DE10153740B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Tiefpassfilterung - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Tiefpassfiltern von in entgegengesetzte Übertragungsrichtungen über eine Telekommunikationsleitung (2, 3) übertragenen Signalen, wobei
– ein erstes Signal an einer ersten Abgreifstelle (4) der Telekommunikationsleitung (2, 3) und ein zweites Signal an einer zweiten Abgreifstelle (5) der Telekommunikationsleitung (2, 3) abgegriffen wird,
– das erste abgegriffene Signal digitalisiert (6) wird und das zweite abgegriffene Signal digitalisiert (10) wird,
– das erste digitalisierte Signal hochpassgefiltert (7) wird und das zweite digitalisierte Signal hochpassgefiltert (11) wird,
– das erste hochpassgefilterte digitalisierte Signal in ein erstes invertiertes Analogsignal gewandelt (8) wird und das zweite hochpassgefilterte digitalisierte Signal in ein zweites invertiertes Analogsignal gewandelt (12) wird, und
– das erste invertierte Analogsignal und das zweite invertierte Analogsignal mittels eines zwischen der ersten und zweiten Abgreifstelle angeordneten Transformators (1) in die Telekommunikationsleitung (2, 3) eingekoppelt werden.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Tiefpassfilterung eines über eine Leitung übertragenen Signals.
• Mit Hilfe einer Tiefpassfilterung können höherfrequente Anteile eines Signals gedämpft bzw. abgeblockt werden. Dies wird insbesondere in der Nachrichtentechnik verwendet, um über eine Leitung verschiedene Signale gleichzeitig übertragen zu können. Dabei werden verschiedene Signale in unterschiedlichen Frequenzbereichen übertragen, wobei die verschiedenen Signale alle sender- und empfängerseitig mit Filtern getrennt werden müssen.
• Derzeit werden über Telekommunikationsnetzwerke verstärkt gleichzeitig Telefonsignale und Datensignale übertragen. Auf diese Weise ist es Endverbrauchern möglich, gleichzeitig zu telefonieren und beispielsweise mit dem Internet verbunden zu sein. Dabei wird beispielsweise beim xDSL-Standard (Digital Subscriber Line Standard) ein Ansatz verfolgt, bei dem die Telefonsignale wie im Stand der Technik seit langem bekannt analog übertragen werden und in einem höheren Frequenzband Datensignale übertragen werden. Die Telefonsignale müssen dazu auf ein bestimmtes Frequenzband begrenzt werden, damit sich die Telefonsignale und die Datensignale nicht gegenseitig stören. Umgekehrt müssen die Datensignale von den Einrichtungen zur Übertrage der Telefonsignale ferngehalten werden, um in diesen keine Störungen zu verursachen. Ein Merkmal der herkömmlichen analogen Übertragung von Telefonsignalen ist, dass die Übertragungsleitung sehr niederohmig sein muss, da über die Leitung ein Strom fließt, der zum Betrieb der üblichen Telefongeräte verwendet wird.
• Zur Trennung der Datensignale und der Telefonsignale sind bestimmte Filter bzw. Splitter bekannt, die die Datensignale in eine herkömmliche Telefonleitung einspeisen und auch wieder auskoppeln, wobei dafür gesorgt werden muss, dass die Datensignale nicht zu Einrichtungen zur Verarbeitung der Telefonsignale gelangen. Dies sind insbesondere auf der Teilnehmerseite ein Telefongerät und auf der Verteilerseite die Einrichtungen des Telefondienstanbieters zum Senden und Empfangen der Telefonsignale.
• Bekannterweise sind solche Splitter aus analogen Elementen aufgebaut. Sie bestehen entweder aus passiven Komponenten oder beinhalten aktive Elemente wie Operationsverstärker. All diese Lösungen sind speziell auf die Impedanz der Telekommunikationsleitung sowie das zur Übertragung der Telefon- bzw. Datensignale verwendete Verfahren abgestimmt. Programmierungen können nur in beschränktem Ausmaß, z. B. durch die Verwendung von Relais, vorgenommen werden.
• Aus der WO 00/48314 A1 ist eine Tiefpassfilterung für ein über eine Telekommunikationsleitung zu übertragendes Signal bekannt, wobei das Signal an einer Abgreifstelle der Telekommunikationsleitung abgegriffen und einer invertierten Hochpassfilterung zugeführt wird. Anschließend wird das auf diese Weise tiefpassgefilterte Signal über einen Transformator wieder in die Telekommunikationsleitung eingekoppelt.
• Aus der DE 33 37 291 C2 ist ebenfalls bekannt, dass eine Tiefpassfilterung dadurch erfolgen kann, dass ein zu filterndes Signal hochpassgefiltert und invertiert wird, ehe es wieder mit dem zu filternden Signal kombiniert wird, wobei die Kombination über einen Transformator erfolgen kann.
• Aus der FR 2 304 216 A1 ist eine Filteranordnung bekannt, wobei ein zu filterndes Signal einem Filter, wahlweise einem Tiefpassfilter oder einem Hochpassfilter, zugeführt und das gefilterte Signal mit dem zu filternden Signal kombiniert, insbesondere davon subtrahiert wird.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Tiefpassfilterung von über eine Telekommunikationsleitung übertragenen Signalen bereitzustellen, mit denen ein breiter Anwendungsbereich weitgehend unabhängig von Impedanzanforderungen der Telekommunikationsleitung sowie des zur Übertragung verwendeten Verfahrens erreicht werden kann.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Die Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
• Erfindungsgemäß wird an der Telekommunikationsleitung, auf der das zu tiefpassfilternde Signal übertragen wird, ein Signal abgegriffen, dieses hochpassgefiltert und invertiert über einen Transformator als Kompensationssignal wieder in die Telekommunikationsleitung eingekoppelt. Durch die vorher erfolgte Invertierung wird das eingekoppelte Signal vom Originalsignal auf der Telekommunikationsleitung subtrahiert. Da die tieffrequenten Anteile des abgegriffenen Signals beim Hochpassfiltern entfernt wurden, erfolgt in diesem Frequenzband keine Änderung des Originalsignals auf der Telekommunikationsleitung. Die hochfrequenten Signalanteile heben sich jedoch durch diese Invertierung auf. Diese Art der Filterung besitzt insbesondere den Vorteil, dass die elektrischen Eigenschaften der Telekommunikationsleitung nur durch den Transformator beeinflusst werden. Dadurch ist es möglich, durch die Verwendung eines Transformators mit geringen Windungszahlen bzw. einer geringen Induktivität die Impedanz der Telekommunikationsleitung nur sehr geringfügig zu verändern. Da nur invertierte höherfrequente Signalanteile über den Transformator eingekoppelt werden müssen, kann auch ein Transformator mit geringeren Windungszahlen verhindert werden. Dieses Verfahren bietet sich insbesondere bei sehr niederohmigen Telekommunikationsleitungen an. In diesem Fall kann ein Transformator mit einer ersten niederohmigen Wicklung verwendet werden, die in die Telekommunikationsleitung eingeschleift wird. Das invertierte Signal wird über eine mit der ersten Wicklung induktiv gekoppelte zweite Wicklung eingekoppelt. Durch den geringen Widerstand der ersten Wicklung wird die Impedanz der Telekommunikationsleitung nur sehr geringfügig bzw. nicht verändert, so dass diese Art der Tiefpassfilterung auch in verschiedenen Ländern mit unterschiedlichen Impedanzanforderungen angewendet werden kann.
• Das erfindungsgemäße Verfahren bietet sich insbesondere zur Anwendung bei Telekommunikationsleitungen an, über die der herkömmliche Telefondienst übertragen werden soll. In diesem Fall weist die Telekommunikationsleitung einen sehr geringen Widerstand auf, und fließt ein Strom, der von einem angeschlossenen Telefon zu dessen Betrieb verwendet wird. Dieser Stromfluss verursacht bei herkömmlichen Filtern einen sehr hohen Aufwand, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden wird.
• Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Tiefpassfilterung nur in der Übertragungsrichtung von der Abgreifstelle, an der die nach Hochpassfilterung und Invertierung eingekoppelten Signale abgegriffen werden, zu dem Transformator hin auftritt. In die andere Übertragungsrichtung ergibt sich eine andere Übertragungsfunktion.
• Um auch für die andere Übertragungsrichtung eine Tiefpassfilterfunktion zu erzielen, wird auf der einer ersten Abgreifstelle gegenüberliegenden Seite des Transformators eine zweite Abgreifstelle vorgesehen, an der ebenfalls ein Signal abgegriffen, hochpassgefiltert und nach Invertierung mittels des Transformators in die Telekommunikationsleitung eingekoppelt wird. Auf diese Weise kann ein symmetrisches Filter er zielt werden, das in beide Übertragungsrichtungen Tiefpassfilterwirkung besitzt. Grundsätzlich können auch zwei getrennte Transformatoren verwendet werden, wobei die Einkoppelung der beiden Signale mittels eines einzigen Transformators einen geringeren Aufwand darstellt.
• An den Abgreifstellen können die Signale über Kondensatoren oder einen Transformator abgegriffen werden. Zur Hochpassfilterung werden digitale Filter verwendet, da sie besonders einfach programmiert und in ihrer Filterwirkung verändert werden können. In diesem Fall muss das Signal nach dem Abgreifen an der Abgreifstelle mit einem Analog/Digital-Wandler digitalisiert und dem jeweiligen digitalen Filter zugeführt werden. Am Ende der digitalen Signalverarbeitungskette, die auch die Invertierung umfassen kann, muss das Signal wieder mittels eines Digital/Analog-Wandlers in ein Analogsignal umgewandelt werden. Sämtliche digitalen Signalverarbeitungsvorgänge können vorteilhafterweise in einem digitalen Signalprozessor ausgeführt werden. Im Falle der zweiseitigen Filterung mit zwei Abgreifstellen können die Filterfunktionen und gegebenenfalls auch die Invertierungsfunktion für beide Signalstrecken von einem einzigen Prozessor durchgeführt werden. Zum Erfassen der an zwei Abgreifstellen abgegriffenen Signale können entweder zwei Analog/Digital-Wandler vorgesehen werden oder ein Analog/Digital-Wandler mit einem analogen Multiplexer bzw. mit zwei Eingängen verwendet werden.
• Das an der jeweiligen Abgreifstelle abgegriffene Signal kann vorteilhafterweise auch dazu verwendet werden, um auf der Telekommunikationsleitung übertragene Daten zu gewinnen. Dazu kann das abgegriffene Signal demoduliert werden oder direkt einem Entscheider zugeführt werden, der die Daten aus dem Signal extrahiert.
• Dies bietet sich insbesondere in dem Fall an, in dem Telefonsignale mit Datenübertragungssignalen zusammen über eine Leitung übertragen werden sollen. Dabei müssen von dem Telefon signal die nicht benötigten, höherfrequenten Anteile entfernt werden, die mit den Datensignalen in Konflikt geraten könnten. Dazu wird auf der Seite des Transformators, auf der ausschließlich das Telefonsignal anliegen soll, ein Signal abgegriffen, erfindungsgemäß hochpassgefiltert und invertiert über den Transformator wieder eingekoppelt. Auf der anderen Seite des Transformators liegen auf der Telekommunikationsleitung das Telefonsignal zusammen mit dem Datensignal. Um das auf der anderen Seite des Transformators anliegende Datensignal an einer Ausbreitung in den Abschnitt der Telekommunikationsleitung mit den Telefonsignalen zu hindern, wird auf der Mischsignalseite, auf der Telefonsignale und Datensignale anliegen, ebenfalls ein Signal abgegriffen und nach Hochpassfilterung invertiert über den Transformator eingekoppelt. Das auf der Mischsignalseite abgegriffene Signal wird dabei gleichzeitig demoduliert, so dass das abgegriffene Signal sowohl zur Gewinnung der Daten als auch zur Filterung der Datensignale verwendet wird.
• Bei diesem Anwendungsfall kann vorgesehen sein, dass auf der Telefonsignalseite das Signal mittels eines kostengünstigen Kondensators und auf der Mischsignalseite mit einem Transformator abgegriffen wird. Der Abgriff auf der Mischsignalseite mittels eines Transformators besitzt den Vorteil, dass über diesen Transformator zusätzlich auch Datensignale auf der Mischsignalseite in die Telekommunikationsleitung eingespeist werden können. Die eingespeisten Daten können vorteilhafterweise zusätzlich in der Filterschaltung berücksichtigt werden, um die an der Abgreifstelle auf der Mischsignalseite eingekoppelten Datensignale am Transformator abzublocken. Auf diese Weise können sowohl die auf der Mischsignalseite ankommenden Datensignale als auch die dort eingespeisten Signale am Transformator abgeblockt und an einer Ausbreitung in der Telefonsignalseite gehindert werden.
• In einer vorteilhaften Weiterbildung ist es denkbar, einen einzigen Transformator sowohl zum Einspeisen der zur Filte rung erforderlichen Kompensationssignale als auch zum Einspeisen bzw. Abgreifen von Daten zu verwenden.
• Insbesondere um Nichtlinearitäten des Transformators auszugleichen, kann eine Regelschaltung vorgesehen sein. Bei dieser Schaltung wird das an einer Abgreifstelle von der Telekommunikationsleitung abgegriffene Signal mit einem auf der anderen Seite des Transformators abgegriffenen Kontrollsignal verglichen. Das an der Abgreifstelle gewonnene Signal entspricht dem Signal auf der Telekommunikationsleitung vor der Filterung, wohingegen das Kontrollsignal dem gefilterten Signal entspricht. Bei einem Vergleich dieser beiden Signale bzw. einer Differenzbildung müssen sich im Idealfall die Signalanteile ergeben, die mittels der Tiefpassfilterung entfernt werden sollten bzw. die das Ergebnis der Hochpassfilterung sind. Wenn sich nicht die gewünschte Filterwirkung einstellt, kann dies durch einen Vergleich der Differenz zwischen dem Signal an der Abgreifstelle und dem Kontrollsignal und dem an der Abgreifstelle gewonnenen und hochpassgefilterten Signal erkannt werden. Diese Information kann dazu verwendet werden, die Filterwirkung zu optimieren und insbesondere Nichtlinearitäten des Transformators auszugleichen. Wird zur Signalverarbeitung ein Signalprozessor eingesetzt, kann die Regelschleife ebenso digital im Signalprozessor implementiert sein.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
• 1 zeigt den Aufbau eines Tiefpassfilters, wie es erfindungsgemäß verwendet werden kann,
• 2 zeigt ein symmetrisches Tiefpassfilter gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
• 3 zeigt ein zweiseitiges Tiefpassfilter zum Empfangen von Daten, wie es erfindungsgemäß verwendet werden kann,
• 4 zeigt ein Tiefpassfilter mit Einrichtungen zum Senden und Empfangen von Daten und einer Korrekturregelung, wie es erfindungsgemäß verwendet werden kann, und
• 5 zeigt ein Tiefpassfilter mit einer Einrichtung zum Senden von Daten und einer Korrekturregelung, wie es erfindungsgemäß verwendet werden kann.
• In 1 ist eine Schaltungsanordnung zur Tiefpassfilterung eines über eine Telekommunikationsleitung 2, 3 übertragenen Signals vorgestellt. Die Telekommunikationsleitung besteht aus einem Telefonsignalabschnitt 2, in den ein Anbieter eines Telefondienstes das Telefonsignal einspeist, und einem Übertragungsabschnitt 3, der der Leitung zum Endteilnehmer entspricht. Die in 1 dargestellte Schaltungsanordnung ist zur Verwendung auf der Dienstanbieterseite vorgesehen. Das in den Telefonsignalabschnitt 2 eingespeiste Signal umfasst neben dem niederfrequenten Telefonnutzsignal auch höherfrequente Störanteile und ist niederohmig. Über die Telekommunikationsleitung 2, 3 fließt ein nicht unerheblicher Strom, der auf der Endteilnehmerseite zum Betrieb eines Telefons verwendet wird. Der Telefonsignalabschnitt 2 ist von dem Übertragungsabschnitt 3 mittels eines Transformators 1 getrennt, dessen niederohmige Sekundärwicklung in die Telekommunikationsleitung 2, 3 eingeschleift ist. Die Sekundärwicklung ist niederohmig und weist beispielsweise einen Widerstand von 0,3 bis 0,4 Ohm auf. An den Telefonsignalabschnitt 2 sind zwei Kondensatoren 4 zum Abgreifen eines Signals angeschlossen. An die Kondensatoren 4 ist ein Analog/Digital-Wandler 6 angeschlossen, dessen Ausgang mit dem Eingang eines digitalen Filters 7 verbunden ist. In dem digitalen Filter 7, das mittels eines digitalen Signalprozessors realisiert ist, wird das mittels der Kondensatoren 4 am Telefonsignalabschnitt 2 abgegriffene Signal hochpassgefiltert. Dabei werden aus dem Signal die erwünschten Spektralanteile der Telefonsignale entfernt, so dass am Ausgang des digitalen Filters 7 die zu entfernenden höherfrequenten Störsignale liegen. Der Ausgang des digitalen Filters 7 ist mit einem Digital/Analog-Wandler 8 verbunden, in dem das Signal zusätzlich invertiert wird. Der Ausgang des Digital/Analog-Wandlers 8 ist mit einem Treiber 9 verbunden, der wiederum mit einer Primärwicklung des Transformators 1 verbunden ist.
• Durch die Einkopplung der invertierten Störsignale werden diese in der Telekommunikationsleitung 2, 3 kompensiert, so dass auf dem Übertragungsabschnitt 3 der Telekommunikationsleitung 2, 3 nur noch die erwünschten Spektralanteile der Telefonsignale anliegen. Diese Tiefpassfilterung wirkt jedoch nur in der Richtung von dem Telefonsignalabschnitt 2 zu dem Übertragungsabschnitt 3.
• In 2 ist ein Tiefpassfilter gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
• Bei dieser Ausführungsform wird die Tiefpassfilterwirkung in beide Übertragungsrichtungen erzielt. Zusätzlich zu den Komponenten des Tiefpassfilters gemäß 1 weist das Tiefpassfilter gemäß 2 ein zweites Paar von Abgreifkondensatoren 5 auf, die mit einem zweiten Analog/Digital-Wandler 10 verbunden sind. An den zweiten Analog/Digital-Wandler 10 schließt sich ein zweites Hochpassfilter 11 an, dessen Ausgang mit einem zweiten Digital/Analog-Wandler 12 verbunden ist. Die zweiten Abgreifkondensatoren 5 sind an dem Übertragungsabschnitt der Telekommunikationsleitung angeschlossen. Somit wird beiderseits des Transformators 1 ein Signal von der Telekommunikationsleitung abgegriffen, digitalisiert, hochpassgefiltert, und invertiert analog mittels des Transformators 1 eingekoppelt. Durch diesen symmetrischen Aufbau ergibt sich in beide Übertragungsrichtungen die gleiche Übertragungscharakteristik bzw. es wird in beide Übertragungsrichtungen eine Tiefpassfilterwirkung erzielt. Die beiden A nalog/Digital-Wandler 6, 10, die beiden Hochpassfilter 7, 11 und die beiden Digital/Analog-Wandler 8, 12 sind jeweils als Funktionsblöcke zu verstehen, die je nach gewünschtem Schaltungsaufbau auch kombiniert sein können. Insbesondere die beiden Hochpassfilter 7, 11 können mit einem einzigen Signalprozessor realisiert werden.
• Bei dem in 2 dargestellten Tiefpassfilter kann durch eine unterschiedliche Programmierung der beiden Hochpassfilter 7, 11 eine für beide Übertragungsrichtungen unterschiedliche Übertragungscharakteristik erzielt werden. Wird beispielsweise ein solches Tiefpassfilter in einem Telekommunikationsnetzwerk als Splitter eingesetzt, um Datensignale und Telefonsignale zu trennen, kann das Filter so ausgelegt sein, dass in der Übertragungsrichtung vom Telefonsignalabschnitt 2 zum Übertragungsabschnitt 3 die unerwünschten hochfrequenten Anteile des Telefonsignals entfernt werden und in umgekehrte Übertragungsrichtung die Datensignale entfernt werden. In diesem Fall muss mit einer nicht dargestellten zusätzlichen Einrichtung dafür gesorgt werden, dass die Datensignale an dem Übertragungsabschnitt 3 abgegriffen bzw. dort eingekoppelt werden.
• Das in 3 dargestellte Tiefpassfilter dient dazu, um in einer Übertragungsrichtung unerwünschte hochfrequente Störsignale eines Telefonsignals zu entfernen und in der anderen Übertragungsrichtung Datensignale gemäß dem DSL-Standard abzugreifen und in der Telekommunikationsleitung 2, 3 zu entfernen. Dazu ist wiederum zwischen dem Telefonsignalabschnitt und dem Übertragungsabschnitt 3 ein Transformator 1 mit seiner niederohmigen Sekundärwicklung eingeschleift. Am Telefonsignalabschnitt 2 wird wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen mittels zweier Abgreifkondensatoren 4 ein Signal abgegriffen. Das abgegriffene Signal wird in einer Signalverarbeitungskette mit einem Analog/Digital-Wandler 6, einem digitalen Hochpass 7 und einem Digital/Analog-Wandler 8 wie zuvor beschrieben hochpassgefiltert und invertiert.
• Schließlich wird das Ausgangssignal des Digital/Analog-Wandlers 8 über einen Treiber 9 in die Primärwicklung des Transformators 1 eingespeist. Dieser Aufbau entspricht dem Tiefpass gemäß 1 und bewirkt eine Tiefpassfilterung in der Übertragungsrichtung vom Telefonsignalabschnitt 2 zum Übertragungsabschnitt 3, um die unerwünschten höherfrequenten Störsignale des Telefonsignals zu entfernen.
• An den Übertragungsabschnitt 3 ist ein DSL-Transformator 13 angeschlossen, der zum Abgreifen von Daten dient. Der Ausgang des DSL-Transformators 13 ist mit einem Verstärker 14 verbunden, dessen Ausgang mit einem Analog/Digital-Wandler 15 verbunden ist. Am Ausgang des Analog/Digital-Wandlers 15 liegt das von dem Übertragungsabschnitt 3 abgegriffene Datensignal als DSL-Signal an. Das DSL-Signal 16 wird dem Hochpass 7 in gleicher Weise wie das am Telefonsignalabschnitt 2 abgegriffene Signal zugeführt. Dies bewirkt, dass mittels des Transformators 1 auch das hochpassgefilterte DSL-Signal 16 invertiert eingekoppelt wird. Auf diese Weise werden die Datensignale mittels des Transformators 1 abgeblockt und können sich nicht in den Telefonsignalabschnitt 2 ausbreiten.
• Bei dem in 4 dargestellten Tiefpassfilter ist zusätzlich eine Einrichtung zum Einkoppeln von Daten vorgesehen. Grundsätzlich weist dieses Tiefpassfilter die gleichen Komponenten wie das Tiefpassfilter gemäß 1 auf. Ebenso wie in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen wird mit Hilfe des am Telefonsignalabschnitt 2 mittels der Kondensatoren 4 abgegriffenen Signals, das anschließend hochpassgefiltert und invertiert mittels des Transformators 1 wieder eingekoppelt wird, eine Tiefpassfilterwirkung in Übertragungsrichtung von dem Telefonsignalabschnitt 2 zum Übertragungsabschnitt 3 hin erreicht, um unerwünschte höherfrequente Störanteile des Telefonsignals von dem Übertragungsabschnitt 3 fernzuhalten.
• Zusätzlich ist in diesem Ausführungsbeispiel jedoch ein Korrekturverstärker 18 vorgesehen, der als Eingangssignale zum einen das mittels der Kondensatoren 4 am Telefonsignalabschnitt 2 abgegriffene Signal und zum anderen ein über zweite Kondenstoren 5 am Übertragungsabschnitt 3 abgegriffenes Kontrollsignal erhält. Der Korrekturverstärker 18 bildet die Differenz dieser beiden Signale, die zur Kontrolle der Filterwirkung herangezogen wird. Im Idealfall entspricht die vom Korrekturverstärker 18 gebildete Signaldifferenz dem Ausgangssignal des Hochpassfilters 7. Wenn insbesondere auf Grund von Nichtlinearitäten des Transformators 1 die höherfrequenten Störsignale des Telefonsignals durch die mittels des Transformators 1 eingespeisten Signale nicht vollständig entfernt wurden, unterscheidet sich die vom Korrekturverstärker 18 gebildete Signaldifferenz von dem Ausgang des Hochpassfilters 7.
• Der Korrekturverstärker 18 erzeugt in Abhängigkeit der gebildeten Signaldifferenz und des Ausgangssignals des Hochpassfilters 7 ein Korrektursignal, das auf den Verbindungspfad zwischen dem Digital/Analog-Wandler 8 und dem Treiber 9 aufgeschaltet ist. Das Korrektursignal wird derart gebildet, dass die Signaldifferenz möglichst dem Ausgangssignal des Hochpassfilters 7 entspricht bzw. dass sich genau die gewünschte Tiefpassfilterwirkung einstellt.
• Zusätzlich ist auf den Eingang des Hochpassfilters 7 ein DSL-Signal 17 aufgeschaltet. Dieses DSL-Signal 17 ist zur Übertragung über den Übertragungsabschnitt 3 vorgesehen und soll mittels des Transformators 1 eingekoppelt werden. Da dieses Signal in einem Frequenzband oberhalb des Frequenzbands der Telefonsignale liegt, passiert es dass Hochpassfilter 7 und wird nach Invertierung mittels des Treibers 9 und des Transformators 1 in die Telekommunikationsleitung 2, 3 eingekoppelt. In dieser Ausführungsform entfällt vorteilhafterweise der separate DSL-Transformator zum Einkoppeln des DSL-Signals. In einer Weiterbildung der in 4 dargestellten Ausführungsform ist es denkbar, auf dem Übertragungsabschnitt 3 ankommende DSL-Daten ebenfalls mittels der ohnehin vorhandenen zweiten Kondensatoren 5 abzugreifen und auszugeben.
• In 5 ist ein Tiefpassfilter dargestellt, bei dem zusätzlich zu der Tiefpassfilterung mit Kontrollfunktion DSL-Daten 17 über den Übertragungsabschnitt 3 übertragen werden sollen. Das Tiefpassfilter ist wie bei den vorhergehenden Tiefpassfiltern mittels der Signalverarbeitungskette aus Analog/Digital-Wandler 6, Hochpassfilter 7, invertierender Digital/Analog-Wandler 8, Treiber 9 und Transformator 1 ausgebildet, wobei der Eingang des Analog/Digital-Wandlers 6 mittels zweier Abgreifkondensatoren 4 mit dem Telefonsignalabschnitt 2 verbunden ist. Zusätzlich ist wie in 4 ein Korrekturverstärker 18 vorgesehen, der wie in 4 die Funktion des Tiefpassfilters optimiert.
• Darüber hinaus weist das in 5 dargestellte Tiefpassfilter einen DSL-Trafo 13 auf, dessen Sekundärwicklung in den Übertragungsabschnitt 3 der Telekommunikationsleitung eingeschleift ist. Die Primärwicklung des DSL-Trafos 13 ist mit einem DSL-Treiber 19 verbunden, der von dem zu übertragenden DSL-Signal 17 beaufschlagt wird. Das DSL-Signal 17 wird somit nach dem Transformator 1 in den Übertragungsabschnitt 3 eingekoppelt. Um eine Ausbreitung der in den Übertragungsabschnitt 3 eingekoppelten DSL-Signale in den Telefonsignalabschnitt 2 zu vermeiden, wird das DSL-Signal 17 gleichzeitig auf den Eingang des Hochpassfilters 7 geschaltet. Dies bewirkt, dass ein dem DSL-Signal 17 entsprechendes invertiertes Signal mittels des Transformators 1 eingekoppelt wird, so dass in der Übertragungsrichtung von dem Übertragungsabschnitt 3 zu dem Telefonsignalabschnitt 2 eine Tiefpassfilterwirkung entsteht, die die DSL-Signale 17 abblockt. Auf diese Weise werden die im Telefonsignalabschnitt 2 vorhandenen höherfrequenten Störsignale des Telefonsignals an einer Ausbreitung in den Übertragungsabschnitt 3 und die in den Übertragungsabschnitt 3 eingekoppelten DSL-Signale 17 an einer Ausbreitung in den Telefonsignalabschnitt 2 gehindert.

Claims (13)

1. Verfahren zum Tiefpassfiltern von in entgegengesetzte Übertragungsrichtungen über eine Telekommunikationsleitung (2, 3) übertragenen Signalen, wobei – ein erstes Signal an einer ersten Abgreifstelle (4) der Telekommunikationsleitung (2, 3) und ein zweites Signal an einer zweiten Abgreifstelle (5) der Telekommunikationsleitung (2, 3) abgegriffen wird, – das erste abgegriffene Signal digitalisiert (6) wird und das zweite abgegriffene Signal digitalisiert (10) wird, – das erste digitalisierte Signal hochpassgefiltert (7) wird und das zweite digitalisierte Signal hochpassgefiltert (11) wird, – das erste hochpassgefilterte digitalisierte Signal in ein erstes invertiertes Analogsignal gewandelt (8) wird und das zweite hochpassgefilterte digitalisierte Signal in ein zweites invertiertes Analogsignal gewandelt (12) wird, und – das erste invertierte Analogsignal und das zweite invertierte Analogsignal mittels eines zwischen der ersten und zweiten Abgreifstelle angeordneten Transformators (1) in die Telekommunikationsleitung (2, 3) eingekoppelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal an der ersten Abgreifstelle über wenigstens einen Kondensator (4) und das zweite Signal an der zweiten Abgreifstelle über wenigstens einen Kondensator (5) abgegriffen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal an einer ersten Abgreifstelle über einen ersten Abgreiftransformator und das zweite Signal an einer zweiten Abgreifstelle über einen zweiten Abgreiftransformator abgegriffen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem ersten bzw. zweiten abgegriffenen Signal über die Telekommunikationsleitung (2, 3) übertragene Daten gewonnen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten bzw. zweiten Abgreifstelle das erste bzw. zweite Signal über einen ersten bzw. zweiten Abgreiftransformator abgegriffen wird und über diesen ersten bzw. zweiten Abgreiftransformator Datensignale (17) in die Telekommunikationsleitung (2, 3) eingekoppelt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Tiefpassfilterung hochfrequente Anteile eines über die Telekommunikationsleitung (2, 3) übertragenen Telefondienstes entfernt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Tiefpassfilterung einem über die Telekommunikationsleitung (2, 3) übertragenen Telefondienst überlagerte Datensignale entfernt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem über die Telekommunikationsleitung (2, 3) in eine Richtung übertragenen Telefondienstsignal die hochfrequenten, mit dem Frequenzbereich eines Datenübertragungsdienstes in Konflikt stehenden Anteile entfernt werden und bei einem in die entgegengesetzte Richtung übertragenen Signalgemisch aus einem Telefondienstsignal und einem Datenübertragungssignal das Datenübertragungssignal durch Tiefpassfilterung entfernt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenübertragungsdienst ein xDSL-Dienst ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem ersten Signal entsprechendes weiteres erstes Signal auf der gegenüberliegenden Seite des Transformators (1) an der Telekommunikationsleitung (2, 3) bzw. ein dem zweiten Signal entsprechendes weiteres zweites Signal auf der gegenüberliegenden Seite des Transformators (1) an der Telekommunikationsleitung (2, 3) abgegriffen wird und anhand der Differenz aus dem ersten und weiteren ersten Signal und des entsprechenden hochpassgefilterten digitalisierten Signals bzw. aus der Differenz aus dem zweiten und weiteren zweiten Signal und des zweiten hochpassgefilterten digitalisierten Signals die Auswirkung der Tiefpassfilterung des ersten Signals bzw. die Auswirkung der Tiefpassfilterung des zweiten Signals ermittelt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mittels des Transformators (1) eingekoppelte erste bzw. zweite Signal so geregelt wird, dass die ermittelte erste bzw. zweite Filterwirkung der ersten bzw. zweiten Sollfilterwirkung der Tiefpassfilterung des ersten bzw. zweiten Signals möglichst nahe kommt.
12. Vorrichtung zur Tiefpassfilterung von in entgegengesetzten Übertragunsrichtungen über eine Telekommunikationsleitung (2, 3) übertragenen Signalen, – mit einer ersten Signalabgreifeinrichtung (4) an der Telekommunikationsleitung (2, 3) zum Abgreifen eines ersten Signals und einer zweiten Signalabgreifeinrichtung (5) an der Telekommunikationsleitung (2, 3) zum Abgreifen eines zweiten Signals, – mit einem ersten A/D-Wandler (6), welcher zur Umwandlung des ersten abgegriffenen Signals in ein erstes Digitalsignal ausgestaltet ist, und einem zweiten A/D-Wandler (10), welcher zur Umwandlung des zweiten abgegriffenen Signals in ein zweites Digitalsignal ausgestaltet ist, – mit einem ersten Hochpassfiltermittel (7) zur Erzeugung eines ersten hochpassgefilterten Digitalsignals aus dem ersten Digitalsignal und einem zweiten Hochpassfiltermittel (11) zur Erzeugung eines zweiten hochpassgefilterten Digitalsignals aus dem zweiten Digitalsignal, – mit einem ersten D/A-Wandler (8), welcher zur Umwandlung und Invertierung des ersten hochpassgefilterten Digitalsignals in ein Analogsignal ausgestaltet ist, und einem zweiten D/A-Wandler (12), welcher zur Umwandlung und Invertierung des zweiten hochpassgefilterten Digitalsignals in ein zweites Analogsignal ausgestaltet ist, und – mit einem zwischen der ersten Signalabgreifeinrichtung (4) und der zweiten Signalabgreifeinrichtung (5) angeordneten Transformator (1) zur Einkopplung des ersten Analogsignals und des zweiten Analogsignals in die Telekommunikationsleitung (2, 3).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgestaltet ist.