CN101884211B - 宽带信号的传输 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在具有限制了作为频率的函数的最大允许功率的约束轮廓的电话通讯线上传输宽带信号。在通常的“光纤到接线柜”结构中,来自DSLAM的宽带信号经由光链路传输到接线柜,以在双绞线电缆上进行传输。为了减小接线柜的功率损耗,使用低分辨率A/D和D/A转换以在光链路上传输宽带信号,但是这在信号中引入很大的本底噪声。为了提高由于约束轮廓的约束宽带信号功率电平比较低的谱区域中的SNR,使用预加重,以在光链路上进行传输,预加重带通常包括宽带信号功率电平低的谱区域。因为对没有噪声的信号执行了预加重,而对具有噪声的信号执行了去加重,因此以预加重带之外的SNR为代价来提高预加重带中的SNR。结果,可以在考虑了与电话线相关联的约束轮廓的同时使用低功率设备向电话线传送宽带信号。
Description
技术领域
本发明涉及宽带信号在电话通讯线上的传输,尤其涉及可以在电话通讯线上传输的信号电平被约束轮廓限制为频率函数的情况。
背景技术
近年来,尤其随着因特网的使用的增长,人们已经对向用户提供更高的数据速率感兴趣。在对铜接入网有很大历史投资的国家中,该领域开发的目的已经是利用现有的双绞电话线。其结果是非对称数字用户线(ADSL)方法,在该方法中发现,使用合适的调制技术从电话交换局或电话总局到电话用户驻地的现有铜对能够支持很大的下行数据速率(大约1.5Mbit/s)。但是,实践中获得的实际速率由从交换局开始的路径的质量和长度决定。提供更高数据速率的可替换方案是仅从更接近用户的某一点开始使用铜对,正常地是从通过光链路连接到交换局的中间节点或接线柜。有时,这被称为“光纤到接线柜”结构,并且与甚高速数字用户线(VDSL)技术或通常被称为“xDSL”的其他数字用户线技术一起使用。使用xDSL调制(而不是SDH或ATM技术)产生的xDSL信号这里被称为“宽带信号”并且在附记1中进一步进行讨论。
在一种类型的“光纤到接线柜”结构中,使用ATM或SDH技术通过对信号进行复用的复用器/解复用器从交换局到接入接线柜的一条或更多条光纤上提供宽带服务。在接线柜内(针对各光纤)提供有ATM或SDH解复用器和至少一个DSL接入复用器(DSLAM),该DSL接入复用器用于基于解复用后的ATM或SDH信号提供适用于在铜对上行进最终通向用户驻地的宽带信号。该xDSL调制解调器或各xDSL调制解调器通过滤波器连接到铜对,使得可以在与电话信号的频率范围不同的频率范围上承载宽带信号,而电话信号和宽带信号不会互相影响。电源通常设置在接线柜中以向各种光/电组件提供电力。
由于串扰和其他不想要的效果,有必要使宽带信号的功率谱适于承载宽带信号的具体线路(particular line)的特性。各条线路具有与其关联的约束轮廓(constraint profile)(根据对线路的测试由经验得知),其指定了在各频率的最大允许功率。通常,约束轮廓具有至少一个谱区域,在该谱区域中,允许的谱功率相对于相邻区域减小。
已经有人建议在交换局或接入交换局的其他位置提供xDSL调制器设备,使得在被发射到电话线上之前,xDSL调制后的信号可以从交换局经由光分支链路传输到接线柜。但是,链路上的传输产生噪声。该噪声在由相关线路的约束轮廓施加的对最大允许功率的限制而使宽带信号比较低的谱区域中尤其使人苦恼。
GB 2 383 919描述了一种用于延长承载正常电话信号以及数字子载波线路宽带信号的电话线的范围的线路延长器。利用光纤进行线路延长。在光纤上进行传输之前,在第一接口对电话和宽带信号进行预加重,以使在直流到100Hz频带内的信号相对于具有300Hz以上频率的信号衰减34dB。第二接口将光信号转换成电信号并且对信号进行去增强,使得电信号适于驱动电话线。
US2002/0031113描述了这样一种结构,其中,数字用户线路信号从金属电话线移开并且在现场接线柜和中央办公室之间利用光纤光宽带传输进行通信,同时清晰的旧电话业务信号以不受干扰的方式沿金属电话线行进。
US2004/0086724描述了一种光网络的自动初始化方法。
发明内容
根据本发明,提供了一种经由链路传送宽带信号以随后经由电话通讯线进行传输的方法,所述电话通讯线具有与其相关联的约束轮廓,根据该约束轮廓,作为频率函数而指定了传输信号的最大允许功率,所述约束轮廓具有第一谱区域和第二谱区域,在所述第二谱区域中所指定的功率电平至少就平均值而言低于在所述第一谱区域中所指定的功率电平,所述方法包括以下步骤:(i)对所述宽带信号执行预加重,使得所述信号在第二区域内的振幅相对于在第一区域内的振幅增加,从而使至少一部分所述信号的电平超过所述约束轮廓所指定的电平;(ii)随后经由所述链路传输所述信号;(iii)在已经经由所述链路传输了所述信号之后,对所述宽带信号执行去加重,以消除(reverse)之前所执行的预加重,并且使所述信号的电平回至由所述约束轮廓指定的电平内;以及(iv)在已经执行去加重之后,将所述宽带信号发射到所述电话通讯线上,该方法的特征在于:所述宽带信号是模拟信号,并且其中,所述模拟宽带信号经过模数转换处理,以在通过经由所述链路进行传输之后的数模转换处理被转换回模拟信号之前经由所述链路进行传输。
由于宽带信号的电平回到由约束轮廓指定的电平之内,因此可以经由电话通讯线更安全地传输宽带信号。
为了减小当执行数模转换时的功率耗散,所述模数转换处理优选地是具有1012量级或更低的低分辨率处理。尽管这会产生很大噪声,但是在产生噪声之前执行的预加重提高了信噪比。由于对其内具有噪声的宽带信号执行了去加重,因此在预加重带(即,在第二谱区域)中保持信噪比。
根据本发明的另一个方面,提供了一种用于向电话通讯线传送宽带信号使得随后能够经由所述电话通讯线传输所述宽带信号的通信系统,所述通信系统包括:调制器结构,其用于调制信号,使得所述调制后的信号是适用于经由所述电话通讯线传输的宽带信号,所述调制器结构具有与其相关联的存储器,所述存储器在使用中存储了作为频率函数指定了信号的最大允许功率电平的约束轮廓,所述约束轮廓具有第一谱区域和第二谱区域,在所述第二谱区域中所指定的功率电平至少就平均值而言低于在所述第一谱区域中所指定的功率电平,调制器结构被设置为在所述频域中对所述宽带信号整形,使得所述信号在所述约束轮廓指定的所述功率电平内;预加重级,其被设置为在使用中接收所述宽带信号并且对所述宽带信号执行预加重,使得所述信号在所述第二区域内的振幅相对于在所述第一区域内的振幅增加,从而使至少一部分所述信号的电平超过所述约束轮廓指定的电平;以及去加重级,其被设置为在使用中消除所述预加重级施加给所述宽带信号的所述预加重,使得所述宽带信号的电平回至由调制器结构的所述约束轮廓所指定的电平内,所述系统的特征在于还包括:模数转换器,该模数转换器用于将为模拟信号的、预加重后的宽带信号转换成数字信号;链路,该链路用于承载数字化的、预加重后的宽带信号;以及数模转换器,该数模转换器用于在经由所述链路进行传输之后且在将信号发送给所述去加重级之前,将所述预加重后的宽带信号转换回模拟信号。
在优选的实施方式中,提供了一种经由光链路传送宽带信号以随后经由电话通讯线传输的方法,该方法包括以下步骤:对所述宽带信号执行预加重;将所述宽带信号从电域转换到光域;在经由所述光链路传输转换后的宽带信号;在经由光链路传输之后,将所述宽带信号从所述光域转换回所述电域;对传输后的宽带信号执行去加重;以及将所述去加重后的信号传输到所述电话通讯线上。
优选地,使用在给定谱区域内具有与其相关联的噪声电平的转换处理,来执行将所述宽带信号从电域转换到光域以及将所述宽带信号从光域转换回电域的步骤。所述预加重优选地具有在所述给定谱区域中使所述宽带信号相对于所述本底噪声增加的效果,并且所述去加重优选地具有在所述给定谱区域内使所述宽带信号和所述噪声电平二者都减小的效果。
在所附权利要求书中指定了本发明的其他方面。
附图说明
现在将参照附图以示例方式进一步描述本发明,附图中:
图1示出了根据本发明的通信网络;
图2示出了图1的电信网络的更多细节部分;
图3示出了电信网络中不同点的信号轮廓;
图4a和图4b示出了实际约束曲线(加粗线);
图5a和图5b分别示出了用于预加重和去加重的增益轮廓。
具体实施方式
图1示出了电信系统10,其中,来自交换局12的常规电话信号经由E-侧(交换局侧)电通讯线16接入中间节点(这里,接线柜14)。然后,电话信号经由D-侧(分布侧)电通讯线20被中继到客户终端(如,电话系统)18,D-侧电通讯线20由导电体(通常为铜导体)的双绞线形成。双绞线导体是一对互相绝缘的并且沿它们的长度在间隔的位置彼此交叉的导线。实际上,接线柜将连接到多个终端18,尽管为了清楚未示出,但是各个终端经由多条双绞线导体中的相应的一条连接到接线柜。E-侧和D-侧通讯线是常规电话网中的一部分,D-侧通讯线的长度在几米至几千米的范围内。
为了向客户提供下行宽带信号,交换局12包括数字用户线接入调制解调器(DSLAM)22形式的调制解调器设备(下面被称为调制解调器),该调制解调器用于调制或以其他方式将SDH-调制后的信号从网络输入转换成可以由双绞线导体承载经过实际距离(通常,1千米)的宽带信号。客户终端还包括用于解调来自DSLAM的下行信号并且用于调制上行信号的设备(未示出)。
通常,宽带信号形成为多个单音,根据正交调幅调制来调制各单音。调制解调器设置为通过反馈处理根据承载该单音的具体线路的特性来确定所传输的单音的个数和相对振幅。生成的单音的叠加表现为模拟信号。需要这样的结构是因为双绞线导体在承载高频信号方面通常是低效的,导致位于同一导线管中的相邻双绞线导体出现严重损耗和串扰。
来自调制解调器的宽带信号通过光通讯线(这里,光纤23)承载到光节点24,然后在该光节点24,信号作为电信号被中继到接线柜14(即,光域内的信号通过转换电路被转换到电域)。在该接线柜,宽带信号被作为电信号叠加到电话信号上,并且经由E-侧双绞线导体20传输到客户终端18。电话信号和宽带信号是可以叠加的,因为这两个信号位于不同的频率范围内,常规的电话信号具有大约400Hz至3kHz的范围,而宽带信号通常具有0.1MHz至10MHz的范围。
图2提供了调制解调器22和接线柜14之间的光电路由的更详细的示图,其中,与图1中组件相对应的组件具有相应的标号。来自调制解调器22的电的宽带信号被传到预加重级26,在该预加重级26,电信号经过频率相关的增益,以提供在频域中对信号的整形。预加重级可以由频率相关增益函数G(f)来描述,其中,f是频率。通过轮廓函数I(f)描述了宽带信号振幅的频率依赖性,预加重级对宽带信号的作用是生成幅频依赖性可以由T(f)=I(f)×G(f)(即,I(f)和G(f)的乘积)来描述的信号。
这样整形后的电信号仍然是模拟信号,该电信号在通过传输级30被转换到光域之前,通过模数(A/D)转换器级28转换成二进制或其他数字信号。传输器、A/D转换器、预加重级和调制解调器各个被示出在交换局22中,但是它们可以分布在交换局之外。有益的是,沿光纤23以数字形式传输信号,因为可以比用模拟进行传输更容易并且更可靠地预测在传输过程中引入的误差或噪声。这是因为甚至经常在模拟系统中存在的小的非线性也将产生与更高频率的单音相互干扰的谐波。A/D转换器可以访问编码和串行化装置以使得经由光纤以串行方式传输信号。同样地,D/A转换器可以访问解码和解串行装置以正确地处理输入信号。
在光节点24,光信号通过接收器级32被转换回电域,并且被传送到数模(D/A)转换器34。在电域中,然后通过去加重级36处理信号,其中,消除由预加重级26施加的频率整形。数学上,去加重级可以由G(f)的逆函数(即,函数R(f)=G-1(f))来描述。然后,去加重后的信号被传送到接线柜14,用于经由双绞线导体20传输。
使用设置为执行存储在相应存储器装置上的适当信号处理程序的相应处理器装置,来实现预加重和去加重级中的每一个。
执行预加重和去加重,以解决冲突需求。一个需求源于希望限制在光节点的功耗。这降低了对在光节点的环境控制的需要,并且使得利用来自接线柜14的电力,即,使用在电话网络上传输的电力(尤其是E-侧电话通讯线16),可以容易地向光节点供电。功耗的减小,一部分是通过使用仅利用粗量化的A/D或D/A转换方案实现的。例如,在该实施方式中,尽管可以使用211或212量级的量化方案,但是使用具有210量级的量化方案。
为了进一步减小功率耗散,A/D转换的采样率保持在尽可能地低。实际上,这表示采样率是宽带信号中最高频率分量的频率的两倍:即,以奈奎斯特频率来采样信号,而不是像通常所做的那样以更高频率来采样信号以减小噪声。
在宽带信号的传送上的另一个需求源于双绞通讯线的传输特性。因为它们经受了频率相关的损耗和串扰,因此根据表示与该线路相关联的损耗的预定接线柜分配损耗(CAL)值,通过作为频率的函数来指定该线路所能够传输的最大功率电平。各CAL值具有相关联的约束曲线(被称为ANFP或接入网频率规划(Access Network Frequency Plan)曲线),该约束曲线示出了在各频率的最大允许传输功率(TP)。即,约束曲线提供了在各频率对允许功率电平的约束。图3a示出了示意性约束曲线。如从图3a看到的,曲线具有三个区域:第一区域(i);第二区域(ii)和第三区域(iii)。频率在第一和第三区域之间的第二区域是低功率区域,第一和第三区域是高功率区域。即,第二区域的功率电平至少就第二区域的频率范围上的平均值而言低于第一和第三区域的功率电平。
但是,使用低分辨率的A/D和D/A转换的一个结果是在信号中引入了极大的噪声电平。在图3a中该噪声被示为本底噪声(NF:noise floor)。尽管本底噪声被示为非常直的线,但是本底噪声可能具有某种频率依赖性,而这将通常被限制到其值的50%,至少在第二区域的频率范围内,但优选地在0.1MHz至10MHz的宽带信号范围中。
在高功率区域(i)和(iii)中,最大允许传输功率(TP)和本底噪声之间的差很大,使得信噪比(SNR)高。但是,在低功率区域中,(ii),最大传输功率和噪声电平之间的差小得多,使得SNR低。
为了解决这个问题,对增益函数G(f)进行整形,使得广义上来说,增益函数具有在与约束曲线的低功率区域(ii)相对应的频率范围的高区域和在约束曲线的高功率区域中的多个低区域,如图3b所示。宽带信号可以被视为在概念上分成由区域(i)、(ii)和(iii)所示的多个带,预加重级被设置为向不同带施加不同的增益(如果有的话)。增益函数可以被视为增益轮廓,并且预加重级的效果可以被视为在第一和第三区域的增益比在第二区域的低(如果有的话)的滤波器或放大器。同样地,去加重级也可以被视为具有频率相关增益轮廓的放大器或滤波器。
由于在宽带信号上强加的预加重(如由增益函数G(f)所限定的),因此低功率区域(ii)和高功率区域(i),(iii)之间的信号电平(振幅)的差减小。重要地,因为预加重是在通过A/D和D/A处理把噪声引入信号之前执行的,因此预加重未影响本底噪声。因此,低功率区域(ii)中的SNR增大。相反地,在约束曲线的高功率区域中SNR减小,但是因为SNR在高功率区域中原来就很高,所以该减小是能够容许的。
图3d示出了描述去加重的函数R(f),通过去加重可以消除预加重。可以看出函数R(f)是增益轮廓,其具有频率上与图3b的预加重曲线的升高区域(ii)相对应的凹陷区域。图3e示出了去加重级的输出。由于去加重函数的凹陷区域,宽带信号返回到具有图3a的约束轮廓。即,在去加重中,高区域(i),(iii)中的信号电平相对于低区域(ii)中的电平进一步增大。但是,与预加重相反,对噪声和信号都实施了去加重。结果是本底噪声不再是平的,而是在低区域(ii)中相对于高区域(i),(iii)减小。因此,甚至在去加重之后,也保持由预加重(在低区域(ii)中)带来的SNR的改善。高功率区域(i),(iii)中SNR的减小当然也被保持,但是,如上所述,这并不重要,因为SNR在这些区域中已经很好。
由于在约束曲线的凹陷区域中执行了预加重和去加重,宽带信号的SNR可以被保持到可接受水平,尤其在约束曲线的凹陷频率区域中。而且,被传输到D-侧电通讯线20上的信号电平仍然在由图3a的约束曲线所指定的极限内,如由接入网频率规划所要求的。
尽管示出了约束曲线中的单个凹陷区域,但是具有更复杂的频率轮廓的信号可能需要经由图1的D-侧通讯线传输。这样的信号轮廓可以具有多个凹陷区域,在这种情况下,增益函数可能具有多个凸起区域,各凸起区域在频率上与约束轮廓的相应凹陷频率区域相对应。
更详细地,预加重级设置为在区域(ii)中施加5dB的增益,并且向区域(i)和(iii)不施加增益。相反地,去加重级设置为在区域(ii)中施加比在区域(i)和(iii)的增益低5dB的增益。但是,可以使用不同增益轮廓对,包括其中不同区域之间增益平滑变化的增益轮廓对,对于给定对,两个轮廓彼此互补:即,两个(对数)轮廓之和在感兴趣的谱区域中基本上是独立于频率的。对数地表示增益,G(f)=C-R(f),其中,C是如果我们使用对数则等于0的独立于频率的恒定值。
在从调制解调器接收信号之前,预加重级的增益轮廓(以及去加重级的互补增益轮廓)是预定的,而不是瞬时输入信号的函数。即,向不同的频率区域施加的增益的差或多个差,作为时间的函数被保持恒定。但是,在另一个实施方式中,预加重级可以设置为独立于频率分布在总体上动态地调整信号的动态范围,以避免在A/D转换器的削波。这等同于适当平移图3b的增益轮廓G(f),同时保持轮廓的形状,使得作为一个方面区域(i)和(iii)和作为另一个方面的区域(ii)之间的增益差在时间上保持恒定。实际上,这通过监测整个信号电平的峰谷比(所有频率分量之和)以及适当地调整整个信号的独立于频率的增益来实现。
调制解调器设置为在存储器38中存储至少一条约束曲线。但是,调制解调器通常将存储多条约束曲线,各约束曲线与相应的CAL值相关联。可以提供输入装置40以输入CAL值,调制解调器被设置为检索针对该CAL值的合适的约束曲线。然后,所选的约束曲线设置在给定频率可以传输的功率的预定最大值,或更精确地,设置对于一定频率范围能够在以给定频率为中心的增量频率范围内传输的功率的最大值。
图4a和图4b分别示出了具有预加重和没有预加重的针对36dB的CAL值的实际约束曲线(加粗线)。这里,从功率谱密度(PSD)的角度表示纵轴。如从示图中可以看到的,低功率区域(对应于0.17MHz和1MHz之间的预加重区域)是功率电平不是平的而是持续降低的区域。图5a和图5b分别示出了用于预加重和去加重的增益函数。显然,预加重增益的结果是将处于约束曲线的电平的信号增加到超过约束曲线的电平。尽管很好地限定了预加重和去加重的区域,但是约束曲线中的低功率区域(对应于图3的区域(ii))本身不具有很好地限定的界限。但是,就预加重区域自身而言,在该示例中可以限定区域(ii),即在0.17MHz和1Mhz之间。0.17MHz和1Mhz的预加重带之外紧邻的区域显然具有比在该带内的任意一点的功率电平高的功率。显然,第三区域仅延伸到大约3MHz。超过3MHz,约束曲线具有包括针对上行传输的凹陷的附加结构。
图4a和图4b的轨迹中的颜色较浅的线分别是模拟的具有预加重的噪声谱和不具有预加重的噪声谱。可以看出在去加重之后,在0.17MHz和1Mhz的带中的噪声相对于带外的噪声减小,从而带中的SNR增大。由于为了减低噪声发生反射的可能性所强加的滤波的作用,噪声谱也在大约3MHz和5MHz之间具有凹陷。但是,该凹陷不是噪声生成过程自身中固有的噪声谱的特征,并且噪声谱自身几乎是平的。
用于承载数字形式的信号的介质不必是光纤:相反可以使用其他通信介质代替,如同轴电缆或无线链路。与链路无关,经由链路的传输过程可能在给定频率区域中引入噪声,在该给定频率区域中很可能无法容许噪声,而在其他频率区域中这样引入的噪声是能够容许的。
预加重级不必设置为与调制解调器分开的单元。尽管提供分开的预加重级使得能够使用其中存储有现有约束曲线的现有调制解调器,但是可以考虑在调制解调器本身内进行预加重。例如,可以选择由调制解调器所使用的约束曲线,以具有图3c的轮廓,使得由调制解调器输出的信号已经经过预加重(就接入网频率规划指定的约束曲线而言)。
对于多条约束曲线,各约束曲线与接线柜分配损耗或CAL的不同电平关联。各曲线在0.2Mhz和2Mhz之间具有下降(dip),下降的位置和程度由Cal值决定。因此,对于许多不同的电话线可以使用共同的增益轮廓传送宽带信号,而不需要将共同的增益轮廓修整成适用于给定线路。
如从上述描述所看出的,实施方式提供了经由电话通讯线传送宽带信号的有用方式,如由图1的D-侧通讯线所提供的。
附记1
关于宽带信号可以做出如下评述。
宽带线代码具有很多类型。当前国际标准体支持DMT(离散多单音),同时仍然普遍的是涉及QAM(正交振幅调制)和CAP(无载波幅相调制)。
QAM/CAP:利用载波,信号可以在频率上移动。这使系统带宽加倍,但是它也能够使用两个正交载波,使得在同一带宽中可以传输两个单独的流。QAM使用正弦和余弦波作为两个载波。这可以被视为承载在一个复载波上的两个脉冲振幅。通常,抑制载波然后对QAM脉冲振幅进行区别地编码。在CAP方案中,“复载波”基于希伯特变换对,但导致类似的传输谱。
DMT:DMT将整个信号带划分为彼此相隔大约4.3125KHz的多个子信道。全部数据由多个子信道或载波(也称为单音)承载。对于各子信道,QAM用于将数据调制到单个载波上。因此,DMT可以被认为是工作在密集封装的多个载波上的大量的(100个那么多的)独立QAM系统。载波是使得QAM信道是真正地正交(独立)的多个基础频率。因此,单音可以根据需要而被打开或关闭,以给出最佳总体系统性能,以及对单音进行谱整形,以减小干扰。
在时域中,信号表现为一系列邻接的时间段。在各时间段中,使用的各单音产生持续达该时间段的单音突发。用复数(即,两个信号)调制各单音突发。生成的时域信号是所有这些调制后的单音突发的和,并且表现得几乎与噪声波形一样。
下面的评述解释为什么尽管宽带信号内含有数字信息但是宽带信号可以看作模拟信号。
为了看到宽带信号的数字性质,需要切换到频域,彼此叠加以产生DMT信号的有限数量的QAM载波的相位和振幅状态将变得清楚。在时域中,本质上宽带信号具有噪声信号的外部特征,而没有可见的量化结构:即,信号可以具有基本连续的取值范围。其振幅分布函数为接近完美的高斯分布,尽管实际实现将波峰到RMS比限制到大约5。
本质上,宽带信号可以被视为多个单音的叠加,例如,正交振幅调制后的信号(正交振幅调制是通过改变两个载波的振幅而传输数据的调制方案,这两个载波通常为具有相同频率的正弦形波,并且相位彼此相差90度)。
各载波将承载高达每载波15比特的一些比特。例如,10比特对应于1024个不同的状态(使用振幅电平和相位值,例如,32个振幅和32个不同的相位值)。15比特给出32768个不同的状态,4比特仅有16个状态,等。对于各载波,其可以在一个可能的状态中,所以如果我们着眼于都具有10比特/单音的两个载波,则它们不同状态的组合是1024*1024,对于DMT,我们有100个那么多的单音,因此对于整个DMT信号,不同状态的组合几乎是数不过来的。
Claims (14)
1.一种经由链路(23)传送宽带信号以随后经由电话通讯线(20)进行传输的方法,所述电话通讯线(20)具有相关联的约束轮廓,根据该约束轮廓,作为频率的函数指定了被传输宽带信号的最大允许功率,所述约束轮廓在所述宽带信号的频率范围内具有第一谱区域和第二谱区域,在所述第二谱区域中所指定的功率电平至少就平均值而言低于在所述第一谱区域中所指定的功率电平,所述方法包括以下步骤:
(i)对所述宽带信号执行预加重,使得所述宽带信号在所述第二谱区域内的振幅相对于所述宽带信号在所述第一谱区域内的振幅增加,从而使得至少一部分所述信号的电平超过所述约束轮廓所指定的电平;
(ii)随后经由所述链路(23)传输所述信号;
(iii)在所述宽带信号已经经由所述链路(23)进行了传输之后,对所述宽带信号执行去加重,以取消之前所执行的预加重,并且使所述信号的电平回到所述约束轮廓所指定的电平内;以及
(iv)在已经执行了去加重之后,将所述宽带信号发射到所述电话通讯线(20)上,该方法的特征在于:所述宽带信号是模拟信号,并且其中,所述模拟宽带信号经过模数转换处理,以在通过经由所述链路(23)进行传输之后的数模转换处理被转换回模拟信号之前经由所述链路(23)进行传输。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电话通讯线(20)是电双绞通讯线(20)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述模数转换处理是具有1012量级或更低的低分辨率处理。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述转换处理将噪声引入到所述信号上,该噪声在包括所述第一谱范围和所述第二谱范围的谱范围中的至少50%内是恒定的。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,通过转换处理引入的所述噪声表示本底噪声,并且其中所述预加重具有在所述第二谱范围内使所述宽带信号相对于所述本底噪声增大的作用,而所述去加重具有在所述第二谱范围内使所述宽带信号和所述本底噪声二者减小的作用。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,用于承载数字形式的所述宽带信号的所述链路(23)是光链路(23)。
7.一种用于向电话通讯线(20)传送宽带信号使得随后能够经由所述电话通讯线(20)传输所述宽带信号的通信系统(10),所述通信系统(10)包括:
调制器结构(22),该调制器结构(22)用于调制信号,使得调制后的信号是适用于经由所述电话通讯线(20)传输的宽带信号,所述调制器结构(22)具有相关联的存储器(38),所述存储器(38)在使用中存储指定了作为频率函数的所述宽带信号最大允许功率电平的约束轮廓,所述约束轮廓在所述宽带信号的频率范围内具有第一谱区域和第二谱区域,在所述第二谱区域中所指定的功率电平至少就平均值而言低于在所述第一谱区域中所指定的功率电平,该调制器结构(22)被设置为在频域中对所述宽带信号进行整形,使得所述信号在所述约束轮廓所指定的功率电平内;
预加重级(26),该预加重级(26)被设置为在使用中接收所述宽带信号并且对所述宽带信号执行预加重,使得所述宽带信号在所述第二谱区域内的振幅相对于所述宽带信号在所述第一谱区域内的振幅增加,从而使得至少一部分所述宽带信号的电平超过所述约束轮廓指定的电平;以及
去加重级(36),该去加重级(36)被设置为在使用中消除所述预加重级施加给所述宽带信号的预加重,使得所述宽带信号的电平返回至由所述调制器结构(22)的所述约束轮廓指定的电平内,所述系统的特征在于还包括:
模数转换器(28),该模数转换器(28)用于将为模拟信号的、预加重后的宽带信号转换成数字信号;
链路(23),该链路(23)用于承载数字化的、预加重后的宽带信号;以及
数模转换器(34),该数模转换器(34)用于在经由所述链路进行传输之后且在将信号发送给所述去加重级(36)之前,将所述预加重后的宽带信号转换回模拟信号。
8.根据权利要求7所述的通信系统(10),其中,所述存储器(38)中存储有多个约束轮廓,并且其中,所述调制器结构(22)具有用于选择约束轮廓的输入装置(40),根据该约束轮廓约束来自所述调制器结构(22)的信号。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的通信系统(10),其中,设置为在使用中在所述预加重级(26)和所述去加重级(36)之间承载信号的所述链路(23)是光链路(23)。
10.根据权利要求7所述的通信系统(10),该通信系统包括发射装置,该发射装置被设置为将信号从所述去加重级(36)发射到所述电话通讯线(20)上。
11.根据权利要求10所述的通信系统(10),其中,提供叠加装置(14),以将来自所述去加重级(36)的所述宽带信号叠加到经由电通讯线(16)承载到该叠加装置(14)的电话信号上。
12.根据权利要求11所述的通信系统(10),其中,来自所述去加重级(36)的所述宽带信号在频域进行叠加。
13.根据权利要求7所述的通信系统(10),其中,所述电话通讯线(20)是双绞通讯线(20)。
14.根据权利要求7所述的通信系统(10),其中,所述电话通讯线(20)具有相关联的作为频率的函数的信号最大允许功率电平,作为频率的函数的所述信号最大允许功率电平是由所述调制器结构(22)的所述约束轮廓指定的。
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