DE102004036752A1 - Broad band system for use in subscriber telephone exchange, has subtraction equipment, which subtracts generated compensation signal from transferred broad band signal, so that error compensated broad band signal is designed - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Breitbandsystem mit Generierung eines Kompensationssignals zur Fehlerkompensation eines überlagerten empfangenen Breitbandsignals und eine Teilnehmervermittlungsstelle mit einem solchen Breitbandsystem.The The invention relates to a broadband system with generation of a compensation signal for error compensation of a superimposed received wideband 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 bzw. Breitbandsignal 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-(Teletax)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. Die harmonischen Oberschwingungen stören die Upstream-Signale der ADSL-Datenübertragung (ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Line). Dieses Problem tritt sowohl bei Integrated-Voice-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 or broadband signal occur. A local exchange consists essentially of a language system (eg telephone) and a broadband system (eg ADSL system). Problematic are the signaling signals with a high signal level (for example the TTX (teletax) signal), which at a frequency of 12 or 16 kHz up to 5 Vrms the subscriber line is, and their higher harmonic Harmonics caused by nonlinear properties in the reinforcement the signals through the subscriber line circuit (SLIC = Subscriber Line Interface Circuit) of the speech system. The disturbing harmonic harmonics the upstream signals of ADSL data transmission (ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Line). This problem occurs both with Integrated Voice Data (IVD) solutions and in DSLAM solutions on, 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.
Beispielsweise ist in der nicht-veröffentlichten Patentanmeldung „Breitbandsystem und Teilnehmervermittlungsstelle" mit dem Aktenzeichen 102004014969.0 ein Breitbandsystem beschrieben, welches eine Adaptionseinrichtung aufweist, die zu einem zu sendenden Breitbandsignal ein Kompensationssignal addiert. Das mit dem Kompensationssignal überlagerte zu sendende Breitbandsignal wird mittels eines Trennfilters mit einem verzerrt verstärkten Signalisierungssignal eines Sprachsystems überlagert, sodass mittels des Kompensationssignals die bei der Verstärkung auftretende Verzerrung des Signalisierungssignal kompensiert wird. Die Adaptionsschleife zur Generierung des Kompensationssignals wird hier durch das Breitbandsystem sowie durch das Trennfilter ausgebildet.For example is in the unpublished Patent Application "Broadband System and local exchange "with the reference 102004014969.0 describes a broadband system which an adaptation device, which is to be sent to a broadband signal adds a compensation signal. The superimposed with the compensation signal Broadband signal to be sent is by means of a separation filter with a distorted amplified Signaling signal of a speech system superimposed, so by means of the Compensation signal occurring during amplification distortion the signaling signal is compensated. The adaptation loop for generating the compensation signal is here by the broadband system and formed by the separation filter.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Breitbandsystem mit einer Fehlerkompensation für ein mit einem verstärkten Signalisierungssignal überlagertes empfangenes Breitbandsystem bereitzustellen, sodass ein Detektionsfehler einer anschließenden Detektion des empfangenen Breitbandsignals aufgrund der Interferenzen durch das verstärkte Signalisierungssignal vermieden wird.The Object of the present invention is therefore a broadband system with an error compensation for one with a reinforced one Signaling signal superimposed provide a received wideband system, so that a detection error a subsequent Detection of the received broadband signal due to the interference by the reinforced Signaling signal is avoided.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Fehlerkompensation für das überlagerte empfangene Breitbandsignal mittels einer kurzen Adaptionsschleife bereitzustellen.A Another object of the present invention is the error compensation for the superimposed received broadband signal by means of a short adaptation loop provide.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch ein Breitbandsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Teilnehmervermittlungsstelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.According to the invention Asked problem by a broadband system with the features of the claim 1 and by a local exchange with the features of claim 15 solved.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht im Wesentlichen darin, ein Breitbandsystem zum Senden und Empfangen von Breitbandsignalen mit einer integrierten Adaptionseinrichtung bereitzustellen, welche ein Kompensationssignal aus dem empfangenen Breitbandsignal, das mit einem verstärkten sinusförmigen Signalisierungssignal eines mit dem Breitbandsystem koppelbaren Sprachsystems überlagert ist, adaptiv generiert und das generierte Kompensationssignal von dem überlagerten empfangenen Breitbandsignal subtrahiert, sodass ein fehlerkompensiertes empfangenes Breitbandsignal ausgebildet wird.The The idea underlying the present invention consists essentially in it, a broadband system for sending and receiving broadband signals to provide with an integrated adaptation device, which a compensation signal from the received wideband signal, the with a reinforced sinusoidal Signaling signal superimposed on a couplable with the wideband system voice system is adaptively generated and the generated compensation signal from the superimposed Subtracted received wideband signal, so that an error-compensated received wideband signal is formed.
Das erfindungsgemäße Breitbandsystem stellt somit sicher, dass Breitbandsignale bzw. ADSL-Daten in einem höheren Frequenzband ohne Störungen der Grundschwingung und von harmonischen Oberschwingungen des verstärkten Signalisierungssignals detektierbar sind.The inventive broadband system provides thus ensuring that broadband signals or ADSL data are in a higher frequency band without disturbances the fundamental and harmonic harmonics of the amplified signaling signal are detectable.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass das Kompensationssignal direkt innerhalb des Breitbandsystems von dem überlagerten empfangenen Breitbandsignal zur Fehlerkompensation subtrahiert wird, sodass ein kurzer Feedbackpfad innerhalb des Breitbandsystems bereitgestellt ist. Der kurze Feedbackpfad bedeutet eine geringere Verzögerung der Adaption des Kompensationssignals und damit eine schnellere Adaption der Fehlerkompensation.Another advantage of the invention is that the compensation signal is directly within the wide is subtracted from the superimposed received wideband signal for error compensation, so that a short feedback path is provided within the broadband system. The short feedback path means a lower delay of the adaptation of the compensation signal and thus a faster adaptation of the error compensation.
Vorteilhafterweise ist die Generierung des Kompensationssignals unabhängig von dem koppelbaren Sprachsystem bzw. POTS-System, sodass 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 broadband system to a local exchange or to an IVD solution can be coupled, can be any of any manufacturer.
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 einen Distanzsignalgenerator auf, welcher aus dem fehlerkompensierten empfangenen Breitbandsignal ein Distanzsignal generiert, das durch eine Oberschwingungsdistanz zwischen dem überlagerten empfangenen Breitbandsignal und einem detektierten rauschfreien Breitbandsignal sowie durch eine Grundschwingungsdistanz zwischen der Grundschwingung des verstärkten sinusförmigen Signalisierungssignals und dem Signalisierungssignal des Sprachsystems ausgebildet ist.According to one preferred embodiment of the invention has the adaptation device a distance signal generator, which from the error-compensated received wideband signal, a distance signal generated by a harmonic distance between the superimposed received wideband signal and a detected noise-free wideband signal and by a fundamental oscillation distance between the fundamental of the amplified sinusoidal signaling signal and the signaling signal of the speech system is formed.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Adaptionseinrichtung einen Adaptionssignalgenerator auf, welcher aus dem Distanzsignal ein Adaptionssignal generiert, das aus einer Phasendifferenz und einer Amplitudendifferenz der Grundschwingung und aus N Phasendifferenzen und N Amplitudendifferenzen der Oberschwingungen des verstärkten sinusförmigen Signalisierungssignals und des sinusförmigen Signalisierungssignals besteht.According to one Another preferred embodiment has the adaptation device an adaptation signal generator, which consists of the distance signal generates an adaptation signal that consists of a phase difference and an amplitude difference of the fundamental and N phase differences and N amplitude differences of the harmonics of the amplified sinusoidal signaling signal and of the sinusoidal Signaling signal exists.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Adaptionseinrichtung einen Kompensationssignalgenerator auf, welcher das Kompensationssignal mittels des Adaptionssignals generiert.According to one Another preferred embodiment has the adaptation device a compensation signal generator, which receives the compensation signal generated by means of the adaptation signal.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der Kompensationssignalgenerator einen Grundschwingungstongenerator auf, welcher die Phasendifferenz und die Amplitu dendifferenz der Grundschwingung empfängt und daraus ein Grundschwingungskompensationssignal generiert.According to one Another preferred embodiment, the compensation signal generator a fundamental tone generator showing the phase difference and the amplitude difference of the fundamental receives and from this generates a fundamental vibration compensation signal.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der Kompensationssignalgenerator N Oberschwingungstongeneratoren auf, wobei der i-te Oberschwingungstongenerator die i-te Phasendifferenz und die i-te Amplitudendifferenz zu der i-ten Oberschwingung empfängt und daraus ein i-tes Oberschwingungskompensationssignal generiert, wobei i ∈ [1; ...; N] ist (Diese Bedingung gilt für die gesamte Beschreibung).According to one Another preferred embodiment, the compensation signal generator N harmonic tone generators, where the i-th harmonic tone generator the ith phase difference and the i-th amplitude difference to the i-th harmonic receives and from this generates an ith harmonic compensation signal, wherein i ∈ [1; ...; N] (This condition applies to the entire description).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Adaptionseinrichtung eine Summationseinrichtung auf, welche das Grundschwingungskompensationssignal und die N Oberschwingungskompensationssignale zur Ausbildung des Kompensationssignals selektiv addiert. Vorteilhafterweise wird durch die selektive Addition des Grundschwingungskompensationssignals und der N Oberschwingungskompensationssignale erreicht, dass das Kompensationssignal an gegebene und sich ändernde Rahmenbedingungen, wie z. B. das An- und Abklingen des Signalisierungssignals, anpassbar ist.According to one Another preferred embodiment has the adaptation device a summation device, which the fundamental vibration compensation signal and the N harmonic compensation signals for forming the Compensation signal added selectively. Advantageously, by the selective addition of the fundamental oscillation compensation signal and the N harmonic compensation signals achieves that Compensation signal to given and changing conditions, such as B. the arrival and decay of the signaling signal, adaptable is.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Adaptionseinrichtung eine erste Subtraktionseinrichtung auf, welche das generierte Kompensationssignal von dem überlagerten empfangenen Breitbandsignal subtrahiert.According to one Another preferred embodiment has the adaptation device a first subtraction device which generates the generated compensation signal from the superimposed one subtracted broadband signal received.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der Distanzsignalgenerator einen Fast-Fourier-Transformator auf, welcher das fehlerkompensierte empfangene Breitbandsignal in ein fourier-transformiertes fehlerkompensiertes Breitbandsignal transformiert.According to one Another preferred embodiment, the distance signal generator a fast Fourier transformer, which the error-compensated received wideband signal in a Fourier-transformed error-compensated Broadband signal transformed.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die Grundschwingungsdistanz aus dem Koeffizienten für die Grundschwingung des fourier-transformierten fehlerkompensierten empfangenen Breitbandsignals gebildet.According to one Another preferred development is the fundamental oscillation distance from the coefficient for the fundamental of the Fourier-transformed error-compensated received wideband signal formed.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der Distanzsignalgenerator eine Entscheidereinrichtung auf, welche ausgehend von dem fourier-transformierten fehlerkompensierten empfangenen Breitbandsignal auf das rauschfreie Breitbandsignal entscheidet.According to one Another preferred embodiment, the distance signal generator a decision device which, starting from the Fourier-transformed error-compensated received wideband signal on the noise-free Broadband signal decides.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der Distanzsignalgenerator eine zweite Subtraktionseinrichtung auf, welche die Oberschwingungsdistanz aus der Differenz des rauschfreien detektierten Breitbandsignals und des fehlerkompensierten empfangenen Breitbandsignals berechnet.According to one Another preferred embodiment, the distance signal generator a second subtraction device, which determines the harmonic distance from the difference of the noise-free detected wideband signal and the error-compensated received wideband signal.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der Distanzsignalgenerator einen ersten Bandpass auf, welcher das fehlerkompensierte empfangene Breitbandsignal derart bandpassfiltert, sodass der Distanzsignalgenerator die Grundschwingungsdistanz aus dem bandpassgefilterten fehlerkompensierten empfangenen Breitbandsignal bereitstellt.According to a further preferred development, the distance signal generator has a first bandpass filter which bandpass filters the error-compensated received broadband signal in such a way that the distance signal generator generates the fundamental oscillation distance from the bandpass filtered error compensated received wideband signal.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der Distanzsignalgenerator N zweite Bandpässe auf, welche das fehlerkompensierte empfangene Breitbandsignal jeweils derart bandpassfiltern, sodass der Distanzsignalgenerator die Oberschwingungsdistanz aus dem bandpass-gefilterten fehlerkompensierten empfangenem Breitbandsignal bereitstellt.According to one Another preferred embodiment, the distance signal generator N second bandpasses on which the error-compensated received wideband signal respectively such bandpass filtering, so that the distance signal generator the harmonic distance from the bandpass-filtered error-compensated received wideband signal.
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 und Signale – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.In all figures are the same or functionally identical elements and signals - if nothing else is stated - with the same reference numerals have been provided.
Obwohl die vorliegende Erfindung nachfolgend mit Bezug auf Breitbandsysteme und Teilnehmervermittlungsstellen be schrieben wird, ist sie jedoch nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise einsetzbar.Even though the present invention with reference to broadband systems and subscribers, it is not limited to but in many ways used.
Das
Breitbandsystem
Die
Adaptionseinrichtung
Durch
die Fehlerkompensation des überlagerten
empfangenen Breitbandsignals eBS + verSS mittels des Kompensationssignals
KS werden Fehler bei der Detektion auf das rauschfreie detektierte Breitbandsignal
detBS minimiert. Ist die Fehlerrate bei der Detektion minimiert,
so kann die Datenrate für das
Breitbandsystem entsprechend erhöht
werden. Also sind die Breitbandsignale bzw. ADSL-Daten ohne Störungen des
verstärkten
sinusförmigen
Signalisierungssignals verSS detektierbar. Weiter ist erfindungsgemäß die Generierung
des Kompensationssignals KS unabhängig von dem koppelbaren Sprachsystem
Dazu
weist der Distanzsignalgenerator einen Fast-Fourier-Transformator
Der
Kompensationssignalgenerator
Der
Kompensationssignalgenerator
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. Weiter sind zur Generierung des Distanzsignals durch den Distanzsignalgenerator weitere Möglichkeiten denkbar.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. Next are for generating the distance signal by the distance signal generator More options conceivable.
- 11
- BreitbandsystemBroadband system
- 22
- Adaptionseinrichtungadaptation device
- 33
- Sprachsystemlanguage system
- 44
- DistanzsignalgeneratorDistance signal generator
- 55
- AdaptionssignalgeneratorAdaptation signal generator
- 66
- KompensationssignalgeneratorCompensation signal generator
- 77
- GrundschwingungstongeneratorGrundschwingungstongenerator
- 88th
- OberschwingungstongeneratorOberschwingungstongenerator
- 8-i8-i
- i-ter Oberschwingungstongeneratori-th Oberschwingungstongenerator
- 99
- SummationseinrichtungSumming means
- 1010
- erste Subtraktionseinrichtungfirst subtraction
- 1111
- Fast-Fourier-TransformatorFast Fourier transformer
- 1212
- EntscheidereinrichtungDecider
- 1313
- zweite Subtraktionseinrichtungsecond subtraction
- 1414
- erster Bandpassfirst bandpass
- 1515
- zweiter Bandpasssecond bandpass
- 1616
- TeilnehmervermittlungsstelleLocal exchange
- 1717
- Trennfilterseparating filter
- 1818
- TeilnehmeranschlussleitungLocal loop
- 1919
- TeilnehmerendeinrichtungSubscriber terminal
- 2020
- Telefoneinrichtungtelephone device
- 2121
- TeilnehmeranschlussschaltungSubscriber line interface circuit
- 2222
- AD-WandlerADC
- 2323
- Schalterswitch
- KSKS
- Kompensationssignalcompensation signal
- eBSeBS
- empfangenes Breitbandsignalreceived Broadband signal
- detBSdetBS
- detektiertes Breitbandsignaldetected Broadband signal
- verSSverSS
- verstärktes sinusförmigesreinforced sinusoidal
- Signalisierungssignalsignaling signal
- eBS + verSSeBS + verSS
- überlagertes empfangenes Breitbandsignallayered received broadband signal
- feBSFEBS
- fehlerkompensiertes empfangenes Breitbandsigerror compensated received wideband sig
- nalnal
- feBSfft feBS fft
- fourier-transformiertes fehlerkompensiertesFourier-transformed error compensated
- empfangenes Breitbandsignalreceived Broadband signal
- DSDS
- Distanzsignaldistance signal
- ASAS
- Adaptionssignaladaptation signal
- φGS φ GS
- Phasendifferenz zu der Grundschwingungphase difference to the fundamental
- AGS A GS
- Amplitudendifferenz zu der Grundschwingungamplitude difference to the fundamental
- Yi.OS Y i.os
- Phasendifferenz zu der i-ten Oberschwingungphase difference to the ith harmonic
- Ai.OS A i.os
- Amplitudendifferenz zu der i-tenamplitude difference to the i-th
- Oberschwingungharmonic
- GDDG
- GrundschwingungsdistanzFundamental distance
- ODOD
- OberschwingungsdistanzHarmonic distance
- SpSDPS
- Sprachsignalspeech signal
- GKSGKS
- GrundschwingungskompensationssignalFundamental compensation signal
- i.OKSi.OKS
- i-tes Oberschwingungskompensationssignali-th Harmonic compensation signal
Claims (15)
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