[发明专利]一种指示帧结束的方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字信息传输领域，特别是涉及一种能够指示帧结束的方法。

背景技术

EOC(Ethernet Over Cable基于同轴电缆传输以太网帧)网络是点对多点的架构，一个局端设备(主设备)通过同轴电缆与多个用户端设备(从设备)相连。EOC网络采用TDM(Time Division Multiplexing，时分复用)方式控制管理多个用户端设备的上行通信。局端设备和用户端设备之间有一个或多个分支器或分配器。局端设备向用户端设备发送数据包的方向为下行方向；用户端设备向局端设备发送数据包的方向为上行方向。在图1所示的例子中EOC网络包括一个局端设备和5个用户端设备。

某些类型的EOC网络仅支持半双工(Half Duplex)模式，即当主设备发送下行数据时，任何从设备都不能发送上行数据；当某个从设备发送上行数据时，主设备不能发送下行数据。

在半双工EOC网络中，存在上下行时段的概念。上行时段和下行时段总是相邻交替出现的。上行时段内只能传输上行数据，下行时段内只能传输下行数据。局端设备负责维护上下行时段的信息。例如图2所示，上下行时段交替出现，而且每个时间段的长度不是固定的。每个用户端设备只需在下行时段内接收数据。

如上所述，在局端设备和用户端设备需要判断出物理帧开始、结束的时间，以便在正确的时间内恢复数据。

其他类型的网络系统指示物理帧结束的方法包括：方法一，在发射机发送物理帧起始序列后，传输一帧的长度信息；方法二，发射机发送特定的界定符来指示帧结束。接收机在帧检测后可获知帧长度，或是去寻找帧结束界定符从而确定帧结束位置。当上述方法应用在EOC网络系统的物理层的时候，所述方法一需要在传输数据之前计算出一帧的长度信息，这需要产生额外的电路开销，并有一定的时延；所述方法二由于前向纠错编码码元的宽度是8bit(比特)，在与上/下层传输数据时，需要8/10bit数据编/解码，从而付出一定的实现代价。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种指示帧结束的方法，能够在接收机精确计算帧结束的位置，并且简单实用，硬件电路实现容易。

为解决上述技术问题，本发明的指示帧结束的方法是采用如下技术方案实现的，在发送端，在数据帧发送前发送帧头，在数据帧结束时发送帧尾，即一串已知序列；在接收端，对接收的数据先进行帧头检测，在检测到数据段后，再进行帧尾检测，即根据相关峰值出现的位置确定帧结束的位置。

采用本发明的方法，可在接收端精确计算帧结束位置。同时可省去计算帧长度和数据编/解码产生的在时间和硬件实现方面的额外代价，节省了编码转换的开销；实现思路简单，硬件电路实现容易。接收端通过检测相关峰值后信号的能量低于阈值，则输出帧结束指示信号的方法大大降低虚警概率，提高检测的可靠性。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是EOC网络拓扑图；

图2是半双工EOC网络中上下行时段示意图；

图3是物理帧结构示意图；

图4是接收机进行帧结束检测的流程示意图；

图5是相关器结构示意图。

具体实施方式

本发明的指示帧结束的方法是：

在物理层发射机接收到上层数据后，在数据帧发送前添加帧头，在数据帧结束时发送一串已知序列，如伪随机序列(pn序列)；接收机接收数据时先进行帧检测，在找到数据段后，再进行帧尾检测，即根据相关峰值出现的位置确定物理帧结束的位置。接收端通过检测相关峰值后信号的能量低于阈值，则输出帧结束指示信号的方法可大大降低虚警概率。

下面结合EOC网络系统中的一个实施列进行具体说明：

发射机将上层数据包打包成如图3所示格式的物理帧进行发送，物理帧由帧头的PN序列，数据段和帧尾的PN序列构成。其中帧头的PN序列为前导码，便于接收机恢复发送参数等，帧尾的PN序列指示物理帧的结束。

物理层接收机收到如图3所示的数据帧后，检测帧结束的过程如图4所示。首先通过帧检测，精确获得帧前导码中某一固定位置；并由此位置开始去掉帧头中的其它前导码。数据经过解调器和均衡器后，将数据实部与本地的序列作相关运算，求出的相关值与预设的阈值进行比较，如果该相关值大于预设的阈值则确定此位置即为帧结束。

进行相关运算的相关模块的结构示意图如图5所示。其中本地序列为：g(n)＝[g(0)，g(1)，g(2)，…，g(62)]，g(n)为已知序列。

在本发明中允许发送帧的长度是不固定的。