DE102004014969B4 - Broadband system e.g. asymmetric digital subscriber line system, for e.g. subscriber telephone exchange, has adaptation device adding generated compensation signal to broadband signal to compensate distortion of sinusoidal signaling signal - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Breitbandsystem mit Generierung eines Kompensationssignals zur Verzerrungskompensation eines verstärkten sinusförmigen Signalisierungssignals und eine Teilnehmervermittlungsstelle mit einem solchen Breitbandsystem.The The invention relates to a broadband system with generation of a compensation signal for distortion compensation of an amplified sinusoidal signaling signal and a local exchange with such a broadband system.
Das technische Gebiet der Erfindung betrifft die Übertragung von Sprachsignalen in einem Basisband und der gleichzeitigen Übertragung von Datensignalen in einem höheren Frequenzband über eine gemeinsame Teilnehmeranschlussleitung. Bei der gleichzeitigen Übertragung von Sprachsignalen und Datensignalen über eine gemeinsame Teilnehmeranschlussleitung besteht das Problem, dass innerhalb einer integrierten Daten/Sprache-Teilnehmervermittlungsstelle Interferenzen zwischen einem zu dem Sprachsignal zugehörigen verstärkten Signalisierungssignal und dem Datensignal auftreten. Eine Teilnehmervermittlungsstelle besteht im Wesentlichen aus einem Sprachsystem (z.B. Telefon) und einem Breitbandsystem (z.B. ADSL-System). Problematisch sind dabei die Signalisierungssignale mit hohem Signalpegel (beispielsweise das TTX-(Teletex-)Signal), welcher bei einer Frequenz von 12 bzw. 16 kHz bis zu 5 Vrms auf der Teilnehmeranschlussleitung beträgt, und deren höhere harmonische Oberschwingungen, welche durch nichtlineare Eigenschaften bei der Verstärkung der Signale durch die Teilnehmeranschlussschaltung (SLIC – Subscriber Line Interface Circuit) des Sprachsystems verursacht werden. Zum einen stören die harmonischen Oberschwingungen die Upstream-Signale der ADSL-Datenübertragung (ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Line). Zum anderen verursacht die Grundschwingung hohen Pegels des Signalisierungssignals, dass der AD-Wandler im Empfangsteil des Breitbandsystems übersteuert. Diese Probleme treten sowohl bei Integrated-Vcice-Data(IVD)-Lösungen als auch bei DSLAM-Lösungen auf, welche mittels Splitter-Filter hoher Ordnung mit dem Sprachsystem bzw. POTS-System (POTS = Plain Old Telephone System) verbunden sind.The Technical field of the invention relates to the transmission of speech signals in a baseband and the simultaneous transmission of data signals in a higher Frequency band over a common subscriber line. In simultaneous transmission of voice signals and data signals over a common subscriber line there is the problem that within an integrated data / voice local exchange Interference between an amplified signaling signal associated with the speech signal and the data signal. A local exchange consists essentially of a language system (e.g., telephone) and a wideband system (e.g., ADSL system). Problematic are the signaling signals with a high signal level (for example the TTX (Teletex) signal), which at a frequency of 12 or 16 kHz is up to 5 Vrms on the subscriber line, and whose higher harmonic harmonics caused by nonlinear properties at the reinforcement of the signals through the subscriber line circuit (SLIC - Subscriber Line Interface Circuit) of the speech system. On the one hand to disturb the harmonic harmonics the upstream signals of the ADSL data transmission (Asymmetric Digital Subscriber Line). On the other hand causes the fundamental high level of the signaling signal that the AD converter in the receiving part of the broadband system overdrives. These problems Experience both Integrated Video Data (IVD) solutions and DSLAM solutions, which by means of splitter filter high order with the language system POTS system (POTS = Plain Old Telephone System) are connected.
Die Grundwelle des verzerrt verstärkten Signalisierungssignals bzw. des TTX-Signals kann durch steilflankige, passive LC-Filter (Hochpass- und Tiefpassfilter) reduziert werden. Der negative Einfluss der harmonischen Oberschwingungen des verstärkten Signalisierungssignals wird durch entsprechende Erhöhung des so genannten Margins der betroffenen Träger minimiert. Eine Erhöhung des Margins bedeutet eine Erhöhung der Reserve für das Signal-Rauschverhältnis. Beide Maßnahmen gehen aber auf Kosten der Datenrate und können mitunter zum Verbindungsabbruch führen.The Fundamental wave of the distorted amplified Signaling signal or the TTX signal can by steep-edged, passive LC filters (high-pass and low-pass filters) can be reduced. The negative influence of harmonic harmonics of the amplified signaling signal is through appropriate increase minimized the so-called margins of the affected carrier. An increase in the Margins means an increase the reserve for the signal-to-noise ratio. Both measures But at the expense of the data rate and can sometimes lead to the connection abort to lead.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Breitbandsystem zur Verzerrungskompensation eines verstärkten sinusförmigen Signalisierungssignals bereitzustellen, sodass sowohl die den Datenstrom störende Grundwelle als auch Oberschwingungen des verstärkten sinusförmigen Signalisierungssignals kompensiert werden.The object of the present invention is therefore to provide a broadband system for distortion compensation of an amplified sinusoidal signaling signal, so that probably the fundamental disturbing the data stream as well as harmonics of the amplified sinusoidal signaling signal can be compensated.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch ein Breitbandsystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie durch eine Teilnehmervermittlungsstelle mit den Merkmalen des Patentanspruches 13 gelöst.According to the invention Asked task by a broadband system with the features of claim 1 and by a local exchange with the features of claim 13.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht im Wesentlichen darin, ein Breitbandsystem zum Senden und Empfangen von Breitbandsignalen mit einer Adaptionseinrichtung zur adaptiven Generierung eines Kompensationssignals aus dem empfangenen Breitbandsignal, welches mit einem verstärkten sinusförmigen Signalisierungssignal eines mit dem Breitbandsystem koppelbaren Sprachsystems überlagert ist, bereitzustellen, wobei die Adaptionseinrichtung zu dem zu sendenden Breitbandsignal das generierte Kompensationssignal addiert, das eine bei der Verstärkung auftretende Verzerrung des sinusförmigen Signalisierungssignals kompensiert.The The idea underlying the present invention consists essentially in it, a broadband system for sending and receiving broadband signals with an adaptation device for the adaptive generation of a compensation signal the received wideband signal, which with an amplified sinusoidal signaling signal superimposed on a couplable with the wideband system voice system is to provide, wherein the adaptation device to the broadband signal to be transmitted the generated compensation signal adds that which occurs during amplification distortion of the sinusoidal Signaling signal compensated.
Das erfindungsgemäße Breitbandsystem stellt somit sicher, dass der AD-Wandler im Empfangsteil des Breitbandsystems aufgrund der Kompensation der Verzerrung der Grundwelle des verstärkten Signalisierungssignals nicht übersteuert.The inventive broadband system provides thus ensuring that the AD converter is in the receiving part of the broadband system due to the compensation of the distortion of the fundamental wave of the amplified signaling signal not overdriven.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass Breitbandsignale bzw. ADSL-Daten in einem höheren Frequenzband ohne Störungen von harmonischen Oberschwingungen des verstärkten Signalisierungssignals übertragbar sind.One Another advantage of the invention is that broadband signals or ADSL data in a higher Frequency band without interference harmonic harmonics of the amplified signaling signal transferable are.
Vorteilhafterweise ist die Generierung des Kompensationssignals unabhängig von dem koppelbaren Sprachsystem bzw. POTs-System, so dass das Sprachsystem, welches mit dem Breitbandsystem zu einer Teilnehmervermittlungsstelle bzw. zu einer IVD-Lösung koppelbar ist, ein beliebiges eines jeden Herstellers sein kann.advantageously, is the generation of the compensation signal independent of the linkable language system or POTs system, so that the language system, which with the wideband system to a local exchange or to an IVD solution can be coupled, can be any of any manufacturer.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Adaptionsschleife zur adaptiven Generierung des Kompensationssignals kurz ist, da diese gänzlich in dem Breitbandsystem integriert ist. Das Sprachsystem hingegen wird zur adaptiven Generierung des Kompensationssignals nicht herangezogen.One Another advantage is that the adaptation loop for adaptive generation the compensation signal is short, since this is entirely in the broadband system is integrated. The language system, on the other hand, becomes adaptive generation the compensation signal is not used.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.advantageous Refinements and developments of the invention will become apparent the dependent claims and the description with reference to the drawings.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Adaptionseinrichtung ein Bandpassfilter auf, welches aus dem empfangenen, mit dem verstärkten Signalisierungssignal überlagerten Breitbandsignal eine verzerrte Grundschwingung des verzerrt verstärkten sinusförmigen Signalisierungssignals herausfiltert.According to one preferred embodiment of the invention has the adaptation device a bandpass filter, which consists of the received, superimposed with the amplified signaling signal wideband signal a distorted fundamental of the distorted amplified sinusoidal signaling signal filters out.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Adaptionseinrichtung einen einstellbaren Signalisierungs-Generator zur Bereitstellung eines errweiterten Signalisie rungssignals auf, wobei das erweiterte Signalisierungssignal die Grundschwingung und die Oberschwingungen des Signalisierungssignals umfasst.According to one Another preferred embodiment has the adaptation device an adjustable signaling generator for providing an expanded one Signalisie approximately signal, wherein the extended signaling signal the fundamental and the harmonics of the signaling signal includes.
Ein Vorteil dieser Weiterbildung ist, dass durch Bereitstellung der Grundschwingung und der Oberschwingungen des Signalisierungssignals innerhalb der Adaptionseinrichtung das Breitbandsystem unabhängig von einem Sprachsystem das Kompensationssignal generieren kann. Des Weiteren ist der Signalisierungsgenerator abhängig von der verwendeten Frequenz des TTX-Signals, beispielsweise 12 oder 16 kHz, einstellbar.One Advantage of this development is that by providing the Fundamental and the harmonics of the signaling signal within the adaptation device, the broadband system independent of a speech system can generate the compensation signal. Of Furthermore, the signaling generator is dependent on the frequency used of the TTX signal, for example 12 or 16 kHz, adjustable.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Adaptionseinrichtung einen Kompensationssignal-Generator auf, welcher die verzerrte Grundschwingung des verzerrt verstärkten sinusförmigen Signalisierungssignals, das erweiterte Signalisierungssignal und ein Distanzsignal, das eine Distanz zwischen dem empfangenen Breitbandsignal und einem detektierten rauschfreien Breitbandsignal angibt, empfängt und welcher mittels der empfangenen Signale das Kompensationssignal generiert.According to one Another preferred embodiment has the adaptation device a compensation signal generator having the distorted fundamental of the distorted amplified sinusoidal Signaling signal, the extended signaling signal and a distance signal representing a distance between the received wideband signal and indicates a detected noiseless broadband signal, receives and which by means of the received signals, the compensation signal generated.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Adaptionseinrichtung eine Summationseinrichtung zur Überlagerung des zu sendenden Breitbandsignals und des Kompensationssignals auf.According to one Another preferred embodiment has the adaptation device a summation device for superposition of the broadband signal to be transmitted and the compensation signal.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ermittelt der Kompensationssignal-Generator aus der empfangenen verzerrten Grundschwingung des verstärkten sinusförmigen Signalisierungssignals eine Phasendifferenz und eine Amplitudendifferenz zu der Grundschwingung des Signalisierungssignals.According to one Another preferred embodiment determines the compensation signal generator the received distorted fundamental of the amplified sinusoidal signaling signal a phase difference and an amplitude difference to the fundamental the signaling signal.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ermittelt der Kompensationssignal-Generator aus dem Distanzsignal N Phasendifferenzen und N Amplitudendifferenzen zu den Oberschwingungen des Signalisierungssignals.According to one Another preferred embodiment determines the compensation signal generator the distance signal N phase differences and N amplitude differences to the harmonics of the signaling signal.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung generiert der Kompensationssignal-Generator aus dem erweiterten Signalisierungssignal, der Phasendifferenz und der Amplitudendifferenz zu der Grundschwingung und der N Phasendifferenzen und N Amplitudendifferenzen zu den Oberschwingungen das Kompensationssignal.According to one Another preferred embodiment generates the compensation signal generator from the extended signaling signal, the phase difference and the amplitude difference to the fundamental and the N phase differences and N amplitude differences from the harmonics, the compensation signal.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Breitbandsystem durch ein Breitbandmodem zum Senden/Empfangen und Modulieren/Demodulieren der Breitbandsignale und durch eine Datenpumpe zur Detektion der empfangenen Breitbandsignale, zur Generierung des Distanzsignals und zur Übertragung des zu sendenden Breitbandsignals an das Breitbandmodem ausgebildet.According to one Another preferred development is the broadband system a broadband modem for transmit / receive and modulate / demodulate the broadband signals and by a data pump for the detection of received wideband signals, to generate the distance signal and for transmission of the broadband signal to be sent to the broadband modem.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das Breitbandmodem eine Empfangseinrichtung auf, welche ein erstes Tiefpassfilter zur Bandbegrenzung der zu empfangenden Signale und einen ersten AD-Wandler zur Umwandlung der empfangenen Signale von analogen zu digitalen Signalen aufweist.According to one Another preferred development, the broadband modem has a Receiving device, which a first low-pass filter for band limitation the signals to be received and a first AD converter for conversion having received signals from analog to digital signals.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das Breitbandmodem eine Sendeeinrichtung auf, welche einen ersten DA-Wandler zur Umwandlung der zu sendenden Signale von digitalen in analoge Signale, ein zweites Tiefpassfilter zur Bandbegrenzung der zu sendenden Signale und eine Verstärkungseinrichtung zur Verstärkung der zu sendenden Signale aufweist.According to one Another preferred development, the broadband modem has a Transmitter on which a first DA converter for conversion the signals to be sent from digital to analogue signals, a second one Low-pass filter for limiting the band of the signals to be transmitted and an amplification device for reinforcement having the signals to be transmitted.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung generiert die Datenpumpe das Distanzsignal bei der Detektion des empfangenen Breitbandsignals mittels eines Signal-Rauschverhältnisses des empfangenen Breitbandsignals oder mittels einer Entscheidungsdistanz zwischen dem empfangenen Breitbandsignal und dem detektierten rauschfreien Breitbandsignal.According to one Another preferred embodiment, the data pump generates the Distance signal in the detection of the received broadband signal by means a signal-to-noise ratio of the received wideband signal or by means of a decision distance between the received wideband signal and the detected noiseless wideband signal.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Breitbandmodem ausschließlich der Verstärkungseinrichtung integriert.According to one Another preferred development is the broadband modem exclusively the amplifying device integrated.
Ein Vorteil dieser bevorzugten Weiterbildung ist, dass damit auch die Adaptionseinrichtung zur Generierung des Kompensationssignals innerhalb des Breitbandmodems integriert ist.One Advantage of this preferred development is that so that the Adaptation device for generating the compensation signal within the broadband modem is integrated.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren angegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt dabei:The Invention will be described below with reference to the schematic figures specified embodiments explained in more detail. It shows:
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente – sofern nichts anderes angegeben – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.In all figures are the same or functionally identical elements - if otherwise stated - with the same reference numerals have been provided.
Obwohl die vorliegende Erfindung nachfolgend mit Bezug auf Breitbandsysteme und Teilnehmervermittlungsstellen beschrieben wird, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise einsetzbar.Even though the present invention with reference to broadband systems and local exchanges, she is on it not limited but on diverse Way used.
Das
Breitbandystem
Das
Breitbandmodem
Das
mit dem verzerrten Signalisierungssignal verSS überlagerte empfangene Breitbandsignal eBS
wird zum einen an die Datenpumpe
Neben
dem Bandpassfilter
Das
Bandpassfilter
Der
Signalisierungs-Generator
Die
Datenpumpe
Der
Kompensationssignal-Generator
Dabei
ermittelt der Kompensationssignal-Generator
Vorzugsweise
generiert der Kompensationssignal-Generator
Neben
der Detektion des empfangenen Breitbandsignals eBS und der Generierung
des Distanzsignals DS hat die Datenpumpe
Die
Summationseinrichtung
Die
Sendeeinrichtung
Die
Verstärkungseinrichtung
Die
Teilnehmervermittlungsstelle
Die
Teilnehmervermittlungsstelle
Das
Trennfilter
Vorzugsweise
ist das Trennfilter
Das
Breitbandsystem
Das
Sprachsystem
Die
Telefoneinrichtung
Im
Falle der Übertragung
von Signalen von der Teilnehmervermittlungsstelle
Die
Eingangssignale überlagern
sich derart, dass das Kompensationssignal KS die Verzerrung des
verzerrt verstärkten
Signalisierungssignals verSS kompensiert und dabei ein verstärktes Signalisierungssignal
SS entsteht, welches über
die Teilnehmeranschlussleitung
Über das
Trennfilter
Des
Weiteren befindet sich auf der Teilnehmeranschlussleitung
Die
Signale auf der Teilnehmeranschlussleitung
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Breitbandsystem innerhalb einer IVD-Lösung (Integrated Voice Data System) oder in einem DSLAM-System integriert sein.Even though the present invention above based on preferred embodiments It is not limited to this, but in many ways and modifiable. For example, the broadband system according to the invention within an IVD solution (Integrated Voice Data System) or integrated in a DSLAM system be.
- 11
- BreitbandsystemBroadband system
- 22
- Adaptionseinrichtungadaptation device
- 33
- Sprachsystemlanguage system
- 44
- BandpassfilterBandpass filter
- 55
- Signalisierungs-GeneratorSignaling generator
- 66
- Kompensationssignal-GeneratorCompensation signal generator
- 77
- BreitbandmodemBroadband Modem
- 88th
- Datenpumpedata pump
- 99
- Empfangseinrichtungreceiver
- 1010
- erstes Tiefpassfilterfirst Low Pass Filter
- 1111
- erster AD-Wandlerfirst ADC
- 1212
- Sendeeinrichtungtransmitting device
- 1313
- SummationseinrichtungSumming means
- 1414
- erster DA-Wandlerfirst DA converter
- 1515
- zweites Tiefpassfiltersecond Low Pass Filter
- 1616
- Verstärkungseinrichtungreinforcing device
- 1717
- TeilnehmervermittlungsstelleLocal exchange
- 1818
- Trennfilterseparating filter
- 1919
- TeilnehmeranschlussleitungLocal loop
- 2020
- Telefoneinrichtungtelephone device
- 2121
- Teilnehmeranschlussschaltung (SLIC)Subscriber line interface circuit (SLIC)
- 2222
- TeilnehmerendeinrichtungSubscriber terminal
- BSBS
- BreitbandsignalBroadband signal
- sBSsBS
- zu sendendes Breitbandsignalto sending broadband signal
- eBSeBS
- empfangenes Breitbandsignalreceived Broadband signal
- SSSS
- Signalisierungssignalsignaling signal
- verSSverSS
- verzerrtes Signalisierungssignaldistorted signaling signal
- KSKS
- Kompensationssignalcompensation signal
- verGSverGS
- verzerrte Grundschwingungdistorted fundamental
- erwSSerwSS
- erweitertes Signalisierungssignalexpanded signaling signal
- GSGS
- Grundschwingungfundamental
- OSOS
- Oberschwingungenharmonics
- DSDS
- Distanzsignaldistance signal
- detBSdetBS
- detektiertes Breitbandsignaldetected Broadband signal
- φGSφGS
- Phasendifferenz zu der Grundschwingungphase difference to the fundamental
- AGS A GS
- Amplitudendifferenz zu der Grundschwingungamplitude difference to the fundamental
- φOS φ OS
- Phasendifferenzen zu den Oberschwingungenphase differences to the harmonics
- AOS A OS
- Amplitudendifferenzenamplitude differences
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