MX2007000511A - Amplificador para senales de par de cable torcido sin aislamiento. - Google Patents

Abstract

Un circuito electronico analogo (100) se coloca entre la oficina central del proveedor de telecomunicaciones y el equipo de premisas de cliente de un sistema de linea de suscriptor digital que utiliza pares de cables torcidos sin aislamiento ("UTP"). El circuito electronico (100) separa las senales de enlace descendente de las senales de enlace ascendente con un primer mezclador (400). Las senales de voz, si estan presentes, son dirigidas alrededor del circuito electronico (100) no modificado. Las senales de enlace descendente son amplificadas (402), filtradas (404), amplificada (406) de nuevo con uno o mas amplificadores de igualacion pico, despues amplificadas con controladores (407) que proporcionan la energia para dirigir la senal de enlace descendente 'a traves del un segundo mezclador en las lineas de UTP hacia el equipo de premisas de cliente. El circuito electronico separa 'las senales de enlace ascendente de las senales de enlace descendente con el segundo mezclador. Las senales de enlace ascendente son amplificadas, filtradas y amplificadas de nuevo, despues son dirigidas a traves de los UTP conectados dentro de la oficina central a traves del primer mezclador.

Description

AMPLIFICADOR PARA SEÑALES DE PAR DE CABLE TORCIDO SIN AISLAMIENTO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención pertenece a amplificadores analógicos, específicamente amplificadores para usarse con un par de cables torcidos sin aislamiento ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los usuarios de comunicaciones de datos continúan demandando servicio siempre más rápido. Los módems acústicos típicamente son capaces de entregar un máximo de cincuenta y seis mil bits por segundo (kbps). Las conexiones de banda ancha de velocidad superior alentaron a proveedores de contenido a proporcionar servicios que no son prácticos a velocidades menores, típicamente requiriendo un mínimo de 150 kbps. Las Líneas de Suscriptor Digital ("DSL") ofrecen aceleraciones a múltiples megabits por segundo (Mbps), que depende de la distancia de la Oficina Central ("CO") del proveedor de servicio telefónico al Equipo de Premisas de Cliente ("CPE") y el deseo del usuario de pagar un servicio premium. A ciertas distancias DSL de alta velocidad no está disponible a ningún precio razonable simplemente debido a que la tecnología no es capaz de hacerlo. Típicamente el DSL de velocidad de cliente no se ofrece por las compañías de telecomunicaciones a más de aproximadamente 2.5 millas de la CO. De esa forma el área de servicio de proveedores se limita al número de Cos y su proximidad uno de otro. Este límite es el resultado de la utilización de vendedores DSL de la red de cable de cobre de par torcido sin aislamiento ("UTP") existente que ha sido lo principal de la infraestructura telefónica de comienzo de la telefonía comercial. Una ventaja de UTP es que esta virtualmente en cada casa y negocio a beneficio de su uso para transportar conexiones telefónicas ordinarias. Una desventaja de UTP es que no está bien adaptada para señales de alta frecuencia ya que las frecuencias altas necesarias para las velocidades de datos deseadas se atenúan fuertemente por el mismo medio por cable. Este es el resultado de la construcción de impedancia con longitud de cable. Un servicio de banda ancha competitivo se ofrece por compañías de cable de televisión, en donde el servicio de fibra óptica se instala en vecindario. Un número limitado de suscriptores después puede convertir la banda ancha total disponible hasta aproximadamente 1.25 millas del extremo de terminación de la conexión de fibra a través de cable coaxial. Las velocidades de banda ancha por cable frecuentemente están sobre 1 Mbps. Para competir con los proveedores de cable para cobertura de banda ancha así como velocidad, los proveedores de DSL están forzados también a instalar más conexiones de fibra, más lejos de la CO de la cual la DSL puede producir líneas UTP. La instalación de fibra es muy costosa en términos de trabajo, materiales, y en algunos casos derechos de acceso. Aunque en los Estados Unidos el cable de banda ancha actualmente tiene más mercado que comparte que el DS, la penetración de mercado total del servicio de banda ancha es muy pequeña. De esa forma, la competencia para participación está muy abierta. Sería económico y ahorrador de tiempo comercializar la ventaja de los proveedores DSL si pudieran extender económicamente su cobertura de mercado con la infraestructura UTP existente y al hacerlo a una velocidad de datos que es competitiva con el cable de banda ancha. La técnica anterior se ha basado ampliamente en repetidores que reciben la señal DSL, la decodifican utilizando el protocolo pertinente para detección y corrección de error, después vuelven a formular los datos y vuelven a transmitirlo con una señal renovada. Tales acercamientos son muy costosos. Otros productos de la técnica relevante utilizan la infraestructura UTP pero requieren que las compañías de tele comunicaciones instalen diferente equipo en la CO y CPE que es costoso. La presente invención proporciona la extensión del rango de servicio DSL a través de líneas UTP existentes sin cambio de equipo software en CO o en el CP, frecuentemente con una velocidad de datos superior de la que actualmente está disponible. Es un objetivo de la presente invención permitir a los proveedores de servicios DSL extender económicamente su cobertura de mercado, competir con proveedores de cable de banda ancha en términos de velocidad, y permitirles desarrollar cobertura y mejoras de servicio más rápidamente que los proveedores de cable de banda ancha debido a las necesidades de capital de inferiores para extensión de infraestructura. La tecnología DSL está basada en una conexión bidireccional entre un tablero de Multiplicador de Acceso de Línea de Suscriptor Digital ("DSLAM") en la CO y un módem DSL en las premisas de cliente. Existe una para una relación. Es decir, un grupo individual, dedicado de par de cables torcidos se extiende de un puerto individual al DSLAM al módem DSL de cliente. Ningún otro suscriptor se sirve por este mismo grupo de cables. Un divisor en o crece del punto de entrada de premisa divide el espectro de frecuencia asignado a la señal de voz analógica (si está presente) del espectro dedicado para uso de DSL. Los 30 Khz. inferiores se reservan para las señales de voz. Las señales DSL se asignan a una ó más bandas de frecuencia que no se traslapan separadas para la dirección "de enlace ascendente" (hacia la CO) y una ó más bandas de frecuencia que no se traslapan para la dirección de "enlace descendente" (hacia el CPE). Los datos que fluyen en estas dos direcciones son independientes uno de otro y fluyen simultáneamente, justo en direcciones diferentes a través de los mismos medios al mismo tiempo, separados por frecuencia, no por tiempo. De esa forma cualquier dispositivo que se inserta entre el divisor de premisas y CO DSLAM debe acomodar señales que varían de cerca de 1100 Khz. o más, sin importar la dirección, en donde "dirección" se distingue en que extremo de la conexión está el transmisor (en el CP para el enlace ascendente, en el CO para el enlace descendente) y en el cual el extremo es el receptor (en el CPE para el enlace descendente, en el CO para el enlace ascendente). El DSL asimétrico ("ADSL", ADSL que significa la velocidad de datos de enlace descendente no es la misma que la velocidad de datos de enlace ascendente) y los estándares de DSL simétricos que ("SDSL") para transmisión son para las señales de voz, de enlace ascendente, y de enlace descendente para estar presentes en UTP simultáneamente. Esto es en contraste a la DSL de velocidad de bit superior ("HDSL") en donde los datos de enlace descendente se aplican a un grupo UTP, el enlace ascendente a otro grupo UTP, y los datos de dos no se transportan todos por el sistema. El estándar de industria (descrito en ANSÍ de 4.417 y otros) segrega varias categorías de datos por rango de frecuencia. En el grosor de banda de 1100 Khz. Del estándar g.992.1 (ADSL) existen doscientas y cincuenta y seis 4.312 Khz. "baldes". La señal presente en una línea de cable físico ADSL se llama un Tono Múltiple Digital (DMT) debido a que está compuesto de energía de diferentes tonos de frecuencia. Los vales de frecuencia superior de la señal DMT sufren mayor atenuación mientras la longitud de línea de cable UTP aumenta. En consecuencia, los baldes de frecuencia superior se dificultan en su capacidad de transportar efectivamente datos relativos a esos baldes de frecuencia inferior. Para ADSL, la porción de banda ancha de aproximadamente 0 Hz (balde 0) a 30 khz (balde 7) se reserva para el canal de voz y otros señalamientos. La porción de la banda ancha de aproximadamente 34 khz (balde 8) a 125 khz (balde 29) se asigna al canal de corriente ascendente ADSL, de esa forma que comprende los siguientes 22 baldes. Mientras la línea de cable UTP aumente en longitud, menos baldes de corriente ascendente son capaces de transportar datos, lo que resulta de una reducción en la velocidad de datos de corriente ascendente. La porción de la banda ancha de aproximadamente 164 khz (balde 38) a 1100 khz (balde 255) se asigna al canal de corriente descendente, que de esa forma comprende los 218 baldes superior. Mientras la línea de cable UTP aumenta longitud, menos baldes de corriente descendente son capaces de transportar datos, lo que resultan una reducción en velocidad de datos de corriente descendente. La velocidad de daíos se negocia entre la CO y el CPE.

Más allá de aproximadamente 5,486.40 metros de cable telefónico UTP comúnmente utilizado, la mayoría de la banda ancha correspondiente también se atenúa, con la mayoría de baldes de corriente descendente presentadas sin uso, que la comunicación por el estándar ADSL cesa junto. En el caso general, cualquier número de bandas de frecuencia que no se traslapan puede asignarse para datos de enlace ascendente y de enlace descendente, que presumiblemente los dos se separan por intervalos. Por ejemplo, la Figura 1 ilustra un esquema de asignación generalizado para DSL como intervalo. La Figura 2 ilustra el estándar de asignación de banda de frecuencia para ADSL, en donde solo una banda (34 khz A 125 khz) se asigna. a los datos de enlace ascendente y solo una banda (164 khz a 1100 khz) se asigna a datos de enlace descendente. El espectro sobre 1100 khz. No se utiliza. Otros estándares evolucionan para que puedan asignarse de alguna otra forma a diferentes bloques de frecuencia y/o utilizar una frecuencia máxima superior. Un experto en la técnica entenderá que la presente invención es aplicable a tales asignaciones de frecuencias diferentes al seleccionar diferentes valores de componente para los varios bloques de circuito aquí descritos para que puedan sintonizarse para filtrar o pasar o amplificar en los rangos de frecuencia apropiados. La presente invención opera en la Capa 1 de modelo ISO OSI. Es decir, es un dispositivo puramente analógico con ningún software o comprensión de protocolos o marcos. Toma una señal débil, ruidosa, la limpia y la amplifica. De esa forma, es útil sin importar qué protocolo puede representar las señales. Aquellos expertos en la Técnica pertinente entenderán su aplicabilidad al mejorar la calidad de señal dentro de cualquier sistema de transmisión UTP.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un circuito electrónico se inserta entre una oficina central de telecomunicaciones y el equipo de premisas de cliente de una conexión de para DSL torcido sin aislamiento. Las señales, que se separaron como el enlace descendente o enlace ascendente por las bandas de frecuencia asignadas se separan para separar condicionamiento de señal. Las señales de enlace descendente, típicamente de una frecuencia superior que las señales de enlace ascendente, se separan, amplifican, filtran, igualan, amplifican, y se dirigen en la conexión UTP al CPE. Las señales de enlace ascendente se separan, amplifican, filtran, amplifican, y dirigen en la conexión UTP a la CO en otra modalidad las señales de enlace ascendente se separan, amplifican, filtran, igualan, amplifican, y se dirigen en la conexión UTP a la CO. Cualquiera de las señales por voz se pasa bidireccionalmente, sin modificarse, alrededor del circuito activo por un filtro de paso bajo para conexión con las señales de enlace ascendente y de enlace descendente en un UTP. En otra modalidad las señales de enlace ascendente y de enlace descendente no comparten un grupo común de cables UTP y se amplifican sin mezclar o filtrar.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra asignaciones de banda de frecuencia para un sistema intercalado. La Figura 2 muestra asignaciones de banda de frecuencia para un sistema ADSL. La Figura 3 es un diagrama de bloque de la presente invención en una forma generalizada.

La Figura 4 es un diagrama de bloque de la presente invención, que muestra sus bloques funcionales mayores y la dirección de flujo de señal para una implementación ADSL. La Figura 5 es un esquema del MEZCLADOR 1. La Figura 6 es un esquema de un pre-amplificador. La Figura 7 es un esquema de un FILTRO 1 de filtro de paso alto. La figura 8 es un esquema de un amplificador de igualación AMP1. La Figura 9 es un esquema del filtro de paso bajo FILTRO 2. La Figura 10 es un esquema del filtro de paso bajo FILTRO 3. La Figura 11 es un esquema de una pluralidad de amplificadores en pico y un controlador. La Figura 12 es un esquema del amplificador AMP2. La Figura 13 es un grupo de simulaciones de INTERÉS para AMP1. La Figura 14 es un cuadro de valores para ciertos componentes como una función de distancia de la CO y CPE.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En una modalidad de la presente invención un circuito analógico se inserta en una línea UTP a una distancia apropiada entre CO y el CPE. Es un aparato que separa las tres o más bandas de frecuencia (asignado a voz si está presente, enlace(s) ascendente, enlace(s) descendente). La presente invención pasa cualquiera de las señales de voz a través de filtros no modificados y amplifica las señales de enlace ascendente y de enlace descendente, después vuelve a combinar cualquier señal de voz con señales de datos de enlace ascendente y de enlace descendente como sea apropiado. De esa forma, el teléfono en las premisas de usuario continuará operando sin cambio sí el dispositivo insertado falla para una falla de energía o similares. Esto satisface el requerimiento de industria que no se debe comprometer la conectividad con el número de emergencia 911. La Figura 3 ilustra una modalidad de la presente invención, adecuada para un esquema de asignación de frecuencia en donde una pluralidad de bonos de frecuencia de enlace descendente "n" y una pluralidad de bandas de frecuencia de enlace ascendente "n" se especifica, un ejemplo que se ilustra en la Figura 1. Las líneas UTP de la CO se conectan con un mezclador/divisor MEZCLADOR 1.1 316. Un pre amplificador PREAMP 1.1 300 y uno ó más filtros de paso de banda (FILTRO 1.1-1 304 hasta FILTRO 1.1-m 306) se proporcionan para cada una de las n bandas de frecuencia de enlace descendente, cada filtro sintonizado a aproximadamente para una banda de frecuencia especifica. La salida del filtro(s) se conecta con un número que concuerda de amplificadores, AMP 1.1-1 308 hasta AMP 1.1-m 310. Las salidas de amplificador de proporcionan a un CONTROLADOR 1.1 324, que conduce las señales a través del MEZCLADOR 2.1 en las líneas UTP que van al divisor CPE. Las señales de enlace ascendente del CPE se tratan de una forma similar. Las señales de enlace ascendente, como se muestra en la Figura 1, se asignan a n bandas. Si están presentes, las señales de voz no se procesan pero en vez de eso se pasan alrededor del circuito activo a través de un filtro de paso bajo FILTR 3.1 330. La Figura 4 ilustra una modalidad para un sistema ADSL. Las asignaciones de banda de frecuencia ilustrativas para una señal ADSL se muestran en la Figura 7. Un pre-amplificador y un filtro son necesarios para las bandas de frecuencia de enlace ascendente y para las de enlace descendente más un filtro de paso bajo para la banda de voz. Un dispositivo insertado, definido como un Amplificador de Igualación de Banda Ancha Diferencial Bidireccional 100 ("BDBEA"), se conecta con la CO en un extremo a través de señales diferenciales en líneas 420 y 422 y el CPE en el otro extremo a través de señales diferenciales en líneas UTP 452 y 454. Se observa primero en el extremo conectado con la CO, el primer elemento es un MEZCLADOR 1 400 que tiene tres propósitos: 1) bloquear las señales de voz en las líneas 420 y 422 de ingresar al PREAMP 402, 2) dividir las señales de enlace ascendente en líneas 456 y 458 de las señales de enlace descendente en líneas 420 y 422, 3) mezclar en las señales de enlace ascendente del AMP2 416 en líneas 456 y 458 con las señales de voz en líneas 464 y 466. De esa forma el MEZCLADOR1 400 es un bloqueador, un divisor, o un mezclador, dependiendo de la banda de frecuencia a que puerto del MEZCLADOR1 400 se aplica cada señal. Seis db de las señales de enlace descendente se pierden a través de MEZCLADOR1 400. Para la dirección de enlace descendente la siguiente etapa es PREAMP1 402, conectada con el MEZCLADOR1 400 por líneas 424 y 426. El PREAMP1 402 proporciona aproximadamente 12 db de ganancia a la señal de enlace descendente y a la señal de enlace ascendente amplificada residual (por el AMP2 416), ya que todas las señales de enlace ascendente no se cancelan por el MEZCLADOR1 1. En la salida del PREAMP1 402 el nivel de voltaje de la señal de enlace ascendente no deseada es significativamente superior que la de la señal de enlace ascendente no deseada que es significativamente superior que la de la señal de enlace descendente. La señal de enlace descendente aparecerá como onda que va sobre la señal de enlace ascendente. De esa forma el FILTRO1 404 necesita filtrar la señal de enlace ascendente, que deja a la señal de enlace descendente deseada. La entrada de FILTRO1 404 se conecta con la salida del PREAM1 402 por líneas 428 y 430. Las señales asignadas a la banda de frecuencia bajo la banda de enlace descendente es la banda de enlace ascendente y no hay señales asignadas a una banda de frecuencia superior que la de la banda de enlace descendente. Ei FILTRO1 404 es un filtro de paso alto cuya frecuencia cortada está justo bajo 165 khz. En la salida del FILTRO1 404 la única señal que permanece es la señal de enlace descendente, la señal de enlace descendente que no es de aproximadamente 70db bajo la señal de enlace descendente. La salida del FILTRO1 404 se conecta con la entrada al AMP1 406 por líneas 432 y 434. Aproximadamente 6 db de la señal de enlace descendente se pierden a través del FILTRO1 404. La señal de enlace descendente restante se amplifica fuertemente por un amplificador de igualación de pico AMP1 406, que proporciona a aproximadamente 28 db a 46 db de ganancia, que depende de la frecuencia. La igualación es el aumento o disminución de la resistencia de señal a una cierta "frecuencia establecida" con menos efecto en otras frecuencias. Un igualador de pico amplifica a la frecuencia de señal para grupo y un rango de frecuencia cerca de la frecuencia establecida. El Q del diseño establece el ancho de la banda de frecuencias que se amplificaran; afecta el rango de frecuencias alrededor de la frecuencia establecida que tendrá una cantidad aproximadamente similar de amplificación. La igualación afecta a los datos que transportan la capacidad de los baldes debido a que cambia la relación de resistencia de las frecuencias fundamentales y armónicas. Ya que el BDBEA 100 se coloca entre la CO y CPE, la frecuencia establecida de igualador de pico y Q para las señales de corriente descendente de una modalidad compensa la atenuación de señal ya causada por los efectos de longitud de línea de cable de la CO al BDBEA 100, y pre compensa la atenuación de señal anticipada de los efectos de la longitud de línea de cable del BDBEA 100 al CPE. Esto causa que las señales de datos de enlace descendente lleguen al módem CPE pre-igualados. La salida de AMP1 406 en la línea 407 es de extremo individual y no lo suficientemente fuerte para conducir adecuadamente líneas UTP 452 y 454. Así la línea 407 se conecta con el CONTROLADOR1 408, que aumenta la resistencia de señal y proporciona una señal diferencial al MEZCLADOR2410 en las líneas 436 y 438. En una modalidad para un sistema ADSL, en donde las señales de enlace descendente se asignan a un gramo de frecuencia muy superior que las señales de enlace superior, la igualación y pre compensación se utilizan solo en las señales de corriente descendente. En otra modalidad la igualación y pre compensación se utilizan en la mayoría o todas las bandas de frecuencia de enlace ascendente y de enlace descendente. El MEZCLADOR2 410 contacta el divisor CPE y subsecuentemente el modem CPE DSL en líneas UTP 452 y 454. De esa forma la señal de enlace descendente entrante se limpio, amplifico, y retransmitió a través de UTP, a lo largo de las señales de voz de las líneas 460 y 462. En una modalidad para una aplicación ADSL la trayectoria de enlace ascendente a través del BDBEA 100 está casi idéntica a la de la trayectoria de enlace descendente. Las diferencias están en que el AMP2 416 no está en un amplificador de igualación y que no hay etapa de conductor entre el AMP2 416 y el MEZCLADOR1 400. Un amplificador de igualación no es necesario en un sistema ADSL para la dirección de enlace ascendente debido a que la asignación de espectro de frecuencia inferior causa que las señales de enlace ascendente no experimenten tanta perdida de señal como lo hacen las señales de enlace descendente. También, el FILTRO2 414 es diferente del FILTRO1 404 ya que el FILTRO2 404 es un filtro de paso bajo, que filtra cualquier señal de enlace descendente que todavía está presente en líneas 444 y 446. La etapa final en la dirección de enlace ascendente es AMP2 416 que proporciona aproximadamente 6 db a 26 db de ganancia antes de mezclarse por el MEZCLADOR1 400 y subsecuentemente transmitido al CO en líneas UTP 420 y 422, junto con las señales de voz de las líneas 464 y 466. El MEZCLADOR1 400 y MEZCLADOR2 410 son circuitos idénticos. El MEZCLADOR1 400 se explica en detalle; un experto en la técnica reconocerá los detalles correspondientes del MEZCLADOR2410. Haciendo referencia a la Figura 5, las señales positivas y negativas COp y COn en líneas 420 y 422 llegan desde el CO. La entrada de a la señal de 1100 khz se transporta por estas líneas. Un transformador DSL 500 aisla las señales CO del BDBEA 100, y también efectivamente bloquea el de a señales de voz de 30 khz. A las mismas señales de tiempo Acpec y Acpen se presenta por AMP2 416 en líneas 456 y 458 en un nivel muy superior, mucho más superior que la señal de corriente descendente que viene desde la salida de transformador 500. El lado izquierdo del transformador 500 (como se observa en la Figura 5) representa el lado secundario de un transformador como se observa por la señal de enlace descendente. Pero también representa el lado primario del transformador como se observa por las señales de enlace ascendente (amplificadas) Acpec y Acpen. Esto es el origen doble de MEZCLADOR1 400 y el MEZCLADOR2 410; ambas entrada y salida, la definición única de bidireccionalidad. Es importante que la impedancia del transformador 500 presentada a la CO se acopla y de forma cercana a la de la CO, principalmente 100 ohmios, un estándar de industria. Esto se realiza por resistencias de 50 ohmios Rtcon 502 y Rtcop 504 en serie con lo que la señal de enlace ascendente considera el lado primario del transformador 500. Un condensador Ccoac 506 bloquea cualquier componente de de ir a través dei lado primario del transformador 500. Las salidas 508 y 510 del transformador 500 se conectan con un acoplador híbrido R/2R 512, compuesto de resistencias R1cop 514, R1con 516, R2con 518 y R2cop 520. El acoplador híbrido 512 causa una reducción aproximadamente de 6 db en resistencia de la señal de enlace ascendente no deseada de la señal mezclada presentada a PREAMP1 402 en las líneas 424 y 426. Los valores de resistencia 514, 516, 518, y 520 no son críticos, solo su relación de 2:1. Los valores nominales se sugieren en la Figura 5. Haciendo referencia ahora a la Figura 6, que detalla el PREAMP1 402 de banda ancha. El PREAMP1 402 y PREAMP2 412 son idénticos en la arquitectura pero pueden tener diferentes ganancias. Un experto en la técnica entenderá que el uso del PREAMP2 412 de está descripción. La entrada al PREAMP1 402 son las señales en líneas 424 y 426, la salida del MEZCLADOR1 400. En este punto la señal contiene la señal de enlace descendente más alguna señal de enlace ascendente restante. La etapa de filtro FILTRO1 404 removerá la señal de enlace ascendente restante, pero necesita buena resistencia de señal para trabajar, de esa forma la necesidad de amplificación por PREAMP1 402. PREAMP1 402 es un amplificador diferencial. La relación de fase entre las señales en líneas 424 y 426 se conserva al conectarlas a la entrada de la inversión de amplificadores 600 y 602 respectivamente. La atención de los amplificadores se controla por las resistencias de alimentación Rcoip 604, Rocín 606, y Rcog 608. La especificación de fabricante de opamps 600 y 602 debe consultarse para valores recomendados para Rcoip 604 y Rcoin 606. La ganancia resultante a través de PREAMP1 402 es aproximadamente 12 db. Se debe de tomar cuidado con PREAMP1 402 y PREAMP2 412 para asegurar que no ocurra sujeción. Las líneas de salida diferenciales 428 y 430 se conectan con el filtro de paso alto FILTRO1 404. El FILTRO1 404 se muestra en detalle en la Figura 7. En una modalidad el FILTRO1 404 es un filtro elíptico de noveno orden. Un experto en la técnica conocería otros filtros de paso alto adecuados. La implementación de FILTRO1 404 no es crítica, solo que uno utiliza un filtro de paso alto que proporciona atenuación fuerte de señales bajo 164 khz. Con poca o mínima atenuación sobre 164 Khz. Las resistencias Rbpp 700, Rbpn 702, Pbpsp 704, y Pbpsn 706 son para concordancias de impedancia. El FILTRO1 404 se conecta con PREAMP1 402 a través de líneas 428 y 430. La salida del FILTRO1 404 está en las líneas 432 y 434, que se conectan con el AMP1 406.

AMP1 406 es un amplificador de igualación de picos. Haciendo referencia a la Figura 8, las señales de entrada de FILTRO1 404 a través de las líneas 432 y 434 se conectan con un amplificador de diferencia de video 800. La ganancia del amplificador de diferencia de video 800 se controla por el voltaje en línea 804. La línea 802 se conecta con tierra. La ganancia se determina por la relación Ganancia80o -. Z(Rd c) +1 Z (Rdbb, Cdhh) La frecuencia de ganancia de pico del amplificador de diferencia de video 800 se controla fuertemente por el condensador Cdbb 808. La frecuencia de ganancia de pico disminuye mientras el valor Cdbb 808 asciende. El DSLAM en la CO y CPE negocia la velocidad de datos entre ellos. Empacaran la mayoría de los datos en los bandos inferiores, en donde existe menos pérdida que los baldes superiores que se asignan a frecuencias superiores. Por consiguiente la frecuencia de ganancia de pico en una modalidad se establece de alguna forma bajo la frecuencia superior de la banda de corriente descendente. La Figura 13 presenta simulaciones de INTERÉS para varios valores de componente. Todo se hace con un Rdfc 812 de 1K ohmios.

En la Figura 13A Cdbb = 33 nF y Rdbb es de 10 ohmios. La ganancia de pico está en 800 khz y la ganancia máxima es de 43 db. Al cambiar Cdbb 808 a 47 nF observamos en la Figura 13B que la frecuencia de ganancia de pico se disminuye a 670 Khz. Con pocos cambios en la ganancia máxima. De forma inversa cambiar Rdbb 810 a 5 ohmios (con Cdbb en 33 nF), observamos en la Figura 13C que la frecuencia permanece en 805 khz y la ganancia aumenta a 48 db. El desarrollo de la ganancia en el pico es más agudo para Rdbb = 5 ohmios que para Rdbb = 10 ohmios. La salida de AMP1 406 es una señal con extremo individual en la línea 407. Está señal se presenta a la bobina toroidal 807 del CONTROLADOR1 408 a través de una resistencia limitante de corriente Rdse 809. El propósito de la bobina toroidal 807 es de nuevo una vez más velocidades diferenciales. La secundaria de la bobina toroidal 807 presenta señales diferenciales a amplificadores 816 y 818 en líneas 815 y 817. Los amplificadores 816 y 818 son los controladores para líneas UTP 452 y 454, con acoplamiento proporcionado por el MEZCALDOR2 410. El valor óptimo para la ganancia total de AMP1 406 y el CONTROLADOR1 408 depende tanto de la distancia de la CO como de la distancia del CPE. Adicionalmente, existe un juego entre la ganancia de AMP1 406, CONTROLADOR1 408, de energía máxima que los estándares de industria permiten en líneas UTP 452 y 454, y cómo el acoplador híbrido R2/R MEZCLADOR2 410 puede reducir las señales de enlace descendente no deseadas para que el FILTRO2 414 pueda proporcionar ai AMP2 416 con señales en donde las señales de enlace descendentes se atenuaron adecuadamente. En una modalidad, el AMP1 406 y el CONTROLADOR1 408 se configuran con valores para Rdfc 812 y Rdgg 814 por un cuadro, cuyo cuadro puede utilizarse para configurar el BDBEA 100 para distancias especificas de la CO y el CPE. Se muestra un ejemplo en la Figura 14. La Figura 14 es para instalación que está a 4,114.80 metros de la CO al BDBEA 100. La columna A enlista varias distancias del BDBEA 100 al CPE, de 914.40 metros a 3,962.40 metros. Para cada distancia uno encuentra un valor correspondiente para Rdfc 812 en la columna B y Rddg 814, en la columna C. Estos valores se determinaron empíricamente, considerando los factores de comercio acabados de describir. El MEZCLADOR2 410 se conecta con el CONTROLADOR1 408 a través de las líneas 436 y 438. El MECLADOR2 410 pasa las señales de enlace descendente a los cables UTP 452 y 454 que se extienden al divisor de premisas de CPE. Además, las señales de voz en las líneas 460 y 462 se conectan físicamente con las líneas UTP 452 y 454 en este punto (fuera del MEZCLADOR2 410), de esa forma conserva la conexión bidireccional de señales de voz entre la CO y el CPE. El mezclador 410 se diseña y funciona idénticamente al MEZCLADOR1 2, aunque obviamente la señal de enlace descendente ahora es la señal no deseada y la señal de enlace ascendente es la señal deseada para presentar a PREAMP2 412. El MEZCLADOR2 410 se conecta con PREAMP2412 a través de las líneas 440 y 442. Como se mencionó, PREAMP2 412 es idéntico en la arquitectura a PREAMP1 402. La ganancia de los dos pre amplificadores puede ser diferente, cada una estando establecida para proporcionar tanta ganancia como sea posible sin sujeción. PREAMP2 412 se conecta con el FILTRO2 414 a través de las líneas 444 y 446. El FILTRO2 414 no es el mismo que el FILTRO1 404. El FILTRO2 414 es un filtro de paso bajo, cuya frecuencia de corte está sobre 125 Khz. El resultado es el paso de las señales de enlace ascendente mientras atenúan las señales de enlace descendente. El diseño mostrado en la Figura 9 es un modelo filtro de orden elíptico, aunque como con el FILTRO1 404 existen muchos diseños alternativos de un filtro de paso bajo que un experto en la técnica puede elegir. Los valores de componentes sugeridos para este diseño se muestran. Las resistencias, 900, 902, 904 y 906 seleccionadas para proporcionar acoplamiento de impedancia. El FILTRO2 414 se conecta con AMP2 416 a través de las señales en líneas 448 y 450. En la salida del FILTRO2 414 la señal de enlace descendente no deseada es aproximadamente 70 db debajo de la señal de enlace ascendente. AMP2 416, como se muestra en la Figura 12, no es un amplificador de igualación por razones previamente explicadas. Proporciona de 6 db a 26 db de ganancia entre las señales de entrada en líneas 448 y 450 y señales de salida en líneas 456 y 458, que se conectan con el MEZCLADOR1 400. AMP2 416 tiene suficiente ganancia para que una etapa de conductor no sea necesaria. Por los mismos asuntos detallados en la configuración de la ganancia total de AMP1 404 y CONTROLADOR1 406, la ganancia de AMP2 416 se determina empíricamente. De nuevo haciendo referencia a la Figura 14, para cada distancia al CPE enlistaron la columna A existen valor recomendado de Rudg 950 (Figura 12). En una modalidad, para sistemas tal como ADLS2 y VDSLs, en donde existe una pluralidad de bandas de enlace ascendente y/o enlace descendente, un filtro y un amplificador se proporciona para cada banda. Haciendo referencia de nuevo a la Figura 3, para un sistema con dos bandas de enlace descendente ("m"-2) una modalidad incluye un FILTRO1.1-1-FILTRO1.1-2, cada filtro de paso de banda para la banda asignada. Cada salida de filtro se conecta con un amplificador cuya ganancia y frecuencia de ganancia de pico se sintoniza para la banda de frecuencia de interés. La Figura 11 como cada amplificador se configura. Opamp 1110 recibe señales en líneas 1100 y 1102 para el FILTRO1.1-1 304. Como se describió para la modalidad ADSL de AMP1 406, Rdbb.1 1120 y Cdbb.1 1122 se determinan para la frecuencia y ganancia óptimas para la banda asignada. Opamp 1112 recibe señales en las líneas 1104 y 1106 del F1LTRO1.2. Debido a que opamp 1112 está presente con señales de diferente banda de frecuencia que aquellas de opamp 1110, los valores óptimos para Rdbb.2 1106 y Cdbb.2 1108 son diferentes que para los componentes correspondientes para opamp 1110. Las salidas resultantes (que siguen las resistencias limitantes de corrientes) de estos dos amplificadores se conectan con la línea 407, que además se conecta con el bobina toroidal 807 en el CONTROLADOR1 408. Un experto en la técnica entenderá que esta disposición puede extenderse a un número arbitrario de banda de frecuencia de enlace ascendente y/o enlace descendente. En una modalidad las señales de enlace ascendente se asignan a una banda de frecuencias para señales que son lo suficientemente altas para causar perdida de señal apreciable, de esa forma se utilizan uno ó más amplificadores de igualación de picos. En otra modalidad estas señales se proporcionan a otra etapa de ganancia (CONTROLADOR2328, Figura 3) para compensar la perdida de alta frecuencia y/o la distancia a la CO. En una modalidad las señales de voz están presentes en las líneas UTP entre la CO y el CPE. En este caso un filtro de paso bajo FILTRO3 418 pasa las señales alrededor del circuito activo del BDBEA 100. Un ejemplo de FILTRO3 418 se ilustra en la Figura 10, aunque un experto en la técnica conocerá varios diseños de filtro de paso bajo alternativos. En algunos sistemas DSL un grupo de cables UTP se dedica a señales de enlace descendente y otro grupo de cables UTP se dedica a señales de enlace ascendente. No existe provisión para señales de voz. Ya que las señales de enlace ascendente y de enlace descendente se separan el amplificador no necesita proporcionar un mezclador o filtros, simplemente el amplificador de igualación en cada grupo UTP, con transformadores DSL para acoplamiento si se desea.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1.- Un circuito electrónico, que comprende: primeras terminales bidireccionales; un primer mezclador conectado con las primeras terminales bidireccionales; un primer amplificador conectado con el primer mezclador; uno o más del primer filtro conectado con el primer amplificador; uno o más segundo amplificador conectado con el primero de uno ó más filtros; un primer controlador conectado con el uno o más segundos amplificadores; un segundo mezclador conectado con el primer controlador; unas segundas terminales bidireccionales conectadas con el segundo mezclador; un tercer amplificador conectado con el segundo mezclador; uno o más segundos filtros conectados con el tercer amplificador; uno o más cuartos amplificadores conectados con uno o más segundos filtros y además conectados con el primer mezclador.

2.- El circuito electrónico de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un segundo controlador conectado entre el cuarto uno o más amplificadores y el primer mezclador.

3.- El circuito electrónico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde ei primer mezclador además comprende: un primer transformador que comprende terminales de bobina primarias y secundarias, dichas terminales de bobina primarias conectadas con las primeras terminales bidireccionales y dichas terminales de bobina secundarias conectadas con un acoplador híbrido R2/R y con uno o más cuartos amplificadores.

4.- El circuito electrónico de acuerdo con la reivindicación 2, en conde el primer mezclador además comprende: un primer transformador que comprende terminales de bobina primarias y secundarias, dichas terminales de bobina primarias conectadas con las primeras terminales bidireccionales y dichas terminales de bobina secundarias conectadas con un acoplador híbrido R2/R y con uno ó más segundos controladores.

5.- El circuito electrónico de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el primer amplificador es un amplificador diferencial.

6.- El circuito electrónico de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el amplificador diferencial además está compuesto de un primer amplificador operacional con su entrada de no inversión conectada con una primera entrada diferencial y un segundo amplificador operacional con su entrada de no inversión conectada con una segunda entrada diferencial, en donde la entrada de inversión del primer amplificador operacional se conecta con una primera terminal de una resistencia de realimentación y la entrada de inversión del segundo amplificador operacional se conecta con una segunda terminal de la resistencia de realimentación.

7.- El circuito electrónico de acuerdo con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde el primero o más filtros es un filtro de paso bajo.

8.- El circuito electrónico de acuerdo con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde el primero o más filtros es un filtro de paso de banda.

9.- El circuito electrónico de acuerdo con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde el uno o segundos amplificadores además está compuesto de: un amplificador de diferencia de video conectado con un primero uno o más filtros; un circuito de realimentación de configuración de ganancia para el amplificador de diferencia de video que comprende una primera resistencia conectada entre la salida de amplificador de diferencia de video y su entrada de configuración de ganancia, dicha entrada de configuración de ganancia además conectada en paralelo con dicha primera resistencia a una referencia a tierra virtual compuesta de una segunda resistencia y un primer capacitor en serie a tierra; una resistencia limitante de corriente con una primera terminal conectada con la salida del amplificador de diferencia de video y una segunda terminal conectada a una primera terminal en bobina primaria de una bobina toroidal; la bobina toroidal además comprende una segunda terminal de bobina primaria, una primera terminal de bobina secundaria y una segunda terminal de bobina secundaria, dicha segunda terminal de bobina primaria conectada a tierra, dicha primera terminal de bobina secundaria conectada con la entrada de no inversión de un primer amplificador operacional y dicha segunda terminal de bobina secundaria conectada con la entrada de no inversión de un segundo amplificador operacional; dicho primer y segundo amplificadores operacionales conectados como un amplificador diferencial, en donde una resistencia se conecta entre la entrada de inversión del primer amplificador operacional y la entrada de inversión del segundo amplificador operacional.

10.- El circuito electrónico de acuerdo con la reivindicación 1 o reivindicación 2 que además comprende un filtro de paso bajo con una frecuencia de corte de no más de 34 khz conectado con la primera terminal bidlreccional y la segunda terminal bidireccional en paralelo con-el primer mezclador y el segundo mezclador.