專利名稱：安全可靠的adsl連接方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
總的來說，本發(fā)明涉及非對(duì)稱數(shù)字用戶線(ADSL)系統(tǒng)，具體地說，涉及一種方法和方案，用于保證到ADSL收發(fā)信機(jī)的ADSL連接的安全可靠，這一ADSL收發(fā)信機(jī)跟一部電話機(jī)共用電話線。
這些電話信號(hào)和ADSL信號(hào)必須能夠在電話線上共存，也就是說，必須能夠在電話上交談的同時(shí)，跟計(jì)算機(jī)連接而不互相干擾。
在傳統(tǒng)的ADSL技術(shù)中，這是用所謂的分離設(shè)備來解決的，從原理上講，它是一個(gè)高階濾波器，跟電話機(jī)串聯(lián)，使得ADSL信號(hào)“看不見”電話機(jī)。利用這樣的濾波器，避免了電話對(duì)ADSL調(diào)制解調(diào)器的干擾，例如，當(dāng)電話摘機(jī)時(shí)，也就是當(dāng)電話的阻抗突然從很高變得很低的時(shí)候。如果沒有這樣的濾波器，這會(huì)導(dǎo)致ADSL信號(hào)的衰減發(fā)生變化，從而導(dǎo)致信噪比發(fā)生變化。此時(shí)，會(huì)導(dǎo)致ADSL系統(tǒng)失去同步，因?yàn)檎{(diào)制解調(diào)器是按照調(diào)制解調(diào)器開機(jī)時(shí)的信噪比設(shè)置的。
這種分離設(shè)備濾波器的主要問題是非常昂貴而且體積龐大。此外，需要專業(yè)人員來安裝這樣的濾波器，這使得它的價(jià)格更加高昂。
為了便于利用ADSL，定義了一種ADSL，它能夠同時(shí)傳輸電話信號(hào)和ADSL信號(hào)，而不需要這樣的分離設(shè)備，但是性能有所下降。這一應(yīng)用常常叫做ADSL-Lite或者沒有分離設(shè)備的ADSL。
但是，仍然存在失去同步的危險(xiǎn)。
向電話發(fā)出呼叫的時(shí)候，電話局首先發(fā)出一個(gè)振鈴信號(hào)，其頻率在20和60Hz之間，具體取決于市場(chǎng)情況，其信號(hào)電平規(guī)定為在電話機(jī)那里至少達(dá)到40V均方根值。通常認(rèn)為這一電平是非常高的。
當(dāng)電話被摘機(jī)的時(shí)候，阻抗突然變得非常低。
對(duì)于ADSL情形，在ADSL頻帶內(nèi)電話的阻抗情況特別有意義。
對(duì)于ADSL-Lite，考慮大約400kHz的一個(gè)下游頻帶，也就是從電話局到用戶那里的信號(hào)的頻帶，同時(shí)考慮從用戶到電話局的138kHz的上游信號(hào)頻帶。
對(duì)某些典型電話進(jìn)行測(cè)量得到了以下阻抗值100kHz處的掛機(jī)阻抗=3kΩ400kHz處的掛機(jī)阻抗=800Ω100kHz處的摘機(jī)阻抗=60Ω400kHz處的摘機(jī)阻抗=8ΩADSL調(diào)制解調(diào)器的驅(qū)動(dòng)和終端阻抗通常都被調(diào)整到電話線在ADSL頻帶內(nèi)的特性阻抗，這一特性阻抗大約是100Ω?？紤]從用戶一側(cè)向電話線看去調(diào)制解調(diào)器在用戶一側(cè)的負(fù)載，在上述情形中將會(huì)很不相同。
假設(shè)線路的特性阻抗等于100Ω，而且在電話局一側(cè)這一線路用ADSL頻帶的100Ω電阻正確地連接。
從調(diào)制解調(diào)器往外看的負(fù)載只在上游頻帶，也就是直到138kHz，才重要100kHz處的掛機(jī)負(fù)載=97Ω100kHz處的摘機(jī)負(fù)載=37Ω跟負(fù)載的改變方式一樣，下游信號(hào)的終端阻抗將發(fā)生改變400kHz處的掛機(jī)終端阻抗=89Ω400kHz處的摘機(jī)終端阻抗=7.5Ω從原理上講，這意味著進(jìn)來的和出去的信號(hào)在摘機(jī)情況下比掛機(jī)情況下的損耗更大。這暗示著ADSL系統(tǒng)要冒失去同步的很大的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)楸忍胤峙涫前凑针娫拻鞕C(jī)狀態(tài)下傳輸訓(xùn)練序列的情況確定的。
ADSL采用的是離散多音(DMT)編碼方式，按照這種方式，可用的頻帶被分成帶寬為4.3kHz的頻道。在傳輸訓(xùn)練序列的時(shí)候，測(cè)量所有頻道的信噪比，然后決定某一載波頻道可以分配多少數(shù)據(jù)比特。
對(duì)于ADSL-Lite，采用256 QAM(正交幅度調(diào)制)，這意味著最多可以分配8個(gè)比特給每一個(gè)載波頻道。當(dāng)電話摘機(jī)的時(shí)候，由于衰減更大，信號(hào)電平進(jìn)一步降低，這意味著信噪比下降了。
上游信號(hào)信號(hào)電平低三倍，或者信噪比差9.5dB，而下游信號(hào)則會(huì)下降12倍，或者21.5dB。在ADSL-Lite應(yīng)用中電話摘機(jī)狀態(tài)中ADSL頻帶內(nèi)阻抗的這種明顯變化，信噪比下降得如此之多，以至于系統(tǒng)可能失去同步，不得不用一個(gè)新的訓(xùn)練序列重新啟動(dòng)。
發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明的目的是電話摘機(jī)的時(shí)候保證ADSL連接的安全。
在本發(fā)明中，這是通過檢測(cè)振鈴信號(hào)以及電話是處于掛機(jī)狀態(tài)還是摘機(jī)狀態(tài)來做到的，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，給ADSL連接分配不同的比特?cái)?shù)。
這里，失去同步的風(fēng)險(xiǎn)多少會(huì)有所降低。
發(fā)明詳述這一個(gè)


了一個(gè)傳統(tǒng)電話機(jī)1，它跟來自電話局(沒有畫出)的雙線電話線的電線2和3連接。
ADSL收發(fā)信機(jī)4也跟電線2和3連接，以建立ADSL連接。
分配給ADSL連接的比特?cái)?shù)由以下算法決定SNR=3NCONST+K其中SNR是調(diào)制解調(diào)器啟動(dòng)的時(shí)候測(cè)量得到的載波頻道的信噪比，NCONST是某一個(gè)載波上以比特為單位的星座大小(constellation size),K是一個(gè)常數(shù)。
這樣，從以上等式可以看出，如果星座大小減少一個(gè)比特，就可以接受低3dB的信噪比。
在本發(fā)明的這一實(shí)施方案中，ADSL連接的信噪比是在電話1的掛機(jī)和摘機(jī)狀態(tài)下測(cè)量得到的。還有，根據(jù)測(cè)量得到的信噪比，要分配給ADSL連接的第一個(gè)比特?cái)?shù)，被存入第一個(gè)存儲(chǔ)器5，對(duì)應(yīng)于在電話1掛機(jī)狀態(tài)測(cè)量得到的信噪比，而分配給ADSL連接的第二個(gè)較小的比特?cái)?shù)，被存入寄存器6，對(duì)應(yīng)于電話1摘機(jī)狀態(tài)測(cè)量得到的信噪比。
存儲(chǔ)器5和6中的比特?cái)?shù)可以通過跟ADSL收發(fā)信機(jī)4連接的相應(yīng)的寄存器輸出端傳輸，下面將介紹這一點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)振鈴信號(hào)檢測(cè)器7跟電話線電線2和3的輸入端連接，用于檢測(cè)電線上是否存在振鈴信號(hào)。
還有，根據(jù)本發(fā)明，摘機(jī)檢測(cè)器8跟電話線電線2和3的輸入端連接，用于檢測(cè)電話1是在摘機(jī)狀態(tài)還是在掛機(jī)狀態(tài)。
在畫出的實(shí)施方案里，振鈴信號(hào)檢測(cè)器7的輸出端跟與電路9的一個(gè)反相輸入端連接，另一方面，跟或電路10的一個(gè)輸入端連接。摘機(jī)檢測(cè)器8的輸出端跟與電路9的另一個(gè)反相輸入端連接，另一方面，跟或電路10的另一個(gè)輸入端連接。
與電路9的輸出端跟寄存器5的一個(gè)控制輸入相連，用于控制將存儲(chǔ)在寄存器中的比特?cái)?shù)釋放給ADSL收發(fā)信機(jī)4，或電路10的輸出端則跟寄存器6的一個(gè)控制輸入連接，以控制將寄存器中儲(chǔ)存的比特?cái)?shù)釋放給ADSL收發(fā)信機(jī)4。
只要在電話線上檢測(cè)到振鈴信號(hào)，振鈴信號(hào)檢測(cè)器7就輸出一個(gè)“1”，當(dāng)電話線上沒有振鈴信號(hào)的時(shí)候，輸出一個(gè)“0”。在電話1的摘機(jī)狀態(tài)下，摘機(jī)檢測(cè)器8輸出一個(gè)“1”，在電話1的掛機(jī)狀態(tài)下輸出一個(gè)“0”。
這樣，在給出的實(shí)施方案里，當(dāng)振鈴信號(hào)檢測(cè)器輸出一個(gè)“0”，同時(shí)摘機(jī)檢測(cè)器8輸出一個(gè)“0”時(shí)，與電路9輸出一個(gè)“1”，觸發(fā)寄存器5釋放它的比特?cái)?shù)。
于是，在這一情況下，儲(chǔ)存在寄存器5中的比特?cái)?shù)被釋放給ADSL收發(fā)信機(jī)4。
當(dāng)振鈴信號(hào)檢測(cè)器7輸出一個(gè)“1”時(shí)，或電路10將輸出一個(gè)“1”給寄存器6，寄存器6中儲(chǔ)存的比特?cái)?shù)將被釋放給ADSL收發(fā)信機(jī)4。當(dāng)摘機(jī)檢測(cè)器8輸出一個(gè)“1”的時(shí)候也會(huì)這樣。當(dāng)振鈴信號(hào)檢測(cè)器7和摘機(jī)檢測(cè)器8都輸出“1”的時(shí)候也同樣。
于是，在上述情形中，預(yù)期電話機(jī)要摘機(jī)或者即將摘機(jī)的時(shí)候，也就是檢測(cè)到振鈴信號(hào)和/或摘機(jī)狀態(tài)時(shí)，較小的比特?cái)?shù)被釋放給ADSL收發(fā)信機(jī)4，以對(duì)抗較大的阻抗變化。
如果電話1沒有因?yàn)榫€路上的振鈴信號(hào)而摘機(jī)，振鈴信號(hào)一消失，比特分配就被重新設(shè)置成寄存器5中的數(shù)。
權(quán)利要求
1．一種方法，用于保證跟一個(gè)ADSL收發(fā)信機(jī)的ADSL連接的安全，這個(gè)ADSL收發(fā)信機(jī)和一部電話機(jī)跟共同的電話線連接，其特征在于-分別設(shè)置要分配給ADSL連接的第一個(gè)比特?cái)?shù)和第二個(gè)較小的比特?cái)?shù)，-檢測(cè)線路上是否存在振鈴信號(hào)，以及電話機(jī)是在摘機(jī)還是在掛機(jī)狀態(tài)，-如果沒有檢測(cè)到振鈴信號(hào)和摘機(jī)狀態(tài)，就分配第一個(gè)比特?cái)?shù)，和-檢測(cè)到振鈴信號(hào)和/或摘機(jī)狀態(tài)時(shí)，分配第二個(gè)較小的比特?cái)?shù)。
2．權(quán)利要求1的方法，其特征在于要分配的第一個(gè)和第二個(gè)比特?cái)?shù)分別是根據(jù)電話掛機(jī)和摘機(jī)狀態(tài)中，ADSL連接的信噪比測(cè)量結(jié)果來設(shè)置的。
3．一種方案，用于保證跟ADSL收發(fā)信機(jī)(4)的ADSL連接的安全，這個(gè)ADSL收發(fā)信機(jī)(4)和電話(1)都跟共同的電話線(2、3)連接，其特征在于-分別設(shè)置要分配給ADSL連接的第一個(gè)比特?cái)?shù)和第二個(gè)較小的比特?cái)?shù)的裝置，-檢測(cè)線路上是否存在振鈴信號(hào)以及電話(1)是處于摘機(jī)狀態(tài)還是掛機(jī)狀態(tài)的裝置(7、8)，-沒有檢測(cè)到振鈴信號(hào)和摘機(jī)狀態(tài)時(shí)，分配第一個(gè)比特?cái)?shù)的裝置(5)，和-檢測(cè)到振鈴信號(hào)和/或摘機(jī)狀態(tài)的時(shí)候，分配第二個(gè)較小的比特?cái)?shù)的裝置(6)。
4．權(quán)利要求3的方案，其特征在于用于設(shè)置的裝置由分別測(cè)量電話掛機(jī)和摘機(jī)狀態(tài)ADSL連接信噪比的裝置控制。
全文摘要
用于保證跟ADSL收發(fā)信機(jī)(4)的ADSL連接的安全的一種方案,這個(gè)ADSL收發(fā)信機(jī)(4)和一部電話(1)跟一個(gè)共用的電話線(2、3)連接,在這個(gè)方案里,有裝置用于設(shè)置要分別分配給ADSL連接的第一個(gè)和第二個(gè)較小的比特?cái)?shù)。此外,有裝置(7、8)用于檢測(cè)線路上是否有振鈴信號(hào),以及電話(1)是處于摘機(jī)狀態(tài)還是掛機(jī)狀態(tài)。沒有檢測(cè)到振鈴信號(hào)和摘機(jī)狀態(tài)的時(shí)候分配第一個(gè)比特?cái)?shù),檢測(cè)到振鈴信號(hào)和/或摘機(jī)狀態(tài)的時(shí)候分配第二個(gè)較小的比特?cái)?shù)。
文檔編號(hào)H04M11/06GK1300499SQ9980612
公開日2001年6月20日 申請(qǐng)日期1999年4月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月12日
發(fā)明者S·巴卡雷, A·約翰森 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司