專利名稱：以太網無磁性點對點連接方法
所屬領域本發明涉及網絡接入方法，特別是以太網網絡接入和寬帶網絡接入方法。
發明目的本發明的目的是為點對點以太網連接提供一種更為實用和簡潔的方法。無磁性以太網點對點連接方法是在以太網物理線路連接中取消使用磁圈進行線路驅動和隔離，而采用線路連接來進行線路驅動和隔離、無須磁圈的方法，即以太網的物理連接芯片(PHY)直接相連接，而取代PHY芯片之間使用磁圈的連接。發明的技術方案本發明提供的無磁性點對點以太網連接方法技術方案如下在兩個點對點以太網物理連接傳輸芯片之間不使用磁圈進行以太網線路傳輸驅動和交流耦合隔離，而是將兩個以太網物理連接傳輸芯片直接相連接，在線路當中通過上拉電阻作為線路的直流偏壓，以及使用小容值電容作為線路上的交流耦合。具體分為兩種方法(1)當使用以太網進行10兆/100兆基帶雙絞線傳輸方式(10/100BASE-TX)點對點短距離(小于2米的距離)連接時，可以將一個以太網物理連接傳輸芯片的一路發送端與另外一個以太網物理連接傳輸芯片的接收端直接連接，在發送端將傳輸線路的差分信號使用上拉電阻進行信號直流偏壓，在接收端同樣使用上拉電阻進行信號直流偏壓，同時在接收端的差分信號串連上小容值的電容作為交流耦合作用。(實現原理和連接圖參見
圖1)(2)當使用以太網進行10兆/100兆基帶雙絞線傳輸方式(10/100BASE-TX)點對點大于2米小于100米的距離連接時，同樣可以采用無磁性連接方法。在兩個以太網物理連接傳輸芯片中，選用一個以太網物理連接傳輸芯片采用(1)的連接方法，另外一個以太網物理連接傳輸芯片采用有磁性的連接方法。(實現原理和連接圖參見圖3)該方法可以應用于高密度以太網交換機、路由器和DSLAM終端接入設備。在高密度以太網交換機、路由器和DSLAM終端接入設備當中，通常使用背板上的數據總線將所有插槽上的電路板連接在一起來進行數據交換，這對背板印制版PCB設計質量要求非常高。如果使用點對點以太網連接方法進行高線數密度背板的連接，由點對點以太網連接通信代替數據總線，可以解決由于數據總線通信對背板印制版PCB設計帶來的難度大的問題。
上述無磁性點對點以太網連接方法，可以滿足10/100M快速以太網的傳輸特性，符合IEEE 802.3標準，這種方法可以適用于以下的使用范圍(1)支持10BASE-TX或100BASE-TX的以太網傳輸；(2)支持點對點連接(端口對端口的連接)，而不支持點對多點或多點對多點的連接；(3)支持全雙工和半雙工的以太網傳輸方式，而不支持自協商方式。有益效果無磁性點對點以太網連接方法為IP以太網的連接提供一種新型、低成本、簡潔、容易維護的方法，該方法在以太網傳輸線路上不使用磁圈或與磁圈相關的器件，而線路傳輸能夠照常進行首先，使用無磁性連接可以節省磁圈(線路驅動變壓器)的成本，為電路板的印制板(PCB)減少面積，減少工作量，提供更方便的布線，節省成本，是一種低成本的連接方法；其二，本方法應用靈活，可以用作高密度無源背板的設計，可以為更高密度的設備(比如DSLAM接入設備、高密度以太網交換機等)提供可行的連接方法；再次，本方法通用性強，可維護性強，容易得到廣泛應用。
多種寬帶網絡接入技術日益成熟，如ADSL(Asymmetrical Digital SubscriberLoop，非對稱數字用戶環線)、VDSL(Very-High-Data-Rate Digital SubscriberLine)、HDSL(High bit-rate Digital Subscriber Line)等，并得到了廣泛的應用。目前通信設備當中如數字用戶線通路復用設備DSLAM的終端接入設備，就是一種匯聚ADSL、VDSL、HDSL的寬帶接入，然后接入到ATM網絡與城域網或廣域的設備。但是由于ATM網絡發展的局限性以及IP以太網爆炸式的發展，寬帶的匯聚將逐漸以IP以太網為終結，并通過IP以太網作為與城域網或廣域連接。本方法所提出的多路短距離以太網點對點連接的連接方案可以應用到新型的DSLAM設計當中。該方法應用于高密度以太網交換機、路由器和DSLAM終端接入設備，用點對點以太網連接方法進行高線數密度背板的連接，在通信速度和通信質量方面都得到保證，不但可以解決背板印制版PCB的設計問題，同時還可以節省成本。
在圖2中，各信號定義如下TPOPN發送端正極差分信號。
TPONN發送端負極差分信號。
RPOPN接收端正極差分信號。
RPONN接收端負極差分信號。
TPFIPPHY芯片接收端正極差分信號。
TPFINPHY芯片接收端負極差分信號。
TPFOPPHY芯片發送端正極差分信號。
TPFONPHY芯片發送端負極差分信號。
VCCT+3.3V直流供電。
GNDA模擬接地。
參照圖3，有磁性方法與無磁性方法同樣可以進行對接，這樣為實際應用帶來靈活多樣的方法，可以根據不同的設計要求選擇不同的設計方案來實施。當兩個以太網物理芯片相隔在2米之內，可以兩端都采取無磁性點對點以太網連接，達到簡潔、低成本的要求；當兩個以太網物理傳輸芯片相隔大于2米或更遠一些，可以采用無磁性方法和有磁性方法對接的設計方案，同樣可以達到設計簡潔，降低成本的目的。
參照圖4，將無磁性以太網連接方法應用到高線數密度的背板設計上，可以為高線數密度的以太網交換機、路由器和DSLAM終端設備提供靈活、實用的設計方案。其中A、B、...、M、N分別表示在無源背板上的一路點對點無磁性以太網連接。
權利要求
1.一種以太網點對點連接方法，在兩個點對點以太網物理芯片10兆/100兆基帶雙絞線傳輸方式之間不使用磁圈進行以太網線路傳輸驅動和交流耦合隔離，其特征在于將兩個以太網物理連接傳輸芯片直接相連接，在線路當中通過上拉電阻作為線路的直流偏壓，使用小容值電容作為線路上的交流耦合。
2.根據權利要求1所述的以太網點對點連接方法，其特征在于當使用以太網進行10兆/100兆基帶雙絞線傳輸方式點對點連接時，將一個以太網物理連接傳輸芯片的一路發送端與另外一個以太網物理連接傳輸芯片的接收端直接連接，在發送端將傳輸線路的差分信號使用上拉電阻進行信號直流偏壓，在接收端同樣使用上拉電阻進行信號直流偏壓，同時在接收端的差分信號串連上小容值的電容作為交流耦合作用。
3.根據權利要求1所述的以太網點對點連接方法，其特征在于當使用以太網進行10兆/100兆基帶雙絞線傳輸方式點對點大于2米小于100米的距離連接時，一個以太網物理連接傳輸芯片采用上拉電阻作為線路的直流偏壓，使用小容值電容作為線路上的交流耦合，另外一個以太網物理連接傳輸芯片采用有通過磁圈進行連接的方法。
4.根據權利要求1所述的以太網點對點連接方法，其特征在于該方法應用于高密度以太網交換機、路由器和DSLAM終端接入設備，使用點對點以太網連接方法進行高線數密度背板的連接，由點對點以太網連接通信代替背板上的數據總線連接。
5.根據權利要求3所述的以太網點對點連接方法，其特征在于以太網物理連接傳輸的發送端輸出的差分信號經過兩個電阻的上拉直流偏置，電阻阻值范圍為150歐姆到475歐姆和1/16W，上拉電壓為+3.3V；另外接收端輸入的差分信號經過容值為0.1u左右的無極性小電容進行交流耦合，再經過另外兩個電阻進行的上拉直流偏置，電阻阻值范圍也為150歐姆到475歐姆和1/16W，上拉電壓為+2.5V。
全文摘要
本發明涉及一種以太網無磁性點對點連接方法。本方法將以太網的物理芯片直接相連接，通過上拉電阻進行直流偏置，通過串連小容值電容實現交流耦合，取代使用磁圈驅動耦合的連接，從而達到無磁圈、無磁性的設計目的。使用本方法可以簡化設計，降低成本，提高可靠性。
文檔編號H04L29/02GK1435972SQ03121030
公開日2003年8月13日 申請日期2003年3月21日 優先權日2003年3月21日
發明者周志偉 申請人:北京港灣網絡有限公司