DE10146891A1

DE10146891A1 - Verfahren zum Übertragen von Gebührenbestimmungssignalen über einen Datenübertragungspfad und Vorrichtung zur Spannungspegelgenerierung

Info

Publication number: DE10146891A1
Application number: DE10146891A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Straeusnigg; Gerhard Paoli
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2001-09-24
Filing date: 2001-09-24
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: US20030086502A1; DE10146891C2; CN1547844A; WO2003030516A1; CN100515003C; US6968049B2

Abstract

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Übertragen von Gebührenbestimmungssignalen über einen Datenübertragungspfad, wobei ein Leitungsspannungspegel (101) vorgebbar ist, indem ein von einer Treibereinrichtung (201) bereitgestellter Ausgangsstrom (100) mittels einer Stromerfassungseinheit (103) bestimmt wird, eine Übertragungsfunktion des Datenübertragungspfads für mindestens eine Frequenz, bei welcher die Gebührenbestimmungssignale von einer Vermittlungsstelle zu einer Teilnehmerstelle zu übertragen sind, bestimmt wird, ein Sollwert (117) in eine Sollwertvergleichseinheit (118) eingegeben wird, um ein Steuersignal (119) bereitzustellen, der Ausgangsstrom (100) derart modifiziert wird, dass der eingegebene Sollwert (117) in Abhängigkeit von dem Steuersignal (119) mit der Übertragungsfunktion des Datenübertragungspfads beaufschlagt wird, und ein Treiberausgangsspannungspegel (108) durch die Treibereinrichtung (209) ausgegeben wird, wodurch der Leitungsspannungspegel (101) vorgegeben wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Übertragen von Gebührenbestimmungssignalen über einen Datenübertragungspfad, und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Übertragen von Gebührenbestimmungssignalen, bei dem ein Leitungsspannungspegel vorgebbar ist, sowie eine Vorrichtung zur Spannungspegelerzeugung.

Zur Übertragung von Daten über herkömmliche Telefonleitungen, beispielsweise über herkömmliche Kupfer-Doppeladern, werden Verfahren, welche mit DSL(Digital Subscriber Line = digitale Teilnehmerleitung)-Verfahren bezeichnet werden, in vielfältiger Weise eingesetzt.

Insbesondere verbreitet ist ein asymmetrisches DSL-Verfahren (ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Line, asymmetrische digitale Teilnehmerleitung), wobei vermittlungsseitige und teilnehmerseitige Anpassfiltereinheiten, auch als Splitterfilter bezeichnet, eingesetzt werden, um herkömmliche Telefonie (POT = Plain Old Telephonie) und ADSL-Anwendungen zur Datenübertragung zu trennen.

Bei dem asymmetrischen DSL-Verfahren werden Daten asymmetrisch, d. h. je nach Richtung unterschiedlich schnell übertragen. Typischerweise erfolgt eine Übertragung von einer Vermittlungsstelle zu einer Teilnehmerstelle mit einer Datenübertragungsrate von 8 MBit/s, während eine Datenübertragungsrate von einer Teilnehmerseite zu einer Vermittlungsseite (upstream = stromaufwärts) maximal 1 MBit/s beträgt.

Es sei darauf hingewiesen, dass eine Datenübertragungsgeschwindigkeit stromabwärts wie stromaufwärts von einer Leitungslänge abhängig ist. Ein wesentlicher Vorteil einer Verwendung von ADSL-Verfahren besteht darin, dass vorhandene Kabelnetze, beispielsweise Kupfer-Doppeldrahtleitungen, herkömmliche Telefonleitungen etc., weiterhin zur Datenübertragung benutzt werden können.

Zur Vergebührung bzw. zur Abrechnung von Telefonaten bei einer Benutzung von Datenübertragungsleitungen werden sogenannte Gebührenbestimmungssignale bei bestimmten Frequenzen, typischerweise bei Frequenzen von 16 kHz bzw. 12 kHz von der Vermittlungsstelle zur Teilnehmerstelle übertragen.

Hierbei sind im Rahmen zulässiger Toleranzen Spannungspegel für die Gebührenbestimmungssignale vorgegeben, welche länderspezifisch variieren können. Hierbei ist zu beachten, dass die geforderten Spannungspegel der Gebührenbestimmungssignale (auch als Teletax-Signale bezeichnet) unabhängig von einer jeweiligen Leitungsimpedanz einer oder mehrerer Datenübertragungspfadeinheiten ausgelegt werden müssen.

In herkömmlicher Weise wird eine Schätzung eines Treibereingangsspannungspegels am Eingang einer Treiberschaltung durchgeführt und mit einem gewünschten Sollwert eines Treibereingangsspannungspegels verglichen. In einer Stelleinheit einer Regeleinrichtung wird eine Amplitude bzw. ein Spannungspegel des Gebührenbestimmungssignals so lange verändert, bis der Sollwert erreicht ist bzw. bis ein Regelfehler 0 ist.

Für herkömmliche POTs-Anwendungen ist es ausreichend, den Treibereingangsspannungspegel am Eingang der Treibereinrichtung zu regeln, da ein Spannungsabfall an einem nachfolgenden Längswiderstandselement bzw. einer nachfolgenden Beschaltung, insbesondere einer nachfolgenden Schutzbeschaltung vernachlässigbar ist.

In nachteiliger Weise lassen sich herkömmliche Verfahren zur Spannungspegelerzeugung von Gebührenbestimmungssignalen nicht für ADSL-Verfahren, welche über POTs-Anwendungen betrieben werden, einsetzen, da nicht-standardkonforme Spannungspegel an der Leitung bzw. an der mindestens einen Datenübertragungspfadeinheit auftreten. Dies resultiert aus der Tatsache, dass ein Einfluss einer externen Beschaltung durch beispielsweise eine Anpassfiltereinheit (auch als Splitterfiltereinheit bezeichnet), einem Transformator für eine ADSL- Datenübertragung, einer Impedanzsynthese an der Teilnehmerleitungsschnittstellenschaltung (SLIC = Subscriber Line Interface Circuit) nicht mehr vernachlässigt werden kann.

Weiterhin ist es nachteilig, dass die Gesamtbeschaltung durch ein Zusammenwirken der Anpassfiltereinheit mit dem ADSL- Datenübertragungspfad bzw. mit der mindestens einen Datenübertragungspfadeinheit sehr empfindlich in Bezug auf Laständerungen an der Leitung wird.

Es ist somit in nachteiliger Weise nicht ausreichend, lediglich einen Treibereingangsspannungspegel am Eingang einer Treibereinrichtung konstant zu halten.

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spannungspegel direkt an der Übertragungsleitung, d. h. einen Leitungsspannungspegel zu regeln, wobei von einer Treibereinrichtung ein definierter Treiberausgangsspannungspegel bereitgestellt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, einen Leitungsspannungspegel auf der Grundlage eines erfassten Ausgangsstroms der Treibereinrichtung sowie bekannter Längswiderstandselemente, Längsblindelemente, Querwiderstandselemente und Querblindelemente der mindestens einen Anpassfiltereinheit sowie auf der Grundlage bekannter Datenübertragungspfadkapazitäten, Datenübertragungspfadinduktivitäten und Datenübertragungspfadwiderstände der mindestens einen Datenübertragungspfadeinheit zu bestimmen.

Weiterhin muss ein Einfluss eines komplexen (frequenzabhängigen) Verstärkungsfaktors einer in der Treibereinrichtung vorhandenen Verstärkereinheit eliminiert werden. Darüber hinaus muss ein Einfluss von Filterquerströmen und Leitungsquerströmen durch die Anpassfiltereinheit bzw. die Datenübertragungspfadeinheit kompensiert werden, so dass eine Unempfindlichkeit gegenüber Laständerungen an der Übertragungsleitung erreicht wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Übertragen von Gebührenbestimmungssignalen über einen Datenübertragungspfad weist im Wesentlichen die folgenden Schritte auf:

a) Bestimmen eines Ausgangsstroms, der von der Treibereinrichtung bereitgestellt wird, mittels einer Stromerfassungseinheit;
b) Bestimmen einer Übertragungsfunktion des Datenübertragungspfads für mindestens eine Frequenz, bei welcher die Gebührenbestimmungssignale von einer Vermittlungsstelle zu einer Teilnehmerstelle zu übertragen sind, wobei ein Einfluss des frequenzabhängigen Verstärkungsfaktors einer Verstärkereinheit in der Treibereinrichtung zu eliminieren ist;
c) Eingeben eines Sollwertes in eine Sollwertvergleichseinheit einer Regeleinrichtung, um ein Steuersignal bereitzustellen;
d) Modifizieren des Ausgangsstroms derart, dass der eingegebene Sollwert mit dem Ausgangssignal einer Bestimmungseinheit, das dem aktuellen Leitungsspannungspegel entspricht, übereinstimmt; und
e) Ausgeben eines Treiberausgangsspannungspegels durch die Treibereinrichtung, welcher den Leitungsspannungspegel vorgibt.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die Gebührenbestimmungssignale als sinusförmige Signale bereitgestellt, welche über die Datenübertragungspfadeinheit übertragbar sind.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die Gebührenbestimmungssignale mit vorgebbaren Frequenzen von der Vermittlungsstelle zu der Teilnehmerstelle übertragen. In vorteilhafter Weise werden die Frequenzen 16 kHz und 12 kHz über herkömmliche Telefonleitungen eingesetzt.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird der erforderliche Treiberausgangsspannungspegel unabhängig von einer Leitungsimpedanz des Datenübertragungspfads bereitgestellt.

In vorteilhafter Weise wird ein Gesamtspannungsabfall über der Anpassfiltereinheit und der mindestens einen Datenübertragungspfadeinheit bestimmt, so dass ein entsprechender Treiberausgangsspannungspegel vorgegeben werden kann.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung legen ein Rückkopplungswiderstandselement und ein Rückkopplungsblindelement in einem Rückkopplungszweig einer Verstärkereinheit der Treibereinrichtung einen frequenzabhängigen Verstärkungsfaktor derart fest, dass ein vorgebbarer konstanter Leitungsspannungspegel für mindestens eine Frequenz, bei welcher die Gebührenbestimmungssignale zu übertragen sind, aufrecht erhalten wird.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird der vorgebbare Gesamtspannungsabfall zum Einstellen des Leitungsspannungspegels in Abhängigkeit von dem Treiberausgangsspannungspegel bereitgestellt.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird ein vorgebbarer Filterquerstrom bereitgestellt, der in Abhängigkeit von Längswiderstandselementen, Längsblindelementen, Querwiderstandselementen und Querblindelementen der Anpassfiltereinheit einstellbar ist.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird ein vorgebbarer Filterlängsstrom bereitgestellt, welcher zusammen mit dem Filterquerstrom den Ausgangsstrom einer modifizierten Treibereinrichtung darstellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Übertragung von Gebührenbestimmungssignalen weist weiterhin auf:

a) eine Treibereinrichtung zur Bereitstellung eines Ausgangsstroms und eines Treiberausgangsspannungspegels in Abhängigkeit von einem Treibereingangsspannungspegel, wobei ein Leitungsspannungspegel an einer Leitungsimpedanz einstellbar ist;
b) eine Stromerfassungseinheit zur Bestimmung des Ausgangsstroms, der von der Treibereinrichtung zu der Anpassfiltereinheit und zu der mindestens einen Datenübertragungspfadeinheit ausgegeben wird;
c) eine Stromsignalanpasseinheit zur Anpassung eines von der Stromerfassungseinheit ausgegebenen Stromsignals, um ein angepasstes Stromsignal zu erhalten, so dass eine Weiterverarbeitung in einer Filtereinrichtung und in einer Regelungseinrichtung in vorteilhafter Weise ermöglicht wird; und
d) eine Anpassfiltereinheit zur Anpassung der Treibereinrichtung an mindestens eine Datenübertragungspfadeinheit.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Blockbild einer Schaltungsanordnung zur Übertragung von Gebührenbestimmungssignalen für eine herkömmliche Übertragung von Gebührenbestimmungssignalen über herkömmliche Telefonleitungen; und
Fig. 2 ein Blockbild einer Schaltungsanordnung zur Übertragung von Gebührenbestimmungssignalen bei ADSL- Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.
In dem in Fig. 1 gezeigten Blockbild einer Schaltungsanordnung zur Übertragung von Gebührenbestimmungssignalen sind drei wesentliche Blöcke gezeigt, d. h. eine Treibereinrichtung 201, eine Filtereinrichtung 109 und eine Regelungseinrichtung 115. Ein von der Treibereinrichtung 201 ausgegebener Ausgangsstrom 100 wird einem Datenübertragungspfad, hier dargestellt durch ein Längswiderstandselement 124a, zugeführt, wobei an dem Ausgang der Treibereinrichtung 201 ein Treiberausgangsspannungspegel 108 bezüglich einem Masseanschluss 133bereitgestellt wird. Der Ausgangsstrom 100 ruft einen Gesamtspannungsabfall 136a über dem Längswiderstandselement 124a hervor, so dass ein Leitungsspannungspegel 101 über einer Leitungsimpedanz 102, welche in Reihe zu dem Längswiderstandselement 124a geschaltet ist, entsprechend einem Spannungsteiler reduziert ist, d. h. der Treiberausgangsspannungspegel 108 entspricht der Summe des Gesamtspannungsabfalls 136a und des Leitungsspannungspegels 101. Der durch die Leitungsimpedanz 102 fließende Leitungslängsstrom 135 entspricht in dem in Fig. 1 gezeigten Blockbild dem Ausgangsstrom 100 der Treibereinrichtung 201.
Nachfolgend sei die Treibereinrichtung 201 näher erläutert. Wesentlicher Bestandteil der Treibereinrichtung 201 ist eine Verstärkereinheit 104, welche beispielsweise als ein Operationsverstärker ausgebildet sein kann. Am Ausgang der Verstärkereinheit 104 ist eine Stromerfassungseinheit 103 angebracht, welche ein Stromsignal 204 liefert, das dem Ausgangsstrom 100 entspricht, so dass eine präzise Erfassung des Ausgangsstroms 100 bereitgestellt wird.
Die Stromerfassungseinheit 103 kann beispielsweise als ein Hall-Sensor ausgebildet sein. Weiterhin kann die Stromerfassungseinheit 103 durch ein Shunt-Widerstandselement bereitgestellt sein, wobei ein Abgriff an den Anschlüssen des Shunt- Widerstandselements einen dem Ausgangsstrom proportionalen Spannungsabfall bereitstellt, welcher als ein Stromsignal 204 genutzt werden kann. Das Stromsignal 204 wird einer Stromsignalanpasseinheit 203 zugeführt, in welcher ein Pegel des Stromsignals anpassbar ist, um ein angepasstes Stromsignal 205 zu erhalten, welches der Filtereinrichtung 109 zugeführt wird.
Wie in dem Blockbild der Schaltungsanordnung zur Übertragung von Gebührenbestimmungssignalen dargestellt ist, kann die Verstärkereinheit 104 einen aus einem Rückkopplungswiderstandselement 105 und einem Rückkopplungsblindelement 106bestehenden Rückkopplungszweig aufweisen, wodurch eine modifizierte Treibereinrichtung 202 erhalten wird. Die Einheiten der Filtereinrichtung 109 und der Regelungseinrichtung 115, die in Fig. 2 gezeigt sind, entsprechen den in der Fig. 1 gezeigten Einheiten.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Rückkopplungswiderstandselement 105 und des Rückkopplungsblindelement 106 in dem Rückkopplungszweig der Verstärkereinheit 104 in der modifizierten Treibereinrichtung 202 sowohl als passive Elemente (wie beispielsweise Widerstandselemente R, induktive Blindelemente L und kapazitive Blindelemente C) als auch als aktive Elemente ausgebildet sein können. Erfindungsgemäß dienen die beiden im Rückkopplungszweig angeordneten Elemente, d. h. das Rückkopplungswiderstandselement 105 und das Rückkopplungsblindelement 106 dazu, einen Einfluss eines komplexen, frequenzabhängigen Verstärkungsfaktors der Verstärkereinheit 104 zu eliminieren, um einen Einfluss von Querströmen, welche in einer Anpassfiltereinheit 123 auftreten können, zu eliminieren.
Im Weiteren werden, unter Bezugnahme auf Fig. 2, die Datenübertragungspfadeinheit 122 und die Anpassfiltereinheit 123 näher erläutert. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besteht die Anpassfiltereinheit 123 aus einem Längswiderstand, der durch ein Längswiderstandselement 124 und ein Längsblindelement 125, in dem gezeigten Fall eine Längsblindinduktivität, ausgebildet ist, wohingegen ein Querwiderstand aus einem Querwiderstandselement 126 und einem Querblindelement 127, in diesem Fall eine Querkapazität, ausgebildet ist.
Der Längswiderstand ist zwischen einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss der Anpassfiltereinheit angeordnet, während der Querwiderstand zwischen dem Eingangsanschluss und einem Masseanschluss 133 angeordnet ist. Die in der Anpassfiltereinheit auftretenden Ströme, d. h. ein Filterlängsstrom 131 und ein Filterquerstrom 132, bilden in ihrer Summe den Ausgangsstrom 100 der modifizierten Treibereinrichtung 201, während die Größen des Filterlängsstroms 131 und des Filterquerstroms 132 von den in der Anpassfiltereinheit 123 vorhandenen Schaltungselementen 124, 125, 126 und 127 abhängen. Der Ausgangsanschluss der Anpassfiltereinheit 123 ist mit einem Eingangsanschluss der Datenübertragungspfadeinheit 122 verbunden.
In der Datenübertragungspfadeinheit tritt wiederum ein Querstrom, bezeichnet als ein Leitungsquerstrom 134 auf, so dass sich der durch die Anpassfiltereinheit 123 fließende Filterlängsstrom 131 in einen Leitungslängsstrom 135 derart modifiziert, dass der Filterlängsstrom 131 die Summe des Leitungsquerstroms 134 und des Leitungslängsstroms 135 bildet.
Der Leitungsquerstrom 134 fließt von dem Eingangsanschluss der Datenübertragungspfadeinheit 122 über eine Datenübertragungspfadkapazität 128 sowie über eine Parallelschaltung aus einer Datenübertragungspfadinduktivität 129 und einem Datenübertragungspfadwiderstand 130 zu dem Masseanschluss 133.
Der Leitungslängsstrom 135 fließt durch die bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene Leitungsimpedanz 102, wodurch ein Spannungsabfall an der Leitungsimpedanz auftritt, d. h. ein Leitungsspannungspegel 101 hervorgerufen wird, welcher zwischen einem Ausgangsanschluss der Datenübertragungspfadeinheit 122 und dem Masseanschluss 133 abgreifbar ist.
Wie in Fig. 2 verdeutlicht, reduziert sich der von der modifizierten Treibereinrichtung 202 bereitgestellte Treiberausgangsspannungspegel 108 um einen Gesamtspannungsabfall 136, welcher über der Serienschaltung aus der Datenübertragungspfadeinheit 122 und der Anpassfiltereinheit 123 abfällt.
In Abhängigkeit von den Schaltungskomponenten der Datenübertragungspfadeinheit 122 und der Anpassfiltereinheit 123ergibt sich als Leitungsspannungspegel 101 ein um den Gesamtspannungsabfall 136 reduzierter Treiberausgangsspannungspegel 108.
Im Folgenden werden die in den Fig. 1 und 2 identisch angeordneten Blöcke 109 und 115, d. h. die Filtereinrichtung 109 und die Regelungseinrichtung 115 detaillierter beschrieben.
Es sei darauf hingewiesen, dass die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Einrichtungen 109 bzw. 115 von der Struktur her gleich aufgebaut sind, jedoch unterschiedliche Bestimmungsverfahren zur Festlegung des Ausgangsstroms der entsprechenden Treibereinrichtungen 201 bzw. 202 einsetzen. Die Regelungseinrichtung 115 arbeitet als eine digitale Regelungseinrichtung, während alle übrigen Schaltungskomponenten einschließlich Filtereinheiten 110, 112 im analogen Bereich arbeiten. Es ist klar erkennbar, dass somit eine Analog- Digital-Konvertierung von Signalen, die von der Filtereinrichtung 109 zu der Regelungseinrichtung 115 geführt werden, in einem Analog-Digital-Konverter 112 erforderlich ist.
Umgekehrt ist es erforderlich, Signale, die von der Regelungseinrichtung 115 zu der Filtereinrichtung 109 geführt werden, in einem Digital-Analog-Konverter 113 vom digitalen Bereich in den analogen Bereich zu konvertieren.
Das angepasste Stromsignal 205 wird über einen Eingangsanschluss der Filtereinrichtung 109 einer Vorfiltereinheit 110 zugeführt, welche als ein Anti-Aliasing-Filter dient, wobei das Ausgangssignal der Vorfiltereinheit 110 dem Analog- Digital-Konverter 111 zugeführt wird. Das digitalisierte Ausgangssignal des Analog-Digital-Konverters 111 wird einer digitalen Filtereinheit 114 und einer Bestimmungseinheit 116 zugeführt.
Da Gebührenbestimmungssignale eine feste, vorgebbare Frequenz, beispielsweise 16 kHz oder 12 kHz, aufweisen, und zudem sinusförmig sind, besteht die Übertragungsfunktion der digitalen Filtereinheit 114 aus einer einzigen komplexen Zahl, welche in einer Multiplikationseinheit 121 mit einem Ausgangssignal einer Stelleinheit 120 multipliziert wird.
In der Bestimmungseinheit 116 wird eine Bestimmung einer Übertragungsfunktion des mindestens einen Datenübertragungspfads für die mindestens eine Frequenz, bei welcher die Gebührenbestimmungssignale von einer Vermittlungsstelle zu einer Teilnehmerstelle zu übertragen sind, bestimmt.
Das Ausgangssignal der Bestimmungseinheit 116 wird einer Sollwertvergleichseinheit 118 zugeführt, in welche ein Sollwert 117 eingegeben werden kann, so dass als Ausgangssignal der Sollwertvergleichseinheit 118 ein Steuersignal 119 bereitgestellt werden kann, welches einer zu regelnden Differenz zwischen dem vorgebbaren Sollwert 117 und dem durch die Bestimmungseinheit 116 ermittelten Ist-Signal entspricht. Das Steuersignal 119 wird der Stelleinheit 120 zugeführt, wodurch nach einer Multiplikation mit dem Ausgangssignal der digitalen Filtereinheit 114 ein Ausgangssignal der Regelungseinrichtung 115 bereitgestellt wird. Das digitale Ausgangssignal der Regelungseinrichtung 115 wird dem Digital-Analog- Konverter 113 der Filtereinrichtung 109 zugeführt, um ein dem digitalen Ausgangssignal der Regelungseinrichtung 115 proportionales analoges Signal zu erhalten, welches einer Nachfiltereinheit 112 der Filtereinrichtung 109 zugeführt wird.
Eine Filterung in der Nachfiltereinheit 112 der Filterungseinrichtung 109 dient dazu, eine Nachfilterung von überabgetasteten Komponenten, welche außerhalb eines Übertragungsbands eines Übertragungsfrequenzbereichs liegen, herauszufiltern. Das gefilterte Signal wird von der Filtereinrichtung 109 als ein Treibereingangsspannungspegel 107, welcher zwischen einem Ausgangsanschluss der Filtereinrichtung 109 und dem Masseanschluss 133 abgreifbar ist, von der Filtereinrichtung 109 ausgegeben und der Treibereinrichtung 201 (Fig. 1) bzw. der modifizierten Treibereinrichtung (Fig. 2) zugeführt.
Da dieser Treibereingangsspannungspegel 107 nicht mehr, wie bei Verfahren zum Übertragen von Gebührenbestimmungssignalen auf einer Schätzung beruht, sondern auf einer Analyse eines aus der Datenübertragungspfadeinheit 122, der Anpassfiltereinheit 123 und der modifizierten Treibereinrichtung 202 bestehenden Netzwerkes, lässt sich ein Einfluss von Querströmen in der Anpassfiltereinheit 123 und der mindestens einen Datenübertragungspfadeinheit 122 eliminieren, so dass ein konstanter, vorgebbarer Leitungsspannungspegel 101 an der Leitungsimpedanz 102 aufrecht erhalten werden kann.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Bezugszeichenliste In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.
100 Ausgangsstrom
101 Leitungsspannungspegel
102 Leitungsimpedanz
103 Stromerfassungseinheit
104 Verstärkereinheit
105 Rückkopplungswiderstandselement
106 Rückkopplungsblindelement
107 Treibereingangsspannungspegel
108 Treiberausgangsspannungspegel
109 Filtereinrichtung
110 Vorfiltereinheit
111 Analog-Digital-Konverter
112 Nachfiltereinheit
113 Digital-Analog-Konverter
114 Digitale Filtereinheit
115 Regelungseinrichtung
116 Bestimmungseinheit
117 Sollwert
118 Sollwertvergleichseinheit
119 Steuersignal
120 Stelleinheit
121 Multiplikationseinheit
122 Datenübertragungspfadeinheit
123 Anpassfiltereinheit
124, 124a Längswiderstandselement
125 Längsblindelement
126 Querwiderstandselement
127 Querblindelement
128 Datenübertragungspfadkapazität
129 Datenübertragungspfadinduktivität
130 Datenübertragungspfadwiderstand
131 Filterlängsstrom
132 Filterquerstrom
133 Masseanschluss
134 Leitungsquerstrom
135 Leitungslängsstrom
136, 136a Gesamtspannungsabfall
201 Treibereinrichtung
202 Modifizierte Treibereinrichtung
203 Stromsignalanpasseinheit
204 Stromsignal
205 Angepasstes Stromsignal

Claims

1. Verfahren zum Übertragen von Gebührenbestimmungssignalen über einen Datenübertragungspfad, bei dem ein Leitungsspannungspegel (101) vorgebbar ist, mit den Schritten:

a) Bestimmen eines Ausgangsstroms (100), der von einer Treibereinrichtung (201) bereitgestellt wird, mittels einer Stromerfassungseinheit (103);

b) Bestimmen einer Übertragungsfunktion des Datenübertragungspfads für mindestens eine Frequenz, bei welcher die Gebührenbestimmungssignale von einer Vermittlungsstelle zu einer Teilnehmerstelle zu übertragen sind;

c) Eingeben eines Sollwerts (117) in eine Sollwertvergleichseinheit (118) einer Regeleinrichtung (115), um ein Steuersignal (119) bereitzustellen;

d) Modifizieren des Ausgangsstroms (100) derart, dass der eingegebene Sollwert (117) mit dem Ausgangssignal einer Bestimmungseinheit (116), das dem aktuellen Leitungsspannungspegel (101) entspricht, übereinstimmt; und

e) Ausgeben eines Treiberausgangsspannungspegels (108) durch die Treibereinrichtung (201), wodurch der Leitungsspannungspegel (101) festgelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Gebührenbestimmungssignale als sinusförmige Signale bereitgestellt werden, welche über den Datenübertragungspfad übertragbar sind.
die Gebührenbestimmungssignale als sinusförmige Signale im Übertragungsfrequenzbereich des Datenübertragungspfads bereitgestellt werden.

3. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebührenbestimmungssignale mit vorgebbaren Frequenzen von 16 kHz und 12 kHz von der Vermittlungsstelle zu der Teilnehmerstelle übertragen werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erforderliche Treiberausgangsspannungspegel (108) unabhängig von einer Leitungsimpedanz (102) des Datenübertragungspfads bereitgestellt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückkopplungswiderstandselement (105) und ein Rückkopplungsblindelement (106) in einem Rückkopplungszweig einer Verstärkereinheit (104) der Treibereinrichtung (201) einen frequenzabhängigen Verstärkungsfaktor derart festlegen, dass ein vorgebbarer konstanter Leitungsspannungspegel (101) für mindestens eine Frequenz, bei welcher die Gebührenbestimmungssignale zu übertragen sind, aufrecht erhalten wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgebbarer Gesamtspannungsabfall (136) zum Einstellen des Leitungsspannungspegels (101) in Abhängigkeit von dem Treiberausgangsspannungspegel (108) bereitgestellt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgebbarer Filterquerstrom (132) bereitgestellt wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgebbarer Filterlängsstrom (131) bereitgestellt wird.

9. Vorrichtung zur Übertragung von Gebührenbestimmungssignalen, mit:

a) einer Treibereinrichtung (201) zur Bereitstellung eines Ausgangsstroms (100) und eines Treiberausgangsspannungspegels (108) in Abhängigkeit von einem Treibereingangsspannungspegel (107), wobei ein Leitungsspannungspegel (101) an einer Leitungsimpedanz (102) einstellbar ist;

b) einer Stromerfassungseinheit (103) zur Bestimmung des Ausgangsstroms (100), der von der Treibereinrichtung (201) ausgegeben wird;

c) einer Stromsignalanpasseinheit (203) zur Anpassung eines von der Stromerfassungseinheit (103) ausgegebenen Stromsignals (204) zur Weiterverarbeitung in einer Filtereinrichtung (109) und in einer Regelungseinrichtung (115); und

d) einer Anpassfiltereinheit (123) zur Anpassung der Treibereinrichtung (201) an eine Datenübertragungspfadeinheit (122).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibereinrichtung (201) eine Verstärkereinheit (104) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibereinrichtung (201) eine mit einem Rückkopplungswiderstandselement (105) und einem Rückkopplungsblindelement (106) in einem Rückkopplungszweig versehen Verstärkereinheit (104) aufweist, um eine modifizierte Treibereinrichtung (202) bereitzustellen.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückkopplungswiderstandselement (105) und das Rückkopplungsblindelement (106) in dem Rückkopplungszweig der Verstärkereinheit (104) als passive Elemente (R, L, C) ausgebildet sind.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückkopplungswiderstandselement (105) und das Rückkopplungsblindelement (106) in dem Rückkopplungszweig der Verstärkereinheit (104) als aktive Elemente ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromerfassungseinheit (103) als ein Hall-Sensor ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromerfassungseinheit (103) als ein Shunt- Widerstandselement mit einem Abgriff für einen dem Ausgangsstrom (100) proportionalen Spannungsabfall ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromsignalanpasseinheit (203) als ein Spannungsteiler ausgebildet ist.