CZ288913B6 - Method and apparatus for implementing a bi-directional wireline transmission connection - Google Patents

Method and apparatus for implementing a bi-directional wireline transmission connection Download PDF

Info

Publication number
CZ288913B6
CZ288913B6 CZ19983993A CZ399398A CZ288913B6 CZ 288913 B6 CZ288913 B6 CZ 288913B6 CZ 19983993 A CZ19983993 A CZ 19983993A CZ 399398 A CZ399398 A CZ 399398A CZ 288913 B6 CZ288913 B6 CZ 288913B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
transmission
bands
sub
carrier
band
Prior art date
Application number
CZ19983993A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ399398A3 (en
Inventor
Jari Lindholm
Antti Tommiska
Original Assignee
Nokia Telecommunications Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Telecommunications Oy filed Critical Nokia Telecommunications Oy
Publication of CZ399398A3 publication Critical patent/CZ399398A3/en
Publication of CZ288913B6 publication Critical patent/CZ288913B6/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B15/00Suppression or limitation of noise or interference
    • H04B15/02Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus
    • H04B15/04Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus the interference being caused by substantially sinusoidal oscillations, e.g. in a receiver or in a tape-recorder
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602Signal structure
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/02Channels characterised by the type of signal
    • H04L5/06Channels characterised by the type of signal the signals being represented by different frequencies
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2215/00Reducing interference at the transmission system level
    • H04B2215/064Reduction of clock or synthesizer reference frequency harmonics
    • H04B2215/068Reduction of clock or synthesizer reference frequency harmonics by avoiding a reception frequency range

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Communication Cables (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Abstract

The invention concerns a method and apparatus for implementing a wireline transmission connection, especially a transmission connection by making use of a digital subscriber's line with a very high data transmission rate (VDSL). The transmission connection is implemented in electric form so that a separate frequency range is reserved for either transmission direction. To allow efficient filtration of radio-frequency interferences by using as simple an apparatus as possible, the frequency band of a transmission line (13) is divided into sub-bands limited by international radio amateur frequency bands (AB1...AB6) and the transmission connection is implemented in at least some of these sub-bands (a) by generating for each sub-band to be used a carrier wave (C1, C3, C5, C6) with its own modulator (A1 through An) for each sub-band used and (b) by dividing the bits of the bit stream (DATA_IN) to be transmitted between the modulators (A1 through An) of the transmission direction in question s

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se obecně týká provádění elektrického drátového linkového přenosového spojení, a zejména provádění přenosového spojení s pomocí technologie digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL).The invention generally relates to the implementation of an electrical wired line transmission link, and in particular to a transmission connection using very high bit rate (VDSL) digital subscriber line technology.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Optická vlákna jsou samozřejmě velmi často volena jako přenosové médium pro meziměstská a dálková síťová vedení, neboť takováto dálková spojení velmi často vyžadují vysokou přenosovou kapacitu, přenosové vzdálenosti jsou velmi dlouhé a existující trasy jsou již často obsazeny kabely. Dokonce i pro účastnická spojení (to znamená vedení mezi místní ústřednou a příslušným účastníkem) se situace velmi rychle mění, neboť různé služby, uskutečňované pomocí různých přenosových prostředků a vyžadující vysokou přenosovou rychlost, se stávají běžnými každodenními službami rovněž již i z hlediska soukromých uživatelů.Of course, fiber optics are very often chosen as a transmission medium for long-distance and long-distance network lines, as such long-distance connections very often require high transmission capacity, transmission distances are very long and existing routes are often occupied by cables. Even for subscriber connections (that is, the line between the local exchange and the respective subscriber), the situation is changing very quickly, as different services provided by different means of transmission and requiring high data rates are becoming common everyday services also for private users.

Nelze však očekávat žádné výrazné úspory co se týče nákladů při budování budoucích sítí, nabízejících širokopásmové služby, neboť se tyto náklady odvíjejí zejména ze zvyšujících se nákladů na instalace kabelů. Bylo by však žádoucí budovat pokud možno co nejvíce kabelů z optických vláken rovněž i v účastnických sítích, neboť je zcela zřejmé, že to bude v budoucnu potřeba. Náklady na obnovu účastnických sítí jsou velmi vysoké, dané práce však mohou být dokončeny řádově až po uplynutí desítek let. Vysoké náklady jsou skutečně to nejvážnější překážkou pro rozšiřování optických vláken do účastnických sítí.However, no significant cost savings can be expected in building future networks offering broadband services, as these costs mainly stem from the increasing cost of cable installation. However, it would be desirable to build as many fiber optic cables as possible in subscriber networks as well, as it is obvious that this will be needed in the future. The costs of renewal of subscriber networks are very high, but the work can only be completed in decades. Indeed, high costs are the most serious obstacle to the distribution of fiber optics to subscriber networks.

Ze shora uvedených důvodů bylo přijato mnohem více účinných opatření, než tomu bylo dříve, a to za účelem hledání a zjišťování, jakým způsobem využít konvenční účastnické linky (metalická dvoulinková vedení) pro přenos dat vysokou rychlostí, to znamená pro přenosové rychlosti, které leží zcela jasně nad rychlostí (144 kbit/s) základního přístupu podle ISDN.For the above reasons, far more effective measures have been taken than before to find and find out how to use conventional subscriber lines (metallic two-line lines) to transmit data at high speed, that is to say at transmission rates that lie entirely clearly above the speed (144 kbit / s) of the basic ISDN access.

Dosud známé techniky asymetrického digitálního účastnického vedení (ADSL) a digitálního účastnického vedení s vysokou přenosovou rychlostí bitů (HDSL) skutečně poskytují nové možnosti pro vysokorychlostní datový a videový přenos s využitím drátovým dvoulinek telefonní sítě pro účastnické terminály.Indeed, the known asymmetric digital subscriber line (ADSL) and high bit rate digital subscriber line (HDSL) techniques presently provide new possibilities for high-speed data and video transmission using wired telephone lines for subscriber terminals.

Přenosové spojení, provedené pomocí asymetrického digitálního účastnického vedení (ADSL), je asymetrické v tom, že přenosová rychlost ze sítě k účastníkovi je podstatně vyšší, než je přenosová rychlost od účastníka do sítě. To je způsobeno skutečností, že technika asymetrického digitálního účastnického vedení (ADSL) je určena zejména pro takzvané „služby na požádání“.A transmission connection made using an asymmetric digital subscriber line (ADSL) is asymmetric in that the transmission rate from the network to the subscriber is substantially higher than the transmission rate from the subscriber to the network. This is due to the fact that the asymmetric digital subscriber line (ADSL) technique is designed primarily for so-called 'on-demand services'.

V praxi má u přenosového spojení, prováděného pomocí asymetrického digitálního účastnického vedení (ADSL), přenosová rychlost ze sítě k účastníkovi velikost řádově 2 až 6 Mbit/s, zatímco přenosová rychlost od účastníka do sítě má velikost řádově 16 až 640 kbit/s (běžný řídicí kanál).In practice, for an asymmetric digital subscriber line (ADSL) transmission link, the transmission rate from the network to the subscriber is of the order of 2 to 6 Mbit / s, while the transmission rate from the subscriber to the network is of the order of 16 to 640 kbit / s (conventional control channel).

Přenosová technika, využívající digitálního účastnického vedení s vysokou přenosovou rychlostí bitů (HDSL), se týká přenosu digitálního systému na úrovni 2 Mbit/s pomocí dvoulinkového metalického vedení. Digitální účastnické vedení s vysokou přenosovou rychlostí bitů (HDSL) představuje symetrickou techniku, to znamená, že rychlost přenosu je v obou směrech stejná.The transmission technique utilizing a high-bit rate digital subscriber line (HDSL) refers to the transmission of a digital system at 2 Mbit / s using a two-line metallic line. The high-bit rate digital subscriber line (HDSL) is a symmetrical technique, that is, the transmission speed is the same in both directions.

Individuální systém kombinovaného vysílače a přijímače pro digitální účastnické vedení s vysokou přenosovou rychlostí bitů (HDSL) obsahuje jednotky kombinovaného vysílačeThe individual high-bit rate digital transceiver (HDSL) combined transceiver system incorporates transceiver units

-1 CZ 288913 B6 a přijímače, které využívají technologii rušení ozvěny, a které jsou vzájemně propojeny prostřednictvím obousměrných přenosových cest, tvořených drátovou dvoulinkou.And receivers which employ echo cancellation technology and which are interconnected through two-way transmission paths formed by a wired pair.

U přenosového systému, využívajícího digitální účastnické vedení s vysokou přenosovou rychlostí bitů (HDSL), může být počet shora uvedených individuálních systémů kombinovaného vysílače a přijímače jeden nebo dva nebo tři, zapojené paralelně, zatímco v případě dvou nebo tří dvojic, zapojených paralelně, pak rychlost, kterou lze využít pro každé paralelní přenosové spojení, je 2 Mbit/s dílčí rychlost, 784 kbit/s, pokud jsou paralelně zapojeny tři dvojice, a 1 168 kbit/s, pokud jsou paralelně zapojeny dvě dvojice.In a transmission system using a high-bit rate digital subscriber line (HDSL), the number of the above-mentioned individual transceiver systems may be one or two or three connected in parallel, while in the case of two or three pairs connected in parallel, the rate which can be used for each parallel transmission link is 2 Mbit / s sub rate, 784 kbit / s when three pairs are connected in parallel, and 1 168 kbit / s if two pairs are connected in parallel.

V mezinárodních doporučeních je stanoveno, jak jsou přenášeny signály na úrovni 2 Mbit/s v systému s digitálním účastnickým vedením s vysokou přenosovou rychlostí bitů (HDSL), jako například signály VC-12 všiti SDH nebo signály 2 048 kbit/s v souladu s doporučeními CCITT G.703/G.704.International Recommendations specify how 2 Mbit / s signals are transmitted with a High Bit Rate Digital Subscriber Line (HDSL) system, such as SDH sewn VC-12 signals or 2,048 kbit / s signals in accordance with CCITT G recommendations .703 / G.704.

Jelikož s pomocí shora uvedených řešení je možno dosáhnout pouze takových rychlostí bitů, které jsou obvykle v řádu 1 až 2 Mbit/s, byla pro účastnické linkové kabely hledána technika, která by umožňovala dosažení rychlostí bitů na úrovni ATM. Specifikace zařízení pro digitální účastnické vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) byla ve skutečnosti provedena Evropským telekomunikačním normalizačním ústavem (ETSI).Since only the bit rates typically in the order of 1 to 2 Mbit / s can be achieved with the above solutions, a technique has been sought for subscriber line cables that would allow the bit rates to be achieved at ATM level. The specification for the very high bit rate digital subscriber line (VDSL) equipment was in fact implemented by the European Telecommunications Standards Institute (ETSI).

Záměr je takový, že přenosová spojení, využívající digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL), a prováděná s využitím dvoulinkových metalických vedení telefonní sítě, budou schopna přenášet jednotky ATM mezi telefonní sítí a terminálem účastníka.The intention is that transmission links using a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line and performed using dual-line metallic lines of the telephone network will be able to transmit ATM units between the telephone network and the subscriber terminal.

S použitím techniky digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) začnou účastnické linky v telefonní síti využívat tak vysokých frekvencí, že interference vysokofrekvenčních kmitočtů, indukované na účastnické lince, kterou bývá obvykle neodstíněná drátová dvoulinka, se stanou závažným problémem.Using the very high bit rate digital subscriber line (VDSL) technology, subscriber lines in the telephone network will start to use such high frequencies that the high frequency interference induced on the subscriber line, which is usually a unshielded wired pair, becomes a serious problem.

Bylo navrženo, že interference vysokofrekvenčního kmitočtu by mohly být eliminovány například s pomocí adaptivního vyrovnávače kanálů, uspořádaného v přijímači. V takovém případě je však třeba použít velmi přesného a drahého AD-převodníku, neboť interference, které musejí být rovněž převedeny do digitální formy, mohou být velmi silné.It has been suggested that radio frequency interference could be eliminated, for example, by means of an adaptive channel equalizer arranged in the receiver. In this case, however, it is necessary to use a very accurate and expensive AD-converter, since the interference, which must also be converted to digital form, can be very strong.

Kromě toho by mohlo být velmi obtížné nastavit vyrovnávač kanálů, neboť k interferencím dochází velmi rychle, přičemž se jejich frekvence velmi rychle mění.In addition, it may be very difficult to set up the channel equalizer as the interference occurs very quickly and their frequency changes very quickly.

Jiným známým způsobem, jak eliminovat silné interference vysokofrekvenčního kmitočtu, je použití některého způsobu modulace s velkým počtem nosných vln, kdy je několik nosných vln přiváděno do jediného modulačního procesu (například DMT-Discrete Multitone, nebo DWMTDiscrete Wavelet Multitone), přičemž jde o to, že bity, které mají být přenášeny, nejsou všechny přiděleny k těm nosným vlnám, které mají interference.Another known way to eliminate strong radio frequency interference is to use a multi-carrier modulation method where several carrier waves are fed into a single modulation process (e.g., DMT-Discrete Multitone or DWMTDiscrete Wavelet Multitone), that the bits to be transmitted are not all assigned to those carrier waves that have interference.

DMT-Discrete Multitone je způsobem provádění spojení s využitím asymetrického digitálního účastnického vedení (ADSL), definovaného Americkým národním normalizačním ústavem (ANSI), kdy je více takových dílčích kanálů (nosných vln) přivedeno do stejného modulačního procesu, přičemž jsou stejnoměrně rozmístěny v doménové frekvenci a mají stejnou šířku.DMT-Discrete Multitone is a method of making connections using an asymmetric digital subscriber line (ADSL), defined by the American National Standards Institute (ANSI), where multiple such sub-channels (carriers) are fed into the same modulation process while being equally spaced across the domain frequency and have the same width.

Pokud je žádoucí eliminovat interference, způsobené pevnými zdroji, například radioamatérským vysíláním, pak jsou ty dílčí kanály, které jsou umístěny na pásmech interference (například radioamatérská pásma), zcela odpojeny z využívání. Takové řešení je popsáno například v mezinárodní přihlášce PCT WO-A-95/28773.If it is desirable to eliminate interference caused by solid sources, such as radio amateur transmissions, then those sub-channels that are located on interference bands (such as radio amateur bands) are completely disconnected from use. Such a solution is described, for example, in PCT International Application WO-A-95/28773.

-2CZ 288913 B6-2GB 288913 B6

Základní nedostatek tohoto řešení spočívá v tom, že to vede buď ke složitému a nákladnému provádění, nebo k neúčinnému a neefektivnímu využívání frekvenčního rozsahu. To je způsobeno skutečností, že efektivní využívání nespojitého frekvenčního rozsahu vyžaduje úzké dílčí kanály, jejichž počet je vysoký. Přidaný počet dílčích kanálů pro danou část učiní systém mnohem komplexnějším.The basic drawback of this solution is that this leads either to complex and costly implementation, or to inefficient and inefficient use of the frequency range. This is due to the fact that the efficient use of the discontinuous frequency range requires narrow sub-channels, whose number is high. The added number of subchannels for a given part makes the system much more complex.

Účinnost a efektivnost využívání pásma je rovněž snižována podmínkou, že dílčí kanály DMTDiscrete Multitone budou částečně přesahovat doménovou frekvenci, přičemž za účelem eliminace interferencí musejí být rovněž vyřazeny z provozu takové nosné vlny, které jsou mimo pásma, vystavena interferencím. Provádění způsobů modulace s velkým počtem nosných vln je rovněž složité a komplikované (vytváření a zjišťování signálů jsou velmi složité procesy).The bandwidth efficiency and efficiency is also reduced by the condition that the DMTDiscrete Multitone subchannels partially exceed the domain frequency, and to avoid interference, out-of-band carrier waves that are also exposed to interference must also be decommissioned. Implementing modulation methods with a large number of carrier waves is also complex and complicated (signal generation and detection are very complex processes).

Jiný nedostatek řešení, založeného na DMT-Discrete Multitone, spočívá v tom, že výplňové bity (takzvaný cyklický prefix) musejí být přidávány k datům, která mají být přenášena, a to za účelem eliminace zkreslení, které by mohlo být způsobeno kanálem. Takže řešení, založené na DMT-Discrete Multitone, plýtvá kapacitou rovněž i v doménovém čase.Another drawback of the DMT-Discrete Multitone solution is that padding bits (the so-called cyclic prefix) must be added to the data to be transmitted in order to eliminate the distortion that could be caused by the channel. So the DMT-Discrete Multitone solution also wastes capacity even in domain time.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Účelem předmětu tohoto vynálezu je odstranění shora uvedených nedostatků vytvořením řešení, umožňujícího velmi jednoduché provádění přenosového spojení, zejména přenosového spojení s využitím digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL), jehož provoz bude velmi kvalitní.It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned drawbacks by providing a solution which allows very simple execution of a transmission link, in particular a transmission link using a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line whose operation will be of high quality.

Tohoto úkolu bylo dosaženo na základě řešení, které je předmětem tohoto vynálezu, a které je definováno v nezávislých patentových nárocích.This object has been achieved on the basis of the solution object of the present invention as defined in the independent claims.

Předmět tohoto vynálezu je založen za prvé na názoru, že přestože využití modulátoru s velkým počtem nosných vln (DMT) je definováno jako způsob přenosu například pro použití asymetrického digitálního účastnického vedení, takže by mohlo tvořit zcela zjevnou alternativu rovněž pro provádění podobného, avšak vysokorychlostního spojení, to jest spojení s použitím digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL), nejde o nejefektivnější nebo nejjednodušší způsob provádění přenosového spojení, kde jsou dostupná frekvenční pásma nespojitá, avšak určitá úzká frekvenční pásma nejsou využívána.The present invention is based, firstly, on the view that although the use of a large carrier wave modulator (DMT) is defined as a transmission method for, for example, using an asymmetric digital local loop, it could constitute an obvious alternative also for making a similar but high speed connection. that is, a connection using a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line is not the most efficient or simplest way of making a transmission link where the available frequency bands are discontinuous, but certain narrow frequency bands are not used.

Za druhé je vynález rovněž založen na názoru, že radiofrekvenční interference, způsobované amatérskými radiovými stanicemi, jsou zejména velmi silné, neboť amatérské radiové stanice bývají obvykle umístěny poblíže účastnických linek telefonních sítí.Secondly, the invention is also based on the view that the radiofrequency interference caused by amateur radio stations is particularly very strong, since amateur radio stations are usually located near subscriber lines of telephone networks.

Z uvedených důvodů nevychází předmětný vynález z názoru, že je nejprve nutno vytvořit mnoho nosných vln přes celé frekvenční pásmo a poté vyřadit některé z nich z provozu, neboť je s pomocí pásem s nejhorší očekávanou interferencí (to znamená mezinárodních radioamatérských pásem) dostupné přenosové pásmo rozděleno na jasně oddělená dílčí pásma, z nichž každé má svůj vlastní modulační proces jediné nosné vlny nebo modulátor, do kterého je dodáván vysokorychlostní bitový tok, který má být přenášen.For the above reasons, the present invention is not based on the idea that it is necessary to first generate many carrier waves across the entire frequency band and then decommission some of them, since the available bandwidth is divided by means of the bands with the worst expected interference (i.e. to clearly separated subbands, each having its own modulation process of a single carrier wave or modulator to which the high-speed bitstream to be transmitted is supplied.

V tomto kontextu tak dílčí pásmo představuje přenosové pásmo, které hraničí s mezinárodním radioamatérským pásmem alespoň na jednom z jeho okrajů.Thus, in this context, a sub-band represents a transmission band that borders an international amateur radio band at least at one of its edges.

Myšlenka spočívá v tom, že s pomocí mezinárodních radioamatérských pásem jsou rozdělena frekvenční pásma, vyhrazená pro spojení, na dílčí pásma, do kterých jsou příslušná data modulována. Každá nosná vlna je generována svým vlastním modulátorem. Takže v doménovéThe idea is that, with the help of international amateur radio bands, the frequency bands reserved for connection are divided into sub-bands into which the relevant data is modulated. Each carrier wave is generated by its own modulator. So in domain

-3 CZ 288913 B6 frekvenci jsou kanály od sebe vzájemně odděleny a může s nimi tak být nezávisle manipulováno. Pásmo, vyhrazené každým kanálem, může tak být nastaveno nezávisle s pomocí nosné frekvence a poměru symbolu.The channels are separated from each other and can be independently manipulated. The band reserved by each channel can thus be set independently using carrier frequency and symbol ratio.

U způsobu podle tohoto vynálezu je možno využít některých jednoduchých modulačních postupů, a to s výhodou například postupu kvadratumí amplitudové modulace (QAM) nebo modulace beznosičové amplitudy a fáze (CAP).In the method of the present invention, some simple modulation procedures may be utilized, preferably for example a QAM or a CAP-free modulation.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude v dalším blíže objasněn na příkladech jeho výhodných provedení, přičemž příslušný popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým výkresům, kde:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be further elucidated by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

obr. 1 znázorňuje přenosový systém, využívající spojení s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL);Fig. 1 illustrates a transmission system using a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line connection;

obr. 2 znázorňuje frekvenční rozdělení pro použití u spojení s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL);Fig. 2 illustrates a frequency distribution for use in a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line connection;

obr. 3 znázorňuje princip přenosu v souladu s předmětem tohoto vynálezu;Fig. 3 illustrates a transmission principle in accordance with the present invention;

obr. 4 znázorňuje rozdělení dílčích pásem mezi přenosovými směry v souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu;Fig. 4 shows the sub-band split between transmission directions in accordance with a preferred embodiment of the present invention;

obr. 5 znázorňuje základní formu zařízení pro realizaci spojení s využitím digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) podle tohoto vynálezu; a obr. 6 znázorňuje výhodné provedení zařízení, vyobrazeného na obr. 5.Fig. 5 illustrates a basic form of a device for making a connection using a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line according to the present invention; and Fig. 6 shows a preferred embodiment of the device shown in Fig. 5.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Jak již bylo dříve uvedeno, provádí specifikaci zařízení, využívajícího digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL), Evropský telekomunikační normalizační ústav (ETSI).As mentioned earlier, the European Telecommunications Standards Institute (ETSI) is implementing the specification of very high bit rate digital subscriber line (VDSL) equipment.

Na obr. 1 je znázorněna struktura systému, využívajícího spojení s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL). Stavba tohoto systému vyhovuje takzvané struktuře FTTC (vlákno v plášti nebo v kabelu). Plášť nebo kabel 11 přijímá data přes spojení 12 z optických vláken s vysokou přenosovou rychlostí.Fig. 1 shows a structure of a system using a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line connection. The design of this system complies with the so-called FTTC structure (fiber in sheath or cable). The sheath or cable 11 receives data via a high-speed fiber optic connection 12.

Existující metalická vedení, například měděné dvoulinky, rovněž procházejí stejným pláštěm nebo kabelem z ústředny k účastníkovi. Tyto měděné dvoulinky mohou tvořit přenosovou linku 13.Existing metallic lines, such as copper twin cables, also pass through the same sheath or cable from the exchange to the subscriber. These copper pairs may form a transmission line 13.

U optické síťové jednotky (ONU) umístěné v plášti jsou data s vysokou přenosovou rychlostí kombinována na účastnické lince tak, že účastník může ještě využívat starých úzkopásmových služeb POTS/ISDN, avšak kromě toho je pro něj již dostupné plně duplexní datové spojení s vysokou přenosovou rychlostí.With an on-board optical network unit (ONU), high-speed data is combined on the subscriber line so that the subscriber can still use the old POTS / ISDN narrowband services, but in addition a full-duplex high-speed data connection is already available .

Uvedené úzkopásmové a širokopásmové služby jsou vzájemně odděleny prostřednictvím pasivního filtru, který provádí frekvenční oddělování signálů digitálního účastnického vedeníThese narrowband and broadband services are separated by a passive filter that performs frequency separation of digital subscriber line signals

-4CZ 288913 B6 s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) a úzkopásmových signálů. Spojení pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) je vytvořeno mezi optickou síťovou jednotkou (ONU) a síťovým terminálem (NT).-4GB 288913 B6 with very high bit rate (VDSL) and narrowband signals. A very high bit rate (VDSL) digital subscriber line connection is established between the optical network unit (ONU) and the network terminal (NT).

Síťový terminál (NT) je obvykle umístěn v prostorách domu uživatele nebo účastníka a je připojen k účastnickému koncovému zařízení, například k běžnému analogovému telefonu nebo k ISDN telefonu 15 nebo ke koncovému zařízení TE, využívajícímu širokopásmových služeb, jako je například mikropočítač 16.The network terminal (NT) is typically located in the user or subscriber's home and is connected to a subscriber terminal, such as a conventional analog telephone or ISDN telephone 15, or to a TE terminal using broadband services, such as a microcomputer 16.

Síťový terminál zajišťuje připojení INT 1 uživatele k síti (UNI) v souladu s příslušnými normami. Širokopásmové propojení INT 2 digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) je prováděno optickou síťovou jednotkou.The network terminal ensures the connection of the INT 1 user to the network (UNI) in accordance with the relevant standards. The very high bit rate (VDSL) digital subscriber line (INT2) broadband connection is provided by an optical network unit.

Jelikož se předmět tohoto vynálezu týká pouze spojení s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL), které má být prováděno mezi optickou síťovou jednotkou (ONU) a síťovým terminálem (NT), nebude v této souvislosti nikterak podrobněji popisován systém, znázorněný na obr. 1. Systém spojení s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) je mnohem podrobněji a detailněji popsán například ve zprávě Evropského telekomunikačního normalizačního ústavu (ETSI) DTR/TM-03068, kde může čtenář nalézt mnohem podrobnější popis, pokud o to má zájem.Since the present invention relates only to a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line connection to be made between an optical network unit (ONU) and a network terminal (NT), the system will not be described in any detail in this context, as shown in Fig. 1. A very high bit rate digital subscriber line (VDSL) connection system is described in greater detail and detail in, for example, the European Telecommunications Standards Institute (ETSI) report DTR / TM-03068, where the reader can find much more detailed information. description, if interested.

Evropským telekomunikačním normalizačním ústavem (ETSI) byly na předběžném základě schváleny následující přenosové rychlosti bitů pro přenos s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL):On a provisional basis, the European Telecommunications Standards Institute (ETSI) has approved the following bit rates for transmission with the help of a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line:

- směrem dolů (ze sítě k účastníkovi) : 52, 26, 13 a 6,5 Mbit/s;- downwards (from network to subscriber): 52, 26, 13 and 6.5 Mbit / s;

- směrem nahoru (od účastníka do sítě) : 26,13, 6,5 a 2,3 Mbit/s.- upwards (from subscriber to network): 26.13, 6.5 and 2.3 Mbit / s.

Rozdělení frekvencí je provedeno v souladu s vyobrazením na obr. 2 tak, že prostor nízkých frekvencí byl ponechán pro existující služby POTS nebo ISDN (frekvenční pásmo A). Kanály digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) jsou přeneseny do frekvenčního pásma B, jehož dolní mezní frekvence bývá obvykle 300 až 600 kHz, zatímco homí mezní frekvence bývá s výhodou kolem 18 MHz, jak bude uvedeno dále. Rozdělení dílčích pásem mezi různé přenosové směry spojení s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) budou v dalším popsány poněkud podrobněji.Frequency distribution is performed in accordance with the illustration in Fig. 2, leaving a low frequency space for existing POTS or ISDN services (frequency band A). The very high bit rate digital subscriber line (VDSL) channels are transmitted to frequency band B, whose lower cutoff frequency is typically 300-600 kHz, while the upper cutoff frequency is preferably around 18 MHz, as discussed below. The sub-band splitting between the different transmission directions of the connection using a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line will be described in more detail below.

V souladu s předmětem tohoto vynálezu je proud bitů, přenášený spojením s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL), rozdělen na několik nosných vln, které jsou umístěny ve frekvenčním pásmu tak, že jsou umístěny na dílčích pásmech, vymezených pro mezinárodní radioamatérská pásma. Takže vysílač má několik paralelních modulátorů, které využívají nějaký vhodný známý způsob modulace, například způsob kvadratumí amplitudové modulace (QAM). U každého modulátoru je používána individuální frekvence, takže odpovídající nosná vlna je umístěna v požadovaném dílčím pásmu.In accordance with the present invention, a bit stream transmitted by a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line is subdivided into a plurality of carrier waves that are located in the frequency band so as to be located on the sub-bands designated for international amateur radio bands. Thus, the transmitter has several parallel modulators that utilize some suitable known modulation method, for example, the method of quadratic amplitude modulation (QAM). An individual frequency is used for each modulator so that the corresponding carrier wave is located in the desired subband.

Mezinárodní radioamatérské pásma jsou uvedena v následující tabulce 1, jejíž levý sloupec uvádí spodní mezní frekvenci pásma, zatímco pravý sloupec uvádí homí mezní frekvenci daného pásma.The international amateur radio bands are listed in Table 1 below, whose left column indicates the lower bandwidth of the band, while the right column indicates the upper bandwidth of the band.

Z frekvenčních hodnot, uvedených v tabulce 1, vyplývá, že u způsobu podle tohoto vynálezu jsou nosné vlny umístěny v dílčích pásmech, jejichž spodní a homí mezní frekvence jsou stanoveny v souladu s radioamatérskými pásmy (viz tabulka 2).It follows from the frequency values given in Table 1 that, in the method according to the invention, the carrier waves are located in sub-bands whose lower and upper cut-off frequencies are determined in accordance with the amateur radio bands (see Table 2).

-5CZ 288913 B6-5GB 288913 B6

Na obr. 3 je znázorněn princip přenosu v souladu s předmětem tohoto vynálezu, a to uvedením výkonové spektrální hustoty (PSD) signálu, přijímaného ze spojení pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL), kdy bylo použito šest různých nosných vln Cl až C6 (neboli shora uvedených dílčích pásem 1 až 6), modulovaných pomocí kvadratumí amplitudové modulace, a to tak, že dvě nejspodnější byly rezervovány pro přenos směrem nahoru, zatímco zbývající byly rezervovány pro přenos směrem dolů.Fig. 3 illustrates a transmission principle in accordance with the present invention by indicating the power spectral density (PSD) of a signal received from a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line connection using six different carrier waves C1 to C6 (or sub-bands 1-6 above) modulated by quadratic amplitude modulation, with the two lowest ones being reserved for upward transmission while the remaining ones are reserved for downward transmission.

Radioamatérská pásma AB1 až AB6 jsou znázorněna pomocí pravoúhelníků. Hodnoty, znázorněné na obr. 3, odpovídají počítačovému propočtu, provedenému pro vzdálenost spojení 400 m. Výkonová hustota spojení s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) byla -60 dBm/Hz a přídavný bílý Gaussův šum (AWGN) byl na úrovni -115 dBm/Hz. Výška pravoúhelníků radioamatérských pásem AB1 až AB6 odpovídá propočítané velikosti interference, za předpoklad, že přenosový výkon je roven 0 dBm, a za předpokladu, že šířka pásma je 4 kHz.Radio amateur bands AB1 to AB6 are represented by rectangles. The values shown in Fig. 3 correspond to a computer calculation performed for a link distance of 400 m. The power density of the VDSL connection was -60 dBm / Hz and additional white Gaussian noise (AWGN). was at -115 dBm / Hz. The height of the rectangles of the amateur radio bands AB1 to AB6 corresponds to the calculated interference size, assuming the transmission power is equal to 0 dBm, and assuming that the bandwidth is 4 kHz.

Přenosové rychlosti shora uvedeného spojení s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) mohou být realizovány s využitím šesti spodních dílčích pásem (dílčí pásma 1 až 6). Je výhodné využít nejnižší dílčí pásmo (dílčí pásmo 1) ve směru dolů, neboť tyto nízké frekvence jsou v tomto směru využívány i u systému, používajícího digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL).The transmission rates of the above connection using a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line may be implemented using six lower subbands (subbands 1 to 6). It is advantageous to use the lowest sub-band (sub-band 1) downwards, since these low frequencies are also used in this direction in a system using a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line.

Tímto způsobem je zamezeno pronikání signálů (NEXT), a to i tehdy, jsou-li jak spojení s pomocí asymetrického digitálního účastnického vedení (ADSL), tak i spojení s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) v souladu s předmětem tohoto vynálezu ve stejném kabelu.In this way, signal penetration (NEXT) is prevented, even if both asymmetric digital subscriber line (ADSL) and very high bit rate digital subscriber line (VDSL) connections are in accordance with object of the invention in the same cable.

Zkouška účastnické linky s pomocí Shannonova zákona ukázala, že shora uvedené přenosové rychlosti a cílové vzdálenosti spojení, uváděné ve shora uvedené zprávě Evropského telekomunikačního normalizačního ústavu, lze nejlépe dosáhnout při výběru přenosových směrů pro dílčí pásma v souladu s údaji, uvedenými v tabulce 3.The Shannon law test of the subscriber line showed that the above transmission rates and target link distances reported in the above-mentioned report of the European Telecommunications Standards Institute can best be achieved when selecting subband transmission directions in accordance with the data in Table 3.

Shannonův zákonShannon's law

C = B x log2 (1 + S/N) uvádí, jaká je teoretická maximální informační přenosová kapacita C kanálu, jehož šířka pásma je B, a jehož poměr signálu k sumuje S/N.C = B x log2 (1 + S / N) indicates the theoretical maximum information transmission capacity of a C channel whose bandwidth is B and whose signal to sum ratio is S / N.

Toto rozdělení směrů přenosu bylo zjištěno s použitím Shannonova zákona pro výpočet nejprve kapacit různých dílčích pásem při různých vzdálenostech spojení (300 m, 500 m a 1500 m) a poté výběrem dílčích pásem pro směry přenosu v souladu s jejich celkovou kapacitou a příslušnou přenosovou rychlostí bitů požadovanou pro daný směr přenosu.This division of transmission directions was determined using Shannon's law to first calculate capacities of different subbands at different link distances (300m, 500m and 1500m) and then selecting subbands for transmission directions according to their total capacity and the appropriate bit rate required for a given transmission direction.

Je nutno poznamenat, že jelikož útlum či zeslabení signálu v kabelu rychle vzrůstá se vzrůstající frekvencí, má pásmo na nižších frekvencích odpovídajícím způsobem lepší poměr signálu k šumu, a v souladu se Shannonovým zákonem má rovněž vyšší informační přenosovou kapacitu, než pásmo o stejné šířce na vyšších frekvencích. Co se týče přenosové kapacity, není tak možno měnit například směry mezi dílčími pásmy 3 a 4, přestože tato pásma mají téměř stejnou šířku.It should be noted that since attenuation or attenuation of the signal in the cable increases rapidly with increasing frequency, the band at lower frequencies has a correspondingly better signal-to-noise ratio and, in accordance with Shannon's law, also has a higher information transmission capacity than higher frequencies. With regard to the transmission capacity, it is thus not possible to change, for example, the directions between the sub-bands 3 and 4, although these bands have almost the same width.

Shora popsané rozdělení je velmi výhodné rovněž i v tom, že může být použito pro symetrická a asymetrická spojení, přičemž zde mohou existovat spojení každého typu ve stejném kabelu, a to bez pronikání signálů z jednoho spojení do druhého. Toto výhodné frekvenční rozdělení je rovněž znázorněno na obr. 4, přičemž jsou dílčí pásma pro směr vzhůru vyšrafována.The above-described distribution is also very advantageous in that it can be used for symmetrical and asymmetric connections, where there can be connections of each type in the same cable, without penetrating signals from one connection to another. This preferred frequency distribution is also shown in FIG. 4, with the upstream sub-bands shaded.

-6CZ 288913 B6-6GB 288913 B6

Obdobné zkoušky ukázaly, že pokud je postačující pouze symetrický provoz nebo alternativně pouze asymetrický provoz, může být rovněž spojení s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) provedeno tak, že směr vzhůru je dán na dílčí pásma spodního konce frekvenčního pásma (pásmo B na obr. 2), zatímco směr dolů je dán na dílčí pásma horního konce.Similar tests have shown that if only symmetric operation or, alternatively, only asymmetric operation is sufficient, the connection with the very high bit rate (VDSL) digital subscriber line can also be made by pointing upwards to the sub-bands of the lower end of the frequency band (zone B in Fig. 2), while the downward direction is given to the sub-zones of the upper end.

Pokud mohou být použita pouze symetrická spojení, je radioamatérské pásmo 3,5 až 3,8 MHz dobrou přerušovací frekvencí pro rozdělení horního nebo dolního kanálu. Pokud je na druhé straně považován za důležitý asymetrický provoz, je nutno obdobným způsobem konstatovat, že radioamatérské pásmo 1,810 až 2,000 MHz představuje vhodnou přerušovací frekvenci. Umístěním křížové frekvence na frekvenční pásmo 3,5 až 3,8 MHz umožňuje dosahování symetrické přenosové rychlosti bitů 26 Mbit/s a přenosové rychlosti bitů 52 Mbit/s ve směru dolů.If only symmetrical connections can be used, the amateur radio band 3.5 to 3.8 MHz is a good cutoff frequency for splitting the upper or lower channel. If, on the other hand, asymmetric operation is considered important, it should be stated in a similar way that the amateur radio band 1,810 to 2,000 MHz represents a suitable interruption frequency. By placing the cross frequency on the 3.5 to 3.8 MHz frequency band, it allows achieving a symmetrical bit rate of 26 Mbit / s and downstream bit rates of 52 Mbit / s.

Na obr. 5 je znázorněna základní forma zařízení podle tohoto vynálezu. Na tomto obr. 5 jsou znázorněny oba konce spojení s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL) při pohledu v jednom směru přenosu. Vysokorychlostní proud bitů DATA_IN (jeho rychlost je v souladu s tím, co bylo shora řečeno, například 52 nebo 26 Mbit/s), který má být přenášen přenosovým spojením s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL), je přiváděn do prostředků 41 pro vytváření symbolů, které vytvářejí symboly bitů a rozdělují tyto symboly na různé nosné vlny tím, že je přivádějí do modulátorových prostředků 42. které obsahují počet n paralelních modulátorů AI, A2 až An pro kvadratumí amplitudovou modulaci, pracujících na různých nosných frekvencích, v souladu s vyobrazením na obr. 3.Fig. 5 shows the basic form of the device according to the invention. In this Fig. 5, both ends of the connection with a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line are viewed in one direction of the transmission. The high-speed bit data DATA_IN (its speed is in accordance with what has been said above, for example 52 or 26 Mbit / s) to be transmitted by a transmission link using a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line is supplied to symbol generating means 41 which form bit symbols and divide these symbols into different carrier waves by supplying them to modulator means 42. comprising a number of n parallel modulators A1, A2 to An for quadratic amplitude modulation operating at different carrier frequencies , in accordance with FIG. 3.

Prostředky 41 pro vytváření symbolů přivádějí symbol, který zde byl vytvořen, přímo na vstup jeho odpovídajícího modulátoru. Jelikož se poměr signálu k šumu u různých nosných vln liší, může být u různých modulátorů použito různého počtu bitů na symbol. Čím lepší poměr signálu k šumu nosná vlna má tím více bitů může být použito (diagram struktury hustoty).The symbol generating means 41 directs the symbol created here directly to the input of its corresponding modulator. Since the signal-to-noise ratio varies from carrier to carrier, a different number of bits per symbol can be used with different modulators. The better the signal-to-noise ratio of the carrier wave the more bits can be used (density structure diagram).

Při použití nejvýhodnějšího způsobu provedení v souladu s vyobrazením na obr. 4 je výhodné pro využití zařízení zvolit poměr symbolů, například tak, že ve směru nahoru má nosič nebo nosná vlna C4 dvakrát tak velký poměr symbolů v porovnání s nosičem či nosnou vlnou C2, zatímco ve směru dolů mají nosiče či nosné viny C3, C5 a C6 dvakrát tak velký poměr symbolů v porovnání s nosičem či nosnou vlnou CL Nosiče či nosné vlny C3 a C4 nemusejí mít stejný poměr symbolů, protože k přenosu dochází v různých směrem.When using the most preferred embodiment in accordance with FIG. 4, it is preferable to use the device to select a symbol ratio, for example, that upwardly the carrier or carrier wave C4 has twice as high a ratio of the carrier or carrier wave C2, in the downward direction, carriers C3, C5 and C6 have twice the symbol ratio as compared to the carrier CL carrier 3. The carriers C3 and C4 may not have the same symbol ratio because the transmission occurs in different directions.

Pokud je na druhé straně rozdělení kanálu nahoru nebo dolů v radioamatérské pásmu 3,5 až 3,8 MHz, může být zvolen stejný poměr symbolů pro každý nosič či nosnou vlnu, a to jak ve směru vzhůru, tak i ve směru dolů. Je-li omezující frekvence v radioamatérském pásmu 1,81 až 2,0 MHz, potom je ve směru vzhůru využíváno pouze jedno dílčí pásmo. V tomto případě mohou být poměry symbolů pro směr dolů zvoleny tak, že v pásmech, majících frekvence přesahující 3,8 MHz, je použito poměru symbolů, který je dvakrát větší než je poměr v nejnižším pásmu 2,0 až 3,5 MHz.If, on the other hand, the channel distribution is up or down in the amateur radio band 3.5 to 3.8 MHz, the same symbol ratio can be selected for each carrier or carrier in both the up and down directions. If the limiting frequency in the amateur radio band is 1.81 to 2.0 MHz, then only one subband is used upwards. In this case, the downward symbol ratios may be selected such that in bands having frequencies exceeding 3.8 MHz, a symbol ratio that is twice as high as that in the lowest band of 2.0 to 3.5 MHz is used.

Pokud je výše uvedeného adaptivního přidělení bitů pro různé nosiče či nosné vlny použito u vysílače, je výhodné poskytnout krátké zkušební období pro počáteční fázi spojení pro zjištění, kolik bitů je doporučováno k využívání na symbol pro každý nosič nebo nosnou vlnu.When the aforementioned adaptive bit allocation for different carriers or carriers is used in a transmitter, it is advantageous to provide a short trial period for the initial phase of the connection to determine how many bits are recommended to use per symbol for each carrier or carrier.

Modulátory pro kvadratumí amplitudovou modulaci (QAM) modulují signály na různé nosné frekvence, které jsou umístěny v některém ze shora uvedených dílčích pásem 1 až 9, a to v každém případě s výhodou v podstatě ve středu příslušného frekvenčního pásma.The quadratic amplitude modulation (QAM) modulators modulate signals to different carrier frequencies that are located in any of the aforementioned subbands 1 to 9, preferably in each case substantially at the center of the respective frequency band.

-7CZ 288913 B6-7EN 288913 B6

Jelikož je způsob kvadratumí amplitudové modulace (QAM) v současné době obecně tím nejpoužívanějším způsobem modulace, například v kabelových modemech, nebude v daném kontextu tento způsob dále již podrobněji popisován. Podrobnější popis kvadratumí amplitudové modulace (QAM) je možno nalézt například v publikaci William Webb, Lajos Hanzo: Modem Quadrature Amplitudě Modulation, Pentech Press, London, IEEE Press, New York, ISBN 0-7803-1098-5.Since the amplitude modulation (QAM) quadrature method is currently the most widely used modulation method, for example in cable modems, this method will not be described in further detail in the present context. A more detailed description of quadratic amplitude modulation (QAM) can be found, for example, in William Webb, Lajos Hanzo: Quadrature Amplitude Modulation Modem, Pentech Press, IEEE Press, New York, ISBN 0-7803-1098-5.

Výstupní signály z modulátorů jsou přiváděny do sčítačky neboli sumátoru 43, kde jsou tyto signály digitálně sumarizovány. Digitální součtový signál je dále dodáván do linkového adaptéru 44 přípojného okruhu, který obvykle obsahuje postupně DA konvertor neboli číslicově analogový převodník, filtr pro odstraňování harmonických složek, vyskytujících se v digitálním signálu, linkový budicí okruh pro zvýšení hladiny výstupního signálu na správnou úroveň, vidlici ke vzájemnému oddělování vysílací a přijímací větve, linkový transformátor a (pasivní) filtr (POTS/ISDN-přerušovač) pro vzájemné oddělování signálů POTS/ISDN a signálů digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL). Výstup filtru je připojen ke kanálu (drátová dvoulinka).The output signals from the modulators are fed to the adder 43 where they are digitally summarized. The digital sum signal is further supplied to the line adapter 44, which typically comprises a sequential DA converter or digital-to-analog converter, a filter for removing harmonic components occurring in the digital signal, a line driver circuit to raise the output signal level to the correct level, separation of the transmit and receive branches, a line transformer and a (passive) filter (POTS / ISDN interrupter) for separating the POTS / ISDN signals and the very high bit rate digital subscriber line (VDSL) signals. The filter output is connected to a channel (wired pair).

Na přijímacím konci je signál připojen nejprve k linkovému adaptéru 45 přípojného okruhu, obsahujícímu shora uvedený (pasivní) filtr (POTS/ISDN-přerušovač), vidlici ke vzájemnému oddělování vysílací a přijímací větve, nastavitelný zesilovací stupeň, filtrační stupeň a AD konvertor. Filtrační stupeň je s výhodou opatřen takzvanými vroubkovými filtry, pracujícími v radioamatérských pásmech.At the receiving end, the signal is first connected to a line circuit adapter 45 comprising the above-mentioned (passive) filter (POTS / ISDN interrupter), a plug for separating the transmit and receive branches, an adjustable amplification stage, a filter stage and an AD converter. The filter stage is preferably provided with so-called serrated filters operating in amateur radio bands.

Jelikož sčítačka neboli sumátor 43 a linkové adaptéry 44 a 45 přípojného okruhu mohou být provozovány v souladu se známými konvenčními postupy, nebude jejich struktura v daném kontextu již dále podrobněji popisována.Since the adder 43 and the add-on line adapter 44 and 45 can be operated in accordance with known conventional procedures, their structure will not be described in further detail in the present context.

Digitální slova, přijímaná z linkového adaptéru 45 přípojného okruhu, jsou dále připojena kdemodulační jednotce 46, obsahující n paralelních demodulátorů B1 až Bn kvadratumí amplitudové modulace (QAM), přičemž je zde vytvořeno n dvojic modulátor/demodulátor (například nosné vlny Cl. C3, C5 a C6. přičemž n = 4).The digital words received from the line circuit adapter 45 are further coupled to a demodulation unit 46 comprising n parallel QAM demodulators B1 to Bn, where n modulator / demodulator pairs (e.g., carrier waves C1, C3, C5) are formed. and C6 wherein n = 4).

Symboly slov, vycházející z výstupů demodulátorů, jsou dodávány do okruhu 47 pro identifikaci symbolů, který vytváří originální bitový tok DATA_OUT symbolů slov základního pásma.Word symbols based on the outputs of the demodulators are supplied to the symbol identification circuit 47 that generates an original bit stream of the DATA_OUT symbol baseband word symbols.

Jelikož různá zpoždění nosných vln způsobují problémy při rekonstrukci originálního signálu, mohou být tato zpoždění měřena jednotlivě pro každou vlnu v počátečním stupni spojení, přičemž tato informace může být využita na příjmu za účelem zajištění správného přijímaného pořadí symbolů.Since different carrier wave delays cause problems in the reconstruction of the original signal, these delays can be measured individually for each wave in the initial connection stage, and this information can be used on reception to ensure the correct received order of symbols.

Shora uvedené a představené zařízení může být dále modifikováno, a to například v souladu s jeho výhodnými provedeními, která budou podrobněji přiblížena v dalším popisu.The aforementioned and presented apparatus may be further modified, for example in accordance with its preferred embodiments, which will be described in more detail below.

V souladu s daným postupem je výhodné použít mřížkově kódované modulace (TCM), neboť tímto způsobem lze dosáhnout kódovaného zesilování a rozdíly mezi nosnými vlnami tak mohou být vyrovnány. Mřížkové kódování je velmi výhodnou volbou rovněž z toho důvodu, že je všeobecně známo, že jde o velmi užitečnou kódovací metodu, zejména v případě přenosu pomocí telefonních linek.According to the method it is advantageous to use grid coded modulation (TCM), since in this way coded amplification can be achieved and the differences between the carrier waves can thus be compensated. Grid coding is also a very advantageous choice also because it is well known to be a very useful coding method, especially in the case of transmission over telephone lines.

Na obr. 6 je znázorněno takové provedení předmětu tohoto vynálezu, kde jednotka 51 pro vytváření symbolů provádí rovněž mřížkové kódování. Jelikož toto mřížkové kódování je samo o sobě všeobecně známé, nebude v daném kontextu již dále podrobněji popisováno. Jeho podrobnější popis lze nalézt například ve shora uvedené publikaci William Webb, Lajos Hanzo:FIG. 6 illustrates an embodiment of the present invention wherein the symbol creation unit 51 also performs grid coding. Since this grid coding is generally known per se, it will not be described in further detail in the present context. A more detailed description can be found, for example, in William Webb, Lajos Hanzo, supra:

-8CZ 288913 B6-8EN 288913 B6

Modem Ouadrature Amplitudě Modulation, Pentech Press, London, IEEE Press, New York, ISBN 0-7803-1098-5.The Ouadrature Amplitude Modulation Modem, Pentech Press, London, IEEE Press, New York, ISBN 0-7803-1098-5.

Jelikož je na vysílacím konci prováděno mřížkové kódování, je na přijímacím konci použito takového dekódování, jako je například Viterbiho dekódování, neboť jde o obvyklou dekódovací metodu, používanou v souvislosti z mřížkovým kódováním. Takže jednotka 52 pro identifikaci symbolů je u tohoto provedení opatřena Viterbiho dekodérem.Since lattice encoding is performed at the transmitting end, a decoding such as Viterbi decoding is used at the receiving end, since it is a conventional decoding method used in connection with lattice encoding. Thus, in this embodiment, the symbol identification unit 52 is provided with a Viterbi decoder.

Viterbiho algoritmus je popsán jak ve shora uvedené publikaci William Webb, Lajos Hanzo: Modem Ouadrature Amplitudě Modulation, Pentech Press, London, IEEE Press, New York, ISBN 0-7803-1098-5, tak rovněž velmi důkladně například i v publikaci Benedetto, Biglieri, Castellani: Digital Transmission Theory, Prentice-Hall lne., ISBN 0-13-214313-5 025.The Viterbi algorithm is described in both William Webb and Lajos Hanzo: Ouadrature Amplitude Modulation, Pentech Press, IEEE Press, New York, ISBN 0-7803-1098-5, as well as in Benedetto, Biglieri, Castellani: Digital Transmission Theory, Prentice-Hall Inc, ISBN 0-13-214313-5 025.

Je rovněž možné vyrovnávat rozdíly mezi nosnými vlnami s využitím způsobu takzvaného zesilovacího normování, to jest využíváním různých přenosových hladin pro různé nosné vlny. V praxi může být celkový výkon vysílače omezen na určitou hodnotu (například lOdBm), přičemž je výhodné odstupňovat přenášené výkony různých nosných vln tak, že pravděpodobnost bitové chybovosti bude pro všechny nosné vlny stejná.It is also possible to compensate for differences between the carrier waves using the so-called amplification standardization method, i.e., using different transmission levels for different carrier waves. In practice, the overall power of the transmitter may be limited to a certain value (e.g., 10dBm), and it is preferable to scale the transmit powers of the different carriers so that the bit error rate is the same for all carriers.

Pro shora uvedené účely je každý modulátorový výstup opatřen v souladu s vyobrazením na obr. 4 nastavitelným zesilovačem AMP1 až AMPn. který umožňuje, aby řídicí část 48 vysílače nastavovala jednotlivě zesílení každé nosné vlny. V počáteční situaci pak přijímač informuje vysílač o poměrech signálu k šumu, které byly naměřeny, přičemž na základě těchto naměřených hodnot pak řídicí část 48 vysílače nastavuje zesílení nastavitelných zesilovačů AMP1 až AMPn tak, že poměry bitové chybovosti jsou pro každou nosnou vlnu stejné.For the above purposes, each modulator output is provided with an adjustable amplifier AMP1 to AMPn in accordance with the illustration in FIG. which allows the transmitter control portion 48 to individually adjust the gain of each carrier wave. In the initial situation, the receiver then informs the transmitter of the signal-to-noise ratios that have been measured, and based on these measured values, the transmitter control section 48 adjusts the gain of the adjustable amplifiers AMP1 to AMPn so that the bit error rates are the same for each carrier.

Přestože byl ve shora uvedeném popise předmět vynálezu popsán s odkazem na příklady jeho provedení, znázorněné na přiložených obrázcích výkresů, je zcela zřejmé, že předmět tohoto vynálezu není omezen pouze na uvedená příkladná provedení, neboť může být různé modifikován v rámci rozsahu shora popsané vynálezecké myšlenky, která je specifikována v následujících patentových nárocích.Although the subject matter of the invention has been described above with reference to the exemplary embodiments shown in the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the exemplary embodiments, since it may be varied within the scope of the inventive idea described above. , which is specified in the following claims.

Ve shora uvedeném popise bylo například popsáno provedení předmětu tohoto vynálezu, kde má každé dílčí pásmo jednu nosnou vlnu. Přestože jde o nejvýhodnější způsob realizace předmětu tohoto vynálezu, je v principu možno využít rovněž více nosných vln pro jedno dílčí pásmo.For example, an embodiment of the present invention has been described in the above description wherein each subband has one carrier wave. Although this is the most preferred embodiment of the present invention, it is in principle also possible to use multiple carrier waves for one subband.

Přestože radioamatérské pásma jsou mezinárodní, mohou se meze některých pásem v různých zemích poněkud odlišovat, což znamená, že dané meze pásem (kterých je obecně používáno alespoň v Evropě) nemusejí být nutně považovány za zcela přesné meze.Although amateur radio bands are international, the limits of some bands may vary somewhat in different countries, which means that given band limits (which are generally used at least in Europe) may not necessarily be considered as strict limits.

Tabulka 1Table 1

Spodní mezní frekvence (MHz) pásma Lower bandwidth (MHz) band Horní mezní frekvence (MHz) pásma Upper bandwidth (MHz) band 1,810 1,810 2,000 2,000 3,500 3,500 3,800 3,800 7,000 7,000 7,100 7,100 10,100 10,100 10,150 10,150 14,000 14,000 14,350 14,350 18,068 18,068 18,168 18,168 21,000 21,000 21,450 21,450 24,890 24,890 24,990 24,990 28,000 28,000 29,700 29,700

-9CZ 288913 B6-9EN 288913 B6

Tabulka 2Table 2

Dílčí pásmo č. Sub-band no. Spodní mezní frekvence (MHz) Lower cut-off frequency (MHz) Horní mezní fekvence (MHz) Upper limit frequency (MHz) 1 1 0,3 0.3 1,810 1,810 2 2 2,000 2,000 3,500 3,500 3 3 3,800 3,800 7,000 7,000 4 4 7,100 7,100 10,100 10,100 5 5 10,150 10,150 14,000 14,000 6 6 14,350 14,350 18,068 18,068 7 7 18,168 18,168 21,000 21,000 8 8 21,450 21,450 24,890 24,890 9 9 24,900 24,900 28,00 28,00

Tabulka 3Table 3

Dílčí pásma č. Sub-bands no. Směr přenosu Direction of transmission 1 1 dolů down 2 2 nahoru up 3 3 dolů down 4 4 nahoru up 5 5 dolů down 6 6 dolů down

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims (10)

1. Způsob provádění obousměrného drátového linkového přenosového spojení, přičemž se přenosové spojení provádí v elektrické formě tak, že jsou různé frekvence vyhrazeny z frekvenčního pásma přenosové linky (13) pro různé přenosové směry, vyznačující se tím, že frekvenční pásmo přenosové linky (13) je rozděleno na dílčí pásma, vymezená radioamatérskými pásmy (AB1 až AB6), a přenosové spojení se provádí alespoň v některých z těchto dílčích pásem (a) generováním nosné vlny (Cl, C3, C5, C6) s jejím vlastním modulátorem (Al až An) pro každé používané dílčí pásmo, a (b) rozdělením bitů bitového toku (DATA_IN), které mají být přenášeny mezi modulátory (Al až An) příslušného přenosového směru, tak, že je každá nosná vlna (Cl, C3, C5, C6) modulována některými bity, přičemž každá nosná vlna má vyhrazen na odpovídajícím dílčím pásmu frekvenční rozsah, který je nezávislý na frekvenčních rozsazích, vyhrazených ostatním nosným vlnám.A method of making a bi-directional wired line transmission link, wherein the transmission link is made in an electrical form such that different frequencies are reserved from the frequency band of the transmission line (13) for different transmission directions, characterized in that the frequency band of the transmission line (13) is divided into sub-bands defined by the amateur bands (AB1 to AB6), and the transmission link is made in at least some of these sub-bands (a) by generating a carrier wave (C1, C3, C5, C6) with its own modulator (A1 to An) ) for each subband used, and (b) splitting the bit stream bits (DATA_IN) to be transmitted between the modulators (A1 to An) of the respective transmission direction such that each carrier waveform (C1, C3, C5, C6) modulated by some bits, each carrier having a frequency range that is independent on the corresponding subband frequency bands reserved for other carrier waves. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve směru od účastníka do sítě je použito jedné až dvou nosných vln (C2, C4), přičemž ve směru ze sítě k účastníkovi je použito jedné až pěti nosných vln (Cl, C3, C5, C6).Method according to claim 1, characterized in that one to two carrier waves (C2, C4) are used in the direction from the subscriber to the network, and one to five carrier waves (C1, C3, C5, C6). 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že z dostupných dílčích pásem je šest nejnižších dílčích pásem využíváno tak, že od účastníka do sítě jsou data přenášena na Method according to claim 2, characterized in that of the available subbands, the six lowest subbands are used such that data is transmitted from the subscriber to the network to -10CZ 288913 B6 dílčích pásmech, jejichž horní mezní frekvence jsou 3,5 MHz a 10,1 MHz, přičemž ze sítě k účastníkovi jsou data přenášena na dílčích pásmech, jejichž horní mezní frekvence jsou 1,81 MHz, 7,0 MHz, 14,0 MHz a 18,068 MHz.-10GB 288913 B6 sub-bands whose upper cut-off frequencies are 3.5 MHz and 10.1 MHz, with data being transmitted from the network to the subscriber on sub-bands whose upper cut-off frequencies are 1.81 MHz, 7.0 MHz, 14 , 0 MHz, and 18.068 MHz. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že mezi radioamatérskými pásmy je využívána pouze jedna nosná vlna, přičemž při modulaci nosné vlny je používáno více symbolových poměrů, než jeden.Method according to claim 1, characterized in that only one carrier wave is used between the amateur radio bands, wherein more symbol ratios than one are used in carrier wave modulation. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující setím, že pro různé nosné vlny je používáno adaptivního přidělování bitů.Method according to claim 1, characterized in that adaptive bit allocation is used for different carrier waves. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro různé nosné vlny stejného přenosového směruje používáno různých přenosových výkonových úrovní.Method according to claim 1, characterized in that different transmission power levels are used for different carriers of the same transmission direction. 7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že u vysílače je použito mřížkově kódované modulace.Method according to claim 1, characterized in that lattice-coded modulation is used in the transmitter. 8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že přenosovým spojením je spojení s pomocí digitálního účastnického vedení s velmi vysokou přenosovou rychlostí bitů (VDSL).The method of claim 1, wherein the transmission link is a very high bit rate (VDSL) digital subscriber line connection. 9. Zařízení pro provádění obousměrného drátového linkového přenosového spojení v elektrické formě, přičemž toto zařízení obsahuje pro každý přenosový směr (a) prostředky (41) pro vytváření symbolů vstupujících bitů (DATA IN), a (b) modulátorové prostředky (42) pro modulaci nosné vlny s pomocí vytvářených symbolů, přičemž zařízení využívá různých frekvencí pro různé přenosové směry, vyznačující se tím, že modulátorové prostředky (42) obsahují n paralelních modulátorů (Al až An), jejichž frekvence jsou zvoleny tak, že vytvářejí několik nosných vln (Cl, C3, C5, C6), z nichž je každá ve frekvenčním pásmu přenosové linky umístěna ve svém vlastním dílčím pásmu, z nichž každé je takové, že hraničí s mezinárodním radioamatérským pásmem (AB1 až AB6) alespoň na jeho jednom konci.An apparatus for making a bi-directional wired line transmission link in electrical form, the apparatus comprising for each transmission direction (a) means (41) for generating input bit symbols (DATA IN), and (b) modulator means (42) for modulation carrier symbols using generated symbols, the apparatus utilizing different frequencies for different transmission directions, characterized in that the modulator means (42) comprise n parallel modulators (A1 to An) whose frequencies are selected to produce several carrier waves (C1) , C3, C5, C6), each of which is located in its own sub-band in the transmission band frequency band, each of which is adjacent to the international amateur radio band (AB1 to AB6) at least at one end thereof. 10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že každý modulátor (Al až An) je opatřen nastavitelným zesilovačem (AMP1 až AMPn) pro individuální nastavování výkonové úrovně každé nosné vlny.Device according to claim 9, characterized in that each modulator (A1 to An) is provided with an adjustable amplifier (AMP1 to AMPn) for individually adjusting the power level of each carrier wave.
CZ19983993A 1996-06-07 1997-05-09 Method and apparatus for implementing a bi-directional wireline transmission connection CZ288913B6 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI962362A FI962362A0 (en) 1996-06-07 1996-06-07 Foerfarande och anlaeggning Foer genomfoerande av en tvaodbaserad oeverfoeringsfoerbindelse
PCT/FI1997/000279 WO1997048206A1 (en) 1996-06-07 1997-05-09 Method and apparatus for implementing a wireline transmission connection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ399398A3 CZ399398A3 (en) 1999-08-11
CZ288913B6 true CZ288913B6 (en) 2001-09-12

Family

ID=8546156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19983993A CZ288913B6 (en) 1996-06-07 1997-05-09 Method and apparatus for implementing a bi-directional wireline transmission connection

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0906676A1 (en)
JP (1) JP2000512450A (en)
AU (1) AU724605B2 (en)
BR (1) BR9709664A (en)
CA (1) CA2257799A1 (en)
CZ (1) CZ288913B6 (en)
FI (1) FI962362A0 (en)
HU (1) HUP0001983A3 (en)
IL (1) IL127362A0 (en)
NZ (1) NZ333199A (en)
PL (1) PL182887B1 (en)
WO (1) WO1997048206A1 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998052297A2 (en) * 1997-05-15 1998-11-19 Spectraplex, Inc. Parallel transmission method with diverse physical channel allocation
FI972346A (en) 1997-06-02 1998-12-03 Nokia Telecommunications Oy Method and apparatus for making transmission connection
AT407684B (en) 1997-12-23 2001-05-25 Ericsson Austria Ag FILTER ARRANGEMENT
FI105973B (en) * 1998-11-19 2000-10-31 Tellabs Oy A method for determining the frequency bandwidth of modems employing a multicarrier system and a system employing the method
DE19926699C2 (en) 1999-06-11 2003-10-30 Vacuumschmelze Gmbh High-pass branch of a crossover for ADSL systems
JP2002077084A (en) * 2000-09-04 2002-03-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Signal distribution system, transmitter, receiver, medium and information assembly
US8090857B2 (en) 2003-11-24 2012-01-03 Qualcomm Atheros, Inc. Medium access control layer that encapsulates data from a plurality of received data units into a plurality of independently transmittable blocks
US8175190B2 (en) * 2005-07-27 2012-05-08 Qualcomm Atheros, Inc. Managing spectra of modulated signals in a communication network
EP2337245B1 (en) * 2009-12-17 2013-04-10 Alcatel Lucent Optical OFDM transmission having a variable transmission rate
EP2940934B8 (en) * 2014-04-28 2018-05-16 Alcatel Lucent Distribution point unit, and method and system for data transmission over a wired shared medium to a plurality of users

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5479447A (en) * 1993-05-03 1995-12-26 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford, Junior University Method and apparatus for adaptive, variable bandwidth, high-speed data transmission of a multicarrier signal over digital subscriber lines
IT1273793B (en) * 1994-02-22 1997-07-10 Italtel Spa ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLATION COMPOSITE SYSTEM (OFDM) FOR THE TRANSMISSION OF DATA SEQUENCES
US5519731A (en) * 1994-04-14 1996-05-21 Amati Communications Corporation ADSL compatible discrete multi-tone apparatus for mitigation of T1 noise

Also Published As

Publication number Publication date
FI962362A0 (en) 1996-06-07
PL182887B1 (en) 2002-03-29
BR9709664A (en) 2000-05-02
HUP0001983A2 (en) 2000-10-28
EP0906676A1 (en) 1999-04-07
HUP0001983A3 (en) 2002-01-28
PL330924A1 (en) 1999-06-07
NZ333199A (en) 2000-05-26
WO1997048206A1 (en) 1997-12-18
CZ399398A3 (en) 1999-08-11
AU724605B2 (en) 2000-09-28
JP2000512450A (en) 2000-09-19
IL127362A0 (en) 1999-10-28
CA2257799A1 (en) 1997-12-18
AU2702397A (en) 1998-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6628704B1 (en) Equalizer training for ADSL transceivers under TCM-ISDN crosstalk environment
KR100722810B1 (en) Digital point-to-multipoint data transmission system on an electric network
US7573822B1 (en) Broadband network for coaxial cable using multi-carrier modulation
EP1197064B1 (en) Adsl system for transmission of voice and data signals
CA2278930C (en) Bidirectional communication system having symmetrical transmission rates
US8582976B2 (en) Transmission of broadband signals
US6731678B1 (en) System and method for extending the operating range and/or increasing the bandwidth of a communication link
US6385190B1 (en) Mobile communications system which uses TDMA for speech data and OFDM for control/extended data
US20020075902A1 (en) Optimum overhead framing techniques for ADSL DMT modems
US20010031016A1 (en) Enhanced bitloading for multicarrier communication channel
Gagnaire An overview of broad-band access technologies
US20020034220A1 (en) Apparatus and method for digital subscriber line signal communications
CZ288913B6 (en) Method and apparatus for implementing a bi-directional wireline transmission connection
US6625116B1 (en) System, methods and apparatus for increasing the data rate on an existing repeatered telecommunication channel structure
EP1234386B1 (en) Method of implementing a repeater, and a transceiver unit
US6262972B1 (en) Digital multitone communication trunk
US6760383B1 (en) Long reach SDSL system spectrally compatible with ADSL systems
Smith et al. Digital Transmission Over the Telephone Network
CN1225211A (en) Method and apparatus for implementing a wireine transmission connection
Freer Modems and multiplexers
MXPA99007107A (en) Information communication system

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20020509