DE10361039A1

DE10361039A1 - Kommunikationsvorrichtung für Daten und Sprache

Info

Publication number: DE10361039A1
Application number: DE2003161039
Authority: DE
Inventors: Thomas Ferianz; Dietmar Straeussnigg; David Schwingshackl
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Germany Holding GmbH
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2003-12-23
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2023-12-24
Also published as: DE10361039B4

Abstract

Die Erfindung schafft eine Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren von Sprache und Daten zwischen einem Vermittlungssystem und einem Teilnehmersystem über einen Übertragungskanal (301), wobei ein Datensystem (100) zum Senden und Empfangen von Daten und ein Sprachsystem (200) zum Senden und Empfangen von Sprache bereitgestellt sind, wobei die Kommunikationsvorrichtung weiter eine Übertragungseinrichtung (401) zur Übertragung eines in einem Gebührenbestimmungssignal-Generator (203) des Sprachsystems (200) erzeugten Gebührenbestimmungssignals (205) zu einer Daten-Sendeempfangseinrichtung (101) des Datensystems (100) aufweist, und ein der Daten-Sendeempfangseinrichtung (101) des Datensystems (100) zugeführtes, angepasstes Gebührenbestimmungssignal (205a) einem in dem Sprachsendesignal (204) enthaltenen Gebührenbestimmungssignal (205) in dem Datensystem (100) derart überlagert wird, dass ein Datenempfangssignal (106) in dem Datensystem (100) nunmehr stark reduzierte störende Signalanteile der Gebührenbestimmungssignale (205, 205a) enthält.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Kommunikationsvorrichtung zum Übertragen von Signalen von einer Vermittlungsstelle zu einem Teilnehmersystem und zum Empfangen von Daten von dem Teilnehmersystem in der Vermittlungsstelle, und betrifft insbesondere eine Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren von Sprache und Daten zwischen einem Vermittlungssystem und einem Teilnehmersystem über einen Übertragungskanal.
Spezifisch betrifft die vorliegende Erfindung eine Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren von Sprache und Daten zwischen einem Vermittlungssystem und einem Teilnehmersystem über einen Übertragungskanal, wobei die Kommunikationsvorrichtung aufweist:

a) ein Datensystem zum Senden und zum Empfangen von Daten mit einer Daten-Sendeempfangseinrichtung zur Ausgabe eines Datensendesignals und zur Aufnahme eines Datenempfangssignals, einer Datenkanal-Treibereinrichtung zum Treiben des Datensendesignals und einer Kopplungseinrichtung zur Durchleitung des Datensendesignals von der Datenkanal-Treibereinrichtung zu dem Übertragungskanal und zur Durchleitung des Datenempfangssignals von dem Übertragungskanal zu der Daten-Sendeempfangseinrichtung; und
b) ein Sprachsystem zum Senden und Empfangen von Sprache mit einer Sprach-Sendeempfangseinrichtung zur Ausgabe eines Sprachsendesignals und zur Aufnahme eines Sprachempfangssignals, einer Sprachkanal-Treibereinrichtung zum Treiben des Sprachsendesignals und einem Gebührenbestimmungssignal-Generator zur Erzeugung eines Gebührenbestimmungssignals, welches dem Sprachsendesignal überlagert und zur Bestimmung von Sprachübertragungsgebühren ausgelegt ist.

Eine herkömmliche Kommunikationsvorrichtung ist in 3 gezeigt. Ein Kanal, über welchen Daten und Sprache zur Teilnehmerseite (nicht gezeigt) übertragen werden, teilt sich auf in eine Zuführung zu einem Breitbandsystem und eine Zuführung zu einem Sprachsystem. Das Breitbandsystem umfasst beispielsweise ein DSL-System, während das Sprachsystem ein POTS (Plain Old Telephonie System) ist.
Der Übertragungskanal ist mit dem Breitbandsystem über ein Hochpassfilter HP verbunden, während der Übertragungskanal mit dem Sprachsystem über ein Tiefpassfilter TP verbunden ist. Die analoge AFE/DSP-Einheit (AFE=Analoges Frontende, DSP=digitaler Signalprozessor) des Breitband-Systems gibt ein Sendesignal TX zu einem Breitband-Treiber aus, welcher das Sendesignal betreibt und einer Hybridschaltung (Hybrid) zuführt. Die Hybridschaltung dient dazu, Sende- und Empfangssignale voneinander zu trennen.
Der Ausgang der Hybridschaltung ist mit dem Hochpass HP verbunden, der wiederum mit dem Übertragungskanal verbunden ist. Werden Empfangssignale (RX) von dem Kanal empfangen, so werden diese der Hybridschaltung zugeführt und über eine Leitung (RX) ausgekoppelt und der AFE/DSP-Einheit zugeführt. Das POT-System (Sprachsystem) umfasst eine POT-AFE/DSP-Einheit (AFE=Analoges Frontende, DSP=digitaler Signalprozessor), welche Sprachsendedaten (TX) zu einem Sprachtreiber führt, der die Sprachdaten dann über den Tiefpass TP zu dem Übertragungskanal ausgibt. Empfangene Daten werden über den Sprachtreiber durchgeleitet zu der POT-AFE/DSP-Einheit, in welcher sie verarbeitet werden.
Zur Gebührenabrechnung bzw. zur Vergebührung der übertragenen Sprachdaten dienen Gebührenbestimmungssignale, welche in der POT-AFE/DSP-Einheit mittels beispielsweise eines Gebührenbestimmungsoszillators erzeugt werden. Diese sogenannten Gebührenbestimmungssignale (auch als TTX (Teletax)-Signale be zeichnet) werden ebenfalls über den Übertragungskanal bei niedrigen Frequenzen übertragen. Typische Frequenzen für die Gebührenbestimmungssignale liegen bei 12 kHz und 16 kHz.
In nachteiliger Weise treten in dem Breitband-System Störungen durch die Gebührenbestimmungssignale auf, da das Breitband-System den gleichen Übertragungskanal wie das POT-System verwendet. Insbesondere bei langen Leitungen tritt das Problem auf, dass ein in der AFE/DSP-Einheit des Breitband-Systems angeordneter Analog-Digital-Wandler übersteuert wird, wodurch eine Datenübertragungsrate des Breitband-Systems verringert wird. In nachteiliger Weise reduzieren Oberwellen des Gebührenbestimmungssignals der. Signal-Rauschabstand des Breitbandempfangssignals.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass insbesondere bei langen Leitungen mit damit verbundenen geringen Signalstärken des Breitband-Signals Gebührenbestimmungssignale durch das Filter HP zu dem Breitband-System gelangen können.
Hierbei kann der Anteil des Gebührenbestimmungssignals nach dem Hochpass bis zu 20 % vom Leitungspegel betragen. Dies führt in unzweckmäßiger Weise zu einer drastischen Verringerung der Datenübertragungsraten des Breitband-Systems. In nachteiliger Weise kann der Analog-Digital-Wandler im Empfangsteil des Breitband-Systems durch entsprechend hohe Anteile von Gebührenbestimmungssignalen übersteuert werden. Dadurch verringert sich der Dynamikbereich für eine xDSL-Anwendung in nachteiliger Weise.
Zur Lösung dieses Problems wurde vorgeschlagen, äußerst steilflankige Hochpassfilter zwischen dem Übertragungskanal und dem Breitband-System einzusetzen.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren von Sprache und Daten zwischen einem Vermittlungssystem und einem Teilnehmer systeme über einen Übertragungskanal mit einem Hochpassfilter niedriger Ordnung bereitzustellen, bei dem in dem Breitband-System Störungen durch in dem Sprachsystem erzeugte Gebührenbestimmungssignale unterdrückt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ferner wird die Aufgabe durch ein im Patentanspruch 13 angegebenes Verfahren gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, das in dem Sprachsystem erzeugte Gebührenbestimmungssignal phasenrichtig und separat von der Kopplung durch den Übertragungskanal in das Breitband-System einzukoppeln und mit dem über dem Hochpass empfangenen, störenden Gebührenbestimmungssignal derart zu überlagern, dass in der AFE/DSP-Einheit des Breitband-Systems eine Auslöschung des störenden Gebührenbestimmungssignals bereitgestellt wird.

Durch die erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung ergibt sich der Vorteil, dass ein in dem Breitband-System bereitgestellter Analog-Digital-Wandler durch ein in dem Daten-Empfangssignal enthaltenes Gebührenbestimmungssignal nicht übersteuert wird.

Die erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren von Sprache und Daten zwischen einem Vermittlungssystem und einem Teilnehmersystem über einen Übertragungskanal weist im Wesentlichen auf:

a) ein Datensystem zum Senden und Empfangen von Daten, mit: a1) einer Daten-Sendeempfangseinrichtung zur Ausgabe eines Datensendesignals und zur Aufnahme eines Datenempfangssignals; a2) einer Datenkanal-Treibereinrichtung zum Treiben des Datensendesignals; und a3) einer Kopplungseinrichtung zur Durchleitung des Datensendesignals von der Datenkanal-Treibereinrichtung zu dem Übertragungskanal und zur Durchleitung des Datenempfangssignals von dem Übertragungskanal zu der Daten-Sendeempfangseinrichtung; und
b) ein Sprachsystem zum Senden und Empfangen von Sprache, mit: b1) einer Sprach-Sendeempfangseinrichtung zur Ausgabe eines Sprachsendesignals und zur Aufnahme eines Sprachempfangssignals; b2) einer Sprachkanal-Treibereinrichtung zum Treiben des Sprachsendesignals; und b3) einem Gebührenbestimmungssignal-Generator zur Erzeugung eines Gebührenbestimmungssignals, welches dem Sprachsendesignal überlagert und zur Bestimmung von Sprachübertragungsgebühren ausgelegt ist;

wobei die Kommunikationsvorrichtung weiter eine Übertragungseinrichtung zur Übertragung des in dem Gebührenbestimmungssignal-Generator des Sprachsystems erzeugten Gebührenbestimmungssignals zu der Daten-Sendeempfangseinrichtung des Datensystems aufweist, wobei eine der Daten-Sendeempfangseinrichtung des Datensystems zugeführtes, angepasstes Gebührenbestimmungssignal mit dem in dem Sprachsendesignal enthaltenen Gebührenbestimmungssignal in dem Datensystem derart überlagert wird, dass das Datenempfangssignal nurmehr stark unterdrückte Signalanteile der Gebührenbestimmungssignale enthält.

Ferner weist das erfindungsgemäße Verfahren zum Kommunizieren von Sprache und Daten zwischen einem Vermittlungssystem und einem Teilnehmersystem über einen Übertragungskanal im Wesentlichen die folgenden Schritte auf:

a) Senden und Empfangen von Daten mittels eines Datensystems, wobei: a1) mittels einer Daten-Sendeempfanaseinrichtung ein Datensendesignal ausgegeben wird und ein Datenempfangssignal aufgenommen wird; a2) das Datensendesignal mittels einer Datenkanal-Treibereinrichtung getrieben wird; und a3) mittels einer Kopplungseinrichtung das Datensendesignal von der Datenkanal-Treibereinrichtung zu dem Übertragungskanal durchgeleitet wird, und das Datenempfangssignal von dem Übertragungskanal zu der Daten-Sendeempfangseinrichtung durchgeleitet wird; und
b) Senden und Empfangen von Sprache mittels eines Sprachsystems, wobei: b1) mittels einer Sprach-Sendeempfangseinrichtung ein Sprachsendesignal ausgegeben wird und ein Sprachempfangssignal aufgenommen wird; b2) das Sprachsendesignal mittels einer Sprachkanal-Treibereinrichtung getrieben wird; und b3) ein Gebührenbestimmungssignal, welches dem Sprachsendesignal überlagert wird, und zum Bestimmen von Sprachübertragungsgebühren herangezogen wird, in einem in dem Sprachsystem bereitgestellten Gebührenbestimmunassignal-Generator erzeugt wird; wobei das Verfahren zum Kommunizieren vor. Sprache und Daten weiter die Schritte aufweist:
c) Übertragen des in dem Gebührenbestimmungssignal-Generator des Sprachsystems erzeugten Gebührenbestimmungssignals zu der Daten-Sendeempfangseinrichtung des Datensystems über eine Übertragungseinrichtung; und
d) Überlagern eines der Daten-Sendeempfangseinrichtung des Datensystems zugeführten, angepassten Gebührenbestimmungssignals und eines in dem Sprachsendesignal enthaltenen Gebührenbestimmungssignals in dem Datensystem derart, dass das Datenempfangssignal nurmehr stark unterdrückte Signalanteile der Gebührenbestimmungssignale enthält.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die Übertragungsvorrichtung eine Anpassungseinheit zur Anpassung eines Frequenzgangs und/oder einer Phase eines Übertragungspfads des Gebührenbestimmungssignals an einen Frequenzgang und/oder eine Phase eines Übertragungspfads des in dem Sendesignal enthaltenen Gebührenbestimmungssignals auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die Übertragungsvorrichtung eine Verstärkereinheit zur Anpassung eines Signalpegels des Gebührenbestimmungssignals an einen Signalpegel des in dem Sprachsendesignal enthaltenen Gebührenbestimmungssignals auf.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind das Datensystem zum Senden und Empfangen von Daten und das Sprachsystem zum Senden und Empfangen von Sprache über einen Verbindungskanal jeweils miteinander und mit dem Übertragungskanal verbunden. Somit ist es in vorteilhafter Weise möglich, einen Übertragungskanal sowohl zur Übertragung von Daten als auch zur Übertragung von Sprache zu nutzen.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Datensystem zum Senden und Empfangen von Daten und dem libertragungskanal eine Datenkanal-Filtereinheit zur Filterung des Datensendesignals und des Datenempfangssignals bereitgestellt.

Vorzugsweise ist die zwischen dem Datensystem zum Senden und Empfangen von Daten und dem Übertragungskanal bereitgestellte Datenkanal-Filtereinheit zur Filterung des Datensendesignals und des Datenempfangssignals als ein Hochpassfilter ausgebildet.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugter. Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Sprachsystem zum Senden und Empfangen von Sprache und dem Übertragungskanal eine Sprachkanal-Filtereinheit zur Filterung des Sprachsendesignals und des Sprachempfangssignals bereitgestellt. Vorzugsweise ist die zwischen dem Sprachsystem zum Sender und Empfangen von Sprache und dem Übertragungskanal bereitgestellte Sprachkanal-Filtereinheit zur Filterung des Sprachsendesignals und des Sprachempfangssignals als ein Tiefpassfilter ausgebildet.

Vorzugsweise dient ein in der Daten-Sendeempfangseinrichtung zur Ausgabe des Datensendesignals und zur Aufnahme des Datenempfangssignals bereitgestellter Analog-Digital-Umsetzer zur Umsetzung des Datenempfangssignals in ein digitales Signal.

Es ist vorteilhaft, den Gebührenbestimmungssignal-Generator des Sprachsystems derart bereitzustellen, dass das erzeugte Gebührenbestimmungssignal zur Bestimmung von Sprachübertragungsgebühren eine Frequenz von 12 kHz oder 16 kHz aufweist.

Die Abschlussimpedanzen des Datensystems und des Sprachsystems sind vorzugweise an die Leitungsimpedanz des Übertragungskanals anzupassen. Es ist vorteilhaft, die Abschlussimpedanz des Datensystems in einem Bereich von 80 Ω bis 120 Ω und diejenigen des Datensystems in einem Bereich von 600 Ω bis 1000 Ω einzustellen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

1 eine Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren von Sprache und Daten über einen Übertragungskanal gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

2 ein detailliertes Blockbild einer in dem Datensystem der Kommunikationsvorrichtung eingesetzten Kopplungseinrichtung; und

3 eine Kommunikationsvorrichtung nach dem Stand der Technik.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.

1 zeigt ein Blockbild gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Über einen Übertragungskanal 301 werden Daten zwischen einer Vermittlungsstelle bzw. einem Vermittlungssystem und einer Teilnehmerstelle bzw. einem Teilnehmersystem (nicht gezeigt) ausgetauscht. In 1 ist gezeigt, dass der Übertragungskanal 301 sowohl zur Übertragung von Sprache als auch zur Übertragung von Breitband-Daten genutzt wird.

Hierbei sind in der erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung ein Datensystem 100 zum Senden und Empfangen von Daten und ein Sprachsystem 200 zum Senden und Empfangen von Sprache bereitgestellt. Das Datensystem 100 und das Sprachsystem 200 sind über einen Verbindungskanal 302 untereinander und mit dem Übertragungskanal 301 verbunden. Zwischen dem Übertragungskanal 301 und dem Datensystem 100 ist eine Datenkanal-Filtereinheit 303 zur Filterung eines Datensendesignals 105 und eines Datenempfangssignals 106 bereitgestellt, hält das Spachsignal vom Datensystem fern und filtert die im Sprachfrequenzbereich entstandenen Störungen des Datensystems heraus. Die zwischen dem Datensystem 100 zum Senden und Empfangen von Daten und dem Übertragungskanal 301 bereitgestellte Datenkanal-Filtereinheit 303 zur Filterung des Datensendesignals 105 und des Datenempfangssignals 106 ist als ein Hochpassfilter ausgebildet.

Weiter ist zwischen dem Sprachsystem 200 zum Senden und Empfangen von Sprache und dem Übertragungskanal 301 eine Sprachkanal-Filtereinheit 304 zur Filterung eines Sprachsendesignals 204 Sprachempfangssignals 206 bereitgestellt. Die zwischen dem Sprachsystem 200 zum Senden und Empfangen von Sprache und dem Übertragungskanal 301 bereitgestellte Sprachkanal-Filtereinheit 304 zur Filterung des Sprachsendesignals 204 und des Sprachempfangssignals 206 ist als ein Tiefpassfilter ausgebildet, hält das Datensignal vom Sprachsystem fern und filtert die im Datenfrequenzbereich entstandenen Störungen des Sprachsystems heraus. Die beiden Filtereinheiten 303 und 304 sind bidirektionale Filtereinheiten.

Im Folgenden wird das Sprachsystem 200 näher erläutert werden. In dem Sprachsystem 200 ist eine Sprach- Sendeempfangseinrichtung angeordnet, welche einerseits das Sprachsendesignal 204 (Sprach-Telephonie, etc.) erzeugt, und andererseits ein über den Übertragungskanal 301 übertragenes Sprachempfangssignal 206 aufnimmt und verarbeitet.

Weiterhin weist das Sprachsystem 200 eine Sprachkanal-Treibereinrichtung 202 auf, welche dazu dient, das Sprachsendesignal 204 zu treiben bzw. auf einen erforderlichen Leitungsspannungspegel anzuheben. Weiterhin wird das Sprachempfangssignal 206 durch die Sprachkanal-Treibereinrichtung 202 zu der Sprach-Sendeempfangseinrichtung 201 durchgeleitet. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung schließt die Sprach-Sendeempfangseinrichtung 201 einen Gebührenbestimmungssignal-Generator 203 ein. In dem Gebührenbestimmungssignal-Generator werden Gebührenbestimmungssignale 205 erzeugt, welche zur Bestimmung von Sprachübertragungsgebühren herangezogen werden.

Dieses Gebührenbestimmungssignal 205 wird zusammen mit dem Sprachsendesignal 204 zu der Sprachkanal-Treibereinrichtung 202 und von dort zum Übertragungskanal 301 übertragen. Vorzugsweise liegen die Frequenzen des Gebührenbestimmungssignals 205 zwischen dem Sprachband und dem Datenfrequenzband, in bevorzugterer Weise weisen die Gebührenbestimmungssignale 205 eine Frequenz von 12 kHz oder 16 kHz auf.

Die auf dem Übertragungskanal 301 und insbesondere dem Verbindungskanal 302 vorhandenen Gebührenbestimmungssignale 205 können in das Datensystem 100 gelangen und dort erhebliche Störungen herbeiführen, auch dann, wenn an dem Eingang des Datensystems 100 eine Datenkanal-Filtereinheit 303, die als ein Hochpassfilter ausgebildet ist, bereitgestellt ist.

Das Datensystem 100 weist eine Daten-Sendeempfangseinrichtung 101, eine Datenkanal-Treibereinrichtung 102 und eine Kopplungseinrichtung 103 auf. Die Daten-Sendeempfangseinrichtung 101 weist einen Analog-Digital-Umsetzer 104 zur Umsetzung des analogen Datenempfangssignals 106 in ein digitales Signal auf, das in der Daten-Sendeempfangseinrichtung 101 weiterverarbeitet werden kann.

Aus der Daten-Sendeempfangseinrichtung 101 wird das Datensendesignal 105 zu der Datenkanal-Treibereinrichtung 102 ausgegeben. Die Datenkanal-Treibereinrichtung 102 dient zur Verstärkung des Datensendesignals 105 und zur Anpassung desselben an einen vorgegebenen Leitungsspannungspegel des Übertragungskanals 301. In dem Datensystem 100 ist weiter die Kopplungseinrichtung 103 zur Durchleitung des verstärkten Datensendesignals 105 von der Datenkanal-Treibereinrichtung 102 zu dem Übertragungskanal 301 und zur Durchleitung des Datenempfangssignals 106 von dem Datenübertragungskanal 301 zu der Daten-Sendeempfangseinrichtung 101 bereitgestellt. Der Aufbau der Kopplungseinrichtung 103 ist wie untenstehend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.

Die Kopplungseinrichtung 103 wird auch als ein "Hybrid" bezeichnet, welcher dafür sorgt, dass das Datensendesignal 105 zu dem Übertragungskanal 301 durchgeleitet wird, jedoch nur stark abgeschwächt zu der Daten-Sendeempfangseinrichtung gelangen kann.

Im Folgenden wird zunächst, unter Bezugnahme auf 2, die Funktionsweise der Kopplungseinrichtung 103 des Datensystems 100 beschrieben. Wie in 2 gezeigt, sind in der Kopplungseinrichtung 103 vier Kopplungswiderstände 501, 502, 503 und 504 derart angeordnet, dass Datensende-Signalanschlüsse 505a, 505b sowohl mit Datensendeempfangs-Signalanschlüssen 506a, 506b als auch mit Datenempfangs-Signalanschlüssen 507a, 507b verbunden sind.

Spezifisch sind die Kopplungswiderstände 501 und 502 in Reihe zwischen dem Datensende-Signalanschluss 505a und dem Datensendeempfangs-Signalanschluss 506b verbunden, wobei der Verbindungspunkt der Kopplungswiderstände 501 und 502 mit dem Datenempfangs-Signalanschluss 507b verbunden ist. Andererseits sind die Kopplungswiderstände 503 und 504 in Reihe zwischen dem Datensende-Signalanschluss 505b und dem Datensendeempfangs-Signalanschluss 506a verbunden, wobei der Verbindungspunkt der Kopplungswiderstände 503 und 504 mit dem Datenempfangs-Signalanschluss 507a verbunden ist.

Ferner sind Abschlusswiderstände 508 bzw. 509 zwischen den Datensende-Signalanschlüssen 505a, 505b und den Datenempfangs-Signalanschluss 506a, 506b innerhalb der Kopplungseinrichtung 103 verbunden. Genauer ist ein Abschlusswiderstand 508 zwischen den Signalanschlüssen 505a und 506a und ein Abschlusswiderstand 509 zwischen den Signalanschlüssen 505b und 506b innerhalb der Kopplungseinrichtung 103 verbunden.

Durch einen derartigen Aufbau der Kopplungseinrichtung 103, die auch als ein Hybrid bezeichnet wird, ist es möglich, Datensendesignale 105, die von der Datenkanal-Treibereinrichtung 102 ausgegeben werden, zu dem Übertragungskanal 301 durchzuleiten, und gleichzeitig Datenempfangssignale 106, die von dem Übertragungskanal 301 kommen, von den Datensendeempfangs-Signalanschlüssen 506a, 506b zu dem Datenempfangs-Signalanschlüssen 507a, 507b durchzuleiten. Die Kopplungswiderstände weisen vorzugsweise die folgenden Widerstandsverhältnisse auf, wenn als ein Referenzwiderstand ein Widerstand R₀ bezeichnet wird: R₅₀₁ = R₅₀₃ = 2/3·R₀ und R₅₀₄ = R₅₀₂ = 1/3·R₀ gilt. Die Abschlusswiderstände 508 und 509 (R₅₀₈; R₅₀₉) bilden die Leitungsimpedanz in der Kopplungseinrichtung 103 nach, wobei gilt Leitungsimpedanz = R508 + R509.

Die Kopplungswiderstande 501 bis 504 sind in ihrem Widerstandswert wenigstens um einen Faktor 10 größer als die Abschlusswiderstände 508, 509.

Durch die in 2 gezeigte Anordnung der Kopplungseinrichtung 103 ist es möglich, Datenempfangssignale 106, die an den Datensendeempfangs-Signalanschlüssen 506a, 506b anliegen, in einer festen Phasenbeziehung mit Datensendesignalen 105, die an den Datensende-Signalanschlüssen 505a, 505b anliegen, zu überlagern, derart, dass die an den Datensende-Signalanschlüssen 505a, 505b und die an den Datensendeempfangs-Signalanschlüssen 506a, 506b sich gegenseitig auslöschen, derart, dass diese Signale an den Datenempfangs-Signalanschlüssen 507a, 507b nurmehr stark unterdrückt vorhanden sind.

Unter Bezugnahme wieder auf 1 ist erkennbar, dass, wenn ein Gebührenbestimmungssignal 205 über die Übertragungseinrichtung 401 zu der Daten-Sendeempfangseinrichtung 101 geleitet wird, dieses dann auch der Kopplungseinrichtung 103 phasenrichtig zuführbar ist. Hierbei wird das von dem Gebührenbestimmungssignal-Generator 203 erzeuge Gebührenbestimmungssignal 205 zunächst in der Anpassungseinheit 403 hinsichtlich seines Frequenzgangs bzw. seiner Phase angepasst und anschließend in einer Verstärkereinheit 402 auf einen geeigneten Signalpegel verstärkt.

Ein derartig angepasstes Gebührenbestimmungssignal 205a wird somit der Daten-Sendeempfangseinrichtung 101 zugeführt. Dieses angepasste Gebührenbestimmungssignal 205a wird in der Daten-Sendeempfangseinrichtung 101 verarbeitet und als ein Datensende-Gebührenbestimmungssignal 205b zusammen mit dem Datensendesignal 105 zu der Datenkanal-Treibereinrichtung 102 ausgegeben. Nachdem das Datensende-Gebührenbestimmungssignal 205b überlagert mit dem Datensendesignal 105 die Datenkanal-Treibereinrichtung 102 durchlaufen hat, gelangen beide Signale zu der Kopplungseinrichtung 103.

Bei einer phasenrichtigen Einkopplung des angepassten Gebührenbestimmungssignals 205b in die Kopplungseinrichtung 103 ist gewährleistet, dass sich das Datensende- Gebührenbestimmungssignal 205b und ein von dem Sprachsystem 200 ausgegebenes und über den Verbindungskanal 302 und/oder den Übertragungskanal 301 der Kopplungseinrichtung 103 zugeführtes Gebührenbestimmungssignal 205 auslöschen. Auf diese Weise ist es möglich, einen störenden Pegel eines Gebührenbestimmungssignals 205, der dem datenempfangssignal 106 überlagert ist, drastisch zu reduzieren.

Untersuchungen haben gezeigt, dass selbst bei einer phasenrichtigen Einspeisung eines Gebührenbestimmungssignals 205 von lediglich 20 % eines Gebührenbestimmungssignal-Leitungspegels bereits Signal-zu-Rausch-Gewinne im Bereich von 6 dB in dem Datensystem 100 erreichbar sind. Unter der Annahme, dass der Gebührenbestimmunassignal-Leitungspegel 2 Vrms beträgt, ergibt sich ein Gebührenbestimmungssignal-Einspeisepegel in das Datensystem 100 von ca. 400 mV derart, dass keine wesentliche Erhöhung einer Verlustleistung der Datenkanal-Treibereinrichtung 102 resultiert.

Weiterhin ist es möglich, den vollständigen Gebührenbestimmungssignal-Leitungspegel in das Datensystem 100 einzuspeisen, um eine vollständige Auslöschung des störenden Gebührenbestimmungssignals 205 zu erreichen, jedoch würde damit die Verlustleistung in der Datenkanal-Treibereinrichtung in unzweckmäßiger Weise erhöht.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.

Auch ist die Erfindung nicht auf die genannten Anwendungsmöglichkeiten beschränkt.

Bezugszeichenliste

100: Datensystem
101: Daten-Sendeempfangseinrichtung
102: Datenkanal-Treibereinrichtung
103: Kopplungseinrichtung
104: Analog-Digitalumsetzer
105: Datensendesignal
106: Datenempfangssignal
200: Sprachsystem
201: Sprach-Sendeempfangseinrichtung
202: Sprachkanal-Treibereinrichtung
203: Gebührenbestimmungssignal-Generator
204: Sprachsendesignal
205: Gebührenbestimmungssignal
205a: Angepasstes Gebührenbestimmungssignal
205b: Datensende-Gebührenbestimmungssignal
206: Sprachempfangssignal
301: Übertragungskanal
302: Verbindungskanal
303: Datenkanal-Filtereinheit
304: Sprachkanal-Filtereinheit
401: Übertragungseinrichtung
402: Verstärkereinheit
403: Anpassungseinheit
501, 502, 503, 504: Kopplungswiderstände
505a, 505b: Datensende-Signalanschluss
506a, 506b: Datensendeempfangs-Signalanschluss
507a, 507b: Datenempfangs-Signalanschluss
508, 509: Abschlusswiderstände

Claims

Kommunikationsvorrichtung zum Kommunizieren von Sprache und Daten zwischen einem Vermittlungssystem und einem Teilnehmersystem über einen Übertragungskanal (301), wobei die Kommunikationsvorrichtung aufweist: a) ein Datensystem (100) zum Senden und Empfangen von Daten, mit. a1) einer Daten-Sendeempfangseinrichtung (101) zur Ausgabe eines Datensendesignals (105) und zur Aufnahme eines Datenempfangssignals (106); a2) einer Datenkanal-Treibereinrichtung (102) zum Treiber. des Datensendesignals (105); und a3) einer Kopplungseinrichtung (1C3) zur Durchleitung des Datensendesignals (105) von der Datenkanal-Treibereinrichtung (102) zu dem Übertragungskanal (301) und zur Durchleitung des Datenempfangssignals (106) von dem Übertragungskanal (301) zu der Daten-Sendeempfangseinrichtung (101); und b) ein Sprachsystem (200) zum Senden und Empfangen von Sprache, mit: b1) einer Sprach-Sendeempfangseinrichtung (201) zur Ausgabe eines Sprachsendesignals (204) und zur Aufnahme eines Sprachempfangssignals (206); b2) einer Sprachkanal-Treibereinrichtung (202) zum Treiben des Sprachsendesignals (204); und b3) einem Gebührenbestimmungssignal-Generator (203) zur Erzeugung eines Gebührenbestimmungssignals (205), welches dem Sprachsendesignal (204) überlagert und zur Bestimmung von Sprachübertragungsgebühren ausgelegt ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung weiter aufweist: c) eine Übertragungseinrichtung (401) zur Übertragung des in dem Gebührenbestimmungssignal-Generator (203) des Sprachsystems (200) erzeugten Gebührenbestimmungssignals (205) zu der Daten-Sendeempfangseinrichtung (101) des Datensystems (100); wobei d) ein der Daten-Sendeempfangseinrichtung (101) des Datensystems (100) zugeführtes, angepasstes Gebührenbestimmungssignal (205a) mit dem in dem Sprachsendesignal (204) enthaltenen Gebührenbestimmungssignal (205) in dem Datensystem (100) derart überlagert wird, dass das Datenempfangssignal (106) verringerte Signalanteile der Gebührenbestimmungssignale (205, 205a) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsvorrichtung (401) eine Anpassungseinheit (403) zur Anpassung eines Frequenzgangs und/oder einer Phase eines Übertragungspfads des Gebührenbestimmungssignals (205) an einen Frequenzgang und/oder eine Phase eines Übertragungspfads des in dem Sprachsendesignal (204) enthaltenen Gebührenbestimmungssignals (205) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsvorrichtung (401) eine Verstärkereinheit (402) zur Anpassung eines Signalpegels des Gebührenbestimmungssignals (205) an einen Signalpegel des in dem Sprachsendesignal (204) enthaltenen Gebührenbestimmungssignals (205) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Datensystem (100) zum Senden und Empfangen von Daten und das Sprachsystem (200) zum Senden und Empfangen von Sprache über einen Verbindungskanal (302) jeweils miteinander und mit dem Übertragungskanal (301) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Datensystem (100) zum Senden und Empfangen von Daten und dem Übertragungskanal (301) eine Datenkanal-Filtereinheit (303) zur Filterung des Datensendesignals (105) und des Datenempfangssignals (106) bereitgestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem Datensystem (100) zum Senden und Empfangen von Daten und dem Übertragungskanal (301) bereitgestellte Datenkanal-Filtereinheit (303) zur Filterung des Datensendesignals (105) und des Datenempfangssignals (106) als ein Hochpassfilter ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Sprachsystem (200) zum Senden und Empfangen von Sprache und dem Übertragungskanal (301) eine Sprachkanal-Filtereinheit (304) zur Filterung des Sprachsendesignals (204) und des Sprachempfangssignals (206) bereitgestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem Sprachsystem (200) zum Senden und Empfangen von Sprache und dem Übertragungskanal (301) bereitgestellte Sprachkanal-Filtereinheit (304) zur Filterung des Sprachsendesignals (204) und des Sprachempfangssignals (2C6) als ein Tiefpassfilter ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten-Sendeempfangseinrichtung (101) zur Ausgabe des Datensendesignals (105) und zur Aufnahme des Datenempfangssignals (106) einen Analog-Digitalumsetzer (104) zur Umsetzung des Datenempfangssignals (106) in ein digitales Signal aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem Gebührenbestimmungssignal-Generator (203) des Sprachsystems (200) erzeugte Gebührenbestimmungssignal (205) zur Bestimmung von Sprachübertragungsgebühren eine Frequenz von 12 kHz oder 16 kHz aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Abschlussimpedanzen des Sprach- und Datensystems an eine Leitungsimpedanz des Übertragungskanals (3011 angepasst sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsimpedanz des Übertragungskanals (301) und/oder die Leitungsimpedanz des Verbindungskanals (302) in einem Bereich von 80 Ohm bis 120 Ohm bereitgestellt wird.
Verfahren zum Kommunizieren von Sprache und Daten zwischen einem Vermittlungssystem und einem Teilnehmersystem über einen Übertragungskanal (301), mit den folgenden Schritten: a) Senden und Empfangen von Daten mittels eines Datensystems (100), wobei: a1) mittels einer Daten-Sendeempfangseinrichtung (101) ein Datensendesignal (105) ausgegeben wird und ein Datenempfangssignal (106) aufgenommen wird; a2) das Datensendesignal (105) mittels einer Datenkanal-Treibereinrichtung (102) getrieben wird; und a3) mittels einer Kopplungseinrichtung (103) das Datensendesignal (105) von der Datenkanal-Treibereinrichtung (102) zu dem Übertragungskanal (301) durchgeleitetet wird, und das Datenempfangssignal (106) von dem Übertragungskanal (301) zu der Daten-Sendeempfangseinrichtung (101) durchgeleitet wird; und b) Senden und Empfangen von Sprache mittels eines Sprachsystems (200), wobei: b1) mittels einer Sprach-Sendeempfangseinrichtung (201) ein Sprachsendesignal (204) ausgegeben wird und ein Sprachempfangssignal (206) aufgenommen wird; b2) das Sprachsendesignal (204) mittels einer Sprachkanal-Treibereinrichtung (202) getrieben wird; und b3) ein Gebührenbestimmungssignal (205), welches dem Sprachsendesignal (204) überlagert wird und zum Bestimmen von Sprachübertragungsgebühren herangezogen wird, in einem in dem Sprachsystem (200) bereitgestellten Gebührenbestimmungssignal-Generator (203 erzeugt wird; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zum Kommunizieren von Sprache und Daten weiter die Schritte aufweist: c) Übertragen des in dem Gebührenbestimmungssignal-Generator (203) des Sprachsystems (200) erzeugten Gebührerbestimmungssignals (205) zu der Daten-Sendeempfangseinrichtung (101) des Datensystems (100) über eine Übertragungseinrichtung (401); und d) Überlagern eines der Daten-Sendeempfangseinrichtung (101) des Datensystems (100) zugeführten, angepassten Gebührenbestimmungssignals (205a) und eines in dem Sprachsendesignal (204) enthaltenen Gebührenbestimmungssignals (205) in dem Datensystem (100) derart, dass das Datenempfangssignal (106) verringerte Signalanteile der Gebührenbestimmungssignale (205, 205a) enthält.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Frequenzgang und/oder eine Phase des Gebührenbestimmungssignals (205) an einen Frequenzgang und/oder eine Phase des in dem Sprachsendesignal (204) enthaltenen Gebührenbestimmungssignals (205) mittels einer in der Übertragungsvorrichtung (401) bereitgestellten Anpassungseinheit (403) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signalpegel des Gebührenbestimmungssignals (205) an einen Signalpegel des in dem Sprachsendesignal (204) enthaltenen Gebührenbestimmungssignals (205) mittels einer in der Übertragungsvorrichtung (401) bereitgestellten Verstärkereinheit (402) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Datensendesignal (105) und das Datenempfangssignal (106) mittels einer zwischen dem Datensystem (100) zum Senden und Empfangen von Daten und dem Übertragungskanal (301) be reitgestellten Datenkanal-Filtereinheit (303) hochpassgefiltert werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sprachsendesignal (204) und das Sprachempfangssignal (206) mittels einer zwischen dem Sprachsystem (200) zum Senden und Empfangen von Sprache und dem libertragungskanal (301) bereitgestellten Sprachkanal-Filtereinheit (304) tiefpassgefiltert werden.