EP1593243A2 - Method for the continuous estimation of the equalizer coefficients for wire-bound transmission systems - Google Patents

Method for the continuous estimation of the equalizer coefficients for wire-bound transmission systems

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Publication number
EP1593243A2
EP1593243A2 EP02791618A EP02791618A EP1593243A2 EP 1593243 A2 EP1593243 A2 EP 1593243A2 EP 02791618 A EP02791618 A EP 02791618A EP 02791618 A EP02791618 A EP 02791618A EP 1593243 A2 EP1593243 A2 EP 1593243A2
Authority
EP
European Patent Office
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receiving
transmitting
receiving device
equalizer
signals
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02791618A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Ahrndt
Robert Klinski
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.)
Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1593243A2 publication Critical patent/EP1593243A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03159—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the frequency domain
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/0335—Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the type of transmission
    • H04L2025/03375—Passband transmission
    • H04L2025/03414—Multicarrier
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L2025/0335—Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the type of transmission
    • H04L2025/03375—Passband transmission
    • H04L2025/0342—QAM

Definitions

  • the invention relates to a receiving or transmitting / receiving device according to the preamble of claim 1, a data communication system with such a receiving device, and a data reception method according to the preamble of claim 15. one or more transmitting or transmitting / receiving devices, from which transmission signals e.g. are transmitted via twisted pair lines to one or more receiving or transmitting / receiving devices, and vice versa.
  • EWSD Electronic Dialing System Digital
  • a subscriber line e.g. a twisted pair line is connected, via which the modulated transmission signals e.g. are transmitted to a modem provided on a subscriber end connection.
  • Corresponding transmission signals are also sent out by the subscriber end connection modem (for example via a further twisted pair line) and received by the corresponding end exchange modem.
  • the data communication between the modems can e.g. based on POTS (Piain Old Phone Service), ISDN (Integrated Services Digital Network), or xDSL (x Digital Subscriber Line) data transmission protocols, e.g. by means of ADSL data transmission or in accordance with the ITU G.992.1 (G.dmt) or ITU G.992.2 (G.Lite) standards.
  • POTS Purain Old Phone Service
  • ISDN Integrated Services Digital Network
  • xDSL x Digital Subscriber Line
  • a QAM data transmission method For the transmission of data via the xDSL frequency bands, e.g. a QAM data transmission method can be used.
  • a cosine oscillation can be used in a certain frequency band, the frequency of which is e.g. lies in the middle of the corresponding frequency band.
  • each bit is associated with (eg using a phase star) a cosine oscillation 'specific amplitude and phase.
  • the respectively transmitted bit or the respectively transmitted bit sequence can then be determined in the receiving device from the amplitude and phase of the respectively received cosine oscillation.
  • DSL data transmission methods in addition to the actual user data, e.g. also transmit synchronization data.
  • Synchronization data is transmitted during a predetermined period of time defined in the DSL standard (i.e. during the so-called synchronization data frame or frames). In the period following the synchronization frame, which is divided into 68 subsections
  • the synchronization data frame and the subsequent 68 user data frames together form a DSL super or meta frame comprising a total of 69 frames.
  • a synchronization data bit sequence identical to the synchronization data bit sequence transmitted by the respective transmission / reception device is previously stored in the (further) transmission / reception device communicating with the respective transmission / reception device.
  • the data bit sequence received in each case is compared with the previously stored synchronization data bit sequence.
  • the bit sequence received in each case is to be assigned to a synchronization data frame or a user data frame. As a result, a temporal coordination of the DSL data transmission between the transmitting and the receiving transceiver can be achieved.
  • DSL data transmission over a specific twisted pair line can lead to distortion of the originally transmitted signal for a variety of reasons.
  • an (adjustable) equalizer device is provided on the respective receiving device, in which the received signal is equalized.
  • training sequences are transmitted from the respective transmission device during the initialization phase. These are known in the respective receiving device and are compared there with the actually received (disturbed) training sequences. From this, the (current) channel distortions can be determined in a manner known per se.
  • the above-mentioned equalizer device can then be set accordingly so that the received signals are equalized (as well as possible). Since the distortion properties of the respective transmission channel change continuously, the equalizer device is readjusted at regular intervals.
  • statistical methods are used during the actual user data transmission to determine the (possibly changed) distortion properties of the transmission channel, e.g. statistical gradient algorithms, for example an LMS algorithm.
  • the object of the invention is to provide a new type of receiving or transmitting / receiving device, a new type of data communication system with such a receiving or transmitting / receiving device, and a new type of data receiving method.
  • a receiving device or a transmitting / receiving device which is set up in such a way that it can receive transmission signals modulated via a transmission channel from a transmitting or a further transmitting / receiving device, synchronization data being transmitted with the aid of the transmission signals , which are used for synchronization of the receiving device, and wherein the receiving or transmitting / receiving device has an equalizing device for equalizing the received or derived signals, characterized in that the same transmission signals with which the synchronization data are transmitted which are also used in the receiving device for setting the equalizer device.
  • the equalizer device can be set relatively quickly and with relatively high accuracy, in particular even when the initialization phase of the receiving device has already ended (i.e. during the actual useful data transmission).
  • the good equalization of the received or derived signals leads to a reduced bit error rate compared to the prior art.
  • the synchronization data advantageously contain a synchronization data bit sequence which is compared to synchronize the receiving or transmitting / receiving device with a bit sequence previously stored in a storage device of the receiving or transmitting / receiving device.
  • the transmission signals which are used to synchronize the receiving or transmitting / receiving device and to set the equalizer device are transmitted during a synchronization frame, and the actual user data are transmitted during a (user) data frame.
  • Figure la is a schematic representation of a phase star used for the transmission of useful and reference / synchronization data
  • FIG. 1b shows a bit sequence assignment table used in the phase star shown in FIG.
  • Figure lc is a schematic representation of a data communication system with transceivers according to the present invention
  • Figure ld is a schematic representation of the frequency bands used by a transceiver according to the invention for POTS or ISDN and for DSL data transmission;
  • FIG. 2 shows a useful and reference
  • Synchronization data transmission uses cosine oscillation
  • FIG. 3 shows a further cosine oscillation used for the transmission of user and reference / synchronization data
  • FIG. 4 shows a third for use and reference
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of a useful and reference
  • Figure 6 is a schematic representation of the structure and operation of the transceiver shown in Figure lc.
  • FIG. 9 An example of a data communication system 9 according to the present invention is shown in FIG.
  • the data communication system 9 has a terminal exchange 11 connected to a telephone network (here: the public telephone network 10) (here: an electronic digital dialing system). tal or EWSD).
  • a telephone network here: the public telephone network 10) (here: an electronic digital dialing system). tal or EWSD).
  • a plurality of transmission / reception devices 15 are provided, which are each connected to transmission / reception devices 14 via subscriber lines 12, for example twisted-pair lines, which are arranged in subscriber end connection devices 13.
  • the twisted pair lines each consist of two wires 12a, 12b. Differential or symmetrical signals are used for data transmission via the respective wire pairs.
  • the data communication between the transmitting / receiving devices 15 provided in the terminal exchange 11 and the transmitting / receiving devices 14 of the subscriber end connection devices 13 takes place by means of POTS (Piain Old Telephone Service) or ISDN (Integrated Services Digital)
  • a plurality of frequency bands (bins) lying in a frequency range 16 are used in the xDSL data transmission.
  • 16a, 16b, 16c, 16d, 16e used (here: M different frequency bands) that lie above a frequency fl.
  • the frequency range 17 below the frequency fl is used for conventional POTS or ISDN voice data transmission.
  • fl is approximately 25 kHz
  • ISDN data transmission approximately 130 kHz.
  • a QAM method for example, can be used for DSL data transmission between corresponding end-of-office transmitter / receiver devices 15 and subscriber transmitter / receiver devices 14 (and vice versa).
  • cosine carrier vibrations are used, the frequencies of which can be in the middle of the corresponding frequency band 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, for example.
  • the phase star 1 shown in FIG. 1 a can be used, for example, to encode data (for example user data and also reference / synchronization data) in a cosine oscillation.
  • the reference / synchronization data in the exemplary embodiment explained here serve to set an equalizer device 22 and to synchronize the useful data transmission.
  • phase star 1 has three concentric circles, each of which is assigned an oscillation amplitude AI, A2, A3 of a certain height, as shown below.
  • a total of 16 points a, b, c, d, f (or - in other words - 16 symbols a, b, c, d, f) lying in the complex number plane are arranged on these circles, each of which here one of 16 different ones Sequences of 4 bits is assigned.
  • FIG. 1 a In a corresponding manner, according to FIG. 1 a, four further points c are located on the outermost circle assigned to the third amplitude A3 at corresponding angles ⁇ l, ⁇ 2, ⁇ 3 and ⁇ 4 of 45 °, 135 °, 225 ° and 315 °, f (or symbols c, f) according to the assignment table 2 shown in FIG. 1b each assigned the bit sequence "1100", "1111", "0000" or "0011".
  • the remaining bit sequences (1101”, “1110”, “1000”, “1011”, “0100”, “Olli”, “0001”, “0010”) are assigned to 8 points (or symbols), which are on the middle , the second amplitude A2 associated circle, in each case at angles ⁇ 5, ⁇ 6, ⁇ 7, ⁇ 8, ⁇ 9, ⁇ lO, ⁇ ll or ⁇ l2 of approx. 20 °, 70 °, 110 °, 160 °, 200 °, 250 °, 290 ° or 340 °.
  • All cosine vibrations 3, 4, 5 have - depending on the frequency band used in each case - a specific, constant frequency, as explained above, each lying in the middle of the corresponding frequency band 16a, 16b, 16c, 16d, 16e.
  • Each cosine vibration 3, 4, 5 identifies a certain one of the above.
  • Bit sequences specifically via the level of the oscillation amplitude AI, A2, A3, and via the phase shift ⁇ of the respective oscillation 3, 4, 5 with respect to a basic clock running synchronously in the respective transmitting / receiving devices 14, 15 or with respect to one of the respective ones Transceiver 15 emitted pilot tone oscillation.
  • the amplitude AI, A2, A3 used in each case corresponds to the amplitude which is assigned to the circle of the phase star 1 shown in FIG. 1 a on which the point or the symbol a, b, c, d, e, f lies, to which the is assigned to each bit sequence to be transmitted.
  • phase shift ⁇ of the respective cosine oscillation 3, 4, 5 is selected such that it corresponds to the above-mentioned angle ⁇ l, ⁇ 2, ⁇ 3, ⁇ 4, ⁇ 5, ⁇ 6, ⁇ 7, ⁇ 8, ⁇ 9, ⁇ lO, ⁇ ll or ⁇ l2 of the respective assigned to the bit sequence to be transmitted th point or symbol a, b, c, d, e, f in phase star 1 corresponds.
  • each frequency band 16a, 16b, 16c, 16d, 16d the data transmission takes place at predetermined time periods, i.e. within certain frames.
  • a plurality (here: 69) of different frames la, 2a, 3a, ..., 69a, each lasting a predetermined period of time are combined to form a meta or superframe 6 (of which a large one) - rer, according to how the meta-frame 6 follows the meta-frame, etc.).
  • the meta frames 6 can e.g. each have a duration of 10-25 ms, in particular approximately 17 ms.
  • the first frame la of the meta frame 6 represents a so-called synchronization frame, followed by several (here: 68) data frames 2a, 3a, ..., 69a.
  • the data frames 2a, 3a,... 69a serve to transmit useful data and (during an initialization phase - ie before the actual (useful) data transmission begins) reference data.
  • the reference data transmitted during the initialization phase are used to set the equalizer 22.
  • the synchronization frame or the first frame la serves for the transmission of synchronization data.
  • these are also used as reference data, in particular for setting, e.g. for readjustment, the equalizer 22.
  • FIG. 6 shows a - schematic - illustration of the structure and the mode of operation of the transmitting / receiving device 14 shown in FIG. 1c.
  • the transmitting / receiving device 15 arranged in the terminal exchange 11 is constructed accordingly and has corresponding functionalities, such as the transmitting / receiving device 14 on the subscriber line side shown in FIG. 6.
  • the analog signals received via the subscriber line 12 from the terminal exchange 11 are converted in a (not shown) analog-digital conversion device into (serial) digital signals which are output on a line 7.
  • Conversion device 8 supplied, and there converted into corresponding parallel, digital signals.
  • the parallel digital signals are fed via a line bundle 18 to a Fourier transformation device 19.
  • DFT discrete Fourier transform
  • the amplitudes A k and phases ⁇ k (or the M (complex) symbol values Y k ) are transmitted to an equalization device 22 via a line bundle 20 consisting of several different lines, and the equalized signals (represented here by M ( Complex) symbol values Y'k, vector Y ') for further signal processing are then fed via a line bundle 27 consisting of several further lines to an evaluation device (not shown).
  • DSL data transmission over the twisted-pair line 12 can lead to distortions of the originally transmitted signals for a variety of reasons.
  • the (adjustable) equalizer device 22 serves to compensate for the distortions.
  • the equalizer 22 can have, for example, a plurality of digital filter devices, each with one (or more, for example cascaded) digital filters.
  • the filter coefficients of the digital filters can be set externally, for example by applying corresponding control signals to corresponding control lines in a line bundle 28.
  • the above-mentioned equalizer 22 in particular the filter coefficients of the digital filters contained therein, are set so that the received signals are equalized (as well as possible), in particular in such a way that for each of the above-mentioned (complex) symbol values output by the equalizer 22 Y ' k - viewed in the frequency domain - the following formula applies:
  • FEQ k or H _1 k is the inverse of the estimated (channel or channel frequency) for the kth channel or the kth frequency band 16a, 16b, 16c, 16d, 16e (the total of M channels or M frequency bands). ) Transfer function H k .
  • the equalizer 22 or the filter coefficients are e.g. in a manner known per se on the basis of the reference data transmitted during the data frames 2a, 3a, ..., 69a.
  • the equalization device 22 Since the distortion properties of the respective transmission channel change continuously, the equalization device 22 is readjusted at regular intervals after the initialization phase. The adjustment or readjustment of the equalizer device 22 or the filter coefficients is carried out, as will be explained in detail below, on the basis of the reference / synchronization data transmitted during the synchronization frame 1 a.
  • the reference / synchronization data transmitted during the synchronization frame 1 a can also be used during the initialization phase for setting the equalizer device 22 or the filter coefficients.
  • the (equalized) signals (ie the above-mentioned M (complex) symbol values Y ' k , vector Y') are fed from the equalizer device 22 via the line bundle 27 to the evaluation device (not shown).
  • the evaluation device (not shown).
  • bit sequences determined are compared with reference / synchronization data bit sequences stored in a (not shown) storage device of the transceiver 14.
  • the respectively received bit sequences can be assigned to a synchronization frame la or a data frame la, 2a, 3a (cf. FIG. 5).
  • a synchronization frame la or a data frame la, 2a, 3a (cf. FIG. 5).
  • the fact that during the synchronization frame la the above.
  • Synchronization data bit sequences are transmitted, so a temporal coordination of the DSL data transmission between of the transmitting and the respectively receiving transceiver 14, 15 can be reached.
  • the M (complex) symbol values Y k assigned to the M cosine carrier vibrations 3, 4, 5 are fed to an equalizer coefficient estimating means 25 via a line bundle 21 consisting of several different lines.
  • the reference / synchronization data bit sequences transmitted during a synchronization frame 1 a are known in the transmitting / receiving device 14, and thus also the (complex) symbol values S k assigned to them in a phase star corresponding to the phase star shown in FIG. 1 ,
  • the (complex) symbol values S k are read from the above-mentioned memory device (not shown here) of the transmitting / receiving device 14 and, according to FIG. 6, are supplied to the equalizer coefficient estimating means 25 via a line bundle 23 consisting of several different lines.
  • the equalizer coefficient estimation means 25 - for each of the M channels or M frequency bands 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, is separate -
  • the expected value of the quotient S / Y k is determined, for example by averaging (for example using 10, 100 or 1000 consecutive, corresponding symbol values Y k or S k . These can be assigned, for example, to one and the same synchronization frame la, or, for example, also to several successive synchronization frames).
  • the equalizer coefficient estimating means 25 determines the inverses H _1 k of the transfer function H k of the kth of the total M carriers:
  • H _1 k E ⁇ S k / Y k ⁇ (formula (3))
  • crosstalk interference can occur, which is caused by neighboring twisted-pair lines - particularly when DSL data transmission is currently being carried out via one (or more) neighboring twisted-pair line.
  • the corresponding interferences are generally not correlated with the useful signal, so that the respective interfering signals are averaged out approximately when the above-mentioned formation of expected values or mean values (when considering a sufficiently large number of symbols Y k or S k ).
  • the equalizer coefficient estimation means 25 is informed of the settings or filter coefficients last used in the equalizer device 22, in particular the above-mentioned FEQ k values (vector FEQ) (see formula (1)) ,
  • FEQ k , N The most recently used FEQ k values (ie the M values of the vector FEQ) are hereinafter referred to as “FEQ k , N ” (and together form the vector FEQ H ), and the updated ones FEQ k values with "FEQ k , N + ⁇ " (these together form the vector FEQ N + ⁇ ).
  • FEQ k , N + 1 ⁇ E ⁇ S k / Y k ⁇ + (1 - ⁇ ) FEQ k , N (formula (4))
  • the functions of the equalizer coefficient estimating means 25, the Fourier transform device 19, the equalizer device 22, etc. explained above can be e.g. be fulfilled by several microprocessors communicating with each other in a suitable manner, or e.g. also from the same microprocessor.
  • the equalizer device 22 can be set relatively quickly and with relatively high accuracy.
  • the good signal equalization leads to a reduced bit error rate compared to the prior art.

Abstract

The invention relates to a data reception method, a data communication system (9), and to a receiver or transmitter/receiver device (14) that is adapted to receive modulated transmission signals (3, 4, 5) from a transmitter or an additional transmitter/receiver device (15) via a transmission channel (12). Synchronization data is transmitted by means of the transmission signals (3, 4, 5), which are used to synchronize the receiver device (14). The receiver or transmitter/receiver device (14) is provided with an equalizer (22) which equalizes the received or derived signals (3, 4, 5, Yk). The inventive method is further characterized in that the same transmission signals (3, 4, 5) with which the synchronization data is transmitted are used to adjust the equalizer (22).

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zur kontinuierlichen Schätzung der Entzerrkoeffizienten für leitungsgebundene ÜbertragungsSystemeProcess for the continuous estimation of the equalization coefficients for wired transmission systems
Die Erfindung betrifft eine Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Datenkommunikationssystem mit einer derartigen Empfangseinrichtung, sowie ein Datenempfangsverfahren gemäß Oberbegriff des An- spruchs 15.Datenkommunikationssysteme weisen i.A. eine oder mehrere Sende- bzw. Sende/Empfangseinrichtungen auf, von der / denen aus Ubertragungssignale z.B. über twisted-pair- Leitungen an eine oder mehrere Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtungen übertragen werden, und umgekehrt.The invention relates to a receiving or transmitting / receiving device according to the preamble of claim 1, a data communication system with such a receiving device, and a data reception method according to the preamble of claim 15. one or more transmitting or transmitting / receiving devices, from which transmission signals e.g. are transmitted via twisted pair lines to one or more receiving or transmitting / receiving devices, and vice versa.
Die Sendeeinrichtung kann z.B. eine in einer EWSD-Endver- mittlungsstelle (EWSD = Elektronisches Wählsystem Digital) vorgesehene elektronische Baugruppe sein, die mehrere Modems aufweist. An jedem Modem ist eine Teilnehmer-Anschlußleitung, z.B. eine twisted-pair-Leitung angeschlossen, über die jeweils modulierte Ubertragungssignale z.B. an ein an einem Teilnehmer-Endanschluß vorgesehenes Modem übertragen werden. Entsprechende Ubertragungssignale werden auch vom Teilnehmer- Endanschluß-Modem ausgesendet (z.B. über eine weitere twi- sted-pair-Leitung) , und vom entsprechenden Endvermittlungsstellen-Modem empfangen.The transmitting device can e.g. be an electronic module provided in an EWSD terminal exchange (EWSD = Electronic Dialing System Digital), which has several modems. A subscriber line, e.g. a twisted pair line is connected, via which the modulated transmission signals e.g. are transmitted to a modem provided on a subscriber end connection. Corresponding transmission signals are also sent out by the subscriber end connection modem (for example via a further twisted pair line) and received by the corresponding end exchange modem.
Die Datenkommunikation zwischen den Modems (Modulatoren- Demodulatoren) kann z.B. auf Basis von POTS- (Piain Old Tele- phone Service), ISDN- (Integrated Services Digital Network), oder xDSL- (x Digital Subscriber Line) Datenübertragungsprotokollen erfolgen, z.B. mittels ADSL-Datenübertragung bzw. gemäß den Standards ITU G.992.1 (G.dmt) bzw. ITU G.992.2 (G.Lite) .The data communication between the modems (modulator-demodulators) can e.g. based on POTS (Piain Old Phone Service), ISDN (Integrated Services Digital Network), or xDSL (x Digital Subscriber Line) data transmission protocols, e.g. by means of ADSL data transmission or in accordance with the ITU G.992.1 (G.dmt) or ITU G.992.2 (G.Lite) standards.
Bei der Datenkommunikation gemäß einem xDSL-Protokoll werden mehrere Frequenzbänder (bins ) verwendet , die oberhalb der zur POTS- bzw. ISDN-Datenübertragung genutzten Frequenzbänder liegen.In data communication according to an xDSL protocol, several frequency bands (bins) are used, which are above the POTS or ISDN data transmission frequency bands used.
Zur Übertragung von Daten über die xDSL-Frequenzbänder kann z.B. ein QAM-Datenübertragungsverfahren eingesetzt werden. Dabei kann in einem bestimmten Frequenzband jeweils eine Cosinus-Schwingung verwendet werden, deren Frequenz z.B. in der Mitte des entsprechenden Frequenzbands liegt.For the transmission of data via the xDSL frequency bands, e.g. a QAM data transmission method can be used. In this case, a cosine oscillation can be used in a certain frequency band, the frequency of which is e.g. lies in the middle of the corresponding frequency band.
Jedem zu übertragenden Bit oder jeder zu übertragenden Bit- folge ist (z.B. unter Verwendung eines Phasensterns) eine Cosinus-Schwingung' bestimmter Amplitude und Phase zugeordnet. Aus der Amplitude und Phase der jeweils empfangenen Cosinus- Schwingung kann dann in der Empfangseinrichtung das jeweils übertragene Bit bzw. die jeweils übertragene Bitfolge bestimmt werden.Each subsequent bit to be transmitted or to be transmitted, each bit is associated with (eg using a phase star) a cosine oscillation 'specific amplitude and phase. The respectively transmitted bit or the respectively transmitted bit sequence can then be determined in the receiving device from the amplitude and phase of the respectively received cosine oscillation.
Bei DSL-Datenübertragungsverfahren werden außer den eigentlichen Nutzdaten z.B. auch Synchronisationsdaten übertragen.With DSL data transmission methods, in addition to the actual user data, e.g. also transmit synchronization data.
Die Übertragung von Synchronisationsdaten erfolgt während eines vorbestimmten, im DSL-Standard definierten Zeitabschnitts (d.h. während des sog. Synchronisationsdaten-Rahmens bzw. - Frames) . In dem auf den Synchronisationsrahmen folgenden Zeitabschnitt, der in 68 Unterabschnitte unterteilt istSynchronization data is transmitted during a predetermined period of time defined in the DSL standard (i.e. during the so-called synchronization data frame or frames). In the period following the synchronization frame, which is divided into 68 subsections
(Nutzdaten-Rahmen) werden die eigentlichen Nutzdaten übertragen.(User data frame) the actual user data are transmitted.
Der Synchronisationsdaten-Rahmen, und die daraufolgenden 68 Nutzdaten-Rahmen bilden zusammen einen - insgesamt 69 Rahmen umfassenden - DSL-Super- bzw. Metarahmen.The synchronization data frame and the subsequent 68 user data frames together form a DSL super or meta frame comprising a total of 69 frames.
Eine zur von der jeweiligen Sende/Empfangseinrichtung übertragenen Synchronisationsdatenbitfolge identische Synchroni- sationsdatenbitfolge ist vorab in der mit der jeweiligen Sende/Empfangseinrichtung kommunizierenden (weiteren) Sende/Empfangseinrichtung gespeichert . Dort wird die jeweils empfangene Datenbitfolge mit der vorab abgespeicherten Synchronisationsdatenbitfolge verglichen. Abhängig davon, ob eine Übereinstimmung festgestellt werden kann, oder nicht, ist die jeweils empfangene Bitfolge einem Synchronisationsdaten-Rahmen, oder einem Nutzdaten-Rahmen zuzuordnen. Dadurch kann eine zeitliche Koordination der DSL- Datenübertragung zwischen der jeweils sendenden, und der jeweils empfangenden Sende/Empfangseinrichtung erreicht werden.A synchronization data bit sequence identical to the synchronization data bit sequence transmitted by the respective transmission / reception device is previously stored in the (further) transmission / reception device communicating with the respective transmission / reception device. There, the data bit sequence received in each case is compared with the previously stored synchronization data bit sequence. Depending on whether a match can be determined or not, the bit sequence received in each case is to be assigned to a synchronization data frame or a user data frame. As a result, a temporal coordination of the DSL data transmission between the transmitting and the receiving transceiver can be achieved.
Bei der DSL-Datenübertragung über eine bestimmte twisted- pair-Leitung kann es aus einer Vielzahl von Gründen zu Verzerrungen des ursprünglich ausgesendeten Signals kommen.DSL data transmission over a specific twisted pair line can lead to distortion of the originally transmitted signal for a variety of reasons.
Zur Kompensation der Verzerrungen ist an der jeweiligen Empfangseinrichtung eine (einstellbare) Entzerrer-Einrichtung vorgesehen, in der das empfangene Signal entzerrt wird.To compensate for the distortions, an (adjustable) equalizer device is provided on the respective receiving device, in which the received signal is equalized.
Bei den o.g. DSL-Standards (ITU G.992.1 (G.dmt) bzw. ITU G.992.2 (G.Lite)) ist vorgesehen, während einer Initialisierungsphase der entsprechenden Sende/Empfangseinrichtungen (d.h. vor der eigentlichen Datenübertragung) die Verzerr- Eigenschaften des jeweiligen Übertragungskanals zu bestimmen.With the above DSL standards (ITU G.992.1 (G.dmt) or ITU G.992.2 (G.Lite)) are provided, the distortion properties of the respective transmission channel during an initialization phase of the corresponding transmitting / receiving devices (ie before the actual data transmission) to determine.
Hierzu werden während der Initialisierungsphase von der jeweiligen Sendeeinrichtung aus sog. Trainingssequenzen übertragen. Diese sind in der jeweiligen Empfangseinrichtung bekannt, und werden dort mit den tatsächlich empfangenen (gestörten) Trainingssequenzen verglichen. Hieraus können auf an sich bekannte Weise die (momentanen) Kanalverzerrungen bestimmt werden.For this purpose, so-called training sequences are transmitted from the respective transmission device during the initialization phase. These are known in the respective receiving device and are compared there with the actually received (disturbed) training sequences. From this, the (current) channel distortions can be determined in a manner known per se.
Die o.g. Entzerrer-Einrichtung kann dann entsprechend so eingestellt werden, dass die empfangenen Signale (möglichst gut) entzerrt werden. Da sich die Verzerr-Eigenschaften des jeweiligen Übertragungskanals laufend ändern, wird die Entzerrer-Einrichtung in regelmäßigen Abständen nachjustiert.The above-mentioned equalizer device can then be set accordingly so that the received signals are equalized (as well as possible). Since the distortion properties of the respective transmission channel change continuously, the equalizer device is readjusted at regular intervals.
Allerdings werden nach Beendigung der o.g. Initialisierungsphase - d.h. nach Beginn der eigentlichen (Nutz-) Datenübertragung - gemäß den o.g. DSL-Standards keine Trainingssequenzen mehr übertragen.However, after completion of the above Initialization phase - i.e. after the start of the actual (user) data transfer - according to the above DSL standards no longer transmit training sequences.
Deshalb werden während der eigentlichen Nutzdatenübertragung zur Ermittlung der sich (ggf. geänderten) Verzerr- Eigenschaften des Übertragungskanals statistische Verfahren eingesetzt, z.B. statistische Gradientenalgorithmen, beispielsweise ein LMS-Algorithmus .Therefore, statistical methods are used during the actual user data transmission to determine the (possibly changed) distortion properties of the transmission channel, e.g. statistical gradient algorithms, for example an LMS algorithm.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine neuartige Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung, ein neuartiges Datenkommunikationssystem mit einer derartigen Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung, sowie ein neuartiges Datenempfangs- verfahren zur Verfügung zu stellen.The object of the invention is to provide a new type of receiving or transmitting / receiving device, a new type of data communication system with such a receiving or transmitting / receiving device, and a new type of data receiving method.
Die Erfindung erreicht diese und weitere Ziele durch die Gegenstände der Ansprüche 1, 13 und 15. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The invention achieves these and other objects by the subject matter of claims 1, 13 and 15. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung wird eine Empfangseinrichtung bzw. eine Sende/Empfangseinrichtung bereitgestellt, welche so eingerichtet ist, dass sie über einen Übertragungskanal modulierte Ubertragungssignale von einer Sende- bzw. einer weiteren Sende/Empfangseinrichtung empfangen kann, wobei mit Hilfe der Ubertragungssignale Synchronisationsdaten übertragen werden, die zur Synchronisation der Empfangseinrichtung verwendet werden, und wobei die Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung eine Entzerrer-Einrichtung aufweist zum Entzerren der empfangen, oder hieraus abgeleiteten Signale, dadurch gekennzeichnet, dass die gleichen Ubertragungssignale, mit welchen die Synchronisationsdaten übertragen wer- den, in der Empfangseinrichtung auch zum Einstellen der Entzerrer-Einrichtung verwendet werden.According to a basic idea of the invention, a receiving device or a transmitting / receiving device is provided which is set up in such a way that it can receive transmission signals modulated via a transmission channel from a transmitting or a further transmitting / receiving device, synchronization data being transmitted with the aid of the transmission signals , which are used for synchronization of the receiving device, and wherein the receiving or transmitting / receiving device has an equalizing device for equalizing the received or derived signals, characterized in that the same transmission signals with which the synchronization data are transmitted which are also used in the receiving device for setting the equalizer device.
Dadurch kann - insbesondere auch dann, wenn die Initialisie- rungsphase der Empfangseinrichtung bereits beendet ist (d.h. während der eigentlichen Nutzdatenübertragung) - die Entzerrer-Einrichtung relativ schnell, und mit relativ hoher Genauigkeit eingestellt werden. Die gute Entzerrung der empfangen, oder hieraus abgeleiteten Signale führt zu einer gegenüber dem Stand der Technik verringerten Bitfehler-Rate.As a result, the equalizer device can be set relatively quickly and with relatively high accuracy, in particular even when the initialization phase of the receiving device has already ended (i.e. during the actual useful data transmission). The good equalization of the received or derived signals leads to a reduced bit error rate compared to the prior art.
Vorteilhaft enthalten die Synchronisationsdaten eine Synchro- nisationsdatenbitfolge, welche zur Synchronisation der Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung mit einer vorab in ei- ner Speichereinrichtung der Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung gespeicherten Bitfolge verglichen wird.The synchronization data advantageously contain a synchronization data bit sequence which is compared to synchronize the receiving or transmitting / receiving device with a bit sequence previously stored in a storage device of the receiving or transmitting / receiving device.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung werden die Übertragungs- signale, welche zur Synchronisation der Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung, und zum Einstellen der Entzerrer- Einrichtung verwendet werden, während eines Synchronisationsrahmens, und die eigentlichen Nutzdaten während eines (Nutz-) Datenrahmens übertragen.In a preferred embodiment, the transmission signals which are used to synchronize the receiving or transmitting / receiving device and to set the equalizer device are transmitted during a synchronization frame, and the actual user data are transmitted during a (user) data frame.
Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt :The invention is explained in more detail below with the aid of several exemplary embodiments and the accompanying drawing. The drawing shows:
Figur la eine schematische Darstellung eines zur Übertragung von Nutz- und Referenz-/Synchronisationsdaten verwendeten Phasensterns;Figure la is a schematic representation of a phase star used for the transmission of useful and reference / synchronization data;
Figur lb eine beim in Figur la gezeigten Phasenstern verwendete Bitfolgen-Zuordnungstabelle; Figur lc eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationssystems mit Sende/Empfangseinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung;FIG. 1b shows a bit sequence assignment table used in the phase star shown in FIG. Figure lc is a schematic representation of a data communication system with transceivers according to the present invention;
Figur ld eine schematische Darstellung der von einer erfindungsgemäßen Sende/Empfangseinrichtung zur POTS- bzw. ISDN-, und zur DSL-Datenübertragung verwendeten Frequenzbänder;Figure ld is a schematic representation of the frequency bands used by a transceiver according to the invention for POTS or ISDN and for DSL data transmission;
Figur 2 eine zur Nutz- und Referenz-FIG. 2 shows a useful and reference
/Synchronisationsdatenübertragung verwendete Cosinusschwingung;/ Synchronization data transmission uses cosine oscillation;
Figur 3 eine weitere zur Nutz- und Referenz- /Synchronisationsdatenübertragung verwendete Cosinusschwingung;FIG. 3 shows a further cosine oscillation used for the transmission of user and reference / synchronization data;
Figur 4 eine dritte zur Nutz- und Referenz-FIG. 4 shows a third for use and reference
/Synchronisationsdatenübertragung verwendete Cosi- nusschwingung;/ Cosine vibration used for synchronization data transmission;
Figur 5 eine schematische Darstellung eines bei der Erfindung zur Nutz- und Referenz-FIG. 5 shows a schematic illustration of a useful and reference
/Synchronisationsdatenübertragung verwendeten Su- per-Rahmens; und/ Synchronization data transmission used super frame; and
Figur 6 eine schematische Darstellung des Aufbaus und der Funktionsweise der in Figur lc gezeigten Sende/Empfangseinrichtung .Figure 6 is a schematic representation of the structure and operation of the transceiver shown in Figure lc.
In Figur lc ist ein Beispiel für ein Datenkommunikationssystem 9 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt.An example of a data communication system 9 according to the present invention is shown in FIG.
Das DatenkoramunikationsSystem 9 weist eine an ein Telefonnetz (hier: das öffentliche Telefonnetz 10) angeschlossene Endvermittlungsstelle 11 (hier: ein elektronisches Wählsystem digi- tal bzw. EWSD) auf. In der Endvermittlungsstelle 11 sind mehrere Sende/Empfangseinrichtungen 15 vorgesehen, die über Teilnehmeranschlußleitungen 12, z.B. twisted-pair-Leitungen jeweils mit Sende/Empfangseinrichtungen 14 verbunden sind, die in Teilnehmer-Endanschlußeinrichtungen 13 angeordnet sind. Die twisted-pair-Leitungen bestehen jeweils aus zwei Adern 12a, 12b. Zur Datenübertragung über die jeweiligen Adernpaare werden differentielle bzw. symmetrische Signale verwendet .The data communication system 9 has a terminal exchange 11 connected to a telephone network (here: the public telephone network 10) (here: an electronic digital dialing system). tal or EWSD). In the end switching center 11, a plurality of transmission / reception devices 15 are provided, which are each connected to transmission / reception devices 14 via subscriber lines 12, for example twisted-pair lines, which are arranged in subscriber end connection devices 13. The twisted pair lines each consist of two wires 12a, 12b. Differential or symmetrical signals are used for data transmission via the respective wire pairs.
Die Datenkommunikation zwischen den in der Endvermittlungsstelle 11 vorgesehenen Sende/Empfangseinrichtungen 15 und den Sende/Empfangseinrichtungen 14 der Teilnehmer- Endanschlußeinrichtungen 13 erfolgt mittels POTS- (Piain Old Telephone Service) bzw. ISDN- (Integrated Services DigitalThe data communication between the transmitting / receiving devices 15 provided in the terminal exchange 11 and the transmitting / receiving devices 14 of the subscriber end connection devices 13 takes place by means of POTS (Piain Old Telephone Service) or ISDN (Integrated Services Digital)
Network) Sprachdatenübertragung, sowie mittels xDSL- (x Digital Subscriber Line) Datenübertragung.Network) voice data transmission, as well as by means of xDSL (x Digital Subscriber Line) data transmission.
Gemäß Figur ld werden bei der xDSL-Datenübertragung mehrere in einem Frequenzbereich 16 liegende Frequenzbänder (bins)According to FIG. 1d, a plurality of frequency bands (bins) lying in a frequency range 16 are used in the xDSL data transmission.
16a, 16b, 16c, 16d, 16e verwendet (hier: M verschiedene Frequenzbänder) , die oberhalb einer Frequenz fl liegen. Der Frequenzbereich 17 unterhalb der Frequenz fl wird für herkömmliche POTS- bzw. ISDN-Sprachdatenübertragung genutzt. Im Falle einer POTS-Datenübertragung beträgt fl ungefähr 25 kHz, und im Falle einer ISDN-Datenübertragung ungefähr 130 kHz.16a, 16b, 16c, 16d, 16e used (here: M different frequency bands) that lie above a frequency fl. The frequency range 17 below the frequency fl is used for conventional POTS or ISDN voice data transmission. In the case of POTS data transmission, fl is approximately 25 kHz, and in the case of ISDN data transmission, approximately 130 kHz.
Zur DSL-Datenübertragung zwischen entsprechenden Endvermittlungsstellen-Sende/Empfangseinrichtungen 15 und Teilnehmer- Sende/Empfangseinrichtungen 14 (und umgekehrt) kann z.B. ein QAM-Verfahren eingesetzt werden. Hierbei werden für jedes der o.g. M verschiedenen DSL-Frequenzbänder 16a, 16b, 16c, 16d, 16e Cosinus-TrägerSchwingungen verwendet, deren Frequenzen z.B. jeweils in der Mitte des entsprechenden Frequenzbands 16a, 16b, 16c, 16d, 16e liegen können. Zur Codierung von Daten (z.B. von Nutzdaten, sowie von Referenz-/Synchronisationsdaten) in einer Cosinusschwingung kann z.B. der in Figur la gezeigte Phasenstern 1 verwendet werden.A QAM method, for example, can be used for DSL data transmission between corresponding end-of-office transmitter / receiver devices 15 and subscriber transmitter / receiver devices 14 (and vice versa). Here, for each of the above-mentioned M different DSL frequency bands 16a, 16b, 16c, 16d, 16e cosine carrier vibrations are used, the frequencies of which can be in the middle of the corresponding frequency band 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, for example. The phase star 1 shown in FIG. 1 a can be used, for example, to encode data (for example user data and also reference / synchronization data) in a cosine oscillation.
Wie weiter unten noch genauer erläutert wird, dienen die Re- ferenz-/Synchronisationsdaten beim hier erläuterten Ausführungsbeispiel zur Einstellung einer Entzerrer-Einrichtung 22, sowie zur Synchronisation der Nutzdatenübertragung.As will be explained in more detail below, the reference / synchronization data in the exemplary embodiment explained here serve to set an equalizer device 22 and to synchronize the useful data transmission.
Der Phasenstern 1 weist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel drei konzentrische Kreise auf, denen gemäß der Darstellung unten jeweils eine Schwingungsamplitude AI, A2 , A3 bestimmter Höhe zugeordnet ist. Auf diesen Kreisen sind hier insgesamt 16 Punkte a, b, c, d, f (bzw. - anders ausgedrückt - 16 in der komplexen Zahlenebene liegende Symbole a, b, c, d, f) angeordnet, denen hier jeweils eine von 16 verschiedenen Folgen von 4 Bits zugeordnet ist.In the present exemplary embodiment, phase star 1 has three concentric circles, each of which is assigned an oscillation amplitude AI, A2, A3 of a certain height, as shown below. A total of 16 points a, b, c, d, f (or - in other words - 16 symbols a, b, c, d, f) lying in the complex number plane are arranged on these circles, each of which here one of 16 different ones Sequences of 4 bits is assigned.
Vier Punkten a, b, d, e (bzw. vier in der komplexen Zahlen- ebene angeordneten Symbolen a, b, d, e) , die jeweils bei einem Winkel φl, φ2 , φ3 bzw. φ4 von 45°, 135°, 225° bzw. 315° auf dem innersten, der ersten Amplitude AI zugeordneten Kreis liegen, ist gemäß der in Figur lb gezeigten Zuordnungstabelle 2 jeweils die Bitfolge "1010", "0101", "1001" bzw. "0110" zu- geordnet.Four points a, b, d, e (or four symbols a, b, d, e arranged in the complex number plane), each at an angle φl, φ2, φ3 or φ4 of 45 °, 135 °, 225 ° or 315 ° on the innermost circle assigned to the first amplitude AI, the bit sequence "1010", "0101", "1001" or "0110" is assigned in accordance with the assignment table 2 shown in FIG. 1b.
Auf entsprechende Weise ist gemäß Figur la vier weiteren, bei entsprechenden Winkeln φl, φ2 , φ3 bzw. φ4 von 45°, 135°, 225° bzw. 315° auf dem äußersten, der dritten Amplitude A3 zuge- ordneten Kreis liegenden Punkten c, f (bzw. Symbolen c, f) gemäß der in Figur lb gezeigten Zuordnungstabelle 2 jeweils die Bitfolge "1100", "1111", "0000" bzw. "0011" zugeordnet.In a corresponding manner, according to FIG. 1 a, four further points c are located on the outermost circle assigned to the third amplitude A3 at corresponding angles φl, φ2, φ3 and φ4 of 45 °, 135 °, 225 ° and 315 °, f (or symbols c, f) according to the assignment table 2 shown in FIG. 1b each assigned the bit sequence "1100", "1111", "0000" or "0011".
Die übrigen Bitfolgen ("1101", "1110", "1000", "1011", "0100", "Olli", "0001", "0010") sind 8 Punkten (bzw. Symbolen) zugeordnet, die auf dem mittleren, der zweiten Amplitude A2 zugeordneten Kreis liegen, und zwar jeweils bei Winkeln φ5, φ6, φ7 , φ8, φ9, φlO, φll bzw. φl2 von ca. 20°, 70°, 110°, 160°, 200°, 250°, 290° bzw. 340°.The remaining bit sequences ("1101", "1110", "1000", "1011", "0100", "Olli", "0001", "0010") are assigned to 8 points (or symbols), which are on the middle , the second amplitude A2 associated circle, in each case at angles φ5, φ6, φ7, φ8, φ9, φlO, φll or φl2 of approx. 20 °, 70 °, 110 °, 160 °, 200 °, 250 °, 290 ° or 340 °.
Zur Übermittlung von Nutzdaten, oder zur Übermittlung von Re- ferenz-/Synchronisationsdaten von der Endvermittlungsstellen- Sende/Empfangseinrichtung 15 zur jeweiligen Teilnehmerendanschluß-Sende/Empfangseinrichtung 14, und umgekehrt, wird (jeweils parallel in jedem der o.g. Frequenzbänder 16a, 16b, 16c, 16d, 16e) eine Folge von mehreren, aufeinanderfolgend ausgesendeten, jeweils eine bestimmte Zeitdauer andauernden CosinusSchwingungen 3, 4, 5 übertragen (vgl. Figur 2, 3, 4).For the transmission of user data, or for the transmission of reference / synchronization data from the terminal exchange transceiver 15 to the respective subscriber terminal connection transceiver 14 and vice versa, (in each case in parallel in each of the above-mentioned frequency bands 16a, 16b, 16c, 16d, 16e) transmit a sequence of a plurality of cosine vibrations 3, 4, 5, which are transmitted in succession and each last for a certain period of time (cf. FIGS. 2, 3, 4).
Sämtliche CosinusSchwingungen 3, 4, 5 weisen - abhängig vom jeweils verwendeten Frequenzband - eine bestimmte, konstante, wie oben erläutert jeweils in der Mitte des entsprechenden Frequenzbands 16a, 16b, 16c, 16d, 16e liegende Frequenz auf.All cosine vibrations 3, 4, 5 have - depending on the frequency band used in each case - a specific, constant frequency, as explained above, each lying in the middle of the corresponding frequency band 16a, 16b, 16c, 16d, 16e.
Jede Cosinusschwingung 3, 4, 5 kennzeichnet jeweils eine bestimmte der o.g. Bitfolgen, und zwar über die Höhe der Schwingungsamplitude AI, A2 , A3, und über die Phasenverschiebung Δφ der jeweiligen Schwingung 3, 4, 5 gegenüber einem in den jeweiligen Sende/Empfangseinrichtungen 14, 15 synchron laufenden Grundtakt, bzw. gegenüber einer von der jeweiligen Sende/Empfangseinrichtung 15 ausgesendeten Pilottonschwin- gung .Each cosine vibration 3, 4, 5 identifies a certain one of the above. Bit sequences, specifically via the level of the oscillation amplitude AI, A2, A3, and via the phase shift Δφ of the respective oscillation 3, 4, 5 with respect to a basic clock running synchronously in the respective transmitting / receiving devices 14, 15 or with respect to one of the respective ones Transceiver 15 emitted pilot tone oscillation.
Die jeweils verwendete Amplitude AI, A2 , A3 enspricht dabei derjenigen Amplitude, die diejenigem Kreis des in Figur la gezeigten Phasensterns 1 zugeordnet ist, auf dem der Punkt bzw. das Symbol a, b, c, d, e, f liegt, dem die jeweils zu übertragende Bitfolge zugeordnet ist.The amplitude AI, A2, A3 used in each case corresponds to the amplitude which is assigned to the circle of the phase star 1 shown in FIG. 1 a on which the point or the symbol a, b, c, d, e, f lies, to which the is assigned to each bit sequence to be transmitted.
Auf entsprechende Weise ist die Phasenverschiebung Δφ der jeweiligen Cosinusschwingung 3, 4, 5 so gewählt, dass sie dem o.g. Winkel φl, φ2, φ3, φ4, φ5, φ6, φ7, φ8, φ9, φlO, φll bzw. φl2 des der jeweils zu übertragenden Bitfolge zugeordne- ten Punktes bzw. Symbols a, b, c, d, e, f im Phasenstern 1 entspricht .In a corresponding manner, the phase shift Δφ of the respective cosine oscillation 3, 4, 5 is selected such that it corresponds to the above-mentioned angle φl, φ2, φ3, φ4, φ5, φ6, φ7, φ8, φ9, φlO, φll or φl2 of the respective assigned to the bit sequence to be transmitted th point or symbol a, b, c, d, e, f in phase star 1 corresponds.
Beispielsweise kennzeichnet die in Figur 2 gezeigte Cosi- nusschwingung 3 durch deren Amplitude AI, und deren Phasenverschiebung von Δφ=45° die dem Punkt bzw. dem Symbol a auf dem Phasenstern 1 zugeordnete Bitfolge "1010", die in Figur 3 gezeigte Cosinusschwingung 4 durch deren Amplitude AI, und deren Phasenverschiebung von Δφ=135° die dem Punkt bzw. dem Symbol d zugeordnete Bitfolge "1001", und die in Figur 4 gezeigte Cosinusschwingung 5 durch deren Amplitude A3, und deren Phasenverschiebung von Δφ=135° die dem Punkt bzw. dem Symbol c zugeordnete Bitfolge "1100".For example, the cosine vibration 3 shown in FIG. 2 characterizes by its amplitude AI and its phase shift of Δφ = 45 ° the bit sequence "1010" assigned to the point or the symbol a on the phase star 1, the cosine vibration 4 shown in FIG whose amplitude AI, and whose phase shift of Δφ = 135 °, the bit sequence "1001" assigned to the point or the symbol d, and the cosine oscillation 5 shown in FIG. 4 by its amplitude A3, and whose phase shift of Δφ = 135 ° that the point or the bit sequence "1100" assigned to the symbol c.
Soll als Nutzdaten- oder als Referenz-/Synchronisations- datenbitfolge z.B. die Datenbitfolge "101010011100" übertragen werden, kann dies dadurch erfolgen, dass z.B. von der Endvermittlungsstellen-Sende/Empfangseinrichtung 15 zur Teilnehmerendanschluß-Sende/Empfangseinrichtung 14 (oder umge- kehrt) nacheinander die in den Figuren 2, 3 und 4 gezeigten Cosinusschwingungen 3, 4, 5 übertragen werden.Should be used as user data or as reference / synchronization data bit sequence e.g. the data bit sequence "101010011100" are transmitted, this can be done by e.g. The cosine vibrations 3, 4, 5 shown in FIGS. 2, 3 and 4 are successively transmitted from the end-of-office transmitter / receiver device 15 to the subscriber terminal connection transmitter / receiver device 14 (or vice versa).
Gemäß dem DSL-Protokoll findet in jedem Frequenzband 16a, 16b, 16c, 16d, 16d die Datenübertragung jeweils zu vorbe- stimmten Zeitabschnitten, d.h. innerhalb bestimmter Rahmen bzw. Frames statt. Wie in Figur 5 gezeigt ist, sind dabei mehrere (hier: 69) verschiedene, jeweils eine vorbestimmte Zeitdauer andauernde Rahmen la, 2a, 3a, ... , 69a zu einem Meta- bzw. Super-Rahmen 6 zusammengefasst (auf den ein weite- rer, entsprechend wie der Meta-Rahmen 6 aufgebauter MetaRahmen folgt, usw.). Die Meta-Rahmen 6 können z.B. eine Dauer von jeweils 10 - 25 ms, insbesondere von ungefähr 17 ms aufweisen.According to the DSL protocol, in each frequency band 16a, 16b, 16c, 16d, 16d the data transmission takes place at predetermined time periods, i.e. within certain frames. As shown in FIG. 5, a plurality (here: 69) of different frames la, 2a, 3a, ..., 69a, each lasting a predetermined period of time, are combined to form a meta or superframe 6 (of which a large one) - rer, according to how the meta-frame 6 follows the meta-frame, etc.). The meta frames 6 can e.g. each have a duration of 10-25 ms, in particular approximately 17 ms.
Laut DSL-Protokoll stellt der erste Rahmen la des MetaRahmens 6 einen sog. Synchronisationsrahmen dar, auf den mehrere (hier: 68) Datenrahmen 2a, 3a, ..., 69a folgen. DSL-protokollgemäß, und beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel dienen die Datenrahmen 2a, 3a, ... , 69a zum Übertragen von Nutz-, und (während einer Initialisierungsphase - d.h. vor Beginn der eigentlichen (Nutz-) Datenübertragung) von Referenzdaten.According to the DSL protocol, the first frame la of the meta frame 6 represents a so-called synchronization frame, followed by several (here: 68) data frames 2a, 3a, ..., 69a. According to the DSL protocol, and in the exemplary embodiment described here, the data frames 2a, 3a,... 69a serve to transmit useful data and (during an initialization phase - ie before the actual (useful) data transmission begins) reference data.
Die während der Initialisierungsphase übertragenen Referenzdaten werden zur Einstellung der Entzerrer-Einrichtung 22 verwendet .The reference data transmitted during the initialization phase are used to set the equalizer 22.
Gemäß dem DSL-Protokoll dient der Synchronisationsrahmen bzw. der erste Rahmen la zur Übertragung von Synchronisationsdaten. Wie weiter unten genauer erläutert wird, werden diese beim vorliegenden Ausführungsbeispiel - außer zur Synchroni- sation - zusätzlich als Referenzdaten verwendet, insbesondere zur Einstellung, z.B. zur Nachjustierung, der Entzerrer- Einrichtung 22.According to the DSL protocol, the synchronization frame or the first frame la serves for the transmission of synchronization data. As will be explained in more detail below, in the present exemplary embodiment, in addition to synchronization, these are also used as reference data, in particular for setting, e.g. for readjustment, the equalizer 22.
Bei einem alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungs- beispiel ist z.B. denkbar, dass innerhalb der Datenrahmen 2a, 3a, ..., 69a ausschließlich Nutzdaten, d.h. - auch während der Initialisierungsphase - keine Referenzdaten übertragen werden, d.h. die Einstellung der Entzerrer-Einrichtung 22 ausschließlich auf Basis der innerhalb eines Synchronisati- onsrahmens übertragenen Referenz-/Synchronisationsdaten erfolgt.In an alternative embodiment, not shown here, e.g. conceivable that within the data frames 2a, 3a, ..., 69a only user data, i.e. - even during the initialization phase - no reference data are transmitted, i.e. the equalization device 22 is set exclusively on the basis of the reference / synchronization data transmitted within a synchronization frame.
In Figur 6 ist eine - schematische - Darstellung des Aufbaus und der Funktionsweise der in Figur lc gezeigten Sen- de/Empfangseinrichtung 14 dargestellt.FIG. 6 shows a - schematic - illustration of the structure and the mode of operation of the transmitting / receiving device 14 shown in FIG. 1c.
Die in der in der Endvermittlungsstelle 11 angeordnete Sende/Empfangseinrichtung 15 ist entsprechend aufgebaut, und weist entsprechende Funktionalitäten auf, wie die in Figur 6 gezeigte teilnehmeranschlussseitige Sende/Empfangseinrichtung 14. In der teilnehmeranschlussseitigen Sende/Empfangseinrichtung 14 werden die über die Teilnehmeranschlussleitung 12 von der Endvermittlungsstelle 11 empfangenen Analogsignale in einer (nicht dargestellten) Analog-Digital-Umsetzeinrichtung in (serielle) digitale Signale umgewandelt, die auf einer Leitung 7 ausgegeben werden.The transmitting / receiving device 15 arranged in the terminal exchange 11 is constructed accordingly and has corresponding functionalities, such as the transmitting / receiving device 14 on the subscriber line side shown in FIG. 6. In the subscriber line-side transceiver 14, the analog signals received via the subscriber line 12 from the terminal exchange 11 are converted in a (not shown) analog-digital conversion device into (serial) digital signals which are output on a line 7.
Die von der Analog-Digital-Umsetzeinrichtung ausgegebene Folge von diskreten Signalwerten wird dann, wie in Figur 6 dar- gestellt ist, über die Leitung 7 einer Seriell/Parallel-The sequence of discrete signal values output by the analog-digital conversion device is then, as shown in FIG. 6, via line 7 of a serial / parallel
Wandeleinrichtung 8 zugeführt, und dort in entsprechende parallele, digitale Signale umgewandelt.Conversion device 8 supplied, and there converted into corresponding parallel, digital signals.
Die parallelen, digitalen Signale werden über ein Leitungs- bündel 18 einer Fourier-Transformationseinrichtung 19 zugeführt. Dort wird mit Hilfe eines DFT-Verfahrens (DFT = diskrete Fourier-Transformation) jeweils die Amplitude Ak und Phase Δφk der o.g. M verschiedenen Cosinus-TrägerSchwingungen 3, 4, 5 ermittelt (bzw. die den M Cosinus-Trägerschwingungen 3, 4, 5 zugeordneten M (komplexen) Symbol-Werte Yk mit jeweils einer Amplitude Ak, und einer Phase Δφk (Vektor Y) ) .The parallel digital signals are fed via a line bundle 18 to a Fourier transformation device 19. There, the amplitude A k and phase Δφ k of the above-mentioned M different cosine carrier vibrations 3, 4, 5 (or that of the M cosine carrier vibrations 3, 4) are determined with the aid of a DFT method (DFT = discrete Fourier transform) , 5 assigned M (complex) symbol values Y k , each with an amplitude A k , and a phase Δφ k (vector Y)).
Die Amplituden Ak und Phasen Δφk (bzw. die M (komplexen) Symbol-Werte Yk) werden über ein aus mehreren verschiedene Lei- tungen bestehendes Leitungsbündel 20 einer Entzerrer- Einrichtung 22, und die entzerrten Signale (hier dargestellt durch M (komplexe) Symbol-Werte Y'k, Vektor Y' ) zur weiteren Signalverarbeitung dann über ein aus mehreren, weiteren Leitungen bestehendes Leitungsbündel 27 einer (nicht dargestell- ten) Auswerteeinrichtung zugeführt.The amplitudes A k and phases Δφ k (or the M (complex) symbol values Y k ) are transmitted to an equalization device 22 via a line bundle 20 consisting of several different lines, and the equalized signals (represented here by M ( Complex) symbol values Y'k, vector Y ') for further signal processing are then fed via a line bundle 27 consisting of several further lines to an evaluation device (not shown).
Bei der DSL-Datenübertragung über die twisted-pair-Leitung 12 kann es aus einer Vielzahl von Gründen zu Verzerrungen der ursprünglich ausgesendeten Signale kommen.DSL data transmission over the twisted-pair line 12 can lead to distortions of the originally transmitted signals for a variety of reasons.
Zur Kompensation der Verzerrungen dient die (einstellbare) Entzerrer-Einrichtung 22. Die Entzerrer-Einrichtung 22 kann z.B. mehrere digitale Filter-Einrichtungen mit jeweils einem (oder mehreren, z.B. kaskadierten) Digitalfiltern aufweisen. Die Filterkoeffizienten der Digitalfilter können von Außen eingestellt werden, z.B. durch Anlegen entsprechender Steuersignale an entsprechenden Steuerleitungen eines Leitungsbündel 28.The (adjustable) equalizer device 22 serves to compensate for the distortions. The equalizer 22 can have, for example, a plurality of digital filter devices, each with one (or more, for example cascaded) digital filters. The filter coefficients of the digital filters can be set externally, for example by applying corresponding control signals to corresponding control lines in a line bundle 28.
Die o.g. Entzerrer-Einrichtung 22, insbesondere die Filterkoeffizienten der darin enthaltenen Digitalfilter werden so eingestellt, dass die empfangenen Signale (möglichst gut) entzerrt werden, insbesondere so, dass für jeden der o.g. von der Entzerrer-Einrichtung 22 ausgegebenen (komplexen) Symbol- Werte Y'k - im Frequenzbereich betrachtet - die folgende Formel gilt:The above-mentioned equalizer 22, in particular the filter coefficients of the digital filters contained therein, are set so that the received signals are equalized (as well as possible), in particular in such a way that for each of the above-mentioned (complex) symbol values output by the equalizer 22 Y ' k - viewed in the frequency domain - the following formula applies:
Y'k = FEQk Yk (Formel (1))Y ' k = FEQ k Y k (formula (1))
bzw. die Formelor the formula
Y'k = H_1 k Yk (Formel (2))Y ' k = H _1 k Y k (formula (2))
Dabei ist FEQk bzw. H_1 k die Inverse der für den k-ten Kanal bzw. das k-te Frequenzband 16a, 16b, 16c, 16d, 16e (der insgesamt M Kanäle bzw. M Frequenzbänder) geltenden, geschätzten (Kanal-) Übertragungsfunktion Hk.FEQ k or H _1 k is the inverse of the estimated (channel or channel frequency) for the kth channel or the kth frequency band 16a, 16b, 16c, 16d, 16e (the total of M channels or M frequency bands). ) Transfer function H k .
Die Entzerrer-Einrichtung 22 bzw. die Filterkoeffizienten werden während der Initialisierungsphase z.B. auf an sich bekannte Weise auf Basis der während der Datenrahmen 2a, 3a, ... , 69a übertragenen Referenzdaten eingestellt.The equalizer 22 or the filter coefficients are e.g. in a manner known per se on the basis of the reference data transmitted during the data frames 2a, 3a, ..., 69a.
Da sich die Verzerr-Eigenschaften des jeweiligen Übertragungskanals laufend ändern, wird die Entzerrer-Einrichtung 22 - nach der Initialisierungsphase - in regelmäßigen Abständen nachjustiert. Die Einstellung bzw. Nachjustierung der Entzerrer-Einrichtung 22 bzw. der Filterkoefizienten erfolgt dabei, wie weiter unten im Detail erläutert wird, auf Basis der während des Synchronisationsrahmens la übertragenen Referenz- /Synchronisationsdaten.Since the distortion properties of the respective transmission channel change continuously, the equalization device 22 is readjusted at regular intervals after the initialization phase. The adjustment or readjustment of the equalizer device 22 or the filter coefficients is carried out, as will be explained in detail below, on the basis of the reference / synchronization data transmitted during the synchronization frame 1 a.
Alternativ oder zusätzlich können auch bereits während der Initialisierungsphase die während des Synchronisationsrahmens la übertragenen Referenz-/Synchronisationsdaten zur Einstel- lung der Entzerrer-Einrichtung 22 bzw. der Filterkoefizienten verwendet werden. IAlternatively or additionally, the reference / synchronization data transmitted during the synchronization frame 1 a can also be used during the initialization phase for setting the equalizer device 22 or the filter coefficients. I
Wie bereits erwähnt, werden die (entzerrten) Signale (d.h. die o.g. M (komplexen) Symbol-Werte Y'k, Vektor Y' ) von der Entzerrer-Einrichtung 22 aus über das Leitungsbündel 27 der (nicht dargestellten) Auswerteeinrichtung zugeführt. Dort wird - mit Hilfe eines dem in Figur la gezeigten Phasensterns 1 entsprechenden Phasensterns - aus den von der Entzerrer- Einrichtung 22 bereitgestellten (entzerrten) Signalen Y'k, genauer: den darin enthaltenen (entzerrten) Amplituden-Werten A'k und (entzerrten) Phasen-Werten Δφ'k die diesen jeweils zugeordneten, von den M empfangenen Cosinus- Trägerschwingungen 3, 4, 5 übertragenen Bits bzw. Bitfolgen ermittelt.As already mentioned, the (equalized) signals (ie the above-mentioned M (complex) symbol values Y ' k , vector Y') are fed from the equalizer device 22 via the line bundle 27 to the evaluation device (not shown). There is - by means of the phase star shown in figure la 1 corresponding phase star - from the information provided by the equalizer device 22 (equalized) signals Y 'k, more precisely contained therein (equalized) amplitude values A' k and (equalized ) phase values Δφ 'k which are respectively associated therewith, as determined from the M received cosine carrier oscillations 3, 4, 5 transmitted bits or bit sequences.
Die ermittelten Bitfolgen werden mit in einer (nicht dargestellten) Speichereinrichtung der Sende/Empfangseinrichtung 14 gespeicherten Referenz-/Synchronisationsdatenbitfolgen verglichen.The bit sequences determined are compared with reference / synchronization data bit sequences stored in a (not shown) storage device of the transceiver 14.
Abhängig davon, ob eine Übereinstimmung festgestellt werden kann, oder nicht, können die jeweils empfangenen Bitfolgen einem Synchronisations-Rahmen la, oder einem Daten-Rahmen la, 2a, 3a zugeordnet werden (vgl. Figur 5) . Dadurch, dass wäh- rend des Synchronisationsrahmens la die o.g. Referenz-Depending on whether a match can be determined or not, the respectively received bit sequences can be assigned to a synchronization frame la or a data frame la, 2a, 3a (cf. FIG. 5). The fact that during the synchronization frame la the above. Reference-
/Synchronisationsdatenbitfolgen übertragen werden, kann also eine zeitliche Koordination der DSL-Datenübertragung zwischen der jeweils sendenden, und der jeweils empfangenden Sende/Empfangseinrichtung 14, 15 erreicht werden./ Synchronization data bit sequences are transmitted, so a temporal coordination of the DSL data transmission between of the transmitting and the respectively receiving transceiver 14, 15 can be reached.
Wie in Figur 6 weiter gezeigt ist, werden die den M Cosinus- Trägerschwingungen 3, 4, 5 zugeordneten M (komplexen) Symbol- Werte Yk über ein aus mehreren verschiedenen Leitungen bestehendes Leitungsbündel 21 einem Entzerrer-Koeffizienten- Schätzmittel 25 zugeführt.As further shown in FIG. 6, the M (complex) symbol values Y k assigned to the M cosine carrier vibrations 3, 4, 5 are fed to an equalizer coefficient estimating means 25 via a line bundle 21 consisting of several different lines.
Wird von der o.g. Auswerteeinrichtung ermittelt, daß eine Referenz-/Synchronisationsdatenbitfolge empfangen wurde, wird durch das Entzerrer-Koeffizienten-Schätzmittel 25 für jede der o.g. M Cosinus-Trägerschwingungen 3, 4, 5 bzw. für jedes der o.g. M Frequenzbänder 16a, 16b, 16c, 16d, 16e die Inverse H"1)^ der jeweiligen (Kanal-) Übertragungsfunktion Hk geschätzt.If it is determined by the above-mentioned evaluation device that a reference / synchronization data bit sequence has been received, the equalizer coefficient estimation means 25 for each of the above-mentioned M cosine carrier oscillations 3, 4, 5 or for each of the above-mentioned M frequency bands 16a, 16b, 16c, 16d, 16e the inverse H "1 ) ^ of the respective (channel) transfer function H k is estimated.
Wie bereits erläutert, sind in der Sende/Empfangseinrichtung 14 die während eines Synchronisations-Rahmens la übertragenen Referenz-/Synchronisationsdatenbitfolgen bekannt, und damit auch die diesen in einem dem in Figur 1 gezeigten Phasenstern entsprechenden Phasenstern jeweils zugeordneten (komplexen) Symbole-Werte Sk.As already explained, the reference / synchronization data bit sequences transmitted during a synchronization frame 1 a are known in the transmitting / receiving device 14, and thus also the (complex) symbol values S k assigned to them in a phase star corresponding to the phase star shown in FIG. 1 ,
Die (komplexen) Symbol-Werte Sk werden aus der o.g. (hier nicht dargestellten) Speichereinrichtung der Sende/Empfangseinrichtung 14 ausgelesen, und gemäß Figur 6 über ein aus mehreren verschiedene Leitungen bestehendes Leitungsbündel 23 dem Entzerrer-Koeffizienten-Schätzmittel 25 zugeführt.The (complex) symbol values S k are read from the above-mentioned memory device (not shown here) of the transmitting / receiving device 14 and, according to FIG. 6, are supplied to the equalizer coefficient estimating means 25 via a line bundle 23 consisting of several different lines.
Zum Schätzen der Inversen H-1 k der für den k-ten Kanal geltenden (Kanal-) Übertragungsfunktion H wird im Entzerrer- Koeffizienten-Schätzmittel 25 - für jeden der M Kanäle bzw. M Frequenzbänder 16a, 16b, 16c, 16d, 16e separat - der Erwar- tungswert des Quotienten S / Yk ermittelt, z.B. durch Mittelwertbildung (beispielsweise unter Verwendung von 10, 100 oder 1000 aufeinanderfolgenden, entsprechenden Symbol-Werten Yk bzw. Sk. Diese können z.B. ein- und demselben Synchronisationsrahmen la, oder z.B. auch mehreren, aufeinanderfolgenden Synchronisationsrahmen zugeordnet sein) .In order to estimate the inverses H -1 k of the (channel) transfer function H applicable to the kth channel, the equalizer coefficient estimation means 25 - for each of the M channels or M frequency bands 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, is separate - The expected value of the quotient S / Y k is determined, for example by averaging (for example using 10, 100 or 1000 consecutive, corresponding symbol values Y k or S k . These can be assigned, for example, to one and the same synchronization frame la, or, for example, also to several successive synchronization frames).
Formelmäßig ausgedrückt wird also im Entzerrer-Koeffizienten- Schätzmittel 25 zur Ermittlung der Inversen H_1 k der Übertragungsfunktion Hk des k-ten der insgesamt M Träger die folgende Operation durchgeführt :Expressed in a formula, the following operation is carried out in the equalizer coefficient estimating means 25 to determine the inverses H _1 k of the transfer function H k of the kth of the total M carriers:
H_1 k = E { Sk / Yk } (Formel (3))H _1 k = E {S k / Y k } (formula (3))
wobei mit E { ... } ein mathematischer Erwartungswert-Operator bezeichnet ist.where E {...} denotes a mathematical expected value operator.
Bei der DSL-Datenübertragung über die o.g. twisted-pair- Leitung 12 kann es aus einer Vielzahl von Gründen zu Störungen kommen. Insbesondere können Übersprech-Störungen auftreten, die von benachbarten twisted-pair-Leitungen hervorgerufen werden - insbesondere dann, wenn über eine (oder mehrere) benachbarte twisted-pair-Leitung gerade eine DSL- Datenübertragung durchgeführt wird.For DSL data transmission via the above twisted pair line 12 can cause interference for a variety of reasons. In particular, crosstalk interference can occur, which is caused by neighboring twisted-pair lines - particularly when DSL data transmission is currently being carried out via one (or more) neighboring twisted-pair line.
Die entsprechenden Störungen sind i.A. mit dem Nutzsignal nicht korreliert, sodaß sich die jeweiligen Störsignale bei der o.g. Erwartungswert- bzw. Mittwelwertbildung (bei Betrachtung einer genügend hohen Anzahl an Symbolen Yk bzw. Sk) insgesamt - ungefähr - herausmitteln.The corresponding interferences are generally not correlated with the useful signal, so that the respective interfering signals are averaged out approximately when the above-mentioned formation of expected values or mean values (when considering a sufficiently large number of symbols Y k or S k ).
Wie in Figur 6 weiter gezeigt ist, werden dem Entzerrer- Koeffizienten-Schätzmittel 25 jeweils die zuletzt in der Entzerrer-Einrichtung 22 verwendeten Einstellungen bzw. Filterkoeffizienten mitgeteilt, insbesondere die o.g. FEQk-Werte (Vektor FEQ) (siehe Formel (1)).As further shown in FIG. 6, the equalizer coefficient estimation means 25 is informed of the settings or filter coefficients last used in the equalizer device 22, in particular the above-mentioned FEQ k values (vector FEQ) (see formula (1)) ,
Die zuletzt verwendeten FEQk-Werte (d.h. die M Werte des Vektors FEQ) werden im folgenden mit „FEQk, N" bezeichnet (und bilden zusammen den Vektor FEQH) , und die aktualisierten FEQk-Werte mit „FEQk, N+ι" (diese bilden gemeinsam den Vektor FEQN+ι) .The most recently used FEQ k values (ie the M values of the vector FEQ) are hereinafter referred to as “FEQ k , N ” (and together form the vector FEQ H ), and the updated ones FEQ k values with "FEQ k , N + ι" (these together form the vector FEQ N + ι).
Die (M verschiedenen, jeweils einem der insgesamt M Träger zugeordneten) FEQk(N-Werte werden mit einem Wichtungsfaktor μ' gewichtet, und die gemäß der o.g. Formel (3) ermittelten (M verschiedenen, jeweils einem entsprechenden der M Träger zugeordneten) Erwartungsewerte E { S / Yk } jeweils mit einem weiteren Wichtungsfaktor μ.The (M different, each assigned to one of the total of M carriers) FEQ k (N values are weighted with a weighting factor μ ', and the expected values determined according to formula (3) above (M different, each assigned to a corresponding one of the M carriers) E {S / Y k } each with a further weighting factor μ.
Dabei gilt μ + μ' = 1, d.h. μ' = 1 - μ. Vorteilhaft ist μ > 0,5. Beispielsweise gilt 0,5 < μ < 0,9, insbesondere 0,6 < μ < 0,8.Here μ + μ '= 1, i.e. μ '= 1 - μ. Μ> 0.5 is advantageous. For example, 0.5 <μ <0.9, in particular 0.6 <μ <0.8.
Die sich ergebenden, entsprechend gewichteten Werte von E { Y / Sk } bzw. FEQ, N werden addiert, so dass sich für den k- ten der insgesamt M verschiedenen, aktualisierten FEQk, N+ι - Werte die folgende Formel gilt :The resulting, correspondingly weighted values of E {Y / S k } and FEQ, N are added, so that the following formula applies to the kth of the M different, updated FEQ k , N + ι values:
FEQk, N+1 = μ E { Sk / Yk } + (1 - μ) FEQk,N (Formel (4))FEQ k , N + 1 = μ E {S k / Y k } + (1 - μ) FEQ k , N (formula (4))
Die entsprechenden, aktualisierten Werte FEQk; N+1 werden dann über das Leitungsbündel 28 vom Entzerrer-Koeffizienten- Schätzmittel 25 an die Entzerrer-Einrichtung 22 zugeführt, und diese dann gemäß der Darstellung oben entsprechend nachjustiert (d.h. die Filterkoeffizienten der Digitalfilter werden entsprechend (neu) eingestellt) .The corresponding, updated values FEQ k; N + 1 are then fed via the line bundle 28 from the equalizer coefficient estimating means 25 to the equalizer device 22, and these are then readjusted accordingly as shown above (ie the filter coefficients of the digital filters are set accordingly (new)).
Die oben erläuterten Funktionen des Entzerrer-Koeffizienten- Schätzmittels 25, der Fourier-Transformationseinrichtung 19, der Entzerrer-Einrichtung 22, usw. können z.B. von mehreren, auf geeignete Weise miteinander kommunizierenden Mikroprozessoren erfüllt werden, oder z.B. auch von ein- und demselben Mikroprozessor .The functions of the equalizer coefficient estimating means 25, the Fourier transform device 19, the equalizer device 22, etc. explained above can be e.g. be fulfilled by several microprocessors communicating with each other in a suitable manner, or e.g. also from the same microprocessor.
Bei dem oben beschriebenen Verfahren kann - insbesondere auch dann, wenn die Initialisierungsphase der Sen- de/Empfangseinrichtung bereits beendet ist (d.h. während der eigentlichen Nutzdatenübertragung) - die Entzerrer- Einrichtung 22 relativ schnell, und mit relativ hoher Genauigkeit eingestellt werden. Die gute Signal-Entzerrung führt zu einer gegenüber dem Stand der Technik verringerten Bitfehler-Rate. In the method described above, in particular even if the initialization phase of the transmission de / receiving device has already ended (ie during the actual user data transmission) - the equalizer device 22 can be set relatively quickly and with relatively high accuracy. The good signal equalization leads to a reduced bit error rate compared to the prior art.

Claims

Patentansprüche claims
1. Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14), welche so eingerichtet ist, dass sie über einen Übertragungskanal (12) modulierte Ubertragungssignale (3, 4, 5) von einer Sendebzw, einer weiteren Sende/Empfangseinrichtung (15) empfangen kann, wobei mit Hilfe der Ubertragungssignale (3, 4, 5) Synchronisationsdaten übertragen werden, die zur Synchronisation der Empfangseinrichtung (14) verwendet werden, und wobei die Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) eine Entzerrer- Einrichtung (22) aufweist zum Entzerren der empfangen, oder hieraus abgeleiteten Signale (3, 4, 5, Yk) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die gleichen Ubertragungssignale (3, 4, 5), mit welchen die Synchronisationsdaten übertragen werden, in der Empfangseinrichtung (14) auch zum Einstellen der Entzerrer- Einrichtung (22) verwendet werden.1. receiving or transmitting / receiving device (14), which is set up in such a way that it can receive transmission signals (3, 4, 5) modulated via a transmission channel (12) from a transmitting or a further transmitting / receiving device (15), wherein the transmission signals (3, 4, 5) are used to transmit synchronization data which are used for the synchronization of the receiving device (14), and the receiving or transmitting / receiving device (14) has an equalizer device (22) for equalizing of the received or derived signals (3, 4, 5, Y k ), characterized in that the same transmission signals (3, 4, 5) with which the synchronization data are transmitted in the receiving device (14) also for setting the equalizer - Device (22) can be used.
2. Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) nach An- spruch 1, bei welcher die Synchronisationsdaten eine Synchronisationsdatenbitfolge enthalten, welche zur Synchronisation der Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) mit einer vorab in einer Speichereinrichtung der Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) gespeicherten Bitfolge verglichen wird.2. Receiving or transmitting / receiving device (14) according to claim 1, in which the synchronization data contain a synchronization data bit sequence which is used to synchronize the receiving or transmitting / receiving device (14) with a storage device of the receiving or Transmitting / receiving device (14) stored bit sequence is compared.
3. Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher jedem zu übertragenden Bit oder Bitfolge ein Übertragungssignal (3, 4, 5) bestimmter Amplitu- de (AI) und Phase (φl) zugeordnet ist.3. receiving or transmitting / receiving device (14) according to claim 1 or 2, in which each bit or bit sequence to be transmitted is assigned a transmission signal (3, 4, 5) of certain amplitude (AI) and phase (φl).
4. Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher zum Einstellen der Entzerrer-Einrichtung (22) die empfangenen, oder hieraus ab- geleitete Signale (3, 4, 5) in den Frequenzbereich übertragen, insbesondere einer Fourier-Transformations-Operation unterzogen werden. 4. receiving or transmitting / receiving device (14) according to any one of the preceding claims, in which to set the equalizer device (22) transmit the signals received or derived therefrom (3, 4, 5) in the frequency range, in particular be subjected to a Fourier transform operation.
5. Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) nach Anspruch 4, bei welchem die Fourier-Transformations-Operation eine Diskrete-Fourier-Transformations- bzw. DFT- Operation ist.5. receiving or transmitting / receiving device (14) according to claim 4, wherein the Fourier transform operation is a discrete Fourier transform or DFT operation.
6. Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher zum Einstellen der Entzerrer- Einrichtung (22) ein nach der Frequenzbereichs-Transformation der Signale (3, 4, 5) erhaltener Symbol-Wert (Yk) , und ein entsprechenden Synchronisationsdaten zugeordneter, in der6. receiving or transmitting / receiving device (14) according to claim 4 or 5, in which for setting the equalizer device (22) after the frequency domain transformation of the signals (3, 4, 5) received symbol value (Y k ), and a corresponding synchronization data assigned, in the
Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) bekannter oder ermittelter Symbol-Wert (S ) verwendet wird.Receiving or transmitting / receiving device (14) known or determined symbol value (S) is used.
7. Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) nach An- Spruch 6, bei welcher zum Einstellen der Entzerrer- Einrichtung (22) jeweils der Quotient aus einem den Synchronisationsdaten zugeordneten Symbol-Wert (Sk) , und einem entsprechenden, nach der Frequenzbereichs-Transformation der Signale (3, 4, 5) erhaltenen Symbol-Wert (Yk) gebildet wird.7. receiving or transmitting / receiving device (14) according to claim 6, in which for setting the equalizer device (22) the quotient of a symbol value assigned to the synchronization data (S k ), and a corresponding, after the frequency domain transformation of the signals (3, 4, 5) obtained symbol value (Y k ) is formed.
8. Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) nach Anspruch 7, bei welcher zum Einstellen der Entzerrer- Einrichtung (22) der Erwartungswert mehrerer Quotienten jeweils entsprechender Synchronisationsdaten-Symbol-Werte (Sk) und Signal-Transformations-Symbol-Werte (Y) gebildet wird.8. receiving or transmitting / receiving device (14) according to claim 7, in which for setting the equalizer device (22) the expected value of several quotients of respective corresponding synchronization data symbol values (S k ) and signal transformation symbol values (Y) is formed.
9. Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher zur Aktualisierung der Einstellung der Entzerrer-Einrichtung (22) zusätzlich ein oder mehrere Kenn-Werte (FEQk/N) verwendet werden, die die9. receiving or transmitting / receiving device (14) according to any one of the preceding claims, in which one or more characteristic values (FEQ k / N ) are used to update the setting of the equalizer device (22), the
Einstellung der Entzerrer-Einrichtung (22) vor deren Aktualisierung kennzeichnen.Mark the setting of the equalizer device (22) before you update it.
10. Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Ubertragungssignale (3, 4, 5) QAM-modulierte Signale sind. 10. receiving or transmitting / receiving device (14) according to any one of the preceding claims, wherein the transmission signals (3, 4, 5) are QAM-modulated signals.
11. Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Ubertragungssignale (3, 4, 5) DSL-modulierte Signale sind.11. receiving or transmitting / receiving device (14) according to any one of the preceding claims, wherein the transmission signals (3, 4, 5) are DSL-modulated signals.
12. Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Ubertragungssignale (3, 4, 5), welche zur Synchronisation der Empfangsbzw. Sende/Empfangseinrichtung (14), und zum Einstellen der Entzerrer-Einrichtung (22) verwendet werden, während eines Synchronisationsrahmens (la) übertragen werden.12. receiving or transmitting / receiving device (14) according to any one of the preceding claims, wherein the transmission signals (3, 4, 5), which are used to synchronize the receive or. Transceiver (14), and used to set the equalizer (22) can be transmitted during a synchronization frame (la).
13. Datenkommunikationssystem (9), welches eine Empfangsbzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.13. Data communication system (9), which a receive or. Transmitting / receiving device (14) according to one of claims 1 to 12.
14. Datenkommunikationssystem (9) nach Anspruch 13, welches eine Sende- bzw. eine weitere Sende/Empfangseinrichtung (15) aufweist, von der aus die modulierten Ubertragungssignale (3, 4, 5) über den Übertragungskanal (12) an die Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) übertragen werden.14. Data communication system (9) according to claim 13, which has a transmitting or a further transmitting / receiving device (15) from which the modulated transmission signals (3, 4, 5) via the transmission channel (12) to the receiving or Transmit / receive device (14) are transmitted.
15. Datenempfangsverfahren, insbesondere zur Verwendung in einem Datenkommunikationssystem nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei eine Empfangs- bzw. Sende/Empfangseinrichtung (14) über einen Übertragungskanal (12) modulierte Ubertragungssignale (3, 4, 5) von einer Sende- bzw. einer weiteren Sende/Empfangseinrichtung (15) empfängt, wobei mit Hilfe der Ubertragungssignale (3, 4, 5) Synchronisationsdaten übertragen werden, die zur Synchronisation der Empfangs- bzw. Sen- de/Empfangseinrichtung (14) verwendet werden, und wobei das Verfahren den Schritt aufweist:15. Data reception method, in particular for use in a data communication system according to one of claims 13 or 14, wherein a receiving or transmitting / receiving device (14) via a transmission channel (12) modulated transmission signals (3, 4, 5) from a transmission or receives a further transmitting / receiving device (15), with the aid of the transmission signals (3, 4, 5) transmitting synchronization data which are used to synchronize the receiving or transmitting / receiving device (14), and wherein the method has the step:
Entzerren der empfangen, oder hieraus abgeleiteten Signale (3, 4, 5, Yk) durch eine eine Entzerrer-Einrichtung (22) d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die gleichen Ubertragungssignale (3, 4, 5), mit welchen die Synchronisationsdaten übertragen werden, in der Empfang- seinrichtung (14) auch zum Einstellen der Entzerrer- Einrichtung (22) verwendet werden. Equalization of the received or derived signals (3, 4, 5, Y k ) by an equalization device (22) characterized in that the same transmission signals (3, 4, 5) with which the synchronization data are transmitted in the Reception- device (14) can also be used to adjust the equalizer device (22).
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