PL182887B1

PL182887B1 - Method of and apparatus for establishing a wire-type signal transmission link

Info

Publication number: PL182887B1
Application number: PL97330924A
Authority: PL
Inventors: Jari Lindholm; Antii Tommiska
Original assignee: Nokia Telecommunications Oy
Priority date: 1996-06-07
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 2002-03-29
Also published as: FI962362A0; BR9709664A; HUP0001983A2; EP0906676A1; HUP0001983A3; CZ288913B6; PL330924A1; NZ333199A; WO1997048206A1; CZ399398A3; AU724605B2; JP2000512450A; IL127362A0; CA2257799A1; AU2702397A

Abstract

The invention concerns a method and apparatus for implementing a wireline transmission connection, especially a VDSL transmission connection. The transmission connection is implemented in electric form so that a separate frequency range is reserved for either transmission direction. To allow efficient filtration of radio-frequency interferences by using as simple an apparatus as possible, the frequency band of the transmission line (13) is divided into sub-bands limited by international radio amateur frequency bands (AB1...AB6) and the transmission connection is implemented in at least some of these sub-bands (a) by generating for each sub-band to be used a carrier wave with its own modulator and (b) by dividing the bits of the bit stream (DATA_IN) to be transmitted between the modulators of the transmission direction in question so that each carrier wave is modulated with some of these bits.

Description

Wynalazek dotyczy ogólnie realizacji łącza elektrycznej transmisji przewodowej, a zwłaszcza realizacji łącza przesyłowego za pomocą techniki VDSL (cyfrowa linia abonencka o bardzo dużej prędkości transmisji).The invention relates generally to the implementation of an electric wire transmission link, and more particularly to the implementation of the transmission link by means of the VDSL technique (digital subscriber line with very high transmission speed).

Światłowód jest oczywistym wyborem nośnika transmisji dla sieci międzymiastowej, ponieważ łącza międzymiastowe zwykle wymagają dużej przepustowości, stosowane odległości przesyłania są długie i zwykle są już istniejące trasy kablowe. Nawet dla łączy abonenckich (linia pomiędzy lokalną centralą a abonentem) sytuacja szybko zmienia się, ponieważOptical fiber is the obvious choice of transmission medium for an intercity network as long distance links usually require a lot of bandwidth, the transmission distances used are long, and usually already existing cable routes are. Even for subscriber lines (the line between the local exchange and the subscriber) the situation is changing rapidly because

182 887 różne usługi realizowane multimedialnie i wymagające dużej prędkości transmisji będą powszechnymi usługami również z punktu widzenia prywatnego użytkownika.Various multimedia services requiring high transmission speed will be universal services also from the point of view of the private user.

Nie można jednak oczekiwać żadnych istotnych oszczędności kosztów budowy przyszłych sieci oferujących usługi szerokopasmowe, ponieważ koszty wynikają głównie z kosztów instalacji kabli. Byłoby jednak pożądane zainstalowanie możliwie jak największej liczby światłowodów również w sieciach abonenckich, ponieważ wyraźnie widać, że będzie taka potrzeba w przyszłości. Koszty renowacji sieci abonenckich są bardzo duże, jednakże w tym kontekście zostaną one faktycznie poniesione w układzie dziesięcioleci. Wysokie koszty są faktycznie najgorszą przeszkodą dla rozszerzenia zastosowania światłowodów w sieciach abonenckich.However, no significant cost savings for the construction of future networks offering broadband services can be expected, as the costs are mainly due to the cost of installing the cables. However, it would be desirable to install as many optical fibers as possible also in subscriber networks as it is clear that there will be a need for it in the future. The costs of renovating subscriber networks are very high, but in this context they will actually be incurred over the decades. In fact, high costs are the worst obstacle to expanding the use of optical fibers in subscriber networks.

Z wymienionych powyżej powodów podjęte zostały środki skuteczniejsze niż poprzednio w celu znalezienia sposobu, jak wykorzystywać konwencjonalną linię abonencką (parę metalowych przewodów) do transmisji danych z dużą prędkością, to znaczy przy prędkościach transmisji powyżej prędkości (144 kbit/s) podstawowego dostępu ISDN. Obecne techniki ADSL (asymetryczna cyfrowa linia abonencka) i HDSL (cyfrowa linia abonencka o dużej prędkości transmisji) faktycznie oferują nowe możliwości szybkiej transmisji danych i wizji za pośrednictwem pary przewodów sieci telefonicznej do zacisków abonenta.For the above-mentioned reasons, more efficient measures than before have been taken to find a way to use a conventional subscriber line (a pair of metal wires) for high-speed data transmission, i.e. at transmission rates above the rate (144 kbit / s) of ISDN primary access. Current ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) and HDSL (High Speed Digital Subscriber Line) techniques actually offer new possibilities for high-speed data and video transmission over a pair of telephone network wires to the subscriber terminals.

Łącze transmisji ADSL jest asymetryczne, przy czym prędkość transmisji z sieci do abonenta jest znacznie większa niż od abonenta do sieci. Jest to spowodowane tym, że technika ADSL jest przeznaczona głównie dla różnych tak zwanych usług na życzenie. W praktyce w łączu przesyłowym ADSL prędkość transmisji z sieci do abonenta jest rzędu 2-6 Mbit/s, a od abonenta do sieci jest rzędu 16-640 kbit/s (sam kanał sterowania).The ADSL transmission link is asymmetric, and the transmission speed from the network to the subscriber is much higher than from the subscriber to the network. This is because ADSL is mainly intended for various so-called on-demand services. In practice, in the ADSL transmission link, the transmission speed from the network to the subscriber is on the order of 2-6 Mbit / s, and from the subscriber to the network it is on the order of 16-640 kbit / s (the control channel itself).

Technika transmisji HDSL dotyczy przesyłania za pomocą pary metalowych przewodów sygnału cyfrowego na poziomie 2 Mbit/s. Technika HDSL jest techniką symetryczną, to znaczy prędkość transmisji jest taka sama w obu kierunkach. Indywidualny system nadbiorczy HDSL zawiera nadbiomiki wykorzystujące technikę likwidacji echa, które są połączone za pomocą dwukierunkowego toru przesyłowego utworzonego przez parę przewodów. W systemie przesyłowym HDSL liczba takich indywidualnych systemów nadbiorczych może wynosić jeden lub dwa, albo trzy połączone równolegle, przy czym w przypadku dwóch lub trzech par połączonych równolegle prędkością stosowaną w każdym równoległym łączu przesyłowym jest subprędkość 2 Mbit/s, to znaczy 784 kbit/s, jeżeli połączone są równolegle trzy paiy i 1168 kbit/s, jeżeli połączone są równolegle dwie pary. W zaleceniach międzynarodowych podano, jak sygnały poziomu 2 Mbit/s są przesyłane w systemie HDSL, np. sygnały VC-12 sieci SDH lub sygnały 2048 kbit/s według zaleceń G 703/G 704 CCITT.The HDSL transmission technique concerns the transmission of a digital signal at the level of 2 Mbit / s over a pair of metal wires. The HDSL technique is a symmetrical technique, i.e. the transmission speed is the same in both directions. The individual HDSL transceiver system includes echo cancellation superbiomes that are connected by a bidirectional transmission path formed by a pair of wires. In an HDSL transmission system, the number of such individual transceiver systems may be one, two, or three connected in parallel, with two or three pairs connected in parallel, the speed used in each parallel transmission link is a sub-speed of 2 Mbit / s, i.e. 784 kbit / s. , if three pairs are connected in parallel, and 1168 kbit / s, if two pairs are connected in parallel. The international recommendations specify how 2 Mbit / s level signals are transmitted in the HDSL system, e.g. VC-12 signals of the SDH network or 2048 kbit / s signals according to G 703 / G 704 CCITT.

Ponieważ przy stosowaniu wspomnianych powyżej rozwiązań uzyskiwane są tylko takie prędkości transmisji, które są zwykle w zakresie 1-2 Mbit/s, poszukiwano dla kabla linii abonenckiej techniki umożliwiającej, prędkości transmisji na poziomie ATM. Specyfikacja sprzętu VDSL jest faktycznie sporządzana przez międzynarodowy instytut normalizacji ETSI (Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych). Celem jest umożliwienie, by łącze przesyłowe VDSL realizowane na parze metalowych przewodów sieci telefonicznej nadawało się do przesyłania komórek ATM pomiędzy siecią telefoniczną a terminalem abonenckim.Since when using the above-mentioned solutions, only transmission speeds are obtained, which are usually in the range of 1-2 Mbit / s, a technique was searched for for a subscriber line cable that allows transmission speeds at the ATM level. The specification of the VDSL equipment is actually drawn up by the international standardization institute ETSI (European Telecommunications Standards Institute). The aim is to make a VDSL transmission link carried over a pair of metal wires of a telephone network suitable for transmitting ATM cells between the telephone network and a subscriber's terminal.

Przy technice VDSL linie abonenckie w sieci telefonicznej są wykorzystywane przy tak dużych częstotliwościach, że zakłócenia o częstotliwości radiowej indukowane na linii abonenckiej, co jest typowe dla nieekranowanej pary przewodów, stają się problemem.With VDSL, subscriber lines in a telephone network are used at such high frequencies that the radio frequency interference induced on the subscriber line, which is typical of an unshielded pair of wires, becomes a problem.

Zaproponowano, że zakłócenia o częstotliwości radiowej będą eliminowane np. za pomocą adaptacyjnego korektora kanałowego w odbiorniku. Jednakże potrzebny jest wtedy dokładny i drogi przetwornik analogowo-cyfrowy, ponieważ zakłócenia, które również muszą być przetwarzane do postaci cyfrowej, mogą być bardzo silne. Ponadto regulacja korektora byłaby trudna, ponieważ zakłócenia rozpoczynają się szybko, a ich częstotliwość szybko zmienia się.It has been proposed that the radio frequency interference will be eliminated e.g. by means of an adaptive channel equalizer in the receiver. However, an accurate and expensive A / D converter is then needed as the interference, which also has to be digitized, can be very strong. In addition, it would be difficult to adjust the equalizer because the disturbance starts quickly and its frequency changes quickly.

Innym znanym sposobem eliminowania silnych zakłóceń o częstotliwości radiowej jest stosowanie pewnego rodzaju modulacji na wielu nośnych, gdzie niektóre nośne są wprowadzane do pojedynczego procesu modulacji (np. DMT, Discrete Multitone, albo DWMT, Discrete Wavelet Multitone) oraz przez działanie w taki sposób, że przesyłane bity w ogóle nieAnother known way to eliminate strong radio frequency interference is to use some type of multi-carrier modulation, where some carriers are introduced into a single modulation process (e.g. DMT, Discrete Multitone, or DWMT, Discrete Wavelet Multitone) and by operating in such a way that transmitted bits not at all

182 887 są przypisywane tym nośnym, które mają zakłócenia. Metoda DMT jest metodą realizacji łącza ADSL zdefiniowanego przez ANSI (American National Standards Institute), gdzie wiele takich subkanałów (nośnych) jest wykorzystywane w tym samym procesie modulacji, przy czym są one równo odległe w domenie częstotliwości i mają taką samą szerokość. Kiedy trzeba eliminować zakłócenia spowodowane przez stałe źródła, np. amatorskie transmisje radiowe, wówczas te subkanały, które są zlokalizowane na zakłócanych pasmach (np. amatorskich pasmach radiowych) są całkowicie eliminowane z użytku. Rozwiązanie takie przedstawiono w międzynarodowym zgłoszeniu PCT WO-A-95/28773.182,887 are assigned to those carriers that have interference. The DMT method is a method of realizing an ADSL link defined by ANSI (American National Standards Institute), where many such sub-channels (carriers) are used in the same modulation process, being equally spaced in the frequency domain and having the same width. When it is necessary to eliminate interference from fixed sources, e.g., amateur radio broadcasts, those subchannels which are located on the disturbed bands (e.g., amateur radio bands) are completely rendered unusable. Such a solution is presented in the international PCT application WO-A-95/28773.

Główna wada tego rozwiązania polega na tym, że prowadzi ono albo do skomplikowanej i kosztownej realizacji, albo do niewydajnego wykorzystywania zakresu częstotliwości. Jest to spowodowane tym, że wydajne wykorzystywanie nieciągłego zakresu częstotliwości wymaga wąskich subkanałów, których liczba jest duża. Dodana liczba subkanałów będzie powodować ze swej strony większy stopień skomplikowania systemu. Wydajność wykorzystania pasma jest również zmniejszona przez tę okoliczność, że subkanały DMT będą nakładać się częściowo w domenie częstotliwościowej, przy czym w celu wyeliminowania zakłóceń muszą być wykorzystywane również takie nośne, które są poza pasmami narażonymi na zakłócenie. Realizacja sposobów modulacji na wielu nośnych jest również skomplikowana (tworzenie i detekcja sygnałów są procesami skomplikowanymi).The main disadvantage of this solution is that it leads either to a complicated and costly implementation or to an inefficient use of the frequency range. This is because efficient use of the discontinuous frequency range requires narrow sub-channels, the number of which is large. The added number of sub-channels for its part will add to the complexity of the system. The bandwidth efficiency is also diminished by the fact that the DMT sub-channels will overlap in part in the frequency domain, and in order to eliminate interference, also those carriers that are outside the interference-prone bands must be used. The implementation of multi-carrier modulation methods is also complicated (signal generation and detection are complex processes).

Inną wadą rozwiązania opartego na metodzie DMT jest to, że do przesyłanych danych trzeba dodać bity wypełniające (tak zwany cykliczny prefiks), aby umożliwić eliminowanie zniekształceń powodowanych przez kanał. Metoda DMT marnuje zatem przepustowość również w dziedzinie czasowej.Another disadvantage of the DMT-based solution is that padding bits (so-called cyclic prefix) must be added to the transmitted data in order to be able to eliminate channel-induced distortion. The DMT method therefore wastes capacity also in the time domain.

Celem przedmiotowego wynalazku jest opracowanie rozwiązania umożliwiającego bardzo prostą realizację łącza przesyłowego, zwłaszcza łącza przesyłowego VDSL, mającego dobre osiągi.The object of the present invention is to provide a solution that allows a very simple implementation of a transmission link, especially a VDSL transmission link, having good performance.

Istotą wynalazku jest sposób realizacji dwukierunkowego przewodowego łącza przesyłowego, gdzie łącze przesyłowe jest realizowane w postaci elektrycznej, tak że różne częstotliwości rezerwuje się z pasma częstotliwości linii przesyłowej dla różnych kierunków transmisji, charakteryzujący się tym, że pasmo częstotliwości linii przesyłowej jest podzielone na subpasma ograniczone przez międzynarodowe amatorskie pasma radiowe (AB1-AB6), a łącze przesyłowe jest realizowane co najmniej na niektórych z tych subpasm (a) przez generowanie nośnej za pomocą swego własnego modulatora dla każdego używanego subpasma oraz (b) przez dzielenie bitów strumienia bitów (DATA IN), przeznaczonych do przesyłania, pomiędzy modulatory danego kierunku transmisji, tak że każda nośna jest modulowana przez niektóre z tych bitów, przy czym każda nośna rezerwuje w odpowiednim subpasmie zakres częstotliwości, który może być wybrany niezależnie od innych nośnych.The essence of the invention is a method for implementing a bi-directional transmission line, where the transmission link is implemented electrically, so that different frequencies are reserved from the transmission line frequency band for different transmission directions, characterized in that the transmission line frequency band is divided into subbands limited by international amateur radio bands (AB1-AB6), and the forwarding link is implemented on at least some of these subbands (a) by generating a carrier with its own modulator for each subband used, and (b) by bit-stream bit-splitting (DATA IN) to be transmitted between modulators of a given direction of transmission such that each carrier is modulated by some of these bits with each carrier reserving a frequency range in the corresponding subband which may be selected independently of the other carriers.

Korzystnie sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że używa się 1-2 nośne w kierunku od abonenta do sieci i 1-5 nośnych w kierunku od sieci do abonenta.Preferably, the method according to the invention is characterized in that 1-2 carriers are used from subscriber to network and 1-5 carriers are used from network to subscriber.

Ponadto z dostępnych subpasm sześć najniższych używa się tak, że dane od abonenta do sieci są przesyłane w subpasmach, których górne częstotliwości graniczne wynoszą 3,5 MHz i 10,1 MHz, a od sieci do abonenta w subpasmach, których górne częstotliwości graniczne wynoszą 1,81 MHz, 7,0 MHz, 14,0 MHz i 18,068 MHz.In addition, the six lowest of the available subbands are used so that subscriber-to-network data is transmitted in subbands with upper cut-off frequencies at 3.5 MHz and 10.1 MHz, and network-to-subscriber in subbands with cut-off frequencies at 1 , 81 MHz, 7.0 MHz, 14.0 MHz, and 18.068 MHz.

Korzystnie pomiędzy dwoma amatorskimi pasmami radiowymi stosowana jest tylko jedna nośna, a w modulacji nośnej stosuje się więcej niż jedną prędkość symboli.Preferably, only one carrier is used between two amateur radio bands and more than one symbol rate is used in carrier modulation.

Dla różnych nośnych stosuje się adaptacyjne przypisywanie bitów.Adaptive bit assignment is used for different carriers.

Korzystnie dla różnych nośnych tego samego kierunku transmisji stosuje się różne poziomy mocy przesyłania.Preferably, different forwarding power levels are used for different carriers of the same transmission direction.

W nadajniku stosuje się modulację kodowaną kratowo.Trellis-coded modulation is used in the transmitter.

Korzystnie łącze przesyłowe jest łączem VDSL.Preferably, the forward link is a VDSL link.

Istotą wynalazku jest urządzenie do realizacji dwukierunkowego przewodowego łącza przesyłowego w postaci elektrycznej, które to urządzenie zawiera dla każdego kierunku przesyłania (a) blok formujący symbole do tworzenia symboli z przychodzących bitów (DATA_IN) oraz (b) zespół modulacyjny do modulowania fali nośnej za pomocą utworzonych symboli, przy czymThe subject of the invention is a device for realizing a bidirectional wire transmission link in electric form, the device comprising, for each forwarding direction, (a) a symbol forming block for creating symbols from incoming bits (DATA_IN) and (b) a modulation unit for modulating the carrier wave by means of the formed lines. symbols being

182 887 urządzenie to wykorzystuje różne częstotliwości dla różnych kierunków przesyłania, charakteryzujące się tym, że zespół modulacyjny zawiera n równoległych modulatorów Al-An.This device uses different frequencies for different directions of transmission, characterized in that the modulation unit comprises n parallel Al-An modulators.

Korzystnie każdy modulator (M-An) jest wyposażony w regulowany wzmacniacz (AMPl-AMPn) do indywidualnego ustawiania poziomu mocy każdej nośnej.Preferably, each modulator (M-An) has an adjustable amplifier (AMPl-AMPn) for individually setting the power level of each carrier.

Wynalazek oparty jest po pierwsze na spostrzeżeniu, że chociaż zastosowanie modulatora na wielu nośnych (DMT) jest określone jako sposób przesyłania, przykładowo w standardzie ADSL i byłoby zatem oczywistą alternatywą również dla realizacji podobnego łącza, ale o większej prędkości (łącze VDSL), nie jest to najbardziej wydajny ani najprostszy sposób realizacji łącza przesyłowego, kiedy dostępne pasmo częstotliwości nie jest ciągłe, ale pewne wąskie pasma częstotliwości nie są wykorzystywane. Po drugie wynalazek ten oparty jest również na spostrzeżeniu, że zakłócenia o częstotliwości radiowej powodowane zwłaszcza przez amatorskie stacje radiowe są szczególnie silne, ponieważ zwykle amatorskie stacje radiowe są usytuowane blisko linii abonenckich sieci telefonicznej.The invention is based firstly on the insight that although the use of a multi-carrier modulator (DMT) is defined as a forwarding method, for example in the ADSL standard, and would therefore be an obvious alternative also to implement a similar link but with higher speed (VDSL link), it is not it is the most efficient or the simplest way to implement a transmission link when the available frequency band is not continuous but some narrow frequency bands are not used. Second, the invention is also based on the observation that radio frequency interference from amateur radio stations in particular is particularly strong since amateur radio stations are typically located close to subscriber lines of a telephone network.

Z tych powodów wynalazek nie zaczyna się od sposobu myślenia polegającego na tym, że najpierw trzeba wykorzystać wiele nośnych w całym paśmie częstotliwości, a następnie maskować niektóre z nich przed wykorzystywaniem, ale za pomocą pasm z najgorszymi oczekiwanymi zakłóceniami (to znaczy międzynarodowych amatorskich pasm radiowych) dostępne pasmo przesyłowe jest rozdzielane na wyraźnie odseparowane subpasma, z których każdemu przydzielony jest własny proces modulacji na jednej nośnej lub modulator, na który podawany jest strumień bitów (o dużej prędkości), które są przeznaczone do przesyłania. W tym kontekście subpasmo oznacza zatem pasmo przesyłowe, które graniczy z międzynarodowym amatorskim pasmem radiowym co najmniej przy jednym ze swych krańców.For these reasons, the invention does not start with the mindset of first having to use multiple carriers across the entire frequency band and then mask some of them from being used but with the bands with the worst expected interference (i.e. international amateur radio bands). the available transmit bandwidth is split into clearly separated subbands, each assigned its own modulation process on one carrier or a modulator to which is fed the (high speed) bitstream to be transmitted. In this context, a subband therefore means a transmission band that borders the international amateur radio band at at least one of its ends.

Pomysł polega więc na tym, aby za pomocą amatorskich pasm radiowych podzielić pasma częstotliwości zarezerwowane dla łącza na subpasma, w których modulowane są dane. Każda nośna jest generowana przez swój własny modulator. W domenie częstotliwościowej kanały te są zatem oddzielone od siebie i mogą być traktowane niezależnie od siebie. Pasmo zarezerwowane przez każdy kanał może być zatem regulowane niezależnie za pomocą częstotliwości nośnej i prędkości transmisji symboli.The idea is then to use amateur radio bands to divide the frequency bands reserved for the link into subbands in which the data is modulated. Each carrier is generated by its own modulator. Thus, in the frequency domain, these channels are separate from each other and can be handled independently of each other. The bandwidth reserved by each channel can therefore be adjusted independently via the carrier frequency and the symbol rate.

Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość wykorzystywania pewnego prostego sposobu modulacji, korzystnie przykładowo modulacji qAm (kwadraturowa modulacja amplitudy) lub modulacji CAP (amplituda i faza bez nośnej).An advantage of the method according to the invention is that a certain simple modulation method can be used, preferably for example qAm modulation (quadrature amplitude modulation) or CAP modulation (amplitude and carrierless phase).

Przedmiot wynalazku, w przykładzie wykonania, jest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia system przesyłowy wykorzystujący łącze VDSL; fig. 2 - podział częstotliwości do stosowania w łączu VDSL; fig. 3 - zasadę transmisji według wynalazku; fig. 4 podział subpasm pomiędzy kierunki transmisji zgodnie z korzystnym przykładem realizacji wynalazku; fig. 5 - podstawową postać urządzenia do realizacji łącza VDsL według wynalazku; a fig. 6 - korzystny przykład wykonania urządzenia pokazanego na fig. 5.The subject of the invention, in an exemplary embodiment, is reproduced in the drawing in which Fig. 1 shows a transmission system using the VDSL link; Fig. 2 illustrates the frequency division to be used on a VDSL link; Fig. 3 shows the transmission principle according to the invention; 4 shows a division of subbands between transmission directions according to a preferred embodiment of the invention; Fig. 5 illustrates a basic embodiment of an apparatus for implementing a VDsL according to the invention; and Fig. 6 shows the preferred embodiment of the device shown in Fig. 5.

Jak wspomniano wcześniej, ETSI, międzynarodowy instytut normalizacji, prowadzi specyfikację sprzętu VDSL. Figura 1 przedstawia strukturę systemu wykorzystującego łącze VDSL. Architektura tego systemu jest zgodna z tak zwaną strukturą FTTC (światłowód do ulicznej szafki przyłączowej). Szafka przyłączowa 11 odbiera dane poprzez szybkie łącze światłowodowe oznaczone przez 12. Istniejące linie metalowe (pary miedziane) również przechodzą przez tę samą szafkę od centrali do abonenta. Te pary miedziane są oznaczone przez 13. W optycznym zespole sieciowym (ONU) usytuowanym w szafce te szybkie dane są podawane na linię abonencką, tak, że abonent może nadal wykorzystywać stare wąskopasmowe usługi POTS/ISDN, ale poza tym dostępna jest mu szybka, całkowicie dupleksowa transmisja danych. Te usługi wąskopasmowe i szerokopasmowe są oddzielone od siebie przez (bierny) filtr, który realizuje częstotliwościowe rozdzielenie sygnałów VDSL i sygnałów wąskopasmowych. Właściwe łącze VDSL jest utworzone pomiędzy ONU a terminalem sieciowym NT. Terminal sieciowy jest zwykle usytuowany na budynku końcowego użytkownika (abonenta) i jest dołączony do końcowego wyposażenia abonenckiego, np. do zwykłego analogowego aparatu telefonicznego łub do telefonu ISDN (oznaczonego przez 15), albo do sprzętu końcowego (TE) wykorzystującego usługi szerokopasmowe, takiego jak np. mikrokomputer (oznaczony przez 16). Terminal sieciowy zapewnia użytkownikowi końcowemu interfejsy UNI (interfejs użytków6As mentioned earlier, ETSI, the international standardization institute, maintains the specification of the VDSL equipment. Figure 1 shows the structure of a system using a VDSL link. The architecture of this system follows the so-called FTTC (Fiber to Street Connection Cabinet) structure. The junction box 11 receives data over a high speed fiber optic link designated by 12. Existing metal lines (copper pairs) also pass through the same cabinet from the switch to the subscriber. These copper pairs are denoted by 13. In the optical network unit (ONU) located in the cabinet, this high-speed data is fed to the subscriber line, so that the subscriber can still use the old narrowband POTS / ISDN services, but otherwise is available high-speed, completely duplex data transmission. These narrowband and wideband services are separated from each other by a (passive) filter that performs frequency separation of the VDSL signals and the narrowband signals. The actual VDSL link is established between the ONU and the NT network terminal. The network terminal is typically located on the end-user (subscriber) building and is connected to the subscriber's terminal equipment, e.g. to a regular analog telephone or an ISDN telephone (denoted by 15), or to a terminal equipment (TE) using broadband services, such as e.g. a microcomputer (marked with 16). The network terminal provides UNI interfaces to the end user (user interface 6

182 887 nik-sieć) zgodnie z normą. Interfejs ten jest oznaczony przez INT1. Szerokopasmowy interfejs VDSL zapewniany przez optyczny zespół sieciowy jest oznaczony przez INT2.182 887 nik-network) in accordance with the standard. This interface is labeled INT1. The wideband VDSL interface provided by the optical network unit is designated INT2.

Ponieważ przedmiotowy wynalazek dotyczy tylko łącza VDSL realizowanego pomiędzy ONU a terminalem sieciowym NT, system przedstawiony na fig. 1 nie będzie w tym kontekście dokładniej opisywany. System VDSL jest opisany bardziej szczegółowo np. w raporcie ETSI DTR/TM-03068, gdzie czytelnik może znaleźć bardziej szczegółowy opis, gdyby było to potrzebne. W ETSI uzgodniono wstępnie następujące prędkości transmisji VDSL:As the present invention only relates to a VDSL link performed between the ONU and the NT network terminal, the system shown in Fig. 1 will not be described in more detail in this context. The VDSL system is described in more detail e.g. in the report ETSI DTR / TM-03068 where the reader may find a more detailed description if needed. The following VDSL transmission rates are pre-agreed in ETSI:

- kierunek przychodzący (z sieci do abonenta): 52, 26, 13 i 6,5 Mbit/s- incoming direction (from the network to the subscriber): 52, 26, 13 and 6.5 Mbit / s

- kierunek wychodzący (od abonenta do sieci): 26, 13, 6,5 i 2,3 Mbit/s.- outgoing direction (from the subscriber to the network): 26, 13, 6.5 and 2.3 Mbit / s.

Podział częstotliwościowy przeprowadzany jest zgodnie z fig. 2 tak, że na niskich częstotliwościach pozostawiono miejsce dla istniejących usług POTS lub ISDN (pasmo częstotliwościowe A). Kanały VDSL są przenoszone w paśmie częstotliwości B, którego dolna częstotliwość graniczna wynosi zwykle 300-600 kHz, a górna częstotliwość graniczna korzystnie wynosi około 18 MHz, jak to omówiono dalej. Podział subpasm pomiędzy różne kierunki transmisji łącza VDSL zostanie opisany bardziej szczegółowo dalej.The frequency division is performed according to Fig. 2 such that at low frequencies there is room for existing POTS or ISDN services (frequency band A). VDSL channels are carried in frequency band B, the lower cutoff frequency is typically 300-600kHz and the upper cutoff frequency is preferably around 18MHz, as discussed later. The division of subbands between different transmission directions of a VDSL link will be described in more detail below.

Według wynalazku strumień bitów nadawanych do łącza VDSL jest podzielony na kilka nośnych, które są usytuowane w paśmie częstotliwości tak, że są umieszczone w subpasmach ograniczonych przez międzynarodowe amatorskie pasma radiowe. Nadajnik ma zatem kilka równoległych modulatorów, w których używana jest odpowiednia znana metoda modulacji, np. modulacja QAM. W każdym modulatorze stosowana jest indywidualna częstotliwość, tak że odpowiednia nośna jest usytuowana w żądanym subpaśmie.According to the invention, the transmitted bit stream on a VDSL link is divided into several carriers that are arranged in a frequency band so as to be placed in subbands limited by international amateur radio bands. The transmitter therefore has several parallel modulators in which an appropriate known modulation method, e.g. QAM modulation, is used. An individual frequency is used in each modulator so that the corresponding carrier is located on the desired subband.

Międzynarodowe radiowe pasma amatorskie przedstawiono w poniższej tabeli, gdzie w lewej kolumnie podano dolną częstotliwość graniczną pasma, natomiast w prawej kolumnie podano górną częstotliwość graniczną pasma.The international amateur radio bands are shown in the table below with the lower cut-off frequency of the band in the left column and the upper cut-off frequency of the band in the right column.

Dolna - częstotliwość graniczna pasma (MHz) Lower - frequency bandwidth limit (MHz) Górna częstotliwość graniczna pasma (MHz) Upper frequency bandwidth limit (MHz) 1,810 1,810 2,000 2,000 3,500 3,500 3,800 3.800 7,000 7,000 7,100 7,100 10,100 10,100 10,150 10.150 14,000 14,000 14,350 14.350 18,068 18.068 18,168 18.168 21,000 21,000 21,450 21,450 24,890 24.890 24,990 24.990 28,000 28,000 29,700 29,700

Z podanych powyżej wartości częstotliwości wynika, że przy stosowaniu sposobu według wynalazku nośne są usytuowane w następujących subpasmach, których dolne i górne częstotliwości graniczne są określone zgodnie z amatorskimi pasmami radiowymi:It follows from the above-mentioned frequency values that when using the method according to the invention, the carriers are situated in the following subbands, the lower and upper limit frequencies of which are determined in accordance with the amateur radio bands:

Numer Number Dolna częstotliwość Lower frequency Górna częstotliwość Upper frequency subpasma subband graniczna (MHz) limit (MHz) graniczna (MHz) limit (MHz) 1 1 2 2 3 3 1 1 0,3 0.3 1,810 1,810 2 2 2,000 2,000 3,500 3,500

182 887182 887

c.d. tabelicontinued table

1 1 2 2 3 3 3 3 3,800 3.800 7,000 7,000 4 4 7,100 7,100 10,100 10,100 5 5 10,150 10.150 14,000 14,000 6 6 14,350 14.350 18,068 18.068 7 7 18,168 18.168 21,000 21,000 8 8 21.450 21,450 24,890 24.890 9 9 24,990 24.990 28,000 28,000

Figura 3 przedstawia zasadę przesyłania według przedmiotowego wynalazku przez pokazanie widmowej gęstości mocy (PSD) sygnału odbieranego z łącza VDSL, kiedy używane jest sześć różnych nośnych C1...C6 z modulacją QAM (wymienione powyżej subpasma 1...6), tak że dwie najniższe są zarezerwowane dla transmisji wychodzącej, a pozostała nośna dla transmisji przychodzącej. Amatorskie pasma radiowe są reprezentowane przez prostokąty oznaczone przez AB1...AB6. Wartości podane na rysunku są zgodne z obliczeniami komputerowymi przeprowadzonymi dla długości łącza 400 metrów. Gęstość mocy łącza VDSL wynosiła -60 dBm/Hz, a jego addytywny biały szum gaussowski (AWGN) był na poziomie -115 dBm/Hz. Wysokości prostokątów AB1...AB6 odpowiadają obliczeniowej wartości zakłóceń przy założeniu, że moc nadawania wynosi 0 dBm, a szerokość pasma przyjęto jako 4 kHz.Figure 3 illustrates the forwarding principle of the present invention by showing the spectral power density (PSD) of a signal received from a VDSL link when six different QAM carriers C1 ... C6 (subbands 1 ... 6 mentioned above) are used, so that the two the lowest are reserved for outbound transmission and the remaining carrier for incoming transmission. The amateur radio bands are represented by rectangles labeled AB1 ... AB6. The values given in the figure are in accordance with computer calculations carried out for a link length of 400 meters. The power density of the VDSL link was -60 dBm / Hz and its additive Gaussian white noise (AWGN) was -115 dBm / Hz. The heights of the rectangles AB1 ... AB6 correspond to the calculated noise value, assuming that the transmission power is 0 dBm and the bandwidth is 4 kHz.

Wspomniane powyżej prędkości transmisji łącza VDSL mogą być realizowane przy wykorzystaniu sześciu najniższych subpasm (subpasma 1-6). Korzystne jest stosowanie najniższego subpasma (nr 1) w kierunku przychodzącym, ponieważ te niskie częstotliwości są wykorzystywane w tym kierunku również w systemie ADSL. W ten sposób unika się przeniku zbliżnego (NEXT), nawet jeśli zarówno łącze ADSL jak i łącza VDSL według wynalazku są w tym samym kablu. Sprawdzenie linii abonenckiej według prawa Shannona wykazuje, że wymienione powyżej prędkości transmisji i docelowe długości łącza, wymienione we wspomnianym powyżej raporcie ETSI, najlepiej można osiągnąć wtedy, gdy wybierze się kierunki transmisji dla subpasm zgodnie z następującą tabelą. (Prawo Shannona C - B x Iog2 (1 + S/N) mówi, jaka jest teoretycznie maksymalna przepustowość C transmisji informacji w kanale, którego szerokość pasma jest B, a stosunek sygnału do szumu wynosi S/N).The above-mentioned transmission rates of the VDSL link may be implemented using the six lowest subbands (subbands 1-6). It is preferable to use the lowest subband (No. 1) in the downstream direction as these low frequencies are also used in this direction in the ADSL system. In this way, near crosstalk (NEXT) is avoided, even if both the ADSL link and the VDSL links of the invention are on the same cable. The subscriber line check according to Shannon's law shows that the above-mentioned transmission rates and target link lengths mentioned in the above-mentioned ETSI report are best achieved when selecting transmission directions for the subbands according to the following table. (Shannon's law C - B x Iog2 (1 + S / N) tells what is the theoretical maximum information transmission throughput C on a channel whose bandwidth is B and the signal-to-noise ratio is S / N).

Numer subpasma Subband number Kierunek transmisji Transmission direction 1 1 Przychodzący Incoming 2 2 Wychodzący Outgoing 3 3 Przychodzący Incoming 4 4 Wychodzący Outgoing 5 5 Przychodzący Incoming 6 6 Przychodzący Incoming

Taki podział kierunków transmisji pojawił się przy wykorzystaniu prawa Shannona do obliczania po pierwsze przepustowości różnych subpasm na różnych odległościach łącza (300 m, 500 m i 1500 m) oraz potem przy wybieraniu subpasm dla kierunków transmisji w zależności od ich sumarycznej przepustowości i od prędkości transmisji żądanej w danym kierunku transmisji. Należy zauważyć, że ponieważ tłumienność w kablu rośnie szybko wraz ze wzrostem częstotliwości, pasmo na niższych częstotliwościach ma odpowiednio lepszy stosunek sygnału do szumu zgodnie z prawem Shannona oraz większą przepustowość transmisji infor8Such a division of transmission directions appeared using Shannon's law to calculate firstly the capacity of different subbands at different link distances (300 m, 500 m and 1500 m) and then when selecting subbands for transmission directions depending on their total capacity and the required transmission speed in given direction of transmission. It should be noted that since the cable attenuation increases rapidly with increasing frequency, the lower frequency band has a correspondingly better signal-to-noise ratio according to Shannon's law and higher infor- mation throughput.

182 887 macji niż pasmo o takiej samej szerokości na wyższych częstotliwościach. Jeśli chodzi o przepustowość transmisji, nie można zatem zamienić przykładowo miejscami kierunków pomiędzy subpasmami 3 i 4, chociaż pasma te mają prawie jednakową szerokość.182,887 more than the same width band at higher frequencies. Regarding the transmission capacity, therefore, the directions cannot be swapped between the subbands 3 and 4, for example, although the bands have almost the same width.

Opisany powyżej podział jest korzystny również dlatego, że może być wykorzystywany zarówno do łączy symetrycznych jak i do łączy asymetrycznych, przy czym w tym samym kablu mogą być łącza każdego typu bez przeniku z jednego łącza do drugiego. Ten korzystny podział częstotliwości jest również przedstawiony na fig. 4, gdzie subpasma kierunku wychodzącego są zakreskowane.The above-described division is also advantageous because it can be used for both symmetrical and asymmetrical links, and the same cable can contain links of any type without crossover from one link to the other. This preferred frequency division is also illustrated in Fig. 4, where the subbands of the outgoing direction are hatched.

Podobne badanie wykazuje, że samo działanie symetryczne lub alternatywnie samo działanie niesymetryczne jest wystarczające, a ponadto łącze VDSL może być również realizowane tak, że kierunek wychodzący jest przyporządkowany subpasmom dolnego końca pasma częstotliwości (pasmo B, fig. 2), natomiast kierunek przychodzący jest przyporządkowany subpasmom górnego końca. Jeżeli mogą być używane tylko łącza symetryczne, amatorskie pasmo radiowe 3,5-3,8 MHz jest dobrą częstotliwością, rozdzielenia kanału wychodzącego i kanału przychodzącego. Jeżeli z drugiej strony działanie asymetryczne jest uważane za ważne, można w podobny sposób zauważyć, że amatorskie pasmo radiowe 1,810-2,000 MHz stanowi odpowiednią częstotliwość podziału. Umieszczenie częstotliwości rozgraniczającej w paśmie częstotliwości 3,5-3,8 MHz umożliwia realizację prędkości transmisji symetrycznej 26 Mbit/s i prędkości transmisji 52 Mbit/s w kierunku przychodzącym.A similar study shows that symmetrical operation alone or, alternatively, unbalanced operation alone is sufficient, and furthermore a VDSL link can also be implemented such that the outgoing direction is assigned to the subbands of the lower end of the frequency band (band B, Fig. 2) while the incoming direction is assigned to the upper end subbands. If only symmetrical links can be used, the 3.5-3.8 MHz amateur radio band is a good frequency to separate the outgoing and incoming channels. If, on the other hand, asymmetric operation is considered important, it can likewise be seen that the 1.810-2.000 MHz amateur radio band is the appropriate crossover frequency. By placing the cross-over frequency in the 3.5-3.8 MHz frequency band, it is possible to implement a symmetrical transmission speed of 26 Mbit / s and a transmission speed of 52 Mbit / s in the incoming direction.

Figura 5 przedstawia podstawową postać urządzenia według wynalazku. Rysunek ten pokazuje oba końce łącza VDSL widziane w jednym kierunku transmisji. Szybki strumień bitów DATA_IN (których prędkość wynosi przykładowo 52 lub 26 Mbit/s zgodnie z powyższą prezentacją) do przesyłania do łącza transmisji VDSL podawany jest na formujący symbole blok 4i, który formuje symbole z bitów i rozdziela te symbole na różne nośne przez podawanie ich na blok 42 modulatora, który zawiera pewną liczbę n równoległych modulatorów QAM Al-An, działających na różnych częstotliwościach nośnych zgodnie z fig. 3. Blok 41 podaje utworzony symbol bezpośrednio na wejście swego odpowiedniego modulatora. Ponieważ stosunek sygnału do szumu zmienia się dla różnych nośnych, z różnymi modulatorami można stosować różną liczbę bitów na jeden symbol. Im lepszy jest stosunek sygnału do szumu danej nośnej, tym więcej bitów można wykorzystać (gęściejszy schemat konstelacji).Figure 5 shows a basic embodiment of the device according to the invention. This figure shows both ends of a VDSL link seen in one transmission direction. The high-speed DATA_IN bitstream (whose rate is, for example, 52 or 26 Mbit / s as shown above) to be transmitted on the VDSL transmission link is provided to a symbol-forming block 4i, which forms symbols from bits and splits these symbols into different carriers by giving them to the VDSL transmission link. modulator block 42, which includes a number of n parallel QAM Al-An modulators operating at different carrier frequencies in accordance with Fig. 3. Block 41 feeds the formed symbol directly to the input of its respective modulator. As the signal-to-noise ratio varies for different carriers, a different number of bits per symbol may be used with different modulators. The better the signal-to-noise ratio of a given carrier, the more bits can be used (denser constellation diagram).

Zespół modulacyjny zawiera n równoległych modulatorów Al-An, których częstotliwości są wybrane tak, że tworzą one kilka fal nośnych (C1-C6), z których każda jest w paśmie częstotliwości linii przesyłowej usytuowana w swym własnym subpasmie, z których każde jest takie, że graniczy z międzynarodowym amatorskim pasmem radiowym przynajmniej przy swym jednym krańcu.The modulation assembly comprises n parallel Al-An modulators, the frequencies of which are selected such that they form several carrier waves (C1-C6), each of which is located in its own subband in a frequency band of the transmission line, each of which is such that it borders on the international amateur radio band at least at one end.

Przy stosowaniu najkorzystniejszego sposobu realizacji według fig. 4 dla realizacji urządzenia korzystne jest (prosta realizacja urządzenia) wybranie prędkości symboli np. tak, że w kierunku wychodzącym nośna C4 ma podwójną prędkość symboli w porównaniu z nośną C2, natomiast w kierunku przychodzącym nośne C3, C5 i C6 mają podwójną prędkość symboli w porównaniu z nośną Cl. Nośne C3 i C4 nie muszą mieć jednakowej prędkości symboli, ponieważ transmisja odbywa się w różnych kierunkach. Jeżeli z drugiej strony podział kanałów wychodzący/przychodzący jest na amatorskim paśmie radiowym 3,5-3,8 MHz, można wybrać taką samą prędkość symboli dla każdej nośnej zarówno w kierunku wychodzącym jak i w kierunku przychodzącym. Jeżeli częstotliwością graniczną jest amatorskie pasmo radiowe 1,81-2,0 MHz, wówczas tylko jedno subpasmo jest wykorzystywane w kierunku wychodzącym. W takim przypadku prędkość symboli dla kierunku przychodzącego powinna być wybrana tak, że na pasmach o częstotliwościach większych niż 3,8 MHz stosowana jest prędkość symboli, która jest dwukrotnie większa od prędkości w najniższym paśmie 2,0-3,5 MHz.When using the most preferred embodiment according to FIG. 4, for the implementation of the device, it is advantageous (simple implementation of the device) to select the symbol speed, e.g. so that in the outgoing direction the carrier C4 has twice the symbol speed compared to the C2 carrier, and in the incoming direction the carriers C3, C5. and C6 have twice the symbol rate compared to the carrier C1. The carriers C3 and C4 do not need to have the same symbol rate because transmission is in different directions. If, on the other hand, the outgoing / incoming channel split is on the 3.5-3.8 MHz amateur radio band, the same symbol rate can be chosen for each carrier in both the outgoing and incoming directions. If the cut-off frequency is the 1.81-2.0 MHz amateur radio band, then only one subband is used in the outgoing direction. In this case, the symbol rate for the incoming direction should be selected such that on the bands with frequencies greater than 3.8 MHz, a symbol rate that is twice the speed in the lowest 2.0-3.5 MHz band is used.

Jeżeli wymienione powyżej adaptacyjne przypisanie bitów różnym częstotliwościom jest stosowane w nadajniku, wówczas warto dodać taki krótki okres szkoleniowy do początkowej fazy łączenia, który bada, ile bitów należy korzystnie zastosować na jeden symbol na każdej nośnej.If the above-mentioned adaptive assignment of bits to different frequencies is used in the transmitter, then it makes sense to add such a short training period to the initial combining phase which examines how many bits should preferably be used per symbol on each carrier.

Modulatory QAM modulują sygnały na różnych częstotliwościach nośnych, które są usytuowane w niektórych z wymienionych wyżej subpasm 1-9, w każdym przypadku korzyst182 887 nie zasadniczo pośrodku danego pasma częstotliwości. Ponieważ modulacja QAM jest aktualnie najbardziej pospolicie stosowaną metodą modulacji, np. w modemach kablowych, nie będzie ona bliżej opisywana w tym kontekście. Gdyby czytelnik życzył sobie tego, może znaleźć opis modulacji QAM w bardziej szczegółowym ujęciu np. w publikacji William Webb, Lajos Hanzo: Modem Quadrature Amplitude Modulation, Pentech Press, Londyn, IEEE Press, Nowy Jork, ISBN 0-7803-1098-5 (odsyłacz 1).QAM modulators modulate signals at different carrier frequencies which are situated in some of the above-mentioned subbands 1-9, in each case preferably not substantially in the center of the given frequency band. As QAM is currently the most commonly used modulation method, e.g. in cable modems, it will not be described further in this context. Should the reader so wish, he may find a more detailed description of QAM, e.g. in William Webb, Lajos Hanzo: Modem Quadrature Amplitude Modulation, Pentech Press, London, IEEE Press, New York, ISBN 0-7803-1098-5 ( reference 1).

Sygnały wyjściowe z modulatorów są podawane na sumator 43, w którym te sygnały są sumowane cyfrowo. Sygnał sumy cyfrowej jest podawany dalej na zespół 44 adaptera linii zawierający zwykle w kolejności przetwornik cyfrowo-analogowy, filtr usuwający harmoniczne występujące w sygnale cyfrowym, obwód drajwera linii do podwyższania poziomu wyjściowego sygnału do prawidłowej wartości, obwód hybrydowy do oddzielenia od siebie toru nadawania i toru odbioru, transformator liniowy oraz (bierny) filtr (rozdzielacz POTS/ISDN) do oddzielania od siebie sygnałów POTS/ISDN i sygnałów VDSL. Wyjście filtru jest dołączone do kanału (para przewodów·').The outputs from the modulators are fed to an adder 43 where these signals are digitally summed. The digital sum signal is passed on to a line adapter assembly 44 typically comprising a digital-to-analog converter, a filter for removing harmonics in the digital signal, a line driver circuit to boost the signal output to a valid value, a hybrid circuit to separate the transmit path and the path from each other. receive, a line transformer and a (passive) filter (POTS / ISDN splitter) for separating the POTS / ISDN signals and the VDSL signals from each other. The filter output is connected to a channel (wire pair · ').

Na końcu odbiorczym sygnał jest podawany najpierw na zespół 45 adaptera linii zwykle zawierający wspomniany wyżej (bierny) filtr (rozdzielacz POTS/ISDN), obwód hybrydowy do oddzielania od siebie toru nadawania i toru odbioru, stopień regulowanego wzmacniacza, stopień filtru i przetwornik analogowo-cyfrowy. Stopień filtru jest korzystnie wyposażony w tak zwane filtry z karbem działające w amatorskich pasmach radiowych. Ponieważ zespoły sumatora i adaptera liniowego mogą być realizowane według konwencjonalnych technik, ich struktura nie będzie w tym kontekście opisywana.At the receiving end, the signal is first applied to a line adapter assembly 45 typically comprising the above-mentioned (passive) filter (POTS / ISDN splitter), a hybrid circuit for separating the transmit and receive paths from each other, a regulated amplifier stage, a filter stage and an analog-to-digital converter . The filter stage is preferably equipped with so-called notch filters operating on amateur radio bands. Since the adder and line adapter units can be implemented according to conventional techniques, their structure will not be described in this context.

Słowa cyfrowe odebrane z zespołu 45 adaptera linii są podawane dalej: na zespół 46 demodulatora zawierający n równoległych demodulatorów QAM Bl...Bn, przy czym powstaje n par modulator/demodulator (np. nośne C1, C3, C5 i C6, przy czym n = 4). Słowa symboli odebrane z wyjść demodulatorów są podawane na obwód 47 identyfikacji symboli, który tworzy pierwotny strumień bitów DATA OUT słów symboli pasma podstawowego.The digital words received from the line adapter assembly 45 are forwarded to the demodulator assembly 46 having n parallel QAM demodulators Bl ... Bn, resulting in n modulator / demodulator pairs (e.g., carriers C1, C3, C5, and C6, with n = 4). The symbol words received from the outputs of the demodulators are applied to the symbol identification circuit 47 that forms the original bitstream DATA OUT of the baseband symbol words.

Gdyby różne opóźnienia nośnych powodowały problemy w odtworzeniu oryginalnego sygnału, opóźnienia te można indywidualnie mierzyć dla każdej nośnej w początkowym etapie łączenia, a informacje takie mogą być wykorzystywane w odbiorze do zapewnienia prawidłowej kolejności odbioru symboli.Should different carrier delays cause problems in restoring the original signal, these delays may be individually measured for each carrier in the initial combining step, and such information may be used in reception to ensure the correct order of receipt of symbols.

Przedstawione powyżej urządzenie może być dalej modyfikowane np. według przedstawionych poniżej korzystnych przykładów realizacji.The device outlined above can be further modified, e.g. according to the preferred embodiments set out below.

W łączu zgodnym z tym sposobem korzystne jest stosowanie modulacji kodowanej kratowo (TCM), ponieważ w ten sposób otrzymywane jest wzmocnienie kodowania i można skorygować różnice działania pomiędzy nośnymi. Kodowanie kratowe jest korzystnym wyborem również z tego powodu, że jak wiadomo jest to bardzo użyteczny sposób kodowania, zwłaszcza w przesyłaniu po liniach telefonicznych.In a link compatible with this method, it is preferable to use trellis-coded modulation (TCM) because a coding gain is obtained in this way and performance differences between carriers can be corrected. Trellis encoding is a preferred choice also because it is known to be a very useful encoding method, especially for transmission over telephone lines.

Figura 6 przedstawia taki przykład realizacji, w którym zespół 51 tworzący symbole realizuje również kodowanie kratowe. Ponieważ kodowanie kratowe jako takie jest znane, nie będzie bliżej opisywane w tym kontekście. Jeżeli trzeba, bardziej szczegółowy opis można znaleźć np. we wspomnianych powyżej materiałach według odsyłacza 1. Ponieważ kodowanie kratowe przeprowadzane jest na końcu nadawczym, zatem na końcu odbiorczym używane jest dekodowanie takie jak np. dekodowanie Viterbiego, ponieważ jest to zwykle stosowany sposób dekodowania w łączu z kodowaniem kratowym. Zatem zespół 52 identyfikacji symboli jest wyposażony w tym przykładzie realizacji w dekoder Viterbiego. Algorytm Viterbiego jest opisany zarówno w materiałach według odsyłacza 1 jak i np. w publikacji Benedetto, Biglieri, Castellani: Digital Transmission Theory, Prentice-Hall Inc., ISBN 0-13-214313-5 025.Figure 6 shows an embodiment in which the symbol forming unit 51 also performs trellis coding. Since trellis encoding is known per se, it will not be described in detail in this context. If desired, a more detailed description can be found e.g. in the above-mentioned materials at reference 1. Since the trellis encoding is performed at the transmitting end, therefore, at the receiving end, decoding such as e.g. Viterbi decoding is used as this is the usual method of in-link decoding. with trellis coding. Thus, the symbol identification means 52 is equipped with a Viterbi decoder in this embodiment. The Viterbi algorithm is described both in the materials of reference 1 and, for example, in Benedetto, Biglieri, Castellani: Digital Transmission Theory, Prentice-Hall Inc., ISBN 0-13-214313-5 025.

Możliwe jest również wyrównywanie różnic działania pomiędzy nośnymi przez stosowanie sposobu skalowania wzmocnienia, to znaczy przez stosowanie różnych poziomów przesyłania dla różnych nośnych. W praktyce całkowita moc nadajnika może być ograniczona do pewnej wartości (np. 10 dBm), przy czym korzystne jest skalowanie mocy przesyłania na różnych częstotliwościach tak, że dla wszystkich tych nośnych prawdopodobieństwo błędu bitu będzie takie samo. W tym celu wyjście każdego modulatora jest wyposażone według fig. 6 w regulowany wzmacniacz AMP1 - AMPn, umożliwiające indywidualne ustawianie wzmocnieniaIt is also possible to compensate for performance differences between the carriers by using a gain scaling method, that is, by using different forwarding levels for different carriers. In practice, the total transmitter power may be limited to a certain value (e.g., 10 dBm), and it is preferable to scale the transmit power at different frequencies such that the probability of a bit error will be the same for all these carriers. For this purpose, the output of each modulator is equipped, according to FIG. 6, with an adjustable amplifier AMP1 - AMPn, enabling the individual gain setting

182 887 każdej nośnej przez część 48 sterowania nadajnika. W sytuacji początkowej odbiornik informuje nadajnik o stosunkach sygnału do szumu, które zostały zmierzone, a na podstawie tych wartości część sterowania nadajnika ustawia wzmocnienie wzmacniaczy AMPl-AMPn tak, że liczba błędnych bitów jest dla wszystkich nośnych jednakowa.182 887 of each carrier through the transmitter control portion 48. In an initial situation, the receiver informs the transmitter of the signal-to-noise ratios that have been measured, and based on these values, the transmitter control part sets the gain of the AMP1-AMPn amplifiers so that the number of error bits is the same for all carriers.

Chociaż wynalazek ten został opisany powyżej w odniesieniu do przykładów przedstawionych na załączonych rysunkach, jest oczywiste, że wynalazek nie jest do nich ograniczony, ale może być modyfikowany w obrębie idei wynalazczej przedstawionej powyżej i w następujących zastrzeżeniach patentowych. Przykładowo powyżej opisano wykonanie, w którym każde subpasmo ma jedną nośną. Chociaż jest to najkorzystniejszy sposób realizacji, możliwe jest w zasadzie również stosowanie większej liczby nośnych w subpasmie. Chociaż amatorskie pasma radiowe są międzynarodowe, granice niektórych pasm mogą nieco różnić się w różnych krajach, co oznacza, że podane granice pasm (które są ogólnie stosowane przynajmniej w Europie) nie mogą być rozumiane jako całkowicie dokładne granice.Although the invention has been described above with reference to the examples illustrated in the accompanying drawings, it is obvious that the invention is not limited thereto, but that it can be modified within the inventive concept set forth above and in the following claims. For example, an embodiment has been described above in which each subband has one carrier. While this is the most advantageous embodiment, it is in principle also possible to use more carriers in a subband. Although amateur radio bands are international, some band boundaries may slightly differ from country to country, meaning that the band boundaries given (which are generally used at least in Europe) cannot be understood as completely exact boundaries.

Claims

A method for implementing a bi-directional wired transmission link, where the transmission link is implemented electrically, so that different frequencies are reserved from the transmission line frequency band for different transmission directions, characterized in that the transmission line frequency band (13) is divided into limited subbands by international amateur radio bands (AB1-AB6), and the forwarding link is implemented on at least some of these subbands (a) by generating a carrier with its own modulator for each subband used, and (b) by bit-stream bit-splitting (DATA_IN) to be transmitted between modulators of a given direction of transmission such that each carrier is modulated by some of these bits with each carrier reserving a frequency range in the corresponding subband which may be selected independently of the other carriers.

2. The method according to p. The method of claim 1, wherein 1-2 carriers are used from subscriber to network and 1-5 carriers from network to subscriber are used.

3. The method according to p. 2. The method of claim 2, characterized in that the lowest six available subbands are used in such a way that data from the subscriber to the network are transmitted in the subbands, the upper limit frequencies are 3.5 MHz and 10.1 MHz, and from the network to the subscriber in the subbands, the upper limits of which are The cut-off frequencies are 1.81 MHz, 7.0 MHz, 14.0 MHz and 18.068 MHz.

4. The method according to p. The method of claim 1, wherein only one carrier is used between the two amateur radio bands and more than one symbol rate is used in carrier modulation.

5. The method according to p. The method of claim 1, wherein adaptive bit assignment is used for the different carriers.

6. The method according to p. The method of claim 1, characterized in that different forwarding power levels are used for different carriers of the same transmission direction.

7. The method according to p. The method of claim 1, wherein trellis coded modulation is used in the transmitter.

8. The method according to p. The method of claim 1, wherein the forward link is a VDSL link.

9. An apparatus for implementing a bidirectional wireline transmission link in electrical form, the apparatus comprising, for each forwarding direction, (a) a symbol former for forming symbols from incoming bits (DATA_lN) and (b) a modulation unit for modulating the carrier with the created symbols the device uses different frequencies for different directions of transmission, characterized in that the modulation unit (42) comprises n parallel modulators (Al-An).

10. The device according to claim 1 The method of claim 9, characterized in that each modulator (Al-An) is provided with an adjustable amplifier (AMP1-AMPn) for individually setting the power level of each carrier.