DE10201283C2 - Verfahren zum Kompensieren von Spitzenwerten bei einer Datenübertragung mit diskreten Mehrfachtonsymbolen und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Kompensieren von Spitzenwerten bei einer Datenübertragung mit diskreten Mehrfachtonsymbolen und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens

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DE10201283C2 DE10201283A DE10201283A DE10201283C2 DE 10201283 C2 DE10201283 C2 DE 10201283C2 DE 10201283 A DE10201283 A DE 10201283A DE 10201283 A DE10201283 A DE 10201283A DE 10201283 C2 DE10201283 C2 DE 10201283C2
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    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614Peak power aspects

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertra­ gen eines analogen Datenstroms von einem Datenstromsender zu einem Datenstromempfänger mit diskreten Mehrfachtonsymbolen, und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Kompensieren von Spitzenwerten bei einer Datenübertragung mit diskreten Mehr­ fachtonsymbolen und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Üblicherweise wird für eine asymmetrische Datenstromübertra­ gung über gewöhnliche Telefonleitungen ein Mehrfachton- Verfahren (DMT, Discrete Multitone, diskrete Multitonmodula­ tion) eingesetzt, wobei gewöhnliche Telefonleitungen in her­ kömmlicher als asymmetrische digitale Teilnehmerleitungen (ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Line) ausgebildet sind.
Ein wesentlicher Vorteil von ADSL-Übertragungstechniken be­ steht darin, dass herkömmliche Kabelnetze für eine Übertra­ gung verwendet werden können, wobei üblicherweise miteinander verdrillte Kupfer-Doppeladern eingesetzt werden.
Digitale Hochgeschwindigkeits-Teilnehmerleitungen nach dem Stand der Technik sind siehe beispielsweise in der Publikati­ on "High-speed digital subscriber lines, IEEE Journal Sel. Ar. In Comm., Vol. 9, No. 6, August 1991" beschrieben.
Unter den Übertragungsverfahren mit einer hohen Datenrate auf der Basis von digitalen Teilnehmerleitungen (DSL = Digital Subscriber Line) sind mehrere VDSL- (Very High Data Rate DSL = hochdatenratige DSL-) -Anordnungen bekannt, wobei hierfür z. B. Verfahren wie CAP (Carrierless Amplitude/Phase), DWMT (Discrete Wavelet Multitone), SLC (Single Line Code) und DMT (Discrete Multitone) einsetzbar sind. Bei dem DMT-Verfahren wird das Sendesignal aus mehrfachen sinusförmigen bzw. kosi­ nusförmigen Signalen bereitgestellt, wobei jedes einzelne sinusförmige bzw. kosinusförmige Signal sowohl in der Ampli­ tude als auch in der Phase modulierbar ist. Die somit erhal­ tenen mehrfachen modulierten Signalen werden als quadratur­ amplitudenmodulierte Signale (QAM = Quadrature Amplitude Modulation) bereitgestellt.
In Fig. 4 ist ein herkömmlicher Datenstromsender gezeigt, in welchen über eine Dateneingabeeinrichtung 201 zu übertragende Daten 123 eingegeben werden. Die zu übertragenden Daten 123 werden einer Kodierungseinrichtung 202 zugeführt, in welcher die Daten zunächst kodiert und anschließend zu kodierten Datenblöcken 125 zusammengefasst werden, wobei je nach Stu­ figkeit eine vorgebbare Anzahl von zu übertragenden Bits einer komplexen Zahl zugeordnet werden. Schließlich werden die von der Kodierungseinrichtung 202 ausgegebenen, kodierten Datenblöcke 125 einer Rücktransformationseinrichtung 203 zugeführt.
In herkömmlicher Weise transformiert die Rücktransformations­ einrichtung 203 mittels einer inversen schnellen Fourier- Transformation (IFFT = Inverse Fast Fourier Transformation) die im Frequenzbereich vorliegenden Daten in den Zeitbereich, wobei aus N/2 komplexen Zahlen unmittelbar N Abastwerte eines Sendersignals erzeugt werden, wobei alle N Abtastwerte im Folgenden als ein diskretes Multitonsymbol (DMT-Symbol; DMT = Discrete Multitone) bezeichnet wird. Hierbei können die kom­ plexen Zahlen als Amplitudenwerte von innerhalb eines Daten­ blocks auszusendenden Kosinus- und Sinusschwingungen (Real­ teil und Imaginärteil) bereitgestellt werden, wobei die Fre­ quenzen gemäß der Beziehung:
äquidistant verteilt sind. Hierbei bezeichnet T eine Zeitdau­ er für eine Übertragung eines diskreten Mehrfachtonsymbols und N eine Anzahl von Abtastwerten für ein diskretes Mehr­ fachtonsymbol. Beispielsweise setzen herkömmliche ADSL-DMT- Verfahren in einem "Downstream"-Modus, d. h. bei einer Daten­ übertragung von mindestens einer Vermittlungsstelle zu min­ destens einem Teilnehmer, 256 Töne ein, welche jeweils als Sinustöne in Betrag und Phase modulierbar sind. Die Grundfre­ quenz beträgt hierbei 4,3 kHz und der Frequenzabstand zwi­ schen aufeinanderfolgenden Tönen beträgt ebenfalls 4,3 kHz. Somit wird ein Frequenzspektrum von 4,3 kHz (Grundfrequenz) bis (4,3 kHz + 256 × 4,3 kHz) = 1,1 MHz übertragen. Jedes DMT-Symbol ist somit durch einen in Betrag und Phase modu­ lierbaren Sinuston dargestellt, wobei üblicherweise pro Sym­ bol maximal 15 Bit als komplexe Zahl dargestellt werden. Bei einer Übertragung eines derart ausgebildeten Mehrfachtonsig­ nals tritt jedoch das Problem auf, dass durch den Übertra­ gungskanal, der beispielsweise als eine verdrillte Kupfer- Doppeldrahtleitung ausgebildet sein kann, Einschwingvorgänge herbeigeführt werden, welche nach beispielsweise M Abtastwer­ ten abgeklungen sind.
In der Sendereinrichtung werden nach einer inversen schnellen Fourier-Transformation (IFFT = Inverse Fast Fourier Transfor­ mation) die letzten M Abtastwerte eines DMT-Symbols an einen Blockanfang angehängt, wobei die Beziehung gilt: M < N. Durch diese zyklische Erweiterung (zyklischer Präfix) kann dem Datenstromempfänger ein periodisches Signal vorgetäuscht werden, wenn der durch den Übertragungskanal verursachte Einschwingvorgang nach M Abtastwerten abgeklungen ist, wobei eine gegenseitige Störung unterschiedlicher DMT-Symbole, d. h. eine Intersymbolinterferenz (ISI) vermieden werden kann.
Dadurch lässt sich in herkömmlichen Verfahren ein Entzer­ rungsaufwand in einer Entzerrungseinrichtung, welche in dem Datenstromempfänger angeordnet ist, beträchtlich verringern, da nach einer Demodulation des empfangenden analogen Datenstroms 101 im Datenstromempfänger nur eine einfache Korrektur mit dem inversen Frequenzgang des Übertragungskanals in der Korrektureinrichtung 112 vorgenommen werden muss.
Ein wesentlicher Nachteil einer Datenübertragung nach dem ADSL-Verfahren über Kupferleitungen, bei dem Mehrfachtonsig­ nale übertragen werden, besteht darin, dass lange Einschwing­ vorgänge auftreten. In herkömmlicher Weise wird daher der zyklische Präfix erweitert, um dem Datenstromempfänger ein periodisches Signal zu liefern. Im Verhältnis zu der DMT- Symbollänge N muss der zyklische Präfix jedoch klein gehalten werden, d. h. es muss die Beziehung gelten:
M << N,
da andernfalls in nachteiliger Weise eine Reduzierung der Übertragungskapazität auftritt.
Bei dem ADSL-Standard wird für eine Datenübertragung von einem Teilnehmer zu einer Vermittlung beispielsweise eine DMT-Symbollänge von N = 64 und ein Wert eines zyklischen Präfix von M = 4 bereitgestellt. Um einen Einschwingvorgang auf den zyklischen Präfix zu begrenzen, wird bei dem bekann­ ten Verfahren in der Vorverarbeitungseinrichtung, die in dem Datenstromempfänger angeordnet ist, eine spezielle Entzer­ rungseinrichtung für den Zeitbereich (TDEQ = Time Domain Equalizer) in Form eines adaptiven Transversalfilters bereit­ gestellt, welches mit einer Abtastrate Fs arbeitet (bei­ spielsweise 276 kHz in der Vermittlungsstelle bei ADSL).
Durch die notwendige Beschränkung der Länge des zyklischen Präfix auf beispielsweise M = 4, wie oben erwähnt, wird bei herkömmlichen Verfahren zum Übertragen eines analogen Daten­ stroms 101 eine Übertragungsgüte in nachteiliger Weise ver­ schlechtert, da auch bei einem Einsatz einer Entzerrungsein­ richtung in dem Datenstromempfänger eine erhebliche Intersym­ bolinterferenz (ISI) vorhanden ist.
In nachteiliger Weise enthält ein üblicher Übertragungskanal weiterhin Hoch- und Tiefpässe, um den zu übertragenden analo­ gen Datenstrom in seiner Bandbreite zu begrenzen, und um ein Außerbandrauschen bei Analog-Digital- und Digital-Analog- Umsetzern, welche beispielsweise als Sigma-Delta-Wandler ausgebildet sein können, zu unterdrücken.
Insbesondere ist es nachteilig, dass bei einer Anregung von Tiefpässen mit DMT-Signalen Einschwingvorgänge auftreten, die in einem Frequenzbereich beträchtliche spektrale Anteile oberhalb des vorgesehenen Übertragungssignalbands aufweisen. Bei einer Abtastrate Fs von beispielsweise 276 kHz ergeben sich durch Faltprodukte im Übertragungssignalband spektrale Anteile, welche von der in dem Datenstromempfänger angeordne­ ten Entzerrungseinrichtung nicht eliminiert werden können. In nachteiliger Weise sind diese Faltprodukte als Störsignale im Übertragungssignalband enthalten, wodurch eine Übertragungs­ güte verschlechtert wird.
Ein im Zeitbereich erzeugtes Mehrfachtonsignal wird gemäß Fig. 4 anschließend in Form von DMT-Symbolen übertragen. Zur Bereitstellung eines analogen Sendersignals 211 wird ein Analog-Digital-Umsetzer für eine Umsetzung von einem digita­ len Mehrfachtonsignal 303 in das analoge Sendersignal 211 bereitgestellt.
Ein weiterer bekannter Datenstromsender ist in Fig. 5 darge­ stellt, wobei hier zusätzlich zu den in Fig. 4 veranschau­ lichten Komponenten eine erste Filterungseinrichtung 131' und eine zweite Filterungseinrichtung 132' zwischen der Rück­ transformationseinrichtung 203 und dem Digital-Analog- Umsetzer 204 angeordnet sind.
Fig. 5 verdeutlicht, dass ein typischer Übertragungskanal Hoch- und Tiefpässe für eine Bandbegrenzung von Kanalübertra­ gungssignalen enthält. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird das diskrete Mehrfachtonsymbol (DMT-Symbol) 208 in der ersten Filte­ rungseinrichtung 131' hochpassgefiltert, um ein gefiltertes diskretes Mehrfachtonsymbol 209' zu erhalten. Dieses gefil­ terte diskrete Mehrfachtonsymbol 209 wird in der zweiten Filterungseinrichtung 132' tiefpassgefiltert. Die zur Bandbe­ grenzung eingesetzten Filterungseinrichtungen 131' und 132' weisen den Nachteil auf, dass bei einer Anregung mit DMT- Symbolen Einschwingvorgänge auftreten, die eine Datenübertra­ gungsrate begrenzen. Insbesondere dann, wenn Tiefpassfilter als Filterungseinrichtungen 131' bzw. 132' eingesetzt werden, treten im Frequenzbereich des Signalbandes wesentliche spekt­ rale Anteile auf, die sich insbesondere bei einem kurzen zyklischen Präfix auswirken. Das von der zweiten Filterungs­ einrichtung 132' ausgegebene Zeitsignal wird schließlich, nach einer Digital-Analog-Umsetzung in einem Digital-Analog- Umsetzer übertragen, wobei unzweckmäßigerweise Einschwingvor­ gänge auftreten.
Ein Hauptnachteil des in den Fig. 4 und 5 blockbildmäßig dargestellten, herkömmlichen Verfahrens besteht darin, dass bei der eingesetzten Modulationsform, die eine Erzeugung eines Mehrfachtonsignals mit sich bringt, ein hoher Crestfak­ tor, d. h. ein hohes Verhältnis von Scheitelwert zu Effektier­ wert des zu übertragenden Mehrfachtonsymbols vorhanden ist. Herkömmliche, in der Literatur vorgeschlagene Maßnahmen zur Verringerung des Crestfaktors beziehen sich lediglich auf einen Datensender, wohingegen der Einfluss eines analogen Front-End (AFE) nicht berücksichtigt wird. In nachteiliger Weise werden die Maßnahmen zur Verringerung des Crestfaktors in dem Datensender im allgemeinen durch das analoge Front-End AFE wieder kompensiert, so dass eine Crestfaktorverringerung beseitigt wird, bzw. kann der Crestfaktor in einem extremen Fall sogar durch diese Maßnahmen, bedingt durch Einschwing­ vorgänge von unterschiedlichen digitalen und analogen Fil­ tern, zunehmen.
In nachteiliger Weise erfordern es hohe, durch einen hohen Crestfaktor bedingte Scheitelwerte, dass eine Übertragungs­ bandbreite bereitgestellt werden muss, welche zu einer Ver­ besserung eines Signal-zu-Rauschverhältnisses des Mehrfach­ tonsignals nicht beiträgt.
Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Reduzierung des Crest- Faktors eines Signals ist in der DE 198 50 642 A1 beschrie­ ben. In diesem Verfahren wird eine Reduzierung des Crest- Faktors eines Signals dadurch erreicht, dass das Signal durch einen digitalen Signalvektor dargestellt wird, dessen Elemen­ te Abtastwerte des Signals sind, wobei ein digitaler Korrek­ turvektor aus den Elementen des digitalen Signalvektors be­ rechnet wird, der digitale Korrekturvektor und der digitale Signalvektor addiert werden, und ein korrigierter digitaler Signalvektor ausgegeben wird.
In nachteiliger Weise werden insbesondere in dem zugehörigen Datenstromsender keine Einschwingvorgänge durch redundante Kompensationssignale bereitgestellt, so dass der Crest-Faktor der modulierten Signale durch redundante Kompensationssignale in nachteiliger Weise nicht weiter verringert werden kann. Weiterhin ist es unzweckmäßig, dass eine bereits vorhandene Filtereinrichtung nicht zur Bereitstellung von Einschwingvor­ gängen durch redundante Kompensationssignale herangezogen werden kann.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfah­ rens bereitzustellen, mit welchen eine einfache Crestfaktor­ verringerung der zu übertragenden Mehrfachtonsignale bereit­ gestellt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentan­ spruch 1 angegebene Verfahren sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass vorgebbare Einschwingvorgänge gezielt eingefügt werden, um Spitzenwerte von einem in einem Datenstromsender erzeugten analogen Sendersignal zu kompensieren oder zumindest zu ver­ ringern. Hierdurch wird der Crestfaktor des Signals (Verhält­ nis von Scheitelwert zu Effektivwert) verringert.
In vorteilhafter Weise kann somit der Crestfaktor (d. h. das Verhältnis von Scheitelwert zur Effektivwert des Mehrfachton­ signals) verringert werden, wodurch eine effektivere Ausnut­ zung eines Übertragungs-Dynamikbereiches bereitgestellt wird.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht dar­ in, dass vorhandene Komponenten des Datenstromsenders, wie beispielsweise Filterungseinrichtungen, verwendet werden können, um Einschwingvorgänge durch redundante Kompensations­ signale bereitzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Reduzierung des Crestfaktors mittels Komponenten in dem Da­ tenstromsender lässt es weiterhin in vorteilhafter Weise zu, dass Speicher von Filterungseinrichtungen in dem Datenstrom­ sender mit vorgebbaren Speicherwerten vorgeladen bzw. dass Speicher von Filterungseinrichtungen in dem Datenstromsender zurückgesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Übertragen eines analogen Datenstroms von einem Datenstromsender zu einem Datenstrom­ empfänger mittels diskreter Mehrfachtonsymbole weist im We­ sentlichen die folgenden Schritte auf:
  • a) Eingeben von zu übertragenden Daten in eine Dateneingabe­ einrichtung des Datenstromsenders;
  • b) Kodieren der zu übertragenden Daten in einer Kodierungs­ einrichtung und Zusammenfassen der kodierten, zu übertragen­ den Daten in kodierte Datenblöcke;
  • c) Transformieren der kodierten Datenblöcke in ein Mehrfach­ tonsignal in einer Rücktransformationseinrichtung;
  • d) Umsetzen des Mehrfachtonsignals in ein analoges Sendersig­ nal in einem Digital-Analog-Umsetzer; und
  • e) Senden des analogen Sendersignals über einen Übertragungs­ kanal, um einer Vorverarbeitungseinrichtung des Datenstrom­ empfängers einen analogen Datenstrom zuzuführen,
wobei in dem Datenstromsender Einschwingvorgänge durch redun­ dante Kompensationssignale bereitgestellt werden, so dass der Crestfaktor von modulierten Signalen des analogen Datenstroms verringert wird.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildun­ gen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfin­ dung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfin­ dung werden Einschwingvorgänge in dem Datenstromsender da­ durch vorgegeben, dass Speicher von mindestens einer in dem Datenstromsender bereitgestellten Filterungseinrichtung mit vorgebbaren Speicherwerten vorgeladen werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegen­ den Erfindung klingen Speicherinhalte der mindestens einen in dem Datenstromsender bereitgestellten Filterungseinrichtung entsprechend der rekursiven Komponenten der Filterungsein­ richtung ab.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung wird ein Vorladen von Speichern der mindestens einen in dem Datenstromsender bereitgestellten Filte­ rungseinrichtung mit vorgebbaren Speicherwerten jeweils nach einer Übertragung eines diskreten Mehrfachtonsymbols durchge­ führt.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung wird ein Vorladen von Speichern der min­ destens einen in dem Datenstromsender bereitgestellten Filte­ rungseinrichtung mit vorgebbaren Speicherwerten in Abhängig­ keit von einem Rahmensynchronisationssignal des analogen Sendersignals durchgeführt.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung werden die vorgebbaren Speicherwerte, mit welchen die mindestens eine Filterungseinrichtung vorgeladen wird, durch eine Optimierung mittels einer linearen Program­ mierung bestimmt.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung werden die vorgebbaren Speicherwerte, mit welchen die mindestens eine Filterungseinrichtung vorgeladen wird, mittels einer Anpassung durch eine Methode der kleins­ ten mittleren Quadrate bestimmt.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung wird die mindestens eine Filterungsein­ richtung als ein Hochpassfilter, ein Tiefpassfilter und/oder ein Allpassfilter bereitgestellt.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung wird eine beliebige Kombination von Fil­ terungseinrichtungen zum Filtern des dem Digital-Analog- Umsetzer zugeführten Mehrfachtonsignals bereitgestellt.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung werden die vorgebbaren Speicherwerte, die der mindestens einen Filterungseinrichtung zugeführt werden, in einer Speicherwertbestimmungseinrichtung in Abhängigkeit von dem Rahmensynchronisationssignal und von Filteranfangs­ werten bestimmt.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor­ liegenden Erfindung werden die Speicher der als Hochpass und/oder die Speicher der als Tiefpass ausgebildeten ersten und zweiten Filterungseinrichtungen zurückgesetzt, während die Speicher der als Allpass ausgebildeten dritten Filte­ rungseinrichtung mit vorgebbaren Speicherwerten vorgeladen werden. Weiterhin ist es gemäß dieser bevorzugten Weiterbil­ dung der vorliegenden Erfindung möglich, dass eine beliebige Anzahl von Filterungseinrichtungen mit einem Rücksetzen ihrer Speicher beaufschlagt werden, während die verbliebenen Filte­ rungseinrichtungen mit vorgebbaren Speicherwerten vorgeladen werden, um gezielte Einschwingvorgänge zur Kompensation von Spitzenwerten, d. h. zur Verringerung eines Crestfaktors des analogen Sendersignals zu verringern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung des analogen Sendersignals, um einen analogen Datenstrom von einem Daten­ stromsender zu einem Datenstromempfänger mittels diskreter Mehrfachtonsymbole zu übertragen, weist weiterhin auf:
  • a) eine in dem Datenstromsender bereitgestellte Dateneingabe­ einrichtung zur Eingabe von zu übertragenden Daten;
  • b) eine Kodierungseinrichtung zur Kodierung der zu übertra­ genden Daten in kodierte Datenblöcke;
  • c) eine Rücktransformationseinrichtung zur Transformation der kodierten Datenblöcke in ein Mehrfachtonsignal; und
  • d) einen Digital-Analog-Umsetzer zur Umsetzung des Mehrfach­ tonsignals in das analoge Sendersignal,
wobei der Datenstromsender mindestens eine Filterungseinrich­ tung aufweist, welche Einschwingvorgänge mittels redundanter Kompensationssignale zur Verringerung des Crestfaktors von modulierten Signalen des analogen Datenstroms bereitstellt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1a ein Blockbild einer Datenstromsendeeinrichtung mit ersten und zweiten Filterungseinrichtungen sowie einer Speicherwertbestimmungseinrichtung gemäß ei­ nem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung;
Fig. 1b einen um eine dritte Filterungseinrichtung erwei­ terte Datenstromsendereinrichtung gemäß einem wei­ teren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung;
Fig. 1c ein Blockbild einer Datenstromsendeeinrichtung gemäß Fig. 1a, welche um eine dritte Filterungs­ einrichtung erweitert ist;
Fig. 2a ein Blockbild einer Übertragungsstrecke für Mehr­ fachtonsymbole mit Datenstromsender, Übertragungs­ kanal und Datenstromempfänger;
Fig. 2b schematisch einen Aufbau eines Mehrfachtonsymbols mit zyklischem Präfix;
Fig. 3 die in Fig. 2a veranschaulichte Übertragungsstre­ cke zum Übertragen eines analogen Datenstroms in detaillierterer Darstellung;
Fig. 4 ein Blockbild eines Datenstromsenders ohne Filte­ rungseinrichtungen nach dem Stand der Technik; und
Fig. 5 ein Blockbild eines herkömmlichen Datenstromsenders mit einer ersten Filterungseinrichtung und einer zweiten Filterungseinrichtung.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.
Fig. 2a zeigt ein prinzipielles Blockbild einer Anordnung zum Übertragen eines analogen Datenstroms nach dem DMT- (dis­ kretes Multiton- bzw. Mehrfachton-) Verfahren, wobei ein Datenstromsender 214, der Übertragungskanal 102 und der Da­ tenstromempfänger 215 veranschaulicht ist.
Datenstromsender 214 und Datenstromempfänger 215 bestehen aus getrennt identifizierbaren Blöcken, welche im Folgenden kurz beschrieben werden. Eine Dateneingabeeinrichtung 201 dient zur Eingabe von zu übertragenden Daten, wobei die eingegebe­ nen Daten an eine Kodierungseinrichtung 202 weitergegeben werden. In der Kodierungseinrichtung 202 wird der Datenstrom entsprechend einem herkömmlichen Verfahren dekodiert und einer Rücktransformation 203 zugeführt. Die Rücktransformati­ onseinrichtung 203 stellt eine Transformation von den im Frequenzbereich vorliegenden Daten in Daten bereit, die im Zeitbereich vorliegen. Die Rücktransformationseinrichtung 203 kann beispielsweise durch eine Einrichtung bereitgestellt werden, in welcher eine inverse (schnelle) Fourier- Transformation (IFFT = Inverse Fast Fourier Transformation) durchgeführt wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass die in der Rücktransformati­ onseinrichtung 203 durchgeführte Transformation von dem Fre­ quenzbereich in den Zeitbereich eine zu derjenigen Transfor­ mation inverse Transformation darstellt, welche eine Trans­ formationseinrichtung 110 in einem Datenstromempfänger ausführt, wie untenstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 be­ schrieben werden wird.
Schließlich erfolgt, unter Bezugnahme auf Fig. 2, eine Um­ setzung des von der Rücktransformationseinrichtung 203 ausge­ gebenen digitalen Datenstroms in einen analogen Datenstrom, d. h. ein analoges Sendersignal 211, mittels eines Digital- Analog-Umsetzers 204. Der nunmehr im Zeitbereich vorliegende, analoge Datenstrom wird einem Übertragungskanal 102 zuge­ führt, welcher die oben beschriebene Datenübertragung bereit­ stellt, wobei bei einer Übertragung eine Bandpass-, Hochpass- und/oder Tiefpass-Filterung sowie eine Beaufschlagung des analogen Datenstroms 101 mit Rauschen vorhanden sein kann. Der analoge Datenstrom 101 wird weiter den in dem Datenstrom­ empfänger 215 angeordneten Analog-Digital-Umsetzer 104 zuge­ führt, welcher den empfangenen analogen Datenstrom 101 in einen digitalen Datenstrom 103 umsetzt, wobei der umgesetzte digitale Datenstrom 103 der Transformationseinrichtung 110 zugeführt wird.
Nach einer zu der in der Transformationseinrichtung 203 in­ versen Transformation von dem Frequenzbereich in den Zeitbe­ reich erfolgt nach einem Durchlaufen des transformierten Datenstroms durch eine Korrektureinrichtung (nicht gezeigt) und eine Bestimmungseinrichtung (nicht gezeigt) eine Dekodie­ rung in der Dekodierungseinrichtung 117. Der dekodierte Da­ tenstrom wird schließlich über die Datenausgabeeinrichtung 119 ausgegeben.
In Fig. 2b ist ein Schema eines diskreten Mehrfachtonsymbols gezeigt, wobei der zu übertragende analoge Datenstrom als eine Sequenz von Mehrfachtonsymbolen bereitgestellt wird. Vor einer Weitergabe der in der Rücktransformationseinrichtung 203 transformierten Daten an den Digital-Analog-Umsetzer 204 werden die letzten M Abtastwerte eines Mehrfachtonsymbols an den Blockanfang nochmals angehängt, wodurch ein zyklischer Präfix definiert ist und wobei gilt:
M < N
Auf diese Weise kann einem Datenstromempfänger ein periodi­ sches Signal vorgetäuscht werden, wenn der durch den Übertra­ gungskanal verursachte Einschwingvorgang nach M Abtastwerten abgeklungen ist, d. h., es tritt keine Intersymbolinterferenz (ISI) auf.
Wie in Fig. 2b gezeigt, weist das ursprüngliche Mehrfachton­ symbol eine Länge von N Abtastwerten, beispielsweise N = 64 auf, während beispielsweise die letzten vier Werte als ein zyklischer Präfix 212 an den DMT-Symbolanfang 205 gesetzt werden, wobei gilt:
M = 4.
Die Gesamtlänge eines Mehrfachtonsymbols 208 beträgt nun mit den an den Symbolanfang 205 angehängten DMT-Symbolendwerten 213 M + N von dem Präfixanfang 207 bis zu dem DMT-Symbolende 206.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Anzahl der zyklisch den Symbolanfang 205 angehängten DMT-Symbolendwerte 213 möglichst gering gehalten werden muss, d. h. M << N, um eine möglichst geringe Reduzierung der Übertragungskapazität und -güte zu erhalten.
In einem weiteren Beispiel besteht ein Mehrfachtonsymbol 208 aus 256 komplexen Zahlen, was bedeutet, dass 512 Zeitproben (Real- und Imaginärteil) als ein periodisches Signal übertra­ gen werden müssen. In diesem Beispiel berechnet sich, wenn eine Anzahl von 32 DMT-Symbolendwerten 213 als zyklischer Präfix 212 an den Symbolanfang kopiert werden, eine Gesamt­ länge der zu übertragenden Zeitprobe zu 544, was bei einer maximalen Tonfrequenz eines DMT-Signals von 2,208 MHz eine Abtastdauer TA von 544 × 10-6/2,208 Sekunden bzw. 0,25 ms ergibt, wobei sich die Symbolübertragungsfrequenz aus fDMT = 1/TA ≈ 4 kHz berechnet.
In Fig. 3 ist ein Verfahren zum Übertragen eines analogen Datenstroms und eine Schaltungsanordnung in detaillierterer Darstellung gezeigt.
Der der Dateneingabeeinrichtung 201 zugeführte Datenstrom wird in Blöcke zusammengefasst, wobei je nach Stufigkeit eine bestimmte Anzahl von zu übertragenden Bits einer komplexen Zahl zugeordnet wird. In der Kodierungseinrichtung 202 er­ folgt schließlich eine Kodierung entsprechend der gewählten Stufigkeit, wobei der kodierte Datenstrom schließlich der Rücktransformationseinrichtung 203 zugeführt wird.
Ein von der Rücktransformationseinrichtung 203 bereitgestell­ tes Mehrfachtonsignal 303 bildet schließlich einen digitalen Senderdatenstrom, der vom Frequenzbereich in den Zeitbereich transformiert worden ist. Das als digitaler Datenstrom ausge­ bildete Mehrfachtonsignal 303 wird schließlich in dem Digi­ tal-Analog-Umsetzer 204 in einen analogen Datenstrom umge­ setzt und einer Leitungstreibereinrichtung 304 zugeführt.
Die Leitungstreibereinrichtung 304 verstärkt bzw. treibt den zu übertragenden analogen Datenstrom 101 in einen Übertra­ gungskanal 102, dessen Kanalübertragungsfunktion prinzipiell bekannt bzw. messbar ist. Im Übertragungskanal findet weiter­ hin eine Überlagerung des analogen Datenstroms mit Rauschen statt, was in Fig. 3 durch eine Überlagerungseinrichtung 121 dargestellt ist. Der Überlagerungseinrichtung 121 wird der von dem Übertragungskanal übertragene analoge Datenstrom und ein Rauschsignal 122 zugeführt, so dass schließlich ein mit Rauschen überlagerter analoger Datenstrom 101 erhalten wird.
Empfangsseitig wird der analoge Datenstrom 101 einer Vorver­ arbeitungseinrichtung 301 zugeführt. Ein von der Vorverarbei­ tungseinrichtung 301 ausgegebener vorverarbeiteter digitaler Datenstrom 302 wird schließlich den Schaltungseinheiten des Datenstromempfängers zugeführt, die im folgenden kurz erläu­ tert werden.
Die Transformationseinrichtung 110 stellt eine Transformation des dezimierten entzerrten digitalen Datenstroms 109 in Transformationssignale 111a-111n bereit, wobei n die maximale Anzahl, in diesem Beispiel 256, der in Betrag und Phase defi­ nierten Kosinus- bzw. Sinussignale darstellt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Transformationseinrichtung 110 eine digitale Transformation von einem Signal, das im Zeitbereich digital vorliegt, in ein Signal, das im Frequenzbereich digi­ tal vorliegt, vornimmt.
Die Transformationssignale 111a-111n entsprechen beispiels­ weise komplexen Zahlen für jeden der Mehrfachtöne, wobei eine Auswertung in Betrag und Phase bzw. in Realteil und Imaginär­ teil bereitgestellt wird. Weiterhin können die komplexen Zahlen als Amplituden von innerhalb eines Blocks auszusenden­ den Kosinus-(Realteil) und Sinusschwingungen (Imaginärteil) bereitgestellt werden, wobei die Frequenzen äquidistant gemäß der oben angegebenen Gleichung verteilt bereitgestellt sind, wobei die zu übertragenden Daten in Blöcken zusammengefasst sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass mehr oder weniger als 256 unterschiedliche Töne als in Betrag und Phase definierte und modulierbare Kosinus- bzw. Sinussignalen übertragbar sind, wobei sich eine entsprechend unterschiedliche Anzahl von Transformationssignalen 111a-111n ergibt. Hierbei wird das erste Transformationssignal als 111a und das letzte Transfor­ mationssignal als 111n bezeichnet. Vorzugsweise führt die Transformationseinrichtung 110 eine schnelle Fourier- Transformation (FFT = Fast Fourier Transformation) durch, um eine schnelle Transformation von dem Zeitbereich in den Fre­ quenzbereich bereitzustellen.
In einer Korrektureinrichtung 112 werden die Transformations­ signale 111a-111n mit einer bekannten Korrekturfunktion ge­ wichtet, die der Korrektureinrichtung 112 vorgegeben wird. Vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, ist diese Korrektur­ funktion, die der Korrektureinrichtung 112 vorgegeben wird, eine Inverse der Kanalübertragungsfunktion des Übertragungs­ kanals. Auf diese Weise können Einflüsse des Übertragungska­ nals hinsichtlich Frequenzgang, Phase etc. kompensiert wer­ den, so dass korrigierte Transformationssignale 113a-113n an dem Ausgang der Korrektureinrichtung 112 erhalten werden. Die korrigierten Transformationssignale 113a-113n werden an­ schließend einer Bestimmungseinrichtung 116 zugeführt, in welcher mindestens ein Betragssignal 114 und mindestens ein Phasensignal 115, bzw. ein Realteil und ein Imaginärteil eines korrigierten Transformationssignal bestimmt wird.
Die in der Bestimmungseinrichtung bestimmten Betragssignale 114 und Phasensignale 115 werden anschließend dekodiert, indem die Betragssignale 114 und die Phasensignale 115 einer Dekodierungseinrichtung 117 zugeführt werden.
In der Dekodierungseinrichtung 117 wird eine Dekodierung des Datenstroms bereitgestellt. Somit gibt die Dekodierungsein­ richtung 117 einen dekodierten Datenstrom 118 aus, welcher schließlich einer Datenausgabeeinrichtung 119 zugeführt wird, und von dort ausgegeben und weiterverarbeitet werden kann.
Fig. 1a zeigt ein Blockbild eines Datenstromsenders, in welchem eine erste Filterungseinrichtung 131 und eine zweite Filterungseinrichtung 132 mit Speicherwerten 130a bzw. 130b derart vorgeladen werden, dass Einschwingvorgänge bereits senderseitig vorgegeben werden. Zu übertragende Daten 123 werden in die Dateneingabeeinrichtung 201 eingegeben, in einer Kodierungseinrichtung 202 kodiert und zu kodierten Datenblöcken 125 zusammengefasst, wie obenstehend beschrie­ ben.
Die kodierten Datenblöcke 125 werden der Rücktransformations­ einrichtung 203 zugeführt, welche durch eine inverse Trans­ formation von einem Frequenzbereich in einen Zeitbereich einen digitalen Datenstrom in Form von diskreten Mehrfachton­ symbolen (DMT-Symbolen) 208 bereitstellt.
Der DMT-Symboldatenstrom 208 wird über eine Extraktionsein­ richtung 127 der ersten Filtereinrichtung 131 zugeführt. In der Extraktionseinrichtung 127 erfolgt eine Extraktion von Filteranfangswerten 126, wobei sich die Anzahl der extrahier­ ten Filteranfangswerte n nach der Ordnung der ersten Filte­ rungseinrichtung 131 und/oder der zweiten Filterungseinrich­ tung 132 richtet. Wird beispielsweise, wie untenstehend unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben werden wird, ein Filter zweiter Ordnung eingesetzt, so werden zwei Filteranfangswerte 126 in der Extraktionseinrichtung 127 extrahiert, wobei, wie bereits obenstehend ausgeführt, die ersten beiden Datenwerte eines Mehrfachtonsymbols einschließlich des zyklischen Prä­ fix, wie in Fig. 2b veranschaulicht, weitergegeben werden.
Die Filteranfangswerte 126 werden der Speicherwertbestim­ mungseinrichtung 128 zugeführt, wobei die Speicherwertbestim­ mungseinrichtung weiterhin ein Rahmensynchronisationssignal 129 zur Synchronisation bezüglich einer Übertragung des zu übertragenden Datenstroms in Form von Mehrfachtonsymbolen erhält.
Bei einer sequentiellen Übertragung der diskreten Mehrfach­ tonsymbole 208 können somit Einschwingvorgänge, welche dem beschriebenen Übertragungssystem inhärent sind, gezielt zur Verringerung des Crestfaktors eingesetzt werden, indem die mindestens eine erste und/oder zweite Filterungsvorrichtung 131 bzw. 132 mit den entsprechenden Speicherwerten 130a bzw. 130b vorgeladen wird. Die entsprechenden Speicherinhalte klingen dann gemäß den rekursiven Komponenten der jeweiligen Filterungseinrichtung ab, wodurch redundante Kompensations­ signale zur Verringerung des Crestfaktors erzeugbar sind.
Die entsprechenden Einschwingvorgänge werden somit in dem Datenstromsender 214 vorgegeben, nachdem Speicher mindestens einer in dem Datenstromsender 214 bereitgestellten Filte­ rungseinrichtung 131 bzw. 132 mit den vorgebbaren Speicher­ werten 130a bzw. 130b vorgeladen wurden. Die Speicherinhalte der mindestens einen in dem Datenstromsender 214 bereitge­ stellten Filterungseinrichtung 131 bzw. 132 können weiterhin entsprechend der rekursiven Komponenten der Filterungsein­ richtung 131 bzw. 132 abklingen. Ein Vorladen von Speichern der mindestens einen in dem Datenstromsender 214 bereitge­ stellten Filterungseinrichtung 131 bzw. 132 mit vorgebbaren Speicherwerten 130a bzw. 130b wird beispielsweise jeweils nach einer Übertragung eines diskreten Mehrfachtonsymbols 208 durchgeführt.
In dem in Fig. 1b gezeigten Blockbild gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1a gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, so dass, um eine überlappende Beschreibung zu vermeiden, diese hier nicht erläutert werden. In Fig. 1b ist ein Allpass zwischen der Rücktransformations­ einrichtung 203 und der ersten Filterungseinrichtung 131 als eine dritte Filterungseinrichtung 133 eingefügt.
Eine Einfügung der dritten Filterungseinrichtung 133 als ein Allpass hat erfindungsgemäß den Vorteil, dass eine größere Flexibilität bezüglich einer Auswahl einer Länge von Ein­ schwingvorgängen bereitgestellt wird. Somit ist es mit dem in Fig. 1b gezeigten Verfahren möglich, Einschwingvorgänge datenstromsenderseitig durch erste, zweite und dritte Filte­ rungseinrichtungen 131, 132 und 133 zu beeinflussen. Die Bereitstellung von Speicherwerten 130a-130c für die jeweili­ gen Filterungseinrichtungen 131, 132 und 133 wird unter Be­ zugnahme auf Fig. 1c untenstehend beschrieben werden.
Fig. 1c zeigt ein vollständiges Blockbild gemäß einem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Speicherwertbestimmungseinrichtung 128 die ersten, zwei­ ten und dritten Filterungseinrichtungen 131, 132 und 133 mit Speicherwerten 130a, 130b bzw. 130c beaufschlagt, so dass eine größtmögliche Variabilität bei einer Vorgabe von Spei­ cherwerten und damit bei einer gezielten Einstellung von Einschwingvorgängen gegeben ist.
In vorteilhafter Weise ist eine Bestimmung der Speicherwerte durch die Speicherwertbestimmungseinrichtung 128 mit dem Rahmensynchronisationssignal 129, das durch eine Mehrfachton­ signalübertragung bereitgestellt wird, synchronisiert. Wei­ terhin werden der Speicherwertbestimmungseinrichtung 128, wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1a erläutert, Filteran­ fangswerte 126 von der Extraktionseinrichtung 127 zugeführt.
Es sei darauf hingewiesen, dass allgemein weniger als drei oder mehr als drei Filterungseinrichtungen 131, 132, 133 bereitgestellt werden können. Weiterhin ist es möglich, nur eine vorgebbare Anzahl der bereitgestellten Filterungsein­ richtungen mit Speicherwerten zu beaufschlagen, während die übrigen Filterungseinrichtungen synchronisiert zu dem Rahmen­ synchronisationssignal lediglich zurückgesetzt - d. h. deren Speicherinhalte auf Null gesetzt - werden.
Während die ersten und zweiten Filterungseinrichtungen 131' und 132' auch in herkömmlichen Datenstromsendern verwendet werden, ist in herkömmlicher Weise nicht vorgesehen, diese Filterungseinrichtungen mit Speicherwerten 130a bzw. 130b derart vorzuladen, dass Einschwingvorgänge durch redundante Kompensationssignale bereitgestellt werden, so dass der Crestfaktor von modulierten Signalen des Sendersignals 211 bzw. des übertragenen analogen Datenstroms 101 verringert wird. Durch das in einem Übertragungsstandard definierte Übertragungsband sind im Wesentlichen Eckfrequenzen von Bandbegrenzungsfiltern festgelegt, und damit besteht auch eine Festlegung der Länge von Einschwingvorgängen.
Diese Tatsache spielt beispielsweise für den Upstream-Kanal bei ADSL keine Rolle, denn in diesem Fall sind die Ein­ schwingvorgänge der Bandbegrenzungsfilter von sich aus aus­ reichend "lang", um ein DMT-Symbol gänzlich abzudecken. Bei dem Downstream-Kanal bei ADSL hingegen sind Einschwingvorgän­ ge zu "kurz", d. h. eine Eckfrequenz ist sehr hoch. Eine zu­ sätzliche Flexibilität wird, wie bereits erwähnt, durch eine vorgebbare Auswahl von Längen von Einschwingvorgängen er­ reicht, indem erfindungsgemäß mindestens ein mehr oder weni­ ger frei wählbarer Allpass als eine dritte Filterungseinrich­ tung 133 in den Sendepfad des Datenstromsenders 214 eingefügt wird. Ein besonderer Vorteil einer Einfügung eines Allpasses als eine dritte Filterungseinrichtung 133 besteht darin, dass eine in einem Übertragungsstandard definierte Sende-PSD-Maske eingehalten wird.
In vorteilhafter Weise werden geeignete Speicherwerte 130a-­ 130b aus bekannten zu sendenden, diskreten Mehrfachtonsymbo­ len 208 unter Verwendung unterschiedlicher Optimierungen (beispielsweise Methode der kleinsten Quadrate, lineare Pro­ grammierung, etc.) bestimmt.
Die Filterungseinrichtungen 131, 132 und 133 weisen sämtlich oder zum Teil rekursive Komponenten auf, welche ein Abklingen von Speicherinhalten der mindestens einen Filterungseinrich­ tung 131, 132 bzw. 133 bestimmen. Vorzugsweise ist eine erste Filterungseinrichtung als ein Hochpassfilter ausgebildet, mindestens eine weitere, zweite Filterungseinrichtung 132 ist als ein Tiefpassfilter ausgebildet und eine wahlweise hinzu­ fügbare dritte Filterungseinrichtung 133 ist als ein Allpass­ filter ausgebildet.
Bezüglich der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Blockbil­ der herkömmlicher Datenstromsender wird auf die Beschrei­ bungseinleitung verwiesen.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzug­ ter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizier­ bar.
Auch ist die Erfindung nicht auf die genannten Anwendungsmög­ lichkeiten beschränkt.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.
Bezugszeichenliste
101
Analoger Datenstrom
102
Übertragungskanal
103
Digitaler Datenstrom
104
Analog-Digital-Umsetzer
105
Entzerrungseinrichtung
106
Entzerrter digitaler Datenstrom
107
Dezimationseinrichtung
108
Abtastrate
109
Dezimierter entzerrter digitaler Datenstrom
110
Transformationseinrichtung
111
a-
111
n Transformationssignale
112
Korrektureinrichtung
113
a-
113
n Korrigierte Transformationssignale
114
Betragssignal
115
Phasensignal
116
Bestimmungseinrichtung
117
Dekodierungseinrichtung
118
Dekodierter Datenstrom
119
Datenausgabeeinrichtung
120
Symbolrate
121
Überlagerungseinrichtung
122
Rauschsignal
123
Zu übertragende Daten
125
Kodierte Datenblöcke
126
Filteranfangswert
127
Extraktionseinrichtung
128
Speicherwertbestimmungseinrichtung
129
Rahmensynchronisationssignal
130
a,
130
b,
130
c Speicherwerte
131
,
131
' Erste Filterungseinrichtung
132
,
132
' Zweite Filterungseinrichtung
133
Dritte Filterungseinrichtung
201
Dateneingabeeinrichtung
202
Kodierungseinrichtung,
203
Rücktransformationseinrichtung
204
Digital-Analog-Umsetzer
205
DMT-Symbolanfang
206
DMT-Symbolende
207
Präfixanfang
208
Diskretes Mehrfachtonsymbol ("discrete multi tone", DMT-Symbol)
209
,
209
' Gefiltertes diskretes Mehrfachton-Symbol (DMT-Symbol)
210
Einschwingkompensiertes, diskretes Mehrfachton-Symbol (DMT-Symbol)
211
Analoges Sendersignal
212
Präfix
213
DMT-Symbolendwerte
214
Datenstromsender
215
Datenstromempfänger
301
Vorverarbeitungseinrichtung
302
Vorverarbeiteter digitaler Datenstrom
303
Mehrfachtonsignal
304
Leitungstreibereinrichtung

Claims (17)

1. Verfahren zum Übertragen eines analogen Datenstroms (101) von einem Datenstromsender (214) zu einem Datenstromempfänger (215) mittels diskreter Mehrfachtonsymbole (208), bei dem:
  • a) zu übertragende Daten (123) in eine Dateneingabeeinrich­ tung (201) des Datenstromsenders (214) eingegeben werden;
  • b) die zu übertragenden Daten (123) in einer Kodierungsein­ richtung (202) kodiert werden und in kodierte Datenblöcke (125) zusammengefasst werden;
  • c) die kodierten Datenblöcke (125) in ein Mehrfachtonsignal (303) in einer Rücktransformationseinrichtung (203) transfor­ miert werden;
    • 1. das Mehrfachtonsignal (303) in Filterungseinrichtungen (131, 132, 133) des Datenstromsenders (214) gefiltert wird;
  • d) das gefilterte Mehrfachtonsignal (303) in ein analoges Sendersignal (211) in einem Digital-Analog-Umsetzer (204) umgesetzt wird; und
  • e) das analoge Sendersignal (211) über einen Übertragungska­ nal (102) gesendet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
  • a) in den im Datenstromsender (214) vorhandenen Filterungs­ einrichtungen (131, 132, 133) Einschwingvorgänge durch redun­ dante Kompensationssignale bereitgestellt werden, so dass der Crestfaktor von modulierten Signalen des analogen Datenstroms (101) verringert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Einschwingvorgänge in dem Datenstromsender (214) vorge­ geben werden, indem Speicher von mindestens einer in dem Datenstromsender (214) bereitgestellten Filterungseinrichtung (131, 132, 133) mit vorgebbaren Speicherwerten (130a, 130b, 130c) vorgeladen werden.
3. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Speicherinhalte der mindestens einen in dem Datenstrom­ sender (214) bereitgestellten Filterungseinrichtung (131, 132, 133) entsprechend der rekursiven Komponenten der Filte­ rungseinrichtung (131, 132, 133) abklingen.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorladen von Speichern der mindestens einen in dem Datenstromsender (214) bereitgestellten Filterungseinrichtung (131, 132, 133) mit vorgebbaren Speicherwerten (130a, 130b, 130c) jeweils nach einer Übertragung eines diskreten Mehr­ fachtonsymbols (208) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorladen von Speichern der mindestens einen in dem Datenstromsender (214) bereitgestellten Filterungseinrichtung (131, 132, 133) mit vorgebbaren Speicherwerten (130a, 130b, 130c) in Abhängigkeit von einem Rahmensynchronisationssignal (129) des analogen Sendersignals (211) durchgeführt wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbaren Speicherwerte (130a, 130b, 130c) durch eine Optimierung mittels einer linearen Programmierung be­ stimmt werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbaren Speicherwerte (130a, 130b, 130c) durch eine Optimierung mittels einer Anpassung durch kleinste mitt­ lere Quadrate bestimmt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Filterungseinrichtung (131, 132, 133) als ein Hochpassfilter, ein Tiefpassfilter und/oder ein Allpassfilter bereitgestellt wird.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine beliebige Kombination der Filterungseinrichtungen (131, 132, 133) zum Filtern des dem Digital-Analog-Umsetzer (204) zugeführten Mehrfachtonsignals (303) bereitgestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbaren Speicherwerte (130a, 130b, 130c), die der mindestens einen Filterungseinrichtung (131, 132, 133) zugeführt werden, in einer Speicherwertbestimmungseinrichtung (128) in Abhängigkeit von dem Rahmensynchronisationssignal (129) und von Filteranfangswerten (126) bestimmt werden.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher der als Hochpass und/oder die Speicher der als Tiefpass ausgebildeten ersten und zweiten Filterungsein­ richtungen (131, 132) zurückgesetzt werden, während die Spei­ cher der als Allpass ausgebildeten dritten Filterungseinrich­ tung (133) mit vorgebbaren Speicherwerten (130c) vorgeladen werden.
12. Vorrichtung zur Erzeugung eines analogen Sendersignals (211), um einen analogen Datenstroms (101) von einem Daten­ stromsender (214) zu einem Datenstromempfänger (215) mittels diskreter Mehrfachtonsymbole (208) zu übertragen, mit:
  • a) einer in dem Datenstromsender (214) bereitgestellte Daten­ eingabeeinrichtung (201) zur Eingabe von zu übertragenden Daten (123);
  • b) einer Kodierungseinrichtung (202) zur Kodierung der zu übertragenden Daten (123) in kodierte Datenblöcke (125);
  • c) einer Rücktransformationseinrichtung (203) zur Transforma­ tion der kodierten Datenblöcke (125) in ein Mehrfachtonsignal (303);
    • 1. Filterungseinrichtungen (131, 132, 133) zur Filterung des Mehrfachtonsignals (303) in dem Datenstromsender (214);
  • d) einem Digital-Analog-Umsetzer (204) zur Umsetzung des gefilterten Mehrfachtonsignals (303) in ein analoges Sender­ signal (211),
dadurch gekennzeichnet, dass
  • a) die mindestens eine in dem Datenstromsender (214) vorhan­ dene Filterungseinrichtung (131, 132, 133) Einschwingvorgänge mittels redundanter Kompensationssignale zur Verringerung des Crestfaktors von modulierten Signalen des analogen Daten­ stroms (101) bereitstellt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Filterungseinrichtung (131, 132, 133) rekursive Komponenten aufweist, welche ein Abklingen von Speicherinhalten der mindestens einen Filterungseinrichtung (131, 132, 133) bestimmen.
14. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Filterungseinrichtung (131, 132, 133) als ein Hochpassfilter ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Filterungseinrichtung (131, 132, 133) als ein Tiefpassfilter ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Filterungseinrichtung (131, 132, 133) als ein Allpassfilter ausgebildet ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speicherwertbestimmungseinrichtung (128) bereitge­ stellt ist, welche die vorgebbaren Speicherwerte (130a, 130b, 130c), die der mindestens einen Filterungseinrichtung (131, 132, 133) zugeführt werden, erzeugt.
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