DE10130153B4

DE10130153B4 - System und Verfahren zum Einrichten einer xDSL-Datenübertragungsverbindung

Info

Publication number: DE10130153B4
Application number: DE10130153A
Authority: DE
Inventors: Boaz Dr. Porat; Christian Fleischhacker; Michael Staber; Hubert Weinberger
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Germany Holding GmbH
Priority date: 2001-02-13
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2021-06-23
Also published as: DE10130153A1; IL152169A0; CN1177461C; JP3653079B2; JP2004518387A; KR100456367B1; US7149243B2; KR20020087489A; EP1360827A1; WO2002065746A1; US20040057509A1; CN1423890A

Abstract

Verfahren zum Einrichten einer Datenübertragungsverbindung zwischen einem xDSL-Benutzermodem (4) und einem entsprechenden xDSL-Modem (9) in einem zentralen Büro (10), mit folgenden Schritten:
(a) Erzeugen (S1) eines Weckbitmusters, das das Benutzer-xDSL-Modem identifiziert;
(b) Pulslängenmodulieren (S2) eines Stromaufwärtsdatensignals mit dem erzeugten Weckbitmuster, um ein pulslängenmoduliertes Wecksignal zu erzeugen;
(c) Übertragen (S3) des pulslängenmodulierten Wecksignals von dem Benutzer-xDSL-Modem (4) über ein Datenübertragungsmedium (8) zu dem xDSL-Modem (9) in dem zentralen Büro (10);
(d) Demodulieren (S4) des übertragenen Wecksignals;
(e) Vergleichen (S5) des modulierten Wecksignals mit einem gespeicherten Weckbitmuster für die Erfassung einer Übertragung des Bitmusters von dem xDSL-Benutzermodem (4);
(f) Erzeugen (S6) eines Weckanweisungssignals, wenn das Weckbitmuster zum Schalten des xDSL-Modems (11) in dem zentralen Büro (10) von einem Schlafmodus zu einem Betriebsmodus für eine Datenübertragung erfaßt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zum Einrichten einer Datenübertragungsverbindung zwischen einem xDSL-Benutzermodem und einem entsprechenden xDSL-Modem innerhalb eines zentralen Büros.

1 zeigt ein herkömmliches xDSL-System mit mehreren xDSL-Benutzermodems, die jeweils über eine Telephonleitung mit einem entsprechenden xDSL-Modem innerhalb des zentralen Büros verbunden sind. Bei einem normalen Betrieb wird das herkömmliche xDSL-Modem innerhalb des zentralen Büros kontinuierlich betrieben und versucht eine Datenübertragungsverbindung mit dem entsprechenden fernen Benutzer xDSL-Modem einzurichten, das über eine Telephonleitung verbunden ist. Wenn das Benutzer-xDSL-Modem für eine Datenübertragung bereit ist, kommt eine Datenverbindung mittels einer Hochfahrprozedur zustande. Ein zentrales Büro weist eine sehr große Anzahl von xDSL-Modems auf, die die Benutzer mit dem Telephonnetz verbinden. Der Nachteil des herkömmlichen xDSL-Systems, wie es in 1 gezeigt ist, besteht darin, daß die xDSL-Modems innerhalb des zentralen Büros kontinuierlich versuchen, eine Verbindung mit dem entsprechenden Benutzer-xDSL-Modem einzurichten und daher viel Leistung verbrauchen. Ein xDSL-Modem innerhalb eines zentralen Büros verbraucht bis zu 1,5 Watt Leistung. Da die Anzahl der xDSL-Modems innerhalb eines zentralen Büros sehr groß sein kann, ist der Leistungsverbrauch von allen xDSL-Modems wesentlich.

Die US 5,956,323 offenbart ein ADSL-Netzwerk mit einem zentralen Endgerät und einem mit dem zentralen Endgerät kommunizierenden Benutzerendgerät. Die beiden Endgeräte können zwischen einem Schlafmodus und einem aktiven Modus umgeschaltet werden.

Die EP 1 011 206 A2 offenbart ein Netzwerk mit einem zentralen Endgerät und mit über jeweils eine Leitung kommunizierenden Benutzerendgeräten. Das zentrale Endgerät umfasst einen digitalen Signalprozessor und den Signalprozessor steuernden Controller. Erkennt das zentrale Endgerät, dass ein Benutzerendgerät inaktiv ist, schaltet es seinen, dem Benutzerendgerät zugeordneten Signalprozessor in einen Schlafmodus.

Die US 5,790,946 offenbart ein Kommunikationssystem mit einer ersten Kommunikationsvorrichtung zum Empfangen eines Wecksignals.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zur Datenübertragung zwischen einem xDSL-Benutzermodem und einem entsprechenden xDSL-Modem innerhalb eines zentralen Büros zu schaffen, die eine minimale Menge an Leistung verbrauchen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Einrichten einer Datenübertragungsverbindung zwischen einem xDSL-Benutzermodem und einem entsprechenden xDSL-Modem in einem Zentralen Büro, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist, und durch ein xDSL-Datenübertragungssystem, das die Merkmale von Patentanspruch 8 aufweist, gelöst.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Einrichten einer Datenübertragungsverbindung zwischen einem xDSL-Benutzermodem und dem entsprechenden xDSL-Modem innerhalb des zentralen Büros, mit folgenden Schritten:
Erzeugen eines Aufwachbitmusters, das das Benutzermodem identifiziert, Pulslängenmodulieren des erzeugten Aufwachbitmusters, um ein pulslängenmoduliertes Aufwachsignal zu erzeugen,
Übertragen des pulslängenmodulierten Aufwachsignals von dem Benutzer-xDSL-Modem über ein Datenübertragungsmedium zu dem entsprechenden xDSL-Modem innerhalb des zentralen Büros,
Demodulieren des übertragenen Aufwachsignals durch das xDSL-Modem innerhalb des zentralen Büros,
Vergleichen des demodulierten Aufwachsignals mit einem gespeicherten Aufwachbitmuster für die Erfassung einer Übertragung des Aufwachbitmusters,
Erzeugen eines Aufwachanweisungssignals zum Schalten des xDSL-Modems innerhalb des zentralen Büros von einem Schlafmodus zu einem Betriebsmodus für eine Datenübertragung, wenn das Aufwachbitmuster erfaßt wird.

In dem Schlafmodus ist der Leistungsverbrauch des xDSL-Modems innerhalb des zentralen Büros niedrig, was daher den Gesamtleistungsverbrauch innerhalb des zentralen Büros minimiert.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung beginnt das xDSL-Modem in dem zentralen Büro eine Hochfahrprozedur, wenn dasselbe in den Betriebsmodus geschaltet wird.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das Aufwachsignal periodisch durch das xDSL-Benutzermodem übertragen.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das xDSL-Modem innerhalb des zentralen Büros von dem Betriebsmodus zu dem Schlafmodus geschaltet, wenn die Datenübertragung beendet wird.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Erfassungszähler inkrementiert, wenn das Aufwachbitmuster erfaßt wird.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird auf Aufwachanweisungssignal erzeugt, wenn der Erfassungszähler einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Schwellenwert für den Erfassungszähler eingestellt.

Die Erfindung sieht ferner ein xDSL-Datenübertragungssystem für eine Datenübertragung vor, das mindestens ein xDSL-Benutzermodem, das über ein Datenübertragungsmedium mit einem entsprechenden xDSL-Modem innerhalb des zentralen Büros verbunden ist, vor, wobei das xDSL-Benutzermodem ein Aufwachsignal für das Schalten des entsprechenden xDSL-Modems innerhalb des zentralen Büros von einem Schlafmodus zu einem Betriebsmodus erzeugt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Aufwachsignal pulslängenmoduliert.

Bei einem bevorzugten weiteren Ausführungsbeispiel weist das xDSL-Benutzermodem eine Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Aufwachmusters, das das xDSL-Benutzermodem identifiziert, und eine Moduliereinrichtung für eine Pulslängenmodulation des Aufwachmusters um ein Pulslängenmodulationsaufwachsignal zu erzeugen, auf, wobei das pulslängenmodulierte Aufwachsignal ein Spektrum innerhalb des xDSL-Stromaufwärtsfrequenzbandes auf.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des xDSL-Datenübertragungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung weist das erzeugte Aufwachbitmuster 16 Bit auf.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel bestimmt jedes Bit des Aufwachbitmusters die Dauer eines Pulses in dem pulslängenmodulierten Signal.

Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Pegel des Aufwachsignals kleiner als ein vorbestimmter maximaler PSD-Signalpegel.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des xDSL-Datenübertragungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung weist das xDSL-Modem innerhalb des zentralen Büros eine Demoduliereinrichtung zum Demodulieren des empfangenen analogen pulslängenmodulierten Signals, eine Speichereinrichtung zum Speichern eines Aufwachbitmusters, das ein Benutzermodem identifiziert, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des demodulierten Aufwachbitmusters durch Vergleichen des demodulierten empfangenen Signals mit dem gespeicherten Aufwachbitmuster, eine Aufwachanweisungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Aufwachanweisung, um das xDSL-Modem von dem Schlafmodus zu dem Betriebsmodus zu schalten, wenn das empfangene Aufwachbitmuster identisch mit dem gespeicherten Aufwachbitmuster ist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des xDSL-Datenübertragungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Demoduliereinrichtung des xDSL-Modems einen Verstärkungssequenzer zum Verstärkern des empfangenen analogen Signals mit einer einstellbaren Verstärkung, eine Gleichrichteinrichtung zum Gleichrichten des verstärkten Signals, ein Tiefpaßfilter zum Filtern des gleichgerichteten Signals und einen Komparator zum Vergleichen des gefilterten Signals einer einstellbaren Welle, die einen asynchronen Pulszug erzeugt, der zu der Erfassungseinrichtung zugeführt wird.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des xDSL-Datenübertragungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Erfassungseinrichtung eine Synchronisationseinrichtung zum Synchronisieren des asynchronen Pulszuges mit einem inneren Taktsignal, eine Pulslängenerfassungsschaltung zum Erfassen der Pulslänge von jedem Puls in dem synchronisierten Pulszug, eine Bitmustererzeugungseinrichtung zum Erzeugen ei nes Bitmusters abhängig von der erfaßten Pulslänge, ein Register zum vorübergehenden Speichern des empfangenen Bitmusters, einen Komparator, der das empfangene Bitmuster mit dem gespeicherten Aufwachbitmuster vergleicht, und der einen Zähler inkrementiert, wenn das empfangene Bitmuster und das gespeicherte Aufwachbitmuster identisch sind, aufweist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel das xDSL-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt die Aufwachanweisungserzeugungseinrichtung die Aufwachanweisung, wenn der Zähler einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des xDSL-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung sind die xDSL-Modems VDSL-Modems.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des xDSL-Datenübertragungssystems ist das Datenübertragungsmedium eine Telephonleitung.

Die Erfindung sieht ferner ein xDSL-Benutzermodem vor, das eine Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Aufwachmusters, das das xDSL-Benutzermodem identifiziert, und eine Moduliereinrichtung für eine Pulslängenmodulation des Aufwachbitmusters, um das pulslängenmodulierte Aufwachsignal zu erzeugen, auf, wobei das pulslängenmodulierte Aufwachsignal ein Spektrum innerhalb des xDSL-Stromaufwärtsfrequenzbandes aufweist.

Die Erfindung sieht ferner ein xDSL-Zentralbüromodem innerhalb eines zentralen Büros vor, das eine Demoduliereinrichtung für die Demodulation eines empfangenen analogen pulslängenmodulierten Signals, eine Speichereinrichtung zum Speichern eines Aufwachbitmusters, das das Benutzermodem identifiziert, das mit dem xDSL-Büromodem über ein Datenübertragungsmedium verbunden ist, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines demodulierten Aufwachbitmusters durch Vergleichen des demodulierten empfangenen Signals mit dem gespei cherten Aufwachbitmuster, eine Aufwachanweisungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Aufwachanweisung, um das xDSL-Modem von dem Schlafmodus zu dem Betriebsmodus zu schalten, wenn das empfangene Aufwachbitmuster identisch mit dem gespeicherten Aufwachmuster ist, auf.

In der folgenden Beschreibung sind ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Einrichtung einer Datenübertragungsverbindung und ein xDSL-Datenübertragungssystem für eine Datenübertragung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt ein xDSL-Datenübertragungssystem für eine Datenübertragung gemäß dem Stand der Technik;
2 zeigt ein xDSL-Datenübertragungssystem für eine Datenübertragung gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 zeigt ein Blockdiagramm von zusätzlichen Einheiten innerhalb eines xDSL-Benutzermodems gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt ein Blockdiagramm eines xDSL-Modems innerhalb des zentralen Büros gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt eine Demoduliereinrichtung eines xDSL-Modems innerhalb des zentralen Büros gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt ein Blockdiagramm einer Erfassungseinrichtung des xDSL-Modems innerhalb des zentralen Büros gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 zeigt ein Zeitdiagramm des pulslängenmodulierten Aufwachsignals gemäß der vorliegenden Erfindung; und
8a, b zeigen ein Flußdiagramm der Erzeugung eines Aufwachanweisungssignals durch xDSL-Modem innerhalb des zentralen Büros gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das xDSL-Datenübertragungssystem 1 für eine Datenübertragung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 2 gezeigt. Das xDSL-Datenübertragungssystem weist N Datenquellen 2-1 bis 2-N auf, wobei jede derselben ein Datenstromaufwärtssignal erzeugt. Das Datenstromaufwärtssignal wird über Signalleitungen 3-1 bis 3-N zu dem entsprechenden xDSL-Benutzermodem 4-1 bis 4-N zugeführt. Das xDSL-Benutzermodem 4 besteht aus einem herkömmlichen xDSL-Modem 5, das mit der Ausgangsseite desselben über eine Leitung 6 mit einer Aufwachsignalerzeugungseinheit 7 verbunden ist, die ein Aufwachsignal erzeugt. Das xDSL-Benutzermodem 4 ist über ein physisches Medium, z. B. über eine verdrillte Telephonleitung, mit einem entsprechenden xDSL-Modem 9 innerhalb eines zentralen Büros 10 verbunden. Jedes xDSL-Modem 9 des zentralen Büros 10 weist ein herkömmliches xDSL-Modem 11 und eine Aufwachsignalerfassungseinheit 12 zum Erfassen eines Aufwachsignals auf, das über die Telephonleitung 8 empfangen wird. Die Aufwachsignalerfassungseinheit 12 ist mit dem Telephon 8 über eine Leitung 13 verbunden und sendet ein Aufwachanweisungssignal über eine Steuerleitung 14 zu dem xDSL-Modem 11, um das xDSL-Modem von einem Schlafmodus zu einem Betriebsmodus für einen Datenempfang zu schalten.
Die Aufwachsignalerzeugungseinheit 7 des xDSL-Benutzermodems 4 erzeugt ein Aufwachsignal über die Telephonleitung 8 zu dem entsprechenden xDSL-Modem 9 innerhalb des zentralen Büros 10. Das übertragene Aufwachsignal wird durch die Aufwachsignalerfassungseinheit 12 erfaßt, so daß das xDSL-Modem 11 von einem Schlafmodus zu einem Betriebsmodus für eine Datenübertragung geschaltet wird. Jedes Benutzermodem 4 erzeugt ein Aufwachsignal, das für das Benutzermodem 4 einzigartig ist, so daß die Aufwachsignalerfassungseinheit für ein Fernnebensprechen (FEXT; FEXT = Far End Cross-Talk) zwischen unterschiedlichen Telephonleitungen 8 unempfindlich ist. Das einzigartige Aufwachsignal für jedes Benutzermodem 4 garantiert, daß fehlerhafte Weckvorgänge von anderen xDSL-Modems als eine Folge eines Fernnebensprechens (FEXT) verhindert werden. Die unterschiedlichen Telephonleitungen 8-1 bis 8-N können dementsprechend in einem üblichen Telephonkabel 5 angeordnet werden.
Wenn xDSL-Benutzermodem 4 inaktiv ist, befindet sich das entsprechende xDSL-Modem 9 innerhalb des zentralen Büros 10 in einem Schlafmodus. Da eine Datenquelle 2, wie ein Personalcomputer 2, normalerweise kein Datenstromaufwärtssignal zu dem zentralen Büro für den größten Teil des Tages sendet, befindet sich das entsprechende xDSL-Modem 9 innerhalb des zentralen Büros 10 die meiste Zeit im Schlafmodus. In dem Schlafmodus verbraucht das xDSL-Modem 9 lediglich eine minimal notwendige Menge an elektrischer Leistung. Das xDSL-Modem 9 wird in den leistungsverbrauchenden Betriebsmodus lediglich dann geschaltet, wenn das Wecksignal von dem entsprechenden xDSL-Benutzermodem 4 erfaßt ist. Wenn der Benutzer die Leistung des Benutzermodems 4 einschaltet und eine Datenverbindung einrichten möchte, erzeugt das Benutzermodem 4 ein Wecksignal und sendet dasselbe über die Telephonleitung 8 zu dem entsprechenden xDSL-Modem 9 in dem zentralen Büro. Die Wecksignalerfassungseinheit 12 erfaßt ein empfangenes Wecksignal und schaltet das xDSL-Modem 9 zu einem Betriebsmodus. Das xDSL-Modem 9 beginnt dann eine Hochfahrprozedur. Wenn der Benutzer die Datenverbindung beendet, wird das xDSL-Modem 9 in dem zentralen Büro 10 zurück zu dem Schlafmodus geschaltet.
3 zeigt eine Wecksignalerzeugungseinheit 7 in einem xDSL-Benutzermodem 4 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Wecksignalerzeugungseinheit 7 weist eine Weckmustererzeugungseinrichtung 16 zum Erzeugen eines Weckbitmusters, das das xDSL-Benutzermodem 4 identifiziert, auf. Das erzeugte Weckbitmuster wird über eine Leitung 17 zu einer Modulations einrichtung 18 zugeführt. Die Modulationseinrichtung 18 führt eine Pulslängenmodulation des Stromaufwärtsdatensignals durch, das von der Datenquelle 2 über die Datenleitung 6 zugeführt wird. Das Stromaufwärtsdatensignal ist mit dem Weckbitmuster pulslängenmoduliert, um ein pulslängenmoduliertes Wecksignal zu erzeugen, das über die Leitung 8 zu dem entsprechenden xDSL-Modem in dem zentralen Büro 10 übertragen wird. Das pulslängenmodulierte Wecksignal weist einen Frequenzbereich in dem xDSL-Stromaufwärtsfrequenzband auf. Für eine VDSL-Anwendung befindet sich das Stromaufwärtsfrequenzband zwischen 3,5 MHz und 5 MHz. Das erzeugte Wecksignal kann durch passive magnetische Elemente, wie z. B. Transformatoren laufen, und wird nicht blockiert, bevor dasselbe die Weckerfassungseinheit 12 innerhalb des xDSL-Modems 9 in dem zentralen Büro 10 erreicht.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erzeugt die Weckbitmustererzeugungseinrichtung 16 ein Weckbitmuster, das 16 Bits aufweist. Dieses vergleichsweise kurze Bitmuster stellt sicher, daß das Weckverfahren innerhalb einer relativ kurzen Zeit, z. B. innerhalb von 100 Millisekunden, beendet wird.
7 zeigt ein Beispiel eines Wecksignals, das durch die Weckerzeugungseinrichtung 7 eines xDSL-Benutzermodems 4 erzeugt wird. Das Wecksignal weist ein flaches Frequenzspektrum in dem xDSL-Stromaufwärtsfrequenzband auf, das durch eine Arbeitszyklusmodulation bzw. eine Tastverhältnismodulation moduliert wird. Eine Folge von N Bits, jeweils von einer Dauer von d Mikrosekunden, wird periodisch durch das Benutzermodem 4 übertragen, bis dieselbe durch die Weckerfassungseinheit 12 in dem xDSL-Modem 9 des zentralen Büros 10 erfaßt wird. Jedes Bit des Weckbitmusters wird durch einen Puls von d_ein Mikrosekunden ein und d_aus Mikrosekunden aus dargestellt, wobei d_ein < d_aus, wenn das Bit logisch niedrig ist bzw. einen logischen niedrigen Zustand aufweist, und d_ein > d_aus, wenn das bit einen logisch hohen Zustand aufweist. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Weckbitmuster 16 Bits auf, die Dauer d ist etwa 100 Mikrosekunden, wobei d_ein = 0,25 d, wenn das Bit einen logisch niedrigen Zustand aufweist, und d_ein = 0,75 d, wenn das Bit einen logisch hohen Zustand aufweist. 7 zeigt ein Beispiel für ein Wecksignal während einer Periode des Wecksignals. 7 zeigt lediglich die Signalhüllkurve. Das Signal selbst ist ein zufälliges Rauschsignal, dessen Spektrum mit dem Spektrum eines Standard-xDSL-Stromaufwärtssignals zusammenfällt.
4 zeigt ein Blockdiagramm der Wecksignalerfassungseinheit in einem xDSL-Modem 9 des zentralen Büros 10. Die Wecksignalerfassungseinheit 12 weist eine Demoduliereinrichtung 19 zum Demodulieren des empfangenen analogen pulslängenmodulierten Signals auf. Die Demoduliereinrichtung 19 ist über eine Leitung 20 mit einer Vergleichseinrichtung 21 verbunden, die das demodulierte empfangene Bitmuster mit dem Weckbitmuster vergleicht, das innerhalb der Speichereinrichtung 22 gespeichert ist. Die Speichereinrichtung 22 speichert ein Weck bitmuster, das das entsprechende Benutzermodem 4 identifiziert. Die Speichereinrichtung 22 ist über die Vergleichseinrichtung 21 über eine Leitung 23 verbunden. Wenn der Komparator 22 erfaßt, daß das demodulierte Bitmuster identisch mit dem gespeicherten Weckbitmuster ist, sendet derselbe ein Erfassungssignal über eine Leitung 24 zu einer Weckanweisungserzeugungseinrichtung 25, die die Weckanweisung erzeugt und die Weckanweisung über eine Steuerleitung 14 zu dem entsprechenden Modem 11 überträgt. Die Weckanweisung schaltet das xDSL-Modem 9 von dem Schlafmodus zu dem Betriebsmodus. Die Wecksignalerfassungseinheit 12 kann durch eine einfache Schaltungsanordnung implementiert sein, die keine große Leistung erfordert. Der Leistungsverbrauch der Wecksignalerfassungseinheit beträgt dementsprechend lediglich einen kleinen Prozentsatz der Leistung, die durch das vollständige xDSL-Modem 9 verbraucht wird. Die Wecksignalerfassungseinheit ist gegenüber dem absoluten Leistungspegel des empfangenen Wecksignals unempfindlich, um alle Leitungsentfernungen aufzunehmen. Die Wecksignalerfassungseinheit 12 ist zum Erfassen eines Bitmusters und nicht einer Signalenergie vorgesehen.
5 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Demoduliereinrichtung 19 innerhalb der Weckerfassungseinheit 12 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Demoduliereinrichtung 19 weist einen Verstärkungssequenzer 26 zum Verstärken des empfangenen analogen Signals mit einer einstellbaren Verstärkung, die Gleichrichtschaltung 27, die das verstärkte Signal gleichrichtet, ein Tiefpaßfilter 28 zum Filtern des gleichgerichteten Signals und einen Komparator 29 zum Vergleichen des gefilterten Signals mit einer einstellbaren Schwelle auf, der einen asynchronen Pulszug erzeugt, der zu der Erfassungseinrichtung 21 zugeführt wird. Der Verstärkungssequenzer 26 verstärkt das ankommende Wecksignal und weist einen Betriebsverstärker 30, Widerstände 31a, 31b und einstellbare Widerstände 32a, 32b auf. Der Verstärkungssequenzer 26 verstärkt das ankommende Wecksignal mit einer ansteigenden Verstärkung, bis das Wecksignal durch die Weckerfassungseinrichtung erfaßt wird. Die Gleichrichtereinrichtung 27 weist einen Operationssteuerverstärker 33, der Schalter 34a, 34b steuert, führt ein gleichgerichtetes Signal zu dem folgenden Tiefpaßfilter 28 zu. Das Tiefpaßfilter 28, das in 5 gezeigt ist, entfernt das Hochfrequenzrauschen und verfolgt die Signalhüllkurve des empfangenen Wecksignals. Das Tiefpaßfilter 28 entfernt ferner Rest-Gleichsignalkomponenten. Das Tiefpaßfilter 28 ist ein aktives Filter, das einen Operationsverstärker 35, Widerstände 36, 37, 38 und Kondensatoren 39, 40 aufweist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 35 ist über eine Leitung 41 mit der Vergleichseinrichtung 29, die einen Komparator 42, einen Widerstand 43a und einen Kondensator 44a umfaßt, verbunden.
Der Ausgang des Komparators 42 über eine Leitung 20 mit der Bitmustervergleichseinrichtung 21 verbunden, die das Ausgangsbitmuster des Komparators 42 mit dem gespeicherten Weckbitmuster vergleicht. Die Bitmustervergleichseinrichtung 51 erzeugt ein Erfassungssignal mit dem empfangenen Bitmusterausgangssignal durch einen Komparator 42, das identisch zu dem Weckbitmuster ist, das in der Speichereinrichtung 22 gespeichert ist, und sendet das Erfassungssignal zu der Weckanweisungserzeugungseinrichtung 25.
6 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Bitmustererfassungseinrichtung 21. Die Bitmustererfassungseinrichtung 21 weist eine Synchronisationsschaltung 43 zum Synchronisieren des asynchronen Pulszuges auf, der von der Demodulierungseinrichtung 19 empfangen wird. Der empfangene Pulszug oder das Bitmuster wird mit einem inneren Taktsignal synchronisiert. Die Erfassungseinrichtung 21 weist ferner eine Pulslängenerfassungsschaltung 44 auf, die mit der Synchronisationsschaltung 43 über eine Leitung 45 verbunden ist. Der Ausgang der Pulslängenerfassungsschaltung 44 ist mit der Ausgangsseite derselben über eine Leitung 46 mit einem Register 47 für ein vorübergehendes Speichern des empfangenen Bitmusters verbunden. Ein Bitkomparator 48, der mit dem Register 47 über eine Leitung 49 verbunden ist, vergleicht das empfangene Bitmuster, das in dem Register 47 gespeichert ist, mit dem Weckbitmuster, das in dem Speicher 22 gespeichert ist, und inkrementiert einen Zähler 51 über eine Steuerleitung 50, wenn das empfangene Bitmuster und das gespeicherte Bitmuster identisch sind. Die Weckanweisungserzeugungseinrichtung 25 erzeugt eine Weckanweisung, wenn der Zähler 51 einen einstellbaren Schwellenwert erreicht.
8a zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Einrichten einer Datenübertragungsverbindung zwischen dem xDSL-Benutzermodem 4 und dem entsprechenden xDSL-Modem 9 in dem zentralen Büro 10 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bei einem Schritt 51 wird ein Weckbitmuster, das das xDSL-Benutzermodem 4 identifiziert, durch eine Bitmustererzeugungsschaltung 16 erzeugt. Bei einem Schritt S2 wird das erzeugte Weckbitmuster für ein Pulslängenmodulieren eines Stromaufwärtsdatensignals verwendet, um ein pulslängenmoduliertes Wecksignal mittels einer Modulierschaltung 18 zu erzeugen.
Das pulslängenmodulierte Wecksignal wird von dem Benutzer-xDSL-Modem 4 über die Telephonleitung 8 zu dem xDSL-Modem 9 innerhalb des zentralen Büros 10 bei einem Schritt S3 übertragen.
Bei einem weiteren Schritt S4 wird das übertragene Wecksignal durch die Demoduliereinrichtung 19 in der Wecksignalerfassungseinheit 12 des xDSL-Modems 9 demoduliert.
Bei einem Schritt S5 wird das demodulierte Wecksignal mit einem Weckbitmuster verglichen, das in dem Register 22 gespeichert ist.
Bei dem Schritt S6 wird ein Weckanweisungssignal erzeugt, wenn das empfangene Bitmuster identisch mit dem gespeicherten Weckbitmuster ist, und das Modem 11 wird von einem Schlafmo dus zu einem Betriebsmodus geschaltet, um eine Hochfahrprozedur zu starten.
Nachdem das Modem 11 in den Betriebsmodus geschaltet wurde, beginnt das xDSL-Modem 9 einen Hochfahrprozedur, um eine Datenverbindung mit dem entsprechenden xDSL-Benutzermodem 4 einzurichten. Nach der Hochfahrprozedur wird die normale Datenübertragung durchgeführt. Wenn die Datenübertragung beendet ist, wird das xDSL-Modem 9 in dem Zentralbüro 10 von dem Betriebsmodus zu dem Schlafmodus geschaltet.
8b zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Schritt S6 in der Hauptroutine gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es in 8a gezeigt ist. Das empfangene Bitmuster, das vorübergehend in dem Register 47 gespeichert ist, wird mit dem Weckbitmuster verglichen, das in dem Register 22 gespeichert ist, und wenn beide Bitmuster identisch sind, wird der Zähler 51 zu der Vergleichseinrichtung 21 bei einem Schritt S6-2 inkrementiert. Der Wert des Zählers 51 wird bei einem Schritt S6-3 mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen, und ein Weckanweisungssignal wird bei einem Schritt S6-4 erzeugt, wenn der Zähler den Schwellenwert erreicht. Das Weckanweisungssignal schaltet das xDSL-Modem 9 von dem Schlafmodus zu dem Betriebsmodus.

1: xDSL-Datenübertragungssystem
2: Datenquelle
3: Leitung
4: xDSL-Benutzermodem
5: Modem
6: Leitung
7: Wecksignalerzeugungsschaltung
8: Telephonleitung
9: xDSL-Modem
10: zentrales Büro
11: Modem
12: Wecksignalerfassungseinheit
13: Leitung
14: Leitung
15: Kabel
16: Bitmustererzeugungseinrichtung
17: Leitung
18: Halblängenmodulationsschaltung
19: Demoduliereinrichtung
20: Leitung
21: Vergleichseinrichtung
22: Speichereinrichtung
23: Leitung
24: Leitung
25: Weckanweisungserzeugungseinrichtung
26: Zugsequenzer
27: Gleichrichteinrichtung
28: Tiefpaßfilter
29: Vergleichseinrichtung
30: Operationsverstärker
31: Widerstände
32: einstellbare Widerstände
33: Operationsverstärker
34: Schalter
35: Operationsverstärker
36: Widerstand
37: Widerstand
38: Widerstand
39: Kondensator
40: Kondensator
41: Leitung
42: Operationsverstärker
43: Widerstand
44: Kondensator
43: Synchronisierungseinrichtung
44: Pulslängenerfassungsschaltung
45: Leitung
46: Leitung
47: Register
48: Bitkomparator
49: Leitung
50: Leitung
51: Zähler

Claims

Verfahren zum Einrichten einer Datenübertragungsverbindung zwischen einem xDSL-Benutzermodem (4) und einem entsprechenden xDSL-Modem (9) in einem zentralen Büro (10), mit folgenden Schritten: (a) Erzeugen (S1) eines Weckbitmusters, das das Benutzer-xDSL-Modem identifiziert; (b) Pulslängenmodulieren (S2) eines Stromaufwärtsdatensignals mit dem erzeugten Weckbitmuster, um ein pulslängenmoduliertes Wecksignal zu erzeugen; (c) Übertragen (S3) des pulslängenmodulierten Wecksignals von dem Benutzer-xDSL-Modem (4) über ein Datenübertragungsmedium (8) zu dem xDSL-Modem (9) in dem zentralen Büro (10); (d) Demodulieren (S4) des übertragenen Wecksignals; (e) Vergleichen (S5) des modulierten Wecksignals mit einem gespeicherten Weckbitmuster für die Erfassung einer Übertragung des Bitmusters von dem xDSL-Benutzermodem (4); (f) Erzeugen (S6) eines Weckanweisungssignals, wenn das Weckbitmuster zum Schalten des xDSL-Modems (11) in dem zentralen Büro (10) von einem Schlafmodus zu einem Betriebsmodus für eine Datenübertragung erfaßt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das xDSL-Modem (9) in dem zentralen Büro (10) eine Hochfahrprozedur beginnt, wenn dasselbe zu dem Betriebsmodus geschaltet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Wecksignal periodisch durch das xDSL-Benutzermodem (4) übertragen wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das xDSL-Modem (9) in dem zentralen Büro (10) von dem Betriebsmodus zu dem Schlafmodus geschaltet wird, wenn die Datenübertragung beendet ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein Erfassungszähler (51) inkrementiert wird, wenn das Weckbitmuster erfaßt ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Weckanweisungssignal erzeugt wird, wenn der Erfassungszähler (51) einen Schwellenwert erreicht.
Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem der Schwellenwert einstellbar ist.
xDSL-Datenübertragungssystem für eine Datenübertragung, die mindestens ein xDSL-Benutzermodem (4) aufweist, das über ein Datenübertragungsmedium (8) mit einem entsprechenden xDSL-Modem (9) in einem zentralen Büro (10) verbunden ist, wobei das xDSL-Benutzermodem (4) ein pulslängenmoduliertes Wecksignal zum Schalten des entsprechenden xDSL-Modems (9) in dem zentralen Büro (10) von einem Schlafmodus zu einem Betriebsmodus erzeugt.
xDSL-Datenübertragungssystem gemäß Anspruch 8, bei dem das xDSL-Benutzermodem (4) eine Erzeugungseinrichtung (16) zum Erzeugen eines Weckbitmusters, das das xDSL-Benutzermodem (4) identifiziert, und eine Moduliereinrichtung (18) für die Pulslängenmodulation eines Stromaufwärtsdatensignals mit dem Weckbitmuster aufweist, um das pulslängenmodulierte Wecksignal zu erzeugen, wobei das pulslängenmodulierte Wecksignal ein Spektrum in dem xDSL-Stromaufwärtsfrequenzband aufweist.
xDSL-Datenübertragungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erzeugte Weckmuster Bits aufweist.
xDSL-Datenübertragungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jedes Bit des Weckbitmusters die Dauer einer Pulslänge eines Pulses des pulslängenmodulierten Wecksignals bestimmt.
xDSL-Datenübertragungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Pegel des Wecksignals kleiner als ein vorbestimmter maximaler PSD-Pegel ist.
xDSL-Datenübertragungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das xDSL-Modem (9) in dem zentralen Büro (10) folgende Merkmale aufweist: eine Demoduliereinrichtung (19) zum Demodulieren des empfangenen analogen pulslängenmodulierten Signals; eine Speichereinrichtung (22) zum Speichern eines Weckbitmusters, das ein entsprechendes xDSL-Benutzermodem (4) identifiziert; eine Vergleichseinrichtung (21) zum Vergleichen des empfangenen demodulierten Signals mit dem gespeicherten Weckbitmuster; und eine Weckanweisungserzeugungseinrichtung (25) zum Erzeugen einer Weckanweisung, um das xDSL-Modem (9) von dem Schlafmodus zu dem Betriebsmodus zu schalten, wenn das demodulierte Wecksignal identisch mit dem gespeicherten Weckbitmuster ist.
xDSL-Datenübertragungssystem gemäß Anspruch 13, bei dem die Demoduliereinrichtung (19) des xDSL-Modems (9) einen Verstärkungssequenzer (26) zum Verstärken des empfangenen analogen Signals mit einer einstellbaren Verstärkung; eine Gleichrichteinrichtung (27) zum Gleichrichten des verstärkten Signals; ein Tiefpaßfilter (28) zum Filtern des gleichgerichteten Signals; und einen Komparator (29) zum Vergleichen des gefilterten Signals mit einer einstellbaren Schwelle aufweist, der einen asynchronen Pulszug erzeugt, der zu der Bitmustervergleichseinrichtung (21) zugeführt wird.
xDSL-Datenübertragungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bitmustervergleichseinrichtung (21) folgende Merkmale aufweist: eine Synchronisationseinrichtung (43) zum Synchronisieren des asynchronen Pulszuges mit einem inneren Taktsignal; einer Pulslängenerfassungsschaltung (44) zum Erfassen der Pulslänge von jedem Puls in dem synchronisierten empfangenen Pulszug und zum Erzeugen eines logischen Bitwerts, der der erfaßten Pulslänge entspricht; einem Register (47) zum vorübergehenden Speichern des empfangenen Bitmusters; einem Komparator (48) der das empfangene Bitmuster mit dem gespeicherten Weckbitmuster vergleicht und einen Zähler (51) inkrementiert, wenn das empfangene Bitmuster und das gespeicherte Weckbitmuster identisch sind.
xDSL-Datenübertragungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Weckanweisungserzeugungseinrichtung (25) die Weckanweisung erzeugt, wenn der Zähler (51) einen einstellbaren Schwellenwert erreicht.
xDSL-Datenübertragungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die xDSL-Modems (4, 11) VDSL-Modems sind.
xDSL-Datenübertragungssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Datenübertragungssystem (8) eine Telephonleitung ist.
xDSL-Benutzermodem (4) mit folgenden Merkmalen: einer Erzeugungseinrichtung (16) zum Erzeugen eines Weckbitmusters, das das xDSL-Benutzermodem (4) identifiziert; und eine Moduliereinrichtung (18) für die Pulslängenmodulation eines Stromaufwärts-xDSL-Datensignals mit dem erzeugten Weckbitmuster, um ein pulslängenmoduliertes Wecksignal zu erzeugen, wobei das pulslängenmodulierte Wecksignal einen Frequenzbereich innerhalb des xDSL-Stromaufwärtsfrequenzbandes aufweist.
xDSL-Modem (11) in einem zentralen Büro (10), mit folgenden Merkmalen: einer Demoduliereinrichtung (19) zum Demodulieren eines empfangenen analogen pulslängenmodulierten Signals; einer Speichereinrichtung (22) zum Speichern eines Weckbitmusters, das ein xDSL-Benutzermodem (4) identifiziert; einer Vergleichseinrichtung (21), die das empfangene demodulierte Signal mit dem gespeicherten Weckbitmuster vergleicht; einer Weckanweisungserzeugungseinrichtung (25) zum Erzeugen einer Weckanweisung, um das xDSL-Modem (9) von einem Schlafmodus zu einem Betriebsmodus zu schalten, wenn das empfangene Bitmuster identisch mit dem gespeicherten Weckbitmuster ist.