一種支持點(diǎn)對點(diǎn)通信的uwb mac層電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種支持點(diǎn)對點(diǎn)通信UWB?MAC層電路。該結(jié)構(gòu)根據(jù)ECMA368MAC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，以及點(diǎn)對點(diǎn)通信的要求，提出一種不依賴于具體應(yīng)用的，可以方便完成點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腗AC層電路。使用該結(jié)構(gòu)，只需在具體應(yīng)用中設(shè)計與有線連接端口相匹配的特定接口電路，即可完成兩個對等有線設(shè)備之間的點(diǎn)對點(diǎn)連接，以最小的代價實現(xiàn)信息傳輸?shù)臒o線化，降低芯片成本。
【專利說明】—種支持點(diǎn)對點(diǎn)通信的UWB MAC層電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及ECMA368協(xié)議規(guī)范定義的MAC層電路設(shè)計方法與實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]超寬帶傳輸技術(shù)是一項具有較強(qiáng)生命力的寬帶無線傳輸技術(shù)，相比于其他寬帶技術(shù)，超寬帶具有較低的發(fā)送功耗和極高的接收靈敏度，能夠很好的滿足家庭等對帶寬有較高需求的局域無線應(yīng)用場合。同時，由于較低的發(fā)射功耗分布在一個很寬的頻帶上，該無線設(shè)備對無線信道存在較小的影響，便于與其他無線技術(shù)共存而不相互干擾。
[0003]隨著市場應(yīng)用的不斷拓展，超寬帶的應(yīng)用領(lǐng)域五花八門，從ECMA368協(xié)議制定后，各種符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品形態(tài)層出不窮。其中一種應(yīng)用是針對點(diǎn)到點(diǎn)通信，將傳統(tǒng)的經(jīng)過有線連接，轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂贸瑢拵o線連接，完成信息的傳遞。本發(fā)明正是針對這種應(yīng)用，提出一種MAC層電路，完成點(diǎn)到點(diǎn)通信的無線化。
[0004]該結(jié)構(gòu)易于實現(xiàn)，能夠方便的將有線信號傳輸格式轉(zhuǎn)化為無線信號傳輸格式，并借助于無線信道完成傳輸，而且MAC電路不參與解析設(shè)備接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包內(nèi)容，避免了軟件參與，簡化了應(yīng)用，順利實現(xiàn)信息透傳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出了一種支持點(diǎn)對點(diǎn)通信的UWB MAC層電路，該電路通過兩個結(jié)構(gòu)相同的緩存(UWB_TXBUF與UWB_RXBUF)與緩存控制單元(BUF CTRL)，完成有線接口單元(DEVICEIF)與MAC控制單元(MAC CTRL)之間數(shù)據(jù)的雙向傳輸，進(jìn)而將傳統(tǒng)的有線連接點(diǎn)對點(diǎn)通信，轉(zhuǎn)化為UWB無線點(diǎn)對點(diǎn)的通信。
[0006]本發(fā)明公開的一種支持點(diǎn)對點(diǎn)通信的UWB MAC層電路，其特征在于包括發(fā)送緩存、接收緩存、緩存控制單元、有線接口單元和MAC控制單元，通過發(fā)送緩存和接收緩存與緩存控制單元，完成有線接口單元與MAC控制單元之間數(shù)據(jù)的雙向傳輸；其中:
[0007]MAC控制單元:配合基帶與射頻共同完成點(diǎn)對點(diǎn)無線通信，在發(fā)送數(shù)據(jù)通路中將發(fā)送緩存中的數(shù)據(jù)填充到媒體接入控制層MAC數(shù)據(jù)幀并發(fā)送至基帶；在接收數(shù)據(jù)通路中將基帶數(shù)據(jù)存放至接收緩存；
[0008]緩存控制單元:完成發(fā)送數(shù)據(jù)通路和接收數(shù)據(jù)通路的數(shù)據(jù)緩存控制；
[0009]發(fā)送緩存:用來存儲有線接口單元接收的數(shù)據(jù)，并作為媒體接入控制層的MAC數(shù)據(jù)幀發(fā)送至基帶；
[0010]接收緩存:用來存儲媒體接入控制層接收到的MAC數(shù)據(jù)幀，并由有線接口單元發(fā)送至有線接口端；
[0011]有線接口處理單元:從直接相連的網(wǎng)卡接收到數(shù)據(jù)包，存放至發(fā)送緩存中?’另一方面，從接收緩存中獲取數(shù)據(jù)包，將其發(fā)送至相連的有線接口端；
[0012]在發(fā)送數(shù)據(jù)通路中，通過有線接口單元將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包存放至發(fā)送緩存；MAC控制單元將發(fā)送緩存中數(shù)據(jù) 填充MAC數(shù)據(jù)幀并發(fā)送至基帶；在接收數(shù)據(jù)通路中，MAC控制單元將基帶數(shù)據(jù)存放至接收緩存；有線接口單元將接收緩存中數(shù)據(jù)上傳至有線接口端。
[0013]MAC控制單元在數(shù)據(jù)傳輸過程中不對數(shù)據(jù)做任何的解析和修改，而是直接將其作為payload進(jìn)行傳輸，因此對通信雙方看來，發(fā)送與接收數(shù)據(jù)沒有任何改變，同有線連接時發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)完全一致。需要注意的是，相比于直接的有線連接，這種通信方式下雙方在接收對方數(shù)據(jù)時存在一定的延時(包括數(shù)據(jù)緩存延時和無線信道延時)。這種結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了點(diǎn)對點(diǎn)信息的透明傳輸，芯片結(jié)構(gòu)更具有通用性，簡化了系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用，易于擴(kuò)展和支持不同類型的有線接口，完成信息傳輸?shù)臒o線化。
[0014]此外，電路中對上行和下行數(shù)據(jù)通路獨(dú)立處理，支持上行和下行數(shù)據(jù)通路的同時訪問，從而支持接口單元的全雙工操作，提高系統(tǒng)的吞吐率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1以太網(wǎng)卡點(diǎn)對點(diǎn)通信的無線化示意圖。
[0016]圖2UWB MAC電路示意圖。
[0017]圖3UWB MAC數(shù)據(jù)透傳示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖，以點(diǎn)對點(diǎn)連接的以太網(wǎng)通信鏈路為例，具體說明本發(fā)明。
[0019]使用本電路實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)以太網(wǎng)通信的通信結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，帶有RJ45接口的Devicel和Device2通過UWB子系統(tǒng)完成點(diǎn)對點(diǎn)通信，其效果相當(dāng)于虛線所示使用網(wǎng)線將二者直接連接，其中UWB MAC電路主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0020]為了實現(xiàn)這一目的，設(shè)計UWB MAC電路如圖2所示，
[0021]整個電路有兩處接口，一處以太網(wǎng)的有線接口相連接，一處與UWB的BB與RF連接。
[0022]在MAC電路內(nèi)部下行數(shù)據(jù)流如圖紅線所示；
[0023]①.通過DEVICEIF將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包存放至發(fā)送緩存；
[0024]②通過MAC CTRL將發(fā)送緩存中數(shù)據(jù)作為payload填充MAC數(shù)據(jù)幀并發(fā)送至基帶(BB)；
[0025]在MAC電路內(nèi)部上行數(shù)據(jù)流如圖所示；
[0026]③通過MAC CTRL將基帶(BB)數(shù)據(jù)的payload的部分存放至接收緩存；
[0027]④通過DEVICE IF將接收緩存中數(shù)據(jù)上傳至DEVICE。
[0028]各部分說明如下:
[0029]MAC CTRL:MAC控制單元，實現(xiàn)ECMA368協(xié)議相關(guān)的MAC控制，配合BB與RF共同完成點(diǎn)對點(diǎn)無線通信。
[0030]BUF CTRL:上、下行緩存控制單元，分別完成上行和下行數(shù)據(jù)緩存的控制。
[0031]UffB TXBUF:UWB MAC層發(fā)送緩存，用來存儲DEVICEIF接收的數(shù)據(jù)(圖3所示datapacket),并作為MAC的payload發(fā)送至基帶?？筛鶕?jù)實際需要改變其大小。
[0032]UffB RXBUF:UWB MAC層接收緩存，用來存儲MAC接收到的數(shù)據(jù)的payload，并由DEVICE IF發(fā)送至有線接口端?？筛鶕?jù)實際需要改變其大小。
[0033]DEVICE IF:有線接口處理單元，本例中實現(xiàn)以太網(wǎng)卡相關(guān)協(xié)議。一方面，從直接相連的網(wǎng)卡接收到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，緩存至UWB TXBUF中；另一方面，從UWB RXBUF中獲取數(shù)據(jù)包，將其發(fā)送至相連的網(wǎng)卡。該單元本身不需要進(jìn)行地址匹配與解析，實現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的透明傳輸。
[0034]該結(jié)構(gòu)下，對于不同的點(diǎn)對點(diǎn)有線連接，只需要修改DEVICE IF模塊，保持其它電路不變，即可完成對新的通信系統(tǒng)無線化的支持，從而使結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的通用性，易于擴(kuò)展應(yīng)用。
[0035]同時注意到，UffB TXBUF和UWB RXBUF都是一個只讀和一個只寫端口的存儲器組成，并且兩個存儲器的4個端口可以同時進(jìn)行讀寫操作，提高了系統(tǒng)的吞吐率，支持DEVICEIF的全雙工操作。
[0036]以上公開的僅為本發(fā)明的一個具體實施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種支持點(diǎn)對點(diǎn)通信的UWB MAC層電路，其特征在于包括發(fā)送緩存、接收緩存、緩存控制單元、有線接口單元和MAC控制單元，通過發(fā)送緩存和接收緩存與緩存控制單元，完成有線接口單元與MAC控制單元之間數(shù)據(jù)的雙向傳輸；其中: MAC控制單元:配合基帶與射頻共同完成點(diǎn)對點(diǎn)無線通信，在發(fā)送數(shù)據(jù)通路中將發(fā)送緩存中的數(shù)據(jù)填充到媒體接入控制層MAC數(shù)據(jù)幀并發(fā)送至基帶；在接收數(shù)據(jù)通路中將基帶數(shù)據(jù)存放至接收緩存； 緩存控制單元:完成發(fā)送數(shù)據(jù)通路和接收數(shù)據(jù)通路的數(shù)據(jù)緩存控制； 發(fā)送緩存:用來存儲有線接口單元接收的數(shù)據(jù)，并作為媒體接入控制層的MAC數(shù)據(jù)幀發(fā)送至基帶； 接收緩存:用來存儲媒體接入控制層接收到的MAC數(shù)據(jù)幀，并由有線接口單元發(fā)送至有線接口端； 有線接口處理單元:從直接相連的網(wǎng)卡接收到數(shù)據(jù)包，存放至發(fā)送緩存中；另一方面，從接收緩存中獲取數(shù)據(jù)包，將其發(fā)送至相連的有線接口端； 在發(fā)送數(shù)據(jù)通路中，通過有線接口單元將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包存放至發(fā)送緩存；MAC控制單元將發(fā)送緩存中數(shù)據(jù)填充MAC數(shù)據(jù)幀并發(fā)送至基帶；在接收數(shù)據(jù)通路中，MAC控制單元將基帶數(shù)據(jù)存放至接收緩存；有線接口單元將接收緩存中數(shù)據(jù)上傳至有線接口端。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，發(fā)送緩存和接收緩存的結(jié)構(gòu)，控制方法以及接口信號相同。
3.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，MAC控制單元不解析和改變有線接口單元接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容,將完整的數(shù)據(jù)作為幀格式中的payload，避免了復(fù)雜的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)透明傳輸。
4.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，發(fā)送數(shù)據(jù)通路與接收數(shù)據(jù)通路獨(dú)立，分別使用獨(dú)立的緩存單元，支持發(fā)送數(shù)據(jù)通路與接收數(shù)據(jù)通路的同時訪問，從而支持有線接口單元的全雙工操作。
5.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于對于不同的點(diǎn)對點(diǎn)有線連接，只需要修改有線接口處理單元，保持其它電路不變，即可完成對新的通信系統(tǒng)無線化的支持。
【文檔編號】H04B1/7176GK103916160SQ201210595899
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】周卓, 龔永鑫, 包玉華 申請人:北京中電華大電子設(shè)計有限責(zé)任公司