專利名稱：用于通過(guò)至少一條傳輸線傳送信息的通信裝置和傳輸單元以及在該傳輸單元上可連接的 ...的制作方法
在當(dāng)前的用戶連接網(wǎng)(也稱為接入網(wǎng)絡(luò))中，用戶經(jīng)常通過(guò)銅雙芯線或通過(guò)雙絞線連接在本地最近的交換設(shè)備上。通過(guò)該雙絞線，既有窄帶的、例如根據(jù)ISDN傳輸方法安排的信號(hào)又有寬帶的、例如借助xDSL傳輸方法安排的信號(hào)在交換設(shè)備和連接在其上的用戶之間被傳送。
在

圖1中，描述一個(gè)在現(xiàn)存的用戶連接網(wǎng)中當(dāng)前采用的連接情形，通過(guò)該連接情形向用戶既提供窄帶用戶連接(ISDN傳輸)又提供寬帶用戶連接(xDSL傳輸)。根據(jù)圖1，xDSL傳輸直接、也就是說(shuō)不用采用分離器連接在雙絞線上。在ISDN傳輸時(shí)，在兩個(gè)傳輸設(shè)備中使用相同的頻譜。針對(duì)在兩個(gè)傳輸設(shè)備中發(fā)送的信號(hào)通過(guò)共同的傳輸通道(這里是銅雙芯線)的傳輸，用于分離方向的方法是必需的。在此，回波補(bǔ)償法經(jīng)常被采用。在回波補(bǔ)償法中，方向分離在第一步中通過(guò)分叉電路(以下也稱作混合電路)完成，該分叉電路分別布置在傳輸線的兩端上。通過(guò)該分叉電路，同時(shí)實(shí)現(xiàn)雙絞線和四絞線之間的過(guò)渡。
該回波補(bǔ)償法有以下缺點(diǎn)，即根據(jù)在分叉電路中的不完全的線路模擬并在傳輸路徑上通過(guò)附加的反射，發(fā)送信號(hào)的一部分在自己的接收機(jī)中作為回波到達(dá)并因此作為干擾信號(hào)疊加到輸入的接收信號(hào)。通過(guò)采用回波補(bǔ)償器，該回波自適應(yīng)地、也就是說(shuō)在導(dǎo)線上獨(dú)立調(diào)節(jié)地被模仿并從接收方向的信號(hào)(現(xiàn)存的接收信號(hào)和回波)中被減去，以至于最終在接收機(jī)上只到達(dá)所期望的接收信號(hào)?；夭ㄑa(bǔ)償器作為橫向?yàn)V波器(低通)來(lái)設(shè)計(jì)，該橫向?yàn)V波器的系數(shù)由控制器自適應(yīng)調(diào)節(jié)。
在較長(zhǎng)的用戶連接導(dǎo)線的情況下，由用戶沿交換中心或交換設(shè)備的方向發(fā)送的信號(hào)(以下稱作上游信號(hào))在接收地點(diǎn)(交換設(shè)備)上被強(qiáng)烈衰減并根據(jù)頻率相關(guān)的群延時(shí)被強(qiáng)烈失真。與之相比以高功率沿用戶方向發(fā)送的信號(hào)(以下稱為下游信號(hào))疊加到上游信號(hào)。分叉電路或混合電路和回波補(bǔ)償器的任務(wù)在于，在交換設(shè)備端的分叉電路上反射的下游信號(hào)幾乎完全被減去，該下游信號(hào)沿上游方向疊加到交換設(shè)備端的所接收的有用信號(hào)。這意味著，雙絞線的阻抗上的最小變化已經(jīng)導(dǎo)致分叉過(guò)渡衰減(關(guān)于相位和振幅)的變化而回波補(bǔ)償器和均衡器一起必須被重新調(diào)節(jié)。
對(duì)于在圖1中描述的連接情形，關(guān)于ISDN傳輸和xDSL傳輸?shù)膫鬏斅窂竭m于，變壓器Tr1以用戶連接導(dǎo)線的阻抗ZLtg閉合。xDSL傳輸或xDSL線路驅(qū)動(dòng)器端的阻抗ZxDSL與阻抗ZLtg并聯(lián)。xDSL傳輸?shù)膫鬏斁嚯x在ISDN傳輸?shù)念l率范圍(直至大約140kHz)中僅僅具有很小的抑制衰減，以至于在xDSL線路驅(qū)動(dòng)器端上的阻抗變化也影響輸入阻抗ZxDSL。輸入阻抗ZxDSL的細(xì)小的變化因此已經(jīng)導(dǎo)致ISDN傳輸?shù)母蓴_和中斷。在當(dāng)前用戶連接網(wǎng)絡(luò)中，目前該阻抗變化通過(guò)xDSL線路驅(qū)動(dòng)器的激活或去活出現(xiàn)。在靜止?fàn)顟B(tài)中，該阻抗變化通常是高阻的，該阻抗變化可替換地也可以具有低阻值。
例如，在US5856758中說(shuō)明借助差分運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)的線路驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)該線路驅(qū)動(dòng)器在有源狀態(tài)中借助電壓反饋和電流反饋合成一定的輸出阻抗(也稱作阻抗合成)。通過(guò)該阻抗合成，損耗功率的減小和工作電壓的最小化被達(dá)到。在激活或去活實(shí)現(xiàn)阻抗合成的線路驅(qū)動(dòng)器處可是也不利地出現(xiàn)跳躍式的輸出阻抗變化(也稱作阻抗跳躍(Impedanzspruenge))。
沒(méi)有阻抗合成的線路驅(qū)動(dòng)器也是已知的，可是針對(duì)該線路驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行空載電壓必須被提高了直至6dB而外部電阻必須被明顯提高了一定的阻抗合成因子。這導(dǎo)致所提高的功率接收和附加的損耗功率。
在針對(duì)xDSL線路驅(qū)動(dòng)器的安排的當(dāng)前解決方案中，阻抗跳躍可以僅僅在以下列舉的條件下盡可能地被避免-當(dāng)線路驅(qū)動(dòng)器在靜止?fàn)顟B(tài)中假設(shè)非常低阻的狀態(tài)(對(duì)地短接)并在有源狀態(tài)中保持低阻抗，也就是說(shuō)不實(shí)現(xiàn)阻抗合成。相反，在具有阻抗合成的線路驅(qū)動(dòng)器處在工作模式轉(zhuǎn)換時(shí)出現(xiàn)上述干擾。
-可是，當(dāng)xSDL傳輸保持持續(xù)激活時(shí)，這帶來(lái)多個(gè)缺點(diǎn)(例如所提高的損耗功率、附加的冷卻花費(fèi)(空調(diào))、能量成本、電纜中的提高的干擾)。
因此本發(fā)明的任務(wù)在于，避免通過(guò)xSDL傳輸、特別是xSDL線路驅(qū)動(dòng)器的激活或去活引起的在用戶連接導(dǎo)線上的ISDN傳輸?shù)母蓴_的中斷。該任務(wù)從根據(jù)權(quán)利要求1和8的前序部分的特征的通信裝置和傳輸設(shè)備出發(fā)通過(guò)分別表示特征的特征來(lái)解決。此外，該任務(wù)通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求13的特征的在該傳輸單元上可連接的電路裝置來(lái)解決。
在用于信息傳送的根據(jù)本發(fā)明的通信裝置中，在至少一條傳輸線上連接至少一個(gè)分別具有一個(gè)有源的或無(wú)源的運(yùn)行狀態(tài)的、帶有依賴于當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)的輸入阻抗的、用于發(fā)送和/或接收信息的傳輸單元。根據(jù)本發(fā)明的通信裝置的重要方面在于，檢測(cè)傳輸單元的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)裝置被裝設(shè)，阻抗裝置被分配給該檢測(cè)裝置，通過(guò)該阻抗裝置依賴于所檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)至少一個(gè)可連接的電氣組件以這種方式被連接，即該至少一個(gè)傳輸單元的輸入阻抗被保持在近似恒定的值上。
根據(jù)本發(fā)明的通信裝置的重要優(yōu)點(diǎn)在于，阻止了在傳輸線上連接的傳輸單元的激活或去活時(shí)的阻抗跳躍。通過(guò)阻抗跳躍的避免，通過(guò)同一條傳輸線(例如ISDN傳輸)避免了已經(jīng)運(yùn)行的信息傳輸?shù)母蓴_或中斷。通過(guò)阻抗跳躍的避免，分叉過(guò)渡衰減(關(guān)于相位和幅值)被保持在近似恒定的值上，以至于關(guān)于ISDN傳輸該回波補(bǔ)償器和均衡器不再必須被重新調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的通信裝置以及用于發(fā)送和/或接收信息的傳輸設(shè)備以及在該傳輸設(shè)備上可連接的電路裝置的其它的有利的改進(jìn)方案從其它的權(quán)利要求中被提取。
以下，根據(jù)本發(fā)明的通信裝置按照方框電路圖進(jìn)一步被說(shuō)明。圖2示出已經(jīng)普遍在圖1中說(shuō)明的連接情形，該連接情形說(shuō)明了既為窄帶傳輸(ISDN傳輸)又為寬帶傳輸(xDSL傳輸)的交換中心側(cè)端。在該實(shí)施例中，圖1中的通常描述的線路驅(qū)動(dòng)器被安排為具有阻抗合成的xDSL線路驅(qū)動(dòng)器LD。該xDSL線路驅(qū)動(dòng)器LD包括2個(gè)運(yùn)算放大器OP1、OP2，該運(yùn)算放大器分別具有一個(gè)輸出端AO。根據(jù)本發(fā)明，兩個(gè)運(yùn)算放大器OP1、OP2的輸出端AO通過(guò)開(kāi)關(guān)S和阻抗ZSyn可相互連接。
根據(jù)本發(fā)明，開(kāi)關(guān)S與分析邏輯連接，通過(guò)該分析邏輯xDSL線路驅(qū)動(dòng)器LD的有源狀態(tài)或無(wú)源狀態(tài)可被檢測(cè)。例如，分析邏輯可以安排為分配給xDSL線路驅(qū)動(dòng)器LD的檢測(cè)單元EE以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ITU-TG.992.2分析通過(guò)傳輸線UL傳送的喚醒信號(hào)。按照在xDSL線路驅(qū)動(dòng)器LD上引導(dǎo)的喚醒信號(hào)，通過(guò)檢測(cè)單元EE分別檢測(cè)當(dāng)前的有源狀態(tài)或無(wú)源狀態(tài)并依賴于所檢測(cè)到的狀態(tài)，開(kāi)關(guān)S被打開(kāi)或閉合。
此外，兩個(gè)運(yùn)算放大器OP1、OP2的輸出端AO分別通過(guò)電阻R3T、R3R反饋到各自的運(yùn)算放大器OP1、OP2的相應(yīng)輸入端EO上。另外，第一運(yùn)算放大器OP1的輸入端EO通過(guò)電阻R2T和電阻R1R與第二運(yùn)算放大器OP2的輸出端AO相連。相應(yīng)地，第二運(yùn)算放大器OP2的輸入端EO通過(guò)電阻R2R和電阻R1Y與第一運(yùn)算放大器OP1的輸出端AO相連。兩個(gè)運(yùn)算放大器OP1、OP2的輸出端分別通過(guò)電阻R1T、R1R連接在變壓器Tr2上。兩個(gè)運(yùn)算放大器OP1、OP2的輸入端EO通過(guò)電阻R4T、R4R并通過(guò)交流電壓源U0(在該實(shí)施例中該交流電壓源代表沿用戶方向待傳送的xDSL數(shù)據(jù)信號(hào))相互連接。
通過(guò)具有傳輸比ü∶1的變壓器Tr2，xDSL線路驅(qū)動(dòng)器LD連接在用戶連接導(dǎo)線UL上。以下，由此出發(fā)，即僅當(dāng)在交換中心VST方面實(shí)際上在用戶連接導(dǎo)線UL上存在待傳送的信息或者僅當(dāng)喚醒信號(hào)通過(guò)檢測(cè)單元被檢測(cè)時(shí)，xDSL線路驅(qū)動(dòng)器LD才被激活。圖2中說(shuō)明的和分配給傳輸線UL的電感L1T、L1R描述一個(gè)低通濾波器，通過(guò)該低通濾波器位于ISDN傳輸?shù)念l譜之上的xDSL傳輸?shù)念l率部分被衰減。電容C1、C2用于直流分離。
針對(duì)該實(shí)施例假設(shè)以下值C1≈1μF，C2≈10nFLTr1≈10mH，LTr2≈1mH，L1≈200μH針對(duì)xDSL線路驅(qū)動(dòng)器LD的線路布置假設(shè)以下比例R1T＝R1R，R2T＝R2RR3T＝R3R，R4T＝R4RR2、R3、R4》R1關(guān)于xDSL線路驅(qū)動(dòng)器得到以下阻抗-合成因子ksynth.Ksynth.(＝R2/R2-R3)xDSL線路驅(qū)動(dòng)器LD的輸出阻抗Zout為Zout＝Ksynth*(2*R1)根據(jù)本發(fā)明，針對(duì)可連接的電阻ZSyn確定以下值Zsyn＝Zout-2*R1在計(jì)算電阻Zsyn時(shí)，通常電阻R2、R3和R4可以被忽略，因?yàn)殡娮鑂2、R3和R4位于R1的值上約兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
根據(jù)本發(fā)明，檢測(cè)單元EE和與其連接的開(kāi)關(guān)S如下來(lái)配置●在有源或者低阻連接的xDSL線路驅(qū)動(dòng)器LD處，開(kāi)關(guān)S1被打開(kāi)并且與此同時(shí)變壓器Tr2在驅(qū)動(dòng)器側(cè)以Zout閉合。
●在去活(無(wú)源)或者高阻連接的xDSL線路驅(qū)動(dòng)器LD(靜止?fàn)顟B(tài))處，開(kāi)關(guān)S1閉合，由此電阻Zsyn＝Zout-2*R1被連接在兩個(gè)運(yùn)算放大器OP1、OP2的輸出端AO之間。
＝＞與此同時(shí)，變壓器Tr2在驅(qū)動(dòng)器側(cè)以Zout＝2*R1+ZSyn閉合。
在考慮根據(jù)本發(fā)明確定阻抗Zsyn＝Zout-2*R1的情況下，適用Zout＝2*R1+ZSyn＝2*R1+Zout-2*R1＝Zout從最后一個(gè)關(guān)系中得出，xDSL線路驅(qū)動(dòng)器LD既在有源狀態(tài)中又在無(wú)源狀態(tài)中以相同的輸出阻抗Zout閉合。通過(guò)在靜止?fàn)顟B(tài)中的線路驅(qū)動(dòng)器LD的運(yùn)算放大器OP1、OP2的兩個(gè)輸出端AO之間連接值為Zsyn＝Zout-2*R1的電阻，在xDSL傳輸激活或去活時(shí)避免在xDSL線路驅(qū)動(dòng)器方面的阻抗跳躍，否則其可能導(dǎo)致ISDN傳輸?shù)闹袛?，因?yàn)榛夭ㄑa(bǔ)償器必須被重新調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的可連接的阻抗ZSyn可以可替換地(可選地與開(kāi)關(guān)S一起)被安排為分配給xDSL線路驅(qū)動(dòng)器的、外部附加線路布置(未說(shuō)明)。根據(jù)其它的未說(shuō)明的改進(jìn)方案變型，該附加線路布置也可以包含檢測(cè)單元EE。
權(quán)利要求
1.用于通過(guò)至少一條傳輸線(UL)傳送信息的通信裝置，在該通信裝置上連接至少一個(gè)分別具有有源的或者無(wú)源的運(yùn)行狀態(tài)的、帶有依賴于當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)的輸入阻抗(ZxDSL)的、用于信息的發(fā)送和/或接收的傳輸單元(LD)，其特征在于，-檢測(cè)該傳輸單元(LD)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)裝置(EE)被裝設(shè)，-分配給該檢測(cè)裝置(EE)的阻抗裝置(S，ZSyn)被裝設(shè)，通過(guò)該阻抗裝置依賴于所檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)至少一個(gè)可連接的電氣組件(ZSyn)以這種方式被連接，即該至少一個(gè)傳輸單元(LD)的輸入阻抗(ZxDSL)被保持在近似恒定的值上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述傳輸單元(LD)包含至少兩個(gè)在所述至少一條傳輸線(UL)上發(fā)送待傳送的信息的運(yùn)算放大器(OP1，OP2)，在該兩個(gè)運(yùn)算放大器(OP1，OP2)的輸出端(AO)之間通過(guò)一個(gè)由檢測(cè)裝置(EE)控制的開(kāi)關(guān)(S)連接所述至少一個(gè)電氣組件(ZSyn)，其中該阻抗裝置(S，ZSyn)和檢測(cè)裝置(EE)被這樣安排，使得該開(kāi)關(guān)(S)在有源運(yùn)行狀態(tài)中打開(kāi)而在無(wú)源運(yùn)行狀態(tài)中閉合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通信裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)電氣組件包含至少一個(gè)電氣電阻(ZSyn)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的通信裝置，其特征在于，用于發(fā)送和/或接收信息的所述傳輸單元(LD)根據(jù)xDSL傳輸方法來(lái)安排。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的通信裝置，其特征在于，在所述至少一條傳輸線(UL)上連接至少一個(gè)其它的用于發(fā)送和/或接收根據(jù)ISDN傳輸方法安排的信息的傳輸單元。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的通信裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置(EE)這樣被安排，使得通過(guò)所述至少一條傳輸線(UL)傳送的激活信號(hào)被檢測(cè)，所述檢測(cè)裝置(EE)這樣被安排，使得在檢測(cè)激活信號(hào)時(shí)所述傳輸單元(LD)的有源運(yùn)行狀態(tài)被確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信裝置，其特征在于，所述激活信號(hào)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ITU-T G.922被安排為喚醒信號(hào)。
8.用于通過(guò)至少一條可連接的傳輸線(UL)發(fā)送和/或接收信息的傳輸單元(LD)，其中該傳輸單元(LD)具有一個(gè)有源的或者無(wú)源的運(yùn)行狀態(tài)以及一個(gè)依賴于當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的輸入阻抗(ZxDSL)，其特征在于，檢測(cè)該傳輸單元(LD)的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)裝置(EE)被裝設(shè)，分配給該檢測(cè)裝置(EE)的阻抗裝置(S，ZSyn)被裝設(shè)，通過(guò)該阻抗裝置依賴于所檢測(cè)到的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)至少一個(gè)可連接的電氣組件(ZSyn)以這種方式被連接，即該傳輸單元(LD)的輸入阻抗(ZxDSL)被保持在近似恒定的值上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的傳輸單元，其特征在于，布置至少兩個(gè)在所述至少一條傳輸線(UL)上發(fā)送待傳送的信息的運(yùn)算放大器(OP1，OP2)，在該兩個(gè)運(yùn)算放大器(OP1，OP2)的輸出端(AO)之間通過(guò)一個(gè)由該檢測(cè)裝置(EE)控制的開(kāi)關(guān)(S)連接所述至少一個(gè)電氣組件(ZSyn)，其中所述阻抗裝置(S，ZSyn)和檢測(cè)裝置(EE)這樣被安排，使得該開(kāi)關(guān)(S)在有源運(yùn)行狀態(tài)中打開(kāi)而在無(wú)源運(yùn)行狀態(tài)中閉合。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的傳輸單元，其特征在于，所述至少一個(gè)電氣組件包含至少一個(gè)電氣電阻(ZSyn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10之一所述的傳輸單元，其特征在于，用于發(fā)送和/或接收信息的所述傳輸單元(LD)根據(jù)xDSL傳輸方法來(lái)安排。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11之一所述的傳輸單元，其特征在于，所述檢測(cè)裝置和所述阻抗裝置被安排為可在外部連接到所述傳輸單元(LD)上的電路裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12之一所述的用于外部連接到一個(gè)傳輸單元上的電路裝置，其特征在于，與在所述傳輸單元中布置的檢測(cè)裝置(EE)可連接的阻抗裝置(S，ZSyn)被裝設(shè)，該阻抗裝置以這種方式來(lái)安排，即依賴于所檢測(cè)到的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)借助至少一個(gè)可連接的電氣組件(ZSyn)所述傳輸單元(LD)的所述輸入阻抗(ZxDSL)被保持在近似恒定的值上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電路裝置，其特征在于，通過(guò)所述電路裝置所述檢測(cè)裝置(EE)被包含。
全文摘要
在至少一條傳輸線(UL)上連接至少一個(gè)分別具有一個(gè)有源的或者無(wú)源的運(yùn)行狀態(tài)的、帶有依賴于當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的輸入阻抗(Z
文檔編號(hào)H03F1/56GK1679315SQ03820511
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2003年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月30日
發(fā)明者P·庫(kù)尼施 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司