EP0843927A1 - Verfahren zur bidirektionalen datenübertragung über eine zweidrahtleitung - Google Patents

Verfahren zur bidirektionalen datenübertragung über eine zweidrahtleitung

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Publication number
EP0843927A1
EP0843927A1 EP96917276A EP96917276A EP0843927A1 EP 0843927 A1 EP0843927 A1 EP 0843927A1 EP 96917276 A EP96917276 A EP 96917276A EP 96917276 A EP96917276 A EP 96917276A EP 0843927 A1 EP0843927 A1 EP 0843927A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data
transmission
time
time slots
transmitted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP96917276A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Pfieffer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ericsson Austria GmbH
Original Assignee
Ericsson Austria GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ericsson Austria GmbH filed Critical Ericsson Austria GmbH
Publication of EP0843927A1 publication Critical patent/EP0843927A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
    • H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
    • H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/02—Channels characterised by the type of signal
    • H04L5/023—Multiplexing of multicarrier modulation signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H04L5/1469—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex using time-sharing
    • H04L5/1484—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex using time-sharing operating bytewise
    • H04L5/1492—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex using time-sharing operating bytewise with time compression, e.g. operating according to the ping-pong technique

Definitions

  • the invention relates to a method for bidirectional data transmission over a two-wire line, wherein digital data for sending or receiving, e.g. by means of discrete multi-tone modulation (DMT), modulated or demodulated and the data to be sent and received, e.g. by frequency division multiplexing (FDM) or echo cancellation (EC).
  • DMT discrete multi-tone modulation
  • FDM frequency division multiplexing
  • EC echo cancellation
  • known methods of this type separate the e.g. DMT-modulated data in frequency division multiplex operation (FDM), whereby different frequency ranges are defined for the two transmission directions.
  • FDM frequency division multiplex operation
  • Another option for separation is to use the echo cancellation method (EC), in which the influence of the transmitting part on the receiver is suppressed by adaptive filters through the use of adaptive filters. No other separation processes have been used in the prior art in this connection.
  • the FDM method generates a lower and an upper frequency band during transmission in accordance with the two transmission directions.
  • the cable loss is frequency-dependent, it is very difficult to achieve the same transmission quality for both transmission channels. In the majority of cases, the transmission quality is better than in the other direction. In general, however, it is desirable to be able to offer the same quality as possible for both channels.
  • the variation of the transmission capacity is associated with considerable effort, since an adaptation of the band filter used in each case is necessary so that the channel bandwidth can be increased or decreased accordingly.
  • the echo cancellation method which is also known from the prior art, also has disadvantages of different types. In this method, near-crosstalk is a major technical problem, since the signal distance between the transmit and receive signals is very large.
  • the aim of the invention is to provide a method which is characterized by a low level of complexity with regard to the use of hardware or computer power, so that it can be carried out in a simple and inexpensive manner.
  • Another object of the invention is to achieve a very good transmission quality with relatively little technical effort, with a change in
  • Transmission capacity should be simple and inexpensive.
  • TDM time division multiplexing
  • Time frame is divided into a predeterminable number N of time slots, and a number K of these time slots excluding one direction of transmission, e.g. Sending, and the remaining number (N-K) of time slots excluding the other
  • Direction of transmission e.g. Receive, is assigned.
  • TDM is done with the same line loss. This allows both
  • the method is the very simple change in the transmission capacity, which is made possible by the appropriate choice of the number of time slots for the respective transmission direction.
  • the method according to the invention can be used for data transmission over telephone lines, pulse-like interference can occur, for example, through the number dialing on the line, which cause a transmission error that must be corrected.
  • the data transmission does not have to take place via telephone lines; in the context of the invention, it can be carried out via any suitable two-wire line happen.
  • a wide variety of electromagnetic disturbances including those external to the system, can influence data transmission.
  • ARQ Automatic Repeat Request
  • Time frame of the data transmission on average a predeterminable number of
  • Time slots for ARQ (Automatic Repeat Request) retransmissions are provided.
  • transmission overcapacity is therefore constantly available.
  • Time averaging is essentially due to the storage capacity of the ARQ
  • Transfer the data e.g. by means of a computing algorithm.
  • Inversion can be modified.
  • This inversion operation is a very easy to calculate algorithm that can be implemented with little effort.
  • the switching frequency of a source of interference e.g. a power supply unit, with which one of the carrier frequencies of the discrete multi-tone modulation is synchronized.
  • the interference only affects this carrier frequency and its multiples, so that it is adaptive
  • Algorithm can be compensated.
  • TDM time division multiplexing
  • FIG. 1 shows a block diagram for carrying out an embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a time frame according to the invention.
  • a bidirectional data transmission of digital data in accordance with the block diagram shown in FIG. 1 is carried out by converting the digital data coming from a data source 1, 4 in the transmission part 50 into an analog transmission signal during transmission and via a line transmitter 13 of a two-wire line 100 to one at the end this line 100 located participants are transmitted.
  • a signal arriving on the two-wire line 100 is routed via the line transmitter 13 as a received signal to the input of a receiving part 51 and converted there into digital data.
  • the line transformer 13 can be used instead of an otherwise conventional hybrid circuit, as a result of which the often problematic adaptation of the hybrid circuit to the line impedance is eliminated from the outset. Interfering crosstalk caused by a hook-up circuit, through which signal residues reach the transmitter on the receiver on the same subscriber side, is therefore ruled out as a source of interference for this method.
  • FIG. 1 In the exemplary embodiment shown in FIG. 1
  • the transmitting and receiving part 50, 51 of both a central data point C (CENTRAL) and a peripheral data point R (REMOTE) is shown in a single block diagram, which is to be understood such that the central data point C is connected to the data point R via the transmitter 13, the two-wire line 100 and a further transmitter 13.
  • Those functional units that only belong to data point C or R are marked with "ATU-C only" or "ATU-R only”.
  • a home video system is described as an exemplary embodiment of an asymmetrical data transmission, in which the video information of various videos is stored in the main data point C in a mainframe computer as data in compressed form and can be called up via a peripheral data point R.
  • the control information is exchanged between data points C and R via a bidirectional control channel, a data rate of 64 kbit / s being specified.
  • This control information can relate to various commands to be issued by the subscriber, such as PLAY, REWIND or the like, as issued by a Video recorders are known and relate to internal control commands and their amount is comparatively small compared to the broadband information transmitted by the central data point C, which essentially contains the video information, which with a data transfer rate of 2,048 Mbit / s only in one direction from C to R is sent.
  • the data rates mentioned can also be chosen completely differently, for example much higher, for the method according to the invention, wherein a data rate of approximately 50 Mbit / s to 150 Mbit / s can also be provided for the broadband information to be transmitted in one direction only.
  • the transmitted information can represent any type of voice, image or data information.
  • Another rate can also be implemented for the bidirectional control channel, which, however, can perform not only control functions but all possible data transmission functions.
  • the transmission part 50 On the input side of the transmission part 50, two different data inputs are formed for the data point C and only one data input for the data point R.
  • the data stream from data source 1 e.g. essentially sends out control commands which reach a send buffer 3 following a scrambler 2, the data coming from the data source 1 being converted in the scrambler 2 according to a predeterminable algorithm. This prevents a longer, constant logical state and achieves a balanced statistical distribution of the binary states.
  • the scrambled signals are buffered in the transmit buffer 3.
  • the data emerging from the transmit buffer 3 are multiplexed via a device MUX with other data which are generated in the ARQ buffer 24 and contain repeat instructions.
  • the data stream comes from the data source 4, which generates the broadband information, via a subsequent scrambler 5 and via an ARQ (Automatic Request) buffer 6, which has a CRC Generator contains, via which an error correction coding takes place, to the second input of the transmitting part 50.
  • the data converted in the scrambler 5 are temporarily stored in the ARQ buffer 6 and repeated if the transmission is faulty.
  • a special ARQ transmission technique according to the invention is described below.
  • the data arriving in series via the inputs of the transmitting part 50 are combined in the encoder 7 to reduce the data rate in a predeterminable length and are assigned to a corresponding symbol for further processing on the basis of a coding table.
  • this coded signal is modulated in the subsequent DMT (Discrete Multi Tone) modulator 8 according to this known method and passed through a high-pass filter 9, which essentially suppresses the speech frequency band in order to avoid interference.
  • the digital output signal of this high-pass filter 9 is converted via a digital-to-analog converter 10 into an analog signal, which reaches the converter 13 via a band-pass filter 11 and then via an amplifier 12.
  • the bandpass filter 1 1 again fulfills the function of the high pass 11 and on the other hand, it cuts off the high-frequency voltage peaks caused by the analog-digital converter 10.
  • the frequency of the analog-to-digital conversion is selected such that the analog-to-digital converter 10 scans at least twice for the highest occurring frequencies.
  • the transmitting part 50 and the receiving part 51 are controlled by a TDM (Time Division Multiplex) unit 30, so that, according to the invention, the data to be transmitted and the data to be received are separated by time multiplex operation, the associated multiplex time frame being divided into a predeterminable number N of time slots and a number K of time slots of the time frame is assigned exclusively to one direction of transmission, for example transmitting, and the remaining number NK of time slots is assigned exclusively to the other direction of transmission, for example receiving.
  • the TDM unit controls the transmitting part 50 and the receiving part 51 by activating them at the appropriate time.
  • the transmitting part 50 and the receiving part 51 are never in operation at the same time, as a result of which the processor power required for the control can be designed to be correspondingly low.
  • the method according to the invention has the advantage of a relatively low bandwidth requirement and a very low level of complexity, which is evident in the hardware or in the required computing power.
  • a considerable part of the computing power is lost for internal communication, while this computing auxiliary capacity can be kept very low in the method according to the invention.
  • the method according to the invention has its limit where the proportion of transmission and reception approaches the 50% percentage limit, since other methods such as echo canceling or the like can then be carried out with the same or less effort.
  • 2 shows the time frame divided into time slots as used in the method according to the invention.
  • the two transmission directions are identified by the terms "upstream” and "downstream".
  • the entire time frame is 20.625 ms long and is divided into different slots of 625 ⁇ s, the majority of the data being transmitted in the downstream direction. This division is particularly advantageous if a bidirectional channel with a low and a unidirectional channel with a high data rate is required in one transmission direction.
  • control commands are transmitted via the bidirectional channel through the time slots designated as CONTROL in the downstream and upstream directions, and via the unidirectional channel through the 30 downstream time slots designated as VIDEO with video information on average over an auxiliary slot.
  • This type of transmission can be for any information.
  • the distribution of the transmission or reception capacities can be adapted to the respective circumstances by choosing the number of upstream or downstream time slots. If the workload changes, this ratio can be adjusted automatically according to the current demand.
  • the specified transmission and reception times have the advantage over frequency division multiplex transmission that data which are not received and to be transmitted have to be processed at the same time, as a result of which the computing power and the hardware expenditure can be designed to be correspondingly low.
  • An encoded and DMT-modulated data unit is transmitted in each DMT slot.
  • a predeterminable number of time slots for ARQ retransmissions are provided in the multiplex time frame of the data transmission on average.
  • the data is sent, it is constantly written into the ARQ send buffer 6 and passed on to the encoder 7 again.
  • the data outgoing from the buffer 6 is transmitted faster than it is filled.
  • the last data block is entered again, but this is recognized by the receiver as a repeated block and automatically removed.
  • the receiver in the peripheral data point R detects the error by means of its CRC error detection in the ARQ unit 24 and then forwards the command via the multiplexer of the transmit buffer 3 for data repetition, which is then sent as control information via the bidirectional channel becomes.
  • this information is demultiplexed in the receiver buffer 27 after passing through the receiver part 51 and a control command is given to the ARQ buffer 6 to repeat the faulty transmission.
  • auxiliary slot In this exemplary embodiment, only one auxiliary slot is available in this exemplary embodiment, which corresponds to an excess capacity of 3.33%.
  • the duration and number of auxiliary slots are not subject to any restrictions in this context and can be adapted to the respective conditions within the technically feasible.
  • the retransmission is carried out in the subsequent time frame, which can extend over several successive time slots. In this example, averaged over time, only one time slot per frame should be used for the repetitions.
  • the time span over which the time average is calculated is determined by the size of the ARQ buffer memory. As soon as this is filled with information, no further repetitions can be carried out and the incorrect data block must be output as transparent.
  • the time period specified for the data repetitions is fixed in the time average. This means that it cannot happen that the transmission is repeated until it is error-free due to a longer-lasting fault and the transmission time increases significantly.
  • the data transmission is repeated even in the event of any disturbances until it is received without errors, but as a result the data throughput drops very sharply.
  • the fixed overcapacity which is between 2 and 10%, but preferably between 3 and 5%
  • the transmission in the method according to the invention is only repeated as often as is possible within the framework of the overcapacity in order to maintain the nominal data throughput. If one can no longer repeat and correctly receive several successive wrong data blocks, it is output transparently.
  • the ratio of peak value to mean value is very large, so that clipping the “signal peak” is a frequent source of error.
  • the digital bit sequence during the repetition process in the transmitter can be modified, for example by a computing algorithm, and then transmitted again.
  • the calculation algorithm used is reversed and the data is recovered. This enables this transmission error to be eliminated very effectively. In particular, it can be carried out in a simple manner in terms of circuitry or computing technology in order to transmit the faulty data in inverted form
  • Another source of interference in the DMT process results from the switching frequency of the voltage supply used, e.g. of the power supply, since this switching frequency is in the transmission range and thus shows its effect as a frequency-selective interference.
  • these interferences depend on other influencing factors, such as the load currently on the power supply.
  • This type of interference can be reduced by synchronizing the switching frequency of the power supply to one of the carrier frequencies of the DMT modulation. This interference therefore only affects this carrier frequency and its multiples, so that they can be easily compensated for by an adaptive algorithm.
  • the receiving part 51 corresponding to the transmitting part 50.
  • the signals arriving from the other subscriber side via the two-wire line 100 and the transmitter 13 are transmitted via a bandpass 14 and via an AGC (Automatic Gain Control) unit. which, regardless of the current signal conditions on the line, generates an approximately amplitude-constant signal, is led to the input of an analog-digital converter 16 belonging to the receiving part 51, the output of which is connected to a high-pass filter 17.
  • the signal present at the input of the high pass 17 is fed back to the AGC unit 15 as an actuating variable via an AGC control circuit 18.
  • the signal is demodulated, from which the pilot tone transmitted to a pilot AGC unit 20 is only supplied in the peripheral data point R, from which a reference signal for the clock generation unit 31 of the peripheral data point R is obtained in the clock generation unit 21.
  • This clock generation unit 31 generates the for the TDM unit 30 and for the system clock Time base.
  • the data point C does not require a clock acquisition unit, since an independent time base is provided here.
  • the linear distortions caused by the transmission link are eliminated in an equalizer 22 connected to the DMT demodulator 19 with an update function.
  • This is followed by the decoding in accordance with a decoding table in a decoder 23, whereupon there is again a serial bit stream at the output of the decoder 23, which is carried over two outputs.
  • the first output which is the same for data points C and R, consists of a receive buffer 27 for control information, a subsequent descrambler 28, in which the data are restored in their correct order, and the data sink 29, which receives the transmitted control data.
  • the second output of the receiving part 51 which is only provided for the data point R, is connected to an ARQ buffer 24, which temporarily stores the transmitted broadband information from the data point C, verifies it and, if necessary, the command via a control unit integrated in the ARQ buffer 24 for retransmitting the incorrectly transmitted data to the multiplex input of the transmit buffer 3, which is retransmitted to the data point C.
  • a descrambler 25 and then a data sink 26 are connected to take over the broadband information. If data is transmitted over two or more two-wire lines, which are at least partially guided at a crosstalk distance, it can happen that the mutual inductive influence of the two-wire lines leads to crosstalk. This undesirable disturbance can occur particularly in a central data system in which many outgoing two-wire lines are routed side by side.
  • this type of interference is avoided by the time-division multiplex operation being carried out synchronously on all two-wire lines. This means that all two-wire lines are either sent or received at the same time, so that interference is no longer possible.

Landscapes

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Abstract

Verfahren zur bidirektionalen Datenübertragung über eine Zweidrahtleitung, wobei digitale Daten zum Senden oder Empfangen, z.B. mittels diskreter Mehrtonmodulation (DMT), moduliert bzw. demoduliert und die zu sendenden und zu empfangenden Daten durch Zeitmultiplexbetrieb getrennt werden, wobei der zugehörige Multiplex-Zeitrahmen in eine vorbestimmbare Anzahl N von Zeitschlitzen unterteilt wird, und davon eine Anzahl K von Zeitschlitzen ausschließlich einer Übertragungsrichtung, z.B. Senden, und die restliche Anzahl (N-K) von Zeitschlitzen ausschließlich der anderen Übertragungsrichtung, z.B. Empfangen, zugeordnet wird.

Description

Verfahren zur bidirektionalen Datenübertragung über eine Zweidrahtleitung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur bidirektionalen Datenübertragung über eine Zweidrahtleitung, wobei digitale Daten zum Senden oder Empfangen, z.B. mittels diskreter Mehrtonmodulation (DMT), moduliert bzw. demoduliert und die zu sendenden und zu empfangenden Daten, z.B. durch Frequenzmultiplexbetrieb (FDM) oder Echoauslöschung (EC), getrennt werden.
Um störende Beeinflussung von zu Übermitteltenden Daten zu beseitigen, führen bekannte Verfahren dieser Art die Trennung der z.B. DMT-modulierten Daten im Frequenzmultiplexbetrieb (FDM) durch, wobei unterschiedliche Frequenzbereiche für die beiden Übertragungsrichtungen festgelegt sind. Eine weitere Möglichkeit zur Trennung besteht in der Anwendung des Echoauslöschungsverfahrens (EC), bei dem durch den Einsatz adaptiver Filter der Einfluß des Sendeteils auf den Empfänger durch adaptive Filter unterdrückt wird. Andere Trennverfahren wurden im Stand der Technik in diesem Zusammenhang bisher nicht verwendet.
Das FDM- Verfahren erzeugt bei der Übertragung entsprechend den beiden Übertragungsrichtungen ein unteres und ein oberes Frequenzband. Da aber die Kabeldämpfung frequenzabhängig ist, bereitet es große Schwierigkeiten für beide Übertragungskanäle die gleiche Übertragungsqualität zu erzielen, in den überwiegenden Fällen ist die Übertragungsqualität in eine besser als in die andere Richtung. Generell ist es aber erwünscht, eine möglichst gleiche Qualität für beide Kanäle anbieten zu können. Weiters ist bei FDM die Variation der Übertragungskapazität mit erheblichem Aufwand verbunden, da dafür eine Anpassung der jeweils verwendeten Bandfilter erforderlich ist, sodaß die Kanalbandbreite entsprechend erhöht oder erniedrigt werden kann. Das weiters aus dem Stand der Technik bekannte Echoauslöschungs-Verfahren weist ebenso wenn auch anders geartete Nachteile auf. So ist bei diesem Verfahren das Nah- Nebensprechen ein großes technisches Problem, da der Signalabstand zwischen Sende- und Empfangssignal sehr groß ist. Es müssen daher sehr hohe Anforderungen an die bei den Sende- und Empfangsteilen vorgesehenen A/D-Wandler erfüllt werden, da Sende- und Empfangssignale gleichzeitig auftreten und diese entprechend gut getrennt werden müssen. Die hohen Pegelunterschiede der Sende- und Empfangssignale erfordern eine dementsprechend hohe Auflösung der A/D-Wandler, die wiederum höhere Produktkosten zur Folge hat.
Für die Durchführung dieser bekannten Trennmethoden FDM und Echoauslöschung ist auch eine relativ hohe Rechnerleistung erforderlich, die die Kosten für die Datenübertragung stark erhöhen. Besonders bei Anwendung in Fällen, in denen wie etwa bei ADSL (Asymmetrie Digtal Subscriber Line) in einer Übertragungsrichtung ("downstream) große Datenraten von einer zentralen Datenanlage zu einem an der Peripherie gelegenen Teilnehmer und vergleichsweise geringe Datenraten in die andere Übertragungsrichtung ("upstream") übermittelt werden sollen, ist der bei diesen bekannten Datenübertragungsverfahren getriebene Aufwand nur einer schlechten Nutzung unterworfen.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das sich durch geringe Komplexheit hinsichtlich Hardware-Einsatz bzw. Rechnerleistung auszeichnet, sodaß die Durchführung auf einfache und kostengünstige Weise erfolgen kann.
Weiters ist es Ziel der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich bei
Übertragungen, die zu einem großen Teil nur in einer der beiden Übertragungsrichtungen vor sich gehen, mit hoher Übertragungsgeschwindigkeit durchführen lassen.
Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine sehr gute Übertragungsqualität mit relativ geringem technischen Aufwand zu erreichen, wobei eine Änderung der
Übertragungskapazität einfach und kostengünstig möglich sein soll.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die zu sendenden und zu empfangenden
Daten durch Zeitmultiplexbetrieb (TDM) getrennt werden, wobei der zugehörige Multiplex-
Zeitrahmen in eine vorbestimmbare Anzahl N von Zeitschlitzen unterteilt wird, und davon eine Anzahl K von Zeitschlitzen ausschließlich einer Übertragungsrichtung, z.B. Senden, und die restliche Anzahl (N-K) von Zeitschlitzen ausschließlich der anderen
Übertragungsrichtung, z.B. Empfangen, zugeordnet wird.
Da beim erfindungsgemäßen Verfahren entweder nur Sender- oder nur Empfängerfunktionen aktiv sind, wird weniger Prozessorleistung als bei herkömmlichen Verfahren benötigt, da letztere einen sehr hohen internen Datenverkehr zu bewältigen haben. Dadurch gelingt es, eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführte Übertragung sehr kostengünstig zu implementieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet weiters den Vorteil einer gleichen
Übertragungsqualität in beiden Übertragungsrichtungen, da Senden und Empfangen bei
TDM mit der gleichen Leitungsdämpfung erfolgt. Dadurch können beide
Übertragungsrichtungen mit geringstmöglicher Qualtitätsminderung im gleichen
Frequenzbereich durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist die sehr einfache Veränderung der Übertragungskapazität, die durch die entspechende Wahl der Anzahl der Zeitschlitze für die jeweilige Übertragungsrichtung ermöglicht wird.
Als besonders vorteilhaft bei asymmetrischer Datenübertragung kann es sein, wenn in einer
Übertragungsrichtung der Großteil der Daten und in der anderen nur ein kleiner Rest übertragen wird. Dies ist dann gegeben, wenn die Anzahl N der Zeitschlitze sehr viel größer als die Anzahl K gewählt wird. Vorzugsweise ist diese Bedingung erfüllt, wenn N gleich 30 und K gleich 1 ist.
Da das erfindungsgemäße Verfahren zur Datenübertragung über Telephonleitungen eingesetzt werden kann, kann es z.B. durch die Nummernwahl auf der Leitung zu impulsartigen Störungen kommen, die einen Übertragungsfehler bewirken, der unbedingt korrigiert werden muß. Die Datenübertragung muß aber nicht über Telephonleitungen erfolgen, sie kann im Rahmen der Erfindung über jede dafür geeignete Zweidrahtleitung geschehen. Genauso können die unterschiedlichsten elektromagnetischen Störungen, auch systemexterne, auf die Datenübertragung ihren Einfluß haben.
Das bekannte ARQ (Automatic Repeat Request)-Verfahren wird zur Fehlerkorrektur üblicherweise so eingesetzt, daß die Datenübertragung auch bei beliebigen Störungen auf der
Leitung fehlerfrei bleibt, wobei der Datendurchsatz jedoch stark absinken kann, da ein fehlerhaft übertragenes Datenpaket solange wiederholt wird, bis es fehlerfrei empfangen wird.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann daher vorgesehen sein, daß im Multiplex-
Zeitrahmen der Datenübertragung im Zeitmittel eine vorbestimmbare Anzahl von
Zeitschlitzen für ARQ (Automatic Repeat Request)-Übertragungswiederholungen vorgesehen sind.
Bei dieser Ausführungsform steht somit ständig Übertragungs-Überkapazität zur Verfügung.
Wird ein Datenblock fehlerhaft empfangen, fordert der Empfänger nur so oft eine
Wiederholung an, wie es im Rahmen der im Zeitmittel zur Verfügung stehenden
Überkapazität möglich ist, sodaß unbeeinflußt durch die Übertragungswiederholungen der nominelle Datendurchsatz konstant gehalten werden kann. Im fehlerfreien Übertragungsfall wird ein höher redundantes Signal übermittelt. Die Dauer der Zeitspanne, über die die
Zeitmittelung erfolgt, ist im wesentlichen durch die Speicherkapazität des eingesetzten ARQ-
Puffers begrenzt.
Nach einer anderen Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß bei fehlerhafter
Übertragung die Daten, z.B. mittels eines Rechenalgorithmus, modifiziert übertragen werden.
Dadurch kann der bei der Übertragung auftretende Fehler, der durch das Abschneiden eines
Teils der Amplitude bei Sende-Übersteuerung hervorgerufen wird, korrigiert werden.
In besonders bevorzugter Weise kann dabei vorgesehen sein, daß die Daten durch logische
Inversion modifiziert werden.
Diese Inversionsoperation stellt einen sehr einfach berechenbaren Algorithmus dar, der ohne großen Aufwand realisierbar ist.
Weiters kann vorgesehen sein, daß die Schaltfrequenz einer Störquelle, z.B. ein Netzteil, mit einer der Trägerfrequenzen der diskreten Mehrtonmodulation synchronisiert wird.
Dadurch kann das auf frequenzselektive Störungen empfindliche DMT-Verfahren gegen bekannte Störquellen gesichert werden. Bei Synchronisation der Schaltfrequenz der
Störquelle auf eine der Trägerfrequenzen der DMT-Modulation wirkt sich die Störung nur auf diese Trägerfrequenz und deren Vielfache aus, sodaß sie durch einen adaptiven
Algorithmus kompensiert werden können.
Bei mehreren nebeneinander geführten Zweidrahtleitungen, auf denen jeweils Daten übertragen werden, ergibt sich üblicherweise ein Übersprechen, welches auf die Übertragung naturgemäß störend wirkt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem
Daten über zwei oder mehr Zweidrahtleitungen, die zumindest teilweise in Übersprechabstand geführt sind, übertragen werden, kann vorgesehen sein, daß der Zeitmultiplex-Betrieb (TDM) auf allen Zweidrahtleitungen synchron durchgeführt wird, sodaß auf allen Zweidrahtleitungen gleichzeitig entweder gesendet oder empfangen wird. Dadurch wird immer zur gleichen Zeit entweder gesendet oder empfangen, sodaß eine störende Beeinflussung der einzelnen Empfänger durch nicht direkt verbundene Sender vermieden werden kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt dabei:
Fig.1 ein Blockschaltbild zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig.2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zeitrahmens. Eine bidirektionale Datenübertragung von digitalen Daten gemäß dem in Fig.1 dargestellten Blockschaltbild wird durchgeführt, indem beim Senden die aus einer Datenquelle 1,4 kommenden digitalen Daten im Sendeteil 50 zu einem analogen Sendesignal umgewandelt und über einen Leitungsübertrager 13 einer Zweidrahtleitung 100 an einen am Ende dieser Leitung 100 gelegenen Teilnehmer übertragen werden. Demgegenüber wird ein auf der Zweidrahtleitung 100 ankommendes Signal über den Leitungsübertrager 13 als Empfangssignal an den Eingang eines Empfangteils 51 geführt und dort in digitale Daten umgewandelt. Da beim erfindungsgemäßen Verfahren nie gleichzeitig gesendet und empfangen wird, kann an Stelle einer sonst üblichen Gabelschaltung der Leitungsübertrager 13 verwendet werden, wodurch die oft problematische Anpassung der Gabelschaltung an die Leitungsimpedanz von vornherein wegfällt. Ein durch eine Gabelschaltung bedingtes störendes Übersprechen, durch welches Signalreste vom Sender zum Empfänger derselben Teilnehmerseite gelangen, scheidet somit als Störquelle für dieses Verfahren aus. In dem in Fig.l gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Sende- und Empfangsteil 50, 51 sowohl einer zentralen Datenstelle C (CENTRAL) alsauch einer peripheren Datenstelle R (REMOTE) in einem einzigen Blockschaltbild dargestellt, welches so zu verstehen ist, daß die zentrale Datenstelle C über den Übertrager 13, die Zweidrahtleitung 100 und einen weiteren Übertrager 13 mit der Datenstelle R verbunden ist. Jene Funktionseinheiten, die nur zur Datenstelle C bzw. R zugehörig sind, sind mit "ATU-C only" bzw. "ATU-R only" gekennzeichnet.
Ohne Beschränkung der allgemeinen Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens sei als Ausführungsbeispiel einer asymmetrischen Datenübertragung ein Heimvideosystem beschrieben, bei welchem in der zentralen Datenstelle C die Videoinformation verschiedener Videos in einem Großrechner als Daten in komprimierter Form gespeichert und über eine periphere Datenstelle R abrufbar ist. Über einen bidirektionalen Steuerkanal wird die Steuerinformation zwischen den Datenstellen C und R ausgetauscht, wobei eine Datenrate von 64 kbit/s festgelegt ist. Diese Steuerinformation kann sich auf verschiedene vom Teilnehmer auszugebende Befehle, wie etwa PLAY, REWIND o.ä, wie sie von einem Videorecorder bekannt sind sowie interne Steuerkommandos beziehen und ist in ihrer Menge vergleichsweise gering gegenüber der von der zentralen Datenstelle C ausgesendeten Breitbandinformation, die im wesentlichen die Videoinformation beinhaltet, die mit einer Datenübertragungsrate von 2, 048 Mbit/s nur in einer Richtung von C zu R gesendet wird. Die genannten Datenraten können jedoch für das erfindungsgemaße Verfahren aber auch gänzlich anders, z.B. viel höher gewählt werden, wobei für die nur in eine Richtung zu übermittelnde Breitbandinformation auch eine Datenrate von etwa 50 Mbit/s bis 150 Mbit/s zur Verfügung gestellt werden kann. Die übertragene Information kann dabei jede Art von Sprach-, Bild- oder Dateninformation darstellen. Ebenso ist eine andere Rate für den bidirektionalen Steuerkanal ausführbar, der aber nicht nur Steuerfunktionen sondern alle möglichen Datenübertragungsfunktionen erfüllen kann.
Am eingangsseitigen Teil des Sendeteils 50 sind für die Datenstelle C zwei verschiedene Dateneingänge und für die Datenstelle R nur ein Dateneingang ausgebildet. An den ersten Eingang, der für C und R gleich ist, gelangt der Datenstrom aus der Datenquelle 1, die z.B. im wesentlichen Steuerbefehle aussendet, die über einen nachfolgenden Verwürfler 2 in einen diesem nachfolgenden Sendepuffer 3 gelangen, wobei die aus der Datenquelle 1 kommenden Daten im Verwürfler 2 nach einem vorbestimmbaren Algorithmus gewandelt werden. Dadurch wird ein länger andauernder, konstanter logischer Zustand verhindert und eine ausgeglichene statistische Verteilung der binären Zustände erreicht. Anschließend daran erfolgt im Sendepuffer 3 eine Zwischenspeicherung der verwürfelten Signale. In der Datenstelle R sind die aus dem Sendepuffer 3 austretenden Daten über eine Vorrichtung MUX mit anderen Daten, die im ARQ-Puffer 24 erzeugt werden und Wiederholanweisungen enthalten, gemultiplext.
Am zweiten Eingang des Sendeteils 50, der nur für die Datenstelle C ausgeführt ist, kommt der Datenstrom aus der Datenquelle 4, die die Breitbandinformation generiert, über einen nachfolgenden Verwürfler 5 und über einen ARQ (Automatic Request)-Puffer 6, der einen CRC-Generator enthält, über den eine Fehlerkorrekturkodierung erfolgt, an den zweiten Eingang des Sendeteiles 50. Die im Verwürfler 5 umgewandelten Daten werden im ARQ- Puffer 6 zwischengespeichert und bei fehlerhafter Übertragung wiederholt. Eine besondere, erfindungsgemäße ARQ-Übertragungstechnik wird weiter unten noch beschrieben. Die über die Eingänge des Sendeteils 50 seriell eintreffenden Daten werden im Kodierer 7 zum Herabsetzen der Datenrate in vorbestimmbarer Länge zusammengefaßt und anhand einer Kodiertabelle einem entsprechenden Symbol zur weiteren Verarbeitung zugeordnet. Weiters wird dieses kodierte Signal in dem nachfolgenden DMT (Discrete Multi Tone)- Modulator 8 nach diesem bekannten Verfahren moduliert und über ein Hochpaß-Filter 9 geleitet, welches zur Vermeidung von Störeinflüssen im wesentlichen das Sprachfrequenzband unterdrückt. Das digitale Ausgangssignal dieses Hochpaß-Filters 9 wird über einen Digital-Analog- Wandler 10 in ein analoges Signal gewandelt, welches über ein Bandpaß-Filter 11 und anschließend über einen Verstärker 12 zum Wandler 13 gelangt. Das Bandpaß-Filter 1 1 erfüllt einerseits nochmals die Funktion des Hochpasses 11 und andererseits schneidet es die durch den Analog-Digital-Wandler 10 hervorgerufenen hochfrequenten Spannungsspitzen ab. Die Frequenz der Analog-Digital- Wandlung ist zur Erfüllung des Abtasttheorems so gewählt, daß für die höchsten vorkommenden Frequenzen mindestens zweimal eine Abtastung durch den Analog-Digital-Wandler 10 erfolgt. Der Sendeteil 50 und der Empfangsteil 51 sind durch eine TDM (Time Division Multiplex)- Einheit 30 gesteuert, sodaß erfindungsgemäß die zu sendenden und die zu empfangenden Daten durch Zeitmultiplexbetrieb getrennt werden, wobei der zugehörige Multiplex- Zeitrahmen in eine vorbestimmbare Anzahl N von Zeitschlitzen unterteilt wird, und davon eine Anzahl K von Zeitschlitzen des Zeitrahmens auschließlich einer Übertragungsrichtung, z.B. Senden, und die restliche Anzahl N-K von Zeitschlitzen ausschließlich der anderen Übertragungsrichutng, z.B. Empfangen, zugeordnet wird. Dazu steuert die TDM-Einheit den Sendeteil 50 und den Empfangsteil 51, indem sie zur gegebenen Zeit diese aktiviert. Der Sendeteil 50 und der Empfangsteil 51 sind dabei nie gleichzeitig in Betrieb, wodurch die für die Steuerung benötigte Prozessorleistung entsprechend niedrig ausgelegt werden kann. Da dadurch auch eine Beeinflussung des eigenen Senders auf den Empfänger ausgeschlosssen ist, ist für den Analog-Digital-Wandler 16 des Empfangerteils nur eine geringe Auflösung erforderlich. Dieser Vorteil wirkt sich infolge der direkten Proportionalität von Auflösung und Preis bei Analog-Digital- Wandlern sehr kostengünstig aus.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil eines relativ geringen Bandbreitenbedarfes und einer sehr geringen Komplexheit, die sich bei der Hardware bzw. bei der benötigten Rechnerleistung zeigt. Bei herkömmlichen Verfahren zur Trennung von Senden und Empfangen geht ein beträchtlicher Teil der Rechnerleistung für interne Kommunikation verloren, während beim erfindungsgemäßen Verfahrern diese Rechner-Hilfskapazität sehr gering gehalten werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat dort seine Grenze, wo sich der Anteil des Sendens und Empfangens der 50%-Prozentgrenze nähert, da dann andere Verfahren etwa wie Echo- Cancelling o.a. mit gleichgroßem oder kleinerem Aufwand durchgeführt werden können. In Fig.2 ist der in Zeitschlitze unterteilte Zeitrahmen, wie er im erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung gelangt, dargestellt. Die beiden Übertragungsrichtungen sind durch die Ausdrücke "upstream" und "downstream" gekennzeichnet. Der ganze Zeitrahmen ist in diesem Beispiel 20,625 ms lang und in verschiedene Schlitze zu 625 μs aufgeteilt, wobei die Mehrzahl der Daten in downstream-Richtung übertragen wird. Diese Aufteilung ist besonders dann von Vorteil, wenn in einer Übertragungsrichtung ein bidirektionaler Kanal mit geringer und ein unidirektionaler Kanal mit hoher Datenrate benötigt wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden über den bidirektionalen Kanal durch die mit CONTROL bezeichneten Zeitschlitze in downstream- und upstream-Richtung Steuerbefehle und über den unidirektionalen Kanal durch die mit VIDEO bezeichneten 30 downstream- Zeitschlitze mit im Zeitmittel einem Hilfsschlitz Videoinformation übertragen. Diese Art der Übertragung kann für beliebige Informationen erfolgen. Die Verteilung der Sende- bzw. Empfangskapazitäten ist den jeweiligen Verhältnissen durch Wahl der Anzahl der upstream bzw. downstream-Zeitschlitze anpaßbar. Bei sich ändernden Auslastungen kann dieses Verhältnis automatisch entsprechend dem aktuellen Bedarf abgestimmt werden. Die festgelegten Sende- und Empfangszeiten haben gegenüber einer Frequenzmultiplex-Übertragung den Vorteil, daß nicht gleichzeitig empfangene und zu sendende Daten verarbeitet werden müssen, wodurch die Rechnerleistung bzw. der Hardware-Aufwand entsprechend niedrig ausgelegt werden kann. In jedem DMT-Schlitz wird eine codierte und DMT-modulierte Dateneinheit übertragen.
Für ARQ-Übertragungswiederholungen wird gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform im Multiplex-Zeitrahmen der Datenübertragung im Zeitmittel eine vorbestimmbare Anzahl von Zeitschlitzen für ARQ-Übertragungswiederholungen vorgesehen sind. Dazu werden beim Senden der Daten diese ständig in den ARQ- Sendepuffer 6 eingeschrieben und von diesem wieder an den Kodierer 7 weitergegeben. Dabei werden die vom Puffer 6 abgehenden Daten schneller übertragen als dieser gefüllt wird. In der dabei entstehenden Lücke wird erneut jeweils der letzte Datenblock eingetragen, dieser wird jedoch empfängerseitig als wiederholter Block erkannt und automatisch beseitigt. Somit wird im fehlerfreien Übertragungsfall ständig mit Überkapazität gesendet, ohne daß der übertragene Informationsgehalt größer ist.
Sobald ein Übertragungsfehler auftritt, erkennt der Empfanger in der peripheren Datenstelle R den Fehler mittels seiner CRC- Fehlererkennung in der ARQ-Einheit 24 und gibt darauf den Befehl über den Multiplexer des Sendepuffers 3 zur Datenwiederholung weiter, der dann als Steuerinformation über den bidirektionalen Kanal gesendet wird. In der zentralen Datenstelle C wird diese Information nach Durchlaufen des Empfängerteils 51 im Empfängerpuffer 27 gedemultiplext und ein Steuerbefehl an den ARQ-Puffer 6 gegeben, die fehlerhafte Übertragung zu wiederholen.
Dafür steht in diesem Ausführungsbeispiel im Zeitmittel nur ein Hilfsschlitz zur Verfügung, was einer Überkapazität von 3,33% entspricht. Dauer und Anzahl der Hilfsschlitze sind in diesem Zusammenhang keiner Einschränkung unterworfen und können innerhalb des technisch Realisierbaren beliebig den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden. Nach einer Fehlübertragung wird nun im darauffolgenden Zeitrahmen, die Wiederholungsübertragung durchgeführt, die sich über mehrere nacheinanderfolgende Zeitschlitze erstrecken kann. Gemittelt über die Zeit sollte in diesem Beispiel nur ein Zeitschlitz pro Rahmen für die Wiederholungen benutzt werden.
Die Zeitspanne, über die dabei das Zeitmittel berechnet wird, ist durch die Größe des ARQ- Pufferspeichers festgelegt. Sobald dieser mit Information vollgeschrieben ist, können keine weiteren Wiederholungen durchgeführt werden und der fehlerhafte Datenblock muß als transparent ausgegeben werden.
Gegenüber einem herkömmlichen ARQ-Verfahren ist die für die Datenwiederholungen festgelegte Zeitspanne im Zeitmittel fixiert. Dadurch kann es nicht passieren, daß aufgrund einer länger andauernden Störung die Übertragung solange wiederholt wird bis sie fehlerfrei ist und damit die Übertragungszeit sich stark erhöht. Durch das bekannte ARQ- Verfahren wird die Datenübertragung auch bei beliebigen Störungen solange wiederholt, bis sie fehlerfrei empfangen wird, wodurch der Datendurchsatz aber sehr stark sinkt. Hingegen wird durch die feste Überkapazität, die zwischen 2 und 10%, vorzugsweise aber zwischen 3 und 5% liegt, im erfindungsgemäßen Verfahren die Übertragung nur so oft wiederholt, wie es im Rahmen der Überkapazität möglich ist, um den nominellen Datendurchsatz aufrecht zu erhalten. Kann bei mehreren aufeinanderfolgenden falschen Datenblöcken einer nicht mehr wiederholt und richtig empfangen werden, wird er transparent ausgegeben. Bei einem durch die diskrete Mehrtonmodulation (DMT) modulierten Signal ist das Verhältnis von Spitzenwert zu Mittelwert sehr groß, sodaß ein Abkappen ("Clipping") der Signalspitze eine häufige Fehlerquelle darstellt. Um diesen Fehler auf einfache Weise zu korrigieren, kann nach einer fehlerhaften Datenübertragung die digitale Bitfolge beim Wiederholvorgang im Sender z.B. durch einen Rechenalgorithmus, modifiziert werden und dann erneut übertragen werden. Im Empfänger wird der verwendete Rechenalgorithmus entsprechend in Umkehrung angewendet und die Daten wiedergewonnen. Dadurch kann dieser Übertragungsfehler sehr effektiv ausgeschaltet werden. Im besonderen ist es schaltungs- oder rechentechnisch auf einfache Weise durchführbar, die fehlerhaften Daten in invertierter Form zu übertragen
Eine weitere Störquelle beim DMT- Verfahren ergibt sich aus der Schaltfrequenz der eingesetzten Spannungsversorgung, z.B. des Netzteils, da diese Schaltfrequenz im Übertragungsbereich liegt und somit als frequenzselektive Störung ihre Auswirkung zeigt. Hinzu kommt die Abhängigkeit dieser Störungen von anderen Einflußgrößen, etwa die gerade am Netzteil vorliegende Last. Diese Art von Störungen können verringert werden, indem die Schaltfrequenz des Netzteils auf eine der Trägerfrequenzen der DMT-Modulation synchronisiert wird. Damit wirkt sich diese Störung nur auf diese Trägerfrequenz und ihre Vielfache aus, sodaß sie sehr leicht durch einen adaptiven Algorithmus kompensiert werden können.
In Fig.1 ist weiters der dem Sendeteil 50 entsprechende Empfangsteil 51 dargestellt. Die über die Zweidrahtleitung 100 und den Übertrager 13 von der anderen Teilnehmerseite einlangenden Signale werden über einen Bandpaß 14 und über eine AGC (Automatic Gain Control)-Einheit. die unabhängig von den momentanen Signalverhältnissen auf der Leitung ein annähernd amplitudenkonstantes Signal erzeugt, an den Eingang eines zum Empfangsteil 51 gehörigen Analog-Digital- Wandlers 16 geführt, dessen Ausgang mit einem Hochpaß- Filter 17 verbunden ist. Das am Eingang des Hochpasses 17 anliegende Signal wird über einen AGC-Regelkreis 18 als Stellgröße zur AGC-Einheit 15 rückgeführt. Nach dem Hochpaß 17 erfolgt die Demodulation des Signals, aus welchem nur in der peripheren Datenstelle R der mitübertragene Pilotton einer Pilot-AGC-Einheit 20 zugeführt wird, woraus in der Taktgewinnungseinheit 21 ein Referenzsignal für die Takterzeugungseinheit 31 der peripheren Datenstelle R gewonnen wird. Diese Takterzeugungseinheit 31 generiert für die TDM-Einheit 30 und für den Systemtakt die Zeitbasis. Die Datenstelle C benötigt keine Taktgewinnungseinheit, da hier eine unabhängige Zeitbasis vorgesehen ist.
Die durch die Ubertragungsstrecke bewirkten linearen Verzerrungen werden in einem an den DMT-Demodulator 19 anschließenden Entzerrer 22 mit update-Funktion beseitigt. Daran anschließend findet in einem Dekodierer 23 das Umschlüsseln entsprechend einer Dekodiertabelle statt, woraufhin am Ausgang des Dekodieres 23 wieder ein serieller Bitstrom vorliegt, der über zwei Ausgänge geführt wird. Der für Datenstelle C und R gleich ausgeführte erste Ausgang besteht aus einem Empfangs-Puffer 27 für Steuerinformation, einem nachfolgenden Entwürfler 28, in welchem die Daten in ihrer richtigen Reihenfolge wiederhergestellt werden und der Datensenke 29, die die gesendeten Steuerdaten empfangt. Der zweite Ausgang des Empfangsteils 51 , welcher nur für die Datenstelle R vorgesehen ist, ist mit einem ARQ-Puffer 24 verbunden, der die übertragene Breitbandinformation aus der Datenstelle C zwischenspeichert, verifiziert und bei Bedarf über eine im ARQ-Puffer 24 integrierte Steuereinheit den Befehl zum nochmaligen Senden der fehlerhaft übertragenen Daten an den Multiplex-Eingang des Sendepuffers 3 gibt, der zur Datenstelle C rückübertragen wird. Am Ausgang des ARQ-Puffers 24 ist ein Entwürfler 25 und daran anschließend eine Datensenke 26 zur Übernahme der Breitbandinformation angeschlossen. Werden Daten über zwei oder mehr Zweidrahtleitungen, die zumindest teilweise in Übersprechabstand geführt sind, übertragen, kann es geschehen, daß durch die gegenseitige induktive Beeinflussung der Zweidrahtleitungen es zum Übersprechen kommt. Besonders in einer zentralen Datenanlage, in der viele abgehende Zweidrahtleitungen nebeneinander geführt werden, kann es zu dieser unerwünschten Störung kommen.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird diese Art der Störung vermieden, indem der Zeitmultiplex-Betrieb auf allen Zweidrahtleitungen synchron durchgeführt wird. Dies bedeutet, daß gleichzeitig über alle Zweidrahtleitungen entweder gesendet oder empfangen wird, sodaß keine Beeinflussung mehr möglich ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur bidirektionalen Datenübertragung über eine Zweidrahtleitung, wobei digitale Daten zum Senden oder Empfangen, z.B. mittels diskreter Mehrtonmodulation (DMT), moduliert bzw. demoduliert und die zu sendenden und zu empfangenden Daten, z.B. durch Frequenzmultiplexbetrieb (FDM) oder Echoauslöschung (EC), getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zu sendenden und zu empfangenden Daten durch Zeitmultiplexbetrieb (TDM) getrennt werden, wobei der zugehörige Multiplex-Zeitrahmen in eine vorbestimmbare Anzahl N von Zeitschlitzen unterteilt wird, und davon eine Anzahl K von Zeitschlitzen ausschließlich einer Übertragungsrichtung, z.B. Senden, und die restliche Anzahl (N-K) von Zeitschlitzen ausschließlich der anderen Übertragungsrichtung, z.B. Empfangen, zugeordnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß N gleich 30 und K gleich 1 ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Multiplex- Zeitrahmen der Datenübertragung im Zeitmittel eine vorbestimmbare Anzahl von Zeitschlitzen für ARQ (Automatic Repeat Request)-Übertragungswiederholungen vorgesehen sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei fehlerhafter Übertragung die Daten, z.B. mittels eines Rechenalgorithmus, modifiziert wiederholt übertragen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten durch logische Inversion modifiziert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfrequenz einer Störquelle, z.B. ein Netzteil, mit einer der Trägerfrequenzen der diskreten Mehrtonmodulation synchronisiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, wobei Daten über zwei oder mehr Zweidrahtleitungen, die zumindest teilweise in Übersprechabstand geführt sind, übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitmultiplex-Betrieb (TDM) auf allen Zweidrahtleitungen synchron durchgeführt wird, sodaß auf allen Zweidrahtleitungen gleichzeitig entweder gesendet oder empfangen wird.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2311196A (en) * 1996-03-16 1997-09-17 Northern Telecom Ltd Minimizing crosstalk in twisted pair wires carrying TDD multitone signals
JP3594062B2 (ja) 1996-11-19 2004-11-24 ソニー株式会社 情報伝送方法、情報出力装置および情報記録装置
DE19807931A1 (de) * 1998-02-25 1999-08-26 Rohde & Schwarz Anordnung zum Optimieren der Datenübertragung über einen bidirektionalen Funkkanal
EP2230779B1 (de) * 1998-03-31 2017-11-22 Sony Deutschland GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Zuweisung von Zeitschlitzen in einem TDD-System
DE19857821A1 (de) * 1998-12-15 2000-06-29 Siemens Ag Verfahren und Kommunikationsanordnung zur Übermittlung von Informationen mit Hilfe eines Multiträgerverfahrens
JP2000244441A (ja) * 1998-12-22 2000-09-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｏｆｄｍ送受信装置
KR100683289B1 (ko) 2000-01-07 2007-02-15 어웨어, 인크. 전송회선의 루프 길이 및 브리지형 탭 길이를 결정하기위한 시스템 및 방법과 정보 저장매체
EP2267914A3 (de) 2000-01-07 2012-09-26 Aware, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Leitungslänge und der Brückenabgrifflänge in einer Übertragungsleitung
WO2001052516A2 (en) 2000-01-07 2001-07-19 Aware, Inc. Diagnostic methods and systems for multicarrier modems
US20020009155A1 (en) 2000-04-18 2002-01-24 Tzannes Marcos C. Systems and methods for a multicarrier modulation system with a variable margin
JP2002051003A (ja) 2000-05-22 2002-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ伝送システム及びデータ伝送方法
KR20040015141A (ko) 2001-04-26 2004-02-18 어웨어, 인크. 양단 측정으로부터의 루프 특성을 위한 시스템 및 방법
DE60205014T2 (de) * 2002-02-14 2005-12-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Verfahren zum Steuern der Datenrate in einem drahtlosen Paketdatenkommunikationssystem, Sender und Empfänger zu seiner Verwendung
US9294219B2 (en) * 2008-09-30 2016-03-22 Qualcomm Incorporated Techniques for supporting relay operation in wireless communication systems
US9350517B2 (en) 2012-09-10 2016-05-24 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Bandwidth assignment for multi-line TDD systems
GB2524209A (en) * 2013-09-15 2015-09-16 Netotiate Inc A system and method thereof for effectuating an electronic negotiation between a consumer device and a merchant
US9614588B2 (en) 2015-01-29 2017-04-04 Koolbridge Solar, Inc. Smart appliances
US9785213B2 (en) 2015-01-29 2017-10-10 Koolbridge Solar, Inc. Addressable electrical outlets
US10536039B2 (en) 2017-12-12 2020-01-14 Koolbridge Solar, Inc. Hybrid wired-wireless communication system for delivery of power from two or more sources to smart appliances

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8322992D0 (en) * 1983-08-26 1983-09-28 Gen Electric Co Plc Line transmission systems
US4796255A (en) * 1986-05-02 1989-01-03 Datos Corporation Method of synchronization between data communication devices permitting peer-peer and master-slave communications
CA1274928A (en) * 1986-05-28 1990-10-02 Hirotoshi Shirasu Method and system for bidirectionally transmitting data
DE3632710A1 (de) * 1986-09-26 1988-03-31 Philips Patentverwaltung Zweidraht-zeitgetrenntlageverfahren zur vollduplexuebertragung zwischen einer hauptstation und einer nebenstation
EP0426961B1 (de) * 1989-11-06 1994-07-06 Siemens-Albis Aktiengesellschaft Verfahren zur Datenübertragung nach dem Zeitgetrennntlage-Prinzip

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9701900A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
AT406533B (de) 2000-06-26
AU707189B2 (en) 1999-07-08
IL122331A (en) 2000-08-13
AU5991096A (en) 1997-01-30
CA2225754A1 (en) 1997-01-16
JPH11508425A (ja) 1999-07-21
WO1997001900A1 (de) 1997-01-16
US20020031098A1 (en) 2002-03-14
ATA108795A (de) 1999-10-15
IL122331A0 (en) 1998-04-05

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