(57)【要約】本発明は、電気データ回線束、特に二重銅線束の伝送特性を向上させる装置と、この種の装置を備えるデータ伝送配列とに関する。前記装置は、少なくとも１つの適応フィルタを含み、これは、第１のデータ回線において伝送された信号を補正するための出力信号を生成する。第２のデータ回線によって分配された少なくとも１つの信号または外部の信号が、適応フィルタのための参照信号として用いられ、第１のデータ回線において伝送された補正された信号が、適応フィルタのための障害信号として用いられる。本発明に従えば、この装置は、伝送経路において配列され、これによって、接続される伝送装置におよび用いられる伝送技術に関係なく、特に高ビットレート伝送の場合にも、ケーブルの伝送特性を向上させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気データ回線束、特に二重銅線束の伝送特性向上のための装置であって、２つの接続の間に配列される電気回路を有し、電気回路は、第１のデータ回線において伝送される信号を補正するための出力信号を生成する少なくとも１つの適応フィルタを含み、適応フィルタに関する参照信号は、第２のデータ回線から分配される少なくとも１つの信号、および／または外部の信号であり、適応フィルタに関する障害信号は、第１のデータ回線において伝送される補正された信号であり、接続は、１つもしくは複数の外部ケーブル束、および／または１つもしくは複数の伝送装置に対する接続に用いられることを特徴とする装置。
【請求項２】
抑圧されるべき各データ回線は、２つ以上の関連する適応フィルタを有し、各適応フィルタは、信号を受信し、信号は、参照信号として、さらなるデータ回線から分配されることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
適応フィルタは、さらなるデータ回線から分配される２つ以上の信号の組み合わせ、好ましくはこれらの信号の合計である参照信号を受信することを特徴とする請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの参照信号が、データ伝送に用いられないデータ回線から分配されることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
少なくとも１つの参照信号が、束の外側に配列されるアンテナから分配されることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
伝送経路における配列のための装置は、外部ケーブル束および／または伝送装置に接続するための第１および第２の接続と、これらの接続に接続する装置内部接続回線の束とを含み、装置内部接続回線は、少なくとも１つの接続点を有し、これを介して参照および／または障害信号を分配可能であり、かつ／または補正信号を供給可能であることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
障害信号は、第１のデータ回線に関連する第１の接続回線に与えられ、参照信号は、第１のデータ回線の抑圧のために、第２のデータ回線に関連する第２の接続回線から分配されることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
抑圧されるべき束は、２つの電気データ回線からそれぞれ形成されるとともに、伝送および受信信号を一緒に伝送可能なワイヤペアを含み、各ワイヤペアに関する装置は、２つの装置内部接続回線と、対応するハイブリッド回路とを含み、これによって、伝送および受信信号が分離されるとともに、いずれの場合にもこれら特有の装置内部接続回線に関連することを特徴とする請求項６または７記載の装置。
【請求項９】
受信信号は、適切な装置内部接続回線から分配することによって、少なくとも１つのさらなるワイヤペアにおける伝送信号もしくは組み合わされた伝送および受信信号、または２つ以上のさらなるワイヤペアにおける組み合わされた伝送信号もしくは伝送および受信信号を、参照信号として用いることによって、いずれの場合にも抑圧されることを特徴とする請求項７または８記載の装置。
【請求項１０】
ワイヤペアは、ｘＤＳＬ方法に基づくデータ伝送に用いられることを特徴とする請求項７〜９のうちいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
電気データ回線（ケーブル）の少なくとも１つの束と、伝送装置と、請求項１〜１０のうちいずれか１項に記載の少なくとも１つの装置とを有し、この装置は、伝送経路中のケーブル端の少なくとも１つに配列されることを特徴とするデータ伝送配列。
【請求項１２】
前記装置は、主分電盤の領域に配列されることを特徴とする請求項１１記載の配列。
【請求項１３】
ｘＤＳＬ装置は、ケーブルに接続され、かつ／または前記装置に直接接続されることを特徴とする請求項１１または１２記載の配列。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１において請求されるような電気データ回線束の伝送特性向上のための装置と、請求項１１において請求されるようなデータ伝送配列に関する。
【０００２】
データが、互いに直接物理的に隣接している２つ以上のデータ回線を介して伝送される場合、漏話、特に近端漏話および／または遠端漏話（それぞれＮＥＸＴおよびＦＥＸＴ）の問題が生じる。これらのような問題は、電気通信網から高ビットレート伝送装置までの通路領域における銅ケーブル（低周波伝送用に実際設計される）の回路において特に生じる。ｘＤＳＬ（デジタル加入者線、たとえばＨＤＳＬ、ＳＤＳＬ、ＡＤＳＬ、ＶＤＳＬ）などの高ビットレート伝送装置は、ローカルネットワークケーブル、およびその他の高速データストリーム伝送用の通信ケーブルにおいて、二重銅線の既存インフラ設備を用いることを可能にするために開発された。これらのケーブルの異なる伝送技術に対する、多重の、または混合した接続は、スペクトルの不一致の問題を頻繁に招く。この場合において、共通ケーブルに接続される２つ以上の伝送装置は、相互に干渉する。これらの通信ケーブルは、頻繁に好ましく用いることができない。予め定める伝送特性を達成することができる伝送能力は限定される。その結果、全てのワイヤペアを接続することができないか、または網羅可能な距離が制限される。
【０００３】
干渉の作用は、互いにケーブル束に接続される伝送装置を適合させることによって、特にこれらを同期させることによって、低く維持することができる。しかしながら、これは複雑であって、用いるモデムおよび伝送技術に関する制限の原因となる。
【０００４】
一例として、Ｎの同一ロジックのＭＤＳＬモデムを含むプールを補償する方法は、米国特許第５９７００８８号から知られる。これは、ＮＥＸＴ干渉を補償するために用いられる。これらの伝送モデムは、クロック発振器と同期される。Ｎのモデムによって受信された信号は、受信後、補償回路によって抑圧される。補償回路は、Ｎのサブユニットを含み、それぞれ特有の関連するモデムを有する。１つのサブユニットは、Ｎの適応フィルタを含み、これらの出力信号は、モデムによってすでに受信、かつデジタル化された信号の補正のために用いられる。いずれの場合にもＮのモデムのうちの１つによって伝送される伝送信号が、適応フィルタのための参照信号として用いられる。サブユニットにおける全ての適応フィルタからの出力信号は、組み合わされるとともに、すでに受信された受信信号の補正に用いられる。米国特許第５９７００８８号に記載される補償方法は、Ｎの同一のモデムを必要とし、したがって、不定の装置の抑圧に適さない。ケーブル自体の伝送特性は変化しないままであり、すでに受信した信号は続いて処理される。
【０００５】
本発明は、データ回線に接続される装置に関係なく、回線間での抑圧と伝送能力の増加とを可能にするように、電気データ回線束の伝送特性を向上させる装置を特定するという目的に基づく。
【０００６】
この目的は、請求項１の特徴を有する電気データ回線束の伝送特性向上のための装置によって達成される。この目的はまた、請求項１１において請求されるような、このような装置によるデータ伝送配列によっても達成される。本発明の有利な成果は、独立請求項、明細書および図面において特定される。
【０００７】
本発明に従って、前記装置は、２つの接続の間に配列される電気回路を含む。この電気回路は、少なくとも１つの適応フィルタを含み、これによって第１の回線において伝送される信号が抑圧される。これらの接続は、１つもしくは複数のケーブル束および／または１つもしくは複数の伝送装置に対する接続のために用いられ、これらは端末であってもよい。これらの接続のうち少なくとも１つ、たとえば装置に対する入力は、好ましくはケーブル束に対して、このケーブル束のデータ回線が、電気回路、または電気回路のデータ回線に接続するように接続される。他の接続は、さらなるケーブル束の接続のために、または伝送装置の接続のために設計されてもよい。
【０００８】
使用中において、これは、装置の入力に接続されるケーブル束の出力をシミュレートする。接続の結果として、装置は「ブラックボックス」として作用し、この装置は、伝送経路内の適当な点、たとえば、ケーブル端とこれらの伝送装置との間、または２本のケーブルの間に配置される。この目的のために、この装置はまた、好ましくはハウジングを有し、ここに前記回路が配列される。この装置は、広く一般的に、かつほとんど努力なしに搭載されることができる。
【０００９】
この装置は、伝送経路内、すなわちケーブル束の一端または両端に配置されるので、ケーブル束自体の伝送特性が向上する。用いられる伝送技術または接続された伝送装置に関するいずれの知識も必要としない。この装置は、完全にトランスペアレントであるとともに、接続された装置の構造と無関係である。伝送装置内に配列される既知の抑圧回路と対照的に、本発明に従った伝送装置においては、一切の介在を必要としない。この工程は、伝送装置がケーブル束に対して従来のインターフェースにおいて発し、または受信する信号を用いて実行される。したがって、将来の伝送装置を含むいずれの所望の伝送装置を用いてもよい。したがって、ネットワーク操作者および顧客は、高い伝送性能および品質を達成するために、用いる装置および伝送技術に関して、いずれの制限も受けなくてよい。
【００１０】
信号回線における性質の知られていない干渉低減および補償用の適応フィルタは、それ自体知られている。これらは、たとえば、B.WidrowおよびS.Stearns「適応信号処理
(Adaptive Signal Processing)」（Prentice-Hall, Inc., New Jersey, 1985）に記載されている。抑圧されるべき、かつ信号回線において伝送される有用な信号は、干渉のない信号と、未知の信号源からの干渉作用とから構成されている。この信号源と相互に関連する信号は、適応フィルタに対する参照信号として供給される。このフィルタは補償信号を生成し、この信号は有用な信号から除去される。こうして得た補償された有用な信号は、フィルタに対する障害信号として供給される。このフィルタのパラメータは、補償された有用な信号の電力が最小限にされるように、適切な適応アルゴリズムを介して設定され、したがって、干渉のない信号と理想的に一致する。
【００１１】
本発明は、多数の実施形態において実施されることができ、このうちいくつかが図面に表される。抑圧されるべき各回線は、その回線に伝送された有用な信号から除去される補償信号を生成する少なくとも１つの関連する適応フィルタを有する。さらなる回線から分配される少なくとも１つの信号は、適応フィルタのための参照信号として用いられ、この回線に伝送される信号の干渉作用、たとえば、ＮＥＸＴおよび／またはＦＥＸＴは低減される。本発明のこの改良において、１つの適応フィルタが、分離されるべき回線の各ペアについて供給される。伝送に用いられるそれらの回線のみから参照信号を分配することも可能である。
【００１２】
適応フィルタの数を減少させるために、さらなる改良において、干渉を受ける回線から分配される信号は、共通の参照信号を形成するように組み合わされ、たとえばこれらの直和または加重和が形成される。この参照信号は、その後、共通の適応フィルタに供給される。
【００１３】
さらなる有利な実施形態において、参照信号は、接続されない回線から分配される。この信号は、伝送または受信に用いられる隣接する回線における全ての干渉作用のマップである。分配される信号はまた、抑圧されるべき回線の対応する干渉作用を本質的に指示する。もし、これが適応フィルタのための参照信号として本発明に従って用いられる場合、これはフィルタの迅速な適応を可能にし、したがって、迅速な補償が可能となる。
【００１４】
さらに好適な実施形態において、参照信号は、ケーブル束の外側、たとえば外部アンテナで分配される。これはまた、個別のデータ回線、または全てのデータ回線における外部の干渉作用の補償を可能とする。
【００１５】
伝送経路に本発明に従った装置を搭載するために、好ましくは２つの接続が存在し、一方の接続は、たとえば、抑圧されるべきケーブル束の接続に用いられ、他方は、１つまたは複数の加入者に案内するケーブル束の接続、または伝送装置、たとえばｘＤＳＬ装置の直接接続に用いられる。この装置はまた、これらの接続に接続する、装置内部接続回線の束を有し、これらの接続回線は、少なくとも１つの接続点を有し、この接続点を介して、参照および／または障害信号が分配されてもよく、かつ／または補正信号が供給されてもよい。したがって、外部ケーブルそれ自体においてあらゆる変形を行う必要はない。
【００１６】
ワイヤペアを抑圧するために、装置は、さらにハイブリッド回路を有し、これによって、ケーブル束中の接続された各ワイヤペアにおいて一緒に位置する伝送かつ受信信号は分離されるとともに、これら特有の内部接続回線とそれぞれ関連する。その後、適応フィルタを設定するための参照および障害信号が、これらの接続回線における適切な位置において分配されてもよく、また、生成される補正信号が供給されてもよい。データの流れは、適応フィルタにおける故障の場合、たとえば電源故障の場合にも妨害されない。
【００１７】
可能な限り好ましい補償を達成するために、各データ回線は、他の全てのデータ回線から、たとえば他の全てのデータ回線に関して適応フィルタを備えることによって、または共通の適応フィルタに対して参照信号としてさらなるデータ回線から分配される信号を供給することによって、分離される。漏話が距離に相当左右されるので、多くの応用に関して、直接隣接するデータ回線間でのみ抑圧を与えるには十分であろう。電気通信ケーブルの場合、２対の二重銅線は、高い頻度で互いにねじ曲げられる。２つ以上のこのような優れた４本組が、１つの共通基礎束に含まれる。次には、２つ以上のこのような基礎束が、電気通信ケーブルを形成する。このような場合において、少なくとも１つの優れた４本組中のデータ回線、および特に好ましくは基礎束中のデータ回線が、好ましくは相互に抑圧される。
【００１８】
適応フィルタを設定する適応方法は、多数知られており、これらの全ては、補償された信号（障害信号）を最小限にする目的を有する。たとえば、最小二乗（ＬＭＳ）アルゴリズム、ＲＬＳアルゴリズム（再帰的な最小二乗アルゴリズム）、セルフリカバリング
(self-recovering)等化もしくはブラインド等化アルゴリズム、またはその他の適切な方法を用いることが可能である。この電力最小化方法は、本発明に従った装置が、伝送速度、回線コード、およびその他の伝送パラメータに関してトランスペアレントであるとともに、鍛錬または同期化の工程が、必要とされない、という利点を有する。
【００１９】
本発明の模範的な実施形態は、以下の文中に記載されるとともに、図面において表され、ここにおいて単に概略的に表す。
【００２０】
図１は、応用例におけるデータ伝送に関する本発明に従った配列を示し、中央切換装置３００と、２つ以上の伝送装置Ｍ１，Ｍ２・・・Ｍｎ、およびＭ１´，Ｍ２´・・・Ｍｎ´、好ましくはｘＤＳＬモデムとを有する。この伝送装置Ｍ１およびＭ１´，Ｍ２およびＭ２´・・・ＭｎおよびＭｎ´は、所定の１〜ｎのｘＤＳＬ接続を表し、これらは、いずれの場合にも１つのワイヤペアＳ１／Ｅ１，Ｓ２／Ｅ２，・・・Ｓｎ／Ｅｎを介して接続される。参照符号ＳｉＴ，Ｓｉｋ，Ｓ´ｉＴ，Ｓ´ｉｋ，ＥｉＴ，Ｅｉｋ，Ｅ´ｉＴ，Ｅ´ｉｋはそれぞれ、２つのケーブル束における伝送または受信経路の加入者端またはケーブル端の素子を示す。ワイヤペアは、回線束２００を形成するように組み合わされ、このケーブルの領域において直接物理的近傍に位置する。これらの間の干渉作用を補償するために、本発明に従った１つの装置、または必要ならば２つの装置１００および１００´が、モデムとケーブルのワイヤペアとの間の伝送経路に位置する。これらの切換端において、ケーブル束２００における個別のワイヤペアは、伝送装置Ｍ１´，Ｍ２´・・・Ｍｎ´に接続される。これらの加入者端において、個別のワイヤペアが、伝送装置Ｍ１，Ｍ２・・・Ｍｎに接続される。第１の接続４００，４００´が、この目的のためにそれぞれ用いられる。第２の接続５００，５００´が、ケーブル束の接続のためにそれぞれ用いられる。加入者端のワイヤペアは、さらなるケーブル束を形成するように組み合わせられてもよい。
【００２１】
図２は、本発明に従った装置に用いることができる回路配列の第１例を示す。関連するモデム対Ｍ１−Ｍ１´、Ｍ２−Ｍ２´、・・・Ｍｎ−Ｍｎ´の伝送信号および受信信号の両方に接続される２つ以上のワイヤペアＳ１／Ｅ１、Ｓ２／Ｅ２、・・・Ｓｎ／Ｅｎが、相互に、および外部干渉源に関して抑圧される。この目的のために、他のワイヤペアとの干渉に寄与するケーブル束中の各ワイヤペアは、ケーブル端においては相当効果的なハイブリッド回路ＧＫ１，ＧＫ２・・・ＧＫｎ、および加入者端においてはＧＴ１，ＧＴ２・・・ＧＴｎによって、伝送回線Ｓ１，Ｓ２・・・Ｓｎおよび受信回線Ｅ１，Ｅ２・・・Ｅｎに分割される。各受信回線Ｅ１，Ｅ２・・・Ｅｎは、受信信号の抑圧のために関連するｎの適応フィルタを有し、ここで、ｎは、存在するワイヤペアの数を示す。適応フィルタは、いずれの場合にも１つの隣接するワイヤペアのケーブル端の連絡点１，２・・・ｎで分配される信号を、これらの参照信号として受信する。この信号は、このワイヤペアにおいて伝送かつ受信される信号と、隣接するワイヤペアからの干渉信号とを含む。２つのワイヤペアは、さらなるワイヤペア、たとえばＳ２／Ｅ２において伝送される信号に関して、第１の受信回線、たとえばＥ１において伝送される信号を抑圧するために、いずれの場合にも１つの適応フィルタに関連する。さらなる適応フィルタＡｘが、外部の干渉作用を補償するために備えられる。全体として、本発明に従った回路配列は、ｎ×ｎの適応フィルタを含むマトリクスを有し、これらの適応フィルタは、インタラクティブに全ての干渉作用を補償するために用いられる。参照信号が隣接するワイヤの間の連絡点で分配されるので、近端漏話および遠端漏話の両方が補償される。
【００２２】
図３は、さらなる回路配列を示し、ここにおいて、たとえば、２つの参照点２ａ，２ｂ；・・・ｎａ，ｎｂと、対応する数の適応フィルタとが、干渉を受ける隣接する各ワイヤペアに関して、ワイヤペアＳ１／Ｅ１における受信信号の抑圧のために用いられる。伝送および受信信号は、参照信号として個別に用いられる。さらに、適応フィルタは、特定のワイヤペアについて備えられ、このワイヤペアは、参照点１ａでモデムから伝送される信号を参照信号として分配し、このようにして、反響が補償される。図２に示す回路配列の場合のように、さらなる適応フィルタが、外部干渉を補償するために備えられる。
【００２３】
図４は、本発明に従った回路配列のさらなる例を示し、１つだけのワイヤペアと関連する適応フィルタとが表される。各ワイヤペアは一般に、３つの関連する適応フィルタＡＳ，ＡＥ，ＡＸを有する。１つのフィルタＡＳは、参照信号として、全てのワイヤペアからの、または他のワイヤペアのみからの全ての伝送信号の合計（追加の素子Σｓにおいて合計される。）を受信する。第２のフィルタＡＥは、他のワイヤペアにおける全ての受信信号の合計（追加の素子ΣＥにおいて合計される。）を参照信号として受信する。フィルタＡＸは、外部干渉を補償するために用いられる。参照点１ａ，１ｂ・・・ｎａ，ｎｂは、図３におけるそれらと対応する。この配列は、適応フィルタの数が図２および３において示す実施例中のものよりも少ないので、容易かつ費用効率良く実行可能である。
【００２４】
図５は、さらに単純化したものを表し、１つだけの適応フィルタＡΣを、隣接するワイヤペアから分配される全ての干渉信号に関して備える。これらの干渉信号は、追加の素子Σにおいて合計され、この合計信号は参照信号として用いられる。フィルタＡＸは、外部干渉を補償するために再度用いられる。
【００２５】
回路配列をさらに単純化したものにおいては、ＡＸの機能をＡΣに組み入れることが可能であるので、ＡＸは省略してもよい。
【００２６】
さらに単純化したものは、参照信号に関して、接続されていないワイヤペアを用いるサプライヤによって得られる。もし、このワイヤペアがケーブル内の適切な位置にあるならば、全ての干渉信号は、もちろんこのワイヤペアに存在する。したがって、追加の素子の必要がなく、この素子は、この参照ワイヤペアが接続され、各横断フィルタに分離形式で干渉信号を供給する演算増幅器と置換可能である。フィルタＡＸは、外部干渉を補償するために再度用いられる。
【００２７】
予め定める解決手段の変形のさらに可能性のある実施形態において、参照ワイヤペアと外部干渉信号とが、２つだけの入力を有する追加の素子に接続される。その結果、これは適応フィルタＡＸを省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】伝送経路内の本発明に従った２つの装置の基本的な配列を示す。
【図２】各ワイヤペアについて参照点を有する本発明に従った回路配列の第１例を示す。
【図３】各ワイヤペアについて２つの参照点を有する本発明に従った回路配列のさらなる例を示す。
【図４】いずれの場合にも隣接する回線における伝送および受信信号について１つの追加の素子を有する本発明に従った回路配列のさらなる例を示す。
【図５】全ての参照信号について追加の素子を有する本発明に従ったさらなる回路配列を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2005521272.tif 000011
2005521272.tif 000012
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