CN101815044A - 实现以太网数据接入传输的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现以太网数据接入传输的方法，包括：在下行方向上，发送端对输入的以太网数据业务信号进行分路和载频调制处理，并分别与其它业务射频信号合路后形成各支路信号输出；接收端将接收到的下行输入信号解调还原成以太网数据业务信号输出；在上行方向上，接收端将用户输入的以太网数据业务信号载频调制后，与其它业务射频信号合路输出；发送端在接收到的多路上行输入信号中分别提取调制的数据业务信号进行解调和数据合路处理，合成一路数据业务信号输出。本发明还公开了另一种实现以太网数据接入传输的方法。本发明通过射频合路的方式实现数据信号的传输和分布，提高网络利用率，降低网络建设成本，避免不同制式网络分别建设的重复投资。

Description

实现以太网数据接入传输的方法

技术领域

本发明涉及数据通信和以太网技术领域，特别是实现以太网数据接入传输的方法。

背景技术

在现有的以太网技术中，以太网数据信号的传输和分布只能实现数字基带信号的处理，无法与其他射频业务***--如GSM、CDMA等射频业务信号--共用传输分布线路，实现多业务信号混合传输。

这样就导致了不同的业务***在实现业务接入和传输时要分别建设独立的传输分布网络，造成重复建设、线路使用率低资源浪费的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供实现以太网数据接入传输的方法，实现以太网数据信号与其他射频业务信号共用传输、接入网络。

为达到上述目的，本发明提供了一种实现以太网数据接入传输的方法，包括：在下行方向上，

发送端对输入的以太网数据业务信号进行分路和载频调制处理，并分别与其它业务射频信号合路后形成各支路信号输出；接收端将接收到的下行输入信号解调还原成以太网数据业务信号输出；

在上行方向上，

接收端将用户输入的以太网数据业务信号载频调制后，与其它业务射频信号合路输出；发送端在接收到的多路上行输入信号中分别提取调制的数据业务信号进行解调和数据合路处理，合成一路数据业务信号输出。

本发明还提供了另一种实现以太网数据接入传输的方法，包括：在下行方向上，

发送端对输入的以太网数据业务信号进行点对多点协议控制处理，经载频调制后与其他业务射频信号合路，再进行分路后输出；接收端将接收到的下行输入信号解调出数据信号，经点对多点协议处理还原出标准以太网数据业务信号输出；

在上行方向上，

接收端对输入的以太网数据业务信号进行点对多点控制协议处理，经载频调制后与其他业务射频信号合路并输出；发送端将接收到的多路上行输入信号合路处理，并提取调制的数据业务信号进行解调，经点对多点协议还原出标准以太网数据业务信号输出。

本发明通过在标准树形网络节点放置以太网数据信号的分路、合路设备或采用点对多点控制协议来实现以太网数据信号在树形结构网络的分布和传输；并通过将以太网数据信号变换到射频业务信号，来实现以太网数据信号与其他射频业务复用传输。本发明提供的以太网数据接入传输的方法，可在现有的射频传输分布网络中，通过射频合路的方式实现数据信号的传输和分布，提高网络的利用率，降低网络建设成本，避免不同制式网络分别建设的重复投资。

附图说明

图1为本发明的实施例一中实现以太网数据接入传输下行方向的方法流程图；

图2为本发明的实施例一中实现以太网数据接入传输上行方向的方法流程图；

图3为本发明的实施例一中提取数据业务信号的方法流程图；

图4为本发明的实施例一中提取数据业务信号的原理图；

图5为本发明的实施例二中实现以太网数据接入传输下行方向的方法流程图；

图6为本发明的实施例二中实现以太网数据接入传输上行方向的方法流程图。

具体实施方式

以太网数据信号要适应标准树形网络的传输和分布结构，可通过在标准树形网络节点放置以太网数据信号的分路、合路设备来实现，以太网数据信号的分路、合路设备可由二层以太网交换机实现；另外，也可采用点对多点控制协议实现树形结构分布。另外，本发明实施例通过将以太网数据信号变换到射频业务信号，来实现以太网数据信号与其他射频业务复用传输，即以太网数据信号调制到一定的载频上转换为射频载波信号，从而与其他业务进行合路，到达终端节点后，将调制的数字基带信号解调出来，还原成标准信号输出。

本发明的实施例采用两种方式实现以太网数据的接入传输。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

实施例一

标准树形网络的发送端和中间节点是标准的星型网络节点单元，各节点单元级连形成树形网络。本实施例是在各节点单元(包括发送端和中间节点)放置星型以太网节点设备，同时将以太网数据信号进行载频调制形成射频信号与其他业务信号合路，实现标准树形网络中多业务信号混合传输。

图1和图2为本发明实施例一中实现以太网数据接入传输的方法流程图，包括以下步骤：

在下行方向上，

步骤101、发送端输入数据业务信号，对该信号进行数据分路和调制处理，形成各支路信号向中间节点或接收端输出。该步骤是在发送端对以太网数据信号进行的处理，具体包括以下步骤：

发送端通过上行业务接口接收以太网数据信号，该以太网数据信号经分路形成星型节点的下行多路分支业务信号。数据业务分路可由二层以太网交换机实现1:n(可适应标准树形网络的多种分、合路比)的分路。发送端上行业务接口是发送端对外提供的标准以太网接口，传输上、下行标准以太网数据信号。

各分支业务信号分别经过载频调制形成多路射频信号。

将调制后的射频信号分别与其他业务射频信号合路后下行输出，输出为合路处理后的多路混合业务信号。

步骤102、中间节点解调下行输入信号，进行数据分路和调制处理后，形成各支路信号向下一级中间节点或接收端输出。在标准树形网络中存在中间节点的情况下执行本步骤，如果没有中间节点，发送端发送的信号直接发送给接收端，则执行步骤103，跳过本步骤。该步骤的处理具体包括：

中间节点通过上行业务接口接入发送端或上级中间节点输入的下行混合业务信号，经耦合滤波提取调制的数据载频信号。

将该数据载频信号解调后还原为标准以太网数据信号，将该数据信号经数据业务分路后成多路下行数据分支信号。其中数据业务分路可由二层以太网交换机实现1:n(可适应标准树形网络的多种分、合路比)的分路。

将各路下行数据分支信号分别经载频调制后形成射频信号，与其他业务射频信号合路后形成混合业务信号向下行业务接口输出。

步骤103、接收端将接收到的下行输入信号解调还原成数据业务信号输出，该信号可能接收自发送端或中间节点。该步骤在接收端执行，具体包括：

接收端的上行业务接口输入混合业务信号，经耦合滤波提取出调制的数据载频信号。

经解调将数据载频信号还原成标准以太网数据信号，由用户业务接口向最终用户提供以太网数据的下行接入。

在上行方向上，

步骤201、接收端将用户输入的数据业务信号调制后，形成上行业务信号输出。该接收端实际上是上行信号的发送端，之所以称之为接收端，是为了与图1的下行方向流程相统一，表示二者为同一设备。该步骤具体包括：

接收端通过用户业务接口接收用户发送的上行以太网数据信号。

将该数据信号经载频调制形成射频信号，与其他业务射频信号合路形成混合业务信号通过上行业务接口输出。该混合业务信号发送给中间节点或直接发送给发送端。

步骤202、中间节点接收到接收端或下一级中间节点上行输入的各支路混合业务信号，将其进行解调和数据合路，调制形成上行业务信号输出。如果在标准树形网络中没有中间节点，则不执行本步骤。该步骤具体包括：

中间节点的下行业务接口接收到多路上行混合业务信号，分别对其进行耦合滤波处理，提取出多路调制的数据载频信号。

分别对多路数据载频信号进行解调后还原成多路标准以太网数据信号，将此多路信号经数据业务合路后，形成一路上行以太网数据信号，经载频调制形成一路射频信号。该数据业务合路可由二层以太网交换机实现n:1(可适应标准树形网络的多种分、合路比)的合路。

将该一路射频信号与其他业务上行信号合路形成混合业务信号，通过中间节点的上行业务接口输出。

步骤203、发送端接收到中间节点或接收端上行输入的各支路混合业务信号，经解调和数据合路后形成上行数据业务信号输出。该步骤具体包括：

发送端的下行业务接口接收到多路上行混合业务信号，分别对其进行信号耦合滤波处理，提取出多路载频调制的数据业务信号。

将各路数据业务信号分别解调还原成标准以太网数据信号，合路后形成一路以太网数据信号经上行业务接口输出。该数据业务合路可由二层以太网交换机实现n:1(可适应标准树形网络的多种分、合路比)的合路。

在以上流程中，需要在混合业务信号中提取数据业务信号，为提高***中的频谱利用率，在中间节点内输入和输出的各路数据调制信号需共用同一载频频点，以实现同频复用，该方法流程如图3所示，包括：

步骤301、将输入的混合业务信号经耦合器耦合出一路信号(采用耦合器的目的是尽量减少对其他直通业务信号的***损耗)，经带通滤波器滤出调制的数据载频信号。

步骤302、将调制的数据载频信号经解调还原为标准以太网数据信号。

步骤303、将解调后的以太网数据信号进行分路，经同频点的载频调制形成射频信号。这里是以中间节点对下行信号的处理为例，如果是对上行信号处理，其实现原理与本流程相同，只是在本步骤需进行合路操作。

步骤304、耦合器的另一路输出经带阻滤波器滤除混合信号中的数据载频调制信号。

步骤305、与重新在同一频点调制的多路数据载频信号分别进行合路形成多路混合业务信号输出。

以上流程是在下行信号中提取数据业务信号，在上行信号中提取的操作与此类似，只是在上行方向上执行的是合路操作，需要将多个耦合滤波提取出的调制的数据载频信号先进行解调与合路，再将多个耦合器的另一路输出分别滤除调制的数据载频信号，并同样进行合路，最后将此两路合路信号进行合路，从而形成输出信号。

图4是该方法的实现原理图，通过耦合器耦合出一路混合信号供数据处理部分处理，耦合器直通端输出的混合信号中的数据调制信号不再需要，为实现数据调制频点的复用，需通过带阻滤波器滤除数据调制信号；耦合出的混合信号经带通滤波器提取出数据调制信号，经解调还原为数据信号，经数据分路/合路部分处理，形成新的数据信号，再经载频调制成射频信号与其他业务信号合路输出。该实现方法原理简单，实现成本较低，并且在整个树形网络内的数据载频调制传输过程中，由于采用频率复用，只需一个载频频点即可完成，节约了频谱资源。

实施例二

本实施例通过点对多点控制协议实现树形网络的分布与接入，可实现网络中间节点透传(无需中间节点增加数据业务信号处理设备)，即只需要在标准树形网络的发送端和接收端放置以太网数据点对多点协议控制处理设备，中间节点无需做以太网数据信号的处理。

点对多点控制协议的核心内容是如何通过时分复用方式，保证各接收端能正常上行传输数据，不发生冲突，或发生冲突后，通过一定的手段解决冲突的影响，保证正常的数据传输。

下面以ALOHA协议为例子，说明点对多点控制协议的工作方式：

下行采用广播方式，各终端通过下行广播帧中的地址信息确定是否为本终端信息，选择接收。上行采用只要用户有数据要发送，就尽管让他们发送。当然，这样会产生冲突从而造成帧的破坏。通过下行广播信道的反馈性，发送方可以在发送数据的过程中进行冲突检测，将接收到的数据与缓冲区的数据进行比较，就可以知道数据帧是否遭到破坏。同样的道理，其他用户也是按照此过程工作。如果发送方知道数据帧遭到破坏(即检测到冲突)，那么它可以等待一段随机长的时间后重发该帧。

上述协议实现简单，但极容易产生冲突，信道利用率低。提高信道利用率可采用时隙ALOHA协议，其核心是用时钟来统一用户的数据发送。办法是将时间分为离散的时间片，用户每次必须等到下一个时间片才能开始发送数据，从而避免了用户发送数据的随意性，减少了数据产生冲突的可能性，提高了信道的利用率。

图5和图6为本发明实施例二中采用点对多点控制协议实现以太网数据接入传输的方法流程图，包括以下步骤：

在下行方向上，

步骤501、发送端输入的数据业务信号经点对多点协议控制处理后，进行载频调制，并与其他业务合路，再进行分路后向中间节点或接收端输出。该步骤具体包括：

通过发送端的上行业务接口输入的下行以太网数据信号按点对多点传输协议的要求控制发送，形成数据基带信号。

将该数据基带信号经载频调制形成射频信号，并与其他业务射频信号合路形成混合业务信号，经1:n分路后，通过下行业务接口输出。

该下行信号透传经过中间节点，广播至每一个接收端。

步骤502、接收端将下行输入的信号解调出数据基带信号，经点对多点协议处理还原出本节点数据业务信号输出。该步骤具体包括：

通过接收端的上行业务接口输入的混合业务信号经耦合滤波，提取出调制的数据载频业务信号。

对该调制的数据载频业务信号进行解调，将其还原为数据基带信号。

由点对多点协议传输控制接收部分还原出标准以太网数据信号输出。

在上行方向上，

步骤601、在接收端输入的数据业务信号经点对多点控制协议处理后，形成数据基带信号并进行载频调制，与其他业务混合向上级设备输出。上级设备可能是中间节点或发送端。该步骤具体包括：

接收端的用户业务接口接收到的上行以太网数据信号，由点对多点协议控制处理后，形成数据基带信号。

经载频调制成射频信号，与其他业务射频信号合路，形成混合业务信号通过上行业务接口输出。

步骤602、中间节点或接收端上传的混合业务信号经解调和点对多点协议处理形成数据基带信号上行输出。该步骤具体包括：

每个接收端发送的上行混合业务信号，经中间节点上行汇聚，由发送端的下行业务接口输入。

输入的多路混合业务信号，经合路形成一路混合业务信号，经耦合、滤波提取出调制的数据载频业务信号。

将调制的数据载频业务信号经解调还原为数据基带信号，该数据基带信号由点对多点传输协议接收控制部分还原出标准以太网数据信号输出至上行业务接口。

本发明提供的数据信号传输和分布方式，可在现有的射频传输分布网络中，通过射频合路的方式实现数据信号的传输和分布，提高网络的利用率，降低网络建设成本，避免不同制式网络分别建设的重复投资。

现有的数据信号传输分布网络采用的是时分数字信号传输方式，射频传输分布网络采用模拟频分复用传输方式，两者不能简单融合复用。将数据信号进行射频调制形成射频信号，则可实现数据信号与射频信号的混合传输，通过点对多点通信协议方式或节点合/分路设备处理方式，可实现数据信号在射频网络中的分布接入。

Claims (10)

1.一种实现以太网数据接入传输的方法，其特征在于，包括：在下行方向上，

发送端对输入的以太网数据业务信号进行分路和载频调制处理，并分别与其它业务射频信号合路后形成各支路信号输出；接收端将接收到的下行输入信号解调还原成以太网数据业务信号输出；

在上行方向上，

接收端将用户输入的以太网数据业务信号载频调制后，与其它业务射频信号合路输出；发送端在接收到的多路上行输入信号中分别提取调制的数据业务信号进行解调和数据合路处理，合成一路数据业务信号输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在下行方向上该方法进一步包括：

中间节点在接收到的下行输入信号中提取数据业务信号进行解调和数据分路处理，形成各支路信号分别进行调制，与其它业务射频信号合路并输出。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述提取数据业务信号进行解调和数据分路处理具体包括：

中间节点将输入的混合业务信号经耦合器耦合出一路信号，通过带通滤波器滤出调制的数据载频信号；

将调制的数据载频信号经解调还原为标准以太网数据业务信号；

将解调后的以太网数据业务信号进行分路。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对各支路信号分别进行调制并与其它业务射频信号合路输出具体包括：

将所述分路后的以太网数据业务信号分别经同频点的载频调制形成多路数据载频信号；

将所述耦合器的另一路输出经带阻滤波器滤除混合业务信号中调制的数据载频信号；

将所述滤除处理后的多路混合业务信号与重新在同一频点调制的多路数据载频信号分别进行合路，形成多路混合业务信号输出。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在上行方向上该方法进一步包括：

中间节点在接收到的多路上行输入信号中分别提取数据业务信号进行解调和数据合路处理，将合路得到的一路信号进行调制后与其它业务射频信号合路并输出。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述提取数据业务信号进行解调和数据合路处理具体包括：

中间节点将输入的多路混合业务信号分别经耦合器耦合出一路信号，通过带通滤波器滤出调制的数据载频信号；

将多路调制的数据载频信号经解调还原为标准以太网数据业务信号；

将解调后的多路以太网数据业务信号进行合路。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将一路信号进行调制后与其它业务射频信号合路并输出具体包括：

将所述合路后的以太网数据业务信号经同频点的载频调制形成一路数据载频信号；

将所述多个耦合器的另一路输出分别经带阻滤波器滤除混合业务信号中调制的数据载频信号，并将滤除处理后的多路混合业务信号进行合路；

将所述合路后的混合业务信号与所述一路数据载频信号进行合路并输出。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述合路与分路通过二层以太网交换机实现。

9.一种实现以太网数据接入传输的方法，其特征在于，包括：在下行方向上，

发送端对输入的以太网数据业务信号进行点对多点协议控制处理，经载频调制后与其他业务射频信号合路，再进行分路后输出；接收端将接收到的下行输入信号解调出数据信号，经点对多点协议处理还原出标准以太网数据业务信号输出；

在上行方向上，

接收端对输入的以太网数据业务信号进行点对多点控制协议处理，经载频调制后与其他业务射频信号合路并输出；发送端将接收到的多路上行输入信号合路处理，并提取调制的数据业务信号进行解调，经点对多点协议还原出标准以太网数据业务信号输出。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

在下行方向上，中间节点将接收到的下行输入信号分路后输出；

在上行方向上，中间节点将接收到的上行输入信号合路后输出。

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