DE19933485A1 - Leitungsabschlußeinrichtung für eine Telefon-Teilnehmeranschlußleitung - Google Patents

Abstract

Bei der zum Senden und Empfangen von schmalbandigen niederfrequenten Sprachsignalen und breitbandigen höherfrequenten Datensignalen vorgesehenen Leitungsabschlußeinrichtung ist der analoge Empfangspfad unter Verwendung eines der Datensignal-Echokompensation dienenden Balancefilters (49) in zwei getrennte analoge Pfade (32, 33) für Sprache und Daten aufgeteilt. In der Senderichtung erfolgt die Trennung des Sprach- und Datensignalwegs im Digitalteil durch digitale Filter (43, 45). Die Erfindung wird bei der Sprach- und Datensignalauftrennung bei xDSL-Verfahren, z. B. ADSL.Lite, verwendet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leitungsabschlußeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Sprachübertragung über einen analogen Teilnehmeranschluß im Telefonnetz erfolgt analog. Dabei wird ein Frequenzband benutzt, das sogenannte Sprachband, das nur ein verhältnismä­ ßig schmales Frequenzband der gesamten Übertragungsbandbreite einer Kupferdoppelader (POTS = Plain Old Telephone System) darstellt. Bei den sogenannten xDSL-Übertragungsverfahren (xDSL = x-Digital Subscriber Line) werden im Telefonnetz auch die Frequenzbereiche oberhalb des Sprachbandes breitbandig zur Datenübertragung genutzt.

Unter xDSL-Übertragungsverfahren fallen HDSL (High Bit Rate Digital Subscriber Line), ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) und VDSL (Very High Speed digital Subscriber Line). Die xDSL-Übertragungsverfahren werden als Breitband-Netzwerkzu­ gang (Broad-Band Access Technology) bezeichnet und umfassen alle Übertragungsverfahren über das Telefonnetz, die eine hö­ here Datenübertragungsrate zwischen einem Teilnehmer und der Vermittlungsstelle (CO = Central Office) als die mit den Sprachband-Modems erreichbare Datenübertragungsrate ermögli­ chen. Dazu wird bei den xDSL-Übertragungsverfahren ein soge­ nanntes xDSL-Datensignal, das ein für das xDSL-Übertragungs­ verfahren codiertes digitales Signal bezeichnet, in einem vom Sprachband getrennten höheren Frequenzband, dem Datenband, übertragen. Die xDSL-Übertragungsverfahren können theoretisch die gesamte oberhalb des Sprachbandes zur Verfügung stehende Bandbreite der Kupferdoppelader nutzen und erreichen Daten­ übertragungsraten im Mbps-Bereich.

Trotz der getrennten Übertragung von Sprache und Daten in un­ terschiedlichen Frequenzbereichen können bei den xDSL-Über­ tragungsverfahren Nebenfrequenzsignale aus dem Sprachband in das Datenband gelangen und umgekehrt. Insbesondere im Sprach­ band vorhandene Steuersignale, wie z. B. Rufsignale und Gebüh­ renimpulse, können Störungen im Datenband verursachen und die Datenübertragung unterbrechen oder sogar ganz abbrechen. Zur Vermeidung derartiger Störungen müssen das Sprach- und das Datenband vor der weiteren Verarbeitung getrennt werden. Dazu werden Frequenzweichen, die als POTS-Splitter bezeichnet wer­ den, benötigt, die auf der Empfangsseite ein breitbandiges Signal in ein schmalbandiges niederfrequentes Sprachsignal und ein breitbandiges höherfrequentes Datensignal trennen und auf der Sendeseite Sprachsignale und Datensignale filtern und zu einem breitbandigen Signal zusammenführen.

Aus US 5,757,803 ist ein POTS-Splitter bekannt, der ein ana­ loges Tiefpaßfilter und zwei Kapazitäten aufweist, wobei das einen Durchlaßbereich für das Sprachband aufweisende Tiefpaß­ filter einem analogen Teilnehmerendgerät vorgeschaltet ist und die beiden Steuersignale aus dem Sprachband unterdrücken­ den Kapazitäten einem xDSL-Sender/Empfänger vorgeschaltet sind. Im xDSL-Sender/Empfänger, der über die beiden Kapazitä­ ten mit einer Teilnehmeranschlußleitung verbunden ist, befin­ den sich weitere analoge Hochpaßfilter, die zusammen mit den beiden Kapazitäten das Datenband vom Sprachband trennen.

Aus US 5,742,527 ist ein ADSL-Sender/Empfänger bekannt, der ein breitbandiges Signal über eine Teilnehmeranschlußleitung empfängt und aussendet und dabei aus dem empfangenen Signal mit einem Bandpaßfilter ein analoges Sprachsignal wegfiltert. Ein zu sendendes ADSL-Signal wird ebenfalls mit einem Band­ paßfilter gefiltert, um Störfrequenzen, die vom ADSL-Signal in das Sprachband gelangen können, aus dem Sprachband zu ent­ fernen und die Sprachbandübertragung nicht zu beeinflussen. Der ADSL-Empfänger enthält im Anschluß an einen Analog/Digi­ tal-Wandler einen Dezimator, der aus dem empfangenen Signal ein im Signal vorhandenes ISDN-Signal ausfiltert. Der ADSL- Sender weist einen Interpolator mit Hochpaßfilterfunktion auf, der vor einem Digital/Analog-Wandler angeordnet ist und aus einem auszusendenden ADSL-Signal Störfrequenzsignale, die im Sprachband liegen, ausfiltert.

Bei diesen bekannten Lösungen besteht der Nachteil, daß stets analoge Filter erforderlich sind, die aus aktiven und/oder passiven Elementen aufgebaut sind. Da steile Filterflanken zur Trennung des Sprach- und Datenbandes notwendig sind, müs­ sen Filter höherer Ordnung eingesetzt werden, die als analoge Filter sehr aufwendig und teuer sind. Darüber hinaus ist eine Lösung mit analogen Filtern nur sehr umständlich an Spezifi­ kationsänderungen anpaßbar, beispielsweise wenn sich die Trennfrequenz zwischen Sprach- und Datenband ändern sollte.

In der deutschen Patentanmeldung DE 198 44 941.0 ist eine demgegenüber vorteilhafte Leitungsanschlußeinrichtung vorge­ schlage~,n worden, bei welcher der Einsatz analoger Trennfilter vermieden ist und deswegen auch eine Anpassung an Spezifika­ tionsänderungen leichter möglich ist.

Diese Leitungsanschlußeinrichtung enthält einen Analog/Digi­ tal-Wandler, der ein zugeführtes analoges Breitband-Empfangs­ signal in ein digitales Empfangssignal umwandelt, einen Digi­ tal/Analog-Wandler, der ein digitales Sendesignal in ein ana­ loges Breitband-Sendesignal umwandelt, und eine digitale Fre­ quenzweiche, die dem Analog/Digital-Wandler und dem Digi­ tal/Analog-Wandler nachgeschaltet ist und die das digitale Empfangssignal in ein erstes digitales Sprachsignal und ein erstes digitales Datensignal auftrennt sowie ein zweites di­ gitales Sprachsignal und ein zweites digitales Datensignal zum digitalen Sendesignal zusammenführt.

Demzufolge erfolgt hierbei die Auftrennung des Breitband- Empfangssignals in ein erstes digitales Sprachsignal und ein erstes digitales Datensignal sowie die Zusammenführung des zweiten digitalen Sprachsignals und des zweiten digitalen Da­ tensignals zum Breitband-Sendesignal mit digitalen Mitteln. Bei dieser vorgeschlagenen Lösung bestehen jedoch zwischen den beiden Übertragungssystemen, nämlich demjenigen zur Über­ tragung von Datensignalen und demjenigen zur Übertragung von Sprachsignalen, trotz aller Vorteile immer noch gegenseitige Abhängigkeiten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Auftren­ nung der niederfrequenten schmalbandigen Sprachübertragung und der höherfrequenten breitbandigen Datenübertragung bei einer Leitungsabschlußeinrichtung so zu gestalten, daß auf der einen Seite keine analogen POTS-Splitter verwendet werden müssen und auf der anderen Seite die beiden Übertragungssy­ steme, also dasjenige zur Übertragung von Datensignalen und dasjenige zur Übertragung von Sprachsignalen, völlig unabhän­ gig voneinander arbeiten können.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer gattungsge­ mäßen Leitungsabschlußeinrichtung durch die im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfin­ dung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Analoge POTS-Splitter werden demnach bei der Leitungsab­ schlußeinrichtung nach der Erfindung vollständig eingespart. Durch die erfindungsgemäße zusätzliche Auftrennung des analo­ gen Empfangspfades in zwei getrennte Pfade für Sprache und Daten ergibt sich eine individuelle Gestaltbarkeit dieser beiden Pfade, insbesondere führen unterschiedliche automati­ sche Verstärkungsregelungsschaltungen (AGC; Automatic Gain Control) in diesen beiden Pfaden zu einer optimalen Anpassung des Leistungsvermögens der Analog/Digital-Wandler auf die entsprechenden Signalpegel.

Zusätzlich ist auch über den im Empfangspfad abgetrennten Da­ tensignalpfad eine Sprachband-Modem-Anwendung durch Verwen­ dung eines abschaltbaren Hochpaßfilters möglich. Dabei sind der Echokompensationspfad für die Datensignale- und die Impe­ danzanpassungsschleife unterschiedlich, wodurch sich die Mög­ lichkeit ergibt, verschiedene Impedanzanforderungen bei mini­ maler gegenseitiger Beeinflussung zu erfüllen. Das für die analoge Echokompensation erforderliche Balancefilter, das an sich aus DE 196 11 941 Cl bekannt ist, kann analog oder digi­ tal ausgeführt werden. Durch die Erfindung ist eine flexible (Sprachband-Modem, Echokompensation, Frequenzmultiplex), ko­ stengünstige und hochwertige Lösung für eine Leitungsab­ schlußeinrichtung möglich geworden.

Wesentlich bei der Leitungsabschlußeinrichtung nach der Er­ findung ist somit die Auftrennung von Sprach- und Datenband im Empfangskanal durch zwei analoge Pfade und im Sendekanal durch digitale Filtermittel und darüber hinaus die Verwendung eines Balancefilterpfades zur Echounterdrückung und zusätz­ lich einer Impedanzanpassungsschleife.

Die Leitungsabschlußeinrichtung nach der Erfindung kann so­ wohl in einer Vermittlungsstelle (CO = Central Office) als auch bei einem Teilnehmer in beispielsweise einem ADSL-Sen­ der/Empfänger auf einer Leitungsanschlußkarte (Daten/Sprach- Line-Card) vorhanden sein. In der Vermittlungsstelle ist die Leitungsabschlußeinrichtung einer Teilnehmerleitungsschaltung (SLIC = Subscriber Line Interface Circuit) nachgeschaltet, welche die Teilnehmerleitung mit einem Leitungsstrom ver­ sorgt. Ist die Leitungsabschlußeinrichtung beim Teilnehmer vorhanden, so kann eine Übertragerschaltung die Teilnehmeran­ schlußleitung an die Leitungsabschlußeinrichtung koppeln.

In vorteilhafter Weise wird die Leitungsabschlußeinrichtung nach der Erfindung in integrierter Schaltungstechnik ausge­ führt.

Soll die Leitungsabschlußeinrichtung in einer Vermittlungs­ stelle angeordnet werden, dann kann sie in ihrer Gesamtarchi­ tektur innerhalb eines Chipsatzes auf zwei integrierte Schal­ tungsbausteine aufgeteilt werden, von denen einer für die Teilnehmerleitungsschaltung (B-SLIC = Broadband-Subscriber Line Interface Circuit) als analoger Hochvoltbaustein bereits vorhanden ist und lediglich um das Balancefilter, das zur Da­ ten-Echokompensation dient und somit die Auftrennung in der Upstream-Richtung in einen Signalweg für die Sprache und ei­ nen für die Daten vornimmt, und das damit verbundene Subtrak­ tionsglied zu ergänzen ist. Der restliche Teil der Leitungs­ abschlußeinrichtung nach der Erfindung, also auch die Tren­ nung für die Downstream-Richtung im Bereich der digitalen Filtermittel wird dann in einem separaten Niedervoltbaustein integriert, der mit dem integrierten Hochvoltbaustein in Ver­ bindung steht.

Die Gesamtarchitektur der Leitungsabschlußeinrichtung nach der Erfindung kann aber bei geeigneter Auslegung auch in ei­ nem einzigen integrierten Baustein zusammengefaßt sein.

Die Erfindung und ihre Vorteile, Merkmale, Ausführungs- und Anwendungsmöglichkeiten werden im folgenden anhand von Zeich­ nungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 das Prinzipschaltbild einer bekannten Lösung ei­ ner Leitungsabschlußeinrichtung mit analogem POTS-Splitter,

Fig. 2 das Prinzipschaltbild einer anderen bekannten Lö­ sung einer Leitungsabschlußeinrichtung mit digi­ talem POTS-Splitter,

Fig. 3 das Prinzipschaltbild der neuen Auftrennlösung einer Leitungsabschlußeinrichtung nach der Erfin­ dung,

Fig. 4 den Aufbau einer Übertragungsstrecke zwischen ei­ nem Teilnehmer und einer Vermittlungsstelle mit einem ersten Ausführungsbeispiel der Leitungsab­ schlußeinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbei­ spiels der Leitungsabschlußeinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 6 das Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbei­ spiels einer als integrierter Schaltungsbaustein (Chip) realisierbaren Leitungsabschlußkarte (B-QAP; Broadband-Quad Analog POTS) mit einer analogdigitalen Breitband-Leitungsabschlußein­ richtung nach der Erfindung,

Fig. 7 das Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbei­ spiels einer ebenfalls als integrierter Schal­ tungsbaustein herstellbaren Leitungsabschlußkarte (B-QAP) mit einer analogdigitalen Breitband- Leitungsabschlußeinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 8 das Blockschaltbild der Gesamtarchitektur eines dritten Ausführungsbeispiels einer aus zwei inte­ grierten Schaltungsbausteinen bestehenden ana­ log digitalen Sprach/Daten- Leitungsabschlußeinrichtungskarte nach der Erfin­ dung,

Fig. 9 das Blockschaltbild der Gesamtarchitektur eines vierten Ausführungsbeispiels einer in integrier­ ter Schaltungstechnik enthaltenen analogdigita­ len Sprach/Daten-Leitungsabschlußeinrichtungs­ karte nach der Erfindung,

Fig. 10 ein erstes Diagramm mit der spektralen Verteilung von Sprach- und Datenband, und

Fig. 11 ein zweites Diagramm mit der spektralen Vertei­ lung von Sprach- und Datenband.

In der Fig. 1 ist das Prinzipschaltbild einer bekannten Lö­ sung einer Leitungsabschlußeinrichtung mit analogem POTS- Splitter dargestellt. In einer ersten Übertragungsrichtung, nämlich in Empfangsrichtung der dargestellten Leitungsab­ schlußeinrichtung, wird über die Empfangsleitung 1a einer analogen Telefon-Teilnehmeranschlußleitung 1 ein breitbandi­ ges analoges Signal im Empfangspfad an ein analoges Tiefpaß­ filter 2 geführt, das so ausgelegt ist, daß nur Signale aus dem Sprachband durchgelassen werden.

Dem analogen Tiefpaßfilter 2 ist ein Analog/Digital-Wandler 3 nachgeschaltet, der das digitalisierte Sprachband-Signal als digitale Sprachinformation an einem Ausgang 4 zur Weiterlei­ tung ausgibt. Das über die Empfangsleitung 1a der Telefon- Teilnehmeranschlußleitung 1 kommende breitbandige analoge Si­ gnal wird im Empfangspfad parallel an ein analoges Hochpaß­ filter 5 geführt, das so ausgelegt ist, daß nur Signale aus dem Datenband durchgelassen werden.

Auch dem Hochpaßfilter 5 ist ein Analog/Digital-Wandler 6 nachgeschaltet, der das digitalisierte Datenband-Signal als digitale Dateninformation an einem Ausgang 7 zur Weiterlei­ tung ausgibt. Das analoge Tiefpaßfilter 2 und das analoge Hochpaßfilter 5 bilden zusammen einen analogen POTS-Splitter 8.

In der umgekehrten Übertragungsrichtung, also in Empfangs­ richtung der dargestellten Leitungsabschlußeinrichtung, wird eine digitale Sprachinformation über einen Eingang 9 einem Digital/Analog-Wandler 10 zugeführt und von dort als analoges Sprachsignal einem analogen Tiefpaßfilter 11 zugeleitet, das so ausgelegt ist, daß nur Signale aus dem Sprachband durchge­ lassen werden.

Ebenfalls in dieser Übertragungsrichtung wird eine digitale Dateninformation über einen Eingang 12 einem Digital/Analog- Wandler 13 zugeführt und von dort als analogem Datensignal einem analogen Hochpaßfilter 14 zugeleitet, das so ausgelegt ist, daß nur Signale aus dem Datenband durchgelassen werden.

Die analogen und ausgefilterten Sprach- und Datensignale aus dem einen analogen POTS-Splitter 15 bildenden analogen Tief­ paßfilter 11 bzw. Hochpaßfilter 14 werden mittels eines Sum­ mierers 16 zusammengeführt und der Sendeleitung 1b der analo­ gen Telefon-Teilnehmeranschlußleitung 1 zugeleitet.

Für den im ersten Übertragungsweg vorgesehenen analogen POTS- Splitter 8 mit dem Tiefpaßfilter 2 und dem Hochpaßfilter 5 sowie für den im entgegengerichteten Übertragungsweg vorgese­ henen analogen POTS-Splitter 15 mit dem Tiefpaßfilter 11 und dem Hochpaßfilter 14 sind jeweils steile Filterflanken zur Trennung des dortigen Sprach- und Datenbandes erforderlich, so daß Filter höherer Ordnung eingesetzt werden müssen, die sehr aufwendig und kaum variabel sind.

In der Fig. 2 ist das Prinzipschaltbild einer vorgeschlagenen Lösung einer Leitungsabschlußeinrichtung mit analogem POTS- Splitter dargestellt. In der ersten Übertragungsrichtung, al­ so in der Empfangsrichtung der in Fig. 2 dargestellten Lei­ tungsabschlußeinrichtung, wird über die Empfangsleitung 17a einer analogen Telefon-Teilnehmeranschlußleitung 17 ein breitbandiges analoges Signal im Empfangspfad zunächst an ei­ nen Analog/Digital-Wandler 18 geführt, dem ein digitaler POTS-Splitter 19 nachgeschaltet ist.

Dieser POTS-Splitter 19 enthält zum einen ein Tiefpaßfilter 20, das so ausgelegt ist, daß aus dem Ausgangssignal des Ana­ log/Digital-Wandlers 18 ein erstes digitales Sprachsignal ausgefiltert wird. Zum anderen enthält der POTS-Splitter 19 ein erstes digitales Hochpaßfilter 21, das so ausgelegt ist, daß aus dem Ausgangssignal des Analog/Digital-Wandlers 18 ein erstes Datensignal ausgefiltert wird.

Das an einem Ausgang 22 anstehende erste digitale Sprachsi­ gnal kann dann einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden, genauso wie das an einem Ausgang 23 anstehende erste digitale Datensignal einer weiteren Verarbeitung zugeleitet werden kann.

In der entgegengesetzten Übertragungsrichtung, also in Sende­ richtung, werden ein zweites digitales Sprachsignal über ei­ nen Eingang 24 einem digitalen Tiefpaßfilter 25 und ein zwei­ tes digitales Datensignal über einen Eingang 26 einem Hoch­ paßfilter 27 zugeführt. Das digitale Tiefpaßfilter 25 und das digitale Hochpaßfilter 27 bilden einen digitalen POTS-Split­ ter 28, der sich durch Programmierung der Filterkoeffizienten der beiden digitalen Filter 25 und 27 einstellen und verän­ dern läßt.

Nach der Filterung im POTS-Splitter 28 werden das digitale Sprachsignal und das digitale Datensignal in einem digitalen Summierer 29 zu einem digitalen Sendesignal addiert und einem Digital/Analog-Wandler 30 zugeführt. Der Digital/Analog- Wandler 30 wandelt das zusammengeführte digitale Sendesignal in ein analoges breitbandiges Sendesignal um, das der Sende­ leitung 17b der analogen Telefon-Teilnehmeranschlußleitung 17 zur Sendeübertragung zugeleitet wird.

Trotz aller Vorteile gegenüber der analogen POTS-Splitter- Lösung nach Fig. 1 bestehen bei der vorgeschlagenen digitalen POTS-Splitter-Lösung nach der Fig. 2 zwischen den beiden Übertragungssystemen, nämlich demjenigen zur Übertragung von Datensignalen und demjenigen zur Übertragung von Sprachsigna­ len, immer noch gegenseitige Abhängigkeiten.

In der Fig. 3 ist das Prinzipschaltbild einer durch die Er­ findung vorgeschlagenen Lösung einer Leitungsabschlußeinrich­ tung dargestellt, welche die Nachteile der anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen, bekannten Lösungen nicht aufweist.

In der ersten Übertragungsrichtung, also in der Empfangsrich­ tung der in Fig. 3 dargestellten Leitungsabschlußeinrichtung nach der Erfindung, wird über die Empfangsleitung 31a einer analogen Telefon-Teilnehmeranschlußleitung 31 ein breitbandi­ ges analoges Signal im Empfangspfad herangeführt und in zwei Pfade 32 und 33 aufgetrennt, von denen der eine 32 für die analoge Übertragung von ersten niederfrequenten schmalbandi­ gen Sprachsignalen und der andere 33 für die Übertragung von ersten höherfrequenten breitbandigen Datensignalen sorgen soll. Vor einem Analog/Digital-Wandler 34 ist im analogen Sprachsignalpfad 32 noch ein analoges Tiefpaßfilter 35 zur Sprachbandbegrenzung angeordnet.

Im abgezweigten Datensignalpfad 33 liegt vor einem Ana­ log/Digital-Wandler 36 noch ein Subtraktionsglied 37. Das an einem Ausgang 38 anstehende erste digitale Sprachsignal kann dann einer weiteren Verarbeitung zugeführt werden, genauso wie das an einem Ausgang 39 anstehende erste digitale Daten­ signal, das in der gezeigten Darstellung noch über ein mit­ tels eines Schalters 40 abschaltbares digitales Hochpaßfilter 41 gefiltert wird, einer weiteren Verarbeitung zugeleitet werden kann. Das abschaltbare Hochpaßfilter 41 ist vorgese­ hen, damit bei Schließen des Schalters 40 über den analogen Datensignalpfad 33 ein Sprachband-Modem Anwendung finden kann.

In der entgegengesetzten Übertragungsrichtung, also in Sende­ richtung, werden ein zweites digitales Sprachsignal über ei­ nen Eingang 42 einem digitalen Tiefpaßfilter 43 und ein zwei­ tes digitales Datensignal über einen Eingang 44 einem Hoch­ paßfilter 45 zugeführt. Das digitale Tiefpaßfilter 43 und das digitale Hochpaßfilter 45 bilden einen digitalen POTS-Split­ ter 46, der sich durch Programmierung der Filterkoeffizienten der beiden digitalen Filter 43 und 45 einstellen und verän­ dern läßt. Nach der Filterung im POTS-Splitter 46 werden das digitale Sprachsignal und das digitale Datensignal in einem digitalen Summierer 47 zu einem digitalen Sendesignal addiert und einem Digital/Analog-Wandler 48 zugeführt. Der Digi­ tal/Analog-Wandler 48 wandelt das zusammengeführte digitale Sendesignal in ein analoges breitbandiges Sendesignal um, das der Sendeleitung 31b der analogen Telefon-Teilnehmeranschluß­ leitung 31 zur Sendeübertragung zugeleitet wird.

Von großer Bedeutung ist ein Balancefilter 49, das zwischen dem Breitband-Sendesignalausgang am Ausgang des Digi­ tal/Analog-Wandlers 48 und dem Subtrahiereingang des Subtrak­ tionsgliedes 37 im analogen Datensignalpfad 33 des Empfangs­ pfades angeordnet ist. Das Balancefilter 49 wird somit von den der Sendeleitung 31b der Teilnehmeranschlußleitung 31 zu­ geführten analogen Breitband-Sendesignalen angesteuert und sein Ausgangssignal wird mit einem in den analogen Datensi­ gnalpfad 33 eingeführten Empfangssignal verknüpft.

Das Balancefilter 49 dient damit zur Datenechokompensation im Datensignalpfad. In der Senderichtung erfolgt dagegen die Trennung der beiden Signalwege durch die beiden einen digita­ len POTS-Splitter 46 bildenden digitalen Filter 43 und 45. Dadurch werden der Echokompensationspfad für die Daten und eine Impedanzanpassungsschleife für das Sprachband aufgebro­ chen und somit die gegenseitige Beeinflussung auf ein Minimum reduziert.

Die in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen die Anwendung der Leitungsabschlußeinrichtung nach der Erfindung z. B. in einer Vermittlungsstelle. Eine Anwendung der Leitungsabschlußeinrichtung ist jedoch beim Teilnehmer genauso möglich.

Bei der in der Fig. 4 dargestellten Schaltung sendet und emp­ fängt ein Teilnehmer T sowohl ein schmalbandiges niederfre­ quentes Sprachsignal mit einem analogen Teilnehmerendgerät 50, das beispielsweise ein Telefon oder ein Sprachband-Modem sein kann, als auch ein breitbandiges höherfrequentes Daten­ signal mit einem digitalen Teilnehmerendgerät 51, das bei­ spielsweise ein Rechner mit einem ADSL-Modem sein kann, über eine zu einem Telefon-Netzwerk N gehörende Teilnehmeran­ schlußleitung 52, die aus einer Kupferdoppelader besteht, an eine Vermittlungsstelle V. Dazu sind das analoge Teilnehmer­ endgerät 50 und das digitale Teilnehmerendgerät 51 jeweils über eine Zweidrahtleitung mit einem ersten Teilnehmeran­ schluß 53 (ATU-R = ADSL Transmission Unit Remote) verbunden, wobei der erste Teilnehmeranschluß 53 mit der Teilnehmeran­ schlußleitung 52 verbunden ist.

In der Vermittlungsstelle V ist die Teilnehmeranschlußleitung 52 mit einem zweiten Teilnehmeranschluß 54 (ATU-C = ADSL Transmission Unit Central) verbunden. Der zweite Teilnehmer­ anschluß 54 ist wiederum über eine Zweidrahtleitung mit einer Teilnehmerleitungsschaltung 55 (SLIC = Subscriber Line Inter­ face) verbunden. Die Teilnehmerleitungsschaltung 55 dient zur elektrischen Anpassung an die Teilnehmeranschlußleitung 52 und wirkt als Gabelschaltung für die bidirektionale Teilneh­ meranschlußleitung 52.

Mit der Teilnehmerleitungsschaltung 55 ist eine Leitungsab­ schlußeinrichtung 56 verbunden, die zwei Analog/Digital-Wand­ ler 57 und 58, einen Digital/Analog-Wandler 59, ein Balance­ filter 60, ein Subtraktionsglied 61 und einen digitalen POTS- Splitter 62 aufweist.

In einer ersten Übertragungsrichtung (= Empfangsrichtung für die Leitungsabschlußeinrichtung 56) wird auf der Leitungsab­ schlußeinrichtung 56 in einem abgezweigten analogen Signal­ pfad für Sprachsignale ein breitbandiges analoges Signal vom Analog/Digital-Wandler 57 in ein digitales Empfangssignal für Sprache umgesetzt. Vorzugsweise wird dafür ein überabtasten­ der Sigma-Delta-Analog/Digital-Wandler verwendet, da nur ein­ fache Antialiasing-Filter niedriger Ordnung zur Bandbegren­ zung benötigt werden. Davon abgetrennt wird in einem Signal­ pfad für Datensignale das breitbandige analoge Signal über das Subtraktionsglied 61 geführt und im Analog/Digital-Wand­ ler 58 in ein digitales Empfangssignal für Daten umgewandelt. Vorzugsweise wird auch dafür ein überabtastender Sigma-Delta- Analog/Digital-Wandler verwendet. Dem Subtrahiereingang des Subtraktionsgliedes 61 wird das Ausgangssignal des Balance­ filters 60 zugeleitet.

Dem Analog/Digital-Wandler 57 im Sprachpfad ist im digitalen POTS-Splitter 62 ein erstes digitales Tiefpaßfilter 63 und dem Analog/Digital-Wandler 58 im Datenpfad ein erstes digita­ les Hochpaßfilter 64 nachgeschaltet, das mittels eines Schal­ ters 65 überbrückbar ist. Durch Programmierung der Filter­ koeffizienten ist dabei die Filterfunktion einstellbar. Wer­ den das erste digitale Tiefpaßfilter 63 und das erste digi­ tale Hochpaßfilter 64 durch ein Programm in einem digitalen Signalprozessor realisiert, ist im Gegensatz zu einem fest­ verdrahteten digitalen Filter durch Änderung des Programms, bei dem nur die Filterkoeffizienten einstellbar sind, auch die Ordnung des Filters einstellbar.

Das erste digitale Tiefpaßfilter 63 filtert aus dem Ausgangs­ signal des Analog/Digital-Wandlers 57 ein erstes digitales Sprachsignal. Das erste digitale Hochpaßfilter 64 filtert aus dem Ausgangssignal des Analog/Digital-Wandlers 58 ein erstes digitales Datensignal.

Das erste digitale Sprachsignal und das erste digitale Daten­ signal werden dann einer digitalen Sprachverarbeitungsein­ richtung 66 bzw. einer digitalen Datenverarbeitungseinrich­ tung 67 zugeführt, die das erste digitale Sprachsignal bzw. das erste digitale Datensignal verarbeiten und in ein digita­ les Sprachnetzwerk 68 bzw. in ein digitales Datennetzwerk 69 einspeisen. Das digitale Sprachnetzwerk 68 und das digitale Datennetzwerk 69 verbinden entsprechende Vermittlungsstellen untereinander.

In einer zweiten Übertragungsrichtung ( = Senderichtung für die Leitungsabschlußeinrichtung 56) empfangen die digitale Sprachverarbeitungseinrichtung 66 und die digitale Datenver­ arbeitungseinrichtung 67 ein zweites digitales Sprachsignal bzw. ein zweites digitales Datensignal über das digitale Sprachnetzwerk 68 bzw. das digitale Datennetzwerk 69.

Die digitale Sprachverarbeitungseinrichtung 66 und die digi­ tale Datenverarbeitungseinrichtung 67 führen das zweite digi­ tale Sprachsignal bzw. das zweite digitale Datensignal einem zweiten digitalen Tiefpaßfilter 70 bzw. einem zweiten digita­ len Hochpaßfilter 71 im digitalen POTS-Splitter 62 zu. Dabei sind das zweite digitale Tiefpaßfilter 70 und das zweite di­ gitale Hochpaßfilter 71 durch Programmierung der Filter­ koeffizienten einstellbar.

Werden das zweite digitale Tiefpaßfilter 70 und das zweite digitale Hochpaßfilter 71 durch ein Programm in einem digita­ len Signalprozessor realisiert, so ist im Gegensatz zu einem festverdrahteten digitalen Filter durch Änderung des Pro­ gramms, bei dem nur die Filterkoeffizienten einstellbar sind, auch die Ordnung des jeweiligen Filters einstellbar.

Nach der Filterung werden das digitale Sprachsignal und das digitale Datensignal in einem digitalen Summierer 72 zu einem digitalen Sendesignal addiert und dem Digital/Analog-Wandler 59 zugeführt. Der Digital/Analog-Wandler 59 wandelt das digi­ tale Sendesignal in ein analoges breitbandiges Sendesignal um, das der Teilnehmerleitungsschaltung 55 zum Senden über die Teilnehmeranschlußleitung 52 zugeführt wird. Ein Teil dieses analogen breitbandigen Sendesignals wird in der Lei­ tungsabschlußschaltung 56 vom Ausgang des Digital/Analog- Wandlers 59 abgezweigt und dem Balancefilter 60 zugeführt, dessen Ausgangssignal dem Subtrahiereingang des Subtraktions­ gliedes 61 im empfangsseitigen analogen Datensignalpfad ein­ gespeist wird.

Die spektrale Verteilung auf der Teilnehmeranschlußleitung 52 bei einer Übertragung mit dem ADSL-Verfahren ist in Fig. 10 und Fig. 11 dargestellt und wird im folgenden erläutert.

Die Übertragungsbandbreite einer Kupferdoppelader (Zweidraht­ leitung) beträgt ca. 1,1 MHz. Im einem unteren Frequenzbe­ reich, schematisch beginnend mit 0 Hz, liegt das Sprachband (POTS). Oberhalb des Sprachbandes beginnt das Datenband, das sich in ein erstes Frequenzband US und ein zweites Frequenz­ band DS aufteilt.

Im ersten Frequenzband US ( = Upstream-Frequenzband) werden Daten von einem Teilnehmer in eine Vermittlungsstelle über­ tragen; im zweiten Frequenzband DS ( = Downstream-Frequenz­ band) werden Daten von der Vermittlungsstelle zum Teilnehmer übertragen. Das Upstream-Frequenzband ist bei ADSL-Verfahren schmaler als das Downstream-Frequenzband.

Die in Fig. 10 dargestellte Aufteilung des Datenbandes in zwei getrennte Frequenzbänder zur Datenübertragung in zwei getrennten Frequenzbändern US und DS wird als Frequency Divi­ sion Multiplexing (FDM) bezeichnet.

In Fig. 11 ist ebenfalls die spektrale Verteilung des schmal­ bandigen POTS-Sprachbandes und des breitbandigen Datenbandes beim ADSL-Datenübertragungsverfahren dargestellt, wobei das Datenband ein zusammenhängendes Frequenzband aufweist, das sowohl das Upstream-Frequenzband US als auch das Downstream- Frequenzband DS aufweist. Da sich das Upstream- und das Down­ stream-Frequenzband teilweise überlappen, muß zur Trennung des Upstream- und Downstream-Frequenzbandes eine Echokompen­ sation (EC = Echo Cancellation) angewendet werden. Der Vor­ teil bei einer Datenübertragung mit Echokompensation ist ein breiteres Downstream-Frequenzband, wodurch von der Vermitt­ lungsstelle zum Teilnehmer eine höhere Datenrate ermöglicht wird.

In Fig. 5 ist das Blockschaltbild eines zweiten Ausführungs­ beispiels einer Leitungsabschlußeinrichtung nach der Erfin­ dung für eine Teilnehmeranschlußleitung dargestellt.

Die mit 73 bezeichnete Leitungsabschlußeinrichtung, die in vorteilhafter Weise als integrierter Schaltungsbaustein aus­ geführt wird, ist über eine Empfangsleitung 74 und eine Sen­ deleitung 75 mit einer Teilnehmerleitungsschaltung 76 verbun­ den. Ein breitbandiges Empfangssignal, das von der Teilneh­ merleitungsschaltung 76 über die Empfangsleitung 74 der Lei­ tungsabschlußeinrichtung 73 zugeführt wird, wird dort in ei­ nen analogen Sprachsignalpfad und in einen analogen Datensi­ gnalpfad aufgetrennt und in letzterem zunächst einem analogen Subtraktionsglied 77 zugeleitet.

Das analoge Subtraktionsglied 77 subtrahiert vom Empfangssig­ nal ein im Empfangssignal enthaltenes Sendesignal, was eine Datensignal-Echokompensation bewirkt. Dazu wird das Sendesi­ gnal durch ein Balancefilter 78 gefiltert. Das Balancefilter 78 filtert durch Hochpaßfilterung die im Sendesignal enthal­ tenen analogen Sprachsignale aus. Die Sprachsignale un­ terliegen somit nicht der Echokompensation. Das Balancefilter 78 filtert mit einer Übertragungsfunktion, die der Übertra­ gungsfunktion der angeschlossenen Kupferdoppelader ent­ spricht. Das am Ausgang des Balancefilters 78 anliegende Si­ gnal entspricht somit einem im Empfangssignal enthaltenen Echo-Signal des Sendesignals und wird durch das analoge Sub­ traktionsglied 77 vom Empfangssignal im analogen Datensignal­ pfad subtrahiert.

Im analogen Datensignalpfad ist dem analogen Subtraktions­ glied 77 eine Schaltung 79 zur automatischen Verstärkungsre­ gelung (AGC = Automatic Gain Control) nachgeschaltet. Am Ein­ gang der AGC-Schaltung 79 liegt das echokompensierte Datensi­ gnal an. Die AGC-Schaltung 79 regelt im analogen Datensignal­ pfad die Amplitude des echokompensierten Empfangssignals für die Weiterverarbeitung, so daß Frequenzen des Datenbandes, die eine geringe spektrale Leistung aufweisen, verstärkt wer­ den.

Der AGC-Schaltung 79 ist ein Antialiasing-Filter 80 zur Band­ begrenzung nachgeschaltet, das alle Frequenzen oberhalb des Upstream-Frequenzbandes des Datenbandes entsprechend der Ab­ tastrate eines nachgeschalteten Analog/Digital-Wandlers 81 ausfiltert. Dem Antialiasing-Filter 80 ist als Analog/Digi­ tal-Wandler 81 ein überabtastender Sigma-Delta-Analog/Digi­ tal-Wandler nachgeschaltet, der das analoge echokompensierte, amplitudengeregelte und bandbegrenzte Empfangssignal der Da­ ten in ein digitales Empfangssignal der Daten, umsetzt.

Auch der am Empfangseingang der Leitungsabschlußeinrichtung 73 abgetrennte analoge Sprachsignalpfad enthält zuerst eine AGC-Schaltung 82 und danach ein Antialiasing-Filter 83 zur Bandbegrenzung, das alle Frequenzen oberhalb des Sprachbandes entsprechend der Abtastrate eines nachgeschalteten Ana­ log/Digital-Wandlers 84 ausfiltert, der ebenfalls als überab­ tastender Sigma-Delta-Analog/Digital-Wandler augebildet wer­ den kann.

Das am Ausgang des Analog/Digital-Wandlers 84 abgenommene di­ gitale Empfangssignal im Sprachpfad wird einem ersten Dezima­ tionsfilter 85 und das am Ausgang des Analog/Digital-Wandlers 81 abgenommene digitale Empfangssignal im Datenpfad einem zweiten Dezimationsfilter 86 zugeführt. Das erste Dezima­ tionsfilter 85 führt eine digitale Tiefpaßfilterung mit dem digitalen Empfangssignal im Sprachpfad durch und verringert dann die Abtastrate von 4 MHz durch Dezimation auf eine Ab­ tastrate von 64 kHz, so daß ein 1 Bit-Datenstrom mit 64 kHz- Abtastrate (64 kbps-Datenstrom) am Ausgang des ersten Dezima­ tionsfilters 85 anliegt. Dieser 64 kbps-Datenstrom ist zur weiteren Sprachverarbeitung und Einspeisung in das digitale Sprachnetz geeignet. Die Grenzfrequenz der digitalen Tiefpaß­ filterung ist so eingestellt, daß aus dem digitalen Empfangs­ signal das Datenband weggefiltert wird und nur das Sprachband übrigbleibt. Der am Ausgang des ersten Dezimationsfilters 85 anliegende 64 kbps-Datenstrom wird dann einer digitalen Sprachverarbeitungseinrichtung 87 zugeführt.

Das zweite Dezimationsfilter 86 führt ebenfalls eine Tiefpaß­ filterung mit dem digitalen Empfangssignal durch und verrin­ gert dann die Abtastrate von 4 MHZ auf eine Abtastrate von 276 kHz, so daß am Ausgang des zweiten Dezimationsfilters 86 ein 1 Bit-Datenstrom mit 276 kHz (276 kbps-Datenstrom) an­ liegt. Dabei liegt die Grenzfrequenz der Tiefpaßfilterung über der höchsten Frequenz des Datenbandes. Der am Ausgang des zweiten Dezimationsfilters 86 anliegende 256 kbps-Daten­ strom wird einer Datenverarbeitungseinrichtung 88 zur Weiter­ verarbeitung zugeführt. Die Datenverarbeitungseinrichtung 88 kann den 276 kbps-Datenstrom einer in der Fig. 5 nicht darge­ stellten Hochpaßfilterung zuführen, um noch vorhandene Reste des digitalen Sprachsignals wegzufiltern.

Nachfolgend wird die Verarbeitung eines Sendesignals durch die Leitungsabschlußeinrichtung 73 beschrieben.

Ein zu sendendes digitales Sprachsignal, dargestellt durch einen 1 Bit-Datenstrom mit einer Abtastrate von 64 kHz, wird von der Sprachverarbeitungseinrichtung 87 einem ersten Inter­ polationsfilter 89 in der Leitungsabschlußeinrichtung 73 zu­ geführt. Das erste Interpolationsfilter 89 erhöht die Abtast­ rate von 64 kHz des digitalen Sprachsignals auf eine Abtast­ rate von 17 MHz zur Weiterverarbeitung.

Ein zu sendendes digitales Datensignal, dargestellt durch ei­ nen 1 Bit-Datenstrom mit 1,1 MHz, wird von der Datenverarbei­ tungseinrichtung 88 einem zweiten Interpolationsfilter 90 in der Leitungsabschlußeinrichtung 73 zugeführt. Das zweite In­ terpolationsfilter 90 erhöht die Abtastrate von 1,1 MHz des digitalen Datensignals ebenfalls auf die Abtastrate von 17 MHz zur Weiterverarbeitung. Nach der Interpolation weisen das digitale Sprachsignal und das digitale Datensignal die­ selbe Abtastrate von 17 MHz auf.

Beide Signale werden einem digitalen Summieren 91 zugeführt, der ein digitales Sendesignal durch Addition des digitalen Sprachsignals und des digitalen Datensignals erzeugt. Das di­ gitale Sendesignal wird einem digitalen Noise-Shaper-Filter 92 zugeführt, welches das im digitalen Sendesignal enthaltene Quantisierungsrauschen unterdrückt. Ferner paßt das Noise- Shaper-Filter 92 die Wortbreite des digitalen Sendesignals an die Verarbeitungswortbreite eines nachgeschalteten Digi­ tal/Analog-Wandlers 93 an.

Das so gefilterte digitale Sendesignal wird dann vom Digi­ tal/Analog-Wandler 93 in ein analoges breitbandiges Sendesi­ gnal umgesetzt, das von einem dem Digital/Analog-Wandler 93 nachgeschalteten Tiefpaßfilter 94 gefiltert wird. Die Grenz­ frequenz des Tiefpaßfilters 94 liegt dabei über der höchsten Frequenz des Datenbandes. Das Tiefpaßfilter 94 filtert Stör­ frequenzen oberhalb des zur Übertragung genutzten Spektrums. Mit einer dem Tiefpaßfilter 94 nachgeschalteten Leistungsan­ passungsschaltung 95 (PCB = Power Cutback) wird die spektrale Leistungsverteilung des breitbandigen Sendesignals zur Wei­ terverarbeitung in der Teilnehmerleitungsschaltung 76, der das breitbandige Sendesignal über die Sendeleitung 75 zuge­ führt wird, angepaßt. Insbesondere bei kurzen Leitungslängen der Teilnehmerleitung wird die spektrale Leistung des breit­ bandigen Sendesignals zurückgenommen, um die Verlustleistung zu begrenzen und Aussteuerprobleme zu vermeiden.

Ein Teil dieses analogen breitbandigen Sendesignals wird in der Leitungsabschlußschaltung 73 vom Ausgang der Leistungsan­ passungsschaltung 95 abgezweigt und dem Balancefilter 78 zu­ geführt, dessen Ausgangssignal dem Subtrahiereingang des Sub­ traktionsgliedes 77 im empfangsseitigen analogen Datensignal­ pfad eingespeist wird.

Bei der vorstehend beschriebenen Schaltung nach der Fig. 5 ist kein analoger POTS-Splitter vorhanden. Durch die zusätz­ liche Auftrennung des analogen Empfangspfades, im Beispiel ist dies der Upstream-Pfad, in die beiden getrennten Pfade für Sprache und Daten ergibt sich durch die unterschiedlich gestaltbaren AGC-Stufen 79 und 82 eine optimal auszulegende Anpassung der Analog/Digital-Wandler 81 und 84 auf die ent­ sprechenden Signalpegel.

Der Echokompensationspfad für die Datensignale über das Ba­ lancefilter 78 und eine Impedanzanpassungsschleife sind un­ terschiedlich, wodurch sich verschiedene Impedanzanforderun­ gen bei minimaler gegenseitiger Beeinflussung erfüllen las­ sen. Das für die analoge Echokompensation erforderliche Ba­ lancefilter 78 kann analog oder aber digital ausgeführt wer­ den.

Die Fig. 6 und 7 stellen zwei Varianten einer Leitungsab­ schlußeinrichtung (Line Card: B-QAP; Broadband-Quad Analog POTS) dar, die im wesentlichen mit der in der Schaltung von Fig. 5 eingesetzten Leitungsabschlußeinrichtung 73 überein­ stimmen und als ein einheitlicher integrierter Schaltungsbau­ stein ausgeführt sind.

Im analogen Sprachsignal-Empfangspfad ist vor dem Analog/Di­ gital-Wandler 84 nur ein sprachbandbegrenzendes Tiefpaßfilter 96 vorgesehen. Das Balancefilter 78 ist analog ausgeführt. Zur Impedanzanpassung im Sprachband an eine analogseitig in­ stallierte, in der Fig. 6 nicht dargestellte Leitung kann ein einstellbares Verstärkungsglied 97 vorgesehen werden, das vom empfangenen analogen Sprachsignal des Sprachsignalpfades an­ gesteuert wird. Der Ausgang des Verstärkungsgliedes 97 ist mit dem Subtrahiereingang eines analogen Subtraktionsgliedes 98 verbunden, über dessen anderen Eingang und dessen Ausgang das analoge breitbandige Sendesignal geführt wird.

Die in Fig. 7 gezeigte Variante der Leitungsabschlußeinrich­ tung unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 6 nur da­ durch, daß das Balancefilter in digitaler Form als digital gesteuertes FIR-Filter 99 ausgeführt ist, dem ein Digi­ tal/Analog-Wandler 100 nachgeschaltet ist.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer insbesondere für die Implementierung von xDSL-Verfahren, z. B. ADSL. Lite bzw. G. Lite, einsetzbaren Leitungsabschlußeinrichtung (Line Card) mit zwei einen Chipsatz bildenden, integrierten Schaltungs­ bausteinen 101 und 102, von denen der Schaltungsbaustein 101 eine als analoger Hochvoltbaustein ausgeführte Teilnehmerlei­ tungsschaltung (B-SLIC; Broadband-Subscriber Line Interface Circuit) ist, welche die Teilnehmeranschlußleitung mit Strom versorgt und als Anpaßglied an die Teilnehmeranschlußleitung und Gabelschaltung dient, und der andere Schaltungsbaustein 102 ein Niedervoltbaustein ist.

Das besondere an der in Fig. 8 gezeigten Implementierung ist, daß die Trennung von Sprachband und Datenband in der Emp­ fangsrichtung (Upstream-Richtung) im durch den integrierten Schaltungsbaustein 101 realisierten analogen Hochvoltteil ausgeführt wird, wogegen in der Senderichtung (Downstream- Richtung) die Trennung dieser beiden Bänder im Bereich der digitalen Filter im Niedervoltbaustein 102 erfolgt. Diese be­ sondere Auftrennlösung auf der Empfangsseite führt dazu, daß auch das Balancefilter 78 sowie das Subtraktionsglied 77 im separaten Hochvoltbaustein 101 enthalten sind. In Empfangs­ richtung ist in den beiden getrennten Pfaden für Daten und Sprache zwischen den beiden integrierten Schaltungsbausteinen 101 und 102 jeweils eine kapazitive Kopplung vorgesehen, wo­ durch dort eine Gleichstromverbindung verhindert wird. In Fig. 8 sind sich hinsichtlich ihrer Funktion entsprechende Blöcke mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 6.

Die Chiparchitektur kann bei Berücksichtigung von Sicher­ heitsabständen auch so gestaltet werden, daß das Balancefil­ ter 78 und das Subtraktionsglied 77 und damit die gesamte empfangsseitige (upstream) Auftrennung in den analogen Sprach- und Datensignalpfad in einem gemeinsamen integrierten Schaltungsbaustein, der also in einem digitalen Teil auch die sendeseitige (downstream) Digitalfilterauftrennung enthält, angeordnet ist.

Eine solche Gesamtarchitektur ist in Blockschaltbildform in Fig. 9 dargestellt, wonach die Teilnehmerleitungsschaltung (B-SLIC; Broadband-Subscriber Line Interface Circuit), welche die Teilnehmeranschlußleitung mit Strom versorgt und als An­ paßglied an die Teilnehmeranschlußleitung und Gabelschaltung dient, in einem ersten integrierten Schaltungsbaustein 103 und die empfangs- und sendeseitige Daten- und Sprachsignal­ auftrennung (B-QAP)in einem zweiten integrierten Schaltungs­ baustein 104 enthalten ist. Auch in Fig. 9 sind die sich hin­ sichtlich ihrer Funktion entsprechenden Blöcke mit den glei­ chen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 6, die eine ähnliche Schaltung in Blockschaltbildform zeigt.

Bezugszeichenliste

1

Telefon-Teilnehmeranschlußleitung

1

a Empfangsleitung

1

b Sendeleitung

2

Tiefpaßfilter

3

Analog/Digital-Wandler

4

Ausgang

5

Hochpaßfilter

6

Analog/Digital-Wandler

7

Ausgang

8

Analoger POTS-Splitter

9

Eingang

10

Digital/Analog-Wandler

11

Tiefpaßfilter

12

Eingang

13

Digital/Analog-Wandler

14

Hochpaßfilter

15

Analoger POTS-Splitter

16

Summierer

17

Telefon-Teilnehmeranschlußleitung

17

a Empfangsleitung

17

b Sendeleitung

18

Analog/Digital-Wandler

19

Digitaler POTS-Splitter

20

Digitales Tiefpaßfilter

21

Digitales Hochpaßfilter

22

,

23

Ausgang

24

Eingang

25

Digitales Tiefpaßfilter

26

Eingang

27

Digitales Hochpaßfilter

28

Digitaler POTS-Splitter

29

Summierer

30

Digital/Analog-Wandler

31

Telefon-Teilnehmeranschlußleitung

31

a Empfangsleitung

31

b Sendeleitung

32

,

33

Analoge Pfade

34

Analog/Digital-Wandler

35

Analoges Tiefpaßfilter

36

Analog/Digital-Wandler

37

Subtraktionsglied

38

,

39

Ausgänge

40

Schalter

41

Digitales Hochpaßfilter

42

Eingang

43

Digitales Tiefpaßfilter

44

Eingang

45

Digitales Hochpaßfilter

46

Digitaler POTS-Splitter

47

Digitaler Summierer

48

Digital/Analog-Wandler

49

Balancefilter

50

,

51

Teilnehmerendgeräte

52

Teilnehmeranschlußleitung

53

Erster Teilnehmeranschluß

54

Zweiter Teilnehmeranschluß

55

Teilnehmerleitungsschaltung

56

Leitungsabschlußeinrichtung

57

,

58

Analog/Digital-Wandler

59

Digital/Analog-Wandler

60

Balancefilter

61

Subtraktionsglied

62

POTS-Splitter

63

Tiefpaßfilter

64

Hochpaßfilter

65

Schalter

66

Sprachverarbeitungseinrichtung

67

Datenverarbeitungseinrichtung

68

Sprachnetzwerk

69

Datennetzwerk

70

Tiefpaßfilter

71

Hochpaßfilter

72

Summierer

73

Leitungsabschlußeinrichtung

74

Empfangsleitung

75

Sendeleitung

76

Teilnehmerleitungsschaltung

77

Subtraktionsglied

78

Balancefilter

79

AGC-Schaltung (Automatische Verstärkungsregelung)

80

Antialiasing-Filter

81

Analog/Digital-Wandler

82

AGC-Schaltung (Automatische Verstärkungsregelung)

83

Antialiasing-Filter

84

Analog/Digital-Wandler

85

,

86

Dezimator

87

Sprachverarbeitungseinrichtung

88

Datenverarbeitungseinrichtung

89

,

90

Interpolationsfilter

91

Summierer

92

Noise-Shaper-Filter

93

Digital/Analog-Wandler

94

Tiefpaßfilter

95

Leistungsanpassungsschaltung

96

Tiefpaßfilter

97

Verstärkungsglied

98

Subtraktionsglied

99

Digitales FIR-Filter

100

Digital/Analog-Wandler

101

,

102

Integrierte Schaltungsbausteine (Chips)

103

,

104

Integrierte Schaltungsbausteine (Chips)
DS Zweites Frequenzband
EC Echokompensation (Echo Cancellation)
FDM Frequenzmultiplex (Frequency Division Multiplexing)
N Telefon-Netzwerk
POTS Sprachband (Plain Old Telephone System)
T Teilnehmer
US Erstes Frequenzband
V Vermittlungsstelle

Claims (11)

1. Leitungsabschlußeinrichtung zur empfangspfadseitigen Tren­ nung eines über eine Telefon-Teilnehmeranschlußleitung über­ tragenen analogen ersten Breitbandsignals zum einen in ein niederfrequentes, schmalbandiges erstes Sprachsignal und zum anderen in ein frequenzmäßig darüber liegendes, breitbandiges erstes Datensignal sowie zur sendepfadseitigen Zusammenfüh­ rung zum einen eines niederfrequenten, schmalbandigen zweiten Sprachsignals und zum anderen eines frequenzmäßig darüber liegenden, breitbandigen zweiten Datensignal zu einem über diese Telefon-Teilnehmeranschlußleitung in Senderichtung zu übertragenden analogen zweiten Breitbandsignal, wobei ein Di­ gital/Analog-Wandler vorgesehen ist, der ein digitales Sende­ signal in das in Senderichtung zu übertragende analoge Breit­ bandsignal umwandelt, und dem Digital/Analog-Wandler eine di­ gitale Frequenzweiche vorgeschaltet ist, die das zweite, in Digitalform vorliegende Sprachsignal und das zweite, eben­ falls in Digitalform vorliegende Datensignal zu dem digitalen Sendesignal zusammenführt, dadurch gekennzeichnet, daß der das erste analoge Breitbandsignal führende Empfangs­ pfad in einen analogen Pfad (32) für Sprachsignale und einen davon getrennten Pfad (33) für Datensignale aufgeteilt ist, daß am Ende jedes dieser beiden Pfade (32, 33) zur Umwandlung in jeweils entsprechende digitale Signale ein Analog/Digital- Wandler (34, 36) vorgesehen ist und daß zwischen dem Sende­ pfad nach dem Ausgang des Digital/Analog-Wandlers (48) und dem Subtrahiereingang eines Subtraktionsgliedes (37), das vor dem Analog/Digital-Wandler (36) in den getrennten analogen Datensignalpfad (33) des Empfangspfades eingeschaltet ist, ein Balancefilter (49) angeordnet ist, das durch das zweite analoge Breitbandsignal angesteuert wird.

2. Leitungsabschlußeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einem der beiden Ana­ log/Digital-Wandler (81, 84) eine Schaltung (79, 82) zur au­ tomatischen Verstärkungsregelung der empfangenen analogen Si­ gnale vorgeschaltet ist.

3. Leitungsabschlußeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verwendende Balancefilter (49) analog oder digital ausführbar ist.

4. Leitungsabschlußeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den Analog/Digital- Wandler (36) im für die Datensignale zuständigen Pfad ein ab­ schaltbares digitales Hochpaßfilter (41) vorgesehen ist.

5. Leitungsabschlußeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Ana­ log/Digital-Wandlern (57, 58) Mittel (63, 64) zur digitalen Ausfilterung des ersten digitalen Sprachsignals bzw. des er­ sten digitalen Datensignals nachgeschaltet sind.

6. Leitungsabschlußeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im getrenn­ ten analogen Sprachsignalpfad (32) des Empfangspfades vor dem Analog/Digital-Wandler (34) ein Tiefpaßfilter (35) angeordnet ist.

7. Leitungsabschlußeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem im Sen­ depfad angeordneten Digital/Analog-Wandler (93) eine Lei­ stungsanpassungsschaltung (95) zur Anpassung der spektralen Leistungsverteilung nachgeschaltet ist.

8. Leitungsabschlußeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ausführung in integrierter Schaltungstechnik.

9. Leitungsabschlußeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Daten-Echokompensation vorgesehene und somit die Auftrennung in der Empfangsrichtung in einen Signalpfad für die Sprache und die Daten vornehmende Balancefilter (78) und das damit verbundene Subtraktionsglied (77) in einem ersten integrierten Schaltungsbaustein (101) untergebracht sind, der als analoges Hochvoltteil eine Teil­ nehmerleitungsschaltung (B-SLIC; Broadband-Subscriber Line Interface Circuit) bildet, welche die Teilnehmeranschlußlei­ tung mit Strom versorgt und als Anpaßglied an die Teilnehmer­ anschlußleitung und Gabelschaltung dient, und daß die übrigen Komponenten der Leitungsabschlußeinrichtung einschließlich der die Trennung der beiden Signalwege im Digitalteil durch­ führenden digitalen Filtermittel in einem zweiten integrier­ ten Schaltungsbaustein (102) enthalten sind, der mit dem er­ sten Schaltungsbaustein in einem Chipsatz zusammenwirkt.

10. Leitungsabschlußeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten integrierten Schaltungsbaustein (103) das zur Daten-Echokompensation vor­ gesehene und somit die analogseitige Auftrennung in der Emp­ fangsrichtung in einen Signalpfad für die Sprache und die Da­ ten vornehmende Balancefilter (78) und das damit verbundene Subtraktionsglied (77) sowie die übrigen Komponenten der Lei­ tungsabschlußeinrichtung einschließlich der die Trennung der beiden Signalwege im Digitalteil durchführenden digitalen Filtermittel enthalten sind, und daß ein mit dem ersten Schaltungsbaustein in einem Chipsatz zusammenwirkender zwei­ ter integrierter Schaltungsbaustein (104) vorgesehen ist, der als analoges Hochvoltteil eine Teilnehmerleitungsschaltung (B-SLIC; Broadband-Subscriber Line Interface Circuit) bildet, welche die Teilnehmeranschlußleitung mit Strom versorgt und als Anpaßglied an die Teilnehmeranschlußleitung und Gabel­ schaltung dient.

11. Leitungsabschlußeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verwendung zur Implementierung eines xDSL(x-Digital Subscriber Line)-Sy­ stems, z. B. eines ADSL(Asymetric Digital Subscriber Line)-Sy­ stems.