(57)【要約】ＤＳＬ回線コンディショナは、現在利用可能なものより実質的により長い距離に渡って、標準の電話ツイストペア回線（１０２、１０４、１０６、１０８）上においてビデオ、音声、およびデータの信号を同時にサポートする十分に高い性能を達成する。回線コンディショナ（１００）は、それが用いられるツイストペア回線によって上り信号および下り信号に課される実際の劣化に従って、上りプリアンプ（１１２）および下りプリアンプ（１２２）のゲインおよび減衰を自動的に調整およびセットする。回線コンディショナは、ＤＳＬ信号の信号対雑音比および信号品質を最適化することによって高い性能を達成し、回線コンディショナが用いられるツイストペア回線からの給電によって動作し得る低い電力消費性を有する。
2009520444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高いデータレートのブロードバンド動作のためのツイストペアの電話回線をコンディショニングする方法であって、
中央オフィスとカスタマ構内との間の中間的な位置において該ツイストペア回線の特性を測定することであって、該特性は回線減衰を含む、ことと、
該中央オフィスからの下り信号へ第１のゲインを提供することと、該カスタマ構内からの上り信号へ第２のゲインを提供することとによって、該測定された回線減衰を克服するために該中間的な位置における該ツイストペア回線を該測定することに応答して等化することと、
群遅延の効果に対して該中間的な位置において該ツイストペア回線を補償することと
を包含し、
該等化および該補償は、該ツイストペア回線によって課された信号劣化に対して補正を行うことによって、該高いデータレートのブロードバンド動作が所定の性能のレベルにおいて起こる距離を拡張する、方法。
【請求項２】
前記測定することは、前記ツイストペア回線の前記回線特性を自動的に測定することと、前記高いデータレートのブロードバンド動作の前に該回線を自動的に等化することとを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のゲインおよび前記第２のゲインを提供することは、高い信号対雑音比を提供するために前記下り信号および前記上り信号を低雑音増幅することを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記下り信号および前記上り信号が異なる周波数スペクトルを有し、前記第１のゲインおよび前記第２のゲインが、該下り信号および該上り信号の異なる減衰に対して等化するために異なるゲインである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記中間的な位置において、前記下り信号が前記上り信号を除去し、該上り信号が該下り信号を除去するためにフィルタリングをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記測定することは、ＤＳＬセットアップトーンのレベルを測定することを包含し、前記等化することは、該測定されたレベルに基づいて前記第１のゲインおよび前記第２のゲインを提供することを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記等化することは、所定のゲイン−周波数特性によって下り信号を等化することをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記補償することは、前記中央オフィスと前記中間的な位置との間の前記ツイストペア回線の群遅延に対して事後補償することと、該中間的な位置と前記カスタマ構内との間の該ツイストペア回線の群遅延に対して事前補償することとを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記補償することは、前記ツイストペア回線の全体の群遅延が実質的に一定となるように前記群遅延に対して補償することを包含する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
高いデータレートのブロードバンド動作のためのツイストペアの電話回線をコンディショニングする方法であって、
中央オフィスとカスタマ構内との間の中間的な位置において該ツイストペア回線の特性を測定することであって、該特性は、回線減衰を含み、該測定することは、該動作の前に該ツイストペア回線の上で自動的に実行される、ことと、
該中央オフィスからの下り信号に対する回線減衰を克服するための第１のゲインと、該カスタマ構内からの上り信号に対する回線減衰を克服するための第２のゲインとを自動的に提供することによって、該測定に応じて該ツイストペア回線を等化することであって、該第１および該第２のゲインを提供することは、該下り信号および該上り信号を低雑音事前増幅することを含み、高い信号対雑音比を提供して該高いデータレートのブロードバンド動作が所定の性能のレベルで起こる距離を拡張する、ことと
を包含する、方法。
【請求項１１】
前記ツイストペア回線の群遅延に対して前記中間的な位置において前記信号を補償することをさらに包含する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記補償することは、前記ツイストペア回線の全体の群遅延が実質的に一定となるように補償することを包含する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記下り信号と前記上り信号が異なる周波数スペクトルを有し、前記等化することは、前記第１および前記第２のゲインに異なるゲイン値を提供することを包含する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記測定することは、ＤＳＬセットアップトーンのレベルを測定することと、該測定されたレベルに基づいて前記第１のゲインおよび前記第２のゲインを提供することとを包含する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
所定のゲイン−周波数特性を提供するために前記ツイストペア回線を等化することをさらに包含する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記等化することは、前記中央オフィスから前記カスタマ構内に伝送される下り信号に対して前記所定のゲイン−周波数特性を提供することを包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記上り信号を除去するために前記下り信号を前記低雑音事前増幅することと、該下り信号を除去するために該上り信号を該低雑音事前増幅することとに続くフィルタリングをさらに包含する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
中央オフィスとカスタマ構内との間の中間的な位置におけるツイストペアの電話回線上で用いるための回線コンディショナであって、
該中央オフィスから該カスタマ構内への下り信号と該カスタマ構内から該中央オフィスへの上り信号とに対して、該ツイストペアをそれぞれ等化するための第１および第２のプログラム可能なゲインのプリアンプと、
第１の下り信号のセットアップトーンの前記レベルと第２の上り信号のセットアップトーンの前記レベルとをそれぞれ検出するための第１および第２の検出器であって、該下り信号および該上り信号のツイストペア回線減衰とそれぞれ関連している該レベルを検出する、該第１および該第２の検出器と、
マイクロプロセッサであって、該第１および該第２のセットアップトーンの該検出されたレベルに応答し、それによって該回線減衰を決定し、かつ該第１のプリアンプの中への第１のゲインと該第２のプリアンプの中への第２のゲインとを自動的にプログラムして、該減衰に対して該ツイストペア回線を等化し、所定の性能のレベルで高いデータレートのブロードバンド動作を提供する、マイクロプロセッサと
を含む、回線コンディショナ。
【請求項１９】
前記第１および前記第２の検出器は、それぞれ前記第１のセットアップトーンの第１のピーク値と前記第２のセットアップトーンの第２のピーク値とを測定するピーク検出器と、所定のゲインの保存されたテーブルから前記第１および前記第２のプリアンプのゲインを提供する該第１および該第２のピーク値に応答するマイクロプロセッサとを含む、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【請求項２０】
前記保存されたゲインは、異なるインピーダンスの前記ツイストペア回線を等化するための所定のゲイン値を含む、請求項１９に記載の回線コンディショナ。
【請求項２１】
前記ツイストペア回線の周波数依存の減衰に対して等化するために、あらかじめ選択されたゲイン−周波数特性を下り信号に適用するための等化器をさらに含む、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【請求項２２】
前記等化器は、前記下り信号の周波数スペクトルの上位の一部における所定の周波数においてピークゲインを提供する、請求項２１に記載の回線コンディショナ。
【請求項２３】
前記等化器は、コンデンサの値がピークゲインの前記所定の周波数を提供するために選択され、抵抗器の値が前記ゲイン−周波数特性に所定の形を提供するために選択されている該抵抗器−該コンデンサのネットワークによって、差動増幅器を形成するために互いに接続された低雑音、低電力の演算増幅器を含む、請求項２２に記載の回線コンディショナ。
【請求項２４】
前記下り信号を通過させて前記上り信号に高い除去を提供するための前記第１のプリアンプに接続された第１のフィルタと、該上り信号を通過させて該上り信号に高い除去を提供するための前記第２のプリアンプに接続された第２のフィルタとをさらに含む、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【請求項２５】
前記第１のフィルタは、１１次の楕円型ハイパスフィルタを含み、前記第２のフィルタは、１１次の楕円型ローパスフィルタを含む、請求項２４に記載の回線コンディショナ。
【請求項２６】
前記第１および前記第２のフィルタは、一対のシングルエンドのフィルタをそれぞれ含む、請求項２４に記載の回線コンディショナ。
【請求項２７】
前記下り信号および前記上り信号は、差動信号を含み、前記ツイストペア回線の上の該差動信号を別々に増幅するために、前記第１および前記第２のプリアンプは、一対のシングルエンドのプログラム可能なゲインのプリアンプをそれぞれ含む、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【請求項２８】
前記シングルエンドのプログラム可能なゲインの各プリアンプは、カスケードされた演算増幅器を含み、各該演算増幅器は、関連づけられた複数の抵抗器とマルチプレクサとに接続され、該マルチプレクサは、該複数の抵抗器に接続され、該演算増幅器の該ゲインを変えるために異なる該抵抗器を該演算増幅器へ接続するため、前記マイクロプロセッサによって制御されている、請求項２７に記載の回線コンディショナ。
【請求項２９】
前記複数の抵抗器における前記抵抗器の値は、あらかじめ選択されたゲインの増分において第１の所定の負のゲイン値と第２の所定の正のゲイン値との間で、プログラム可能なゲインのプリアンプの前記ゲインを変えるために選択される、請求項２８に記載の回線コンディショナ。
【請求項３０】
前記演算増幅器は、低雑音デバイスであり、前記抵抗器は、それらのオーム性雑音の寄与を減少させるために低い抵抗値を有するように選択される、請求項２９に記載の回線コンディショナ。
【請求項３１】
前記高いデータレートのブロードバンド動作は、ＤＳＬ動作を含み、前記周波数スペクトルは、１２ＭＨｚ程度の周波数に及ぶ、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【請求項３２】
前記回線コンディショナは、前記中央オフィスと前記カスタマ構内との間で前記ツイストペア回線の群遅延に対して補償するように形成される、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【請求項３３】
前記回線コンディショナは、動作電力を前記ツイストペア回線から引出し、該回線コンディショナは、該ツイストペア回線から引出された該電力が正常な電話動作を中断しないように、低電力動作のために選択された回路素子を含む、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的にデジタル加入者回線（ＤＳＬ）技術に関し、特に、ＡＤＳＬ（非対称ＤＳＬ）技術を用いる、長いローカル加入者ループを介して高性能なブロードバンドデジタルサービスをもたらす回線コンディショニングシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
ほとんどの電話会社は、しばしばＰＯＴＳ（ｐｌａｉｎ  ｏｌｄ  ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  ｓｅｒｖｉｃｅ）と称されるアナログ電話サービスと、一般に単一のツイストペア（ＴＰ）ワイヤを含むレガシー構造基盤を用いてカスタマへの他のサービスとを各電話番号のために提供する。各ＴＰ回線は、加入者ループまたは加入者回線と称される。ＰＯＴＳ回線は、３．４ｋＨｚ帯域幅のチャネルによって単一の音声信号を搬送するために構築された。ＤＳＬ技術は、損失の多いＴＰ回線を介して高速で、高ビットレートのデジタル伝送を可能にするが、伝送減損（例えば、信号減衰、他の回線上に存在する信号からのクロストーク雑音、信号反射、高周波数雑音、およびインパルス雑音による伝送減損）を克服するために信号処理を必要とする。従来のＴＰ回線の非常に貧弱な高周波数性能のために、高速な（１０＋Ｍｂｐｓ）ＤＳＬ動作は、より高い周波数におけるＤＳＬ信号の劣化によって、電話中央オフィス（ＣＯ）と加入者のカスタマ構内（ＣＰＥ）との間が８，０００から１０，０００フィート程度の、短いローカルループ長に一般に制限される。伝送減損の最も大きな構成要素である信号減衰は、周波数および回線長によって増大する。従って、所与の伝送方法に対して、最大の達成可能な伝送ビットレートは、回線長が増大すると、減少する。達成可能なデータレートはまた、群遅延などの他の要因によって制限され、そして群遅延はまた、クロストークおよび雑音と同様に周波数の関数でもある。
【０００３】
非対称ＤＳＬ（ＡＤＳＬ）は、ＣＯへの上り周波数スペクトルより大きな、ＣＯからＣＰＥへの下り周波数スペクトルを有し、上りのビットレートよりかなり大きな下りのビットレートを使用するＤＳＬ技術である。これは、近端クロストークを減少させ、周波数スペクトルは、ＴＰ上で複信（ｄｕｐｌｅｘ）のＰＯＴＳおよびデータの同時伝送をサポートする。ＡＤＳＬ１は、１．１ＭＨｚ程度の最大信号帯域幅を有する。ＡＤＳＬ２＋は２．２ＭＨｚ程度の最大信号帯域幅を有する。一般に、０ｋＨｚから３０ｋＨｚの間の周波数スペクトルは、ＰＯＴＳサービスのために確保される。３４ｋＨｚから１２５ｋＨｚの間のスペクトルは、上りデータであり、１６４ｋＨｚより大きいスペクトルは、下りデータのためである。
【０００４】
ケーブルサービス提供者と競争する努力において、いくつかの電話サービス提供者は、同じＴＰ上でインターネットアクセス、そしてテレビジョンサービス（ＩＰＴＶ）のようなブロードバンドデジタルデータのためにＡＤＳＬ２＋技術を使用する。各ＮＴＳＣテレビジョンチャンネルは、ＭＰＥＧ−２圧縮を用いる場合に約４．４Ｍｂｐｓを必要とし、ＨＤＴＶチャネルは、約８Ｍｂｐｓを必要とする。いくつかの電話会社は、３．０ＭｂｐｓのインターネットブロードバンドサービスだけでなくビデオオンデマンドＴＶサービスの２つのチャネルを提供しており、それらのサービスは、全体で１１．８Ｍｂｐｓ程度のデータレートを必要とする。ＡＤＳＬ２＋技術は、この全体のビットレートを達成し得るが、サービス提供者は、約８，０００フィートのローカルループ長まで、そのような統合されたビデオおよびブロードバンドサービスを一般的に提供し得る。
【０００５】
上記で参照した先願は、従来のＡＤＳＬ技術のレートおよび届く範囲の実質的な改善を可能にするＴＰワイヤ信号のためのインライン（ｉｎ−ｌｉｎｅ）アンプを開示する。しかし、現在利用可能であるよりも大きい距離を越えて、従来のＰＯＴＳサービスとともにより新しいＤＳＬ技術（すなわち、ＡＤＳＬ２＋およびＶＤＳＬ２）の信頼できる動作を可能にするために、より大きな改良とより高い性能（レートおよび届く範囲）とを得ることはまた所望される。そして、そうすることにおいて、簡単な導入、安価、低消費電力（正常なＰＯＴＳサービスを中断せずに、装置が動作するＴＰ回線から直接給電し得る）技術を配備することはまた所望される。本発明は、これらの目的に向けられる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の概要）
本発明は、良好な回線等化および回線補償、高い同相除去、そして低クロストークをもたらす低雑音の部品、低電力の部品および回路を用いて、ＤＳＬ周波数スペクトルに渡って信号対雑音比（ＳＮＲ）および信号品質を最適化することによって高性能をもたらす、ＤＳＬ回線コンディショニングシステムおよび方法を提供する。特に、本発明は、より長いループ長において、現在の技術によって達成可能であるよりも高いデータレートをもたらし、高い信号品質を伴った１２Ｍｂｐｓ程度のデータレートを提供し得、従って、テレビジョンの２つのチャネルと３Ｍｂｐｓのブロードバンドデータとの同時伝送を１２，０００フィート程度の距離において可能にし得る。
【０００７】
１つの局面において、本発明は、ツイストペアの電話回線が、所定の性能のレベルにおいてブロードバンド動作をサポートし得る距離を拡張するために、高いデータレートのブロードバンド動作に対してツイストペアの電話回線をコンディショニングする方法を提供する。この方法は、２地点（中央オフィスおよびカスタマ構内など）の間の回線上の中間的な位置において、減衰を含む回線特性を最初に測定する。回線は、次いで、下り信号への第１のゲインと上り信号への第２のゲインとを提供されることによって、回線減衰を克服するために自動的に等化され、群遅延に対してさらに補償される。
【０００８】
別の局面において、本発明は、ツイストペアの電話回線が、所定の性能のレベルにおいてブロードバンド動作をサポートし得る距離を拡張するために、高いデータレートのブロードバンド動作に対してツイストペアの電話回線をコンディショニングする方法を提供する。この方法は、２地点（中央オフィスおよびカスタマ構内など）の間の回線上の中間的な位置において、減衰を含む回線特性を最初に測定し、回線は、高い信号対雑音比を提供するために下り信号を低雑音事前増幅することと、低い信号対雑音比に対して上り信号を低雑音事前増幅することとによって、回線減衰を克服するために自動的に等化される。
【０００９】
またさらなる局面において、本発明は、中央オフィスからの下り信号とカスタマ構内からの上り信号とのための、ツイストペア回線を等化するためのプログラム可能なゲインのプリアンプと、回線減衰に関連した下りおよび上りのセットアップトーンのレベルを検出するための検出器と、ツイストペアを等化し、減衰の効果を克服するためのトーンのレベルに応答してプリアンプのゲインを自動的にプログラムするためのマイクロプロセッサとを含む回線コンディショナをもたらす。
【００１０】
より特定の局面において、本発明は、ＤＳＬ動作に対して回線を等化するための所望されるゲイン−周波数特性を提供するために、ピーク等化を用いる。本発明は、信号対雑音比および信号品質を最適化する回線コンディショニングのために、低雑音、低電力のアナログ回路を使用する。それらの回路が低電力で動作することにより、回路は、正常な電話サービスを中断させずにツイストペアの電話回線によって給電され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（好適な実施形態の説明）
本発明は、ＡＤＳＬ２＋技術と共に用いる高性能回線コンディショナに特によく適応され、その関連において記述されるであろう。しかしながらこの記述が、本発明の１つの効用のみを説明していることと、本発明が、ツイストペア（ＴＰ）電話回線上の他のタイプの高ビットレートデジタル動作だけでなく、ＶＤＳＬ２とインターリーブされたＤＳＬシステムとを含む他の高ビットレートデジタル動作に適用し得ることとが認識されるであろう。
【００１２】
図１は、本発明による双方向ブロードバンド回線コンディショナ１００の好適な実施形態のブロック図である。回線コンディショナは、高いデータレート、ブロードバンドデータおよびビデオサービスを可能にするために、中央オフィス（ＣＯ）とカスタマ構内（ＣＰＥ）との間の中間的な位置でＰＯＴＳツイストペアを含むローカル加入者ループに挿入され得る。１つの実施形態において、回線コンディショナ１００は、従来のＰＯＴＳ電話サービスを提供するだけでなく、２つの別々な４．４Ｍｂｐｓのテレビジョンビデオ信号と１つの３．０Ｍｂｐｓのブロードバンド信号とを従来のアプローチと同じか、または良い性能で、約１２，０００フィート以上のローカルループを介してサポートし得る、約１２Ｍｂｐｓのデータレートを提供し得る。
【００１３】
図１に示されるように、従来のローカルループは、Ｔｉｐ（Ｔ）線１０２、１０３、１０６、およびＲｉｎｇ（Ｒ）線１０４、１０５、１０８を含む、差動信号線のツイストペア（ＴＰ）を備える。ＴｉｐおよびＲｉｎｇ線は、最高約３０ｋＨｚまでの周波数範囲における従来のＰＯＴＳサービスを提供するアナログ信号を伝える。ＣＰＥにおけるＤＳＬモデム（図示せず）は、例えば、約３４ｋＨｚから約１２５ｋＨｚまでの周波数帯域において、ＴｉｐおよびＲｉｎｇのＴＰ回線を介してＣＰＥからＣＯへの上り伝送のためにデジタル信号をアナログ形式に変換する。ＣＯにおけるＤＳＬアクセスマルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）（同じく図示せず）は、ＴｉｐおよびＲｉｎｇ線を介してＣＰＥへの下り伝送のためにデジタル信号をアナログ形式に変換する。下りの周波数スペクトルは、約１６４ｋＨｚから（ＡＤＳＬ２＋に対して）約２．２ＭＨｚまで及び得る。
【００１４】
ＣＰＥからの上り信号は、ＣＰＥと回線コンディショナ１００の中間的な位置との間のＴＰ回線１０２および１０４の長さを介して伝わる。回線コンディショナ１００を通る上りパスは、ミキサ１１０、調整可能なゲインの上りプリアンプ１１２、フィルタ１１４、ドライバアンプ１１６、および別の（下り）ミキサ１２０を通る。ミキサ１２０は、回線コンディショナとＣＯとの間のＴＰ回線１０６および１０８それぞれの別の長さを介してＣＯへ上り信号を提供する。ＣＯからＣＰＥへの下り信号パスは、Ｔｉｐ線１０６およびＲｉｎｇ線１０８を通り、それからミキサ１２０、調整可能なゲインの下りブロードバンドプリアンプ１２２、フィルタ１２４、ピーク等化器アンプ１２６、ドライバアンプ１２８、および上りミキサ１１０を通る。ミキサ１１０は、ドライバアンプ１２８からＣＰＥへＴｉｐ線１０２およびＲｉｎｇ線１０４それぞれを介して下り信号を提供する。従来の電話サービスは、回線コンディショナを通過せず、むしろ、ＰＯＴＳフィルタ／スプリッタ１３０を介してＴｉｐ線１０３およびＲｉｎｇ線１０５を介して伝えられる。ＰＯＴＳフィルタ／スプリッタは、高周波数の上りおよび下り信号をブロックし、その結果、高周波数の上りおよび下り信号が回線コンディショナ１００を通過して、低周波数の電話信号へ低インピーダンスのパスを提供する。
【００１５】
従来のＰＯＴＳフィルタ／スプリッタの実施形態は、図２において例示される。示されるように、ＰＯＴＳフィルタ／スプリッタは、Ｔｉｐ線１０３およびＲｉｎｇ線１０５の中に接続された一対のトランス１３２、１３４と、示されるように、ＴｉｐおよびＲｉｎｇ線の間に接続された一対のコンデンサ１３６および１３８とを備え得る。正および負の直流電圧＋Ｖおよび−Ｖは、回線コンディショナの中の回路のための動作電力を引出すために、それぞれＴｉｐおよびＲｉｎｇ線から提供され得る。これから記述されるように、回線コンディショナ１００は、回線コンディショナに電力を供給するためにＴｉｐおよびＲｉｎｇ線から引かれた電流が通常の電話動作を妨げないように十分低くなるよう、電力消費が低くなるように好ましくは設計される。
【００１６】
上りミキサ１１０および下りミキサ１２０（これらは実質的に同じであり得る）は、２つの主要な機能を供する。上りミキサおよび下りミキサは、低周波数の従来の電話信号がＣＯおよびＣＰＥから回線コンディショナを通して流れることをブロックして、低周波数の従来の電話信号をＰＯＴＳフィルタ／スプリッタ１３０を通して流れさせ、そして上りミキサおよび下りミキサは、回線コンディショナによって処理するために、上りおよび下り信号をお互いから分離する。下りミキサ１２０は、線１０６および線１０８上のＣＯからの下り信号を下りプリアンプ１２２へ連結し、アンプ１１６からの線１４０および線１４２上の上り信号を受信し、そして上り信号をＣＯへ連結する。さらにミキサは、ミキサを通して下りプリアンプ１２２へ連結される望ましくない上り信号を減衰する。同様に、上りミキサ１１０は、ＣＰＥからの上り信号を上りプリアンプ１１２へ連結し、ドライバアンプ１２８からの線１４４、１４６上の下り信号をそれぞれＴｉｐ線１０２およびＲｉｎｇ線１０４を通してＣＰＥへ連結する。同様に上りミキサ１１０は、ミキサを通して上りパスの中の上りプリアンプ１１２へ連結される望ましくない下り信号を減衰する。
【００１７】
回線コンディショナ１００は、距離を拡張するためにＴＰ回線によって課された信号減衰を克服するために信号強度を有する単なるアンプ（従来のＡＤＳＬ回線リピータによって取られたアプローチ）ではない。むしろ、回線コンディショナ１００は、信号対雑音比（ＳＮＲ）および信号品質を最適化し、このことがより高い性能およびより大きな範囲という結果を生じ、同時に電話回線によって課された所望の低い電力供給に耐えるために電力消費を最小化する。回線コンディショナは、低雑音、高帯域幅、低電力演算増幅器（「オペアンプ」）および他の能動素子の使用を通して、システム雑音フロアを低いレベルに減少させることと、回路部品の熱雑音およびオーム性雑音の寄与を最小化し、高い帯域外信号除去、高い同相除去、および低いクロストークを提供する回路設計および回路構造とによって、ＳＮＲを最適化する。さらに、ＴＰ回線によって課された信号劣化を補償するために、回線コンディショナは、回線コンディショナに出入りする、下りおよび上り信号の事前等化および事後等化、そして事前補償および事後補償を通して、信号特性（主として振幅および群遅延）を最適化する。本明細書において用いられる場合に、用語「等化」、「等化する」、および「等化器」は、信号の振幅レベル調整（例えばＴＰ回線減衰を補正すること）をいう。用語「補償」および「補償する」は、群遅延特性の調整（例えばＴＰ回線によって課された群遅延による信号劣化を補正すること）をいう。
【００１８】
回線コンディショナは、ＴＰを介するＣＯとＣＰＥとの間の伝送の間に信号が受ける実際の減衰に基づいて信号に適用されたゲイン等化を自動的に調整する。さらに回線コンディショナは、ＣＯから回線コンディショナまで、および回線コンディショナからＣＰＥまでのＴＰ回線の群遅延の効果を補償する（すなわち補正する）ために、プリセットされた事前補償および事後補償を、それぞれ、信号へ適用する。従って、ＴＰ回線によって課された全体の信号劣化を取り扱うことと、高い性能および高い信号品質を最適化することに集中することとによって、本発明の回線コンディショナは、回線長当たりのより高いデータレートと（信号減衰だけを取り扱う従来の回線リピータより）大幅に良い範囲とを達成する。実際に、本発明は、４分の１の電力で従来のアプローチと同じ距離を達成し得る。回線コンディショナ１００は、上りおよび下り信号の両方を等化および補償するが、上り信号よりも多い下り信号を処理する。なぜなら下り信号は、そのより高い周波数スペクトルのためにＴＰによって最も大きな劣化を受けるからである。
【００１９】
ミキサ１２０からの下り信号は、ブロードバンドプリアンプ１２２に提供され、このプリアンプは、現在のセションのために自動的に決定されたとおりに、プリセットされたゲイン（または減衰）を下り信号に適用する。このプリセットされるゲイン（または減衰）の決定は、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサ１６０によって（記述される方法において）前もってなされた動作の前の較正プロセスの間に行われる。プリアンプからの下り信号は、次いで下りフィルタ１２４に供給され、このフィルタは、ＡＤＳＬの場合、１６４ｋＨｚより大きい下り周波数を通し、１２５ｋＨｚ未満の上り周波数をブロックするハイパスフィルタである。フィルタ１２４は、ミキサ１２０とプリアンプ１２２とを通してフィルタに連結される、望ましくない上り周波数を強く除去するために鋭いカットオフを有するように設計され、低いシステム雑音フロアを保証することを助けるように設計される。好適な実施形態において、フィルタ１２４は、１１次の楕円型ハイパスフィルタであり、このフィルタは、１２５ｋＨｚ未満の上り周波数に約８０ｄＢから約９０ｄＢまでの除去を提供する。
【００２０】
フィルタ１２４からの下り信号は、次にピーク等化器アンプ１２６に適用される。ピーク等化器は、プリセットされた周波数に最大のゲインを持っており、このプリセットされた周波数は、ＡＤＳＬ下り信号の周波数スペクトルの好ましくは上位の部分である。ピーク等化器応答の「Ｑ」は、プリセットされた周波数周辺の周波数の範囲に適用されるピークおよび増幅の鋭さを決定する。等化は、信号のデータ搬送能力に影響する。なぜならＡＤＳＬ信号の基本周波数および高調波周波数の振幅関係を変更するからである。ピーク等化器アンプは、下り信号の周波数依存信号減衰（これはＣＯと回線コンディショナとの間のＴＰ回線１０６、１０８に起因する）に対して事後等化を行い、そして予期される周波数依存減衰（これは信号コンディショナからＣＰＥへのＴＰ回線１０２、１０４に起因する）に対して事前等化を行うことにより、ＣＰＥモデムに到達する下り信号は、所望の等化されたゲイン−周波数特性を持つ。ドライバアンプ１２８は、ＣＰＥにおいて所望の信号レベルを提供するために、ピーク等化器アンプ１２６からの下り信号を増幅し、それから信号をミキサ１１０へ供給する。このミキサは、ＣＰＥへ伝送するためのＴｉｐ線１０２およびＲｉｎｇ線１０４に信号を連結する。
【００２１】
回線コンディショナ１００を通る上りパスは、このパスがピーク等化器アンプを含み得ないということを除けば、下りパスに幾分類似している。等化アンプは、上りＡＤＳＬ信号のために必ずしも必要ではない。なぜなら上りＡＤＳＬ信号は、下り信号より低い（そしてより狭い）周波数スペクトルにおいて動作し、下り信号が受けるほど多くの周波数に依存する劣化を受けないからである。ミキサ１１０を出る上り信号は、上りの調整可能なゲイン−減衰のプリアンプ１１２へ連結され、このプリアンプはまた、マイクロコントローラ１６０によって動作の前の（記述される）較正プロセスの間に自動的に決定されたとき、プリセットされたゲインまたは減衰を上り信号に適用する。プリアンプ１１２からの上り信号は、ローパスフィルタ１１４に適用され、このフィルタは、１２５ｋＨｚよりわずかに大きい鋭いカットオフを好ましくは有する。フィルタからの上り信号は、ドライバアンプ１１６に送られ、ドライバアンプは、上り信号を増幅し、この信号をミキサ１２０を介してＴｉｐ線１０６およびＲｉｎｇ線１０８に向けて、ＣＯに連結する。フィルタ１１４は、ミキサ１１０を介してプリアンプ１１２に連結される望ましくない下り信号周波数の全てを除去し、かつ、低いシステム雑音フロアをもたらすことにも役立つ。好適な実施形態において、ローパスフィルタ１１４はまた、１６４ｋＨｚより大きい下り周波数に８０ｄＢから９０ｄＢの除去を提供する、１１次の楕円型フィルタであり得る。
【００２２】
図１においてまた例示されるように、回線コンディショナ１００は、ピーク等化器アンプ１２６から正の線１６４に連結された下り信号ピーク検出器１６２をさらに含み得、上りフィルタ１１４から上りドライバアンプ１１６への正の線１６８に連結された上りピーク検出器１６６を含み得る。ピーク検出器の出力がマイクロコントローラ１６０に適用され、このマイクロコントローラは、動作の前の較正／等化セットアップ手続の間にピーク検出された値を用いて、回線コンディショナが用いられる実際のＴＰ回線に起因する上り信号および下り信号の減衰のために等化するため、プリアンプ１１２および１２２のゲインおよび減衰設定を自動的に調整する。
【００２３】
手短に要約すると、動作の前の等化セットアップ手続の間に、回線コンディショナは、それが用いられる実際のＴＰ回線に対して回線コンディショナ自身を自動的に較正する。回線コンディショナは、ＣＰＥと回線コンディショナとの間の実効ＴＰ回線インピーダンスを最初に決定することによってこの較正を行う。この実効ＴＰ回線インピーダンスは、主にＣＰＥと回線コンディショナとの間のワイヤ長およびゲージの関数である。この較正の間、上りプリアンプ１１２は、デフォルト設定にセットされる。次に、回線コンディショナは、好ましくは保存された経験的に決定されたゲインおよび減衰の値の配列から値を選択することによって、上りプリアンプ１１２のゲインまたは減衰を所定の基準設定にセットする。同様に、回線コンディショナは、それとＣＯとの間の下り線インピーダンスを決定する。その間、下りプリアンプ１２２は、デフォルト設定にセットされ、回線コンディショナは、所定の基準ゲイン設定または基準減衰設定を同様に、好ましくは性能を最適化するゲインおよび減衰の経験的に決定された値の配列から選択するために、決定された下りインピーダンスを用いる。
【００２４】
より詳細には、回線コンディショナの動作の前の等化セットアップ手続は、ＣＯ内のＤＳＬＡＭとＣＰＥモデムとをセットアップする標準のＤＳＬ同期プロトコルを用いる。セットアップの最初の段階の間、上りドライバアンプ１１６は、マイクロコントローラ１６０によってオフにされ、一方ＣＰＥモデムは、上り周波数スペクトル内の間隔をおいて配置された周波数で、標準「ハンドシェーキング」セットアップトーンをＣＯへ送出する。ＣＰＥモデムによって発されるセットアップトーンは、ＤＳＬ同期プロトコルに従って所定の電力レベルにあり、プリセット周波数で間隔をおいて配置される。ドライバアンプ１１６はオフにされるので、トーンはＣＯに届かない。従って、ＣＯにおけるＤＳＬＡＭは、零入力の状態に留まっており、セットアップトーンに応答しない。上りピーク検出器１６６は、フィルタ１１４からの線１６８上のコンポジットトーンのピーク値を検出し、ピーク検出された値をマイクロコントローラ１６０へ供給する。このマイクロコントローラは、ピーク検出された値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器を含み得る。従って、上りフィルタの出力におけるコンポジットトーンのデジタル化されたピーク検出された値は、ＣＰＥと回線コンディショナとの間の実効ＴＰ回線インピーダンス（これは、ワイヤ長およびゲージを説明している）の測定値である。マイクロコントローラ１６０は、上りプリアンプ１１２の中に基準ゲイン設定または基準減衰設定をセットするために、ピーク検出されたデジタル値を用いる。上り信号パスのセットアップの間に、下りドライバ１２８がオンにされることにより、ＣＰＥモデムはアクティブな成端を見、そして同期トーン信号は、通常動作のために必要とされるように成端される。
【００２５】
上り信号パスのセットアップに続いて、下り信号パスは、上りアンプ１１６をオンにし、下りドライバ１２８をオフにすることによってセットアップされる。このオンおよびオフは、ＣＰＥモデムからのセットアップトーンがＣＯのＤＳＬＡＭへ届くことを可能にする。ＣＯは、ＤＳＬ同期プロトコルに従って下り周波数スペクトル内のプリセット周波数で間隔をおいて配置される、標準「ハンドシェーキング」トーンを送出することによって応答する。下りドライバ１２８がオフにされるので、ＣＰＥモデムは、このハンドシェーキングの下りトーンに応答せず、ＣＯは、ハンドシェーキングトーンをブロードキャストし続ける。ピーク検出器１６２は、ピーク等化器１２６からの線１６４上のコンポジットトーンのピーク値を検出し、検出されたピーク値をマイクロコントローラ１６０へ供給する。マイクロコントローラは、ピーク検出された値をデジタル値に変換し得る。上りパスのセットアップと同様に、コンポジット下りトーンのピーク検出された値は、回線コンディショナとＣＯ  ＤＳＬＡＭとの間の実効ＴＰ回線インピーダンス（これは、ワイヤ長とゲージを説明している）の測定値である。マイクロコントローラ１６０は、下りブロードバンドプリアンプ１２２の中に別の基準ゲイン設定または基準減衰設定をプリセットするために、ピーク検出された値を用いる。
【００２６】
従って、等化セットアップ手続の間に、マイクロコントローラ１６０は、上りおよび下り信号パスから２つのピーク検出された電圧を分析し、インデックスＸおよびＹの一対を生成し得る。このインデックスの対は、所定の基準ゲイン値または基準減衰値を保存するマイクロコントローラのメモリ中の２次元（２−Ｄ）配列の中へインデックスとして用いられる。２−Ｄ配列は、ゲイン（または減衰）値の対応する一対を生成することによって、ＸおよびＹインデックスに応答し、マイクロコントローラ１６０は、ゲイン（または減衰）を２つのプリアンプ１１２および１２２の中にプログラムする。２−Ｄ配列の中に保存されたゲイン値は、様々な長さの銅２６ＡＷＧ電話ＴＰ回線をシミュレーションする電話線回線シミュレータを備える基準システムを用いて、経験的に決定され得る。基準システムは、電話回線インピーダンスおよびデータレートの種々の組合せに対する最適な性能のためのプリアンプ設定の経験的な決定をなし得る。最終的に、アンプドライバ１１６および１２８がプリアンプ１１２および１２２の中へ前もってロードされた、２−Ｄ配列から選択された基準ゲイン設定または基準減衰設定によってオンにされると、ＣＰＥモデムおよびＣＯ  ＤＳＬＡＭは、折衝し（ｎｅｇｏｔｉａｔｅ）、お互いと同期することが可能である。回線コンディショナによってもたらされる強化された信号品質によって、ＣＯ  ＤＳＬＡＭおよびＣＰＥモデムは、互いに、実際より接近しているように考えられ、その他の場合の実際の距離に対して従来利用可能であるより高いデータレートおよびより高い性能をもって同期し得る。
【００２７】
本発明において用いられ得るピーク検出器の好適な実施形態は、図３において例示される。下りピーク検出器１６２および上りピーク検出器１６６は、実質的に同じであり得、図において例示され得る。示されるように、ピーク検出器は、低雑音、低電力のコンパレータ１８０を備え得る。このコンパレータは、電圧入力１８２を基準電圧（これは、コンパレータ出力と接続された抵抗器１８４、１８５を含む分圧器ネットワークによってセットされる）と比較し、入力のレベルによって決定される電圧にコンデンサ１８８をチャージする。コンデンサ上の電圧は、入力電圧１８２を含むトーンのコンポジットレベルを表しており、この好適な実施形態におけるこの入力電圧の振幅は、ＴＰ回線インピーダンスと比例していて、ＴＰ回線インピーダンスは主にワイヤ長とゲージの関数である。アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１９０（上記したように、この変換器は、分離され得るか、マイクロコントローラ１６０中に含まれ得る）は、電圧をデジタル値に変換する。プリアンプ１１２および１２２の中へセットされるゲインまたは減衰のデフォルト値は、都合の良い値が選択され得るので、ピーク検出器１６２および１６６は、Ａ／Ｄ変換器の適応範囲内で動作する。
【００２８】
図４から図９は、図１において示された回線コンディショナ１００の構成要素の幾つかの好適な実施形態のより多くの詳細について例示する。図において、値は、抵抗器、コンデンサ、およびインダクタなどの回路部品の多くのために示される。これらの値は、回路素子の単に代表的な値であり、ＡＤＳＬ２＋環境において本発明の目的を達成するために図の中で例示された特定の実施形態のために用いられ得る。回線コンディショナの様々な構成要素のために図において例示された特定の実施形態と、これらの実施形態のために選択された回路素子の値のどちらも、本発明に必ずしも必要でない。むしろ、当業者によって認識されるように、他の値を有する回路と同様に種々の実施形態が、本発明を実施することにおいて用いられ得る。
【００２９】
図４は、下りミキサ１２０の好適な実施形態を例示する。先に述べたように、上りミキサ１１０は、下りミキサ１２０と実質的に同一であり得る。図に示すように、Ｔｉｐ線１０６およびＲｉｎｇ線１０８上の正および負の信号は、それぞれ、ＣＯからミキサに入力する。これらＴｉｐおよびＲｉｎｇ線の上の信号は、直流から２．２ＭＨｚまでのＡＤＳＬ２＋周波数スペクトル全体を含む。このＴｉｐおよびＲｉｎｇ線の上のミキサに入力する差動信号は、ＤＳＬトランス２００に適用され、このトランスは、回線コンディショナからＣＯを分離し、直流から３０ｋＨｚまでの電話信号をブロックする。ＤＳＬトランス２００の２次側は、トロイダルコイル２０２に連結される。このトロイダルコイルは、ミキサに入力する信号のために同相雑音除去を提供し、正の線２０６および負の線２０８上の差動下り信号をブロードバンドプリアンプ１２２へ提供する。
【００３０】
線１４０および線１４２上の上りドライバアンプ１１６からの正および負の上り信号は、それぞれ、トロイダルコイル２０２の出力におけるＤＳＬトランスの２次側上でミキサに入力する。アンプ１１６からのアップリンク信号は、一対の５０オームの抵抗器２１０、２１２を通りミキサに入力する。この抵抗器は、ＤＳＬトランス２００のインピーダンスをＣＯの標準１００オームインピーダンスに整合する。ミキサに入力するアップリンク信号は、同相除去トロイダルコイル２０２とＤＳＬトランス２００とを通りＣＯへの線１０６および線１０８に連結される。ＤＳＬトランスの１次側上のコンデンサ２０４および２次側上のコンデンサ２０５は、直流電流をブロックする。線２０６および線２０８上のＤＳＬトランスの２次側からの下り信号は、２組の抵抗器２２２、２２４、２２６、および２２８を含むＲ／２Ｒネットワーク２２０を通り連結される。各組における２つの抵抗器の値は、２：１の比率を有し、基準値は図に示される。Ｒ／２Ｒネットワーク２２０は、線１４０、線１４２上から入力されて線２０６および線２０８上のブロードバンドプリアンプに連結される、望ましくない上り信号の信号強度において約４ｄＢの低減を提供する。
【００３１】
図５は、プログラム可能なゲインのブロードバンド下りプリアンプ１２２の好適な実施形態を例示する。図に示すように、プリアンプ１２２は、２つの同一のシングルエンドのプログラム可能なアンプ２４０ｐおよび２４０ｎを含み得、これらのアンプは、正の線２０６および負の線２０８上のミキサからの差動信号をそれぞれ受信している。各プログラム可能なアンプは、それぞれ１ビットのマルチプレクサ２４６および３ビットのマルチプレクサ２４８の出力へ接続された反転入力２５０、２５２を有する、一対の低雑音、低電力、高帯域の演算増幅器２４２、２４４を含み得る。マルチプレクサは、低電力ＣＭＯＳデバイスであり得る。各マルチプレクサは、直列になった複数の抵抗器の対応するチェーンの間の接続点に接続された複数の入力を有する。マルチプレクサは、バス線２５４を介してマイクロコントローラからの１ビットまたは３ビットのデジタル制御信号をそれぞれ受信し、直列抵抗の対応するチェーンの抵抗器の間の接続点からマルチプレクサへの入力の１つを出力として、演算増幅器２４２、２４４の反転入力２５０、２５２へ接続するスイッチとして供される。示されるように、演算増幅器の出力２５６、２５８は、直列抵抗のそれぞれのチェーンへとまた接続される。従って、各マルチプレクサは、マルチプレクサ出力を抵抗器のチェーンからの特定の入力へ切換えることによって、オペアンプのフィードバック抵抗値対オペアンプの入力抵抗値の比率を変えて、それに応じて、オペアンプゲイン（または減衰）を変える。従って、抵抗器のチェーンの中の抵抗器の値を適切に選択することによって、ゲインまたは減衰の所望の範囲は提供され得る。図５において例示された抵抗器の値のために、オペアンプ２４２のゲインは、０ｄＢまたは１．５ｄＢのいずれかであるべく、１ビットのマルチプレクサ２４６によって制御され得る。同様に、オペアンプ２４４のゲインは、３ｄＢステップで、−１０．５ｄＢ（減衰）から＋１０．５ｄＢ（ゲイン）まで、３ビットのマルチプレクサ２４８によって制御され得る。オペアンプ２４２および２４４は直列であるので、プリアンプ２４０のゲインは、マイクロコントローラによって、−１０．５ｄＢから＋１２．０ｄＢまでの範囲で制御されプログラムされ得る。
【００３２】
図６は、プログラム可能なゲインの上りプリアンプ１１２の実施形態を例示する。上りプリアンプ１１２は、ゲインおよび減衰の異なる範囲をもたらすために抵抗器の異なる値を用い得ることを除けば、実質的に下りプリアンプ１２２と同じ構造を有し得る。図６に示すように、上りプリアンプは、上りミキサ１１０からの正の線２６６および負の線２６８上の差動の上り信号を増幅するかまたは減衰するための、それぞれ一対の同一のシングルエンドのプリアンプ２７０ｐおよび２７０ｎを含み得る。下りプリアンプ１２２と同様に、各上りプリアンプ２７０は、それぞれ１ビットのマルチプレクサ２８０および３ビットのマルチプレクサ２８２の出力と接続された反転入力２７６、２７８を有する、一対の低雑音、低電力、高帯域のオペアンプ２７２、２７４を含み得る。各マルチプレクサは、複数の直列抵抗器の対応するチェーンにおける抵抗器の接続点に接続された複数の入力を有し得、各マルチプレクサは、オペアンプの入力を抵抗器のチェーンにおける異なる抵抗器の接続点に接続することによって、対応するオペアンプのフィードバック抵抗対入力抵抗の比率を変えることを可能にし得る。図６は、オペアンプ２７２のゲインが、０ｄＢまたは−３ｄＢ（減衰）のいずれかに制御されることを可能にし、オペアンプ２７４のゲインが、−２１ｄＢから＋２１ｄＢまで６ｄＢの増分で変わることを可能にする、抵抗器のチェーンにおいて用いられ得る抵抗器の代表的な値を例示する。これは、上りプリアンプ１１２の全体のゲインがマイクロコントローラ１６０の制御の下に、−２４ｄＢから＋２１ｄＢの間で変えられることを可能にする。下りプリアンプと同様に、上りプリアンプのセグメント２７０ｐおよび２７０ｎは、同じゲイン設定を有するように制御線２８４を介してマイクロコントローラによって制御されプログラムされ得るので、線２６６および線２６８上のミキサ１１０からの入力信号は、同じ量で増幅または減衰される。下りプリアンプ１２２において提供される制御の範囲よりも、上りプリアンプ１１２における制御の範囲がより大きい理由は、ＣＰＥモデムが回線コンディショナに近く（例えば、実質的に隣）にあり得るからである。
【００３３】
当業者によって認識されるように、下りオペアンプ２４２、２４４および上りオペアンプ２７２、２７４のゲイン（または減衰）がフィードバック抵抗値対入力抵抗値の比率によって制御されるので、抵抗器の異なる値は、同じ比率を達成するために用いられ得、それに応じて、同じゲインまたは減衰を達成し得る。しかし、ＳＮＲを最大化するために可能な限り低いシステム雑音フロアを達成することが望ましいので、オーム性（熱）雑音を最小化することが望ましい。従って、抵抗器を通して流れている電流に起因するオーム性雑音の寄与を最小化するために抵抗器に対して低い値を用いることは望ましい。しかし、低い抵抗を用いることは、抵抗器を通して流れる電流の値を増大させる。それは、動作電力を増大させて、オペアンプのスルーレートに影響し得る。回線コンディショナは、それが用いられるＴＰ回線から好ましくは電力を供給されるので、正常な電話サービスを中断させることを避けるために低い電力消費を有することは必要である。従って、プリアンプの直列の抵抗器チェーンにおける抵抗器の値は、低雑音、低電力、および高速の間で、所望のバランスを達成するために選択され得る。図５および図６において示された抵抗値は、これらの考慮に基づいて選択され、本発明の目的を達成するために用いられ得る値を表している。前記と同様な考慮は、また、回線コンディショナの他の回路の代表的な抵抗値を選択することに適用された。
【００３４】
図７は、下りフィルタ１２４の好適な実施形態を例示する。先に示されたように、ＡＤＳＬに関して、下りフィルタはハイパスフィルタである。図において示されるように、下りフィルタ１２４は、プリアンプ１２２からの正の線２９２および負の線２９４上の差動信号をそれぞれ受信する２つの同一のシングルエンドのハイパスフィルタ２９０ｐおよび２９０ｎを好ましくは含む。２つのシングルエンドのフィルタは、低雑音性能のために、１つの差動フィルタより望ましい。プリアンプ１２２を通してミキサ１２０から連結される望ましくない帯域外の上り周波数に対して、ハイパスフィルタが高い除去を提供することは重要である。このことは、そのような外来信号の雑音寄与を最小化し、低いシステム雑音フロアをもたらすことに寄与する。好適な実施形態において、ハイパスフィルタ２９０ｐおよび２９０ｎは、下り周波数スペクトルの下端の約１６４ｋＨｚに低周波数カットオフを有する１１次の楕円型フィルタを含む。図７において例示された、容量性および誘導性の部品の値は、１１次のハイパスフィルタに適切である。このハイパスフィルタは、所望の周波数における鋭いカットオフとプリアンプ１２２を通してフィルタに連結される望ましくない上り周波数の約８０ｄＢから約９０ｄＢまでの除去とを有する。これは、回線コンディショナのシステム雑音フロアを７０ｄＢまたはより低く保持することを可能にし、そして低い帯域外雑音および高いＳＮＲをもたらす。各フィルタの５０オームの抵抗器２９２および２９４は、インピーダンス整合のためである。図８において示されるように、正の線２９６および負の線２９８上の２つのシングルエンドのフィルタ出力は、それぞれピーク等化器アンプ１２６へ差動入力として提供される。
【００３５】
図８を参照すると、ピーク等化器アンプ１２６およびドライバアンプ１２８の好適な実施形態は示される。図において例示されるように、ピーク等化器アンプおよびドライバアンプは、実質的に同じ構造を有し得る差動アンプ回路を好ましくは含む。ピーク等化器アンプの主要な機能は、ＣＯと回線コンディショナとの間のＴＰ回線によって課された周波数依存の信号減衰劣化を克服するために下り信号の事後等化を提供することと、下り信号が回線コンディショナとＣＰＥとの間で受けると予期されている減衰劣化のために前もって補正する事前等化を提供することとである。
【００３６】
ピーク等化器アンプ１２６は、図８において示すように、差動アンプを形成するために互いに接続された、一対の同一の低雑音、低電力、高帯域のオペアンプ３００を含み得る。オペアンプは、それらの非反転入力において線２９６および線２９８上の下りシングルエンドの信号を受信し、オペアンプの出力３０８とそれらの反転入力３１０との間に接続されたフィードバック抵抗器３０６を有する。２つのオペアンプの反転入力は、示されるように、抵抗器３１２およびコンデンサ３１４を含むＲ−Ｃ回路を通して互いにまた接続され得る。正の線２９６上のピーク等化器アンプのオペアンプ３００の出力３０８は、３１６で示されるように引出され得、下りピーク検出器１６２へ入力として提供され得る（図１参照）。
【００３７】
ピーク等化器アンプのゲイン−周波数特性は、抵抗性の部品３０６、３１２および容量性の部品３１４の値によって決定される。図１０は、ピーク等化器１２６のための代表的なゲイン−周波数応答特性を例示する。ピーク等化器アンプのゲインは、オペアンプのフィードバックインピーダンス対入力インピーダンスの比率によって決定される。示されるように、ゲイン−周波数特性は、特定の周波数３６０においてピークに増大し、それから、その周波数を超えると減少する。コンデンサ３１４の値は、ピークゲインが起こる周波数を決定し、抵抗器３１２の値は、ピークからのゲインのロールオフ特性とピーク等化器の「Ｑ」とを決定する。ピークゲインが起こる実際の周波数は、オペアンプ３００の固有の特性の関数でもある。オペアンプおよびシミュレーションのためのＳＰＩＣＥモデルを用いて、抵抗性および容量性の部品の実際の値は、所望のゲイン−周波数応答特性を提供するために、特定のオペアンプに合うように調整され得る。図１０は、図８において示された値に対するピーク等化器アンプの代表的なゲイン−周波数特性を例示する。示されるように、ピークゲインは、好ましくは１．６ＭＨｚ〜１．７ＭＨｚ程度の周波数で起こる。コンデンサ３１４の値を増大させることは、ピークゲインを周波数においてより低く移動し、逆に、このコンデンサの値を減少させることは、ピークゲインの周波数を増大する。抵抗器３１２の値を下げることは、「Ｑ」を増大し、ゲインのより鋭いピークとより速いロールオフとを提供する。それに対応して、抵抗器の値を増大させることは、ゲイン特性を平坦にする。ピーク等化器アンプのためのピークゲイン−周波数曲線が、ＴＰ回線および距離（ワイヤゲージおよびワイヤ長の関数としてのＴＰインピーダンス）の予期される組合せに対する最適な等化性能のために選択されると、ピーク等化器アンプの等化特性は固定され得る。その後、さらなる等化は、回線コンディショナが用いられる実際の回線のための回線コンディショナによって提供され、先に記述されたように、プリアンプ１１２および１２２のゲイン−減衰特性を設定することによって達成される。
【００３８】
ドライバアンプ１２８は、同様に、オペアンプ３００の出力３０８を、その反転入力において受信する一対の同一のオペアンプ３２０を含み得る。オペアンプ３２０は、同様に、線１４４および線１４６上のオペアンプの出力とオペアンプの反転入力３２４との間に接続されたフィードバック抵抗器３２６を有し得、反転入力は、抵抗器３３０およびコンデンサ３３２を含むＲ−Ｃ回路を通してお互いに接続もされ得る。ドライバアンプ１２８は、ピーク等化器アンプと同様な構造を有するけれども、ドライバアンプの抵抗性および容量性の値は、ドライバアンプが下りパスのゲイン−周波数応答全体に大きく寄与しないように選択され得る。特に、ドライバアンプにおけるコンデンサ３３２は、ドライバのピークゲインが電話信号の低い音声周波数範囲に存在するような値を有し、実質的に平坦なゲイン−周波数特性をもたらすように選択され得る。ゲイン応答を設定することに役立つというよりも、ドライバにおけるコンデンサ３３２は、主としてドライバオペアンプの直流デカップリングとして役立つ。
【００３９】
高い信号品質をもたらすために、本発明は、下り信号のＴＰ回線の減衰効果のためだけを取り扱うのではなく、本発明はまた、群遅延の効果を取り扱う。従って、本発明の回線コンディショナ１００はまた、周波数依存の群遅延の逆効果を補正するために上り信号および下り信号を補償することと、好ましくは、相対的に一定の群遅延をもたらすこととのために構成される。補償は、主として下り信号に適用される。なぜなら、下り信号は、より高い周波数スペクトルのために、群遅延の有害な効果が最も激しいからである。回線コンディショナは、入る信号が伝送されたＴＰ回線によって課された群遅延を補正するために、回線コンディショナに入る信号を事後補償し、出る信号が伝送されるＴＰ回線によって課されるであろうと予期される群遅延のために、回線コンディショナを出る信号を事前補償する。
【００４０】
回線コンディショナ１００によって下り信号に提供される群遅延補償は、主としてピーク等化器アンプ１２６と、ブロードバンドプリアンプ１２２およびフィルタ１２４などの他の下り回路とによって決定される。従って、ピーク等化器アンプの特性とプリアンプおよびフィルタの特性とは選択され得るので、回線コンディショナの事前補償および事後補償は、全体に所望の最適な群遅延応答をもたらす。これらの補償は、所望の応答をもたらす部品の値を選択するために、回線コンディショナが用いられるであろうＴＰ回線の基準の予期される特性と、下り信号チェーンにおける回線コンディショナ回路の特性とのシミュレーションモデリングおよび（先立って記述された）基準システムを用いて達成され得る。
【００４１】
上り信号パスをこの段階で考慮すると、先立って記述されたように、上りミキサ１１０は、下りミキサ１２０と実質的に同じであり得る。そして、上りプリアンプ１１２は、上りプリアンプが異なったゲインおよび減衰の設定を提供され得ることを除いて、下りプリアンプ１２２と実質的に同じであり得る。上り信号は、より低い周波数スペクトル内にあるので、上り信号は下り信号と同じ劣化を受けず、実質的に異なったレベルを有し得る。
【００４２】
上りプリアンプ１１２から、上りプリアンプの正の出力線４００および負の出力線４０２上のシングルエンドの上り信号は、上りフィルタ１１４へ提供される。上りフィルタは、下りフィルタと同様に、好ましくは差動のフィルタというよりも２つのシングルエンドのフィルタを含む。上りフィルタ１１４および上りドライバアンプ１１６の好適な実施形態は、図９において例示される。示されるように、上りフィルタは、好ましくは２つの同一の１１次の楕円型ローパスフィルタ４１０ｐおよび４１０ｎを含む。フィルタは、上り周波数スペクトルの上端の１２５ｋＨｚよりわずかに大きい鋭いカットオフ周波数を有し、ミキサ１１０およびプリアンプ１１２を通して連結され得る帯域外の下り周波数に８０ｄＢから９０ｄＢ程度の高い除去を提供するように設計され得る。図９において示された抵抗性、容量性、および誘導性の値は、所望の特性を有するローパスフィルタをもたらす例示的な値である。５０オームの入力抵抗器４１２およびフィルタの５０オームの出力抵抗器４１４は、インピーダンス整合のためである。線４２０および線４２２上のフィルタ４１０ｐおよび４１０ｎからのシングルエンドの出力は、差動の上りプリアンプ１１６中に差動の入力信号として供給される。フィルタ４１０ｐからの正の出力信号線４２０は、４２４で示されるように引出され得、上りピーク検出器１６６に提供され得る（図１参照）。
【００４３】
好適な実施形態における上りドライバアンプ１１６は、下りドライバアンプ１２８と同じ構造を有し得る差動アンプを含む。示されるように、上りアンプは、フィルタからの正の出力４２０および負の出力４２２にそれぞれ接続された、非反転入力を有する一対の差動的に接続されたオペアンプ４４０および４４２を含む。示されるように、フィードバック抵抗器４４６および４４８は、それぞれ、オペアンプの出力１４０および１４２とその反転入力との間に接続され得る。示されるように、反転入力はさらに、抵抗器４５０およびコンデンサ４５２を含むＲ−Ｃネットワークを通してお互いに接続され得る。先立って記述されたように、線１４０および１４２上の上りプリアンプの差動出力は、下りミキサ１２０へ提供される。
【００４４】
先立って記述されたように、所望される高性能の目的を達成するために、回路素子および部品によって付加される雑音を可能な限り低く保つことと、高い同相除去および低いクロストークをもたらす回線コンディショナの様々な回路のための設計、レイアウト、および構造を使用することとは所望される。さらに、回線コンディショナのための動作電力は、それが用いられるＴＰ回線から好ましくは引出されるので、正常な電話サービスの中断を避けるために動作電力を低く保つことは所望される。所望される低雑音および低電力の目的に合致するために、低雑音、高帯域、および低電力のオペアンプの慎重な選択は必要である。さらに、回路中の抵抗器に低い値を用いることによってオーム性雑音を最小化することは所望される。しかし、抵抗の値が減少すれば電力消費が増大するので、適切なトレードオフは、所望される目的を達成するために為され得る。
【００４５】
上りフィルタおよび下りフィルタはまた、高性能を達成するために重要である。このことは、下り信号のより高い周波数が上り信号が受けるより多い劣化および損失を受けるので、下りフィルタに特に当てはまっている。選択されるフィルタタイプおよびそのロールオフ特性は、雑音フロアを上げることに寄与し得る望ましくない帯域外の周波数の除去の量だけに影響せず、フィルタはまた、信号パスを通して群遅延に影響する。本発明において用いられた１１次の楕円型フィルタは、所望される鋭いロールオフおよび高い除去特性を有し、それらの回路部品は、所望される群遅延特性を提供するために直ちに調整され得る。しかし、認識されるように、他のフィルタタイプならびに他の設計および部品は、本発明の目的を達成するために用いられ得る。
【００４６】
標準のＡＤＳＬプロトコルは、損失データの再構築を可能にする性質を有するリードソロモン（ＲＳ）誤り訂正符号を使用する。再構築され得る損失データの量は、誤り訂正のために使用されるＲＳビット数に依存する。データ損失がＲＳ訂正可能な所定のデータ量を越えるならば、コードバイオレーションが起こり、データは訂正不能であり続ける。データ損失の代替の測定値は、ビット誤り率（「ＢＥＲ」）である。テレビジョンビデオは、ＵＤＰ／ＩＰの損失の多いプロトコルを使用する。Ｒ−Ｓコードバイオレーションの数が増えるにつれて、ピクシレーション（ｐｉｘｉｌａｔｉｏｎ）が起こり、そしてビデオピクセルのグループが失われる。これはビデオ画像上の「スパークル（ｓｐａｒｋｌｅ）」を起こし得る。データの完全性は、信号品質およびＳＮＲ両方の関数である。高い信号レベルとともに達成可能であり得る高いデータレートは、必ずしも高いデータの完全性を提供しない。なぜなら、信号品質は、コードバイオレーションの所望しないレベルを生成する群遅延、クロストークおよび相互シンボル妨害によって十分に劣化し得るからである。本発明は、高性能の測定値としてコードバイオレーション、および／またはＢＥＲの数を用い、コードバイオレーションまたはＢＥＲの数を許容レベルまで減少させることによって性能を最適化する。
【００４７】
２−Ｄテーブル中に保存されるプリアンプ１１２および１２２のゲイン−減衰レベルは、回線状態の所与の組合せに対して最適な性能を生成するためにこれらの値へ経験的に引出され得る。従って、下りおよび上り信号のためのピーク検出器１６２および１６６からピーク検出された電圧は、ＣＰＥ、ＣＯと回線コンディショナとの間のＴＰ回線特性の実効的な測定値である。実効的なインピーダンスまたは実効的な距離と同等とみなせる検出された値に基づいて、２−Ｄテーブル中の経験的に引出された値は、回線コンディショナが使用される特定のＴＰ回線のために所望される最適な性能のレベルを提供するように、ゲインおよび減衰をセットするために選択され得る。本発明が、ＳＮＲを最大化し、信号品質を最適化することによって最適な性能に集中することによって、回線コンディショナなしで達成可能であるより、かなり大きい回線コンディショナとＣＯおよび回線コンディショナとＣＰＥとの間の距離を達成可能な、所望される最適な性能を結果として生じることは知られている。
【００４８】
上記は本発明の特定の実施形態を参照してきたが、本発明の原理および精神、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなくこれらの実施形態の変更が為され得ることは、当業者によって認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明による電話中央オフィスと加入者のカスタマ構内との間のローカルループにおいて使用される回線コンディショナのブロック図である。
【図２】図２は、本発明によって使用され得るＰＯＴＳフィルタ／スプリッタの実施形態の回路図である。
【図３】図３は、図１の回線コンディショナにおいて使用され得るピーク検出器の実施形態の回路図である。
【図４】図４は、図１の回線コンディショナにおいて使用され得るミキサの回路図である。
【図５】図５は、図１の回線コンディショナにおいて使用され得る下りの調整可能なゲインのプリアンプの回路図である。
【図６】図６は、図１の回線コンディショナにおいて使用され得る上りの調整可能なゲインのプリアンプの実施形態の回路図である。
【図７】図７は、図１の回線コンディショナにおいて使用され得る下りフィルタの実施形態の回路図である。
【図８】図８は、図１の回線コンディショナにおいて使用され得るピーク等化アンプおよびドライバアンプの実施形態の回路図である。
【図９】図９は、図１の回線コンディショナにおいて使用され得る上りフィルタおよび上りドライバアンプの実施形態の回路図である。
【図１０】そして、図１０は、図８のピーク等化器アンプの代表的なゲイン−周波数応答特性である。
【図１】
2009520444.tif 000003
【図２】
2009520444.tif 000004
【図３】
2009520444.tif 000005
【図４】
2009520444.tif 000006
【図５】
2009520444.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009520444.tif 000009
【図８】
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【図１０】
2009520444.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月20日(2008.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009520444.tif 000012
【図２】
2009520444.tif 000013
【図３】
2009520444.tif 000014
【図４】
2009520444.tif 000015
【図５】
2009520444.tif 000016
【図６】
2009520444.tif 000017
【図７】
2009520444.tif 000018
【図８】
2009520444.tif 000019
【図９】
2009520444.tif 000020
【図１０】
2009520444.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月25日(2008.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高いデータレートのブロードバンド動作のためのツイストペアの電話回線をコンディショニングする方法であって、
中央オフィスとカスタマ構内との間の中間的な位置において該ツイストペア回線の特性を測定することであって、該特性は回線減衰を含む、ことと、
該中央オフィスからの下り信号へ第１のゲインを提供することと、該カスタマ構内からの上り信号へ第２のゲインを提供することとによって、該測定された回線減衰を克服するために該中間的な位置における該ツイストペア回線を該測定することに応答して等化することと、
群遅延の効果に対して該中間的な位置において該ツイストペア回線を補償することと
を包含し、
該等化および該補償は、該ツイストペア回線によって課された信号劣化に対して補正を行うことによって、該高いデータレートのブロードバンド動作が所定の性能のレベルにおいて起こる距離を拡張する、方法。
【請求項２】
前記測定することは、前記ツイストペア回線の前記回線特性を自動的に測定することと、前記高いデータレートのブロードバンド動作の前に該回線を自動的に等化することとを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のゲインおよび前記第２のゲインを提供することは、高い信号対雑音比を提供するために前記下り信号および前記上り信号を低雑音増幅することを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記下り信号および前記上り信号が異なる周波数スペクトルを有し、前記第１のゲインおよび前記第２のゲインが、該下り信号および該上り信号の異なる減衰に対して等化するために異なるゲインである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記中間的な位置において、前記下り信号が前記上り信号を除去し、該上り信号が該下り信号を除去するためにフィルタリングをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記測定することは、ＤＳＬセットアップトーンのレベルを測定することを包含し、前記等化することは、該測定されたレベルに基づいて前記第１のゲインおよび前記第２のゲインを提供することを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記等化することは、所定のゲイン−周波数特性によって下り信号を等化することをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記補償することは、前記中央オフィスと前記中間的な位置との間の前記ツイストペア回線の群遅延に対して事後補償することと、該中間的な位置と前記カスタマ構内との間の該ツイストペア回線の群遅延に対して事前補償することとを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記補償することは、前記ツイストペア回線の全体の群遅延が実質的に一定となるように前記群遅延に対して補償することを包含する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
高いデータレートのブロードバンド動作のためのツイストペアの電話回線をコンディショニングする方法であって、
中央オフィスとカスタマ構内との間の中間的な位置において該ツイストペア回線の特性を測定することであって、該特性は、回線減衰を含み、該測定することは、該動作の前に該ツイストペア回線の上で自動的に実行される、ことと、
該中央オフィスからの下り信号に対する回線減衰を克服するための第１のゲインと、該カスタマ構内からの上り信号に対する回線減衰を克服するための第２のゲインとを自動的に提供することによって、該測定に応じて該ツイストペア回線を等化することであって、該第１および該第２のゲインを提供することは、該下り信号および該上り信号を低雑音事前増幅することを含み、高い信号対雑音比を提供して該高いデータレートのブロードバンド動作が所定の性能のレベルで起こる距離を拡張する、ことと
を包含する、方法。
【請求項１１】
前記ツイストペア回線の群遅延に対して前記中間的な位置において前記信号を補償することをさらに包含する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記補償することは、前記ツイストペア回線の全体の群遅延が実質的に一定となるように補償することを包含する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記下り信号と前記上り信号が異なる周波数スペクトルを有し、前記等化することは、前記第１および前記第２のゲインに異なるゲイン値を提供することを包含する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記測定することは、ＤＳＬセットアップトーンのレベルを測定することと、該測定されたレベルに基づいて前記第１のゲインおよび前記第２のゲインを提供することとを包含する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
所定のゲイン−周波数特性を提供するために前記ツイストペア回線を等化することをさらに包含する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記等化することは、前記中央オフィスから前記カスタマ構内に伝送される下り信号に対して前記所定のゲイン−周波数特性を提供することを包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記上り信号を除去するために前記下り信号を前記低雑音事前増幅することと、該下り信号を除去するために該上り信号を該低雑音事前増幅することとに続くフィルタリングをさらに包含する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
中央オフィスとカスタマ構内との間の中間的な位置におけるツイストペアの電話回線上で用いるための回線コンディショナであって、
該中央オフィスから該カスタマ構内への下り信号と該カスタマ構内から該中央オフィスへの上り信号とに対して、該ツイストペアをそれぞれ等化するための第１および第２のプログラム可能なゲインのプリアンプと、
第１の下り信号のセットアップトーンの前記レベルと第２の上り信号のセットアップトーンの前記レベルとをそれぞれ検出するための第１および第２の検出器であって、該下り信号および該上り信号のツイストペア回線減衰とそれぞれ関連している該レベルを検出する、該第１および該第２の検出器と、
マイクロプロセッサであって、該第１および該第２のセットアップトーンの該検出されたレベルに応答し、それによって該回線減衰を決定し、かつ該第１のプリアンプの中への第１のゲインと該第２のプリアンプの中への第２のゲインとを自動的にプログラムして、該減衰に対して該ツイストペア回線を等化し、所定の性能のレベルで高いデータレートのブロードバンド動作を提供する、マイクロプロセッサと
を含む、回線コンディショナ。
【請求項１９】
前記第１および前記第２の検出器は、それぞれ前記第１のセットアップトーンの第１のピーク値と前記第２のセットアップトーンの第２のピーク値とを測定するピーク検出器と、所定のゲインの保存されたテーブルから前記第１および前記第２のプリアンプのゲインを提供する該第１および該第２のピーク値に応答するマイクロプロセッサとを含む、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【請求項２０】
前記保存されたゲインは、異なるインピーダンスの前記ツイストペア回線を等化するための所定のゲイン値を含む、請求項１９に記載の回線コンディショナ。
【請求項２１】
前記ツイストペア回線の周波数依存の減衰に対して等化するために、あらかじめ選択されたゲイン−周波数特性を下り信号に適用するための等化器をさらに含む、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【請求項２２】
前記等化器は、前記下り信号の周波数スペクトルの上位の一部における所定の周波数においてピークゲインを提供する、請求項２１に記載の回線コンディショナ。
【請求項２３】
前記等化器は、コンデンサの値がピークゲインの前記所定の周波数を提供するために選択され、抵抗器の値が前記ゲイン−周波数特性に所定の形を提供するために選択されている該抵抗器−該コンデンサのネットワークによって、差動増幅器を形成するために互いに接続された低雑音、低電力の演算増幅器を含む、請求項２２に記載の回線コンディショナ。
【請求項２４】
前記下り信号を通過させて前記上り信号に高い除去を提供するための前記第１のプリアンプに接続された第１のフィルタと、該上り信号を通過させて該下り信号に高い除去を提供するための前記第２のプリアンプに接続された第２のフィルタとをさらに含む、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【請求項２５】
前記第１のフィルタは、１１次の楕円型ハイパスフィルタを含み、前記第２のフィルタは、１１次の楕円型ローパスフィルタを含む、請求項２４に記載の回線コンディショナ。
【請求項２６】
前記第１および前記第２のフィルタは、一対のシングルエンドのフィルタをそれぞれ含む、請求項２４に記載の回線コンディショナ。
【請求項２７】
前記下り信号および前記上り信号は、差動信号を含み、前記ツイストペア回線の上の該差動信号を別々に増幅するために、前記第１および前記第２のプリアンプは、一対のシングルエンドのプログラム可能なゲインのプリアンプをそれぞれ含む、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【請求項２８】
前記シングルエンドのプログラム可能なゲインの各プリアンプは、カスケードされた演算増幅器を含み、各該演算増幅器は、関連づけられた複数の抵抗器とマルチプレクサとに接続され、該マルチプレクサは、該複数の抵抗器に接続され、該演算増幅器の該ゲインを変えるために異なる該抵抗器を該演算増幅器へ接続するため、前記マイクロプロセッサによって制御されている、請求項２７に記載の回線コンディショナ。
【請求項２９】
前記複数の抵抗器における前記抵抗器の値は、あらかじめ選択されたゲインの増分において第１の所定の負のゲイン値と第２の所定の正のゲイン値との間で、プログラム可能なゲインのプリアンプの前記ゲインを変えるために選択される、請求項２８に記載の回線コンディショナ。
【請求項３０】
前記演算増幅器は、低雑音デバイスであり、前記抵抗器は、それらのオーム性雑音の寄与を減少させるために低い抵抗値を有するように選択される、請求項２９に記載の回線コンディショナ。
【請求項３１】
前記高いデータレートのブロードバンド動作は、ＤＳＬ動作を含み、前記周波数スペクトルは、１２ＭＨｚ程度の周波数に及ぶ、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【請求項３２】
前記回線コンディショナは、前記中央オフィスと前記カスタマ構内との間で前記ツイストペア回線の群遅延に対して補償するように形成される、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【請求項３３】
前記回線コンディショナは、動作電力を前記ツイストペア回線から引出し、該回線コンディショナは、該ツイストペア回線から引出された該電力が正常な電話動作を中断しないように、低電力動作のために選択された回路素子を含む、請求項１８に記載の回線コンディショナ。
【国際調査報告】
2009520444.tif 000022
2009520444.tif 000023