KR100293039B1 - A splitter of the ADSL system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존의 전화선을 통하여 가정이나 소규모 사업장에까지 높은 대역폭의 정보를 전송할 경우 음성 데이터 신호와 디지털 신호를 분리할 수 있는 ADSL시스템의 스프리터에 관한 것이다.The present invention relates to a splitter of an ADSL system that can separate a voice data signal and a digital signal when high-bandwidth information is transmitted to a home or small business through an existing telephone line.
본 발명은 네트워크에 연결되는 네트워크 연결부(1)와, 상기 네트워크 연결부(1)에 연결되어 ADSL의 신호를 응용분야에 알맞는 형식으로 바꾸어 주는 다수의 ATU-C(2)와, 상기 ATU-C(2)와 PSTN(3)에 연결된 스프리터(4)와, 루프를 통하여 폰(5)과 ATU-R(6)에 연결되는 스프리터(7)와, PND(8)에 연결되어 ADSL의 신호를 응용분야에 알맞는 형식으로 바꾸어 주는 ATU-R(6)와, 상기 ATU-R(6)과 서비스 모듈을 연결해 주는 PDN(8)로 된 것에 있어서, 상기 스프리터(7)가, 입력단에 들어오는 노이즈 신호를 차단하기 위한 쵸크-코일(30)이 구비되고, 이의 후단과 병렬연결된 커패시터(C1)(C2)사이의 인덕터(L2)(L2A)에 코일을 권선하고, 커패시터(C2)와 커패시터(C3)사이의 인덕터(L4)(L4A)에 코일을 권선하며, 커패시터(C3)와 커패시터(C4)사이의 인덕터(L6)(L6A)에 코일이 권선되어 구성된 것이다.The present invention provides a network connection unit (1) connected to a network, a plurality of ATU-C (2) connected to the network connection unit (1) for converting the ADSL signal into a format suitable for an application field, and the ATU-C (2) and a splitter (4) connected to the PSTN (3), a splitter (7) connected to the phone (5) and the ATU-R (6) through a loop, and a PND (8) to connect the ADSL signal. In the ATU-R (6) to convert to a format suitable for the application field, and the PDN (8) connecting the ATU-R (6) and the service module, the splitter (7) is the noise coming into the input terminal A choke-coil 30 is provided to cut off the signal, and a coil is wound around the inductor L2 and L2A between the rear end thereof and the capacitors C1 and C2 connected in parallel, and the capacitor C2 and the capacitor C3 are provided. The coil is wound around the inductor (L4) (L4A) between, and the coil is wound around the inductor (L6) (L6A) between the capacitor (C3) and the capacitor (C4).
Description
본 발명은 DSL(Digital Subscribe Line)에 관한 것으로, 특히 기존의 전화선을 통하여 가정이나 소규모 사업장에까지 높은 대역폭의 정보를 전송할 경우 음성 데이터 신호와 디지털 신호를 분리할 수 있는 ADSL시스템의 스프리터(Splitter)에 관한 것이다.The present invention relates to a DSL (Digital Subscribe Line), and particularly to a splitter of an ADSL system that can separate a voice data signal and a digital signal when high-bandwidth information is transmitted to a home or a small business through an existing telephone line. It is about.
일반적으로 스프리터는 기존의 전화망 서비스인 전화선을 통하여 음성 데이터 신호와 디지털 데이터 신호를 전송하는 경우에 두 신호를 분리하기 위하여 사용된다.In general, a splitter is used to separate two signals when transmitting a voice data signal and a digital data signal through a telephone line, which is a conventional telephone network service.
ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) POTS(plain old telephone service) 스프리터는 다양한 주파수 신호가 주어진 교환·전송 시스템에서 어떤 원하는 주파수 대역만 통과시키고 원치 않는 주파수에 대해서는 무관하게 동작하는 회로 블록이다.Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) plain old telephone service (POTS) splitters are circuit blocks that pass through any desired frequency band in a given switching and transmission system and operate independently of unwanted frequencies.
이 블록은 고주파인 ADSL 신호와 저주파인 음성 신호를 분리하는 장치로 고역-통과 여파기와 저역-통과 여파기를 말한다.This block is a device for separating high frequency ADSL signal and low frequency voice signal. It is a high-pass filter and a low-pass filter.
광대역 초고속 통신망의 일원으로 xDSL을 이용한 통신은 기존의 전화선을 이용하여 영상, 음성, 고밀도 그래픽 그리고 Mbps 데이터 속도의 정보를 전송하는 개념이다.As part of the broadband high-speed network, xDSL communication is a concept that transmits information of video, voice, high density graphic and Mbps data rate using existing telephone line.
특히 ADSL은 망측에서 가입자측으로 흐르는 광대역 정보를 제공받고 가입자측에서 망측으로 흐르는 저속의 제어신호를 전송하는 비대칭 전송이다.In particular, ADSL is an asymmetric transmission that receives broadband information flowing from the network side to the subscriber side and transmits a low speed control signal flowing from the subscriber side to the network side.
ADSL을 이용한 교환·전송 시스템에서, 4KHz 이하의 음성 신호를 ADSL 신호로부터 보호받고 대략 30KHz이상의 ADSL신호를 음성신호로부터 보호할 수 있는 POTS 스프리터를 요구한다.In an exchange / transmission system using ADSL, a POTS splitter is required which can protect an audio signal of 4 KHz or less from the ADSL signal and protect an ADSL signal of approximately 30 KHz or more from the audio signal.
이는 기존의 전송 선로를 이용하여 고속 통신 서비스와 POTS를 동시에 제공 받을 수 있다는 큰 장점을 가지고 있다.This has a big advantage that high speed communication service and POTS can be provided at the same time by using the existing transmission line.
도 1은 일반적인 ADSL시스템의 블록도로, 여러가지의 네트워크에 연결되는 네트워크 연결부(1)와, 상기 네트워크 연결부(1)에 연결되어 ADSL의 신호를 응용분야에 알맞는 형식으로 바꾸어 주는 다수의 ATU-C(ADSL transceiver unit, central office end)(2)와, 상기 ATU-C(2)와 PSTN(3)에 연결된 스프리터(4)와, 루프(Loop)를 통하여 폰(5)과 ATU-R(ADSL transceiver unit, remote terminal end)(6)에 연결되는 스프리터(7)와, PND(8)에 연결되어 ADSL의 신호를 응용분야에 알맞는 형식으로 바꾸어 주는 ATU-R(6)와, 상기 ATU-R(6)과 서비스 모듈(예컨대:PC,LAN)을 연결해 주는 PDN(Premises Distribution Network)(8)로 구성된 것으로, 상기 PDN(8)에는 다수의 TE가 연결된다.1 is a block diagram of a typical ADSL system, a network connection unit 1 connected to various networks, and a plurality of ATU-Cs connected to the network connection unit 1 to convert ADSL signals into a format suitable for an application field. (ADSL transceiver unit, central office end) 2, a splitter 4 connected to the ATU-C 2 and the PSTN 3, and a phone 5 and an ATU-R (ADSL) through a loop. a splitter (7) connected to a transceiver unit (remote terminal end) (6), an ATU-R (6) connected to a PND (8) to convert a signal of an ADSL into a format suitable for an application field, and the ATU- It consists of a PDN (Premises Distribution Network) 8 which connects R (6) and a service module (eg, PC, LAN), and a plurality of TEs are connected to the PDN 8.
또한, 상기 ATU-C(2)와 ATU-R(6)은 각각 송수신기, 호스트 프로세서(HOST processor), 인터리버 메모리 그리고 라인 드라이버등으로 구성된다.In addition, the ATU-C 2 and the ATU-R 6 are each comprised of a transceiver, a host processor, a interleaver memory, and a line driver.
도 2는 종래 스프리터의 구성을 나타낸 것으로, 싱글-앤드 인버터로 입력전압단(Vi)에 커패시터(C1)를 통하여 커패시터(C2)와 인덕터(L2)가 병렬 연결되고, 이의 접점에 커패시터(C3)를 통하여 커패시터(C4)와 인덕터(L4)가 병렬 연결되며, 이의 접점에 커패시터(C5)를 통하여 인덕터(L6)가 연결된다.2 shows a configuration of a conventional splitter, in which a capacitor C2 and an inductor L2 are connected in parallel through a capacitor C1 at an input voltage terminal Vi with a single-ended inverter, and a capacitor C3 at a contact thereof. The capacitor C4 and the inductor L4 are connected in parallel to each other, and the inductor L6 is connected to the contact point thereof through the capacitor C5.
도 3은 종래 다른 스프리터의 구성을 나타낸 것으로, 균형 인덕터로 실현한 여파기를 나타낸 것이다.3 shows the structure of another conventional splitter, showing a filter realized by a balanced inductor.
즉, 도 3은 상기 도 2의 실시예에서 커패시터(C1)(C3)사이에 병렬로 커패시터(C2A)와 인덕터(L2A)를 더 연결하고, 커패시터(C3)(C5)사이에 병렬로 커패시터(C4A)와 인덕터(L4A)를 더 연결하며, 커패시터(C5)와 출력전압단(VO)사이에 인덕터(L6A)를 더 연결하여 구성된 것이다.That is, FIG. 3 further connects the capacitor C2A and the inductor L2A in parallel between the capacitors C1 and C3 in the embodiment of FIG. 2, and the capacitor (C3) and C5 in parallel between the capacitors C3 and C5. C4A) and the inductor L4A are further connected, and the inductor L6A is further connected between the capacitor C5 and the output voltage terminal VO.
이와같이 구성된 종래 기술을 도 2를 참고로 하여 싱글-앤드(single-ended) 인덕터로 실현한 여파기에 대하여 설명한다.With reference to Fig. 2, the prior art configured as described above will be described with respect to a filter realized by a single-ended inductor.
즉, 도 2는 싱글-앤드 인덕터로 실현한 6차 일립틱(elliptic) 저역-통과 여파기를 나타낸 것으로, 이 여파기는 음성 대역 주파수를 통과시키고 차단 주파수(fc)가 약 8kHz, 대략 30kHz 이상의 ADSL주파수를 차단시키고 저지대역 감쇠량이 100dB 정도, 그리고 음성 대역 주파수의 리플이 1dB 이하인 POTS 스프리터를 만족시키는 조건들이다.2 shows a sixth-order elliptic low-pass filter realized by a single-ended inductor, which passes the voice band frequency and has an cutoff frequency (fc) of about 8 kHz and an ADSL frequency of about 30 kHz or more. Are the conditions that satisfy the POTS splitter with the stopband attenuation of about 100dB and the ripple of the voiceband frequency below 1dB.
이러한 조건들은 ANS(American National Standard institute)T1.413 POTS 스프리터의 기준 조건들이고, 이외에도 많은 설계 사양들이 있음은 물론이다.These conditions are the reference conditions for the American National Standard Institute (ANS) T1.413 POTS splitter, as well as many other design specifications.
한편, 도 3은 종래 균형 인덕터로 실현한 여파기에 대한 것으로, 이에 대하여 설명하면 다음과 같다.On the other hand, Figure 3 is for a filter realized by a conventional balanced inductor, it will be described as follows.
즉, 전화전송에서 누화 손실을 줄이기 위해 균형 회로망을 사용하는데 상하대칭으로 구성된 균형 인덕터를 사용하므로 싱글-앤드 인덕터에 비해 누화 손실을 줄일 수 있고 인덕턴스를 2배로 줄일수 있다는 장점을 가지고 있다.In other words, a balanced network is used to reduce crosstalk loss in a telephone transmission, and a balanced inductor composed of up-down symmetry can reduce crosstalk loss and double inductance compared to a single-ended inductor.
그리고 균형 인덕터 전체에 걸리는 전압은 싱글-앤드 인덕터에 비해 두배만큼 큰 전압이 걸린다는 것을 알 수 있다.The voltage across the balanced inductor is twice that of a single-ended inductor.
균형 인덕터를 Y 파라미터로 나타내면 다음 수학식 1과 같다.A balanced inductor is represented by the following Equation (1).
이와 같은 결과로 볼 때, 종래 싱글-앤드 인덕터에서 균형 인덕터로 회로를 구성할 경우, 균형 인덕터의 인덕턴스를 1/2배로 해야 동일한 크기의 어드미턴스를 가진다는 것을 보여주고 있다.As a result, when a circuit is constructed from a conventional single-ended inductor to a balanced inductor, the inductance of the balanced inductor must be doubled to have the same admittance.
상기와 같은 종래의 POTS 여파기는 소자의 종류에 따라 능동 여파기와 수동 여파기로 나눌 수 있다.The conventional POTS filter can be divided into an active filter and a passive filter according to the type of device.
전자는 종단 임피던스와 선로 임피던스 간의 손실을 보정하기 위해 제안되지만 별도의 전력 공급기가 필요하다는 단점을 가지고 있다.The former is proposed to compensate for the loss between the termination impedance and the line impedance, but has the disadvantage of requiring a separate power supply.
즉, 종래의 스프리터는 그 기능은 우수하나 크기가 커서 많은 공간을 차지함과 함께 원가가 증가하는 문제가 있었으며, 시스템 구성시 스프리터의 공간이 커짐에 따라 전체 시스템이 커지며 가정집에서 모뎀과 같이 사용되는 경우 많은 공간을 차지하게 되는 결점이 있었다.In other words, the conventional splitter is excellent in its function, but the size is large and occupies a lot of space and the cost increases.In the case of system configuration, as the space of the splitter increases, the whole system becomes larger and used as a modem in a home. There was a flaw that took up a lot of space.
본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은, 기존의 스프리터의 크기를 대폭 줄이면서 기존과 같은 기능을 수행하는 ADSL시스템의 스프리터를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a splitter of an ADSL system that performs a function as described above while greatly reducing the size of an existing splitter.
도 1은 일반적인 ADSL시스템의 블록도1 is a block diagram of a typical ADSL system
도 2는 종래 싱글-앤드 스프리터의 회로도2 is a circuit diagram of a conventional single-ended splitter
도 3은 종래의 다른 실시예의 회로도3 is a circuit diagram of another conventional embodiment
도 4(a)(b)는 도 2와 도 3에 따른 인덕터의 등가회로도4A and 4B are equivalent circuit diagrams of the inductor according to FIGS. 2 and 3.
(c)는 본 발명에 따른 인덕터의 등가회로도(c) is an equivalent circuit diagram of an inductor according to the present invention
(d)와 (e)는 본 발명에 따른 커패시터의 등가회로도(d) and (e) is an equivalent circuit diagram of a capacitor according to the present invention
도 5는 본 발명의 스프리터 회로도5 is a splitter circuit diagram of the present invention.
도 6(A)(B)(C)는 본 발명에 따른 그래프이다6 (A) (B) (C) are graphs in accordance with the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1:내트워크 연결부 2:ATU-C1: Network connection 2: ATU-C
3:PSTN 4,7:스프리터3: PSTN 4, 7: splitter
5:폰 6:ATU-R5: phone 6: ATU-R
8:PDN 10:전화국8: PDN 10: Telephone Station
20:가입자 30:쵸크-코일20: Subscriber 30: Choke coil
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 ADSL시스템에 적용하기 위해 상업용 균형 밀변압기를 이용하여 POTS 스프리터를 구성함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the object is characterized by configuring a POTS splitter using a commercial balance mill transformer for application to the ADSL system.
그리고 ADSL 시스템에서 POTS스프리터가 0.2kHz에서 4kHz까지 ±1dB보다 작은 리플(ripple) 데시벨(dB)과 0.4kHz에서 4kHz까지 200us보다 작은 지연 왜곡 을 가짐을 특징으로 한다.In the ADSL system, the POTS splitter has a ripple decibel (dB) of less than ± 1dB from 0.2kHz to 4kHz and a delay distortion of less than 200us from 0.4kHz to 4kHz.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명의 균형 밀결합 변압기를 나타낸 것으로, 입력단에 들어오는 노이즈 신호를 차단하기 위한 쵸크-코일(30)이 구비되고, 이의 후단과 병렬연결된커패시터(C1)(C2)사이의 인덕터(L2)(L2A)에 코일을 권선하고, 커패시터(C2)와 커패시터(C3)사이의 인덕터(L4)(L4A)에 코일을 권선하며, 커패시터(C3)와 커패시터(C4)사이의 인덕터(L6)(L6A)에 코일을 권선하여 구성된 것으로, 단 상기 코일의 권선은 도트(Dot)로 표시된 바와같이 동일방향으로 권선한 것이다.Figure 5 shows a balanced tight coupling transformer of the present invention, which is provided with a choke coil (30) for blocking the noise signal coming into the input terminal, the inductor (L2) between the capacitor (C1) (C2) connected in parallel Winding coil in L2A, winding coil in inductor L4 (L4A) between capacitor C2 and capacitor C3, and inductor L6 (between capacitor C3 and capacitor C4) A coil is wound around L6A), but the winding of the coil is wound in the same direction as indicated by a dot.
이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.The operation of the present invention configured as described above will be described.
도 5를 참고로 균형 밀결합 변압기로 실현한 여파기를 설명한다.Referring to Fig. 5, the filter realized by the balanced tight coupling transformer will be described.
즉, 여파기를 균형 밀결합 변압기로 실현할 경우, 싱글-앤드 인덕터에 4배, 균형 인덕터에 2배로 인덕턴스를 줄일 수 있고, 누화 손실을 줄일 수 있다.In other words, if the filter is realized as a balanced tightly coupled transformer, the inductance can be reduced by 4 times for the single-ended inductor and 2 times for the balanced inductor, and crosstalk loss can be reduced.
인덕턴스가 줄어드는 과정을 정리하기 위해, 일반적인 밀결합 변압기의 1,2차 코일에 걸리는 전압을 구하면 다음 수학식 2와 같다.To summarize the process of reducing inductance, the voltage applied to the first and second coils of a typical tightly coupled transformer is calculated as in Equation 2 below.
여기서, L은 자기 인덕턴스이고, M은 상호 인덕턴스이다. 만일 상호 인덕턴스와 자기 인덕턴스의 크기가 같고, 1차측 전류와 2차측 전류의 크기가 같고, 코일의 대응 단자를 향하여 전류가 흘러들어 간다면, 균형 밀결합 변압기의 1,2차 코일에 걸리는 전압은 다음 수학식 3과 같다.Where L is self inductance and M is mutual inductance. If the mutual inductance and the magnetic inductance are equal, the primary and secondary currents are the same, and current flows toward the corresponding terminals of the coil, the voltage across the primary and secondary coils of the balanced tight coupling transformer is Equation 3 is as follows.
즉,,이 된다.In other words, , Becomes
싱글-앤드 인덕터 인덕턴스와 균형 밀결합 변압기 1,2차 코일의 인덕턴스가 동일한 크기를 가진다고 가정하면, 균형 밀결합 변압기의 1,2차 코일에 걸리는 전압은 싱글-앤드 인덕터의 전압에 두배가 된다.Assuming that the inductance of the single-ended inductor and the balanced hermetic transformer primary and secondary coils have the same magnitude, the voltage across the primary and secondary coils of the balanced hermetic transformer doubles the voltage of the single-ended inductor.
따라서, 균형 밀결합 변압기 전체에 걸리는 전압은 싱글-앤드 인덕터에 비해 4배 만큼 큰 전압이 걸린다는 것을 알 수 있다.Thus, it can be seen that the voltage across the balanced tightly coupled transformer is four times larger than the single-ended inductor.
여기서, 균형 밀결합 변압기를 Y 파라미터로 나타내면, 다음 수학식 4와 같다.Here, when the balanced tight coupling transformer is represented by the Y parameter, Equation 4 below.
이와 같은 결과로 볼 때, 싱글-앤드 인덕터에서 균형 밀결합 변압기로 회로를 구성할 경우, 균형 밀결합 변압기의 인덕턴스를 1/4배로 해야 동일한 크기의 어드미턴스를 가진다는 것을 보여주고 있다. 균형 밀결합 변압기는 POTS스프리터를 최적의 부피로 실현할 수 있다.These results show that when the circuit is composed of a balanced tightly coupled transformer in a single-ended inductor, the inductance of the balanced tightly coupled transformer must be 1/4 of the same to have the same admittance. Balanced tightly coupled transformers can realize POTS splitters in optimum volume.
균형 밀결합 변압기를 이용 ADSL 시스템의 POTS스프리터를 꾸며 실험하였다.The experiments were carried out using POTS splitter of ADSL system.
그 결과를 도 6(A)(B)(C)에 나타냈으며, 도시된 바와같이, 0.2kHz에서 4kHz까지 ±1dB보다 작은 리플(ripple) 데시벨(dB)과 0.4kHz에서 4kHz까지 200us보다 작은 지연 왜곡 등, ANSI T1.413 규정을 만족함을 알 수 있다.The results are shown in Figure 6 (A) (B) (C), and as shown, ripple decibels (dB) less than ± 1 dB from 0.2 kHz to 4 kHz and delays less than 200 us from 0.4 kHz to 4 kHz. It can be seen that it satisfies the ANSI T1.413 specification, such as distortion.
이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 인덕터와 균형 밀결합 변압기를 이용한 체계적인 여파기를 제안함에 따라 3개의 6차 일립틱 저역-통과 여파기를 구비하고 POTS 스프리터는 ADSL시스템에서 요구하는 사양을 충분히 만족시켜줌과 아울러 사다리형 일립틱 여파기 형태이므로 다른 형태의 여파기들보다 주위 환경에 따라 소자의 값이 변해도 여파기의 특성에는 큰 영향을 주지 않아 다중화 고속 통신의 한 부분을 담당하는 ADSL 시스템에 이용할 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the present invention proposes a systematic filter using an inductor and a balanced tightly coupled transformer, and has three sixth order elliptic low-pass filters, and the POTS splitter satisfies the specifications required by the ADSL system. Since it is a ladder type elliptic filter type, the value of the device is changed according to the surrounding environment than other types of filters. Therefore, it does not affect the characteristics of the filter so that it can be used in an ADSL system that is a part of multiplexed high-speed communication.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040049136A (en) * | 2002-12-05 | 2004-06-11 | 주식회사 이시텔레콤 | Splitter in vdsl system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000055796A (en) | 2000-09-15 |
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