技術(shù)，對(duì)較低的接收電平也能正確解碼，因此接收端的接收電壓容限也可能低于IEEE 802.3的下限。
現(xiàn)有以太網(wǎng)收發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，模擬接口110與AD/DA(模數(shù)/數(shù)模)單元120、時(shí)鐘與編解碼單元130、MAC層接口單元140以及數(shù)字接口150依次串接。在上行方向，從模擬接口110輸入的接收信號(hào)，首先經(jīng)過(guò)AD/DA單元120進(jìn)行模擬至數(shù)字的變換處理，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后再由時(shí)鐘與編解碼單元130進(jìn)行時(shí)鐘的提取和編碼解碼處理，從物理層的編碼數(shù)據(jù)流中提取出MAC層的數(shù)據(jù)信息，再經(jīng)過(guò)MAC層接口單元140進(jìn)行MAC層接口處理后，從數(shù)字接口150送出。從數(shù)字接口150到模擬接口110的上行流程與從上述相反。其中，AD/DA單元120按照IEEE 802.3的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送電壓和標(biāo)準(zhǔn)接收參考電平進(jìn)行模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換。
圖2為本發(fā)明中支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，在從模擬接口110至數(shù)字接口150的上行方向與現(xiàn)有技術(shù)相同；在從數(shù)字接口150至模擬接口110的下行方向，數(shù)字接口150、MAC層接口單元140、時(shí)鐘編解碼單元130至AD/DA單元120的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同，在AD/DA單元120與模擬接口110之間串接了電壓放大單元210和發(fā)送預(yù)加重單元220。放大系數(shù)計(jì)算單元230分別連接電壓放大單元210和測(cè)距單元240。
測(cè)距單元240用來(lái)自動(dòng)測(cè)試模擬接口至與其連接的對(duì)端的傳輸距離。由于電纜的長(zhǎng)度在兩個(gè)收發(fā)裝置連通后不會(huì)改變，因此測(cè)距單元240可以在每次收發(fā)裝置連通時(shí)進(jìn)行傳輸距離測(cè)量。電纜長(zhǎng)度，即傳輸距離的測(cè)量可以通過(guò)傳輸信號(hào)的反射進(jìn)行，當(dāng)發(fā)送端發(fā)送測(cè)距信號(hào)后，在線纜的盡頭由于傳輸介質(zhì)的參數(shù)不同會(huì)發(fā)生信號(hào)反射，將測(cè)距信號(hào)反射回來(lái)。由于反射回來(lái)的信號(hào)與測(cè)距信號(hào)具有相同的波形，測(cè)距單元240通過(guò)測(cè)量發(fā)送測(cè)距信號(hào)和接收到測(cè)距信號(hào)所需的時(shí)間，乘以已知的信號(hào)在電纜中的傳輸速度，乘積的一半即為模擬接口與其連接對(duì)端的傳輸距離。
測(cè)距信號(hào)可以是模擬信號(hào)，也可以是數(shù)字信號(hào)。當(dāng)采用數(shù)字形式的測(cè)距信號(hào)時(shí)，測(cè)距單元240上下行均連接AD/DA單元120，以便將數(shù)字測(cè)距信號(hào)與接收的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，以確定是否為測(cè)距信號(hào)的反射信號(hào)。當(dāng)采用模擬形式的測(cè)距信號(hào)時(shí)，測(cè)距單元240上行連接模擬接口，由于測(cè)距信號(hào)為了區(qū)別與兩個(gè)收發(fā)裝置之間的其他業(yè)務(wù)信號(hào)通常會(huì)采用特殊的低頻波形信號(hào)，而下行的發(fā)送預(yù)加重單元220主要對(duì)信號(hào)的高頻分量進(jìn)行處理，電壓放大單元210不會(huì)影響信號(hào)的波形，因此測(cè)距單元240可以與模擬接口110、電壓放大單元210、發(fā)送預(yù)加重單元220的任意一個(gè)連接。
測(cè)距單元240將測(cè)得的傳輸距離輸出至放大系數(shù)計(jì)算單元230。放大系數(shù)計(jì)算單元230根據(jù)兩個(gè)收發(fā)裝置之間的傳輸距離，同時(shí)按照兩個(gè)收發(fā)裝置間傳輸介質(zhì)相對(duì)于傳輸速率的衰減特性和接收端的接收電平容限，計(jì)算出發(fā)送信號(hào)的電壓放大系數(shù)，使得發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后正好處于接收端的接收電平容限內(nèi)，并將電壓放大單元210的放大系數(shù)設(shè)置為該值。與測(cè)距單元240相同，放大系數(shù)計(jì)算單元230可以在每次收發(fā)裝置連通時(shí)根據(jù)測(cè)距單元240輸出的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置一次放大系數(shù)，而在連通期間放大系數(shù)不需改動(dòng)。
例如，對(duì)端收發(fā)裝置的接收電平容限為IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的585mV(毫伏)至3.1V(伏)，兩個(gè)收發(fā)裝置之間采用5類線以10M速率傳輸，傳輸距離為300米，由于5類線在10M傳輸速率時(shí)每傳輸100米的損耗為6.5db，傳輸300米后其損耗為19.5db?？梢栽诮邮斩穗妷喝菹迌?nèi)選擇一個(gè)居中的值，按照輸出電壓減去傳輸損耗的電壓值等于選擇的接收電壓值，即可計(jì)算出發(fā)送端的輸出電壓，從而得出電壓放大系數(shù)。
對(duì)從AD/DA單元120輸出的符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的下行模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)發(fā)送預(yù)加重單元220進(jìn)行預(yù)加重處理，再經(jīng)電壓放大單元210按照設(shè)定的放大系數(shù)放大后自模擬接口110輸出。本實(shí)施例中電壓放大單元210與發(fā)送預(yù)加重單元220的連接順序可以互換。對(duì)從模擬接口110接收的上行模擬信號(hào)，其處理過(guò)程與現(xiàn)有技術(shù)相同。
兩個(gè)本實(shí)施例的收發(fā)裝置互相連接，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸。本實(shí)施例中，當(dāng)傳輸距離固定時(shí)，放大系數(shù)可以采用預(yù)先設(shè)定的方式，此時(shí)測(cè)距單元240和放大系數(shù)計(jì)算單元230可以省略，但收發(fā)裝置將不能工作在對(duì)傳輸距離的自適應(yīng)狀態(tài)。
圖3所示為本發(fā)明中支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)，在下行方向，數(shù)字接口150、MAC層接口單元140、時(shí)鐘與編解碼單元130、AD/DA轉(zhuǎn)換單元270、模擬接口110依次順序串接；在上行方向，模擬接口110、接收均衡單元250、AD/DA轉(zhuǎn)換單元270、串?dāng)_補(bǔ)償單元260、時(shí)鐘與編解碼單元130、MAC層接口單元140、與數(shù)字接口150依次順序串接。參考電平計(jì)算單元280分別連接至測(cè)距單元240和AD/DA轉(zhuǎn)換單元270。
本實(shí)施例中，測(cè)距單元240的功能、測(cè)距信號(hào)的選擇、測(cè)距單元采用的測(cè)距方法及進(jìn)行測(cè)距的時(shí)間都與實(shí)施例一中相同，此處不再贅述。當(dāng)采用數(shù)字形式的測(cè)距信號(hào)時(shí)，測(cè)距單元240下行連接AD/DA轉(zhuǎn)換單元270，上行連接串?dāng)_補(bǔ)償單元260或連接AD/DA轉(zhuǎn)換單元270，以便通過(guò)對(duì)比同為數(shù)字形式的測(cè)距信號(hào)與接收信號(hào)以確定是否接收到了測(cè)距信號(hào)的反射信號(hào)。當(dāng)采用模擬形式的測(cè)距信號(hào)時(shí)，測(cè)距單元240下行連接模擬接口，同樣由于測(cè)距信號(hào)通常采用特殊的低頻波形信號(hào)，接收均衡單元250主要對(duì)信號(hào)的高頻分量進(jìn)行處理，因此測(cè)距單元240可以與模擬接口110和接收均衡單元250中的任意一個(gè)連接。測(cè)距單元240測(cè)得的傳輸距離輸出至參考電平計(jì)算單元280。
參考電平計(jì)算單元280根據(jù)兩個(gè)收發(fā)裝置之間的傳輸距離，同時(shí)按照兩個(gè)收發(fā)裝置間傳輸介質(zhì)相對(duì)于傳輸速率的衰減特性和發(fā)送端的輸出電壓幅度，計(jì)算出接收端用來(lái)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的參考電平，使得發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后到達(dá)接收端時(shí)仍能進(jìn)行正確的解碼，并將AD/DA轉(zhuǎn)換單元270模數(shù)轉(zhuǎn)換的參考電平設(shè)置為計(jì)算所得的值。
模數(shù)轉(zhuǎn)換的參考電平是AD/DA轉(zhuǎn)換單元270進(jìn)行0、1判決的基準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸?shù)男盘?hào)，其幅度通常低于標(biāo)準(zhǔn)距離傳輸?shù)男盘?hào)，因此其0、1判決的基準(zhǔn)電平也應(yīng)當(dāng)相應(yīng)降低，以便從幅度較低的模擬信號(hào)中轉(zhuǎn)換出正確的數(shù)字信號(hào)。
參考電平計(jì)算方法請(qǐng)參照實(shí)施例一中放大系數(shù)的計(jì)算方法，此處不再重復(fù)。與測(cè)距單元240相同，參考電平計(jì)算單元280也可以在每次收發(fā)裝置連通時(shí)根據(jù)測(cè)距單元240輸出的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置一次參考電平，而在連通期間參考電平維持不變。
對(duì)從模擬接口110接收的信號(hào)，由接收均衡單元250對(duì)其進(jìn)行均衡處理。經(jīng)過(guò)均衡處理后的模擬信號(hào)由AD/DA轉(zhuǎn)換單元270按照設(shè)定的參考電平將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并輸出至串?dāng)_補(bǔ)償單元260，由串?dāng)_補(bǔ)償單元260將估算的串?dāng)_信號(hào)從數(shù)字形式的接收信號(hào)中剔除。串?dāng)_補(bǔ)償單元260將消除串?dāng)_后的數(shù)字信號(hào)輸出到時(shí)鐘與編解碼單元130進(jìn)行后續(xù)處理。AD/DA轉(zhuǎn)換單元270比現(xiàn)有的AD/DA單元增加了對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換的參考電平的設(shè)定功能。
本實(shí)施例中對(duì)從模擬接口110輸出的下行信號(hào)，其處理過(guò)程與現(xiàn)有技術(shù)相同。
兩個(gè)本實(shí)施例的收發(fā)裝置互相連接，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸。本實(shí)施例中，當(dāng)傳輸距離固定時(shí)，參考電平可以采用預(yù)先設(shè)定的方式，此時(shí)測(cè)距單元240和參考電平計(jì)算單元280可以省略，但收發(fā)裝置將不能工作在對(duì)傳輸距離的自適應(yīng)狀態(tài)。
本發(fā)明中支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置實(shí)施例三為實(shí)施例一與實(shí)施例二的結(jié)合，具體而言，將實(shí)施例一中的電壓放大單元210和發(fā)送預(yù)加重單元220串接在實(shí)施例二中AD/DA轉(zhuǎn)換單元270與模擬接口110之間的下行方向，并可以增加放大系數(shù)計(jì)算單元230分別連接測(cè)距單元240和電壓放大單元210，以實(shí)現(xiàn)根據(jù)傳輸距離自適應(yīng)地調(diào)整放大系數(shù)。
實(shí)施例三中各單元的功能及工作方式請(qǐng)參見(jiàn)實(shí)施例一和二，此處不再重復(fù)。需要說(shuō)明的是，當(dāng)采用模擬測(cè)距信號(hào)時(shí)，測(cè)距單元240的下行可以連接發(fā)送預(yù)加重單元220、電壓放大單元210和模擬接口110中的任意一個(gè)，上行可以連接至模擬接口110和接收均衡單元250中的任意一個(gè)；當(dāng)采用數(shù)字測(cè)距信號(hào)時(shí)，測(cè)距單元240的下行連接AD/DA轉(zhuǎn)換單元270，上行可以連接串?dāng)_補(bǔ)償單元260和AD/DA轉(zhuǎn)換單元270中的任意一個(gè)。
本實(shí)施例中的收發(fā)裝置可以與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置連接，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸。同時(shí)，兩個(gè)本實(shí)施例中的收發(fā)裝置還可以互連，并且能夠支持更長(zhǎng)的傳輸距離。
對(duì)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置，可以通過(guò)轉(zhuǎn)接裝置將其轉(zhuǎn)換為支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)氖瞻l(fā)裝置，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備的功能提升。圖4所示為本發(fā)明中長(zhǎng)距離以太網(wǎng)收發(fā)裝置與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置之間的轉(zhuǎn)接裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，從模擬接口110接收的信號(hào)直接傳輸至標(biāo)準(zhǔn)端連接單元310輸出；標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換單元連接標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置，從標(biāo)準(zhǔn)端連接單元310接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)發(fā)送預(yù)加重單元220和電壓放大單元210后，從模擬接口110輸出；放大系數(shù)單元230分別連接電壓放大單元210和模擬測(cè)距單元320。
模擬測(cè)距單元320通過(guò)模擬接口110發(fā)送模擬測(cè)距信號(hào)，計(jì)算發(fā)送測(cè)距信號(hào)與從模擬接口110接收到測(cè)距信號(hào)的反射信號(hào)之間的時(shí)間差，以此來(lái)測(cè)量模擬接口110與連接對(duì)端之間的傳輸距離。模擬測(cè)距單元320從模擬接口110直接接收測(cè)距信號(hào)的反射信號(hào)，在測(cè)距信號(hào)的發(fā)送方向，模擬測(cè)距單元320可以連接模擬接口110、電壓放大單元210和發(fā)送預(yù)加重單元220。
模擬測(cè)距單元320將測(cè)得的傳輸距離輸出至放大系數(shù)計(jì)算單元230，由放大系數(shù)計(jì)算單元230根據(jù)測(cè)得的傳輸距離，同時(shí)按照模擬接口110與連接對(duì)端之間傳輸介質(zhì)相對(duì)于傳輸速率的衰減特性和對(duì)端的接收電平容限，計(jì)算出發(fā)送信號(hào)的電壓放大系數(shù)，使得發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后正好處于對(duì)端的接收電平容限內(nèi)，并將電壓放大單元210的放大系數(shù)設(shè)置為該值。同樣，模擬測(cè)距單元320和放大系數(shù)計(jì)算單元230可以在每次模擬接口110與對(duì)端連通時(shí)進(jìn)行傳輸距離測(cè)試和放大系數(shù)的計(jì)算及設(shè)置，而在連通期間傳輸距離和放大系數(shù)保持不變。
對(duì)從標(biāo)準(zhǔn)端連接單元310輸入的符合IEEE 802.3標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)，經(jīng)過(guò)發(fā)送預(yù)加重單元220進(jìn)行預(yù)加重處理，再經(jīng)電壓放大單元210按照設(shè)定的放大系數(shù)放大后自模擬接口110輸出。本實(shí)施例中電壓放大單元210與發(fā)送預(yù)加重單元220的連接順序可以互換。同時(shí)，在模擬接口110與連接對(duì)端的傳輸距離固定時(shí)，也可以采用預(yù)先設(shè)定的放大系數(shù)，從而省略模擬測(cè)距單元320和放大系數(shù)計(jì)算單元230。
兩個(gè)本實(shí)施例中的轉(zhuǎn)接裝置可以分別通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)連接單元310接入互為對(duì)端的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置，即可實(shí)現(xiàn)其間的長(zhǎng)距離傳輸。
圖5所示為本發(fā)明中長(zhǎng)距離以太網(wǎng)收發(fā)裝置與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置之間的轉(zhuǎn)接裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)端連接單元310用來(lái)連接標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置，標(biāo)準(zhǔn)端連接單元310將接收的信號(hào)傳輸至模擬接口110輸出；從模擬接口110接收的信號(hào)，經(jīng)接收均衡單元250、AD轉(zhuǎn)換單元330、串?dāng)_補(bǔ)償單元260、DA轉(zhuǎn)換單元340依次順序處理后，從標(biāo)準(zhǔn)端連接單元310輸出。參考電平計(jì)算單元280分別連接至模擬測(cè)距單元320和AD轉(zhuǎn)換單元330。
模擬測(cè)距單元320從模擬接口110向與其連接的對(duì)端發(fā)送模擬測(cè)距信號(hào)，通過(guò)計(jì)算發(fā)送測(cè)距信號(hào)至接收到測(cè)距信號(hào)的反射信號(hào)之間的時(shí)間差來(lái)測(cè)量模擬接口110與連接對(duì)端之間的傳輸距離。模擬測(cè)距單元320從模擬接口110直接發(fā)送測(cè)距信號(hào)，在反射信號(hào)的接收方向，模擬測(cè)距單元320可以連接模擬接口110、接收均衡單元250和DA轉(zhuǎn)換單元340中的任意一個(gè)，接收上述單元輸出的模擬信號(hào)。
模擬測(cè)距單元320將測(cè)得的傳輸距離輸出至參考電平計(jì)算單元280，由參考電平計(jì)算單元280根據(jù)模擬接口110與其連接對(duì)端之間的傳輸距離，同時(shí)按照其間傳輸介質(zhì)相對(duì)于傳輸速率的衰減特性和對(duì)端的發(fā)送電壓幅度，計(jì)算出AD轉(zhuǎn)換單元330用來(lái)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的參考電平，使得發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后到達(dá)本轉(zhuǎn)換裝置時(shí)仍能進(jìn)行正確的解碼，并將AD轉(zhuǎn)換單元330的參考電平設(shè)置為計(jì)算所得的值。同樣，模擬測(cè)距單元320和參考電平計(jì)算單元280可以在每次模擬接口110與對(duì)端連通時(shí)進(jìn)行傳輸距離測(cè)試和參考電平的計(jì)算及設(shè)置，而在連通期間傳輸距離和參考電平保持不變。
對(duì)從模擬接口110接收的信號(hào)，由接收均衡單元250對(duì)其進(jìn)行均衡處理。經(jīng)過(guò)均衡處理后的模擬信號(hào)由AD轉(zhuǎn)換單元330按照設(shè)定的參考電平將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再由串?dāng)_補(bǔ)償單元260將估算的串?dāng)_信號(hào)從數(shù)字信號(hào)中剔除后輸出到DA轉(zhuǎn)換單元340。DA轉(zhuǎn)換單元340將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為符合以太網(wǎng)收發(fā)裝置的模擬信號(hào)，從標(biāo)準(zhǔn)端連接單元310輸出。本實(shí)施例中在模擬接口110與連接對(duì)端的傳輸距離固定時(shí)，AD轉(zhuǎn)換單元330可以采用預(yù)先設(shè)定的參考電平，從而省略模擬測(cè)距單元320和參考電平計(jì)算單元280。
兩個(gè)本實(shí)施例中的轉(zhuǎn)接裝置可以分別通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)連接單元310接入互為對(duì)端的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置，即可實(shí)現(xiàn)其間的長(zhǎng)距離傳輸。
本發(fā)明中長(zhǎng)距離以太網(wǎng)收發(fā)裝置與標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置之間的轉(zhuǎn)接裝置實(shí)施例三與實(shí)施例二的不同之處是對(duì)從標(biāo)準(zhǔn)端連接單元310接收的信號(hào)，實(shí)施例二中是直接將其從模擬接口110輸出，而在實(shí)施例三中需要經(jīng)過(guò)實(shí)施例一中的電壓放大單元210和發(fā)送預(yù)加重單元220的處理后再?gòu)哪M接口110輸出。另外，還可以增加放大系數(shù)計(jì)算單元230分別連接模擬測(cè)距單元320和電壓放大單元210，以實(shí)現(xiàn)根據(jù)傳輸距離自適應(yīng)地調(diào)整放大系數(shù)。
實(shí)施例三中各單元的功能及工作方式請(qǐng)參見(jiàn)實(shí)施例一和二，此處不再重復(fù)。需要說(shuō)明的是，在測(cè)距信號(hào)的發(fā)送方向，模擬測(cè)距單元320可以連接發(fā)送預(yù)加重單元220、電壓放大單元210和模擬接口110中的任意一個(gè)；在反射信號(hào)的接收方向，模擬測(cè)距單元320可以連接至模擬接口110、接收均衡單元250和DA轉(zhuǎn)換單元340中的任意一個(gè)。
本實(shí)施例中的轉(zhuǎn)接裝置可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)連接單元310接入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置，即可實(shí)現(xiàn)與另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)物理斷開(kāi)之間的長(zhǎng)距離傳輸。兩個(gè)本實(shí)施例中的轉(zhuǎn)接裝置還可以分別通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)連接單元310接入互為對(duì)端的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離的以太網(wǎng)傳輸。
圖6所示為本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒▽?shí)施例一的流程，在步驟S610，向?qū)Χ税l(fā)送測(cè)距信號(hào)。
在步驟S620，在接收到測(cè)距信號(hào)的反射信號(hào)時(shí)，統(tǒng)計(jì)從發(fā)送至收到測(cè)距信號(hào)所花費(fèi)的時(shí)間。
在步驟S630，按照發(fā)射測(cè)距信號(hào)至接收到反射信號(hào)所用的時(shí)間與信號(hào)的傳輸速度，得出與對(duì)端的傳輸距離。
在步驟S640，按照傳輸距離計(jì)算發(fā)送端輸出電壓的放大系數(shù)。根據(jù)步驟S630中得出的傳輸距離，按照與對(duì)端的連接介質(zhì)相對(duì)于傳輸速率的衰減特性和對(duì)端的接收電平容限，計(jì)算出發(fā)送端輸出電壓的放大系數(shù)，使得發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后正好處于對(duì)端的接收電平容限內(nèi)。
在步驟S650，將數(shù)模轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行預(yù)加重處理。
在步驟S660，將預(yù)加重處理后的信號(hào)按放大系數(shù)放大并發(fā)送。
本實(shí)施例中，也可以先進(jìn)行信號(hào)的放大，對(duì)放大后的信號(hào)作預(yù)加重處理并發(fā)送。
圖7為本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒▽?shí)施例二的流程圖，其中步驟S710至步驟S730分別與實(shí)施例一中的步驟S610至步驟S630相同，此處不再重復(fù)。
在步驟S740，按照傳輸距離計(jì)算接收端模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)的參考電平。根據(jù)步驟S730中得出的傳輸距離，同時(shí)按照其間傳輸介質(zhì)相對(duì)于傳輸速率的衰減特性和對(duì)端的發(fā)送電壓幅度，計(jì)算出接收端用來(lái)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的參考電平，使得發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后到達(dá)接收端時(shí)仍能被正確解碼。
在步驟S750，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行均衡處理。
在步驟S760，將均衡處理后的接收信號(hào)按照步驟S740中得出的參考電平進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
在步驟S770，消除模數(shù)轉(zhuǎn)換后接收信號(hào)中的串?dāng)_信號(hào)。
需要說(shuō)明的是，可以將本實(shí)施例和實(shí)施例一結(jié)合使用。
本發(fā)明將以太網(wǎng)收發(fā)裝置打破標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，把工作上限調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)工作電壓范圍的限制以外，從而大大提高了以太網(wǎng)接入應(yīng)用的距離，進(jìn)一步引入根據(jù)距離動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出電壓的技術(shù)，使得應(yīng)用更加靈活，而且還將高速Serdes技術(shù)中的預(yù)加重和均衡技術(shù)，應(yīng)用在以太網(wǎng)交換機(jī)的低速10Mbps或100Mbps的PHY(物理層)技術(shù)中，使得發(fā)送信號(hào)在經(jīng)過(guò)衰減后仍然保持較好的波形，因而在發(fā)送和接收全部利用本發(fā)明構(gòu)思的情況下，可以做到在不改變用戶端標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口的情況下，延伸接入端口和用戶間的接入距離，能夠做到10M速度下傳輸300米至500米的距離，從而避免采用特殊以太網(wǎng)物理層編碼時(shí)必需的用戶端特殊設(shè)備，降低了以太網(wǎng)在寬帶接入領(lǐng)域的組網(wǎng)成本。
以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置，包括模擬接口，其特征在于，還包括與模擬接口連接的電壓放大單元，用來(lái)放大發(fā)送信號(hào)的輸出電壓，放大系數(shù)對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的傳輸距離，且該電壓放大單元的輸出上限大于IEEE802.3規(guī)定的發(fā)送電壓上限。
2.如權(quán)利要求1所述，支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置，其特征在于，所述收發(fā)裝置還包括模數(shù)/數(shù)模單元和發(fā)送預(yù)加重單元，電壓放大單元和發(fā)送預(yù)加重單元串接在模擬接口和模數(shù)/數(shù)模單元之間，其中模數(shù)/數(shù)模單元用來(lái)進(jìn)行模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換；發(fā)送預(yù)加重單元用來(lái)進(jìn)行發(fā)送信號(hào)的預(yù)加重處理。
3.如權(quán)利要求1或2所述支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置，其特征在于，所述收發(fā)裝置還包括測(cè)距單元和放大系數(shù)計(jì)算單元，其中測(cè)距單元用來(lái)通過(guò)傳輸介質(zhì)中的信號(hào)反射時(shí)間測(cè)算傳輸距離；放大系數(shù)計(jì)算單元用來(lái)根據(jù)測(cè)距單元測(cè)算的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置電壓放大單元的放大系數(shù)，以使得發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸衰減后仍然能夠被對(duì)端正確接收。
4.一種支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置，包括模擬接口，其特征在于，還包括接收均衡單元和模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，其中接收均衡單元用來(lái)進(jìn)行接收信號(hào)的均衡處理；模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換單元用來(lái)按照參考電平對(duì)均衡處理后的接收信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，參考電平對(duì)應(yīng)于接收信號(hào)的傳輸距離。
5.如權(quán)利要求4所述支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置，其特征在于，所述收發(fā)裝置還包括與模擬接口連接的電壓放大單元，用來(lái)放大發(fā)送信號(hào)的輸出電壓，放大系數(shù)對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的傳輸距離，且該電壓放大單元的輸出上限大于IEEE 802.3規(guī)定的發(fā)送電壓上限。
6.如權(quán)利要求5所述支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置，其特征在于，所述收發(fā)裝置還包括與電壓放大單元串接在模擬接口和模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換單元之間的發(fā)送預(yù)加重單元，用來(lái)進(jìn)行發(fā)送信號(hào)的預(yù)加重處理。
7.如權(quán)利要求4所述支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置，其特征在于，所述收發(fā)裝置還包括測(cè)距單元和參考電平計(jì)算單元，其中測(cè)距單元用來(lái)通過(guò)傳輸介質(zhì)中的信號(hào)反射時(shí)間測(cè)算傳輸距離；參考電平計(jì)算單元用來(lái)根據(jù)測(cè)距單元測(cè)算的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換單元中模數(shù)轉(zhuǎn)換的參考電平。
8.如權(quán)利要求7所述支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置，其特征在于，所述收發(fā)裝置還包括串接在模擬接口和模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換單元之間的電壓放大單元和發(fā)送預(yù)加重單元、以及放大系數(shù)計(jì)算單元，其中電壓放大單元用來(lái)放大發(fā)送信號(hào)的輸出電壓，放大系數(shù)對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的傳輸距離，且該電壓放大單元的輸出上限大于IEEE 802.3規(guī)定的發(fā)送電壓上限；發(fā)送預(yù)加重單元，用來(lái)進(jìn)行發(fā)送信號(hào)的預(yù)加重處理；放大系數(shù)計(jì)算單元用來(lái)根據(jù)測(cè)距單元測(cè)算的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置電壓放大單元的放大系數(shù)。
9.如權(quán)利要求4至8任意一項(xiàng)所述支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置，其特征在于所述收發(fā)裝置還包括串?dāng)_補(bǔ)償單元，連接模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，用來(lái)剔除模數(shù)轉(zhuǎn)換后接收信號(hào)中的串?dāng)_信號(hào)。
10.一種以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接裝置，用來(lái)將標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)距離以太網(wǎng)收發(fā)裝置，包括模擬接口，其特征在于，還包括標(biāo)準(zhǔn)端連接單元和電壓放大單元，其中標(biāo)準(zhǔn)端連接單元用來(lái)連接標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置；電壓放大單元用來(lái)放大從標(biāo)準(zhǔn)端連接單元向模擬接口輸出的發(fā)送信號(hào)，放大系數(shù)根據(jù)模擬接口與其外接對(duì)端之間的傳輸距離確定，且該電壓放大單元的輸出上限大于IEEE 802.3規(guī)定的發(fā)送電壓上限。
11.如權(quán)利要求10所述的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接裝置還包括與電壓放大單元串接在模擬接口與標(biāo)準(zhǔn)端連接單元中間的發(fā)送預(yù)加重單元，用來(lái)對(duì)向模擬接口輸出的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行預(yù)加重處理。
12.如權(quán)利要求10所述的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接裝置還包括模擬測(cè)距單元和放大系數(shù)計(jì)算單元，其中模擬測(cè)距單元用來(lái)通過(guò)信號(hào)反射時(shí)間計(jì)算模擬接口與其外接對(duì)端間的傳輸距離；放大系數(shù)計(jì)算單元用來(lái)根據(jù)模擬測(cè)距單元測(cè)得的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置電壓放大單元的放大系數(shù)。
13.如權(quán)利要求10至12任意一項(xiàng)所述的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接裝置，其特征在于所述模擬接口直接連接標(biāo)準(zhǔn)端連接單元，用來(lái)將從模擬接口接收的信號(hào)自標(biāo)準(zhǔn)端連接單元輸出。
14.一種以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接裝置，用來(lái)將標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)距離以太網(wǎng)收發(fā)裝置，包括模擬接口，其特征在于，還包括標(biāo)準(zhǔn)端連接單元、接收均衡單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換單元，其中標(biāo)準(zhǔn)端連接單元用來(lái)連接標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)收發(fā)裝置；接收均衡單元用來(lái)對(duì)從模擬接口接收的信號(hào)進(jìn)行均衡處理；模數(shù)轉(zhuǎn)換單元用來(lái)根據(jù)參考電平對(duì)均衡處理后的接收信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，參考電平根據(jù)模擬接口與其外接對(duì)端之間的傳輸距離確定；數(shù)模轉(zhuǎn)換單元用來(lái)將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字接收信號(hào)按照以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并從標(biāo)準(zhǔn)端連接單元輸出。
15.如權(quán)利要求14所述的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)接裝置還包括串?dāng)_補(bǔ)償單元，連接在模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與數(shù)模轉(zhuǎn)換單元之間，用來(lái)消除從模數(shù)轉(zhuǎn)換后接收信號(hào)中的串音干擾。
16.如權(quán)利要求14或15所述的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接裝置還包括模擬測(cè)距單元和參考電平計(jì)算單元，其中模擬測(cè)距單元用來(lái)通過(guò)模擬信號(hào)的反射時(shí)間來(lái)計(jì)算模擬接口與其外接對(duì)端間的傳輸距離；參考電平計(jì)算單元用來(lái)根據(jù)模擬測(cè)距單元測(cè)得的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的放大系數(shù)。
17.如權(quán)利要求16所述的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接裝置，其特征在于所述模擬接口直接連接標(biāo)準(zhǔn)端連接單元，用來(lái)將從標(biāo)準(zhǔn)端接收的信號(hào)自模擬接口輸出。
18.如權(quán)利要求16所述的以太網(wǎng)轉(zhuǎn)接裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接裝置還包括串接在模擬接口與標(biāo)準(zhǔn)端連接單元之間的電壓放大單元和發(fā)送預(yù)加重單元、以及放大系數(shù)計(jì)算單元，其中電壓放大單元用來(lái)放大從標(biāo)準(zhǔn)端連接單元向模擬接口輸出的發(fā)送信號(hào)，放大系數(shù)根據(jù)模擬接口與其外接對(duì)端之間的傳輸距離確定，且該電壓放大單元的輸出上限大于IEEE 802.3規(guī)定的發(fā)送電壓上限；發(fā)送預(yù)加重單元用來(lái)對(duì)向模擬接口輸出的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行預(yù)加重處理；放大系數(shù)計(jì)算單元用來(lái)根據(jù)模擬測(cè)距單元測(cè)得的傳輸距離計(jì)算并設(shè)置電壓放大單元的放大系數(shù)。
19.一種實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，包括以下步驟發(fā)送測(cè)距信號(hào)，根據(jù)測(cè)距信號(hào)與其反射信號(hào)的時(shí)間間隔測(cè)算與對(duì)端的傳輸距離；在發(fā)送業(yè)務(wù)信號(hào)前，對(duì)業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)行放大，其中放大系數(shù)根據(jù)傳輸距離確定。
20.如權(quán)利要求19所述實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述放大系?shù)根據(jù)傳輸距離確定具體為根據(jù)傳輸距離計(jì)算發(fā)送信號(hào)的衰減幅度；按照對(duì)端的接收電壓容限和發(fā)送信號(hào)的衰減幅度確定放大系數(shù)。
21.一種實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，包括以下步驟發(fā)送測(cè)距信號(hào)，根據(jù)測(cè)距信號(hào)與其反射信號(hào)的時(shí)間間隔測(cè)算與對(duì)端的傳輸距離；對(duì)接收的業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)行均衡處理；對(duì)均衡處理后的業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換的參考電平根據(jù)傳輸距離確定。
22.如權(quán)利要求21所述實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述方法還包括去除模數(shù)轉(zhuǎn)換后業(yè)務(wù)信號(hào)中的串?dāng)_信號(hào)。
23.如權(quán)利要求21或22所述實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述方法還包括在發(fā)送業(yè)務(wù)信號(hào)前，對(duì)業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)行預(yù)加重處理并將其放大，放大系數(shù)根據(jù)傳輸距離確定，且放大后輸出上限超過(guò)IEEE 802.3規(guī)定的上限。
24.如權(quán)利要求21或22所述實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)長(zhǎng)距離傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述參考電平根?jù)傳輸距離確定具體為根據(jù)傳輸距離計(jì)算信號(hào)的衰減幅度；按照對(duì)端的發(fā)送單端電壓范圍和信號(hào)的衰減幅度確定參考電平。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種支持長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)收發(fā)裝置，包括模擬接口以及與模擬接口連接的電壓放大單元，該電壓放大單元用來(lái)放大發(fā)送信號(hào)的輸出電壓，放大系數(shù)對(duì)應(yīng)于發(fā)送信號(hào)的傳輸距離，且該電壓放大單元的輸出上限大于IEEE 802.3規(guī)定的發(fā)送電壓上限。本發(fā)明進(jìn)一步增加了以太網(wǎng)收發(fā)裝置的傳輸距離；同時(shí)，本發(fā)明通過(guò)自動(dòng)測(cè)量信號(hào)的傳輸距離，根據(jù)測(cè)得的距離調(diào)整發(fā)送端放大系數(shù)或接收端參考電平，實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)的長(zhǎng)距離以太網(wǎng)傳輸。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101075882SQ20061007836
公開(kāi)日2007年11月21日 申請(qǐng)日期2006年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月15日
發(fā)明者于洋 申請(qǐng)人:杭州華三通信技術(shù)有限公司