DE10320916B4 - Method for crest factor reduction and multi-carrier data transmission system - Google Patents

Method for crest factor reduction and multi-carrier data transmission system Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Crestfaktor-Reduzierung eines zu sendenden Datensymbols in einem Mehrträger-Datenübertragungssystem, bei dem eine standardisierte PSD-Maske (1) vorgesehen ist, welche für eine Datenübertragung ein durch einen Standard für die Datenübertragung vorgegebenes Frequenzspektrum vorgibt, bei dem das zu sendende Datensymbol (st(t)) eine Funktion einer Vielzahl von Datenträgern ist und jeder Datenträger jeweils mindestens eine Frequenz aus einem Sendedatenspektrum (3) belegt, wobei das Sendedatenspektrum (3) innerhalb des Frequenzspektrums der PSD-Maske (1) angeordnet wird, bei dem innerhalb der PSD-Maske, jedoch außerhalb des Sendedatenspektrums (3) zusätzliche Frequenzbereiche (5, 6) vorgesehen sind, die Frequenzen zwischen der PSD-Maske und dem Sendedatenspektrums (3) belegen und die aufgrund der durch den Standard vorgegebenen Charakteristik der PSD-Maske (1) nicht für die Datenübertragung vorgesehen sind, bei dem innerhalb der zusätzlichen Frequenzbereiche (5, 6) zumindest eine Frequenz verwendet wird, welche ausschließlich für die Crestfaktor-Reduzierung vorgesehen ist, die so modifiziert wird, dass sie den Crestfaktor des zu sendenden Datensymbols...Method for reducing the crest factor of a data symbol to be transmitted in a multicarrier data transmission system, in which a standardized PSD mask (1) is provided, which specifies a frequency spectrum for data transmission that is specified by a standard for data transmission, in which the data symbol to be transmitted ( st (t)) is a function of a multiplicity of data carriers and each data carrier occupies at least one frequency from a transmission data spectrum (3), the transmission data spectrum (3) being arranged within the frequency spectrum of the PSD mask (1), in which within the PSD mask, but outside of the transmission data spectrum (3) additional frequency ranges (5, 6) are provided which occupy frequencies between the PSD mask and the transmission data spectrum (3) and which are based on the characteristics of the PSD mask (1 ) are not intended for data transmission in which within the additional frequency ranges (5, 6) at least ei ne frequency is used, which is intended exclusively for the crest factor reduction, which is modified so that it corresponds to the crest factor of the data symbol to be transmitted ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Crestfaktor-Reduzierung und Multiträger-Datenübertragungssystem mit einer Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung.The invention relates to a method for crest factor reduction and multi-carrier data transmission system with a circuit for crest factor reduction.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Datenübertragungssysteme und speziell auf Telekommunikationssysteme zur hochbitratigen Datenübertragung. In der modernen Telekommunikation spielt diese hochbitratige Datenübertragung auf einer Teilnehmerleitung eine zunehmend größere Rolle, insbesondere deshalb, da man sich von ihnen eine stark vergrößerte Bandbreite der zu übertragenden Daten kombiniert mit einer bidirektionalen Datenkommunikation verspricht. Ganz allgemein sind auf dem Gebiet der digitalen Signalverarbeitung seit einiger Zeit Systeme im Einsatz, die eine solche hochbitratige digitale Datenübertragung ermöglichen.The present invention relates generally to data transmission systems, and more particularly to telecommunications systems for high bit rate data transmission. In modern telecommunications, this hochbitratige data transmission on a subscriber line plays an increasingly important role, especially because they promise them a greatly increased bandwidth of the data to be transmitted combined with a bidirectional data communication. More generally, in the field of digital signal processing systems have been in use for some time, enabling such high bit rate digital data transmission.

Eine Technik, die in jüngster Zeit immer mehr an Bedeutung gewinnt, ist die sogenannte Mehrträgerübertragung, die auch als ”Multi-Carrier”-Übertragung, als „Discrete Multitone (DMT)” Übertragung oder als „Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)” Übertragung bekannt ist. Eine solche Datenübertragung wird beispielsweise bei leitergebundenen Systemen, aber auch im Funkbereich, für Broadcast-Systeme und für den Zugang zu Datennetzen, wie das Internet, verwendet. Solche Systeme zur Übertragung von Daten mit Mehrträgerübertragung verwenden eine Vielzahl von Trägerfrequenzen, wobei für die Datenübertragung der zu übertragende Datenstrom in viele parallele Teilströme zerlegt wird, welche im Frequenzmultiplex unabhängig voneinander übertragen werden. Diese Teilströme werden auch als Einzelträger bezeichnet.One technique that has recently gained in importance is the so-called multicarrier transmission, also known as "multi-carrier" transmission, "Discrete Multitone (DMT)" transmission or "Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)" transmission is known. Such data transmission is used, for example, in line-connected systems, but also in the radio sector, for broadcast systems and for access to data networks, such as the Internet. Such systems for transmitting data with multicarrier transmission use a plurality of carrier frequencies, wherein for data transmission, the data stream to be transmitted is split into many parallel sub-streams, which are transmitted in frequency division independently. These partial streams are also referred to as individual carriers.

Ein Vertreter der Mehrträgerübertragung ist die ADSL-Technik, wobei ADSL für „Asymmetric Digital Subscriber Line” steht. Bei dieser Technik wird die Telekommunikationsleitung in zumindest einen Kanal für herkömmliche Telefondienste (also Sprachübertragung) und mindestens einen weiteren Kanal für die Datenübertragung unterteilt, womit eine Technik bezeichnet ist, die die Übertragung eines hochbitratigen Bitstromes von einer Zentrale zum Teilnehmer und einer niederbitratigen, vom Teilnehmer zu einer Zentrale führenden Bitstromes erlaubt. Wegen dieser bezüglich ihrer Bitrate unsymmetrischen Übertragungstechnik ist ein ADSL-System für Dienste, wie z. B. Video an Demand, aber auch Internetanwendungen besonders gut geeignet.A representative of the multi-carrier transmission is the ADSL technology, where ADSL stands for "Asymmetric Digital Subscriber Line". In this technique, the telecommunication line is subdivided into at least one channel for conventional telephone services (ie voice transmission) and at least one other channel for data transmission, which is a technique involving the transmission of a high bit rate bitstream from a central office to the subscriber and a low bit rate subscriber allowed to a central leading bitstream. Because of this with respect to their bitrate unbalanced transmission technology is an ADSL system for services such. As video on demand, but also Internet applications particularly well suited.

Wenngleich bereits sehr viele Probleme bei solchen Mehrträgerübertragungssystemen wie ADSL bereits gelöst wurden, bleiben immer noch einige Probleme ungelöst.Although many problems have already been solved in such multi-carrier transmission systems as ADSL, some problems still remain unresolved.

Ein mit dieser Mehrträger-Datenübertragung einher gehendes Problem ergibt sich dadurch, dass infolge der Überlagerung sehr vieler Einzelträger sich diese kurzzeitig zu sehr hohen Spitzenwerten aufaddieren können. Auch wenn diese Spitzenwerte in der sich daraus ergebenden Amplitude sehr selten und typischerweise nur für sehr kurze Zeitdauern vorhanden sind, stellen sie einen großen Nachteil der Mehrträger-Datenübertragung dar. Das Verhältnis von Spitzenwert zu Effektivwert wird als Crestfaktor, sein Quadrat als PAR (Peak to Average Ratio) bezeichnet. Speziell bei Mehrträgersystemen wie ADSL kann der Crestfaktor sehr groß – z. B. größer als 6 – werden.A problem associated with this multi-carrier data transmission results from the fact that, as a result of the superimposition of very many individual carriers, these can briefly add up to very high peak values. Although these peak values are very rarely present in the resulting amplitude, and typically only for very short periods of time, they represent a major drawback to multicarrier data transmission. The peak to rms ratio is called the crest factor, its square as PAR (peak to Average ratio). Especially in multi-carrier systems such as ADSL, the crest factor can be very large - z. B. greater than 6 - be.

Ein solch großer Crestfaktor verursacht verschiedene Probleme im Gesamtsystem der Datenübertragung:
Die maximal mögliche Aussteuerung der Digital/Analog-Wandler und der analogen Schaltungsteile, z. B. Filter und Leitungstreiber, müssen in ihrem Aussteuerbereich und ihrer Dynamik bzw. Auflosung für die maximal vorkommenden Spitzenwerte ausgelegt sein. Das bedeutet diese Schaltungsteile mussen wesentlich größer dimensioniert sein, als die effektive Aussteuerung. Dies geht mit einer entsprechend hohen Betriebsspannung einher, was unmittelbar auch zu einer hohen Verlustleistung fuhrt. Speziell bei Leitungstreibern, die im Allgemeinen eine nicht zu vernachlassigende Nichtlinearität aufweisen, fuhrt dies zu einer Verzerrung des zu sendenden Signals. Die hierdurch im zu sendenden Signal erzeugten und daher auch im Echosignal auftretenden Anteile konnen prinzipiell nicht durch eine lineare Echokompensation kompensiert werden. Dadurch kann die resultierende Echokompensation wesentlich schlechter werden.Such a large crest factor causes various problems in the overall system of data transmission:
The maximum possible modulation of the digital / analog converter and the analog circuit parts, z. As filters and line drivers must be designed in their modulation range and their dynamics or resolution for the maximum occurring peak values. This means that these circuit parts must be dimensioned much larger than the effective modulation. This is accompanied by a correspondingly high operating voltage, which leads directly to a high power loss. Especially with line drivers, which generally have a non-negligible nonlinearity, this leads to a distortion of the signal to be transmitted. The portions thus generated in the signal to be transmitted and therefore also occurring in the echo signal can not be compensated in principle by a linear echo compensation. As a result, the resulting echo cancellation can be significantly worse.

Ein weiteres Problem der Datenubertragung bei hohen Crestfaktoren besteht darin, dass ein sehr hoher Spitzenwert im Sendesignal die maximal moglichen Aussteuerungen uberschreiten konnen. In diesem Falle setzt eine Begrenzung des Sendesignals ein; man spricht hier von einem Clipping. In diesen Fallen reprasentiert das Sendesignal aber nicht mehr die ursprungliche Sendesignalfolge, so dass es zu Ubertragungsfehlern kommt. Darüber hinaus ergibt sich aus diesen Spitzenwerten typischerweise eine fehlerhafte Echokompensation, da sich das Echo aus dem begrenzten Signal ergibt, jedoch das Echokompensationssignal aus dem unbegrenzten Signal abgeleitet wird. Es kommt so zu Empfangsfehlern, die es aber zu vermeiden gilt.Another problem of data transmission at high crest factors is that a very high peak in the transmit signal may exceed the maximum possible gains. In this case, a limitation of the transmission signal sets; This is called a clipping. In these cases, however, the transmission signal no longer represents the original transmission signal sequence, so that transmission errors occur. In addition, these peaks typically result in erroneous echo cancellation since the echo results from the limited signal but the echo cancellation signal is derived from the infinite signal. It comes to reception errors, but it should be avoided.

Aus diesem Grunde besteht bei Mehrtragerübertragungssystemen der große Bedarf, solche Spitzenwerte weitestgehend zu unterdrucken oder zu vermeiden. Dieses Problem ist in der Literatur unter dem Begriff Crestfaktor-Reduzierung oder auch PAR-Reduzierung bekannt. Es existieren hier mehrere Losungsansatze zur Reduzierung des Crestfaktors.For this reason, in multi-carrier transmission systems there is a great need to suppress or avoid such peak values as far as possible. This problem is known in the literature under the term crest factor reduction or PAR reduction. It exists here several solutions to reduce the crest factor.

Bei einem bekannten Verfahren werden einige Träger aus dem Mehrtragerubertragungssystem reserviert, die dann nicht mehr fur die Datenubertragung zur Verfugung stehen. Das bedeutet, dass diese Tragerpositionen zunächst zu Null gesetzt werden. Aus diesen reservierten Trägern wird eine Funktion im Zeitbereich mit moglichst hohem, zeitlich schmalen Spitzenwert erzeugt, die das Kompensationssignal bzw. das sogenannte Kernel bildet. Iterativ wird dann dieser Kernel, der lediglich die reservierten Trager belegt, mit einem Amplitudenfaktor gewichtet, der proportional der Differenz von maximalem Spitzenwert und gewunschtem Maximalwert ist, im Zeitbereich subtrahiert. Dabei wird der Kernel an die Stelle des entsprechenden Spitzenwertes, der fur den überhohten Crestfaktor verantwortlich ist, zyklisch verschoben. Der Verschiebungssatz der DFT-Transformation stellt sicher, dass auch nach der Verschiebung nur die reservierten Träger belegt werden.In a known method, some carriers are reserved from the multi-carrier transmission system, which are then no longer available for data transmission. This means that these carrier positions are initially set to zero. From these reserved carriers, a function is generated in the time domain with the highest possible, temporally narrow peak value, which forms the compensation signal or the so-called kernel. Iteratively, this kernel, which occupies only the reserved carriers, is then weighted with an amplitude factor that is proportional to the difference between the maximum peak and the desired maximum, subtracted in the time domain. In doing so, the kernel is cyclically shifted to the location of the corresponding peak value responsible for the excessive crest factor. The shift rate of the DFT transformation ensures that even after the shift, only the reserved carriers are occupied.

Zur Erläuterung des obigen Verfahrens zeigt 1 qualitativ zwei Spektren, wie sie beispielsweise bei einer bekannten ADSL-Datenubertragung für obiges Verfahren verwendet werden. Auf der Teilnehmerseite werden im Sender TX mehrere Tragerfrequenzen im Bereich von fc1 bis fc2 fur die Datenubertragung zum Empfänger RX der Vermittlungsseite verwendet. Dadurch entsteht ein Sendespektrum 1 (TX-Spektrum), welches aufgrund der Modulation der einzelnen Trägerfrequenzen mit den Daten etwas breiter ist, als der genannte Trägerfrequenzbereich zwischen fc1 bis fc2. Der Standard für die ADSL-Datenubertragung schreibt ferner eine durch den jeweiligen Standard vorgeschriebene, sogenannte PSD-Frequenzmaske (PSD = Power Spectral Density) vor, wobei dabei die PSD-Maske nicht uberschritten werden darf. Auch auf der Vermittlungsseite (RX-Spektrum) existiert eine PSD-Maske 4, die die maximal für die Datenubertragung zugelassenen Trägerfrequenzen umschreibt. Auf der Vermittlungsseite konnen zum Senden Trägerfrequenzen 3 von fc3 bis fc6 verwendet werden. Bei dem Verfahren zur Crestfaktor-Reduzierung werden aber hiervon nicht alle Frequenzen fur die Datenubertragung benutzt. Beispielsweise benötigt man bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Crestfaktorreduzierung die Tragerfrequenzen im Bereich von fc5 bis fc6, so dass fur die eigentliche Datenubertragung nur der Frequenzbereich von fc3 bis fc4 < fc5 übrig bleibt. Weder das sich daraus ergebende Spektrum 3 für die Datenubertragung (RX-Spektrum), noch das für die Crestfaktor-Reduzierung reservierte Spektrum 7 – in 1 schraffiert dargestellt – darf wiederum die durch den ADSL-Standard vorgegebene PSD-Maske 4 uberschreiten.To illustrate the above method shows 1 qualitatively two spectra, as used for example in a known ADSL data transmission for the above method. On the subscriber side, several carrier frequencies in the range of fc1 to fc2 are used in the transmitter TX for the data transmission to the receiver RX of the switching side. This creates a transmission spectrum 1 (TX spectrum), which due to the modulation of the individual carrier frequencies with the data is slightly wider than the said carrier frequency range between fc1 to fc2. The standard for ADSL data transmission also prescribes a so-called PSD frequency mask (PSD = Power Spectral Density) prescribed by the respective standard, whereby the PSD mask must not be exceeded. There is also a PSD mask on the switchboard (RX spectrum) 4 describing the maximum carrier frequencies allowed for data transmission. On the switching side, carrier frequencies can be transmitted 3 from fc3 to fc6. However, the crest factor reduction method does not use all frequencies for data transmission. For example, in the Crest Factor Reduction method described above, the carrier frequencies are required to be in the range of fc5 to fc6, leaving only the frequency range of fc3 to fc4 <fc5 for the actual data transmission. Neither the resulting spectrum 3 for the data transmission (RX spectrum), nor the reserved for the Crestfaktor reduction spectrum 7 - in 1 shaded - may again be the PSD mask specified by the ADSL standard 4 exceed.

Im oben beschriebenen Verfahren zur Crestfaktor-Reduzierung werden für die Crestfaktor-Reduzierung Trägerfrequenzen benutzt, die innerhalb des Frequenzbereichs der Tragerfrequenzen der allgemeinen Datenubertragung liegen. Dadurch sinkt aber die maximal übertragbare Datenrate. Das durch die Crestfaktor-Reduzierung erzeugte zusätzliche Sendespektrum liegt außerhalb, im Fall der 1 oberhalb des Empfangsspektrums. Das Kernel-Spektrum ist disjunkt zum benutzten Empfangsspektrum. Dadurch ist keine Echokompensation der im Empfangspfad auftretenden Teile aus dem Spektrum der Crestfaktor-Reduzierung erforderlich.In the crest factor reduction method described above, carrier frequencies are used for the crest factor reduction, which are within the frequency range of the carrier frequencies of the general data transmission. This reduces the maximum transferable data rate. The additional transmission spectrum generated by the crest factor reduction is outside, in the case of 1 above the reception spectrum. The kernel spectrum is disjoint to the received spectrum used. As a result, no echo compensation of the parts occurring in the receiving path from the spectrum of the crest factor reduction is required.

Da – wie aus 1 ersichtlich ist – auf der Teilnehmerseite zum Senden von Daten wesentlich weniger Trager zur Verfügung stehen als auf der Vermittlungsseite, ist dieses Prinzip zur Crestfaktor-Reduktion sehr nachteilig anwendbar, da die maximal ubertragbare Datenrate dadurch stark absinken würde.There - like out 1 it can be seen - on the subscriber side for transmitting data much fewer carriers are available than on the switching side, this principle for crest factor reduction is very disadvantageously applicable, since the maximum transmissible data rate would fall sharply.

Die Funktion einer Einrichtung zur Crestfaktor-Reduzierung ist typischerweise in dem Sender implementiert. Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht nun darin, dass nachfolgende Schaltungsteile und Filter fur die Bestimmung des Kernels nicht mehr berücksichtigt werden. Da nun aber das hinsichtlich seines Spitzenwertes zu andernde Signal nach der Uberlagerung mit dem Kernel insbesondere durch Leitungstreiber und Filter signifikant beeinflusst wird, eignet sich dieses Verfahren allein schon deshalb nicht in der Praxis.The function of a crest factor reduction device is typically implemented in the transmitter. A significant disadvantage of this method is that subsequent circuit parts and filters are no longer taken into account for determining the kernel. Since, however, the signal to be changed in terms of its peak value is significantly influenced after the superposition with the kernel, in particular by line drivers and filters, this method alone is therefore not suitable in practice.

In dem US Patent US 6,038,261 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Crestfaktor-Reduzierung in einem Mehrträger-Datenübertragungssystem beschrieben. Die Crestfaktor-Reduzierung erfolgt hier mittels der so genannten Clipping-Technik, bei der beim Überschreiten einer vorgegebenen, so genannten Clipping-Schwelle ein Kompensationssignal erzeugt wird, welches dem entsprechenden Bereich, bei der das zu sendende Datensignal die vorgegebene Schwelle überschreitet, mit negativem Vorzeichen überlagert wird, wodurch letztendlich die unerwünschte Spitze abgeschnitten wird.In the US patent US 6,038,261 A method and apparatus for crest factor reduction in a multi-carrier data transmission system is described. The crest factor reduction takes place here by means of the so-called clipping technique, in which when exceeding a predetermined, so-called clipping threshold, a compensation signal is generated, which the corresponding area at which the data signal to be transmitted exceeds the predetermined threshold, with a negative sign is superimposed, whereby ultimately the unwanted tip is cut off.

In der US Patentanmeldung US 2002/0191705 A1 ist ein weiteres Verfahren und eine weitere Vorrichtung zur Crestfaktor-Reduzierung beschrieben. Die dort beschriebene Schaltung weist einen Kompensationspfad auf, mittels dem ein unerwünschter Spitzenwert vorhergesagt wird und entsprechend ein Kompensationssignal erzeugt wird, sofern der Spitzenwert eine Schwelle überschreitet. Das Kompensationssignal dient dann der Crestfaktor-Reduzierung.In the US patent application US 2002/0191705 A1 a further method and a further device for crest factor reduction is described. The circuit described therein has a compensation path, by means of which an undesired peak value is predicted and, correspondingly, a compensation signal is generated if the peak value exceeds a threshold. The compensation signal then serves the crest factor reduction.

Ein weiteres Verfahren und eine weitere Vorrichtung zur Crestfaktor-Reduzierung ist auch in der US Patentanmeldung US 2003/0043895 A1 beschrieben.Another method and device for reducing crest factor is also described in US patent application US 2003/0043895 A1.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Crestfaktor-Reduzierung anzugeben, welche eine bessere, insbesondere eine praktikablere Datenübertragung ermöglichen. Ferner soll dabei möglichst auch eine Echokompensation mit berücksichtigt werden. The present invention is therefore based on the object of specifying a method and a device for reducing the crest factor, which allow a better, in particular a more practicable data transmission. Furthermore, as far as possible an echo compensation should also be taken into account.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Crestfaktor-Reduzierung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie ein Multiträger-Datenübertragungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Demgemäß ist vorgesehen:

  • – Ein Verfahren zur Crestfaktor-Reduzierung eines zu sendenden Datensymbols in einem Mehrträger-Datenübertragungssystem, bei dem eine standardisierte PSD-Maske vorgesehen ist, welche ein durch einen Standard für die Datenübertragung vorgegebenes Frequenzspektrums für die Datenübertragung vorgibt, bei dem das zu sendende Datensymbol eine Funktion einer Vielzahl von Datenträgern ist und jeder Datenträger jeweils mindestens eine Frequenz aus einem Sendedatenspektrum belegt, wobei das Sendedatenspektrum innerhalb des Frequenzspektrums der PSD-Maske angeordnet wird, bei dem innerhalb des PSD-Maske, jedoch außerhalb des Sendedatenspektrums zusätzliche Frequenzbereiche vorgesehen sind, die aufgrund der durch den Standard vorgegebenen Charakteristik der PSD-Maske nicht für die Datenübertragung vorgesehen sind, bei dem innerhalb der zusätzlichen Frequenzbereiche zumindest eine Frequenz verwendet wird, welche ausschließlich zur Crestfaktor-Reduzierung verwendet wird, die so modifiziert wird, dass sie den Crestfaktor des zu sendenden Datensymbols reduziert. (Patentanspruch 1)
  • – Ein Multiträger-Datenübertragungssystem, mit einem zwischen einem Sender und zumindest einer Übertragungsleitung angeordneten Sendepfad, in dem mindestens ein erstes Filter zum Hochtasten des zu sendenden digitalen Datensymbols, ein Digital-Analog-Wandler zum Wandeln des hochgetasteten, zu sendenden digitalen Datensymbols in ein analoges Datensymbol und ein Leitungstreiber zum Treiben des analogen Datensymbols über die Übertragungsleitung angeordnet sind, mit einer Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung, welche im Sendepfad nach dem ersten Filter und vor dem Digital-Analog-Wandler angeordnet ist und welche ein Kompensationssignal zur Reduzierung des Crestfaktors des zu sendenden Datensymbols insbesondere mittels eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche erzeugt. (Patentanspruch 8)
This object is achieved by a method for Crestfaktor-reduction with the features of claim 1 and a multi-carrier data transmission system having the features of claim 8. Accordingly, it is provided:
  • A method for reducing the crest factor of a data symbol to be transmitted in a multi-carrier data transmission system in which a standardized PSD mask is provided, which specifies a frequency spectrum for data transmission prescribed by a standard for data transmission, in which the data symbol to be transmitted has a function a plurality of data carriers and each data carrier occupies at least one frequency from a transmission data spectrum, wherein the transmission data spectrum is arranged within the frequency spectrum of the PSD mask, in which additional frequency ranges are provided within the PSD mask, but outside the transmission data spectrum, due to provided by the standard characteristic of the PSD mask is not intended for data transmission, in which within the additional frequency ranges at least one frequency is used, which is used exclusively for crest factor reduction, which modif so is that it reduces the crest factor of the data symbol to be sent. (Claim 1)
  • A multicarrier data transmission system having a transmission path arranged between a transmitter and at least one transmission line, in which at least a first filter for up-sampling the digital data symbol to be transmitted, a digital-to-analog converter for converting the up-sampled digital data symbol to be transmitted into an analogue Data symbol and a line driver for driving the analog data symbol via the transmission line are arranged, with a circuit for crest factor reduction, which is arranged in the transmission path to the first filter and before the digital-to-analog converter and which a compensation signal for reducing the crest factor of sending data symbol in particular by means of a method according to any one of the preceding claims. (Claim 8)

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass für die Crestfaktor-Reduzierung Träger außerhalb der für die Datenübertragung verwendeten Träger des Sendespektrums verwendet werden, so dass sendeseitig die maximal mögliche Datenübertragungsrate durch die Bereitstellung der zur Crestfaktor-Reduzierung verwendeten Trägerfrequenzen nicht verringert wird. Ferner liegen diese für die Crestfaktor-Reduzierung verwendeten Trägerfrequenzen im Bereich des Nutzspektrums für die Empfangsrichtung, so dass hier eine Echokompensation ausgeführt werden muss.The idea on which the present invention is based is that carriers for the crest factor reduction are used outside the transmission spectrum carrier used for the data transmission, so that on the transmission side the maximum possible data transmission rate is not reduced by the provision of the carrier frequencies used for crest factor reduction. Furthermore, these carrier frequencies used for the crest factor reduction are in the range of the useful spectrum for the receiving direction, so that an echo compensation must be carried out here.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass für die Sendedaten die üblicherweise verwendeten Trägerfrequenzen des Sendespektrums TX verwendet werden können. Zur Crestfaktor-Reduzierung werden erfindungsgemäß diejenigen Frequenzen verwendet, die zwischen der entsprechenden PSD-Maske des Sendespektrums und den Grenzfrequenzen für die Sendedaten innerhalb des Sendespektrums vorgesehen sind. Diese Trägerfrequenzen zwischen PSD-Maske und Spektrum der Sendedaten definieren ein zusätzliches Spektrum für die Crestfaktor-Reduzierung. Aus diesem zusätzlichen Spektrum wird ein Kompensationssignal abgeleitet, welches der Crestfaktor-Reduzierung dient. Dieses zusätzlich erzeugte Spektrum für die Crestfaktor-Reduzierung liegt vollständig innerhalb der durch den Standard vorgegebenen PSD-Maske, so dass es die durch den Standard vorgegebene spektrale PSD-Maske nicht überschreitet.The particular advantage of the method according to the invention is that the transmission frequencies of the transmission spectrum TX usually used can be used for the transmission data. For crest factor reduction, those frequencies are used according to the invention, which are provided between the corresponding PSD mask of the transmission spectrum and the cutoff frequencies for the transmission data within the transmission spectrum. These carrier frequencies between the PSD mask and the spectrum of the transmission data define an additional spectrum for the crest factor reduction. From this additional spectrum, a compensation signal is derived, which serves to reduce the crest factor. This additionally generated spectrum for the crest factor reduction lies completely within the standard PSD mask so that it does not exceed the spectral PSD mask specified by the standard.

Zu diesem Zwecke ist eine Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung im Sendepfad zwischen dem digitalen Teil der Teilnehmerseite und dem analogen Teil der Teilnehmerseite angeordnet. Diese Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung erzeugt aus dem Sendesignal ein Kompensationssignal. Dieses Kompensationssignal wird typischerweise aus dem Sendesignal über eine Übertragungsfunktion eines Filters, insbesondere eines Band-Pass-Filters, gebildet und mit einem geeigneten Skalierungsfaktor gewichtet und zur Crestfaktor-Reduzierung von dem eigentlichen Sendesignal abgezogen. Durch geeignete Wahl des Skalierungsfaktors und der Übertragungsfunktion für das Band-Pass-Filter in der Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung wird sicher gestellt, dass eben die entsprechend gewünschten Spektren erzeugt werden, ohne dass die durch den Standard vorgegebene spektrale PSD-Maske und das Sendedatenspektrum verletzt wird.For this purpose, a circuit for crest factor reduction in the transmission path between the digital part of the user side and the analog part of the subscriber side is arranged. This crest factor reduction circuit generates a compensation signal from the transmission signal. This compensation signal is typically formed from the transmission signal via a transfer function of a filter, in particular a band-pass filter, and weighted with a suitable scaling factor and deducted from the actual transmission signal for crest factor reduction. By appropriately selecting the scaling factor and the transfer function for the band pass filter in the crest factor reduction circuit, it is ensured that the corresponding desired spectra are generated without violating the spectral PSD mask specified by the standard and the transmission data spectrum becomes.

Das Band-Pass-Filter ist hier so ausgelegt, dass es ein zusätzliches Ausgangsspektrum liefert, welches unterhalb, oberhalb oder sowohl unterhalb als auch oberhalb des Sendedatenspektrums liegt. Mittels des Bandpassfilters wird das gewünschte Spektrum für das Kompensationssignal innerhalb der Bereiche des PSD-Spektrums gelegt, die eben nicht für die Sendedaten reserviert sind. Statt eines einzelnen Bandpasses können hier auch zwei oder mehrere Bandpässe vorgesehen sein, die eben auf die gewünschten Spektren optimiert sind.The band-pass filter is here designed to provide an additional output spectrum which is below, above or both below and above the transmit data spectrum. By means of the bandpass filter, the desired spectrum for the compensation signal is placed within the ranges of the PSD spectrum which are not reserved for the transmission data. Instead of a single bandpass you can also use two or three several bandpasses can be provided, which are optimized for the desired spectra.

Mittels des Skalierungsfaktors wird die Amplitude des zusätzlichen Spektrums auf die gewünschte Höhe eingestellt. Typischerweise ist der Skalierungsfaktor kleiner als 1, damit die Amplitude des Spektrums des Kompensationssignals nicht das PSD-Spektrum verletzt.By means of the scaling factor, the amplitude of the additional spectrum is set to the desired height. Typically, the scaling factor is less than 1, so that the amplitude of the spectrum of the compensation signal does not violate the PSD spectrum.

Insbesondere bei dem ADSL-Standard wird eine PSD-Maske verwendet, die hin zu sehr niedrigen Frequenzen steil abfällt und bei hohen Frequenzen flacher abfällt. Aufgrund dieser Struktur der PSD-Maske im Falle einer ADSL-Datenübertragung werden für die Crestfaktor-Reduzierung zumindest solche Spektren verwendet, die oberhalb des Sendedatenspektrums liegen. In diesem Falle wird die Abtastrate der Schaltungsanordnung zur Crestfaktorreduzierung und aller nachfolgenden, im Sendepfad angeordneten digitalen Komponenten entsprechend hoch gewählt, um ein Kompensationssignal zu bilden, welches einen Crestfaktor im Sendesignal verringert. Aus diesem Grunde ist die Schaltungsanordnung zur Crestfaktor-Reduzierung erfindungsgemäß an einer Stelle im Sendepfad angeordnet, die nach der Hochtastung des Sendedatensignals angeordnet ist. Unter Hochtastung ist auch zu verstehen, dass das Sendesignal bereits mit einer höheren Abtastfrequenz als die Nyquistfrequenz erzeugt wird.Particularly in the ADSL standard, a PSD mask is used which drops steeply towards very low frequencies and shallower at high frequencies. Because of this structure of the PSD mask in the case of ADSL data transmission, at least those spectra which are above the transmission data spectrum are used for the crest factor reduction. In this case, the sampling rate of the circuit arrangement for Crestfaktorreduzierung and all subsequent, arranged in the transmission path digital components is selected to be correspondingly high to form a compensation signal, which reduces a crest factor in the transmission signal. For this reason, the circuit arrangement for crest factor reduction according to the invention is arranged at a position in the transmission path, which is arranged after the up-sampling of the transmission data signal. By up-sampling is also to be understood that the transmission signal is already generated at a higher sampling frequency than the Nyquist frequency.

Vor allem durch höherfrequente Signale im Sendepfad besteht die Gefahr, dass das Nyquist-Kriterium verletzt wird. Um dies zu verhindern ist die Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung vorteilhafterweise unmittelbar hinter dem ersten Hochtasten des Sendesignals angeordnet, vorteilhafterweise vor einem auf der Vermittlungsseite angeordneten Digital/Analog-Wandler. Da in diesem Falle im Sendepfad nur noch ein hinter dem Digital/Analog-Wandler liegendes analoges Filter angeordnet ist, kann das durch die Schaltungsanordnung zur Crestfaktor-Reduzierung erreichte Ausmaß der Crestfaktor-Reduktion nicht nennenswert durch weitere Filterkomponenten im Sendepfad verändert werden.Above all, higher-frequency signals in the transmission path are in danger of violating the Nyquist criterion. In order to prevent this, the crest factor reduction circuit is advantageously arranged immediately after the first up-sweep of the transmission signal, advantageously before a digital / analog converter arranged on the switching side. Since only one behind the digital / analog converter lying analog filter is arranged in the transmission path in this case, the extent achieved by the circuit arrangement for crest factor reduction of crest factor reduction can not be significantly changed by other filter components in the transmission path.

Allgemein betrachtet kann die Schaltungsanordnung zur Crestfaktor-Reduzierung an jeder beliebigen Stelle im Sendepfad angeordnet sein, bei der die Abtastfrequenz ausreichend hoch ist. In einer weiteren Ausgestaltung kann die Schaltungsanordnung zur Crestfaktor-Reduzierung auch nach einer ersten Hochtastung des Sendesignals, jedoch vor einer zweiten, weiteren Hochtastung des Sendesignals angeordnet werden.Generally speaking, the crest factor reduction circuitry can be located anywhere in the transmit path where the sampling frequency is sufficiently high. In a further embodiment, the circuit arrangement for crest factor reduction can also be arranged after a first up-sampling of the transmission signal, but before a second, further up-sampling of the transmission signal.

Durch die Uberlagerung des Sendedatensignals mit dem Kompensationssignal zur Crestfaktorreduzierung wird ein Signal addiert, welches zu einem zusatzlichen Echoanteil fuhrt. Dieser zusatzliche Echoanteil wird durch bekannte Maßnahmen zur Echokompensation allerdings nicht mit berücksichtigt. In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die zur Crestfaktor-Reduktion verwendete additive Symbolfolge fur das Kompensationssignal für die Echokompensation mit herangezogen. Auf diese Weise wird auch trotz Crestfaktor-Reduktion eine optimale Echokompensation gewahrleistet. Zu diesem Zwecke ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die diese zusatzliche Echokompensation vornimmt, indem sie die additive Symbolfolge fur das Kompensationssignal mit berücksichtigt.By superimposing the transmission data signal with the compensation signal for crest factor reduction, a signal is added which leads to an additional echo component. However, this additional echo component is not taken into account by known measures for echo cancellation. In a very advantageous embodiment of the present invention, the additive symbol sequence used for the crest factor reduction is used for the compensation signal for the echo compensation. In this way, despite crest factor reduction optimal echo cancellation is ensured. For this purpose, a circuit arrangement is provided which performs this additional echo cancellation by taking into account the additive symbol sequence for the compensation signal.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung entnehmbar.Advantageous embodiments and further developments are the dependent claims and the description with reference to the drawings.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung angegebenen Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt dabei:The invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments given in the figures of the drawing. It shows:

1 qualitativ zwei Spektren, wie sie beispielsweise bei einer bekannten ADSL-Datenubertragung verwendet werden; 1 qualitatively two spectra, as used for example in a known ADSL data transmission;

2 erfindungsgemaße Spektren auf der Teilnehmerseite (TX) und (RX) zur Crestfaktor-Reduzierung; 2 inventive spectrums on the subscriber side (TX) and (RX) for crest factor reduction;

3 ein weiteres erfindungsgemäßes Spektrum auf der Teilnehmerseite (TX), wie es beispielsweise bei einer ADSL-Datenubertragung verwendet wird; 3 another inventive spectrum on the subscriber side (TX), as used for example in an ADSL data transmission;

4 ein erstes Schaltbild eines Ubertragungssystems mit erfindungsgemäßer Schaltungsanordnung zur Crestfaktor-Reduktion unter Einbeziehung der Echokompensation; 4 a first circuit diagram of a transmission system with inventive circuit arrangement for crest factor reduction, including echo cancellation;

5 ein zweites Schaltbild eines Übertragungssystems mit erfindungsgemaßer Schaltungsanordnung zur Crestfaktor-Reduktion mit Echokompensationsmitteln; 5 a second circuit diagram of a transmission system with inventive circuit arrangement for crest factor reduction with echo compensation means;

6 ein drittes Schaltbild eines Übertragungssystems mit erfindungsgemaßer Schaltungsanordnung zur Crestfaktor-Reduktion mit Echokompensationsmitteln; 6 a third circuit diagram of a transmission system with inventive circuit arrangement for crest factor reduction with echo canceling means;

7 ein viertes Schaltbild eines Ubertragungssystems mit erfindungsgemaßer Schaltungsanordnung zur Crestfaktor-Reduktion mit Echokompensationsmitteln; 7 a fourth circuit diagram of a transmission system according to the invention with circuit arrangement for crest factor reduction with echo compensation means;

8 anhand eines Blockschaltbildes ein besonders bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel fur eine Schaltungsanordnung zur Crestfaktor-Reduzierung. 8th Based on a block diagram, a particularly preferred exemplary embodiment of a circuit arrangement for crest factor reduction.

In allen Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente, Signale und Funktionen – sofern nichts anderes angegeben ist – gleich bezeichnet worden. In all figures of the drawing, the same or functionally identical elements, signals and functions - unless otherwise indicated - have been designated the same.

2 zeigt erfindungsgemäße Spektren auf der Teilnehmerseite (TX) und (RX) zur Durchfuhrung des erfindungsgemaßen Verfahrens zur Crestfaktor-Reduzierung, wobei die Spektren stark idealisiert dargestellt sind. Die Ordinate bezeichnet die spektrale Leistungsdichte SLD der entsprechenden Spektren wohingegen die Abszisse die entsprechenden Frequenzen f angibt. 2 shows inventive spectra on the subscriber side (TX) and (RX) for carrying out the method according to the invention for Crestfaktor-reduction, the spectra are shown highly idealized. The ordinate denotes the spectral power density SLD of the corresponding spectra, whereas the abscissa indicates the corresponding frequencies f.

In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die PSD-Maske auf der Teilnehmerseite (TX-PSD) und das Bezugszeichen 2 die entsprechende PSD-Maske (RX-PSD) auf der Teilnehmerseite. Innerhalb der PSD-Maske 1 ist ein Sendedatenspektrum 3 vorgesehen.In 2 denotes the reference numeral 1 the PSD mask on the subscriber side (TX-PSD) and the reference numeral 2 the corresponding PSD mask (RX-PSD) on the user side. Inside the PSD mask 1 is a transmission data spectrum 3 intended.

Dieses Sendedatenspektrum verwendet Trägerfrequenzen im Bereich zwischen den Grenzfrequenzen fc1 bis fc2. Innerhalb des PSD-Spektrums 2 ist ein Empfangsdatenspektrum 4 vorgesehen, welches entsprechend Trägerfrequenzen im Bereich zwischen den Grenzfrequenzen fc3 bis fc4 verwendet. Die Grenzfrequenz fc3 des Empfangsdatenspektrums 4 entspricht der Grenzfrequenz fc1 des Sendedatenspektrums 3.This transmission data spectrum uses carrier frequencies in the range between the cut-off frequencies fc1 to fc2. Within the PSD spectrum 2 is a received data spectrum 4 provided which uses corresponding carrier frequencies in the range between the cutoff frequencies fc3 to fc4. The cutoff frequency fc3 of the received data spectrum 4 corresponds to the cutoff frequency fc1 of the transmission data spectrum 3 ,

Es zeigt sich, dass zwischen der PSD-Maske 1 und dem Sendedatenspektrum 3 Frequenzbereiche vorhanden sind, die für die Datenübertragung nicht genutzt werden. Erfindungsgemäß werden nun diese Frequenzbereiche für die Crestfaktor-Reduzierung verwendet. Hierzu sind zwei Frequenzbereiche 5, 6 vorgesehen, wobei das Frequenzspektrum 5 unterhalb der Frequenzen des Sendedatenspektrums 3 vorgesehen ist, wohingegen das Frequenzspektrum 6 oberhalb der Frequenzen des Sendedatenspektrums 3 angeordnet ist. Das Frequenzspektrum 5 ist hier im Bereich der Frequenzen fc9 bis fc10 angeordnet, wobei gilt: fc10 ≤ fc1. Gleichermaßen befinden sich die Frequenzen des Frequenzspektrums 6 im Bereich von fc7 bis fc8, wobei gilt: fc7 ≥ fc2. Beide Frequenzbereiche 5, 6 zur Crestfaktorreduzierung sind erfindungsgemäß noch innerhalb der PSD-Maske 1 angeordnet und verletzen somit nicht den entsprechenden Standard für die Datenübertragung.It turns out that between the PSD mask 1 and the transmission data spectrum 3 Frequency ranges are available that are not used for data transmission. According to the invention, these frequency ranges are now used for the crest factor reduction. There are two frequency ranges for this purpose 5 . 6 provided, the frequency spectrum 5 below the frequencies of the transmission data spectrum 3 is provided, whereas the frequency spectrum 6 above the frequencies of the transmission data spectrum 3 is arranged. The frequency spectrum 5 is here arranged in the range of the frequencies fc9 to fc10, where: fc10 ≦ fc1. Likewise, the frequencies of the frequency spectrum are located 6 in the range of fc7 to fc8, where fc7 ≥ fc2. Both frequency ranges 5 . 6 for Crestfaktorreduzierung according to the invention are still within the PSD mask 1 arranged and thus do not violate the appropriate standard for data transmission.

3 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Spektrum zur Crestfaktor-Reduzierung, bei dem die für die Crestfaktor-Reduzierung verwendeten Frequenzbereiche 6 lediglich oberhalb des Sendedatenspektrums angeordnet sind. Im Falle von 3 handelt es sich um eine PSD-Maske, wie sie beispielsweise bei einer ADSL-Datenübertragung verwendet wird. Diese PSD-Maske fällt an der linken Flanke, also hin zu niedrigen Frequenzen, sehr viel steiler ab als bei der rechten Flanke, also bei höheren Frequenzen. Bei diesen höheren Frequenzen ist somit zwischen dem Sendedatenspektrum 3 und der PSD-Maske 1 ausreichend Platz für die zur Crestfaktor-Reduzierung verwendeten Trägerfrequenzen 6. 3 shows another inventive spectrum for crest factor reduction, in which the frequency ranges used for the Crestfaktor reduction 6 are arranged only above the transmission data spectrum. In case of 3 It is a PSD mask, as used for example in an ADSL data transmission. This PSD mask drops much steeper at the left flank, ie towards lower frequencies, than at the right flank, ie at higher frequencies. At these higher frequencies is thus between the transmission data spectrum 3 and the PSD mask 1 sufficient space for the carrier frequencies used for crest factor reduction 6 ,

Eine wesentliche Randbedingung bei der Auswahl dieser Frequenzspektren 5, 6 zur Crestfaktor-Reduzierung besteht – wie bereits vorstehend ausgefuhrt – darin, dass diese die durch den Standard vorgegebene spektrale PSD-Maske nicht überschreiten durfen. Dies lasst sich durch eine erfindungsgemaße Schaltungsanordnung zur Crestfaktor-Reduzierung bewerkstelligen, bei der für die Erzeugung des Kompensationssignals ein geeignet gewählter Skalierungsfaktor und ein Band-Pass-Filter, der eine Übertragungsfunktion nachbildet, verwendet werden.An essential constraint in the selection of these frequency spectra 5 . 6 for crest factor reduction, as stated above, these are not allowed to exceed the spectral PSD mask specified by the standard. This can be achieved by a crest factor reduction circuit according to the invention in which a suitably selected scaling factor and a bandpass filter simulating a transfer function are used for the generation of the compensation signal.

Die 4 bis 7 zeigen anhand von Blockschaltbildern vereinfachte Ubertragungssysteme, welche eine solche erfindungsgemaße Schaltungsanordnung zur Crestfaktor-Reduzierung aufweisen und welche ein durch die Crestfaktor-Reduzierung erzeugtes zusätzliches Echo bei der Echokompensation mit berucksichtigen. Die verschiedenen Ausfuhrungsbeispiele in den 4 bis 7 unterscheiden sich durch verschiedene Ausfuhrungen der Einrichtungen zur Echokompensation. In den Blockschaltbildern entsprechend der 4, 5 und 7 sind für die Echokompensation des durch die Crestfaktor-Reduktion erzeugten zusatzlichen Echos jeweils gesonderte Echopfade vorgesehen, wohingegen in dem Blockschaltbild gemaß 6 ein gemeinsamer Echopfad zur Echokompensation vorgesehen ist.The 4 to 7 show with the aid of block diagrams simplified transmission systems which have such a circuit arrangement according to the invention for crest factor reduction and which take into account an additional echo generated by the crest factor reduction in the case of echo compensation. The various exemplary embodiments in the 4 to 7 differ by different embodiments of the devices for echo cancellation. In the block diagrams according to the 4 . 5 and 7 For the echo compensation of the additional echoes generated by the crest factor reduction, separate echo paths are respectively provided, whereas in the block diagram according to FIGS 6 a common echo path is provided for echo cancellation.

Anhand des Blockschaltbildes in 4 soll zunachst eine erste erfindungsgemaße Schaltungsanordnung zur Crestfaktor-Reduzierung unter Berucksichtigung einer Echokompensation erlautert werden.Based on the block diagram in 4 First of all, a first circuit arrangement according to the invention for reducing the crest factor, taking echo compensation into account, shall be explained.

In 4 ist mit Bezugszeichen 10 das Übertragungssystem bezeichnet. Das Ubertragungssystem 10 besteht aus einem digitalen Teil 11 und einem analogen Teil 12. Das Übertragungssystem 10 enthalt ferner einen Sendepfad 13 und einen Empfangspfad 14. Der Sendepfad 13 ist zwischen einem Ausgang eines Senders 15 und einem Eingang einer Gabelschaltung 16 angeordnet, wohingegen der Empfangspfad 14 zwischen einem Ausgang der Gabelschaltung 16 und einem Eingang eines Empfangers 17 vorgesehen ist. Sender 15 und Empfänger 17 sind jeweils im digitalen Teil 11 und die Gabelschaltung 16 ist im analogen Teil 12 des Übertragungssystems 10 vorgesehen. Die Gabelschaltung 16 bzw. die Hybridschaltung ist typischerweise als passives RC-Netzwerk mit einem Transformator ausgebildet. Die Gabelschaltung 16 dient der physikalischen Trennung des Sendepfades 13 von dem Empfangspfad 14. Ausgangsseitig ist die Gabelschaltung 16 mit einer Leitung 18 zur Datenubertragung verbunden.In 4 is with reference numerals 10 denotes the transmission system. The transmission system 10 consists of a digital part 11 and an analog part 12 , The transmission system 10 also contains a transmission path 13 and a reception path 14 , The transmission path 13 is between an output of a transmitter 15 and an input of a hybrid 16 arranged, whereas the reception path 14 between an output of the hybrid 16 and an entrance of a receiver 17 is provided. transmitter 15 and receiver 17 are each in the digital part 11 and the hybrid 16 is in the analog part 12 of the transmission system 10 intended. The hybrid 16 or the hybrid circuit is typically formed as a passive RC network with a transformer. The hybrid 16 serves the physical Separation of the transmission path 13 from the reception path 14 , The output side is the hybrid circuit 16 with a line 18 connected to the data transmission.

Dem Sender 15 ist im Sendepfad 13 nacheinander ein Sendefilter 19, die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 20 zur Crestfaktor-Reduzierung (nachfolgend: CF-Schaltung), eine Addiereinrichtung 21, ein Digital/Analog-Wandler 22, ein analoges Filter 23 und ein Leitungstreiber 24 angeordnet. Das Sendefilter 19 und die Schaltung 20 zur Crestfaktor-Reduzierung sind im digitalen Teil 11 angeordnet, wohingegen der Digital/Analog-Wandler 22, das analoge Filter 23 und der Leitungstreiber 24 im analogen Teil 12 angeordnet sind.The transmitter 15 is in the transmission path 13 one transmission filter in succession 19 , the circuit arrangement according to the invention 20 for crest factor reduction (hereinafter CF-circuit), an adder 21 , a digital / analog converter 22 , an analog filter 23 and a line driver 24 arranged. The transmission filter 19 and the circuit 20 for crest factor reduction are in the digital part 11 whereas the digital-to-analog converter 22 , the analog filter 23 and the line driver 24 in the analog part 12 are arranged.

Im Empfangspfad 14 sind der Gabelschaltung 16 ausgangsseitig nacheinander ein analoges Filter 25, ein Analog/Digital-Wandler 26, eine Addiereinrichtung 27, ein Empfangsfilter 28 und eine weitere Addiereinrichtung 29 nachgeschaltet und dem Empfanger 17 vorgeschaltet. Das analoge Filter 25 und der Analog/Digital-Wandler 26 sind im analogen Teil 12, wahrend die Addiereinrichtungen 27, 29 und das Empfangsfilter 28 im digitalen Teil 11 des Empfangspfades 14 angeordnet sind.In the reception path 14 are the hybrid 16 on the output side one after the other an analogue filter 25 , an analog / digital converter 26 , an adder 27 , a receive filter 28 and another adder 29 downstream and the receiver 17 upstream. The analog filter 25 and the analog to digital converter 26 are in the analog part 12 while the adders 27 . 29 and the receive filter 28 in the digital part 11 of the reception path 14 are arranged.

Das Sendefilter 19 dient der Hochtastung des Sendesignals, wohingegen das Empfangsfilter 28 der Abwartstastung des Empfangssignals dient. Die Funktion der Addiereinrichtung 21 ist typischerweise in der Schaltung 20 zur Crestfaktor-Reduktion implementiert, wurde hier zur Darstellung der Echokompensation gesondert dargestellt. Der Digital/Analog-Wandler 22 sowie der Analog/Digital-Wandler 26 dienen der Signalwandlung zwischen digitalem Teil 11 und analogem Teil 12 und umgekehrt. Das analoge Filter 23 ist im vorliegenden Beispiel als Tiefpassfilter ausgebildet, welches Stufen bzw. Ecken aus dem vom Digital/Analog-Wandler 22 bereitgestellten Ausgangssignal herausfiltert. Das Tiefpassfilter 23, welches auch als Anti-Image-Filter bezeichnet wird, dient somit der Glattung des analogen Sendesignals. Das analoge Filter 25 im Empfangspfad 14 ist als sog. Anti-Alias-Filter ausgebildet. Dieses analoge Filter 25 filtert solche Frequenzen aus dem empfangsseitigen Signal heraus, durch welche das Abtasttheorem im Analog/Digital-Wandler 26 verletzt werden wurde.The transmission filter 19 serves the up-sampling of the transmit signal, whereas the receive filter 28 the Wawartstastung the received signal is used. The function of the adder 21 is typically in the circuit 20 implemented for crest factor reduction has been separately shown here for the representation of echo cancellation. The digital / analog converter 22 as well as the analog / digital converter 26 serve the signal conversion between digital part 11 and analog part 12 and vice versa. The analog filter 23 is formed in the present example as a low-pass filter, which stages or corners of the from the digital / analog converter 22 filters out the output signal provided. The low pass filter 23 , which is also referred to as anti-image filter, thus serves the smoothing of the analog transmission signal. The analog filter 25 in the reception path 14 is designed as a so-called. Anti-alias filter. This analog filter 25 filters out such frequencies from the receive-side signal, through which the sampling theorem in the analog / digital converter 26 was hurt.

Das Ubertragungssystem 10 weist ferner eine Schaltung zur Echokompensation 30 auf, welche im digitalen Teil 11 zwischen dem Sendepfad 13 und dem Empfangspfad 14 angeordnet ist. Diese Schaltungsanordnung 30 weist eine Verzogerungseinrichtung 31 und ein Filter 32 auf, welche zueinander in Reihe angeordnet sind und welche einen ersten Echopfad 33 bilden. Der Echopfad 33 ist zwischen dem Ausgang des Senders 15 und der Addiereinrichtung 29 angeordnet. Ferner ist ein zweiter Echopfad 34 vorgesehen, der zwischen dem Kompensationsausgang der CF-Schaltung 20 und der Addiereinrichtung 27 angeordnet ist. Im zweiten Echopfad 34 ist ein Filter 35 angeordnet. Das Filter 32 sowie das Filter 35 sind vorteilhafter Weise als digitale FIR-Filter (impulse response filter) ausgebildet. Die Filterkoeffizienten der FIR-Filter 32, 35 werden über ein Stellglied 36 eingestellt. Das Stellglied 36 ist eingangsseitig mit dem Ausgang der Addiereinrichtung 29 verbunden und steuert ausgangsseitig die FIR-Filter 32, 35 mit einem aus dem echokompensierten Empfangsignal abgeleiteten Signal derart an, dass deren Filterkoeffizienten geeignet trainiert und damit eingestellt werden.The transmission system 10 further includes a circuit for echo cancellation 30 on which in the digital part 11 between the transmission path 13 and the reception path 14 is arranged. This circuit arrangement 30 has a delay device 31 and a filter 32 on, which are arranged in series with each other and which a first echo path 33 form. The echo path 33 is between the output of the transmitter 15 and the adder 29 arranged. Furthermore, a second echo path 34 provided between the compensation output of the CF circuit 20 and the adder 27 is arranged. In the second echo path 34 is a filter 35 arranged. The filter 32 as well as the filter 35 are advantageously designed as digital FIR filters (impulse response filter). The filter coefficients of the FIR filters 32 . 35 be about an actuator 36 set. The actuator 36 is the input side to the output of the adder 29 connected and controls the output side, the FIR filter 32 . 35 with a signal derived from the echo-compensated receive signal such that its filter coefficients are suitably trained and thus adjusted.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des in 4 dargestellten Ubertragungssystems 10 näher erlautert.The following is the operation of the in 4 illustrated transmission system 10 explained in more detail.

Der Sender 15 im Sendepfad 13 erzeugt eine digitale Symbolfolge st(t), welche im Sendefilter 19 aufwarts getastet wird. Dieses hochgetastete Signal s1(t) wird der CF-Schaltung 20 und der Addiereinrichtung 21 zugefuhrt, welche im Sendepfad 13 daraus das Signal s2(t) erzeugen. Nach der Digital/Analog-Wandlung des Signals s2(t) im Digital/Analog-Wandler 22 und nach dem Durchlaufen des Tiefpassfilters 23 entsteht hieraus ein Sendesignal stx(t), welches dem Eingang des nachgeschalteten Leitungstreibers 24 zugeführt wird. Dieses Sendesignal stx(t) wird im Leitungstreiber 24 verstarkt, so dass das Signal sld(t) entsteht, welches dem Eingang der nachgeschalteten Gabelschaltung 16 zugefuhrt wird. Über die Gabelschaltung 16 wird dieses Signal sld(t) auf die Leitung 18, z. B. eine Telefonleitung, gegeben.The transmitter 15 in the transmission path 13 generates a digital symbol sequence st (t) which is in the transmit filter 19 is keyed up. This upsampled signal s1 (t) becomes the CF circuit 20 and the adder 21 zugefuhrt, which in the transmission path 13 from this generate the signal s2 (t). After the digital / analog conversion of the signal s2 (t) in the digital / analog converter 22 and after passing through the low pass filter 23 this results in a transmission signal stx (t), which is the input of the downstream line driver 24 is supplied. This transmission signal stx (t) is in the line driver 24 amplified, so that the signal sld (t) arises, which is the input of the downstream hybrid circuit 16 is fed. About the hybrid 16 this signal is sld (t) on the line 18 , z. As a telephone line, given.

Die Elemente im Sendepfad 13, der Gabelschaltung 16, der Leitung 18 und des Empfangspfades 14 bilden zusammen eine Echoübertragungsfunktion. Mit Hec1(jw) und Hec2(jw) sind die jeweiligen Anteile aus dem ersten und dem zweiten Echopfad 33, 34 bezeichnet. Im Empfangssignal srx(t) ist ein Teil des gesendeten Signals sld(t) in Form eines Echos vorhanden. Zur Kompensation dieses Echos wird im ersten Echopfad 33 in bekannter Weise die Symbolfolge st(t) abgegriffen und im Echokompensationsfilter 32 gefiltert. Es entsteht so das erste Echokompensationssignal sec1(t). In der Addiereinrichtung 29 wird von dem Empfangssignal srx(t) nun das so gewonnene Echokompensationssignal sec1(t) abgezogen. Der Frequenzgang des Echokompensationsfilters 32 wird in bekannter Weise so lange mittels des Stellgliedes 36 trainiert, bis der Echoanteil in dem dem Empfanger 17 zugefuhrten Signal se(t) einen vorgebbaren Restfehler unterschreitet.The elements in the transmission path 13 , the fork circuit 16 , the lead 18 and the reception path 14 together form an echo transfer function. With Hec1 (jw) and Hec2 (jw), the respective parts are the first and the second echo path 33 . 34 designated. In the received signal srx (t), a part of the transmitted signal sld (t) is present in the form of an echo. To compensate for this echo is in the first echo path 33 in a known manner, the symbol sequence st (t) tapped and echo cancellation filter 32 filtered. This produces the first echo compensation signal sec1 (t). In the adding device 29 the extracted echo compensation signal sec1 (t) is subtracted from the received signal srx (t). The frequency response of the echo cancellation filter 32 is in a known manner so long by means of the actuator 36 trained until the echo portion in the the receiver 17 supplied signal se (t) falls below a predetermined residual error.

Die erfindungsgemäße CF-Schaltung 20 erzeugt aus dem ausgangsseitig von dem Sendefilter 19 bereitgestellte Signal s1(t) ein Signal s2(t), welches sich durch Subtraktion des verzogerten Signals slt(t) mit einem Kompensationssignal c*sbp(t) ergibt. Durch dieses Kompensationssignal c*sbp(t) wird das zu sendende Signal geändert, was wiederum zu einem Teilecho mit der Übertragungsfunktion Hec2(jw) führt. Dieses Teilecho wird allerdings durch das Echokompensationssignal sec1(t) im ersten Echopfad 33 nicht mit berücksichtigt. Aus diesem Grunde wird das Kompensationssignal c*sbp(t) dem FIR-Filter 35 im zweiten Echopfad 34 zugeführt, der daraus ein zweites Echokompensationssignal sec2(t) erzeugt. Dieses zweite Echokompensationssignal sec2(t) wird in der ersten Addiereinrichtung 27 von dem digitalen Signal, welches von dem Analog/Digital-Wandler 26 erzeugt wird, abgezogen. Daraus resultiert das Empfangssignal srx'(t), welches in bekannter Weise dem Empfangsfilter 28 zugeführt wird.The CF circuit according to the invention 20 generated from the output side of the transmission filter 19 provided signal s1 (t) a signal s2 (t), which is obtained by subtracting the delayed signal slt (t) with a compensation signal c * sbp (t) results. By this compensation signal c * sbp (t), the signal to be transmitted is changed, which in turn leads to a partial echo with the transfer function Hec2 (jw). However, this partial echo is detected by the echo cancellation signal sec1 (t) in the first echo path 33 not taken into account. For this reason, the compensation signal c * sbp (t) becomes the FIR filter 35 in the second echo path 34 supplied, which generates a second echo compensation signal sec2 (t). This second echo compensation signal sec2 (t) is in the first adder 27 from the digital signal generated by the analog to digital converter 26 is generated deducted. This results in the received signal srx '(t), which in a known manner the receiving filter 28 is supplied.

In der Schaltungsanordnung in 4 gilt: Hec1(z) = H1(z)·H3(z)·Hec2(z) (1) In the circuit arrangement in 4 applies: Hec1 (z) = H1 (z) * H3 (z) * Hec2 (z) (1)

Mit Hec1(z) und Hec2(z) sind die jeweiligen Übertragungsfunktionen der Filter 32 bzw. 35 bezeichnet und mit H1(z) und H3(z) sind die Übertragungsfunktionen des Sendefilters 19 bzw. des Empfangsfilters 28 bezeichnet.With Hec1 (z) and Hec2 (z), the respective transfer functions are the filters 32 respectively. 35 and H1 (z) and H3 (z) are the transmission functions of the transmission filter 19 or the receive filter 28 designated.

Da in dem Übertragungssystem 10 in 4 für die adaptierten Echokompensatoren in der Gleichung (1) H1(z) und H3(z) fest vorgegeben sind, kann Hec2(z) aus Hec1(z) abgeleitet werden.Because in the transmission system 10 in 4 for the adapted echo cancellers in equation (1), H1 (z) and H3 (z) are fixed, Hec2 (z) can be derived from Hec1 (z).

Die Einstellung des Stellgliedes 36 wird also sowohl für das FIR-Filter 32 als auch für das FIR-Filter 35 herangezogen. Da das FIR-Filter 35 jedoch eine andere Abtastrate als das FIR-Filter 32 aufweist, müssen die Koeffizienten des FIR-Filters 32 auf die Abtastrate von dem FIR-Filter 35 umgerechnet werden, um die Koeffizienten des FIR-Filters 35 zu erhalten.The setting of the actuator 36 So it will work for both the FIR filter 32 as well as for the FIR filter 35 used. Because the FIR filter 35 however, a different sampling rate than the FIR filter 32 must have the coefficients of the FIR filter 32 to the sampling rate of the FIR filter 35 be converted to the coefficients of the FIR filter 35 to obtain.

Falls die Abtastraten der Sendesymbolfolge stx(t) verschieden von der der Empfangssymbolfolge stx(t) ist, muss in den Echopfaden 33, 34 eine Aufwärts- oder Abwärtstastung vorgenommen werden, damit die Abtastraten der Symbolfolgen sec1(t), sec2(t) und srx(t) gleich sind. Diese Einrichtungen für eine Aufwärts- bzw. Abwärtsabtastung in den Echopfaden 33, 34 wurde in 4 der besseren Ubersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.If the sampling rates of the transmit symbol sequence stx (t) is different from that of the receive symbol sequence stx (t), then in the echo paths 33 . 34 an upward or downward sweep, so that the sample rates of the symbol sequences sec1 (t), sec2 (t) and srx (t) are equal. These devices for up-down sampling in the echo paths 33 . 34 was in 4 not shown for better clarity.

Das Ubertragungssystem 10 in 4 hat den Nachteil, dass die Echokompensation des durch das Kompensationssignal c*sbp(t) hervorgerufenen Echoanteils im zweiten Echopfad 34 bei einer hohen Abtastfrequenz durchgeführt werden muss, wodurch das Echokompensationsfilter 35 entsprechend viele Filterkoeffizienten aufweisen muss. Die 5 und 6 zeigen Ausfuhrungsbeispiele fur eine Schaltungsanordnung mit Crestfaktor-Reduktion und Echokompensation, bei der dies vermieden wird.The transmission system 10 in 4 has the disadvantage that the echo compensation of the echo component caused by the compensation signal c * sbp (t) in the second echo path 34 must be performed at a high sampling frequency, whereby the echo canceling filter 35 must have correspondingly many filter coefficients. The 5 and 6 show exemplary embodiments of a circuit arrangement with crest factor reduction and echo cancellation, in which this is avoided.

Im Unterschied zu dem Ausfuhrungsbeispiel in 4 weist das Ubertragungssystem 10 in 5 keinen zweiten Echopfad 34 mit darin angeordnetem FIR-Filter 35 auf. Die Funktionalitat dieses zweiten Echopfades 34 ist hier vielmehr im ersten Echopfad 33 mit implementiert. Zu diesem Zwecke ist der Ausgang der CF-Schaltung 20, an dem das Kompensationssignal c*sbp(t) abgegriffen wird, uber ein Filter 37 mit einer im ersten Echopfad 33 angeordneten Addiereinrichtung 38 verbunden. Diese Addiereinrichtung 38 ist zwischen der Verzögerungseinrichtung 31 und dem FIR-Filter 32 im ersten Echopfad 33 angeordnet. Das Filter 37 weist eine Ubertragungsfunktion H2(z) auf und dient der Abwärtsabtastung des Kompensationssignals c*sbp(t). Das so gefilterte Kompensationssignal c*sbp(t) wird von dem geeignet verzögerten Signal st(t) abgezogen und das daraus resultierende Signal wird dem FIR-Filter 32 zugefuhrt. Das FIR-Filter 32 erzeugt daraus das Echokompensationssignal sec1(t), welches in der Addiereinrichtung 29 von dem gefilterten digitalen Empfangssignal srx(t) abgezogen wird.In contrast to the exemplary embodiment in 4 has the transmission system 10 in 5 no second echo path 34 with FIR filter disposed therein 35 on. The functionality of this second echo path 34 is here rather in the first echo path 33 implemented with. For this purpose, the output of the CF circuit 20 at which the compensation signal c * sbp (t) is tapped, via a filter 37 with one in the first echo path 33 arranged adding device 38 connected. This adder 38 is between the delay device 31 and the FIR filter 32 in the first echo path 33 arranged. The filter 37 has a transfer function H2 (z) and serves to down-sample the compensation signal c * sbp (t). The thus filtered compensation signal c * sbp (t) is subtracted from the suitably delayed signal st (t) and the resulting signal is the FIR filter 32 fed to. The FIR filter 32 generates therefrom the echo compensation signal sec1 (t) which is present in the adder 29 is subtracted from the filtered digital received signal srx (t).

Für die Echokompensation in dem Übertragungssystem 10 der 5 gilt im für den Empfänger 17 relevanten Frequenzbereich (unter Vernachlässigung der jeweiligen Verzögerung): Hec1(z) = H1(z)·H3(z)·Hec2(z) (2) Hec2(z)·H3(z) = Hec1(z)·H2(z) (3) H2(z) = 1/H1(z) (4) For the echo cancellation in the transmission system 10 of the 5 Applies to the recipient 17 relevant frequency range (neglecting the respective delay): Hec1 (z) = H1 (z) * H3 (z) * Hec2 (z) (2) Hec2 (z) * H3 (z) = Hec1 (z) * H2 (z) (3) H2 (z) = 1 / H1 (z) (4)

H2(z) bezeichnet hier die Übertragungsfunktionen des Filters 37.H2 (z) denotes here the transfer functions of the filter 37 ,

Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der 4 und 5 werden im Ausführungsbeispiel der 6 die für die Echokompensation herangezogenen Signale nicht vom Ausgang des Senders 15 bzw. von einem Ausgang der CF-Schaltung 20, an dem das Kompensationssignal c*sbp(t) abgreifbar ist, abgegriffen. Vielmehr bildet ausschließlich die digitale Symbolfolge s2(t), welche von der CF-Schaltung 20 erzeugt und dem nachgeschalteten Digital/Analog-Wandler 22 zugeführt wird, das für die Echokompensation herangezogene Signal. Im für den Empfänger relevanten Frequenzbereich gilt hier: Hec1(z) = Hec2(z)·H3(z)/H2(z) (5) In contrast to the embodiments of the 4 and 5 be in the embodiment of 6 the signals used for the echo cancellation are not from the output of the transmitter 15 or from an output of the CF circuit 20 at which the compensation signal c * sbp (t) can be tapped, tapped. Rather, it is only the digital symbol sequence s2 (t) that is generated by the CF circuit 20 generated and the downstream digital / analog converter 22 is supplied, the signal used for the echo cancellation. In the relevant frequency range for the receiver, the following applies: Hec1 (z) = Hec2 (z) * H3 (z) / H2 (z) (5)

Der Echopfad 33 ist hier also zwischen dem Ausgang der Addiereinrichtung 21 und der Addiereinrichtung 29 angeordnet. In diesem Echopfad 33 ist zunächst das Filter 37 und anschließend das FIR-Filter 32 vorgesehen. Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der 4 und 5 kann damit auf die Verzögerungseinrichtung 31 und damit auf die Addiereinrichtung 38 verzichtet werden.The echo path 33 So here is between the output of the adder 21 and the adder 29 arranged. In this echo path 33 is first the filter 37 and then the FIR filter 32 intended. In contrast to the embodiments of the 4 and 5 can thus on the delay device 31 and thus to the adder 38 be waived.

7 zeigt ein viertes, besonders bevorzugtes Schaltbild eines Übertragungssystems mit erfindungsgemäßer Schaltungsanordnung zur Crestfaktor-Reduktion und Echokompensationsmitteln. 7 shows a fourth, particularly preferred circuit diagram of a transmission system with inventive circuit arrangement for crest factor reduction and echo canceling means.

Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in 4 wird hier im zweiten Echopfad 34 auf das aufwendige FIR-Filter 35, welches vom Stellglied 36 angesteuert wird, verzichtet. Als Ersatz fur dieses FIR-Filter 32 wird hier eine Verzogerungseinrichtung 40 sowie eine Korrektureinrichtung 41 verwendet, die im zweiten Echopfad 34 nacheinander angeordnet sind. Die Korrektureinrichtung 41 ist dabei der Verzogerungseinrichtung 40 vorgeschaltet. Die Reihenfolge der Korrektureinrichtung 41 und Verzogerungseinrichtung 40 sind auch vertauschbar. Die Korrektureinrichtung 41 wichtet das Kompensationssignal c*sbp(t) mit einer Konstante, typischerweise < 1, und fuhrt das so gewichtete Signal der Verzogerungseinrichtung 40 zu. Die Verzögerungseinrichtung 40 verzogert dieses Signal und erzeugt somit das Echokompensationssignal sec2(t) welches der Addiereinrichtung 27 zugefuhrt wird. Die Verzögerungseinrichtung 40 und die Korrektureinrichtung 41 werden von einer Recheneinheit 42 angesteuert. Die Recheneinheit 42 wird wiederum von dem Stellglied 36 angesteuert und errechnet aus dem Ansteuersignal den Wert der Konstante k der Korrektureinrichtung 41 sowie die Verzögerungsdauer tau innerhalb der Verzogerungseinrichtung 40. Dieser gegenüber dem Ausfuhrungsbeispiel in 4 dargestellten, vereinfachten Ausfuhrung liegt folgende Erkenntnis zugrunde:
Das FIR-Filter 35 aus 4 muss die Echoubertragungsfunktion Hec2(jw) eigentlich nur im Frequenzband des Kompensationssignals c*sbp(t) nachbilden, da es auch nur mit c*sbp(t) stimuliert wird. Da das Spektrum des Kompensationssignals c*sbp(t) nur sehr schmal ist, ergeben sich die folgenden Gleichungen: Hec2(z) = Hec2(z)f(sbp) für den Fall, dass f(sbp) die mittlere Frequenz des Bandes von c*sbp(t) ist. Somit gilt dann Hec2(z) = [Hec1(z)/(H1(z)·H3(z))]f(sbp) In contrast to the embodiment in 4 is here in the second echo path 34 on the elaborate FIR filter 35 , which is from the actuator 36 is controlled, omitted. As a replacement for this FIR filter 32 here becomes a delay device 40 and a correction device 41 used in the second echo path 34 arranged one after the other. The correction device 41 is the delay device 40 upstream. The order of the correction device 41 and delay device 40 are also interchangeable. The correction device 41 the compensation signal c * sbp (t) weights with a constant, typically <1, and passes the weighted signal of the delay device 40 to. The delay device 40 Delays this signal and thus generates the echo cancellation signal sec2 (t) which of the adder 27 is fed. The delay device 40 and the correction device 41 be from a computing unit 42 driven. The arithmetic unit 42 is in turn by the actuator 36 controlled and calculated from the drive signal, the value of the constant k of the correction device 41 and the delay time tau within the delay device 40 , This compared to the exemplary embodiment in 4 illustrated, simplified execution is based on the following finding:
The FIR filter 35 out 4 the echo transfer function Hec2 (jw) actually only has to emulate in the frequency band of the compensation signal c * sbp (t), since it is only stimulated with c * sbp (t). Since the spectrum of the compensation signal c * sbp (t) is only very narrow, the following equations result: Hec2 (z) = Hec2 (z) f (sbp) for the case that f (sbp) is the mean frequency of the band of c * sbp (t). Thus then applies Hec2 (z) = [Hec1 (z) / (H1 (z) * H3 (z))] f (sbp)

Abkürzend sei [Hec1(z)/(H1(z)·H3(z))] := Hecho(z) dann gilt: Hec2(z) = Hecho(z)f(sbp) = Betrag(Hecho(z))f(sbp)·exp(j·Phase(Hecho(z))f(sbp mit der (Gruppen-)Laufzeit tau(f(sbp)) = [δPhase(Hecho(z)/δf)]f(sbp und dem vereinfacht im Spektrum von c*sbp(t) konstanten Betrag |(Hecho(z))f(sbp) := k| gilt also: Hec2(z) = k·exp(j·2·n·f(sbp)·tau(f(sbp))). Abbreviation is [Hec1 (z) / (H1 (z) * H3 (z))]: = Hecho (z) then: Hec2 (z) = Hecho (z) f (sbp) = Amount (Hecho (z)) f (sbp) · exp (j · Phase (Hecho (z)) f (sbp with the (group) runtime tau (f (sbp)) = [δ phase (Hecho (z) / δf)] f (sbp and the constant amount in the spectrum of c * sbp (t) simplified | (Hecho (z)) f (sbp) : = k | applies: Hec2 (z) = k * exp (j * 2 * n * f (sbp) * tau (f (sbp))).

Die Übertragungsfunktion Hec2(z) des FIR-Filters 35 aus 4 hat also vereinfacht nur den Betrag und die Laufzeit der Echoübertragungsfunktion an der Mittenfrequenz des Spektrums c*sbp(t) und kann daher auf sehr einfache Weise lediglich durch eine Konstante k und eine Verzögerung tau nachgebildet werden. Da H1(z) und H3(z) bekannt sind, kann man nach Einschwingen des Echokompensators Hec2(z) aus dessen Koeffizienten die Werte von k und tau in der Recheneinheit 42 bestimmen und so den entsprechenden Wert fur den Echopfad 34 einstellen.The transfer function Hec2 (z) of the FIR filter 35 out 4 Thus, it simplifies only the magnitude and the duration of the echo transfer function at the center frequency of the spectrum c * sbp (t) and can therefore be simulated in a very simple manner only by a constant k and a delay tau. Since H1 (z) and H3 (z) are known, the values of k and tau in the arithmetic unit can be determined after the echo canceller Hec2 (z) has settled 42 determine and thus the appropriate value for the echo path 34 to adjust.

8 zeigt anhand eines Blockschaltbildes ein besonders bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel fur die CF-Schaltung 20. Die CF-Schaltung 20 enthalt einen Eingang 50 und einen Ausgang 51, wobei in den Eingang 50 die digitale Symbolfolge s1(t) eingekoppelt wird und aus dem Ausgang 51 die Crestfaktor-reduzierte digitale Symbolfolge s2(t) abgreifbar ist. Die CF-Schaltung 20 weist einen Signalpfad 52 und einen dazu parallel angeordneten Kompensationspfad 53 auf. Im Signalpfad 52 ist eine Verzogerungseinrichtung 54 vorgesehen. Die Verzögerungseinrichtung 54 kann beispielsweise als FIFO-Speicher ausgebildet sein und dient dem Zweck, eine Verzogerung eines Signals im Kompensationspfad 53 auszugleichen. 8th shows a block diagram of a particularly preferred embodiment of the CF circuit 20 , The CF circuit 20 contains an entrance 50 and an exit 51 , being in the entrance 50 the digital symbol sequence s1 (t) is coupled in and out of the output 51 the crest factor reduced digital symbol sequence s2 (t) can be tapped off. The CF circuit 20 has a signal path 52 and a compensation path arranged in parallel therewith 53 on. In the signal path 52 is a delay device 54 intended. The delay device 54 may for example be designed as a FIFO memory and serves the purpose of delaying a signal in the compensation path 53 compensate.

Im Kompensationspfad 53 sind nacheinander eine Abschneideeinrichtung 55, ein Band-Pass-Filter 56 und eine Korrektureinrichtung 57 angeordnet. Die Abschneideeinrichtung 55 schneidet diejenigen Bereiche des digitalen Eingangssignals s1(t), die betragsmaßig oberhalb einer vorgegebenen Grenze sind, ab. Dies wird auch als Clipping bezeichnet. In einer zwischen der Abschneideeinrichtung 55 und dem Band-Pass-Filter 56 angeordneten Addiereinrichtung 58 wird das so geänderte Signal sc(t) von dem digitalen Eingangssignal s1(t) abgezogen. Das so erzeugte Signal sd(t) wird dem Band-Pass-Filter 56 zugeführt, der das Bandpass gefilterte Signal sbp(t) erzeugt, welches in der Korrektureinrichtung 57 mit einem Korrekturfaktor c multipliziert wird. Daraus ergibt sich das Kompensationssignal c*sbp(t). Dieses Kompensationssignal c*sbp(t) wird bei der am Ausgang 51 befindlichen Addiereinrichtung 21 von dem verzogerten Eingangssignal s1t(t) abgezogen. Das sich daraus ergebende Crestfaktor-reduzierte Ausgangssignal s2(t) ist dann am Ausgang 51 abgreifbar.In the compensation path 53 are successively a cutter 55 , a band-pass filter 56 and a correction device 57 arranged. The cutter 55 cuts those areas of the digital input signal s1 (t), which are amountwise above a predetermined limit from. This is also called clipping. In one between the cutter 55 and the band-pass filter 56 arranged adding device 58 the thus changed signal sc (t) is subtracted from the digital input signal s1 (t). The thus generated signal sd (t) becomes the bandpass filter 56 which generates the bandpass filtered signal sbp (t) which is present in the correction device 57 is multiplied by a correction factor c. This results in the compensation signal c * sbp (t). This compensation signal c * sbp (t) is at the output 51 located adding device 21 subtracted from the delayed input signal s1t (t). The resulting crest factor reduced output signal s2 (t) is then at the output 51 tapped.

Die CF-Schaltung 20 weist ferner einen zweiten Ausgang 59 auf, an dem das Kompensationssignal c*sbp(t) abgreifbar ist.The CF circuit 20 also has a second output 59 on, at which the compensation signal c * sbp (t) can be tapped.

Dieses Kompensationssignal c*sbp(t) kann, wie vorstehend anhand der 4 bis 7 ausgefuhrt wurde, fur die Echokompensation, die u. a. durch die CF-Schaltung 20 hervorgerufen wurde, herangezogen werden.This compensation signal c * sbp (t) can, as described above with reference to 4 to 7 was carried out for the echo cancellation, inter alia, by the CF circuit 20 was used, are used.

Wenngleich in 2 die Frequenzspektren, die fur eine Crestfaktor-Reduzierung verwendet werden, sowohl oberhalb als auch unterhalb des Sendedatenspektrums angeordnet sind, ist dies nicht zwingend erforderlich. Vielmehr können diese auch lediglich unterhalb oder lediglich oberhalb der Frequenzen des Sendedatenspektrums (wie in 3) vorgesehen sein. Auch mussen die Spektren zur Crestfaktorreduzierung nicht notwendigerweise die Bereiche zwischen Sendedatenspektrum und PSD-Maske vollständig ausfullen, sondern konnen dort auch lediglich Teilbereiche belegen.Although in 2 the frequency spectra used for crest factor reduction are located both above and below the transmit data spectrum, this is not mandatory. Rather, they may also be below or just above the frequencies of the transmit data spectrum (as in FIG 3 ) be provided. Also, the crest factor reduction spectrums do not necessarily have to completely fill in the areas between the transmission data spectrum and the PSD mask, but can only occupy partial areas there.

Für die Crestfaktor-Reduzierung konnen zusatzlich oder alternativ auch vereinzelte Trägerfrequenzen uber den ganzen Bereich von fc3 bis fc6 verwendet werden.For the crest factor reduction, additionally or alternatively, isolated carrier frequencies can be used over the entire range from fc3 to fc6.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Datenubertragungssysteme beschränkt, sondern lasst sich zum Zwecke der Crestfaktor-Reduzierung auf samtliche auf Multiträger-Datenübertragung basierende Systeme und Verfahren erweitern. Insbesondere sei die Erfindung nicht auf eine ADSL-Datenubertragung beschrankt, sondern lässt sich auf sämtliche xDSL-Datenubertragungen erweitern.The invention is not limited to the above data transmission systems, but for the purpose of crest factor reduction it can be extended to all systems and methods based on multi-carrier data transmission. In particular, the invention is not limited to an ADSL data transmission, but can be extended to all xDSL data transmissions.

In den vorstehenden Beispielen wurde jeweils von Band-Pass-Filtern ausgegangen. Statt dessen konnen auch beliebige Filter verwendet werden, die zusammen eine bandpassfilternde Funktionalität auf das entsprechende zu filternde Signal haben.In the above examples, band-pass filters were used in each case. Instead, any filters may be used which together have a band pass filtering functionality on the corresponding signal to be filtered.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
PSD-Maske (TX)PSD mask (TX)
22
PSD-Maske (RX)PSD mask (RX)
33
(TX-)Sendedatenspektrum(TX) data transmission spectrum
44
(RX-)Sendedatenspektrum(RX) data transmission spectrum
55
Spektrum zur Crestfaktor-ReduktionSpectrum for crest factor reduction
66
Spektrum zur Crestfaktor-ReduktionSpectrum for crest factor reduction
77
Spektrum zur Crestfaktor-ReduktionSpectrum for crest factor reduction
1010
Übertragungssystemtransmission system
1111
digitaler Teildigital part
1212
analoger Teilanalog part
1313
Sendepfadtransmission path
1414
Empfangspfadreceive path
1515
Sendertransmitter
1616
Gabelschaltung, HybridHybrid, hybrid
1717
Empfängerreceiver
1818
(Telefon-)Leitung(Telephone) line
1919
Filter, SendefilterFilter, transmission filter
2020
Schaltung zur Crestfaktor-ReduzierungCircuit for crest factor reduction
2121
Addiereinrichtungadder
2222
Digital/Analog-WandlerDigital / analog converter
2323
analoges Filter, Tiefpassfilteranalog filter, low pass filter
2424
Leitungstreiberline driver
2525
analoges Filter, Anti-Alias-Filteranalog filter, anti-alias filter
2626
Analog/Digital-WandlerAnalog / digital converter
2727
Addiereinrichtungadder
2828
Filter, EmpfangsfilterFilter, receive filter
2929
Addiereinrichtungadder
3030
Schaltungsanordnung zur EchokompensationCircuit arrangement for echo compensation
3131
Verzögerungseinrichtungdelay means
3232
(FIR-)Filter(FIR) filter
3333
(erster) Echopfad(first) echo path
3434
(zweiter) Echopfad(second) echo path
3535
(FIR-)Filter(FIR) filter
3636
Stellgliedactuator
3737
(Empfangs-)Filter(Receive) filter
3838
Addiereinrichtungadder
4040
Verzogerungseinrichtungdelay device
4141
Korrektureinrichtungcorrector
4242
Recheneinheitcomputer unit
5050
Eingangentrance
5252
Ausgangoutput
5353
Signalpfadsignal path
5454
Kompensationspfadcompensation path
5555
Verzögerungseinrichtungdelay means
5656
Abschneidevorrichtung, ClippingCutter, clipping
5757
Band-Pass-FilterBand-pass filter
5858
Korrektureinrichtungcorrector
5858
Addiereinrichtungadder
5959
(Kompensations-)Ausgang(Compensation) Output

Claims (19)

Verfahren zur Crestfaktor-Reduzierung eines zu sendenden Datensymbols in einem Mehrträger-Datenübertragungssystem, bei dem eine standardisierte PSD-Maske (1) vorgesehen ist, welche für eine Datenübertragung ein durch einen Standard für die Datenübertragung vorgegebenes Frequenzspektrum vorgibt, bei dem das zu sendende Datensymbol (st(t)) eine Funktion einer Vielzahl von Datenträgern ist und jeder Datenträger jeweils mindestens eine Frequenz aus einem Sendedatenspektrum (3) belegt, wobei das Sendedatenspektrum (3) innerhalb des Frequenzspektrums der PSD-Maske (1) angeordnet wird, bei dem innerhalb der PSD-Maske, jedoch außerhalb des Sendedatenspektrums (3) zusätzliche Frequenzbereiche (5, 6) vorgesehen sind, die Frequenzen zwischen der PSD-Maske und dem Sendedatenspektrums (3) belegen und die aufgrund der durch den Standard vorgegebenen Charakteristik der PSD-Maske (1) nicht für die Datenübertragung vorgesehen sind, bei dem innerhalb der zusätzlichen Frequenzbereiche (5, 6) zumindest eine Frequenz verwendet wird, welche ausschließlich für die Crestfaktor-Reduzierung vorgesehen ist, die so modifiziert wird, dass sie den Crestfaktor des zu sendenden Datensymbols reduziert, wobei innerhalb der zusätzlichen Frequenzbereiche (5, 6) Träger vorgesehen sind, die so belegt werden, dass damit eine Menge an Zeitfunktionen gebildet wird, die nach einer Filterung ein Kompensationssignal (c*sbp(t)) bildet, welches einen Crestfaktor in dem zu sendenden Datensymbol (st(t)) reduziert.Method for reducing the crest factor of a data symbol to be transmitted in a multicarrier data transmission system, in which a standardized PSD mask ( 1 ), which specifies for a data transmission a frequency spectrum predetermined by a standard for data transmission, in which the data symbol (st (t)) to be transmitted is a function of a multiplicity of data carriers and each data carrier respectively has at least one frequency from a transmission data spectrum ( 3 ), wherein the transmission data spectrum ( 3 ) within the frequency spectrum of the PSD mask ( 1 ) in which, within the PSD mask, but outside the transmit data spectrum ( 3 ) additional frequency ranges ( 5 . 6 ), the frequencies between the PSD mask and the transmission data spectrum ( 3 ) and the characteristics of the PSD mask ( 1 ) are not intended for data transmission, in which within the additional frequency ranges ( 5 . 6 ) at least one frequency is used, which is intended exclusively for the crest factor reduction, which is modified so as to reduce the crest factor of the data symbol to be transmitted, whereby within the additional frequency ranges ( 5 . 6 ) Are provided, which are so occupied that with it a set of time functions is formed, which forms after a filtering a compensation signal (c * sbp (t)), which reduces a crest factor in the data symbol to be transmitted (st (t)) , Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger innerhalb der zusätzlichen Frequenzbereiche (5, 6) bezüglich ihrer Frequenzen sowohl oberhalb als auch unterhalb des Sendedatenspektrums (3) liegen.A method according to claim 1, characterized in that the carriers within the additional frequency ranges ( 5 . 6 ) with respect to their frequencies both above and below the transmission data spectrum ( 3 ) lie. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger innerhalb der zusätzlichen Frequenzbereiche (5, 6) bezüglich ihrer Frequenzen oberhalb oder unterhalb des Sendedatenspektrums (3) liegen.A method according to claim 1, characterized in that the carriers within the additional frequency ranges ( 5 . 6 ) with respect to their frequencies above or below the transmission data spectrum ( 3 ) lie. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das durch einen Standard für die Datenübertragung vorgegebene Frequenzspektrum der PSD-Maske (1) bei der Datenübertragung durch Frequenzen des zu sendenden Datensymbols (st(t)) nicht überschritten werden darf.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the frequency spectrum of the PSD mask predetermined by a standard for data transmission ( 1 ) in the data transmission by frequencies of the data symbol to be transmitted (st (t)) may not be exceeded. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu sendenden Datensymbole (st(t)) zu blockweisen Datenträgern zusammengefasst werden und durch Fourier-Transformation, insbesondere durch Inverse Diskrete Fourier-Transformation (IDFT), blockweise moduliert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data symbols (st (t)) to be transmitted are combined into block-wise data carriers and are modulated in blocks by Fourier transformation, in particular by Inverse Discrete Fourier Transformation (IDFT). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das für die Crestfaktor-Reduzierung erzeugte Kompensationssignal (c*sbp(t)) für die Echokompenssation mit berücksichtigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation signal (c * sbp (t)) generated for the crest factor reduction is taken into account for the echo compensation. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationssignal (c*sbp(t)) aus dem zu sendenden Datensymbol (st(t)) durch Bandpassfilterung und Skalierung mit einem Faktor (c), der vorzugsweise kleiner als eins ist, abgeleitet wird, wobei die Filterkoeffizienten für die Bandpassfilterung so gewählt werden, dass solche Signalanteile aus dem zu sendenden Datensymbols (st(t)) herausgefiltert werden, deren Frequenzen außerhalb des zusätzlichen Frequenzbereichs (5, 6) liegen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation signal (c * sbp (t)) from the data symbol (st (t)) to be transmitted by bandpass filtering and scaling with a factor (c), which is preferably less than one, The filter coefficients for the bandpass filtering are selected such that such signal components are filtered out of the data symbol (st (t)) to be transmitted whose frequencies are outside the additional frequency range (FIG. 5 . 6 ) lie. Multiträger-Datenübertragungssystem, mit einem zwischen einem Sender (15) und zumindest einer Übertragungsleitung (18) angeordneten Sendepfad (13), in dem ein Digital-Analog-Wandler (22) zum Wandeln des zu sendenden digitalen Datensymbols (s1(t)) in ein analoges Datensymbol (stx(t)) und ein Leitungstreiber (24) zum Treiben des analogen Datensymbols (sld(t)) über die Übertragungsleitung (18) angeordnet sind, mit einer Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung (20), welche im Sendepfad (13) vor dem Digital-Analog-Wandler (22) angeordnet ist und welche ein Kompensationssignal (c*sbp(t)) zur Reduzierung des Crestfaktors des zu sendenden Datensymbols (st(t)) erzeugt, und mit einer Schaltung zur Echokompensation (30), die zwischen dem Sendepfad (13) und einem Empfangspfad (14) des Multiträger-Datenübertragungssystems angeordnet ist und die das für die Crestfaktor-Reduzierung erzeugte Kompensationsignal (c*sbp(t)) bei der Echokompenssation mit berücksichtigt.Multi-carrier data transmission system, with one between a transmitter ( 15 ) and at least one transmission line ( 18 ) arranged transmission path ( 13 ), in which a digital-to-analog converter ( 22 ) for converting the digital data symbol (s1 (t)) to be transmitted into an analog data symbol (stx (t)) and a line driver ( 24 ) for driving the analog data symbol (sld (t)) over the transmission line ( 18 ) are arranged with a circuit for crest factor reduction ( 20 ), which in the transmission path ( 13 ) in front of the digital-to-analog converter ( 22 ) and which generates a compensation signal (c * sbp (t)) for reducing the crest factor of the data symbol (st (t)) to be transmitted, and with a circuit for echo compensation ( 30 ) between the transmission path ( 13 ) and a receive path ( 14 ) of the multi-carrier data transmission system and which takes into account the compensation signal (c * sbp (t)) generated for the crest factor reduction in the echo compensation. Datenübertragungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung (20) zwischen dem ersten Filter (19) und einem weiteren Filter zum Hochtasten des zu sendenden digitalen Datensymbols (st(t)) angeordnet ist.Data transmission system according to claim 8, characterized in that the circuit for crest factor reduction ( 20 ) between the first filter ( 19 ) and another filter for up-sampling the digital data symbol (st (t)) to be transmitted. Datenübertragungssystem nach einem der vorstehenden System-bezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung (20) zur Erzeugung des Kompensationssignals (c*sbp(t)) ein Bandpassfilter (56) aufweist, welches die Signalanteile aus dem zu sendenden Datensymbol (st(t)) herausgefiltert, die außerhalb des zusätzlichen Frequenzbereichs (5, 6) liegen, und eine Skalierungseinheit (57) aufweist, welches das bandpassgefilterte Signal (sbp(t)) mit einem Skalierungsfaktor (c), der vorzugsweise kleiner als eins ist, skaliert.Data transmission system according to one of the preceding system-related claims, characterized in that the circuit for crest factor reduction ( 20 ) for generating the compensation signal (c * sbp (t)) a bandpass filter ( 56 ), which filters out the signal components from the data symbol (st (t)) to be transmitted which are outside the additional frequency range ( 5 . 6 ), and a scaling unit ( 57 ) which scales the bandpass filtered signal (sbp (t)) with a scaling factor (c), which is preferably less than one. Datenübertragungssystem nach einem der vorstehenden System-bezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Übertragungsleitung (18) und einem Empfänger (17) ein Empfangspfad (14) vorgesehen ist, in dem ein Analog-Digital-Wandler (26) zum Wandeln eines empfangenen analogen Datensymbols (srx(t)) in ein digitales Datensymbol (srx'(t)) und mindestens ein zweites Filter (28) zum Heruntertasten des digitalen Datensymbols (srx'(t)) angeordnet sind, wobei zur Trennung des Sendepfades (13) und des Empfangspfades (14) eine Gabelschaltung (18) vorgesehen ist.Data transmission system according to one of the preceding system-related claims, characterized in that between the transmission line ( 18 ) and a receiver ( 17 ) a receive path ( 14 ) is provided in which an analog-to-digital converter ( 26 ) for converting a received analog data symbol (srx (t)) into a digital data symbol (srx '(t)) and at least one second filter ( 28 ) are arranged for downsampling the digital data symbol (srx '(t)), wherein for the separation of the transmission path ( 13 ) and the reception path ( 14 ) a hybrid circuit ( 18 ) is provided. Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sendepfad (13) und dem Empfangspfad (14) zumindest eine Schaltung zur Echokompensation (30) vorgesehen ist, die eine Echoübertragungsfunktion aufweist, die der Übertragungsfunktion eines durch die Schaltungselemente im Sendepfad (13), Gabelschaltung (16), Leitung (18) und Empfangspfad (14) hervorgerufenen Echos im Empfangspfad (14) entspricht.Data transmission system according to one of Claims 9 to 11, characterized in that between the transmission path ( 13 ) and the receive path ( 14 ) at least one circuit for echo cancellation ( 30 ) is provided, which has an echo transfer function, the transfer function of a through the circuit elements in the transmission path ( 13 ), Hybrid ( 16 ), Management ( 18 ) and receive path ( 14 ) caused echoes in the receive path ( 14 ) corresponds. Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zur Echokompensation (30) zumindest einen Eingang aufweist, in den das Kompensationssignal (c*sbp(t)) und/oder das durch das Kompensationssignal (c*sbp(t)) veränderte zu sendende Signal (st(t)) einkoppelbar ist, und zumindest einen Ausgang aufweist, aus dem ein davon abgeleitetes Echokompensationssignal (sec1(t), sec2(t)) abgreifbar ist.Data transmission system according to one of Claims 11 to 12, characterized in that the echo cancellation circuit ( 30 ) has at least one input into which the compensation signal (c * sbp (t)) and / or the signal (st (t)) to be transmitted changed by the compensation signal (c * sbp (t)) can be injected, and at least one output has, from which an echo cancellation signal derived therefrom (sec1 (t), sec2 (t)) can be tapped. Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zur Echokompensation (30) einen ersten Echopfad (33), der zwischen einem Ausgang des Senders (15) und einem Eingang des Empfängers (17) angeordnet ist, und eine zweiten Echopfad (34), der vor einem Eingang des Digital-Analog-Wandlers (22) und einem Ausgang des Analog-Digital-Wandlers (26) angeordnet ist, aufweist.Data transmission system according to one of claims 11 to 13, characterized in that the circuit for echo cancellation ( 30 ) a first echo path ( 33 ) between an output of the transmitter ( 15 ) and an input of the receiver ( 17 ), and a second echo path ( 34 ) located in front of an input of the digital-to-analog converter ( 22 ) and an output of the analog-to-digital converter ( 26 ) is arranged. Datenübertragungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Echopfad (34) zur Erzeugung eines Echokompensationssignals (sec2(t)) ein Verzögerungsglied (40) und ein Korrekturglied (41) aufweist, wobei der Korrekturfaktor (k) des Korrekturgliedes (41) und die Verzögerungskonstante (tau) des Verzögerungsglied (40) über ein Stellglied (36) einstellbar sind, über welches auch die Filterkoeffizienten des im ersten Echopfad (33) angeordneten FIR-Filters (32) einstellbar sind.Data transmission system according to claim 14, characterized in that the second echo path ( 34 ) for generating an echo compensation signal (sec2 (t)) a delay element ( 40 ) and a correction term ( 41 ), wherein the correction factor (k) of the correction element ( 41 ) and the delay constant (tau) of the delay element ( 40 ) via an actuator ( 36 ) are adjustable over which the filter coefficients of the first in the echo path ( 33 ) arranged FIR filters ( 32 ) are adjustable. Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Echopfad (33) ein Verzögerungsglied (40) vorgesehen ist, das die Verzögerung des Echos im Sende- und Empfangspfad (13, 14) mit berücksichtigt.Data transmission system according to one of claims 14 to 15, characterized in that in the first echo path ( 33 ) a delay element ( 40 ) is provided, the delay of the echo in the transmit and receive path ( 13 . 14 ). Datenübertragungssystem nach einem der vorstehenden System-bezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Echopfad (33) vorgesehen ist, der zwischen einem Ausgang der Schaltung zur Crestfaktor-Reduzierung (20) und dem Empfänger (17) angeordnet ist.Data transmission system according to one of the preceding system-related claims, characterized in that a single echo path ( 33 ) provided between an output of the crest factor reduction circuit ( 20 ) and the recipient ( 17 ) is arranged. Datenübertragungssystem nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Echopfad (33, 34) jeweils ein FIR-Filter (32, 35) aufweist, dessen Filterkoeffizienten aus einem echokompensierten empfangenen Signal (se(t)), welches dem Empfänger (17) zugeführt wird, abgeleitet werden.Data transmission system according to one of claims 14 to 17, characterized in that at least one echo path ( 33 . 34 ) each a FIR filter ( 32 . 35 ) whose filter coefficients consist of an echo-compensated received signal (se (t)), which the receiver ( 17 ), are derived. Datenübertragungssystem nach einem der vorstehenden System-bezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenübertragungssystem (10) zur Datenübertragung nach einem xDSL-Standard, insbesondere nach dem ADSL-Standard, ausgelegt ist.Data transmission system according to one of the preceding system-related claims, characterized in that the data transmission system ( 10 ) is designed for data transmission according to an xDSL standard, in particular according to the ADSL standard.
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5125100A (en) * 1990-07-02 1992-06-23 Katznelson Ron D Optimal signal synthesis for distortion cancelling multicarrier systems
WO1997005721A1 (en) * 1995-07-28 1997-02-13 Airnet Communications Corporation Reducing peak-to-average variance of a composite transmitted signal via out-of-band artifact signaling
US6038261A (en) * 1996-12-31 2000-03-14 Sgs-Thomson Microelectronics S.A. Method and device for setup of clipping noise of a multicarrier modulation
DE19850642A1 (en) * 1998-11-03 2000-05-04 Siemens Ag Crest-factor reduction method for signals e.g. in ADSL products
US20020176480A1 (en) * 2001-05-22 2002-11-28 Wheatley Charles E. Method and apparatus for peak-to-average power reduction
US20020191705A1 (en) * 2001-06-05 2002-12-19 Melsa Peter J. Method and apparatus for peak prediction enabling peak-to-average ratio (PAR) reduction
US6512797B1 (en) * 1998-04-20 2003-01-28 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Peak to average power ratio reduction
US20030043895A1 (en) * 2001-08-28 2003-03-06 Melsa Peter J. Oversampled clip-shaping
WO2003026240A2 (en) * 2001-09-14 2003-03-27 Ftw. Forschungszentrum Telekommunikation Wien Betriebs-Gmbh Method for transmitting data by multi-carrier modulation
US20030063683A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Macfarlane Shearer Daniel D. Digital transmitter with constrained envelope and spectral regrowth over a plurality of carriers

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5125100A (en) * 1990-07-02 1992-06-23 Katznelson Ron D Optimal signal synthesis for distortion cancelling multicarrier systems
WO1997005721A1 (en) * 1995-07-28 1997-02-13 Airnet Communications Corporation Reducing peak-to-average variance of a composite transmitted signal via out-of-band artifact signaling
US6038261A (en) * 1996-12-31 2000-03-14 Sgs-Thomson Microelectronics S.A. Method and device for setup of clipping noise of a multicarrier modulation
US6512797B1 (en) * 1998-04-20 2003-01-28 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Peak to average power ratio reduction
DE19850642A1 (en) * 1998-11-03 2000-05-04 Siemens Ag Crest-factor reduction method for signals e.g. in ADSL products
US20020176480A1 (en) * 2001-05-22 2002-11-28 Wheatley Charles E. Method and apparatus for peak-to-average power reduction
US20020191705A1 (en) * 2001-06-05 2002-12-19 Melsa Peter J. Method and apparatus for peak prediction enabling peak-to-average ratio (PAR) reduction
US20030043895A1 (en) * 2001-08-28 2003-03-06 Melsa Peter J. Oversampled clip-shaping
WO2003026240A2 (en) * 2001-09-14 2003-03-27 Ftw. Forschungszentrum Telekommunikation Wien Betriebs-Gmbh Method for transmitting data by multi-carrier modulation
US20030063683A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Macfarlane Shearer Daniel D. Digital transmitter with constrained envelope and spectral regrowth over a plurality of carriers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LAWREY E., u.a.: Peak to Average Power Ratio Reduction of OFDM Signals using Peak Reduction Carriers. In: Fifth International Symposium on Signal Processing and its Applications, ISSPA, 99, Brisbane, Australia, 22-25 August, 1999, S.737-740 *

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