專利名稱：：一種同軸以太網物理層數據處理方法及設備的制作方法
技術領域：
：本發明涉及通信
技術領域：
，尤其涉及一種同軸以太網物理層數據處理方法及設備。
背景技術：
：以太網通信系統中，設備之間通過物理層進行數據傳輸，其中數據的編解碼是由物理層中的PMD(PhysicalMediumDependent,物理介質相關)子層實現的。現有以太網標準的PMD子層編碼方式包括NRZ(Non畫Retum-to-Zero,非歸零)編碼、NRZI(Non-Return畫to國Zero畫Inverse,非歸零反相)編碼、Manchester(曼徹斯特)編碼、MLT-3(Multi-levelTransmission畫3levels,多電平傳輸-3電平)編碼和PAM(PulseAmplitudeModulation,脈沖幅度調制)編碼等。具體編碼結構如圖1所示NRZ編碼方式通常用在低速通信中，由脈沖時鐘周期內電平的高低表示，若為高電平，則表示數字l，若為J氐電平，則表示凄t字0;NRZI編碼方式為逢1翻轉不歸0;Manchester編碼方式為每個二進制位中間存在跳變，以指示位值，例如，從1到0的跳變指示邏輯0值，從0到1的跳變指示邏輯1值；MLT-3編碼方式是一種雙極性的編碼(包括+V、0、-V三個電平)，信號可以在相鄰兩電平之間躍變，跳變時為1,不跳變時為0;PAM編碼方式為多級電平編碼方式，每一個時鐘周期發送一個符號，且每一個符號一次包括兩個位，例如，對于PAM-4,包括OO、01、lO和ll,因而其每個碼元(symbol)可以加載2bit的數據，在傳輸相同速率時符號的頻率減半，因此適合于傳輸更高的碼元速率。現有以太網標準的PMD子層編碼中幾種常用的編碼方式的碼元速率如表1所示表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>通過表l可知Manchester編碼用兩個碼元表示一個比特，編碼的效率只有50%,即需要雙倍的傳輸帶寬(信號速率是數據速率的2倍)，例如，傳輸速率為20Mb/s的以太網只能傳輸10Mb/s的Manchester編碼數據，因此，編碼效率比較低。但是，Manchester編碼每個碼元中都攜帶有時鐘信息，因此恢復時鐘只需要幾個碼元，恢復速度很快。對于IEEE802.3標準的1OBase-T以太網物理層標準來^兌，<吏用的是Manchester編碼。在該編碼中，數據比特，l，和數據比特，O，分別對應不同方向的跳變，如圖1所示。在標準中，同時規定了物理層上傳輸的EOF(EndOfFrame,幀結束標志)，EOF是一個3個比特寬度的電平信號，接收端物理層芯片接收到該電平指示信號以后，就知道該數據幀傳輸結束。這是因為正常數據傳輸部分的編碼下，高電平或低電平持續時間最長是一個比特的時間，如前后兩個連續比特是，IO，或，Ol，的時候。在現有廣播電視標準中，EPCN(EthernetPassiveCoxialNetwork，以太無源同軸網絡)系統使用電視同軸的頻帶分布從5MHz~lGHz，其中65MHz到1GHz作為電一見節目頻道使用的，5MHz~65MHz作為雙向數據通道使用。低于5MHz的頻譜沒有作具體規定。針對現有技術中418-416-414分支器組網下的網絡傳輸頻譜特性測試結果如圖2所示，網絡對50KHz300KHz的低頻傳輸部分衰減4艮大。由于10Base-T采用的是基帶的Manchester編碼方案，該方案由于是基帶而非調制方式，因此需要使用很寬的頻譜，如從200KHz~30MHz的頻譜，在基于雙絞線環境傳輸的時候，頻譜方面沒有問題，從0Hz到30MHz都沒有大的衰減。但在同軸的分支器網絡傳輸的時候，這個假設條件就發生了問題，因為在50KHz到300KHz的頻譜上有非常大的衰減。低頻部分的衰減對10Base-T的EOF影響最大，因為該信號是一個300ns寬度的恒定電平信號，信號越寬，低頻分量越大，受到的影響就越大。通過網絡實測的EOF信號如圖3所示，圖3中的上面波形是經過分支器網絡的實測波形，而圖3中的下面波形是較為理想的傳輸波形。從圖3中可以看出，EOF信號受到的影響最大，按照正常情況，接收端無法恢復出正確的EOF信號。如果接收端的物理層芯片無法識別出正確的EOF指示信號，那么該物理層芯片就會在給MAC(MediaAccessControl,介質訪問控制)芯片的MII(MediaIndependentInterface,媒質獨立接口)上，發出錯誤指示信號。Mil接口信號連接關系如圖4所示，包括TX—EN(傳送使能)、TXD[3:0](傳送數據)、TX—ER(傳送數據出錯信號)、TX_CLK(發送時鐘)；RX_DV(接收使能)、RXD[3力](接收數據)、RX—ER(接收數據出錯信號)、RX—CLK(接收時鐘)。Mil接口接收信號時序如圖5所示，假設EOF出錯，那么圖5中的RX—ER信號會在RX—DV的最后指示，而非在中間指示。(RX—ER出錯，導致RX—DV無效，不能正常讀)按照圖4，MAC層芯片收到有接收錯誤指示的信號以后，會丟掉整個數據幀，這將使利用現有10Base-T標準編碼的以太網無法在廣電的同軸分支器網絡上傳輸。
發明內容本發明實施例提供一種同軸以太網物理層數據處理方法及設備，使得同軸以太網通信系統在低頻衰減比較惡劣的環境下也能夠正常傳輸數據。本發明實施例提供了一種以太網物理層設備，用于同軸以太網中的數據傳輸，包括與同軸網絡連接的模擬接口單元、與以太網連接的MAC層接口單元、與所述MAC層接口單元連接的編解碼單元，以及與所述編解碼單元連接的模lt/數模單元；所述編解碼單元具體包括編碼子單元，用于對發送數據幀進行編碼，并在所述發送數據幀結尾設置幀結束標志EOF,所述EOF的有效電平寬度小于預設寬度；解碼子單元，用于對來自同軸網絡的數據幀進行解碼，并當發現所述EOF時，確定所述數據幀結束。通過脈沖組合方式設置所述EOF,使所述EOF有效電平寬度小于預設寬度。所述組合方式包括以所述預設寬度二分之一的低電平加預設寬度二分之一的高電平作為所述幀結束標志，或以所述預設寬度二分之一的高電平加預設寬度二分之一的低電平作為所述幀結束標志。直接縮短所述EOF有效電平的寬度。縮短所述EOF有效電平為所述預設寬度的二分一至六分之五，例如150納秒、200納秒或250納秒。所述預設寬度為300納秒。本發明還提供了一種以太網物理層數據處理方法，用于同軸以太網中的數據傳輸，包括與同軸網絡連接的模擬接口單元、與以太網連接的MAC層接口單元、與所述MAC層接口單元連接的編解碼單元，以及與所述編解碼單元連接的模ft/數模單元；所述方法具體包括對發送數據幀進行編碼，并在所述發送數據幀結尾設置幀結束標志EOF,所述EOF的有效電平寬度小于預設寬度；對來自同軸網絡的數據幀進行解碼，并當發現所述EOF時，確定所述數據幀結束。所述設置幀結束標志具體包括通過脈沖組合方式設置所述EOF，使所述EOF有效電平寬度小于預設寬度。所述組合方式包括以所述預設寬度二分之一的低電平加預設寬度二分之一的高電平作為所述幀結束標志，或以所述預設寬度二分之一的高電平加預設寬度二分之一的低電平作為所述幀結束標志。所述設置幀結束標志具體包括直接縮短所述EOF有效電平的寬度。縮短所述EOF有效電平為所述預設寬度的二分一至六分之五，例如150納秒、200納秒或250納秒。所述預設寬度為300納秒。本發明還提供一種計算機設備，包括用以執行前述的以太網物理層數據處理方法的軟件及與軟件配合的硬件。本發明的實施例中，在低頻衰減比較惡劣的同軸分支分配器環境下，通過減小EOF脈沖寬度，降低低頻衰減對EOF信號的影響，不會出現錯誤EOF信號，從而保證在廣電同軸分支器網絡上正常進行通信傳輸。圖1是現有技術中以太網物理層編碼結構示意圖2是現有技術中的傳輸頻譜圖3是現有技術中實測EOF傳輸波形圖4是現有技術中物理層芯片與MAC層芯片MII接口信號連接示意圖；圖5是現有技術中物理層芯片接收錯誤情況下傳輸波形圖；圖6是本發明實施例中物理層芯片結構圖。具體實施例方式本發明的核心思想是:在同軸以太網物理層芯片中，對EOF脈沖進行修改，即發送設備和接收設備協商新的數據幀結尾標志，使該數據幀結尾標志的有效電平小于現有技術中有效電平的寬度，降低低頻衰減對有效電平的影響，使物理層芯片可以正確捕獲接收數據幀的結尾，確定有效數據幀。避免無法找到幀結尾標志，而判斷接收數據幀錯誤，產生錯誤指示信號，使MAC層芯片誤刪有效數據幀。下面結合具體實施例進4亍詳細說明。本發明提供了一種以太網物理層設備，用于同軸以太網中的數據傳輸，如圖6所示，包括與同軸網絡連接的模擬接口單元100、與以太網連接的MAC層接口單元200、與所述MAC層接口單元連接的編解碼單元300，以及與所述編解碼單元300連接的模勤數模單元400。編解碼單元300具體包括編碼子單元310,用于對發送數據幀進行編碼，并在發送數據幀結尾設置EOF，該EOF的有效電平寬度小于預設寬度；解碼子單元320，用于對來自同軸網絡的數據幀進行解碼，并當發現EOF時，確定該數據幀結束。在物理層芯片發送端對EOF脈沖進行特殊處理，使得發送出來的EOF脈沖信號既與標準的Manchester編碼脈沖有區別，又小于現有lOBase-T的300ns單一電平持續時間(該電平持續時間是現有技術中收發雙方預先協商的，現有技術中通用標準為300ns,但也可能設置為大于300ns,例如400ns或500ns等)，比如按照上面的方式，使用200ns的脈沖寬度來表示EOF。同理在接收端，按照改進后的EOF脈沖進行識別，即接收端的物理層芯片，認為200ns的EOF是正常幀結束標志信號。其中，EOF可以通過脈沖組合方式設置，使EOF有效電平寬度小于預設寬度；或直接縮短現有技術中EOF有效電平的寬度，使EOF有效電平寬度小于預設寬度。預設寬度可以根據系統的編碼類型設置，例如，現有技術中標準的lOBase-T中的EOF有效電平(低或高電平)寬度為300ns(納秒)，那么預設寬度需要小于300ns。而Manchester編碼部分高(或低)電平的維持時間(0和1之間，或1和0之間)最長是100ns,所以可以適當縮短EOF脈沖中有效電平(高電平或低電平)的維持時間，來規避由于原來300ns的電平維持時間過長，所帶來的在同軸分支分配網絡中的EOF有效電平被衰減，導致無法識別有效數據幀。例如，如果原來EOF是300ns的高電平有效，在維持300ns時間不變的情況下，可以將其修改為150ns的高電平加上150ns的低電平，或150ns的低電平加上150ns的高電平；如果原來EOF是300ns的低電平有效，可以將其^ff改為150ns的j氐電平，再加上150ns的高電平，或150ns的高電平，再加上150ns的低電平。即依靠短時間的脈沖組合來表達原來一個長脈沖的含義。通過這種方式可以保持原有EOF有效長度不變，對數據幀的修改比較簡單。當然，本發明也可以直接將300ns的EOF脈沖時間，縮短到150ns、200ns或250ns，由于lOBase-T的Manchester編碼部分高(或低)電平的維持時間(0和1之間，或1和0之間)最長是100ns,因此不能將EOF脈沖時間縮短到小于等于100ns，否則，將無法區分數據和EOF。例如，如果原來的EOF是300ns的高電平，可以將其修改為150ns的高電平；如果原來的EOF是300ns的4氐電平，可以將其^f奮改為150ns的4氐電平。當現有技術中電平持續時間為400ns時，采用縮短有效電平脈沖寬度的方式，可以將其縮短為150ns、200ns、250ns、300ns或350ns。當采用組合方式時，可以將其修改為200ns的高電平加上200ns的低電平，或200ns的低電平加上200ns的高電平。當然也可以采用縮短寬度及組合并用方式，可以將其修改為150ns的高電平加上150ns的低電平，或150ns的低電平加上150ns的高電平。本發明雖然以lOBase-T的Manchester為例進行說明，但對于其他類型的Manchester同才羊適用。本發明還提供了一種以太網物理層數據處理方法，用于同軸以太網中的數據傳輸，包括與同軸網絡連接的模擬接口單元、與以太網連接的MAC層接口單元、與所述MAC層接口單元連接的編解碼單元，以及與所述編解碼單元連接的模數/數模單元；所述方法包括以下步驟步驟slOl，對發送數據幀進行編碼，并在所述發送數據幀結尾設置幀結束標志EOF，所述EOF的有效電平寬度小于預設寬度。所述設置幀結束標志具體包括通過脈沖組合方式設置所述EOF,使所述EOF有效電平寬度小于預設寬度；或直接縮短所述EOF有效電平的寬度。其中，EOF可以通過脈沖組合方式設置，使EOF有效電平寬度小于預設寬度；或直接縮短現有技術中EOF有效電平的寬度，使EOF有效電平寬度小于預設寬度。預設寬度可以根據系統的編碼類型設置。步驟sl02，對來自同軸網絡的數據幀進行解碼，并當發現所述EOF時，確定所述數據幀結束。通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現，當然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實施方式。基于這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述的方法。以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是，本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護范圍。權利要求1、一種以太網物理層設備，用于同軸以太網中的數據傳輸，包括與同軸網絡連接的模擬接口單元、與以太網連接的MAC層接口單元、與所述MAC層接口單元連接的編解碼單元，以及與所述編解碼單元連接的模數/數模單元；其特征在于，所述編解碼單元具體包括編碼子單元，用于對發送數據幀進行編碼，并在所述發送數據幀結尾設置幀結束標志EOF，所述EOF的有效電平寬度小于預設寬度；解碼子單元，用于對來自同軸網絡的數據幀進行解碼，并當發現所述EOF時，確定所述數據幀結束。2、如權利要求1所述以太網物理層設備，其特征在于，通過脈沖組合方式設置所述EOF,使所述EOF有效電平寬度小于預設寬度。3、如權利要求2所述以太網物理層設備，其特征在于，所述組合方式包括以所述預設寬度二分之一的低電平加預設寬度二分之一的高電平作為所述幀結束標志，或以所述預設寬度二分之一的高電平加預設寬度二分之一的低電平作為所述幀結束標志。4、如權利要求1所述以太網物理層設備，其特征在于，直接縮短所述EOF有效電平的寬度。5、如權利要求4所述以太網物理層設備，其特征在于，縮短所述EOF有效電平為所述預設寬度的二分一至六分之五。6、如權利要求5所述以太網物理層設備，其特征在于，所述EOF有效電平為150納秒、200納秒或250納秒。7、如權利要求1至6中任一項所述以太網物理層設備，其特征在于，所述預設寬度為300納秒。8、一種以太網物理層數據處理方法，用于同軸以太網中的凝:據傳輸，包括與同軸網絡連接的模擬接口單元、與以太網連接的MAC層接口單元、與所述MAC層接口單元連接的編解碼單元，以及與所述編解碼單元連接的才莫it/數^:莫單元；其特征在于，所述方法具體包括對發送數據幀進行編碼，并在所述發送數據幀結尾設置幀結束標志EOF,所述EOF的有效電平寬度小于預設寬度；對來自同軸網絡的數據幀進行解碼，并當發現所述EOF時，確定所述數據幀結束。9、如權利要求8所述以太網物理層數據處理方法，其特征在于，所述設置幀結束標志具體包括通過脈沖組合方式設置所述EOF,使所述EOF有效電平寬度小于預設寬度。10、如權利要求9所述以太網物理層數據處理方法，其特征在于，所述組合方式包括以所述預設寬度二分之一的低電平加預設寬度二分之一的高電平作為所述幀結束標志，或以所述預設寬度二分之一的高電平加預設寬度二分之一的低電平作為所述幀結束標志。11、如權利要求8所述以太網物理層數據處理方法，其特征在于，所述設置幀結束標志具體包括直接縮短所述EOF有效電平的寬度。12、如權利要求11所述以太網物理層數據處理方法，其特征在于，縮短所述EOF有效電平為所述預設寬度的二分一至六分之五。13、如權利要求12所述以太網物理層數據處理方法，其特征在于，所述EOF有效電平為150納秒、200納秒或250納秒。14、如權利要求8至13中任一項所述以太網物理層數據處理方法，其特征在于，所述預設寬度為300納秒。全文摘要本發明公開了一種以太網物理層設備，包括與同軸網絡連接的模擬接口單元、與以太網連接的MAC層接口單元、與所述MAC層接口單元連接的編解碼單元，以及與所述編解碼單元連接的模數/數模單元；所述編解碼單元具體包括編碼子單元，用于對發送數據幀進行編碼，并在所述發送數據幀結尾設置幀結束標志EOF，所述EOF的有效電平寬度小于預設寬度；解碼子單元，用于對來自同軸網絡的數據幀進行解碼，并當發現所述EOF時，確定所述數據幀結束。本發明在低頻衰減比較惡劣的同軸分支分配器環境下，通過減小EOF脈沖寬度，降低低頻衰減對EOF信號的影響。文檔編號H04L29/08GK101110741SQ20071014619公開日2008年1月23日申請日期2007年8月27日優先權日2007年8月27日發明者洋于申請人:杭州華三通信技術有限公司