專利名稱：雙芯線用戶線路傳輸模擬電話信號和高位率數(shù)據(jù)信號系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線路系統(tǒng)。這里指的是用戶線路的用戶遠程終端，該用戶線路具有一根雙芯銅導線結(jié)構(gòu)，在該線路系統(tǒng)中，除傳輸在用戶終端設(shè)備的電話機和電話交換局之間交換的位于語音頻帶中的電話信號外，還能在一個高于語音頻帶的頻帶中，在從一個用戶遠程的中心到用戶設(shè)備的方向傳輸高位率的數(shù)據(jù)信號電流，和在從用戶設(shè)備到該中心的方向傳輸比前者低的位率的數(shù)據(jù)信號電流。
以這種形式來充分利用雙芯銅導線結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有用戶線路，其可能性是建立在所謂的ADSL(Asynchronous Digital Subscriber Line，異步數(shù)字用戶線路)技術(shù)基礎(chǔ)上的，此技術(shù)表示一種傳輸系統(tǒng)。使用此技術(shù)已經(jīng)形成利用現(xiàn)有造價昂貴的銅線的用戶網(wǎng)絡(luò)新的應(yīng)用途徑，開辟新的通信服務(wù)用戶網(wǎng)絡(luò)；作為替代方案，它能帶來很大的效益。
起初，ADSL技術(shù)是用于傳送調(diào)用服務(wù)的，特別是用于個人調(diào)用電視節(jié)目的(請見信息技術(shù)月刊(ntz)，第4期，1995年，第28及以后有關(guān)頁)。
在這方面，經(jīng)一個電話總干線，給在終端設(shè)備電話機與電話交換局之間交換的電話信號上，從一個中心至該終端設(shè)備附加地傳輸一個高速率數(shù)字信號；以及必要時在中心至終端設(shè)備之間加上一個雙向的低速率控制信號。用戶能夠通過控制信道達到從服務(wù)器中選擇視頻信息，并將此視頻信號經(jīng)高速率信道加在終端設(shè)備的家用電視機上。根據(jù)歐洲標準，目前高速率信道的傳輸率為2．048兆位(Mbit)／秒，4．096兆位／秒，6．144兆位／秒；控制信道的傳輸率為16千位(kbit)／秒，64千位／秒，640千位／秒。
目前，ADSL技術(shù)對終端設(shè)備經(jīng)電話交換局訪問Internet網(wǎng)具有更大意義。
為了避免模擬電話信號與ADSL技術(shù)的數(shù)據(jù)信號之間相互發(fā)生干擾，后者占用了位于在語音頻帶上方的一個頻率范圍。
與ADSL技術(shù)相關(guān)聯(lián)，在用戶側(cè)和交換局側(cè)均須裝備通常電話業(yè)務(wù)分離器(POTS-Splitter)和調(diào)制解調(diào)器，用于分開和合并電話信號和數(shù)據(jù)信號，從而實施復(fù)雜的調(diào)制和解調(diào)過程(平方調(diào)幅QAM)。
在迄今為止的ADSL技術(shù)的用戶聯(lián)網(wǎng)中，數(shù)據(jù)信號處理所需的交換局側(cè)的設(shè)備—分離器和調(diào)制解調(diào)器，都是獨立的設(shè)備，它們必須是耐過電壓的。這是因為來自用戶線路波及這些裝置的過電壓會殃及這些設(shè)備。(參閱例如Analog Devices公司的產(chǎn)品文件“ADSL-Solutions-AD20 msp 910”)。
由于上述原因，交換局范圍內(nèi)因此而需要一個相當大的附加位置。所需過電壓保護線路使設(shè)備的投資大為提高。
本發(fā)明的任務(wù)是給用于ADSL技術(shù)中實施數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠脩艟€路提供一種用戶遠程終端的線路系統(tǒng)，此系統(tǒng)涉及空間的需求及費用要比上述的已知方案更有利。
該任務(wù)通過一種線路系統(tǒng)來完成。在此該線路系統(tǒng)中的用于分開和合并數(shù)據(jù)信號和電話信號所需的裝置，以及傳送數(shù)據(jù)信號所需的調(diào)制解調(diào)器，都集成在用戶連接線路內(nèi)，將用戶線路連接到電話交換局上。集成的方式為上述裝置受到交換局現(xiàn)有過電壓線路的保護，以防止用戶線路上出現(xiàn)的過電壓。
用這種方法能使交換局側(cè)的ADSL專用部分必須具有抗過電壓結(jié)構(gòu)成為多余，從而可以相應(yīng)地降低設(shè)備費用，達到節(jié)約的目的?？偠灾?，本發(fā)明所提供的是一個緊湊的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的其它結(jié)構(gòu)在從屬權(quán)利要求中給出。
用于分開和合并電話信號和數(shù)據(jù)信號的裝置，在利用用戶連接線路現(xiàn)有軟件控制的條件下，根據(jù)各實時要求。用軟件控制，可調(diào)整在不同的阻抗上。由于這種進一步的集成措施，以前依據(jù)不同國家的要求而必須采用的種種分離器硬件方案，則可以棄而不用。這是權(quán)利要求2的內(nèi)容。
ADSL專用線路部分集成在用戶連接線路內(nèi)，進一步組成了電話信號和數(shù)據(jù)信號共用的模擬接口；與到目前為止的情況相反，分離器是一個數(shù)字濾波器，從而使費用得以進一步下降。這是權(quán)利要求3的內(nèi)容。
數(shù)字濾波器和調(diào)制解調(diào)器二者的功能是用一個處理器(例如數(shù)字信號處理器)實現(xiàn)的。這是權(quán)利要求4的內(nèi)容。此處，許多用戶連接線路組成一個組合件，組成的方式為，一種這樣的組合件所包含的這種處理器的數(shù)量少于集成在組合件上的用戶連接線路，并且，其中處理器可以隨機動態(tài)地配置給用戶連接線路。從而使硬件費用得以進一步下降。這是權(quán)利要求5的內(nèi)容。
下面，借助附圖示出的實施例對本發(fā)明作進一步說明。
如圖所示

圖1通信網(wǎng)絡(luò)中部分連接網(wǎng)絡(luò)的框圖，圖2這種連接網(wǎng)絡(luò)的用戶連接組合件，圖3按圖2的用戶連接組合件的一種替代方案。
圖1所示，是作為一個通信網(wǎng)絡(luò)組成部分的互連網(wǎng)(Internet)IN，以及具有代表性的公用電話交換網(wǎng)的具有連接組合件LTG的公用電話交換局LE，作為這種電話交換局連接范圍的組成部分。
這種通信網(wǎng)絡(luò)的用戶連接網(wǎng)絡(luò)的核心是數(shù)字線路單元DLUG，各種不同品種的用戶終端設(shè)備的用戶線路均通入此單元。
這里需要強調(diào)一個用戶終端設(shè)備ADSL-E，它可以包括一臺個人計算機PC和一臺模擬電話終端設(shè)備FE-A，和一條與此終端設(shè)備及數(shù)字線路單元DLUG相連的用戶線路TL，此用戶線路應(yīng)涉及一條雙芯銅連接線，在此連接線上可以進行ADSL技術(shù)中的信號傳送。為了實現(xiàn)此種傳送技術(shù)，終端設(shè)備側(cè)裝有一個裝置SP，用于分開和合并從PC和傳至PC的數(shù)據(jù)信號和來自模擬長途電話終端設(shè)備FE-A及送至此終端的電話信號。還有一個用于數(shù)據(jù)信號的調(diào)制解調(diào)器MOD。沒有繪出的是一些終端設(shè)備例如按ITU-T-標準可以用調(diào)制解調(diào)器連接的形式、從和向這些終端設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸。
上面提及的用戶線路在數(shù)字線路單元DLUG內(nèi)進入專用的用戶連接組合件，此組合件用于連接多條同類用戶線路。對于用戶線路TL這是一個用戶組合件SLMTADSL。以方塊圖SP／M繪出的一個分離器SPV和一個調(diào)制解調(diào)器MODV，它們相當于已提及的靠近用戶的分離器SP和調(diào)制解調(diào)器M，是這種用戶連接組合件中，與ADSL傳送技術(shù)相聯(lián)系的、屬于用戶線路TL的線路專用的組成部分。
如前所述，分離器用于分開和合并數(shù)據(jù)信號和電話信號。分離器SP的網(wǎng)絡(luò)側(cè)的用于電話信號的輸入／輸出端，經(jīng)一個接口單元EPIC，與數(shù)字線路單元的內(nèi)部PCM總線PCM-B相連，此總線聯(lián)合許多用戶連接組合件的相應(yīng)出口，并經(jīng)數(shù)字線路單元的網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接口DLUC建立一個通向公用交換局LE的一個連接。分離器的數(shù)據(jù)信號輸入／輸出端經(jīng)接口HDLC和分配器單元BD通向一個路由器(Router)R，路由器R是通向互連網(wǎng)IN或直接通向區(qū)域網(wǎng)絡(luò)LAN的接口。
根據(jù)理解本發(fā)明的需要，圖2詳細示出，一個用戶連接組合件SLMIADSL。
從圖中可以看到，用戶遠程ADSL專用的、棣屬用戶線路TL的裝置，即主要用于實現(xiàn)調(diào)制解調(diào)器功能的分離器SP和ADSL集成塊ADSL-Ch，均集成在用戶線路專用的用戶連接線路TSCH內(nèi)，其集成的形式為，這些裝置可以受一個現(xiàn)有的也作為通常用戶連接線路組成部分的過電壓保護線路OVP的保護，以預(yù)防出現(xiàn)在用戶線路上的過電壓。一般情況下，過電壓保護線路OVP用于保護集成塊HV-Slic，此集成塊HV-Slic是用戶線路TSCH用于電話信號的模擬接口，這里，它是C2-Ch單元的組成部分；還有一個功能單元Slicofi，也是C2-Ch的組成部分；此功能單元主要實現(xiàn)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換功能或數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換功能、濾波功能、編碼功能和雙線回線過渡功能和此外，它還包括一個信號處理器。
在以往的用戶連接線路TSCH設(shè)計中，也有使用信號處理器的，目的是為了參考輸入阻抗建立某些關(guān)系，此輸入阻抗因各國的要求不同而異，或為復(fù)數(shù)，或為實數(shù)有不同的高度。
按照本發(fā)明的另一結(jié)構(gòu)，集成式分離器也受信號處理器控制，以適應(yīng)不同國家的不同要求；這樣，就不必提供因國而異的分離器硬件方案。
此外，圖2中所介紹的部件EPIC和HDLC接口均與圖1中所介紹的相同，它們都在輸入／輸出處理器IOP的控制作用之下。
按照本發(fā)明另一結(jié)構(gòu)，在用戶連接線路TSCH中構(gòu)成一個電話信號和數(shù)據(jù)信號共用的模擬接口，并且分離器是用數(shù)字濾波器的形式實現(xiàn)的。因此，也可以說，分離器更靠近數(shù)字側(cè)。此情況可由圖3了解到。這個用于電話信號和數(shù)據(jù)信號的模擬接口是在功能組合件AFE內(nèi)實現(xiàn)的，以及在此組合件中對來自用戶設(shè)備的信號進行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，但不必進行頻帶限制，按照圖2的方案，此限制是涉及電話信號的集成塊Slicofi和涉及數(shù)據(jù)信號的集成塊ADSL-CH的任務(wù)。按照此方案，電話信號和數(shù)據(jù)信號的分開功能是在數(shù)字范圍內(nèi)進行的，即通過數(shù)字濾波進行的，詳言之，一方面通過DFE單元，這些單元，如圖2介紹的SLICDFI單元含有一個數(shù)字信號處理器；另一方面，通過數(shù)字信號處理器DSP，這些處理器擔負實現(xiàn)ADSL調(diào)制解調(diào)器的功能。
圖中所示的數(shù)字信號處理器DSP的數(shù)量，在本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)中，少于此處所提出的16個用戶連接線路TSCH，此數(shù)量可給這些路路動態(tài)配置。
可以考慮，不把上面提及的用于實現(xiàn)集成塊DFE功能所需的數(shù)字信號處理器固定配置給這個集成塊，而是從這些信號處理器的組合中動態(tài)配置。
權(quán)利要求
1．用于一個用戶線路的用戶遠程終端的電路系統(tǒng)，此用戶線路具有銅導線結(jié)構(gòu)，在此系統(tǒng)中，除傳輸在用戶終端設(shè)備的電話機和電話交換局之間交換的位于語言頻帶中的電話信號外，還能在一個高于語言頻帶的頻帶中，在從一個用戶遠程的中心到用戶終端設(shè)備的方向傳輸一個高速率的數(shù)據(jù)信號電流，和在由用戶終端設(shè)備到該中心的方向傳輸與前者相比低速率的數(shù)據(jù)信號電流。其特征為，為了充分利用用戶線路，用于分離和合并傳送數(shù)據(jù)信號和電話信號所需的裝置(SP)以及所需的數(shù)據(jù)信號調(diào)制解調(diào)器(MOD)，都集成在用戶連接線路(TSCH)內(nèi)，將用戶線路(TL)連接到電話交換局上，其集成方式為，這些裝置受到那里現(xiàn)有過電壓保護線路(OVP)的保護，以防止出現(xiàn)在用戶線路上的過電壓。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的線路系統(tǒng)，其特征為，用于分開和合并電話信號和數(shù)據(jù)信號的裝置(SP)，在利用用戶連接線路(TSCH)現(xiàn)有軟件控制的條件下，根據(jù)各實時要求，用軟件控制，可調(diào)整在不同的阻抗上。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的線路系統(tǒng)，其特征為，在用戶連接線路(TSCH)內(nèi)，設(shè)有一個電話信號和數(shù)據(jù)信號共用的模擬接口(AFE)，并且用于分開電話信號和數(shù)據(jù)信號的裝置是一個數(shù)字濾波器。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的線路系統(tǒng)，其特征為，用于數(shù)據(jù)信號的數(shù)字濾波器和調(diào)制解調(diào)器的功能是用數(shù)字信號處理器(DSP)實現(xiàn)的。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的線路系統(tǒng)，其特征為，在將許多用戶連接線路集成為一個組合件時，上述信號處理器(DSP)的數(shù)量少于用戶連接線路的現(xiàn)有數(shù)量，它可以隨機動態(tài)地配置給用戶連接線路。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的線路系統(tǒng)，其特征為，用于分開和合并電話信號和數(shù)據(jù)信號的裝置，其阻抗可用能實施動態(tài)分配的信號處理器進行調(diào)整。
全文摘要
交換局側(cè)的裝置,分離器(SP)和調(diào)制解調(diào)器(ADSL－CH)都集成在用戶線路(TL)的連接線路(TSCH)內(nèi),從而受到那里現(xiàn)有過電壓保護線路(OVP)的保護。
文檔編號H04M3/18GK1206270SQ9811479
公開日1999年1月27日 申請日期1998年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月17日
發(fā)明者T·阿恩德特, I·希爾謝爾, S·斌德, K·克羅佩, M·布勞恩, H·W·魯多爾夫 申請人:西門子公司