[发明专利]双绞线通信系统

说明书

本发明涉及信息，例如计算机数据或视频，通过未屏蔽双绞线(UTP)，例如建筑物内电话通信所用的未屏蔽双绞线，进行的通信。

参看图1，在一般情况下，建筑物100a连接到多种外部信息系统，建筑物内部的通信可以使用不同的有线网络。信息系统可以包括公用电话交换网(PSTN)120，电视分发系统124和数据网122。建筑物100a可以是单个家庭住所，多单元住所，或者办公楼。

PSTN 120通过一个或多个UTP电缆121连接到建筑物100a。UTP电缆121包括多个线对，每个线对为建筑物提供一个外出电话线路。电视分发系统124可以是电缆或卫星电视系统，它通过宽带连接125，一般是同轴电缆，提供多个频道的电视信号。

数据网122，例如因特网，以若干不同方式之一连接到建筑物100a，提供高速连接(例如1Mb/s或更高速率)。数据网122可以通过PSTN 120连接，使用一个或多个UTP电缆121与建筑物100a来回传送数据。例如，两根双绞线可以承载T1或部分T1格式的数据，其中这些双绞线专用于数据。另一种方案是，数据网122可以通过一些UTP电缆121，利用数字用户环路(DSL)信令技术连接到建筑物100，其中数据通信传送的频率范围不同于通过相同线对传送的电话通信。

数据网122也可以通过电视分发系统124连接到建筑物100a。例如，双向数据通信可以通过有线电视分发系统与电视节目并行传送。

在建筑物100a中，UTP电缆121终止在电话接口132，例如主接线板。类似地，宽带连接125终止在电视接口152。数据网122通过数据接口142连接到建筑物100a中的设备。如果数据网122通过PSTN120连接，那么数据接口142提供了适用于所用信令类型的接口(例如T1、DSL)。如果数据网122通过电视分发系统124连接，那么数据接口142可以是通过电视接口152连接到宽带连接125的有线调制解调器。

在建筑物100a中，一般为电话、数据和电视信号使用不同的网络。电话线网络130将话机134连接到话机接口132和PSTN 120。如果在建筑物100中没有采用电话交换设备，那么电话线网络130和UTP电缆121提供从每个话机134到PSTN 120中电话交换机的连续电气路径。如果多个话机134是同一电话线的分机，那么它们可以连接到同一导电路径。

数据有线网络140通过数据接口142将一个或多个计算机144连接到数据网122。建筑物中使用的数据有线网络的通常形式遵从以太网协议(IEEE STD 802.3、802.12)之一，例如10BaseT、10Base2、100BaseT4或100VG。

在10BaseT中，每个数据通信路径包括两个UTP，将计算机144连接到数据接口142。通信速率是10Mb/s。如果多个一个计算机144连接到数据线路网140，那么数据线路网140可以包括一个连接到数据接口142和每个计算机144的集线器(未示出)。每个计算机144包括网络接口控制器(NIC)，为数据线路网140提供适当的电接口。按照IEEE 802.3标准，如果没有中介集线器，10BaseT通信路径应当不长于330英尺。

连接两个通信设备的两个UTP中，每个方向上的通信使用一个UTP。这两个UTP并不意味着同时在两个方向上通信。但是，也会有这两个设备无意中同时发送的情况。

在10BaseT中，设备在从其它设备接收信号时不应当发送。因此，双方立即发送的情形只可能出现在每一方在接收从相反方发送的信号之前开始发送的场合中。这形成了一种称为“冲突”的情况。

当冲突发生时，要求每个设备暂停其发送，一直等到它们不接收信号时。在静默一段时间之后，每个设备可以尝试再次发送。

因此，如果10BaseT设备正在其外出线对上发送，它必须监视进入线对，只为了确定另一端是否发送了引起冲突的信号。该设备不需要解释引起冲突的信号中发送的信息。

设备所发送的用于传送二进制数据流的信号是二进制数据流的Manchester编码。数据流的Manchester编码是二值信号，每个输入比特有至少一个迁移。对10Mb/s数据流而言，编码数据流的频谱约从3MHz延伸到15MHz。