WO2001010104A1 - Method for transmitting data at a high transmission speed in a feeder network - Google Patents

Method for transmitting data at a high transmission speed in a feeder network Download PDF

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WO2001010104A1
WO2001010104A1 PCT/DE2000/002508 DE0002508W WO0110104A1 WO 2001010104 A1 WO2001010104 A1 WO 2001010104A1 DE 0002508 W DE0002508 W DE 0002508W WO 0110104 A1 WO0110104 A1 WO 0110104A1
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Reiner Gieck
Holger Gothe
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M11/00Telephonic communication systems specially adapted for combination with other electrical systems
    • H04M11/06Simultaneous speech and data transmission, e.g. telegraphic transmission over the same conductors

Definitions

  • Data and voice are increasingly being transmitted via a connecting line - in particular a 2-wire copper line - to a feeder network for communication networks or in the subscriber access area of switching systems, the voice signals being transmitted in the conventional telephone frequency band.
  • the data to be transmitted or the basic ban ⁇ signals - in particular for data transmission to and from the Internet - are never converted into a frequency band that lies above that of the telephone frequency band.
  • the conversion is effected by modulation - phases or amplitude modulation or combinations thereof - of carrier frequencies with the data or the coded data. Different carrier frequencies are usually provided for bidirectional operation, in particular via 2-wire cables.
  • the modulated, the data carrying carrier signals are transmitted via the connecting line and then separated with the aid of filters.
  • the filters become more complex and, owing to the subordinate carrier requirements, the center frequencies of the filters differ, which causes different attenuations in the two transmission devices.
  • the damping of the higher carrier frequency essentially determines the range of the data transmission.
  • the telephone signals and the data signals are separated with the aid of hybrid circuits or splitters.
  • the underlying object of the invention is to provide a method for efficient transmission of data at high Ubertragungsgeschwmdtechnik to the remote sprecnsignalen also has a line of a feeder network "and m subscriber area of a Medunikationssvstem to accomplish.
  • the object is solved by the features of at ⁇ claim 1.
  • the essential aspect of the method according to the invention should be noted that the data are transmitted via the connection line simultaneously with the telephone signals using a baseband method.
  • the AMI baseband method is advantageously provided as the baseband method - claim 2. It should be noted that when transmitting data at high transmission speeds - in particular large 500 kbit / s - with the aid of a baseband method, the spectral energy component in the telephone frequency or is low. ZJ is neglected and thus affects both the transmission of the telephone signals and the transmission of the data. e the higher the transmission speed the lower the spectral energy component of the baseband signal in the telephone frequency band. A further reduction in the spectral energy component in the telephone frequency band is assessed using the AMI baseband method Alternate Mark Inversion). This means that the effort for bringing together and separating the spectra energy part is very low, i.e. coupling and decoupling means with high-pass characteristics or simple splitters can be used.
  • the drawing shows a block diagram of a communication system KS, which is equipped with a line unit SLM for the connection of analog telephone devices FE.
  • a two-wire connecting line ASL is led via a first power splitter TP1 and a second power splitter TP2 to a telephone terminal FE.
  • the Powersplitter TPl, 2 sometimes contain a low-pass filter with which the high-frequency signals m are blocked in the direction of the line unit SLM and telephone terminal FE.
  • the power splitters TP1, 2 coupling lines KL are connected to the connection line ASL, each of which is led via a capacitor C to a transmission unit EDSL. Such a capacitive coupling to the connecting line represents a high-pass coupling of the EDSL transmission units.
  • a data terminal or a personal computer PC is connected to the transmission unit EDSL via a data interface DS.
  • the personal computer PC is connected to a data network or the Internet IP via the envious transmission units EDSL and the connecting line ASL.
  • the data d to be transmitted from or to the personal computer PC have a transmission speed of 512 kbit / s up to 2048 kbit / s, the possible transmission speed depending on the length and quality of the connection line ASL.
  • the transmitted data d are encoded in accordance with the AMI baseband method and the connecting line ASL emge opposed via the capacitors C.
  • the data d are encoded and then converted to analog, sinusoidal signals ami which can be transmitted via the connecting line ASL, so that none
  • the analog signals ami reach the transmission unit EDSL via the coupling lines KL and the capacitors C, the power splitter TPl preventing transmission of the analog signal ami to the communication system KS.
  • an analog telephone signal fe is transmitted from and to the telephone terminal FE via the connecting line ASL, the telephone signal fe passing through the two power splitters TP1, 2 due to its low-pass characteristic.
  • the KS communication system is used for analog Telephone equipment FE usual remote supply with energy carried out - not shown, whereby the remote supply device FE activates the remote supply, ie the loop is closed.
  • the analog signal ami is equalized and amplified and then decoded or converted again into data d.
  • the data d m are transmitted at the same transmission speed in both directions.
  • the method according to the invention is not limited to the exemplary embodiment and can be used in the feeder networks of communication networks or in the subscriber line of communication systems KS in which the connecting lines ASL are not excessively long and in which the transmission speeds of the data d up to 2048 kbit / s.
  • the economic outlay can be reduced further and additional digital filters can be used to separate the analog ones Signals ami and for memory suppression and signal equalization can be implemented with little effort.

Abstract

High transmission speed data (d) is transmitted with the aid of a baseband method via an access line (ASL) which is used to transmit telephone signals (fe) at the same time. Bi-directional transmission of data (d) is carried out using an echo compensating method, whereby the baseband method (AMI) used is the AMI baseband method. It is thus possible to transmit data on the Internet and telephone signals at the same time via an access line (ASL) in a cost-effective manner.

Description

Beschreibung description
Verfahren zum Übertragen von Daten mit hoher Ubertragungsge- schwmdigkeit im ZubringernetzProcess for the transmission of data with high transmission speed in the feeder network
In zunehmenden Maße werden Daten und Sprache über eine Anschlußleitung - insbesondere 2-Draht-Kupferleitung - eines Zubringernetzes für Kommunikationsnetze oder im Teilnehmeran- schlußbereich von Vermittlungssystemen übermittelt, wobei die Spracnsignale im konventionellen Fernsprechfrequenzband übertragen werden. Die zu übermittelnden Daten bzw. die Basis- banαsignale - insbesondere für eine Datenübertragung zum und vom Internet - werden nierbei m ein Frequenzband konvertiert, das über dem des Fernsprechfrequenzbanαes liegt. Die Konvertierung wird durch eine Modulation - Phasen oder Amplitudenmodulation oder Kombinationen davon - von Tragerfrequenzen mit den Daten bzw. den kodierten Daten bewirkt. Für den bidirektionalen Betrieb insbesondere über 2-Draht-Leιtungen sind meist unterschiedliche Tragerfrequenzen vorgesehen. Die modulierten, die Daten tragenαen Tragersignale werden über αie Anschlußleitung übertragen und anschließend mit Hilfe von Filtern getrennt. Mit steigender Ubertragungsgeschwinαigkeit werαen αie Filter aufwendiger und aufgrund der unterscmedli- cnen Trager requenzen liegen die Mittenfrequenzen der Filter unterschiedlich, wodurch unterschiedliche Dampfungen m den beiden Ubertragungsricntungen verursacht werden. Hierbei bestimmt im wesentlichen die Dampfung der höheren Tragerfrequenz die Reichweite der Datenübertragung.Data and voice are increasingly being transmitted via a connecting line - in particular a 2-wire copper line - to a feeder network for communication networks or in the subscriber access area of switching systems, the voice signals being transmitted in the conventional telephone frequency band. The data to be transmitted or the basic banα signals - in particular for data transmission to and from the Internet - are never converted into a frequency band that lies above that of the telephone frequency band. The conversion is effected by modulation - phases or amplitude modulation or combinations thereof - of carrier frequencies with the data or the coded data. Different carrier frequencies are usually provided for bidirectional operation, in particular via 2-wire cables. The modulated, the data carrying carrier signals are transmitted via the connecting line and then separated with the aid of filters. As the transmission speed increases, the filters become more complex and, owing to the subordinate carrier requirements, the center frequencies of the filters differ, which causes different attenuations in the two transmission devices. The damping of the higher carrier frequency essentially determines the range of the data transmission.
Die Fernsprechsignale und der die Datensignale werden mit Hilfe von Gabelschaltungen oder Splittern getrennt.The telephone signals and the data signals are separated with the aid of hybrid circuits or splitters.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren für eine wirtschaftliche Übertragung von Daten mit hoher Ubertragungsgeschwmdigkeit zusätzlich zu den Fern- sprecnsignalen über eine Anschlußleitung eines Zubringernetz "bzw. m Teilnehmeranschlußbereich eines Kommunikationssvstem zu schaffen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des An¬ spruchs 1 gelost.The underlying object of the invention is to provide a method for efficient transmission of data at high Ubertragungsgeschwmdigkeit to the remote sprecnsignalen also has a line of a feeder network "and m subscriber area of a Kommunikationssvstem to accomplish. The object is solved by the features of at ¬ claim 1.
Der wesentliche Aspekt des erfmdungsgemaßen Verfahrens ist oarm zu senen, daß die Daten mit Hilfe eines Basisbandverfahrens gleichzeitig mit den Fernsprechsignalen über die Anschlußleitung übertragen werden. Vorteilhaft ist als Basis- bandverfahren ist das AMI-Basisbandverfahren vorgesehen - Anspruch 2. Hierzu ist festzustellen, daß bei der Übertragung von Daten mit hohen Ubertragungsgeschwmdigkeiten - insbesondere großer 500 kbit/s - mit Hilfe eines Basisbandverfahrens αer spektrale Energieanteil im Fernsprechfrequenzoand gering ist czw. ZJ vernachl ssigen ist und somit sowoπl die Übertragung der Fernsprechsignale als auch die Übertragung der Daten anwesentlich beeinflußt; e hoher die Ubertragungsgeschwm- digkeit desto geringer der spektrale Energieanteil des Basis- bandsignals im Fernsprechfrequenzband. Eine weitere Reduzierung des spektralen Energieanteils im Fernsprechfrequenzband wird bei Verwendung des AMI-Basisbandverfahren Alternate Mark Inversion) bewιr t. Dies bedeutet, daß der Aufwand für das Zαsammenfuhren und die Trennung des spektra_en Energieanteils sehr gering ist, d.h. es können Ankopplungs- und Aus- Koppiungsmittel mit Hochpaßcharaκteπstιk bzw. einfache Splitter verwendet werden.The essential aspect of the method according to the invention should be noted that the data are transmitted via the connection line simultaneously with the telephone signals using a baseband method. The AMI baseband method is advantageously provided as the baseband method - claim 2. It should be noted that when transmitting data at high transmission speeds - in particular large 500 kbit / s - with the aid of a baseband method, the spectral energy component in the telephone frequency or is low. ZJ is neglected and thus affects both the transmission of the telephone signals and the transmission of the data. e the higher the transmission speed the lower the spectral energy component of the baseband signal in the telephone frequency band. A further reduction in the spectral energy component in the telephone frequency band is assessed using the AMI baseband method Alternate Mark Inversion). This means that the effort for bringing together and separating the spectra energy part is very low, i.e. coupling and decoupling means with high-pass characteristics or simple splitters can be used.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfmdungsgemaßen Verfahrens sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the method according to the invention can be found in the further claims.
Im folgenden wird das erfmdungsgemaße Verfahren anhand einer Zeicnnung naher erläutert.The method according to the invention is explained in more detail below on the basis of a drawing.
Die Zeichnung zeigt einem Blockscnaltbild ein Kommunikationssystem KS, das für den Anschluß von analogen Fernspre- chendgeraten FE mit einer Leitungseinheit SLM ausgestattet ist. Eine zweidrahtige Anschlußleitung ASL ist über einen ersten Powersplitter TPl und einen zweiten Powersplitter TP2 zu einem Fernsprechendgerat FE gefuhrt. Die Powersplitter TPl, 2 enthalten eweils einen Tiefpaß mit dem die hochfrequenten Signale m Richtung Leitungseinheit SLM und Fernsprechendge- rat FE blockiert werden. Desweiteren werden den Powersplittern TPl, 2 Koppelleitungen KL an die Anscnlußleitung ASL angescnlossen, die jeweils über einen Kondensator C an eine Ubertragungsemneit EDSL gefuhrt sind. Eine derartige kapazitive Ankopplung an die Anschlußleitung stellt eine hochpaßar- tige Ankopplung der Ubertragungsemheiten EDSL dar.The drawing shows a block diagram of a communication system KS, which is equipped with a line unit SLM for the connection of analog telephone devices FE. A two-wire connecting line ASL is led via a first power splitter TP1 and a second power splitter TP2 to a telephone terminal FE. The Powersplitter TPl, 2 sometimes contain a low-pass filter with which the high-frequency signals m are blocked in the direction of the line unit SLM and telephone terminal FE. Furthermore, the power splitters TP1, 2 coupling lines KL are connected to the connection line ASL, each of which is led via a capacitor C to a transmission unit EDSL. Such a capacitive coupling to the connecting line represents a high-pass coupling of the EDSL transmission units.
Fernsprechendgerateseitig ist an die Ubertragungsemheit EDSL über eine Datenschnittstelle DS ein Datenendgerät bzw. ein Personalcomputer PC angeschlossen. Der Personalcomputer PC ist über die neiden Ubertragungsemheiten EDSL und die Anschlußleitung ASL mit einem Datennetz bzw. dem Internet IP verbunden. Die von bzw. zum Personalcomputer PC zu übertragenden Daten d weisen eine Ubertragungsgeschwmdigkeit von 512 kbit/s bis zu 2048 kbit/s auf, wobei die mögliche Ubertragungsgeschwmdigkeit von der Lange und der Qualltat der Anscnlußleitung ASL abhangt. In der fernsprechendgerateseiti- gen Ubertragungsemheit EDSL werden die übermittelnden Daten d gemäß dem AMI-Basisbandverfahren kodiert und über die Kondensatoren C die Anschlußleitung ASL emge oppelt. Beim AMI-Basisoandverfahren werden die Daten d derart kodiert und anschließend über die Anschlußleitung ASL übertragbare analoge, sinusförmige Signale ami konvertiert, daß keineOn the telephone device side, a data terminal or a personal computer PC is connected to the transmission unit EDSL via a data interface DS. The personal computer PC is connected to a data network or the Internet IP via the envious transmission units EDSL and the connecting line ASL. The data d to be transmitted from or to the personal computer PC have a transmission speed of 512 kbit / s up to 2048 kbit / s, the possible transmission speed depending on the length and quality of the connection line ASL. In the transmission unit EDSL on the telephone device side, the transmitted data d are encoded in accordance with the AMI baseband method and the connecting line ASL emge opposed via the capacitors C. In the AMI basic method, the data d are encoded and then converted to analog, sinusoidal signals ami which can be transmitted via the connecting line ASL, so that none
Gleichstromsignalanteile auf der Anschlußleitung ASL entstehen - m der Zeichnung durch die Bezeicnnung AMI angedeutet. Im kommunikat onssystemseitigen Powersplitter TPl gelangen die analogen Signale ami über die Koppelleitungen KL und über die Kondensatoren C an die Ubertragungsemheit EDSL, wobei durch den Powersplitter TPl eine Übertragung des analogen Signals ami an das KommunikationsSystem KS unterbunden wird. Gleichzeitig wird über die Anschlußleitung ASL von und zum Fernsprechendgerat FE ein analoges Fernsprechsignal fe uber- tragen, wobei das Fernsprechsignal fe die beiden Powersplitter TPl, 2 aufgrund seiner Tiefpaßeigenschaft passiert. Zusätzlich wird vom Kommunikationssystem KS die für analoge Fernsprechendgerate FE übliche Fernspeisung mit Energie durcngefuhrt - nicht dargestellt, wobei durch das Fernspre- chendgerat FE die Fernspeisung aktiviert d.h. die Schleife geschlossen wird.DC signal components on the connection line ASL arise - indicated in the drawing by the designation AMI. In the power splitter TPl on the communication system side, the analog signals ami reach the transmission unit EDSL via the coupling lines KL and the capacitors C, the power splitter TPl preventing transmission of the analog signal ami to the communication system KS. At the same time, an analog telephone signal fe is transmitted from and to the telephone terminal FE via the connecting line ASL, the telephone signal fe passing through the two power splitters TP1, 2 due to its low-pass characteristic. In addition, the KS communication system is used for analog Telephone equipment FE usual remote supply with energy carried out - not shown, whereby the remote supply device FE activates the remote supply, ie the loop is closed.
In der kommunikationssystemseitigen Ubertragungsemheit EDSL wird das analoge Signal ami entzerrt und verstärkt und anschließend dekodiert bzw. wieder m Daten d konvertiert. Bei AMI-Basisbandverfahren AMI werden die Daten d m beiden Pich- tungen mit gleicher Ubertragungsgeschwmdigkeit übertragen.In the EDSL transmission unit on the communication system side, the analog signal ami is equalized and amplified and then decoded or converted again into data d. In the AMI baseband method AMI, the data d m are transmitted at the same transmission speed in both directions.
Da die Lange von Anschlußleitungen ASL im Teilnehmeranschluß- bereich von Kommunikationssystemen KS meist geringer ist - ca. 0.5 bis 2km -, Kann die Implementierung der erf αu σsge- maßen Übertragungstechnik aufwandsgunstiger erfolgen und weist zusätzlich gegenüber anderen XDSL-Ubertragungstechr--ken einen geringeren Energieverbrauch auf. Dies wirkt sich auf die Wärmeentwicklung und damit auf die Große der Ubertragungsemheiten auf. Durch die Verwendung von Ubertragungsge- schwmdigkeiten die um ca. 1 Mbit/s liegen, kann der Energie- verbrauch weiter reduziert werden und die Ubertragungsemheiten EDSL noch wirtschaftlicher geschaffen werden. Desweiteren wird durch die Benutzung des AMI-Basisbandverfahrens mit seiner speziellen spektralen Basisoandeigenschaft duren einen geringen zusätzlichen Aufwand die gegenseitige Beeinflussung des analogen Fernsprechsignals fe und des Signals ami soweit reduziert, daß die Forderungen der Betreiber erfüllt sind.Since the length of connecting lines ASL in the local loop of communication systems KS is usually lower range - about 0.5 to 2km - Can the implementation of the erf αu σsge- reasonably transmission technology aufwandsgunstiger done and additionally has over other xDSL Ubertragungstechr - ken lower energy consumption on. This affects the heat development and thus the size of the transmission units. By using transmission speeds which are around 1 Mbit / s, the energy consumption can be further reduced and the transmission units EDSL can be created even more economically. Furthermore, the use of the AMI baseband method with its special spectral Basisoandeigur a little additional effort, the mutual influence of the analog telephone signal fe and the signal ami is reduced so far that the requirements of the operator are met.
Das erf dungsgemaße Verfahren ist nicht auf das Ausfuhrαngs- beispiel beschrankt und kann m Zubringernetzen von Kommuni- kationsnetzen oder im Teilnehmeranschluß von Kommunikaticns- systemen KS eingesetzt werden, bei denen die Anschlußleitungen ASL nicht übermäßig lang sind und bei denen Ubertragungs- geschw digkeiten der Daten d bis zu 2048 kbit/s betragen. Durch eine Digitalisierung des erfmdungsgemaßen Verfahrens kann der wirtschaftliche Aufwand weiter reduziert werden und können zusatzliche digitale Filter zur Trennung der analogen Signale ami und zur Storunterdruckung und zur Signalentzerrung mit geringen Aufwand realisiert werden. The method according to the invention is not limited to the exemplary embodiment and can be used in the feeder networks of communication networks or in the subscriber line of communication systems KS in which the connecting lines ASL are not excessively long and in which the transmission speeds of the data d up to 2048 kbit / s. By digitizing the method according to the invention, the economic outlay can be reduced further and additional digital filters can be used to separate the analog ones Signals ami and for memory suppression and signal equalization can be implemented with little effort.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Übertragen von Daten (d) mit hoher Ubertragungsgeschwmdigkeit über eine Anschlußleitung (ASL) , über die gleichzeitig Fernsprechsignale (fe) übertragen werden, - bei dem die Daten (d) mit Hilfe eines Basisbandverfahrens (AMI) über die Anschlußleitung (ASL) übertragen werden.1. A method for transmitting data (d) with high transmission speed over a connecting line (ASL), over which telephone signals (fe) are simultaneously transmitted, - in which the data (d) using a baseband method (AMI) over the connecting line (ASL ) be transmitted.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Basisbandverfahren (AMI) das AMI-Basisbandverfahren vorgesehen ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the AMI baseband method is provided as the baseband method (AMI).
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitung (ASL) durch eine 2-Draht- oder 4- Draht-Kupferleitung repräsentiert ist.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the connecting line (ASL) is represented by a 2-wire or 4-wire copper line.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei 2-drahtιgen Anschlußleitungen (ASL) die bidirektionale Übertragung von Daten (d) mit Hilfe eines Echokompensationsverfahren bewirkt wird. 4. The method according to claim 1, characterized in that with 2-wire connection lines (ASL) the bidirectional transmission of data (d) is effected with the aid of an echo cancellation method.
PCT/DE2000/002508 1999-07-30 2000-07-28 Method for transmitting data at a high transmission speed in a feeder network WO2001010104A1 (en)

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