CN1529973A - 用于数字用户线的中央局接口技术 - Google Patents

Abstract

提供在电话线和中央局之间的数字用户线和POTS语音接口。对POTS频带，跨POTS线路卡的输入耦合并串联连接到DSL耦合变压器的线侧的电抗阻抗具有打开状态量值。DSL耦合变压器的线侧绕组的量值在POTS频带频率处是低的。因而，POTS频带信号功率传送给POTS线路卡。对于DSL频带频率，跨POTS线路卡的输入的电抗阻抗具有关闭状态量值。因而，在DSL频带频率处，POTS线路卡本质上是短路的，而DSL频带信号功率传送给DSL调制解调器。电抗阻抗从打开状态量值到关闭状态量值过渡的频带对应于在POTS频带和DSL频带之间的频带。负阻抗合成技术为跨POTS线路卡的输入的电抗阻抗提供补偿。

Description

用于数字用户线的中央局接口技术

相关申请

本申请要求2000年11月29日提交的美国临时申请号60/250,531和2001年5月25日提交的美国专利申请号09/866,498的优先权权益。

发明领域

本发明涉及电信，尤其涉及在电话线和网络操作员的中央局设备之间的数字用户线和POTS语音接口，所述提供中央局设备提供了POTS语音和所述数字用户线数据服务。

发明背景

传统的电话传输线通常包括一对铜导线(它们将电话机连接到最近的中央局)、数字环路载体设备、远程切换单元或任何其他用作由中央局提供的服务扩展的设备。这种也称为双绞线对的铜导线对具有名为接头和环路的导线。接头和环路的术语是从老式样的电话插头中引申出来。通常，许多这样的双绞线在同一电缆电缆束中捆绑在一起。

对在现有电话线上高带宽数据传输的要求导致数字用户线(DSL)技术的发展。几种DSL技术的变化(通常称为xDSL或简单的DSL)演变成如SHDSL(对称高位速率DSL)、HDSL2(第二代高位速率DSL)、RADSL(速率自适应DSL)、VDSL(超高位速率DSL)，和ADSL(非对称DSL)。通常，数字用户线包括由双绞线互相连接的两个DSL调制解调器。DSL通信的发送(TX)和接收(Rx)信号由双绞线传送。

如ADSL那样的某些DSL技术具有普通语音数据发送(称作简易老式电话业务，或POTS)，能与数字数据发送共享同一根电话线。电话线较低的频带用于语音数据，而较高的频带用于数字数据。但是，因为这些频带中的每一个工作在同一电话线上，这种DSL技术就应用分离器隔离每个频带的信号。更具体地说，分离器隔离了发送的低频分量(POTS数据)和发送的高频分量。分离器也作为混频器使用，以使得高频数字数据与低频语音数据相结合，并向电话线提供结合的信号。

此分离器方法具有的问题是用于实现分离器的低通和高通滤波器的无源单元(如电感器和电容器)体积较大且很笨重。此额外的体积需要更多的物理空间来安置此分离器，且因而占据了电话公司的中央局更多的物理空间。由此方法导致的物理空间需求总计是费用很大的。而且，此方法关系到建立分离器所需的附加材料和制造成本，以及与配置这些分离器有关的费用。

另一方面，硅宽带用户线接口电路(SLIC)提供比无源分离器更紧凑的有源分立的分离器。但是，这种技术需要高压、高速硅处理，并需要消耗大得多的功率，因而限制了服务电路线的密度。此外，此方法需要额外的电源后备，以便在同一时间周期中维持所支持的通信通道，相比之下，POTS仅在电源掉电时才需要电源后备。

因此，需要一种用于电话线与中央局之间的改进接口，它能接收和隔离(或结合)从电话线来的低频POTS数据和高频数字数据。

发明内容

本发明的一个实施例给出一种用于合成负阻抗的技术，以提供POTS线路卡所需的输入阻抗，POTS线路卡具有DSL的直流阻断电容器器，它与在其输入之间连接的变压器耦合。此技术包括经由一个阻抗将包括在POTS线路卡中的SLIC发送线输出信号发送给SLIC的接收线输入。此技术还包括反相发送线输出信号，从而有效地产生负阻抗。此技术还包括在DSL频带信号上，但不在POTS频带信号上静噪(mute)负阻抗。本发明的另外实施例提供负阻抗合成电路，它在操作上耦合在POTS线路卡SLIC的发送线输出及POTS线路卡SLIC的接收线输入之间。该电路包括与单位增益反相器串联的阻抗。单位增益反相器适用于接收POTS线路卡SLIC的发送线输出信号，并反相该发送线输出信号从而合成一个负阻抗。此电路还包括与单位增益反相器串联的低通滤波器。低通滤波器适用于在DSL频带信号上，但不在POTS频带信号上静噪合成的负阻抗。

附图说明

图1是按本明的一个实施例用于数字用户线的中央局接口的框图。

图2a、2b和2c示出按本发明的一个实施例的负阻抗合成电路的模型。

图3示出POTS和DSL通信信号的示例性频率范围，以及按本发明的一个实施例的每个频率范围如何与电抗性阻抗的量值相关。

图4示出用于合成负阻抗以便在接头和环路处提供POTS线路卡所需的输入阻抗的方法。

具体实施方式

图1是按本发明的一个实施例用于数字用户线的中央局接口的框图。该接口包括POTS线路卡105和DSL调制解调器121。也包括含有电源135的环路电路，耦合器143和耦合器145。POTS线路卡105和DSL调制解调器121能作为，例如，单个分立组件(如印制电路板)，或分别作为单独的模块(如许多集成电路)来实现。

POTS线路卡105包括用户线接口电路(SLIC)109和可编程CODEC 107。开关111和113也能包括在POTS线路卡105中，用于将环路电路切换入和切换出。注意，另外的实施例不一定包括开关111和113。

使用SLIC 109将电话线与可编程CODEC 107对接，并执行2到4线的转换，该转换就是将来自电话线的双向双线(接头和环路)信号转换成两对单向传输。一对用于接收，另一对用于发送。SLIC 109配置用于合成跨越其发送线(Tx_线)输出和接收线(Rx_线)的负阻抗。用于合成负阻抗的电路可包括在SLIC 109之中或在SLIC 109之外。例如，经频率变化的两端口网络的信号路径可以借助阻抗从SLIC 109发送线输出(输出到CODEC 107)加入到SLIC 109的接收线输入(来自CODEC 107输入)，从而除了与SLIC 109有关的传统阻抗合成网络以外提供一个反馈环路。SLIC109也能包括，例如，直流发信号电路，用于建立、控制和终止呼叫。它也包括环路产生器和/或挂断检测器。注意，为简单起见，关系到发送到发送线(Tx_line)的SLIC 109的发送接地输出未示出。类似地，关系到接收线(Rx_线)的SLIC 109接收接地输入也未示出。

一方面，可编程CODEC 107用于将从线接收的POST频带信号转换到它的数字等价信号。另一方面，使用CODEC 107将从接口接收的数字POTS频带信号转换到它的模拟等价信号，用于在线上发送。CODEC也能有语音压缩和解压缩能力。CODEC在操作上耦合到POTS线路卡105的输出(从线的观点出发)。该输出能耦合到，例如，PCM接口用于发送到其他中央局或其他网络。本专业熟练人员将认识到能在这里实现的其他接口协议。

DSL调制解调器121包括数字信号处理器(DSP)123、模拟前端(APE)125、混合/线驱动器127和变压器129。变压器129包括直流阻断电容器器141。DSL调制解调器能，例如，使用异步DSL(ADSL)技术或其他基于DSL的技术。通常，此调制解调器将从线上接收的模拟电压转换到它的数字等价信号。然后，此数字数据能送到网络或主干线用于进一步处理或发送。发送此数据中所应用的典型协议是异步传输模式(ATM)。本领域的熟练人员也认识到其他协议也能在这里实现。

变压器129是用于将线耦合到DSL电路的平衡接口。直流阻断电容器141连接在变压器129的线路侧的绕组之间。该直流阻断电容器141防止直流电流流过变压器的线路侧。因此，从电话线接收的信号的任意直流分量都不会引起耦合变压器129饱和。国际电信联盟(有时称作ITU-T)的电信标准章节的推荐标准G.992.1和G.992.2均对这种直流阻断电容器定义了规格。推荐标准G.992.1和G.992.2也定义了ADSL收发单元。推荐标准G.992.1涉及非对称数字用户线(ADSL)收发器，它是ADSL工业标准，用于以最高8.192兆位/秒向下传输(向用户)速率和最高640千位/秒向上传输(向中央局或网络管理员)速率的网络访问。另一方面推荐标准G.992.2涉及ADSL收发器，它是G.992.1 ADSL收发器的较低数据速率的版本。在此标准中有可能达到最高1.5兆位/秒向下传输方向和最高512千位/秒向上传输方向的位速率。这些推荐标准中每一个在这里整体作为参考引用。

无分离器接口

本发明消除了对分离器(用于隔离POTS和DSL信号)的需要，直接将电话线跨越中央局调制解调器的耦合变压器129的线侧应用。直流阻断电容器141串联到变压器129的线侧。因为没有分离器，POTS线路卡能穿过电容141连接。电容器141的电抗与变压器129磁感应的电抗相结合在POTS和DSL电路之间提供了分离器的功能。

更具体地说，电容141电抗的大小在频率增加时减少，实际上造成了短路，而在频率减小时电容141的电抗增加，实际上造成开路。因此，在低频(如POTS频带频率)时，电容器141电抗的大小表示开路状态，在高频(如DSL频带频率)时电容器141电抗的大小表示闭路状态。相反的情况可应用到耦合变压器129的绕组上。当频率减少时，绕组阻抗(也称为磁感应电抗)的大小减小。类似地，当频率增加时，绕组阻抗的大小增加。耦合变压器的线侧绕组实际与电容器串联。

理想上，电容器141在POTS频带的频率上是完全开路(如无穷大的阻抗)，而在DSL频带的频率上是完全的短路(如零阻抗)。因此，变压器129的线侧在POTS频带频率处被电容141开路。这样，POTS线路卡105将从电话线接收全部POTS信号功率。另一方面，POTS线路卡105在DSL频带频率处被电容141短路。这样，DSL调制解调器将从电流线接收全部DSL信号功率。

因为这种理想情况一般是不现实的，因此，提供了一种更实际的方法。对POTS频带频率，电容141电抗的大小是在其高的或开路状态，而绕组的阻抗的大小实际上是短路(闭路状态)。这样，在POTS频带频率，POTS电路与电话线对接，就好象DSL电路不存在。对DSL频率，电容141的电抗大小在其低的或闭路状态，绕组阻抗的大小实际上是开路(高状态)。这样，在DSL频带频率，DSL电路与电话线对接，就好象POTS电路不存在。因此，电容器141和耦合变压器129的线侧绕组提供了分离器的功能。在POTS频带和DSL频带之间的频谱中的间隙为电容141提供从高阻抗值到低阻抗值过渡的中间状态范围。

在一个实施例中，电容141具有在由ITU-T推荐标准G.992.1和G.992.2所规定的范围(如20到35毫微法拉)中的值，在另一些实施例中，电容141具有较大的值(如35到0.5微法拉)。注意，实际选择的电容141的值取决于诸多因素，如所需的通信通道的声音质量、进入POTS频带的DSL信号的希望的衰减水平、DSL信号所需的频率响应，和给定的工业规定。当电容141的值增加时，进入POTS频带的DSL信号的衰减水平增加。但是，虽然增加的电容对DSL频带提供较好的频率响应，但它干扰了POTS频带的结构阻抗。这样，需要负电容补偿电容141对POTS频带的结构阻抗的影响。注意，电容141对于DSL频带的衰减效果保持不变，而负电容维持所需的POTS结构阻抗。

通过例子更详细地说，在美国的应用中，中央局POTS线路卡105的结构阻抗通常为约900欧姆，与2.16微法电容串联。跨越POTS线路卡105的输入连接电容141引起二线和四线阻抗失配并降低了发送特性(如由可应用的标准(如Bellcore或等价标准)列出)。这通常导致低于POTS通信通道的最佳声音的质量。但是，此阻抗失配通常借助合成合适的二线和四线阻抗和合适的发送和接收路径频率均衡正确地编程包括在POTS线路卡中的CODEC 107得以补偿。

例如，可编程CODEC 107能编程为通过使用CODEC的DSP滤波电路来合成所需发送特征。CODEC 107也能编程以补偿连接到POTS线路卡105的输入的物理部件。通常，从CODEC供应商可得到具有集成电路模拟程序的软件工具(如PSPICE或其他模拟软件)。此程序能用于计算和模拟所需的DSP程序码，实现所需的发送特性，而不必在现有的POTS设计中使用任何附加的硬件电路。因此，完整DSP实现是可能的。一旦识别了所需的发送特性且模拟物理电路网络，就能使用模拟程序从POTS线路卡105得到所需的性能。然后能计算DSP滤波器系数，因而使可编程CODEC(在其中已经实现DSL滤波器)能合成所需的电路响应。

但是在某些实施例中，与给定CODEC有关的限制(如DSP滤波电路限制)可能要求附加电路以达到POTS通信通道的最佳声音质量。例如，CODEC能以限定的样式设计成合成结构阻抗值，如与2.16微法电容串联的900欧姆阻抗。这样，出现在POTS线路卡的发送口上较大的物理电容值对于CODEC中的DSP滤波器的额定电容是太大了，因而引起不可接受程度的阻抗失配。在这种情况下，可综合一个负阻抗，以便有效地调节由物理电容引起的阻抗不匹配，使得最终的总的阻抗失配不超过CODEC中DSP滤波器的额定电容的范围。然后，CODEC能完成如上所述的任何必要的补偿。

负阻抗网络本质上是通过转换从正常流过物理阻抗的电压或电流激励得出的电流使物理阻抗对一个独立的电压或电流激励表现为不可见(无效)。响应流入负阻抗合成网络的经转换电流，物理阻抗表现为不可见或无效。注意，物理的电容通过此电流转换还可以成为显得更大或更小(与无效相对)。按本发明的一个实施例，用于从POTS频带滤出DSL频率的物理电容(如直流阻断电容器141)通过合成适当的负阻抗(在此情况是负电容)实际上是无效的。

合成的负阻抗是随频率变化的，其中它只影响特定的频带(如POTS频带频率)。对于特定频带之外的频率，合成的负阻抗是消减的(如在预设频率之上是逐渐地减少和无效的)。所以它的影响本质上是不起作用的。这种频率变化质量的一个原因需要在更高DSL频带中存在物理的电容。另一个原因是POTS SLIC电路(如图1的SLIC 109)可能没有足够的电流预算(转换电流)以便在更高频带中合成负阻抗。通常，为语音应用设计的SLIC只对直流线路馈电加上交流感应噪声电流和语音发送具有足够的电流预算。在DSL频带中合成负阻抗可引起SLIC的电流预算超出，导致SLIC饱和，因而干扰语音发送和直流线路馈电。因此，提供一个频率变化的负电容。用于提供附加的负频率变化电容的负电容合成电路的模型将参考图2a-c进行讨论。

图2a示出按本发明的一个实施例的负阻抗合成电路的模型。该模型包括接头和环线电流驱动器205、电压放大器210、电流放大器220和阻抗Zo 215。为明确起见，注意下列定义：

Vin：接收自接头和环路的输入电压；

Vo：发送线的输出电压；

Iin：接收自接头和环路的输入电流；

I_inp：接收线的输入电流；

Iout：接收线的输出电流；

K1：电流放大器增益；

K2：电压放大器增益；

Zo：阻抗；和

Zi：在接头和环路处的负合成阻抗

在接头和环路处的负合成阻抗(Zi)能如下导出(在S域中)：

Zi(s)＝Vin(s)/Iin(s)                     (等式1)

Vo(s)＝Vin(s)*(-K2)                      (等式2)

I_inp(s)＝Vo(s)/Zo(s)                    (等式3)

I(s)＝K1*I_inp(s)                        (等式4)

将等式3代入等式4：

I(s)＝K1*Vo(s)/Zo(s)                     (等式5)

将Vo(s)代入等式5：

I(s)＝K1*(-K2)*Vin(s)/Zo(s)              (等式6)

I(s)＝-Iin(s)                            (等式7)

产生：

Zi(s)＝Vin(s)/(K1*K2*Vin(s)/Zo(s))       (等式8)

Zi(s)＝Zo(s)/(K1*K2)                     (等式9)

此负阻抗合成电路模型可以作为POTS线路卡的SLIC的部分实现。在这种实施例中(假设电流馈给电子SLIC)，POTS线路卡的结构阻抗有效地由SLIC合成。或者，负阻抗合成电路的模型可以在SLIC之外实现。在任一种情况，SLIC的发送线输出借助于按本发明的负阻抗合成电路反馈给接收电路输入。注意，在本发明的上下文内可以使用许多SLIC配置和模型。本发明的灵活性在于其基本原理能同样应用于所有SLIC类型，而不必理会其拓扑类型(如电流馈给拓扑或电压馈给拓扑)。不管SLIC拓扑如何，都能建立反馈回路以执行这里所述的阻抗合成回路。例如，如图2a中示出的电路模型具有到负载的电流馈给和对应于电流馈给SLIC的电压反馈拓扑。但是，使用到负载的电压馈给和电流馈给拓扑的电路能用于电压馈给SLIC。根据所揭示内容，对本领域的熟练技术人员，这种实现变化是明显的。

如模型所示，阻抗Zo 215放在电压放大器210的输出和电流放大器220的接收线(Rx_line)输入之间。注意，电压放大器210的输出是发送线(Tx_line)，而电流放大器220的输入是接收线(Rx_line)。在按本发明的原理操作的电流馈给电子SLIC的范围内，电压放大器210的输出表示从SLIC到CODEC的发送线。此电压输出通过阻抗215反馈到电流放大器的输入。这样，从CODEC到SLIC的接收线本质上是与电压反馈相加。电流放大器220的输出驱动在接头和环路上的接收线路负载。阻抗Zo 215通过由增益块210和220确定的电压和电流增益值进行调节，其中K2和K1是各自的标量增益系数。其最终经调节的阻抗表示为Zi。

合成负阻抗Zi作为跨越直流阻断电容器和POTC结构阻抗的并联阻抗，从而产生只等于所需输入阻抗的总输入阻抗。这样，直流阻断电容器的作用实际在POTS频带内被消除。相对于DSL频带，可以静噪合成负阻抗(如用滤波)，使得直流阻断电容器的衰减作用能以其额定值发挥。因此，由直流阻断电容器(结合耦合变压器绕组)所提供的分离器功能对DSL频带仍未扰动。注意，耦合变压器绕组的感应电抗通常对POTS线路卡的阻抗具有可忽略的影响。这是因为在POTS通带中的电抗值与POTS电路的结构阻抗相比较是很小的。因此，对跨接头和环路的经测量阻抗最重要的起作用的因素是直流阻断电容器。还需注意，直流阻断电容器的值越大，DSL频带受POTS频带频率的影响越小。

此负电容合成电路的模型(结合传统的与POTS SLIC电路相关的阻抗合成网络)能配置用于提供基本上等于所需的POTS线路卡输入阻抗(如与2.16微法电容串联的900欧姆)的总结构阻抗。注意，也能合成其他所需的输入阻抗。本发明的原理是灵活的，可用于提供负电容合成电路，能将较宽范围的Zo阻抗215值改变调节到特定的所需的负阻抗。这样，POTS加上DSL电路接口能不受由于与给定POTS和DSL服务相关的规定(如由工业标准/规则和网络操作员所确定的规定)的约束，无限制地用于大量的应用中(国内和国际的)。这里提出的等式1到9和电路模型能得出许多负电容合成电路的物理实现。这样，本发明不试图局限于任何一个物理实现。例如，虽然，在图2a中所示的模型示出到负载的电流馈给和电压反馈拓扑，但可以理解，按本发明也能使用到负载的电压馈给和电流反馈拓扑。

参考图2b可以看到，图2a的阻抗Zo 215能通过与电容225串联的有源单位增益反相器230来实现。通常，将有源单位增益反相器串联连接阻抗能合成该阻抗的负值。负阻抗通过使用如等式1到9描述的增益块的值而改变。因此，电容225的值通常确定出现在POTS线路卡的接头和环路处的负电容值。这样，在一个实施例中，合成的负电容的大小基本上等于直流阻断电容器的值。但是，如组件容差、温度变化、组件老化和寄生(如由于印刷电路板的布置)等因素通常阻碍了直流阻断电容器大小和合成的阻抗大小之间的理想匹配。这样，POTS线路卡的结构阻抗会稍有偏离，因而引起阻抗失配以及低于最佳POTS通信信道的声音质量。但回想到，这种阻抗失配通常能通过适当地编程包括在POTS线路卡中的CODEC予以补偿。

为了在POTS频带上维持合成的负阻抗，而在DSL频带中消除它，反相器能与低通滤波器235级联，如图2c所示。在此意义上，合成的负阻抗称为随频率变化的。低通滤波器235在POTS通带之上具有截止频率。例如，在一个实施例中，低通滤波器235是具有在4KHz到6KHz的范围内的截止频率的二阶低通滤波器。注意，截止频率可以低一些或高一些，这取决于如给定POTS频带和DSL频带的频谱这种因素。因此，阻抗合成电路在POTS频带内作为反相器工作，从而合成负电容以补偿直流阻断电容器。但是，在DSL频带(落在低通滤波器235的阻带中)中反相器实际上无效，因而使得直流阻断电容器能完成其衰减目的。注意，低通滤波器的阶次能根据所需的结果而改变。通常，滤波器阶次越高，在截止频率处的滚降率越大。

实现的细节

通常有许多SLIC和CODEC可以得到，根据所使用的卖方不同，POTS线路卡的SLIC和CODEC能产生噪声，它在POTS频带之外，但在频率上足够低，使噪声不能由直流阻断电容器结合耦合变压器的绕组有效地滤去。虽然这样的噪声(在电话静音期间显现出微弱的丝丝声)对POTS频带的应用通常不构成问题，(如只要所需的空闲信道噪声规格满足应用标准所制定的规格)，但它在DSL频带中出现可能限制了该特定DSL能达到的最大连接速率。为消除此噪声，提供了另外的滤波器。例如，在跨POTS线路卡输入上配备一个低通滤波器。注意，以与补偿直流阻断电容器同样的方法来补偿这种附加的滤波。是否利用这种低通滤波器取决于如希望的声音质量和希望的空闲信道噪声级等因素。例如，技术标准TR-NWT-000057(Telcordia Inc.前身是BellcoreInc.)规定了对这种滤波要求的空闲信道噪声级。但是注意，满足此标准对本发明的操作不是必需的。

图3示出POTS和DSL通信信号的示例性频率范围，并示出按本发明的一个实施例，每个频率范围如何与电抗阻抗的大小相关。如显示，POTS频带305的范围约从直流到4KHz。在此例中，DSL频带310的范围约从25KHz到1.1MHz。本领域熟练人员知道，某些DSL技术为上流数据与下流数据提供各自的频带。例如，ADSL上流数据信道可以在从约85到95KHz的频谱范围内操作。ADSL下流数据信道可以在从约100KHz到500KHz的频谱范围内操作。

在图3中还示出相对于频带305和310的电抗阻抗315的大小。这种电抗阻抗315能，例如，串联地连接到DSL耦合变压器的线侧作为直流阻断电容器(如图1中的141)。当频率增加时，电抗阻抗315的大小减小。在所示的实施例中，电抗阻抗315具有称为打开状态320的高量值区域，称为过渡状态325的过渡区域325，和称为关闭状态330的低量值区域。

打开状态320对应于电抗阻抗315的这些量值，它们响应POTS频带305中的信号。POTS信号是要由如POTS线路卡或其等价设备所接收。关闭状态330对应于电抗阻抗315的量值，它们响应DSL频带310中的信号。这种信号是要由如DSL调制解调器或其等价设备所接收。过渡状态325对应于电抗阻抗315的量值，它们响应在最高POTS频带305频率(如4KHz)和最低DSL频带310频率(如25KHz)之间的频带中的信号。这样，电抗阻抗315能具有一个打开状态量值、一个关闭状态量值，或一个过渡状态的量值。

在一个实施例中，电抗阻抗315由范围从约27毫微法到47毫微法的电容提供。在另一个实施例中，电抗阻抗315由从约47毫微法到0.4微法范围的电容提供。但是，电容的值取决于如可应用的标准或ITU推荐标准和特定应用等因素。因此，上述范围不是要作为限制而仅作为示例性范围。电容的类型可以是250伏(或更高)金属聚脂自复性电容，但本领域熟练人员可以认识到电容的类型可以根据如特定应用而变化。

电容的阻抗能用等式-j/(2*π*F*C)计算，其中F是加到电容的信号频率，C是电容值，例如，0.3微法电容在2KHz下的阻抗大小约为265欧姆。该电容在4KHz的阻抗大小约133欧姆。该电容在25KHz下的阻抗大小约21欧姆。在500KHz下该电容阻抗大小约为1欧姆。因此，在此实施例中，由电抗阻抗315的打开状态320提供具有约133欧姆或更大量值的阻抗，而关闭状态330将提供约21欧姆或更小量值的阻抗。

根据在任一频率下电抗阻抗315的量值是在什么状态，对应于该频率的信号功率部分将传送给POTS线路卡装置。类似地，对应于该频率的信号功率部分将传送给DSL调制解调器装置。因为在增加频率时电抗阻抗315的大小减少，所以，传送给DSL调制解调器装置的对应于这些频率的信号功率部分越大，那么，对应于这些频率的更少信号功率传送给POTS线路卡装置。另一方面，因为在降低频率时电抗阻抗315的大小增加，所以，对应于这些频率施加到POTS频带线路卡装置的信号功率越大，就会将对应于这些频率的更少信息功率传送给DSL调制解调装置。

可以实现阻抗315使得在任何频率下能对传送给POTS线路卡装置和DSL调制解调器装置之一的信号功率量进行优化。例如，最优量可以关系到传送给指定特定频谱的POTS线路卡的DSL频带信号功率的最小部分。反之，最优量可以关系到传送给指定特定频谱DSL调制解调器的POTS频带信号功率的最小部分。本领域的熟练人员知道，特定频谱取决于如所使用的DSL调制解调器类型、对上流和下流通信信道的系统带宽需求和那些通信信道的频率范围等。

图4示出一种用于合成负阻抗以提供POTS线路卡在接头和环路处所需输入阻抗的方法。可实现此方法以，例如，补偿按本发明的实施例耦合在POTS线路卡的输入之间的直流阻断电容器。此方法从步骤405开始，将SLIC的发送线输出信号通过一个阻抗提供到SLIC的接收线输入。在一个实施例中，此阻抗用基本上等于直流阻断电容器的值的电容实现。此方法还包括将发送线输出信号反相410，从而有效地产生负阻抗。该步骤可以，例如，通过与该阻抗串联耦合的传统的单位增益反相器来执行。此方法进一步在DSL频带上静噪负阻抗415，这就允许直流阻断电容器实现衰减的目的，如上所述。此步骤能，例如，通过具有高于POTS频带的截止频率(如5KHz)的低通滤波器来执行。

为了解释和说明的目的而提出上述本发明的实施例的描述。并不是列举所有情况或将本发明限于所揭示的精确形式。考虑到上述讲授，许多修改和变化是可能的。本发明的范围不是要由这些详细描述所限制，而是由附后的权利要求所确定。

Claims (19)

1.一种用于将具有第一导线和第二导线的电话线与中央局对接的系统，其特征在于，所述系统包括：

连接到具有线侧和电路侧的耦合变压器的DSL调制解调器，所述调制解调器适用于处理从电话线接收的DSL频带信号，其中所述变压器的线侧耦合在所述电话线的第一导线和第二导线之间；

串联地耦合在所述变压器线侧的绕组之间的直流阻断电容器器，所述直流阻断电容器器有一个阻抗；

具有第一输入和第二输入的POTS线路卡，所述POTS线路卡适用于处理从电话线接收的POTS频带信号，其中所述直流阻断电容器器耦合在第一和第二输入之间；和

在操作上耦合到SLIC上的负阻抗合成电路，所述SLIC包括在所述POTS线路卡中，所述负阻抗合成电路配置成合成一个阻抗，它是直流阻断电容器器的阻抗的负值，从而提供POTS线路卡的所需输入阻抗。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流阻断电容器器具有打开状态量值以响应POTS频带信号。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流阻断电容器器具有关闭状态量值以响应DSL频带信号。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述POTS线路卡包括CODEC，它编程补偿耦合在POTS线路卡第一和第二输入之间的直流阻断电容器器。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述负阻抗合成电路包括与电容串联的单位增益反相器，所述电容的值基本上等于所述直流阻断电容器器的值。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述SLIC的发送线输出信号提供给所述单位增益反相器的输入，而所述SLIC的接收线输入耦合到与所述单位增益反相器串联的电容。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述负阻抗合成电路包括低通滤波器，用于静噪在DSL频带中的合成阻抗。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述负阻抗合成电路包括与单位增益反相器串联的低通滤波器，而所述反相器与一个值基本上等于所述直流阻断电容器器值的电容串联。

9.一种用于合成负阻抗以提供所需的POTS线路卡的输入阻抗的方法，所述POTS线路卡具有连接在其输入之间的DSL耦合变压器的直流阻断电容器器，其特征在于，所述方法包括：

将包括在POTS线路卡中的SLIC的发送线输出信号通过一个阻抗提供给所述SLIC的接收线输入；

将发送线输出信号反相从而合成负阻抗；和

使负阻抗在DSL频带信号上而不在POTS频带信号上静噪。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述阻抗是一电容，其值基本上等于所述直流阻断电容器器的值。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述反相步骤通过与所述阻抗串联的单位增益反相器执行。

12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述静噪步骤通过与所述阻抗串联的低通滤波器执行，所述低通滤波器具有高于POTS频带的截止频率。

13.一种负阻抗合成电路，在操作上耦合在POST线路卡SLIC的发送线输出和POTS线路卡SLIC的接收线输入之间，其特征在于，所述电路包括：

阻抗；

与所述阻抗串联的单位增益反相器，所述单位增益反相器适用于接收POTS线路卡SLIC的发送线输出信号，并反相所述发送线输出信号，从而合成一个负阻抗；和

与单位增益反相器串联的低通滤波器，所述低通滤波器适用于使合成的负阻抗在DSL频带的信号上，而不在POTS频带信号上静噪。

14.如权利要求13所述的电路，其特征在于，所述阻抗是一个电容。

15.如权利要求13所述的电路，其特征在于，所述低通滤波器是二阶滤波器，并且有高于POTS频带的截止频率。

16.一种负阻抗合成电路，在操作上耦合在POTS线路卡SLIC的发送线输出和POTS线路卡SLIC的接收线输入之间，其特征在于，所述电路包括：

阻抗；

与所述阻抗串联的反相装置，所述反相装置适用于接收POST线路卡SLIC的发送线输出信号，并反相所述的发送线输出信号，从而合成一负阻抗；和

与所述反相装置串联的滤波装置，所述低通滤波器适用于使合成的负阻抗在DSL频带信号上，而不在POTS频带信号上静噪。

17.如权利要求16所述的电路，其特征在于，所述阻抗是一个电容。

18.如权利要求16所述的电路，其特征在于，所述滤波装置是具有高于POTS频带的截止频率的二阶滤波器。

19.如权利要求16所述的电路，其特征在于，所述反相器装置是单位增益反相器。

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