專利名稱：一種適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同軸電纜傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)(Ethernet Over Cable, EOC)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于EOC技術(shù)實現(xiàn)的適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法。
背景技術(shù)：
有線電視網(wǎng)絡(luò)同軸電纜的雙向傳輸是三網(wǎng)融合中的一項重要基礎(chǔ)內(nèi)容。近年來， 國內(nèi)各廣電運營商將各種各樣的技術(shù)應(yīng)用于同軸電纜的雙向傳輸，并將這些技術(shù)統(tǒng)稱為同軸電纜傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)(Ethernet Over Cable,E0C)技術(shù)。事實上EOC技術(shù)中大多數(shù)技術(shù)并不適合我國的有線電視網(wǎng)絡(luò)，安全性能也差，研發(fā)一個適合我國有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)腅OC整體方案勢在必行。我國有線電視網(wǎng)絡(luò)具有多級分配結(jié)構(gòu)以及終端端口匹配情況不理想等特點，這會造成有線電視網(wǎng)絡(luò)中形成反射信號，造成信道中的多徑效應(yīng)；同時，信道中還可能耦合外界脈沖噪聲和窄帶噪聲形成干擾，這種信道可以看成典型的受干擾多徑信道。而正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)具有良好的抗多徑抗噪特性，并具有很高的頻譜利用效率，能夠有效對抗有線電視分配網(wǎng)中的多徑效應(yīng)和耦合進(jìn)入的噪聲。因此在有線電視網(wǎng)絡(luò)中，利用OFDM技術(shù)進(jìn)行調(diào)制成為一個最佳選擇。目前采用OFDM調(diào)制技術(shù)對有線電視網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造時，一般可以將有線電視網(wǎng)絡(luò)的頻段分為高頻段(860MHz以上)和低頻段(5MHz至65MHz)兩種。高頻段的優(yōu)勢是頻帶較寬，便于外擴，干擾較少，其劣勢是傳輸距離短，成本高。低頻段的優(yōu)勢是能長距離傳輸， 成本相對較低，其劣勢是頻帶較窄且不便外擴，干擾較多。而我國國土遼闊，大部分家庭居住在農(nóng)村和郊區(qū)，傳輸距離要求比較長，這就使得我們的三網(wǎng)融合方案除了高頻段也應(yīng)該考慮低頻段。但是在低頻段，現(xiàn)有的相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)使用的頻點和帶寬不能充分利用我國現(xiàn)有的5MHz至65MHz的頻帶，如家庭插電聯(lián)盟(HomePlug AV)標(biāo)準(zhǔn)針對頻率1. 8MHz至30MHz 設(shè)計，IEEEP1901標(biāo)準(zhǔn)針對頻率OMHz至50MHz設(shè)計，Gpbs家庭網(wǎng)絡(luò)(G. hn)標(biāo)準(zhǔn)主要考慮 50MHz和IOOMHz兩種帶寬下的情況。即使這些標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)產(chǎn)品成熟，在中國市場的應(yīng)用也將造成目前日益稀缺的頻率資源的極大浪費。目前種類繁多的EOC技術(shù)中，HomePlug AV標(biāo)準(zhǔn)的物理層對國內(nèi)的5MHz至65MHz 的頻率資源只能用到5MHz至30MHz，效率為41%。但其性能相對最佳，且已有成熟產(chǎn)品，在設(shè)計EOC方案時與現(xiàn)有的主流產(chǎn)品兼容可以減少很多地區(qū)前期投入相關(guān)資源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于EOC技術(shù)實現(xiàn)的適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法，以解決目前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對于我國特有的頻譜劃分其資源利用率不高及兼容性差的問題。( 二)技術(shù)方案
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法，該方法基于EOC技術(shù)實現(xiàn)，包括配置采用正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)的四種帶寬模式；基于該四種帶寬模式生成前導(dǎo)符號的時域波形、幀控制正交頻分復(fù)用符號和數(shù)據(jù)正交頻分復(fù)用符號；將生成的前導(dǎo)符號的時域波形、幀控制正交頻分復(fù)用符號和數(shù)據(jù)正交頻分復(fù)用符號進(jìn)行組合，形成完整的低頻長距離EOC(L0REOC)物理幀；以及利用該LoREOC物理幀進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸。上述方案中，所述配置采用正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)的四種帶寬模式的步驟包括 配置采用正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)的30M帶寬模式、50M帶寬模式、65M帶寬模式和100M帶寬模式四種帶寬模式，其中，30M帶寬模式的編號為PHY1，頻段劃分為5MHz至30MHz，物理層兼容Hom印lug AV標(biāo)準(zhǔn)，但去掉其中涉及的子載波屏蔽表(ToneMask) ；50M帶寬模式的編號為PHY2，頻段劃分為5MHz至50MHz，物理層兼容IEEE P1901的基于快速傅立葉變換的物理層(FFT-PHY)標(biāo)準(zhǔn)，但去掉其中涉及的ToneMask ;65M帶寬模式的編號為PHY3，頻段劃分為 5MHz至65MHz，物理層由LoREOC標(biāo)準(zhǔn)自行定義；IOOM帶寬模式的編號為PHY4，頻段劃分為 5MHz至IOOMHz，物理層由LoREOC標(biāo)準(zhǔn)自行定義。上述方案中，所述四種帶寬模式中，PHY1、PHY2和POT3均是PHY4的子集，PHYl和 PHY2均是PHY3的子集，PHYl是PHY2的子集。上述方案中，所述基于該四種帶寬模式生成前導(dǎo)符號的時域波形的步驟包括根據(jù)該四種帶寬模式確定有效的子載波編號，然后根據(jù)該四種帶寬模式中不同的帶寬模式對選定的子載波加載調(diào)制數(shù)據(jù)；對調(diào)制好的頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傅里葉反變換(IFFT)生成正交頻分復(fù)用時域波形數(shù)據(jù)；以及對得到的前導(dǎo)符號時域數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)處理，得到完整前導(dǎo)波形。上述方案中，所述根據(jù)該四種帶寬模式確定有效的子載波編號，然后根據(jù)該四種帶寬模式中不同的帶寬模式對選定的子載波加載調(diào)制數(shù)據(jù)，具體包括根據(jù)該四種帶寬模式將有效子載波分為四個部分第一部分編號為沈 143，對應(yīng)5MHz ^MHz ；第二部份編號為144 251，對應(yīng)^MHz 49MHz ；第三部分編號為252 322，對應(yīng)49MHz 63MHz ；第四部份編號為323 502，對應(yīng)64MHz 98MHz ；第一部分子載波上的參考相位數(shù)據(jù)采用與Hom印lug AV相同的參考相位數(shù)據(jù)，第二部分子載波的參考相位數(shù)據(jù)采用與IEEE P1901標(biāo)準(zhǔn)相同的參考相位數(shù)據(jù)，第三部分和第四部分子載波的采用LoREOC根據(jù)公式C^float (9) =0；fork =10 :51權(quán)利要求
1.一種適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，該方法基于EOC 技術(shù)實現(xiàn)，包括配置采用正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)的四種帶寬模式；基于該四種帶寬模式生成前導(dǎo)符號的時域波形、幀控制正交頻分復(fù)用符號和數(shù)據(jù)正交頻分復(fù)用符號；將生成的前導(dǎo)符號的時域波形、幀控制正交頻分復(fù)用符號和數(shù)據(jù)正交頻分復(fù)用符號進(jìn)行組合，形成完整的LoREOC物理幀；以及利用該LoREOC物理幀進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述配置采用正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)的四種帶寬模式的步驟包括配置采用正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)的30M帶寬模式、50M帶寬模式、65M帶寬模式和IOOM 帶寬模式四種帶寬模式，其中，30M帶寬模式的編號為PHY1，頻段劃分為5MHz至30MHz，物理層兼容Hom印IugAV標(biāo)準(zhǔn)，但去掉其中涉及的ToneMask ； 50M帶寬模式的編號為PHY2， 頻段劃分為5MHz至50MHz，物理層兼容IEEE P1901的FFT-PHY標(biāo)準(zhǔn)，但去掉其中涉及的 ToneMask ；65M帶寬模式的編號為PHY3，頻段劃分為5MHz至65MHz，物理層由LoREOC標(biāo)準(zhǔn)自行定義；IOOM帶寬模式的編號為PHY4，頻段劃分為5MHz至100MHz，物理層由LoREOC標(biāo)準(zhǔn)自行定義。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述四種帶寬模式中，PHYl、PHY2和PHY3均是PHY4的子集，PHYl和PHY2均是PHY3的子集，PHYl是PHY2的子集。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述基于該四種帶寬模式生成前導(dǎo)符號的時域波形的步驟包括根據(jù)該四種帶寬模式確定有效的子載波編號，然后根據(jù)該四種帶寬模式中不同的帶寬模式對選定的子載波加載調(diào)制數(shù)據(jù)；對調(diào)制好的頻域數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT變換生成正交頻分復(fù)用時域波形數(shù)據(jù)；以及對得到的前導(dǎo)符號時域數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)處理，得到完整前導(dǎo)波形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述根據(jù)該四種帶寬模式確定有效的子載波編號，然后根據(jù)該四種帶寬模式中不同的帶寬模式對選定的子載波加載調(diào)制數(shù)據(jù)，具體包括根據(jù)該四種帶寬模式將有效子載波分為四個部分第一部分編號為26 143，對應(yīng) 5MHz ^MHz ；第二部份編號為144 251，對應(yīng)^MHz 49MHz ；第三部分編號為252 322，對應(yīng)49MHz 63MHz ；第四部份編號為323 502，對應(yīng)64MHz 98MHz ；第一部分子載波上的參考相位數(shù)據(jù)采用與Hom印IugAV相同的參考相位數(shù)據(jù)，第二部分子載波的參考相位數(shù)據(jù)采用與IEEE P1901標(biāo)準(zhǔn)相同的參考相位數(shù)據(jù)，第三部分和第四部分子載波的采用LoREOC根據(jù)公式
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述基于該四種帶寬模式生成幀控制正交頻分復(fù)用符號的步驟包括根據(jù)該四種帶寬模式確定有效的子載波編號；根據(jù)有效的子載波編號確定有效子載波數(shù)，再根據(jù)有效子載波數(shù)確定幀控制信息編碼比特的復(fù)制次數(shù)；采用與Homeplug AV相同的復(fù)制方式，將幀控制數(shù)據(jù)復(fù)制該確定的復(fù)制次數(shù)，然后調(diào)制到各個子載波；以及通過IFFT得到時域樣值，然后加入循環(huán)前綴并加窗，生成幀控制OFDM符號時域波形， 即幀結(jié)構(gòu)中的幀控制符號部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述根據(jù)該四種帶寬模式確定有效的子載波編號的步驟包括根據(jù)該四種帶寬模式將有效子載波可以分為四個部分第一部分編號為205 1143，對應(yīng)5MHz ^MHz ；第二部份編號為1144 2003，對應(yīng)28MHz 49MHz ；第三部分編號為2004 2580，對應(yīng)49MHz 63MHz ；第四部份編號為2580 4014，對應(yīng)64MHz 98MHz ；所述采用與Homeplug AV相同的復(fù)制方式，將幀控制數(shù)據(jù)復(fù)制該確定的復(fù)制次數(shù)，然后調(diào)制到各個子載波的步驟，包括一映射過程，在該映射過程中映射參考相位的選取遵從如下規(guī)則第一部分子載波與Hom印IugAV的205 11 子載波的參考相位相同，第二部分子載波與IEEE P1901中的FFT-PHY物理層相位參考相同，第三部分和第四部分子載波的參考 Φ neat (73) =0； for k = 74 :4095k-74Φ一 ㈨=Afloat (眾—D — 4Q96_74 + 1 X 2^ m0d相位LoREOC通過公式end進(jìn)行for k = 2048 :4095",、 Φ float (k) πφ(κ)=-；——■—Ψπ/4 4end定義。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述基于該四種帶寬模式生成數(shù)據(jù)正交頻分復(fù)用符號的步驟包括根據(jù)該四種帶寬模式確定有效的子載波編號，并對數(shù)據(jù)比特采用與Hom印lug AV相同的方式進(jìn)行FEC處理，結(jié)合各子載波上的參考相位將FEC處理后的數(shù)據(jù)通過IFFT調(diào)制到各個子載波上；以及經(jīng)過IFFT得到的時域樣值，加入循環(huán)前綴并加窗，生成數(shù)據(jù)OFDM符號時域波形，即幀結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)符號部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述根據(jù)該四種帶寬模式確定有效的子載波編號，是根據(jù)該四種帶寬模式將有效子載波分為四個部分第一部分編號為205 1143，對應(yīng)5MHz ^MHz ；第二部份編號為 1144 2003，對應(yīng)28MHz 49M ；第三部分編號為2004 2580，對應(yīng)49MHz 63MHz ；第四部份編號為2580 4014，對應(yīng)64MHz 98M ；所述對數(shù)據(jù)比特采用與Hom印lug AV相同的方式進(jìn)行FEC處理的步驟中，包括一映射過程，在該映射過程中映射參考相位的選取遵從如下規(guī)則第一部分子載波與Homeplug AV 的205 11 子載波的參考相位相同，第二部分子載波與IEEE P1901中的FFT-PHY物理層相位參考相同，第三部分和第四部分子載波的參考相位LoREOC通過公式 Φ neat
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，所述將生成的前導(dǎo)符號的時域波形、幀控制正交頻分復(fù)用符號和數(shù)據(jù)正交頻分復(fù)用符號進(jìn)行組合，形成完整的LoREOC物理幀，以及利用該LoREOC物理幀進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，具體包括將得到的前導(dǎo)符號的時域波形、幀控制正交頻分復(fù)用符號和數(shù)據(jù)正交頻分復(fù)用符號組成完整LoREOC物理幀并進(jìn)行發(fā)送，首先發(fā)送的是前導(dǎo)符號，接著是幀控制正交頻分復(fù)用符號，然后是數(shù)據(jù)正交頻分復(fù)用符號，各部分?jǐn)?shù)據(jù)之間由于加窗而產(chǎn)生部分?jǐn)?shù)據(jù)重疊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方法，該方法基于EOC技術(shù)實現(xiàn)，包括配置采用正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)的四種帶寬模式；基于該四種帶寬模式生成前導(dǎo)符號的時域波形、幀控制正交頻分復(fù)用符號和數(shù)據(jù)正交頻分復(fù)用符號；將生成的前導(dǎo)符號的時域波形、幀控制正交頻分復(fù)用符號和數(shù)據(jù)正交頻分復(fù)用符號進(jìn)行組合，形成完整的LoREOC物理幀；以及利用該LoREOC物理幀進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸。利用本發(fā)明，解決了目前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對于我國特有的頻譜劃分其資源利用率不高及兼容性差的問題。
文檔編號H04N7/10GK102263724SQ201010531389
公開日2011年11月30日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者羅嗣超 申請人:北京感通科技有限公司