专利名称：用于通过至少一条传输线传送信息的通信装置和传输单元以及在该传输单元上可连接的 ...的制作方法
在当前的用户连接网(也称为接入网络)中，用户经常通过铜双芯线或通过双绞线连接在本地最近的交换设备上。通过该双绞线，既有窄带的、例如根据ISDN传输方法安排的信号又有宽带的、例如借助xDSL传输方法安排的信号在交换设备和连接在其上的用户之间被传送。
在
图1中，描述一个在现存的用户连接网中当前采用的连接情形，通过该连接情形向用户既提供窄带用户连接(ISDN传输)又提供宽带用户连接(xDSL传输)。根据图1，xDSL传输直接、也就是说不用采用分离器连接在双绞线上。在ISDN传输时，在两个传输设备中使用相同的频谱。针对在两个传输设备中发送的信号通过共同的传输通道(这里是铜双芯线)的传输，用于分离方向的方法是必需的。在此，回波补偿法经常被采用。在回波补偿法中，方向分离在第一步中通过分叉电路(以下也称作混合电路)完成，该分叉电路分别布置在传输线的两端上。通过该分叉电路，同时实现双绞线和四绞线之间的过渡。
该回波补偿法有以下缺点，即根据在分叉电路中的不完全的线路模拟并在传输路径上通过附加的反射，发送信号的一部分在自己的接收机中作为回波到达并因此作为干扰信号叠加到输入的接收信号。通过采用回波补偿器，该回波自适应地、也就是说在导线上独立调节地被模仿并从接收方向的信号(现存的接收信号和回波)中被减去，以至于最终在接收机上只到达所期望的接收信号。回波补偿器作为横向滤波器(低通)来设计，该横向滤波器的系数由控制器自适应调节。
在较长的用户连接导线的情况下，由用户沿交换中心或交换设备的方向发送的信号(以下称作上游信号)在接收地点(交换设备)上被强烈衰减并根据频率相关的群延时被强烈失真。与之相比以高功率沿用户方向发送的信号(以下称为下游信号)叠加到上游信号。分叉电路或混合电路和回波补偿器的任务在于，在交换设备端的分叉电路上反射的下游信号几乎完全被减去，该下游信号沿上游方向叠加到交换设备端的所接收的有用信号。这意味着，双绞线的阻抗上的最小变化已经导致分叉过渡衰减(关于相位和振幅)的变化而回波补偿器和均衡器一起必须被重新调节。
对于在图1中描述的连接情形，关于ISDN传输和xDSL传输的传输路径适于，变压器Tr1以用户连接导线的阻抗ZLtg闭合。xDSL传输或xDSL线路驱动器端的阻抗ZxDSL与阻抗ZLtg并联。xDSL传输的传输距离在ISDN传输的频率范围(直至大约140kHz)中仅仅具有很小的抑制衰减，以至于在xDSL线路驱动器端上的阻抗变化也影响输入阻抗ZxDSL。输入阻抗ZxDSL的细小的变化因此已经导致ISDN传输的干扰和中断。在当前用户连接网络中，目前该阻抗变化通过xDSL线路驱动器的激活或去活出现。在静止状态中，该阻抗变化通常是高阻的，该阻抗变化可替换地也可以具有低阻值。
例如，在US5856758中说明借助差分运算放大器实现的线路驱动器，通过该线路驱动器在有源状态中借助电压反馈和电流反馈合成一定的输出阻抗(也称作阻抗合成)。通过该阻抗合成，损耗功率的减小和工作电压的最小化被达到。在激活或去活实现阻抗合成的线路驱动器处可是也不利地出现跳跃式的输出阻抗变化(也称作阻抗跳跃(Impedanzspruenge))。
没有阻抗合成的线路驱动器也是已知的，可是针对该线路驱动器的运行空载电压必须被提高了直至6dB而外部电阻必须被明显提高了一定的阻抗合成因子。这导致所提高的功率接收和附加的损耗功率。
在针对xDSL线路驱动器的安排的当前解决方案中，阻抗跳跃可以仅仅在以下列举的条件下尽可能地被避免-当线路驱动器在静止状态中假设非常低阻的状态(对地短接)并在有源状态中保持低阻抗，也就是说不实现阻抗合成。相反，在具有阻抗合成的线路驱动器处在工作模式转换时出现上述干扰。
-可是，当xSDL传输保持持续激活时，这带来多个缺点(例如所提高的损耗功率、附加的冷却花费(空调)、能量成本、电缆中的提高的干扰)。
因此本发明的任务在于，避免通过xSDL传输、特别是xSDL线路驱动器的激活或去活引起的在用户连接导线上的ISDN传输的干扰的中断。该任务从根据权利要求1和8的前序部分的特征的通信装置和传输设备出发通过分别表示特征的特征来解决。此外，该任务通过根据权利要求13的特征的在该传输单元上可连接的电路装置来解决。
在用于信息传送的根据本发明的通信装置中，在至少一条传输线上连接至少一个分别具有一个有源的或无源的运行状态的、带有依赖于当前的运行状态的输入阻抗的、用于发送和/或接收信息的传输单元。根据本发明的通信装置的重要方面在于，检测传输单元的当前运行状态的检测装置被装设，阻抗装置被分配给该检测装置，通过该阻抗装置依赖于所检测到的运行状态至少一个可连接的电气组件以这种方式被连接，即该至少一个传输单元的输入阻抗被保持在近似恒定的值上。
根据本发明的通信装置的重要优点在于，阻止了在传输线上连接的传输单元的激活或去活时的阻抗跳跃。通过阻抗跳跃的避免，通过同一条传输线(例如ISDN传输)避免了已经运行的信息传输的干扰或中断。通过阻抗跳跃的避免，分叉过渡衰减(关于相位和幅值)被保持在近似恒定的值上，以至于关于ISDN传输该回波补偿器和均衡器不再必须被重新调节。
根据本发明的通信装置以及用于发送和/或接收信息的传输设备以及在该传输设备上可连接的电路装置的其它的有利的改进方案从其它的权利要求中被提取。
以下，根据本发明的通信装置按照方框电路图进一步被说明。图2示出已经普遍在图1中说明的连接情形，该连接情形说明了既为窄带传输(ISDN传输)又为宽带传输(xDSL传输)的交换中心侧端。在该实施例中，图1中的通常描述的线路驱动器被安排为具有阻抗合成的xDSL线路驱动器LD。该xDSL线路驱动器LD包括2个运算放大器OP1、OP2，该运算放大器分别具有一个输出端AO。根据本发明，两个运算放大器OP1、OP2的输出端AO通过开关S和阻抗ZSyn可相互连接。
根据本发明，开关S与分析逻辑连接，通过该分析逻辑xDSL线路驱动器LD的有源状态或无源状态可被检测。例如，分析逻辑可以安排为分配给xDSL线路驱动器LD的检测单元EE以根据标准ITU-TG.992.2分析通过传输线UL传送的唤醒信号。按照在xDSL线路驱动器LD上引导的唤醒信号，通过检测单元EE分别检测当前的有源状态或无源状态并依赖于所检测到的状态，开关S被打开或闭合。
此外，两个运算放大器OP1、OP2的输出端AO分别通过电阻R3T、R3R反馈到各自的运算放大器OP1、OP2的相应输入端EO上。另外，第一运算放大器OP1的输入端EO通过电阻R2T和电阻R1R与第二运算放大器OP2的输出端AO相连。相应地，第二运算放大器OP2的输入端EO通过电阻R2R和电阻R1Y与第一运算放大器OP1的输出端AO相连。两个运算放大器OP1、OP2的输出端分别通过电阻R1T、R1R连接在变压器Tr2上。两个运算放大器OP1、OP2的输入端EO通过电阻R4T、R4R并通过交流电压源U0(在该实施例中该交流电压源代表沿用户方向待传送的xDSL数据信号)相互连接。
通过具有传输比ü∶1的变压器Tr2，xDSL线路驱动器LD连接在用户连接导线UL上。以下，由此出发，即仅当在交换中心VST方面实际上在用户连接导线UL上存在待传送的信息或者仅当唤醒信号通过检测单元被检测时，xDSL线路驱动器LD才被激活。图2中说明的和分配给传输线UL的电感L1T、L1R描述一个低通滤波器，通过该低通滤波器位于ISDN传输的频谱之上的xDSL传输的频率部分被衰减。电容C1、C2用于直流分离。
针对该实施例假设以下值C1≈1μF，C2≈10nFLTr1≈10mH，LTr2≈1mH，L1≈200μH针对xDSL线路驱动器LD的线路布置假设以下比例R1T＝R1R，R2T＝R2RR3T＝R3R，R4T＝R4RR2、R3、R4》R1关于xDSL线路驱动器得到以下阻抗-合成因子ksynth.Ksynth.(＝R2/R2-R3)xDSL线路驱动器LD的输出阻抗Zout为Zout＝Ksynth*(2*R1)根据本发明，针对可连接的电阻ZSyn确定以下值Zsyn＝Zout-2*R1在计算电阻Zsyn时，通常电阻R2、R3和R4可以被忽略，因为电阻R2、R3和R4位于R1的值上约两个数量级。
根据本发明，检测单元EE和与其连接的开关S如下来配置●在有源或者低阻连接的xDSL线路驱动器LD处，开关S1被打开并且与此同时变压器Tr2在驱动器侧以Zout闭合。
●在去活(无源)或者高阻连接的xDSL线路驱动器LD(静止状态)处，开关S1闭合，由此电阻Zsyn＝Zout-2*R1被连接在两个运算放大器OP1、OP2的输出端AO之间。
＝＞与此同时，变压器Tr2在驱动器侧以Zout＝2*R1+ZSyn闭合。
在考虑根据本发明确定阻抗Zsyn＝Zout-2*R1的情况下，适用Zout＝2*R1+ZSyn＝2*R1+Zout-2*R1＝Zout从最后一个关系中得出，xDSL线路驱动器LD既在有源状态中又在无源状态中以相同的输出阻抗Zout闭合。通过在静止状态中的线路驱动器LD的运算放大器OP1、OP2的两个输出端AO之间连接值为Zsyn＝Zout-2*R1的电阻，在xDSL传输激活或去活时避免在xDSL线路驱动器方面的阻抗跳跃，否则其可能导致ISDN传输的中断，因为回波补偿器必须被重新调节。
根据本发明的可连接的阻抗ZSyn可以可替换地(可选地与开关S一起)被安排为分配给xDSL线路驱动器的、外部附加线路布置(未说明)。根据其它的未说明的改进方案变型，该附加线路布置也可以包含检测单元EE。
权利要求
1.用于通过至少一条传输线(UL)传送信息的通信装置，在该通信装置上连接至少一个分别具有有源的或者无源的运行状态的、带有依赖于当前的运行状态的输入阻抗(ZxDSL)的、用于信息的发送和/或接收的传输单元(LD)，其特征在于，-检测该传输单元(LD)的当前运行状态的检测装置(EE)被装设，-分配给该检测装置(EE)的阻抗装置(S，ZSyn)被装设，通过该阻抗装置依赖于所检测到的运行状态至少一个可连接的电气组件(ZSyn)以这种方式被连接，即该至少一个传输单元(LD)的输入阻抗(ZxDSL)被保持在近似恒定的值上。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述传输单元(LD)包含至少两个在所述至少一条传输线(UL)上发送待传送的信息的运算放大器(OP1，OP2)，在该两个运算放大器(OP1，OP2)的输出端(AO)之间通过一个由检测装置(EE)控制的开关(S)连接所述至少一个电气组件(ZSyn)，其中该阻抗装置(S，ZSyn)和检测装置(EE)被这样安排，使得该开关(S)在有源运行状态中打开而在无源运行状态中闭合。
3.根据权利要求1或2所述的通信装置，其特征在于，所述至少一个电气组件包含至少一个电气电阻(ZSyn)。
4.根据上述权利要求之一所述的通信装置，其特征在于，用于发送和/或接收信息的所述传输单元(LD)根据xDSL传输方法来安排。
5.根据上述权利要求之一所述的通信装置，其特征在于，在所述至少一条传输线(UL)上连接至少一个其它的用于发送和/或接收根据ISDN传输方法安排的信息的传输单元。
6.根据上述权利要求之一所述的通信装置，其特征在于，所述检测装置(EE)这样被安排，使得通过所述至少一条传输线(UL)传送的激活信号被检测，所述检测装置(EE)这样被安排，使得在检测激活信号时所述传输单元(LD)的有源运行状态被确定。
7.根据权利要求6所述的通信装置，其特征在于，所述激活信号根据标准ITU-T G.922被安排为唤醒信号。
8.用于通过至少一条可连接的传输线(UL)发送和/或接收信息的传输单元(LD)，其中该传输单元(LD)具有一个有源的或者无源的运行状态以及一个依赖于当前运行状态的输入阻抗(ZxDSL)，其特征在于，检测该传输单元(LD)的当前运行状态的检测装置(EE)被装设，分配给该检测装置(EE)的阻抗装置(S，ZSyn)被装设，通过该阻抗装置依赖于所检测到的当前运行状态至少一个可连接的电气组件(ZSyn)以这种方式被连接，即该传输单元(LD)的输入阻抗(ZxDSL)被保持在近似恒定的值上。
9.根据权利要求8所述的传输单元，其特征在于，布置至少两个在所述至少一条传输线(UL)上发送待传送的信息的运算放大器(OP1，OP2)，在该两个运算放大器(OP1，OP2)的输出端(AO)之间通过一个由该检测装置(EE)控制的开关(S)连接所述至少一个电气组件(ZSyn)，其中所述阻抗装置(S，ZSyn)和检测装置(EE)这样被安排，使得该开关(S)在有源运行状态中打开而在无源运行状态中闭合。
10.根据权利要求8或9所述的传输单元，其特征在于，所述至少一个电气组件包含至少一个电气电阻(ZSyn)。
11.根据权利要求8至10之一所述的传输单元，其特征在于，用于发送和/或接收信息的所述传输单元(LD)根据xDSL传输方法来安排。
12.根据权利要求8至11之一所述的传输单元，其特征在于，所述检测装置和所述阻抗装置被安排为可在外部连接到所述传输单元(LD)上的电路装置。
13.根据权利要求8至12之一所述的用于外部连接到一个传输单元上的电路装置，其特征在于，与在所述传输单元中布置的检测装置(EE)可连接的阻抗装置(S，ZSyn)被装设，该阻抗装置以这种方式来安排，即依赖于所检测到的当前运行状态借助至少一个可连接的电气组件(ZSyn)所述传输单元(LD)的所述输入阻抗(ZxDSL)被保持在近似恒定的值上。
14.根据权利要求13所述的电路装置，其特征在于，通过所述电路装置所述检测装置(EE)被包含。
全文摘要
在至少一条传输线(UL)上连接至少一个分别具有一个有源的或者无源的运行状态的、带有依赖于当前运行状态的输入阻抗(Z
文档编号H03F1/56GK1679315SQ03820511
公开日2005年10月5日 申请日期2003年8月8日 优先权日2002年8月30日
发明者P·库尼施 申请人:西门子公司