CN101753163A - 一种自动调整阻抗的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动调整阻抗的方法和设备，其中方法涉及接入设备，其特征在于，在接入设备上存储有多组用户接口芯片的运行参数，每一组运行参数对应接入设备的一个阻抗；步骤1：从多组用户接口芯片的运行参数中确定一组运行参数配置用户接口芯片；步骤2：通过用户接口芯片向线路发送信号；步骤3：通过用户接口芯片接收所述信号的回波信号；步骤4：利用所述信号和所述信号的回波信号计算回波损耗；计算所述回波损耗与理想回波损耗的差值，所述接入设备根据所述差值调整阻抗。本发明充分考虑线路阻抗的因素，根据线路回波阻抗的大小动态调整本端阻抗的值，使得本端所设置的阻抗能真正与线路的阻抗相匹配。

Description

一种自动调整阻抗的方法和设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种自动调整阻抗的方法和设备。

背景技术

目前，设计传统语音业务局端阻抗时，如图1所示，将用户终端10阻抗等效为标称阻抗。

当前的技术在设计传统语音业务局端阻抗时，设计目的是使局端20的阻抗与标称阻抗相配匹，而不是与用户终端20和实际传输线路30相配匹，因此有以下两个理想条件：

1、用户终端负载等效为标称阻抗；

2、忽略实际应用中实际传输线路线缆的阻抗。

设计时，一种传统语音业务局端阻抗参照一种标称阻抗，而且设计一旦完成，该局端用户接口阻抗就被固化，根据不同的终端标称阻抗选择不同的局端用户接口阻抗。

在把用户终端负载等效为标称阻抗时存在以下问题：1、用户终端的阻抗并不是标称阻抗，与标称阻抗有一定的差距；2、不同厂家、不同型号的用户终端，它们的阻抗可能都不相同。所以，以标称阻抗为参考，设计的局端的阻抗在实际应用中很难与实际用户终端的阻抗相配匹。

发明内容

本发明提供一种使得接入设备能够自动调整阻抗的方法，该接入设备可以用在局端或者远端，在这种方法下，局端或者远端能动态根据回波损耗对本端阻抗进行调整。

本发明提供一种接入设备上自动调整阻抗方法，在接入设备上存储有多组用户接口芯片的运行参数，每一组运行参数对应接入设备的一个阻抗，所述方法包括以下步骤：

步骤1：从多组用户接口芯片的运行参数中选择一组运行参数配置用户接口芯片；

步骤2：通过用户接口芯片向线路发送信号；

步骤3：通过用户接口芯片接收所述信号的回波信号；

步骤4：用所述信号和所述信号的回波信号计算回波损耗；

重复执行步骤1到步骤4得到多个回波损耗，根据所述多个回波损耗选择与线路匹配的阻抗。

本发明提供一种接入设备上自动调整阻抗方法，在接入设备上存储有多组用户接口芯片的运行参数，每一组运行参数对应接入设备的一个阻抗，所述方法包括以下步骤：

步骤1：从多组用户接口芯片的运行参数中确定一组运行参数配置用户接口芯片；

步骤2：通过用户接口芯片向线路发送信号；

步骤3：通过用户接口芯片接收所述信号的回波信号；

步骤4：利用所述信号和所述信号的回波信号计算回波损耗；

步骤5：计算所述回波损耗与理想回波损耗的差值，根据所述差值调整阻抗。

本发明还提供一种接入设备，包括存储单元、用户接口芯片、处理单元、第一控制单元，或者包括存储单元、用户接口芯片、处理单元和第二控制单元，其中，

所述用户接口芯片，用于收发信号；

所述存储单元，用于存储多组用户接口芯片的运行参数，每一组运行参数对应接入设备的一个阻抗；

所述处理单元，从存储单元读取一组用户接口芯片的运行参数，用读取的运行参数配置用户接口芯片，通过用户接口芯片发送信号，以及通过用户接口芯片接收所述信号的回波信号，根据所述信号和所述信号的回波信号计算回波损耗；

所述第一控制单元，控制处理单元计算回波损耗，并计算所述回波损耗和理想回波损耗的差值，根据所述差值调整阻抗；

所述第二控制单元，控制处理单元获取多个回波损耗，并根据所述多个回波损耗选择与线路匹配的阻抗。

本发明通过计算回波损耗来动态的调整局端或者远端的阻抗值，达到本端的阻抗值和线路的阻抗相匹配。

附图说明

图1为现有技术中设计的局端和用户终端的阻抗示意图；

图2为本发明提供的方法的第一实施例流程图；

图3为本发明的局端到用户端语音传输结构示意图；

图4为本发明提供的方法的第三实施例流程图；

图5为本发明的接入设备的第一实施例示意图；

图6为本发明的接入设备的第二实施例示意图。

具体实施例

下面将结合附图对本发明进行详细而完整的描述：

本发明提供一种接入设备上自动调整阻抗的方法，其中接入设备可以是局端设备，也可以是用户终端设备，在以下实施例中将以局端作为举例。

在局端设备上存储有多组用户接口芯片参数，每一组用户接口芯片参数对应一个局端阻抗，局端设备从多组用户接口芯片参数中选择至少一组用户接口芯片参数，利用选定的用户接口芯片参数配置局端设备的用户接口芯片，通过对局端阻抗的调整，计算线路的回波损耗，通过回波损耗来判断局端所设置的阻抗是否与线路的阻抗相匹配，其中，线路的阻抗包括局端和对端之间的传输线路的阻抗和，用户终端的阻抗。如果不匹配，则继续调整局端阻抗，直到局端阻抗与线路的阻抗相匹配为止。

在具体的判断上可以采取多种方式，比如将计算获取的回波损耗和理想回波损耗进行比较看差值是否在设定的范围内、或者计算得到多个回波损耗，选择回波损耗最大的那个阻抗等。

本发明第一个实施例将采取回波损耗和理想回波损耗相比较的方式，具体过程如图2所示：

步骤11：从多组用户接口芯片的运行参数中选择一组运行参数配置用户接口芯片；

步骤12：通过用户接口芯片向线路发送信号；

该信号的大小可以从管理和控制DSP的CPU中读取，如图3所示，从CPU302中可以读出DSP301下行方向的信号的大小，比如为Vs；

步骤13：通过用户接口芯片接收发送的信号的回波信号；

该数字可以从管理和控制DSP的CPU中读取，如图3所示，从CPU302中可以读出DSP301上行方向的信号的大小，比如大小为Vr；

步骤14：根据发送的信号、发送信号的回波信号计算线路的回波损耗，根据以下公式计算：

回波损耗 $\mathrm{Returnloss}=20\×\log \left(\frac{\mathrm{Vs}}{\mathrm{Vr}}\right)...\left(1\right)$

$\mathrm{ReturnLoss}=20\×\log \left|\frac{\mathrm{Zi}+Z}{\mathrm{Zi}-Z}\right|...\left(2\right)$ 其中Zi为语音业务局端设置的用户接口的阻抗，Z为线路的实际阻抗；由公式(1)和(2)可知

(这个公式成立的条件时假设用户接口A-D和D-A的增益设置都为0)；

步骤15：计算回波损耗和理想回波损耗的差值；

ΔReturn loss＝|Return Loss-理想的回波损耗|，其中理想回波损耗为理论上最大的回波损耗；

步骤16：判断回波损耗和理想回波损耗的差值是否在设定范围内，比如这个范围设定为0.5欧姆。那么，如果在0.5欧姆之内则不需要调整局端阻抗，执行步骤17，否则执行步骤11；

如果Zi与用户终端和实际传输线路阻抗是相匹配的，那么通话过程中产生的回波就很小，回波损耗就很大；如果Zi与用户终端和传输线路的阻抗Z不匹配，那么通话过程中产生的回波就比较大，回波损耗就较小；Zi与Z越不匹配，产生的回波就越大，回波损耗就越小。

如果步骤15中计算得到的ΔReturn loss的绝对值在设定的范围内，比如0.5之内，则说明局端阻抗与用户终端和实际传输线路阻抗是相匹配的，这时不需要调整局端阻抗的值；如果ΔReturn loss的绝对值大于0.5，则需要对局端阻抗进行调整。

由于局端实现不同的局端阻抗是通过向与用户终端相对应的用户接口芯片设置不同的参数来实现的，其中用户接口芯片用于完成二四线变换以及模拟/数字变换，因此对于局端阻抗的调整可以先给局端阻抗值设置一组参数，这组参数是用户接口芯片的运行参数，通过改变参数来调节局端阻抗。阻抗与参数的对应关系可以如表1所示：

表1

阻抗	参数
		阻抗1	参数组1(参数1、参数2....参数n)
阻抗2	参数组2(参数1、参数2....参数n)
		......	......
阻抗n	参数组n(参数1、参数2....参数n)

其中，阻抗1、阻抗2...阻抗n是局端阻抗的具体设置值，这些阻抗的值按照一定的粒度递增；参数组1、参数组2...参数组n中的参数1、参数2...参数n是用户接口芯片相关的运行参数值，比如滤波器的寄存器的值等。每一个参数组将对应一个局端阻抗值，局端阻抗粒度越小，Zi与用户终端和传输线路阻抗的匹配的精确度就越高。

步骤17：结束，返回结果。

以上阻抗调整方法还可以适用于用户终端，通过调整用户终端的阻抗达到与上述调整局端的阻抗相同的目的。

本发明第二个实施例将采取比较计算得到的回波损耗的方式，在调整前先设置阻抗和用户接口芯片运行参数的对应关系表，阻抗粒度可以根据需要设置，步骤如下：

第一步：根据经验从对应关系表中选择和经验阻抗最接近的运行参数来设置用户接口芯片；

第二步：计算回波损耗，得到回波损耗1；

第三步：从对应关系表中选择比经验阻抗值大的阻抗对应的参数设置用户接口芯片，计算回波损耗，得到回波损耗2；

这一步中也可以根据需要选择比经验阻抗值小的阻抗对应的参数来设置用户接口芯片。

第四步：比较回波损耗1和回波损耗2，如果回波损耗2小于回波损耗1，则从对应关系表中选择比经验值小的阻抗对应参数来设置用户接口芯片；如果回波损耗2大于回波损耗1，则从对应关系表中选择比第三步中选择的阻抗大的阻抗对应参数来设置用户接口芯片，执行第二到第四步，直到回波损耗最大。

其中，计算回波损耗的方法如下：

第一步：读取下行信号的大小；

第二步：读取上行回波信号的大小；

第三步：根据下行信号的大小和上行回波信号的大小计算回波损耗；

本发明第三个实施例采取计算回波损耗，然后选择一个使得回波损耗最大的配置来设置局端，在这个实施例中也需要事先建立阻抗与用户接口芯片的运行参数的对应关系表，具体步骤如图4所示：

第40步：从多组用户接口芯片的运行参数中选择一组运行参数配置用户接口芯片，执行第41步；

第41步：通过用户接口芯片向线路发送信号，执行第42步；

第42步：通过用户接口芯片接收发送的信号的回波信号，执行第43步；

第43步：根据发送的信号和接收的回波信号计算回波损耗；

第44步：重复执行第40步到第43步，获取多个回波损耗；

判断一定范围的阻抗对应的运行参数是否都已经设置过，如果都设置过则执行第45步，否则执行第40步；

一定范围为根据经验使得回波损耗较大的运行参数的集合。

第45步：从所计算得到的多个回波损耗中选择一个最大的回波损耗，从计算出来的回波损耗中获取使得回波损耗最大的参数来配置用户接口芯片调整局端阻抗，执行第46步；

第46步：调整完成。

以上调整方法还可以适用于用户终端。

本发明还提供一种接入设备，如图5所示，该设备包括：用户接口芯片60、存储单元70、处理单元50和第一控制单元80。该设备可以当作局端设备，也可以当作用户终端设备，该实施例以局端设备举例。

用户接口芯片60用于对局端和用户终端之间的信号进行处理，可以进行信号的发送和接收，同时通过改变用户接口芯片60的运行参数可以达到调整阻抗的目的；

存储单元70用于存储阻抗和用户接口芯片60的运行参数的对应关系表；

处理单元50用于从存储单元70中读取运行参数，并用读取的运行参数设置用户接口芯片60；

处理单元50还可以通过用户接口芯片60发送信号，以及通过用户接口芯片接收发送的信号的回波信号，根据发送的信号和接收的回波信号计算回波损耗；

第一控制单元80用于对处理单元50进行控制，第一控制单元80判断处理单元50计算的回波损耗值是否接近理想回波损耗，如果否，则控制处理单元50重新调整用户接口芯片60的运行参数，并重新计算回波损耗。

第一控制单元80判断处理单元50计算的回波损耗是否接近理想回波损耗的标准为：回波损耗和理想的差值，如果这个差值在设定的范围内，比如0.5欧姆，则认为是接近理想回波损耗。

本发明所提供的接入设备还可以由用户接口芯片60、存储单元70、处理单元50和第二控制单元90组成，如图6所示。

其中，用户接口芯片60、存储单元70、处理单元50和本发明提供的接入设备的第一个实施例所完成的功能一样，区别在于本实施例中包含第二控制单元90。

第二控制单元90用于控制处理单元50获取多个回波损耗，然后第二控制单元90从多个回波损耗中选择一个最大的回波损耗，控制处理单元50获取与最大回波损耗相对应的用户接口芯片60的运行参数，并控制处理单元50用获取的运行参数设置用户接口芯片60。

在本发明所提供的接入设备中，也可以同时包含第一控制单元80和第二控制单元90，根据设定的策略调整接入设备的阻抗。

从上面的实施例可以看出，本发明能根据回波损耗的值动态调整局端阻抗，使得局端阻抗能和用户终端阻抗以及线路阻抗相匹配，通过事先设置与阻抗值相匹配的参数来改变用户接口芯片相关设置，从而达到改变局端阻抗的目的，由于阻抗与用户接口芯片的运行参数的对应关系属于小粒度对比，因此调整的精度比较高。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自动调整阻抗方法，所述方法涉及接入设备，其特征在于，在接入设备上存储有多组用户接口芯片的运行参数，每一组运行参数对应接入设备的一个阻抗，所述方法包括以下步骤：

步骤1：从多组用户接口芯片的运行参数中选择一组运行参数配置用户接口芯片；

步骤2：通过用户接口芯片向线路发送信号；

步骤3：通过用户接口芯片接收所述信号的回波信号；

步骤4：用所述信号和所述信号的回波信号计算回波损耗；

重复执行步骤1到步骤4得到多个回波损耗，根据所述多个回波损耗选择与线路匹配的阻抗。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个回波损耗选择与线路匹配的阻抗具体包括：

从所述多个回波损耗中选择一个最大的回波损耗；

用和所述最大的回波损耗对应的用户接口芯片的运行参数配置用户接口芯片。

3.一种自动调整阻抗方法，所述方法涉及接入设备，其特征在于，在接入设备上存储有多组用户接口芯片的运行参数，每一组运行参数对应接入设备的一个阻抗，所述方法包括以下步骤：

步骤1：从多组用户接口芯片的运行参数中确定一组运行参数配置用户接口芯片；

步骤2：通过用户接口芯片向线路发送信号；

步骤3：通过用户接口芯片接收所述信号的回波信号；

步骤4：利用所述信号和所述信号的回波信号计算回波损耗；

步骤5：计算所述回波损耗与理想回波损耗的差值，根据所述差值调整阻抗。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述差值调整阻抗具体包括：

判断所述差值是否在设定的范围内，如果为否，则执行步骤1到步骤5。

5.一种接入设备，其特征在于，包括存储单元、用户接口芯片、处理单元，所述接入设备还包括第一控制单元和/或第二控制单元，其中，

所述用户接口芯片，用于收发信号；

所述存储单元，用于存储多组用户接口芯片的运行参数，每一组运行参数对应接入设备的一个阻抗；

所述处理单元，从存储单元读取一组用户接口芯片的运行参数，用读取的运行参数配置用户接口芯片，通过用户接口芯片发送信号，以及通过用户接口芯片接收所述信号的回波信号，根据所述信号和所述信号的回波信号计算回波损耗；

所述第一控制单元，控制处理单元计算回波损耗，并计算所述回波损耗和理想回波损耗的差值，根据所述差值调整阻抗；

所述第二控制单元，控制处理单元获取多个回波损耗，并根据所述多个回波损耗选择与线路匹配的阻抗。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第一控制单元根据所述差值调整阻抗具体包括：

所述第一控制单元确定所述差值在设定的范围之外，则控制处理单元从存储单元中读取用户接口芯片的运行参数，并控制处理单元用读取的运行参数配置用户接口芯片、计算回波损耗，所述第一控制单元重新对所述回波损耗和理想回波损耗的差值进行判断。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第二控制单元根据所述多个回波损耗选择与线路匹配的阻抗具体包括：

所述第二控制单元从所述多个回波损耗中选择一个最大的回波损耗；

所述第二控制单元控制处理单元获取与所述最大的回波损耗相对应的用户接口芯片的运行参数；

所述第二控制单元控制处理单元用所述获取的运行参数匹配用户接口芯片。

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