DE69815104T2

DE69815104T2 - In einen digitalen und analogen teil unterteiltes vdsl-modem

Info

Publication number: DE69815104T2
Application number: DE69815104T
Authority: DE
Inventors: Sven-Rune Olofsson; Joachim Johansson; Mikael Isaksson; Hans Öhman; Daniel Bengtsson; Lennart Olsson; Anders Isaksson; Göran ÖKVIST; Lis-Mari Ljunggren; Hans Lungberg; Tomas Stefansson; Gunnar Bahlenberg; Siwert Hakansson; Magnus Johansson
Original assignee: STMicroelectronics NV
Current assignee: STMicroelectronics NV
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2018-06-11
Also published as: SE9702316D0; JP2002511990A; JP4203590B2; DE69815104D1; EE9900579A; EP0990341B1; NO996152L; US7023907B1; SE9702316L; WO1998058489A1; EP0990341A1; NO996152D0

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Endung betrifft ein VDSL-Modem.
Stand der Technik
Eine von möglichen Techniken für FTTN (Fibre to the neighbourhood – Faser bis zur Nachbarschaft) ist VDSL (Very High Data Rate Digital Subscriber Line – hochbitratige Teilnehmerleitung). Einfach ausgedrückt überträgt VDSL hohe Datenraten über kurze Entfernungen in Kupferkabel in dem Öffentlichen Wähltelefonnetz mit einer Rate, die von der aktuellen Länge des Kupferkabels abhängt. Die maximale Abwärtsstreckenrate (downlink) variiert zwischen 51 und 55 Mbit/s über Kupferkabel mit einer Länge von bis zu 300 m. Die Abwärtsstreckenrate (downlink) beträgt etwa 13 Mbit/s über ein Kupferkabel mit einer Länge von etwa 1500 m. Die Aufwärtsstreckenrate (uplink) in den früheren VDSL-Modellen war asymmetrisch genau wie ADSL, jedoch mit einer Rate von etwa 1,6–2,3 Mbit/s. Beide Datenkanäle sind frequenzmäßig von den Kanalbändern getrennt, die in POTS und ISDN verwendet werden, was es Dienstanbietern ermöglicht, VDSL auf existierende Dienste zu überlagern. Momentan sind auch die beiden Hochgeschwindigkeitskanäle für Aufwärtsstrecke bzw. Abwärtsstrecke in der Frequenz getrennt. Wenn der Bedarf an höheren Raten oder symmetrischen Raten in dem Aufwärtsstreckenkanal ansteigt, müssen die VDSL-Systeme Echounterdrückung verwenden. Um Fehler zu korrigieren, die aufgrund von Rauschen auftreten, verwendet VDSL zum Beispiel Forward Error Correction (FEC, Vorwärtsfehlerkorrektur) mit ausreichender Verschachtelung für Korrektur aller Fehler.
Bei Verwendung von VDSL-Modems zum Liefern von Breitbanddiensten, stellt die Länge der letzten Kupferleitung bis zum Teilnehmer einen begrenzenden Faktor dar. Dieser Abstand muss so kurz wie möglich gestaltet werden. 1 zeigt, wie ein VDSL-Modem gemäß dem Stand der Technik in einem Knoten zwischen einem Teilnehmer und einer örtlichen Station (Vermittlung; X) angeordnet ist. Der Abstand von dem Knoten mit dem VDSL-Modem zum Teilnehmer ist etwa 300 lang, wobei die Übertragungsrate etwa 50 Mbit/s in der Abwärtsstrecke betragen kann. Die Übertragung zwischen dem Knoten und der Vermittlung (X) erfolgt über Fasern. Wie oben bereits erwähnt wurde, ist es wichtig, den Abstand zwischen dem Knoten und dem Teilnehmer so kurz wie möglich zu halten. Eine Art, dies zu bewirken, besteht in einer Erweiterung des Netzes mit speziellen optischen Knoten (ONU), wie in 1 zu sehen ist, zwischen der örtlichen Station (Vermittlung) und dem Teilnehmer. Das optische Fasernetz soll folglich alle diese Knoten erreichen, und die Stellung wird mit der Absicht ausgewählt, die Längen der Kupferleitung zu minimieren. 1 zufolge hat man bisher das gesamte VDSL-Modem in diesen Knoten angeordnet und diese mit der lokalen Station (der Vermittlung) kommunizieren lassen.
Ein Problem durch das Anordnen des gesamten VDSL-Modems in dem optischen Knoten besteht darin, dass Probleme mit der Synchronisierung verschiedener VDSL-Modems auftreten werden. Die Synchronisierung zwischen diesen Modems ist von größter Wichtigkeit, zum Beispiel für das Duplexverfahren, welches in der Patentanmeldung 9502775.1 von Telia verwendet wird, welche hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass die Multiplexerfunktion in dem optischen Knoten kompliziert ist und in der Lage sein muss, verschiedene Protokolle wie zum Beispiel ATM, IP etc. zu handhaben.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht folglich in der Lösung dieser Probleme und in der Reduzierung der Komplexität in den optischen Knoten.
Das US-Patent Nr. 5,369,687 offenbart eine Datenzugangs-Anordnungsschaltung zum Schaffen einer elektrischen Isolierung zwischen einer Telefonleitung und einer an ein Modem angeschlossenen Dateneinrichtung. Eine Isolierschaltung ist zwischen einer ersten Modemschaltung und einer zweiten Modemschaltung angeschlossen. Durch Unterteilen des Modems in getrennte Modemschaltungen wird die Telefonleitung elektrisch von der Dateneinrichtung isoliert, ohne einen Isolationstransformator zu verwenden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die obigen Ziele der Erfindung werden durch ein VDSL-Modem erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Modem in analoge Teile einerseits und digitale Teile andererseits unterteilt ist, wobei die analogen Teile in einem optischen Knoten angeordnet sind, der mit mindestens einem Teilnehmer verbunden ist, und die digitalen Teile in einer örtlichen Vermittlungsstation angeordnet sind. Die analogen Teile enthalten einen A/D-Konverter und einen D/A-Konverter, und die digitalen Teile enthalten Synchronisierer und Protokollverwalter, wobei die analogen Teile und die digitalen Teile jeweils ein optisches Interface zur Kommunikation miteinander über eine optische Faser aufweisen.
Außer dieser Lösung des oben genannten Problems wird der Stromverbrauch in dem optischen Knoten beträchtlich niedriger.
Weitere Merkmale sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt schematisch ein VDSL-Modem gemäß dem Stand der Technik.
Ausführungsform der Erfindung
Als ein Element zum Reduzieren der Komplexität in den optischen Knoten wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass die VDSL-Modems in analoge und digitale Teile unterteilt werden. Die analogen Teile werden in den optischen Knoten angeordnet, wohingegen die digitalen Teilen in der örtlichen Station platziert werden. Die Kommunikation zwischen diesen Teilen erfolgt über die optische Faser in Form digitalisierter Abtastwerte des analogen Signals, die auf der Kupferleitung übertragen werden.
Der analoge Teil des VDSL-Modems besteht aus A/D- und D/A-Konverter, Filter, Verstärker, Hybrid/Balun, adaptivem Rauschabschwächer, optischer Interface, und möglicherweise Echounterdrücker.
Der digitale Teil des Modems besteht aus FET/IFFT-Prozessoren, Synchronisiereinrichtungen, Equalizern, Verschränkungs- und Fehlerkorrektur, Protokollverwaltern und optischer Interface.
Da sich die gesamte moderne Technik wie zum Beispiel Protokollverwalter etc. in dem digitalen Teil an der Station befindet, wird die Komplexität in dem optischen Knoten reduziert. Durch Vorsehen optischer Faserinterfaces wird schließlich ermöglicht, dass die analogen und digitalen Teile eines VDSL-Modems an verschiedenen Orten angeordnet werden können, zum Beispiel im Knoten und an der Station.
Die Erfindung ist nur dadurch begrenzt, was in den folgenden Patentansprüchen angegeben ist.

Claims

VDSL-Modem, unterteilt in analoge Teile einerseits und digitale Teile andererseits, dadurch gekennzeichnet, dass die analogen Teile in einem optischen Knoten angeordnet sind, der mit mindestens einem Teilnehmer verbunden ist, und die digitalen Teile in einer örtlichen Vermittlungsstation angeordnet sind, wobei die analogen Teile eine A/D-Konverter und einen D/A-Konverter enthalten, die digitalen Teile Synchronisierer und Protokollverwalter enthalten und die analogen Teile und die digitalen Teile jeweils ein optisches Interface aufweisen zur Kommunikation miteinander über eine optische Faser.
VDSL-Modem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die analogen Teile angeordnet sind in einem optischen Knoten zwischen einer beliebigen Anzahl von Teilnehmern und mindestens einer lokalen Vermittlungsstation, und dass die digitalen Teile in der mindestens einen lokalen Vermittlungsstation angeordnet sind.
VDSL-Modem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass analoge Signale auf einer Kupferleitung von einem beliebigen Teilnehmer in digitale Signale umgewandelt werden durch einen A/D-Konverter, der in den analogen Teilen angeordnet ist, wobei die analogen Teile in dem Knoten die digitalen Signale zu den digitalen Teilen in der lokalen Vermittlungsstation übertragen.
VDSL-Modem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die analogen Teile in dem Modem ferner Filter, Verstärker, Hybrid Balun und adaptive Rauschabschwächer enthalten.
VDSL-Modem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die analogen Teile des Modem einen Echounterdrücker enthalten.
VDSL-Modem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Teile des Modems ferner einen FFT/IFFT-Prozessor, einen Equalizer, eine Verschränkungsvorrichtung, eine Fehlerkorrektureinheit enthalten.