DE19620042A1

DE19620042A1 - Verfahren zur hochratigen digitalen Signalübertragung

Info

Publication number: DE19620042A1
Application number: DE1996120042
Authority: DE
Inventors: Michael Dr Alger-Meunier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 1997-11-20
Also published as: TW356631B; WO1997044928A2; WO1997044928A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hochratigen digitalen Signalübertragung auf Ortsleitungen zum Datenaustausch zwischen zwei Stationen mit digitalen Signalen.

In neuerer Zeit sind zwei verschiedene Verfahren zur Übertragung von digitalen Daten auf Ortsleitungen entwickelt worden. Dies ist zum einen das HDSL-Verfahren (High-Bit-Rate- Digital-Subscriber-Line) und das ADSL-Verfahren (Asymmetrical- Digital-Subscriber-Line). Mit dem HDSL-Verfahren wird eine birektionale, symmetrische Übertragung mit einer Bitrate von 2,048 Mbit/s erreicht. Darunter ist zu verstehen, daß der Datenfluß in beide Richtungen und mit gleicher Kapazität durchgeführt werden kann.

Mit einem gänzlich anderem Verfahren und einer anderen Zielsetzung arbeitet das ADSL-Verfahren. Bei diesem Verfahren werden auf asymmetrische Weise Daten mit einer Übertragungsrate von bis zu 6,144 Mbit/s von einem Server zu einem Teilnehmer übertragen. In umgekehrter Richtung fließt lediglich ein niederratiges Steuersignal. Das ADSL-Verfahren ist also speziell zur Übertragung von Abrufdiensten entwickelt worden.

Diese Verfahren sind beispielsweise in der Zeitschrift "ntz" (Telekommunikation + Informationstechnik), Heft 4, 1995, Seiten 18 bis 41, Zeitschrift "Elektronik", Heft 8, 1995, Seiten 52 bis 58 und Zeitschrift "Funkschau", Heft 6, 1995, Seiten 70 bis 73 beschrieben worden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur hochratigen digitalen Signalübertragung auf Ortsleitungen zum Datenaustausch zwischen zwei Stationen mit digitalen Signalen zu schaffen, mit dem ein bidirektionaler symmetrischer Datenverkehr mit einer besonders hohen Übertragungsrate möglich ist.

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die digitalen Signale in einem Frequenzband oberhalb des Sprachbandes übertragen werden, daß das Frequenzband für die digitalen Signale in eine Vielzahl von Unterkanälen aufgeteilt wird und daß die Unterkanäle zur Erreichung einer symmetrischen Datenübertragung aufgeteilt werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine bidirektionale Datenübertragung von 3 Mbit/s in jede Richtung möglich. Beim bisher verwendeten HDSL-Verfahren konnten in jede Richtung nur 2 Mbit/s übertragen werden.

Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird eine Verbesserung des HDSL-Verfahrens angestrebt, mit dem ein symmetrischer Datenaustausch zwischen zwei Teilnehmern durchgeführt wird. Zur Schaffung dieses Verfahrens werden abgeänderte Elemente des ADSL-Verfahrens herangezogen. Insoweit wird ausdrücklich auf die eingangs zitierte Fachzeitschrift "Elektronik", Heft 8, 1995, Seiten 52 bis 58 bezug genommen und die darin gegebene Beschreibung des ADSL-Verfahrens zum Bestandteil dieser Anmeldung gemacht.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß beim HDSL-Verfahren zwei Aderpaare benötigt werden, während mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich ein Aderpaar benutzt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Unterkanäle jeweils zur Hälfte zur Übertragung der digitalen Signale in die eine Richtung und zur anderen Hälfte zur Übertragung der digitalen Signale in die andere Richtung genutzt. In einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei stärkerer Dämpfung im höherfrequenten Bereich die Unterkanal-Aufteilung derart vorgenommen, daß der obere Bereich einige Datenkanäle mehr enthält als der untere Bereich, um so wieder eine symmetrische Datenübertragung zu erreichen.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das DMT(Discret- Multi-Tone)-Verfahren verwendet. Zur Trennung der beiden Richtungen wird bevorzugt das Frequenz-Getrennt-Lageverfahren verwendet. Besonders bevorzugt werden die Unterkanäle zur Übertragung der digitalen Signale in die eine Richtung von den Unterkanälen zur Übertragung der digitalen Signale in die andere Richtung spektral getrennt und eine spektrale Lücke zwischen den beiden Signalblöcken eingeführt.

Alternativ ist zur Richtungstrennung auch die Echokompensation anwendbar, bei der der Bitstrom in die eine Richtung zusammengefaßt und im unteren Teil desselben Frequenzbandes wie der Bitstrom in die andere Richtung übertragen wird.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird ein adaptives Verfahren angewandt, wodurch reichweitenabhängig die Datenrate reduziert oder vergrößert werden kann. Bei Reduzierung der Reichweite kann eine größere Datenmenge übertragen werden, bzw. bei vorgegebener Reichweite sind bis zu einer Obergrenze unterschiedliche Übertragungsraten oder mehrere Verbindungen mit verminderter Übertragungsrate gleichzeitig möglich.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer schematischen Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt
ein Diagramm des erfindungsgemäßen Übertragungs verfahrens.

In dem Diagramm ist die Amplitude gegen die Frequenz aufgetragen. Im linken Bereich des Spektrums, also im niederfrequenten Bereich, befindet sich das mit 1 gekennzeichnete Sprachband zur Übertragung von Sprachsignalen im Bereich der konventionellen Telefonübertragung. Die digitalen Signale werden in einem Frequenzband 2 oberhalb des Sprachbandes übertragen. Dieses ist durch eine spektrale Lücke 3 im Frequenzspektrum von dem Sprachband 1 getrennt. Das Frequenzband 2 zur Übertragung der digitalen Signale wird in eine Vielzahl von Unterkanälen 4 und 5 unterteilt. Hierzu wird beispielsweise das DMT-Verfahren verwendet. Für die Übertragung der Signale in eine Richtung werden die Unterkanäle F₁ bis F_m genutzt. Zur Übertragung der digitalen Signale in die andere Richtung werden die Kanäle F_m+1 bis F_m+n genutzt. Da die Dämpfung zu höheren Frequenzen hin zunimmt, wird n in der Regel etwas größer als m (n m) gewählt werden, um eine symmetrische, d. h. in beide Richtung gleichmäßig schnelle, Übertragung zu gewährleisten. Zwischen den Unterkanälen F_m und F_m+1 ist ebenfalls eine spektrale Lücke 6 vorgesehen, um die beiden Übertragungsrichtungen frequenzmäßig zu trennen und Störungen zu vermeiden.

Claims

1. Verfahren zur hochratigen digitalen Signalübertragung auf Ortsleitungen zum Datenaustausch zwischen zwei Stationen mit digitalen Signalen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die digitalen Signale in einem Frequenzband oberhalb eines Sprachbandes übertragen werden,
daß das Frequenzband für die digitalen Signale in eine Vielzahl von Unterkanälen aufgeteilt wird,
daß die Unterkanäle zur Erreichung einer symmetrischen Daten übertragung aufgeteilt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Hälfte der Unterkanäle zur Übertragung der digitalen Signale in eine Richtung verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungsrichtung die die höherfrequenten Unter kanäle benutzt, mehr Unterkanäle zugeordnet werden, als der Übertragungsrichtung, die die niederfrequenzten Unterkanäle benutzt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkanäle zur Übertragung der digitalen Signale in die eine Richtung von den Unterkanälen zur Übertragung der digitalen Signale in die andere Richtung spektral getrennt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Richtungstrennung ein Echokompensations-Verfahren ver wendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein DMT-Verfahren verwendet wird.