專利名稱：在低電壓系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒把b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種依據(jù)權(quán)利要求1所介紹權(quán)項的方法，以及一種用于實現(xiàn)所述方法的裝置。
公用事業(yè)公司擁有網(wǎng)狀分枝程度很高的供電網(wǎng)絡(luò)，通過網(wǎng)絡(luò)與其客戶相連。很長時間以來，對這一優(yōu)點的利用已經(jīng)超出了單純進行電力供應(yīng)的范圍，例如，用于聲頻(tone frequency)遠程控制，其中數(shù)據(jù)是在單向通信系統(tǒng)中進行傳輸?shù)?，但其缺點是沒有反饋。
然而，最近，提出了一些方案，能夠不依賴于其他載體，使用公用事業(yè)公司的低電壓系統(tǒng)進行雙向通信。單向通信只允許進行數(shù)據(jù)收集，諸如讀取電表、煤氣表、水表等的數(shù)值或記錄溫度、壓力測量值或報警，而雙向通信能夠用于查詢復(fù)雜技術(shù)設(shè)施的開關(guān)狀態(tài)并對其進行控制。除了通常的數(shù)據(jù)傳輸之外，公用事業(yè)公司擁有的與每個家庭相連的低電壓系統(tǒng)還能夠用于普通電話業(yè)務(wù)。根據(jù)一種已知的此類方案，使用其低電壓系統(tǒng)作電信用途的電力供應(yīng)商一方面必須提供用作數(shù)據(jù)過濾器的設(shè)施來確保只根據(jù)其地址來接收數(shù)據(jù)。另一方面在網(wǎng)絡(luò)站中還需要可將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)置到與站相連的銅線、蜂窩無線或光纖網(wǎng)絡(luò)中去的設(shè)備。目前假設(shè)能夠把大約100到200個家庭連接到一個網(wǎng)絡(luò)站中。按照歐洲CelenecEN50065-1標準，在最高為95KHz的專用頻帶上以雙工模式進行的數(shù)據(jù)通信，理論上可用的數(shù)據(jù)傳輸率最高可達70Kbps。
從DE19504587中，我們可以了解到一種在中心站和最終用戶之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾p向通信系統(tǒng)。與低電壓網(wǎng)絡(luò)相連接的結(jié)點控制器起到子站的作用，而一個大面積電信網(wǎng)絡(luò)如蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或電路交換網(wǎng)絡(luò)，特別是光纖網(wǎng)絡(luò)，被用于中心站與子站間的數(shù)據(jù)傳輸。與分布式網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器相聯(lián)結(jié)的結(jié)點控制器配備有可提供低電壓網(wǎng)絡(luò)與大面積電信網(wǎng)絡(luò)間接口的標準調(diào)制解調(diào)器，而在結(jié)點控制器和最終用戶設(shè)施間的傳輸路徑中還提供一個帶有轉(zhuǎn)發(fā)器功能的調(diào)制解調(diào)器作為中間站；在本地低電壓系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸是基于頻譜擴展方式進行的。
低頻網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸使用在歐洲允許的最高為148.5KHz的頻率范圍。然而，有一個問題是，在這個頻率范圍內(nèi)的傳輸質(zhì)量由于大量的干擾信號和很高的噪聲電平而受到限制；另一個問題是，狹帶傳輸頻帶限制了用戶數(shù)量及每個用戶的傳輸率。
在一個較早但并未預(yù)先發(fā)布的專利申請DE19714386.5中公開了一種經(jīng)由低電壓系統(tǒng)以雙向通信方式進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其中低電壓系統(tǒng)與一個更高階的電信網(wǎng)絡(luò)相連接。
為了把高數(shù)據(jù)傳輸率和優(yōu)于常規(guī)系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量、ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))質(zhì)量的傳輸安全性以及實時信號處理結(jié)合在一起，低電壓系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸在上限為30MHz的高頻范圍使用數(shù)據(jù)信號的頻帶擴展和一個傳輸電平進行，該電平低于規(guī)定的有線和無線干擾特征的干擾或噪聲電壓限制；其中，對所述擴頻數(shù)據(jù)給定一個方向編碼以在低電壓系統(tǒng)中規(guī)定一個邏輯方向，使用一族偽隨機數(shù)的不同序列以確保多用戶操作；利用在低電壓系統(tǒng)中具有一定間隔的規(guī)定序列進行關(guān)聯(lián)，可以對數(shù)據(jù)的二進制序列進行標識，其中規(guī)定序列的間隔依賴于衰減程度，而數(shù)據(jù)的二進制序列因用戶而異進行擴頻并因方向而異進行編碼；然后，所述數(shù)據(jù)序列被再生并為其分配新的方向編碼以便轉(zhuǎn)發(fā)。
在較高頻率范圍如10MHz中，無線和有線頻率干擾的界限值遠遠低于在上限為148.5KHz的頻率范圍中。但在此范圍中，也會產(chǎn)生由來自其他頻率范圍的諧波所造成的狹帶干擾，并且即使是標準的無線電發(fā)射器也會在此頻率范圍給數(shù)據(jù)傳輸帶來干擾。另一方面，規(guī)定的最大輸出電平是不能被超過的，而該電平非常之低。且隨距離和頻率提升而增長的傳輸損耗會導致低電平信號輸出降到噪聲電平以下，使得非擴頻信號不能再被接收。
由于在這個頻率范圍內(nèi)的低輸出電平和高衰減，在傳輸損耗為50到70分貝/100米時，所要傳輸?shù)男盘柧捅唤档搅嗽肼曤娖揭韵?。但在地下電纜中，能夠在100米的距離接收低于噪聲電平的信號并成功地將其再生。一個使用代碼、時間或頻率進行多路復(fù)用的方向編碼將在低頻系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸不可能作的物理分離轉(zhuǎn)換為邏輯分離，這就使得雙工操作成為可能。代碼多路復(fù)用還保證了一個多用戶結(jié)構(gòu)。使用直接序列頻帶擴展時，其中在同一時間內(nèi)用一個偽隨機數(shù)序列來代替單一信息符號進行傳輸，傳輸所需帶寬根據(jù)一個系數(shù)而增加，該系數(shù)與偽隨機數(shù)的序列相關(guān)。這樣狹帶干擾源和頻率選擇性衰減就失去了其對傳輸方法的影響。
采用這種較早的高頻范圍數(shù)據(jù)傳輸方法，如果使用地下電纜的話，就可以經(jīng)由公用事業(yè)公司的低電壓系統(tǒng)以實時方式進行低成本的雙向通信?？梢蕴峁┚哂蠭SDN話質(zhì)和64Kbps的數(shù)據(jù)傳輸率，而在相連用戶和低電壓系統(tǒng)與更高階電信網(wǎng)絡(luò)的接口之間的低電壓線路總傳輸能力對于每個正反向信道來說最小可達2Mbps,100米的誤碼率為10-6。
盡管這種較早方法具有上面列出的優(yōu)點，但所述方法達到目的還要受到幾個限制。因此，本發(fā)明的課題在于要在傳輸質(zhì)量和安全性方面對舊方法進行改進，并擴大其應(yīng)用領(lǐng)域。
依據(jù)本發(fā)明，通過權(quán)利要求1特征部分中指出的特性，可以解決這個課題。也可以從其子項中得到進一步的有利的發(fā)展。
本發(fā)明的特征在于，在低電壓系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸是在一個高于148.5KHz的高頻范圍使用數(shù)據(jù)信號的頻帶擴展和一個傳輸電平來進行的，其傳輸電平低于適用于上述方法的有線和無線干擾特征的干擾或噪聲電壓界限；在所述信號中給出一個方向編碼、頻率或信道分配以便在低電壓系統(tǒng)中規(guī)定一種因接收器而異的邏輯方向，對所述信號使用一族或幾族數(shù)值的不同序列在一個頻帶或時間范圍上進行擴展，以實現(xiàn)多信道操作；在低電壓系統(tǒng)中，所述以因信道而異的方式擴頻的二進制數(shù)據(jù)序列被識別、再生并再分配新的方向編碼用于轉(zhuǎn)發(fā)，這是基于依據(jù)衰減規(guī)定的序列，使用關(guān)聯(lián)、迭代或平行故障信號抑制方法或時間/頻率變換來進行的。
在較早專利申請DE19714386.5中所述的方法是以強制性地將低電壓系統(tǒng)與更高階的電信網(wǎng)絡(luò)相連為基礎(chǔ)的。這就造成了其對純低電壓系統(tǒng)島狀網(wǎng)絡(luò)的靈活性方面的缺陷。所有通信進程一直經(jīng)由被視為公共系統(tǒng)的更高階電信網(wǎng)絡(luò)運行，并因此向用戶計費。
而且，使用低電壓系統(tǒng)進行所謂”最后一英里”的橋接與低電壓系統(tǒng)的純內(nèi)部使用是有區(qū)別的，使用低電壓系統(tǒng)進行所謂”最后一英里”的橋接即指通過橋接低電壓網(wǎng)絡(luò)站與家庭網(wǎng)絡(luò)之間的間隙來訪問用戶房屋。
無需直接或者經(jīng)由”最后一英里”與更高階的電信網(wǎng)絡(luò)相連，可以利用LAN(局域網(wǎng))解決方案提供一個在內(nèi)部或用戶可獨立操作的私人財產(chǎn)上使用的局域網(wǎng)絡(luò)，用于語音和數(shù)據(jù)通信，而不必使用會被計費的公共網(wǎng)絡(luò)運營商的服務(wù)?？梢愿鶕?jù)系統(tǒng)的質(zhì)量及其損耗特性將這樣的一個獨立局部通信網(wǎng)絡(luò)匹配成一個類似的總線型拓撲結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)(10Mbps)。
系統(tǒng)構(gòu)造依賴于局域網(wǎng)絡(luò)的大小或者表現(xiàn)為其最大構(gòu)造(一個網(wǎng)絡(luò)，具有轉(zhuǎn)發(fā)器單元(SAE)，用戶終端連接單元(EGA)和網(wǎng)絡(luò)互通單元(N G))，所述N G帶有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視、交換和控制功能；或者表現(xiàn)為其最小構(gòu)造，其中只有一個信號調(diào)節(jié)與交換單元(SAVE)，它經(jīng)由低電壓線路與EGA相連接。
而且，在較早專利申請中描述的方法將低電壓系統(tǒng)進行雙向通信的應(yīng)用限制在上限為30MHz的頻率范圍。這從各種外部和內(nèi)部應(yīng)用的角度來看，是不利的。因為高頻范圍的網(wǎng)絡(luò)屬性對上述方法并非明顯不利，所以對特定頻率范圍的限制是沒有用處的。
因此，對于本發(fā)明，一般不會限制傳輸頻率范圍。然而，在實際應(yīng)用中，它通常會低于30MHz，并且在某些路由段，例如斷開局部網(wǎng)絡(luò)時，會達到60MHz，這是依據(jù)所用電纜的類型、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及低電壓線路的損耗特性而定的。
在較早專利申請中所述的方法是基于由適當方法創(chuàng)建的多用戶結(jié)構(gòu)的。但特別是考慮到可能要將”最后一英里”與內(nèi)部低電壓系統(tǒng)分離時，如果只使用多用戶結(jié)構(gòu)，則該發(fā)明的方法可能會在使用中受到限制。純內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)不具備多用戶結(jié)構(gòu)，因為只有一個用戶而不是幾個用戶；而所述的多用戶終端間的通信卻是以多用戶結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的。
如較早專利申請中所述的使用一族偽隨機數(shù)進行頻帶擴展的方法可以通過引入使用一族或幾族數(shù)值的各種序列作擴頻來得到改進。通過重疊不同序列的擴頻信號而實現(xiàn)多信道結(jié)構(gòu)，可以做同步重疊或者異步重疊。另外，多信道還可以通過替換或附加時間和/或頻率多路復(fù)用設(shè)計來實現(xiàn)。
最后，依據(jù)以下所述發(fā)明方法的措施能夠增強較早專利申請中所述方法的呼叫處理能力從而將噪聲范圍內(nèi)有用信號檢測的重要性提高到主要系統(tǒng)因素的程度。
一個接收器基于關(guān)聯(lián)方法進行操作，將一個時間或頻率擴頻信號與一個參考信號相關(guān)聯(lián)，在一個擴頻周期的判決周期對結(jié)果進行積分，并且使用一個門限檢測器來判定一個邏輯狀態(tài)。在接收端，利用一個時間/頻率變換對一個在幾個副載波上擴展的擴頻信號進行轉(zhuǎn)換，對時間/頻率變換來說，快速傅利葉變換或快速哈達瑪變換是最合適的。有利的作法是將這兩種方法結(jié)合在一起，這樣一個數(shù)據(jù)位的符號周期可以通過分到幾個副載波上而得到延長，如果與傳輸信道中發(fā)生的接收器信號擴展的周期一致時，這種延長是最有效的。
為進一步改進用于低電壓傳輸方法的接收器，提供一種用于迭代或平行故障信號抑制的方法和一種芯片同步傳輸方法。這種方法已知稱為聯(lián)合檢測，并且被用于檢測多路復(fù)用的信號。通過關(guān)聯(lián)可以從接收的信號計算出已知信號，所述信號的序列在發(fā)送端與接收端之間被確定，并且參考信號對于關(guān)聯(lián)器來說是已知的。
進而，可以用時間/頻率變換或解析數(shù)據(jù)信號進程來判斷干擾有用信號的其他信號，并使用聯(lián)合檢測方法進行計算，將其過濾出去，從而提高檢測信號質(zhì)量。
交換設(shè)施可以設(shè)置于到可能的更高階電信網(wǎng)絡(luò)或”最后一英里”和內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的接口，該交換設(shè)施具有與今天的普通老式電話業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中使用的專用分組交換機或局域網(wǎng)環(huán)境中使用的路由器相似的功能和結(jié)構(gòu)。這些設(shè)施對本發(fā)明不是必須的，但是他們可能是所提出的裝置的有益補充，它增加了用戶的方便性，并提供了一些用于用戶獨立操作的通信系統(tǒng)功能，這在不使用公共網(wǎng)絡(luò)提供商的情況下可以提高成本的有效性。
在本發(fā)明進一步的拓展中，使用一族數(shù)字序列，如哥德或沃爾什-哈達瑪序列，用于因用戶而異的頻帶擴展。為防止用戶或其終端間的相互干擾，在各個網(wǎng)絡(luò)區(qū)域使用不同的偽隨機序列。
在一個有利的實施方案中，使用代碼多路復(fù)用來預(yù)置數(shù)據(jù)流的邏輯方向，即，用沃爾什序列與數(shù)據(jù)流相乘，該序列長度比頻帶擴展序列的長度要短?；蛘撸斕貏e選定的數(shù)字序列用于在不同網(wǎng)絡(luò)區(qū)域進行不同的方向編碼時，可以省略與沃爾什序列的相乘。其好處是可以減少在實時信號處理中的信號處理需求，但卻增加了信道管理的需求。
依據(jù)本發(fā)明的另一個特點，可以使用時間和/或頻率多路復(fù)用來分開往復(fù)方向，以便在低電壓系統(tǒng)中標示一個邏輯方向；這里，頻帶擴展信號沿發(fā)送和接收方向在分隔開的頻帶和時隙上進行傳輸。
首先，在實際數(shù)據(jù)傳送之前的初始化階段，一個初始序列加上用戶標識和一個注冊序列被輸出，并且借助用戶標識將一個擴展序列分配給用戶終端。
本發(fā)明的一個用于實現(xiàn)本方法的裝置包括一個低電壓系統(tǒng)，它帶有集成用戶終端、區(qū)域配線箱和網(wǎng)絡(luò)站，以及一個更高階的電信網(wǎng)絡(luò)；還具有網(wǎng)絡(luò)互通單元，它被分配給網(wǎng)絡(luò)站來連接低電壓系統(tǒng)和更高階的電信網(wǎng)絡(luò)，并用于在各個傳輸介質(zhì)中的信道分配；還具有放大器單元，它在低電壓系統(tǒng)中以特定間隔設(shè)置，用于再生并因方向而異地將數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)發(fā)到后續(xù)的放大器單元或用戶終端或網(wǎng)絡(luò)互通單元去。
用戶終端配有一個CDMA(碼分多址)處理器，用于使用其分配的擴頻序列對數(shù)據(jù)進行擴頻并附加方向編碼；一個調(diào)制器，用于將信號調(diào)制到一個載波上；一個可控放大器，用于調(diào)整接收所需的輸入電平，以達到最優(yōu)關(guān)聯(lián)效果；及一個物理連接器，用于將經(jīng)過擴頻和方向編碼的數(shù)據(jù)流送入低電壓系統(tǒng)。接收器結(jié)構(gòu)包括一個可控低噪聲輸入放大器，一個IQ解調(diào)器，一個均衡器，最好還有一個瑞克(rake)接收器，以及一個用于數(shù)據(jù)信號解擴的CDMA處理器。在基帶中，由一個信道編碼/解碼器，如編碼器與viterbi解碼器，對非擴頻信號進行調(diào)節(jié)以便傳輸。一個數(shù)據(jù)多路復(fù)用器/多路分配器將數(shù)據(jù)送到語音和數(shù)據(jù)接口上，可將該接口配置為任何通用接口類型(如，S0，模擬a/b，以太網(wǎng))。用戶終端具有一個設(shè)備標識和一個附加SIM(用戶識別模塊)，允許系統(tǒng)作部分移動用途。所有組件都由一個微處理器和一個中央時鐘發(fā)生器控制。使用接收到的數(shù)據(jù)信號對時鐘信號進行同步。發(fā)送和接收信號經(jīng)由一個濾波器或一個頻率分離器被送入一個還向用戶終端供電的物理連接器。在電源故障時，操作可以在一個有限的時間段內(nèi)繼續(xù)。
集成在低電壓系統(tǒng)中的區(qū)域配線箱、燈柱或可選地置于家庭接入箱中的轉(zhuǎn)發(fā)器單元包括與用戶終端相同的功能組，但是數(shù)字信號處理的功能組(均衡器、CDMA處理器、信道編碼/解碼器)或者還有時鐘發(fā)生單元的一部分是根據(jù)要被再生的信道數(shù)與信號方向數(shù)目的乘積來設(shè)置的。或者直接或者經(jīng)由一個開關(guān)矩陣將經(jīng)過糾錯的數(shù)據(jù)信號從信道解碼器送入下一個信道編碼器。象在用戶終端中一樣，在系統(tǒng)中也實行一個設(shè)備標識。此外，轉(zhuǎn)發(fā)器單元的特征在于，系統(tǒng)中集成了一個數(shù)值存儲器，其中儲存著當前的信道分配和關(guān)聯(lián)的方向編碼與所使用的序列，以及其他信號源和接收端信息。這個數(shù)值存儲器通過微處理器進行管理。
網(wǎng)絡(luò)互通單元包括與轉(zhuǎn)發(fā)器相同的功能組，但根據(jù)提供的到更高階電信設(shè)施的傳輸信道數(shù)目與每個低電壓系統(tǒng)所需的同步信道數(shù)目之和成倍設(shè)置數(shù)字信號處理功能組(均衡器、CDMA處理器、信道編碼/解碼器)。另外，根據(jù)所要供應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域數(shù)目成倍設(shè)置物理連接器和對低電壓的前端。
經(jīng)過解碼的數(shù)據(jù)信號經(jīng)由一個開關(guān)矩陣被送入傳輸系統(tǒng)，在此將電信網(wǎng)絡(luò)端的信號轉(zhuǎn)換到n×2Mbps的銅線、光纖線路或蜂窩無線連接傳輸系統(tǒng)中去，n可根據(jù)需求和可用的容量而定，且作為一個規(guī)則，其數(shù)值為1到3之間。
進而，一個微處理器系統(tǒng)通過配置開關(guān)矩陣和CDMA處理器在網(wǎng)絡(luò)中分配信道。網(wǎng)絡(luò)互通單元也具有一個設(shè)備標識和一個數(shù)值存儲器，其中儲存所有活動連接的數(shù)據(jù)，包括路由信息、信道分配、連接中的信號質(zhì)量、用戶終端標識、所使用的服務(wù)及所分配的傳輸信道?；蛘呖蛇x地，可以在開關(guān)矩陣和到更高階的電信網(wǎng)絡(luò)的傳輸設(shè)施之間設(shè)置數(shù)據(jù)速率和協(xié)議調(diào)整系統(tǒng)，把一個數(shù)據(jù)服務(wù)可能的當前或未來數(shù)據(jù)格式調(diào)整為電信端數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
在后面所述的子權(quán)項和實施方案中描述了本發(fā)明其他的特性和有用的擴展與優(yōu)點。
下面將基于附圖對本發(fā)明的一個實施方案進行詳細的解釋，附圖包括

圖1，基于一個典型低電壓系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；圖2，一個用戶終端的方框圖；圖3，一個帶有物理連接器的轉(zhuǎn)發(fā)器單元的方框圖；圖3a，用于幾個物理連接器的轉(zhuǎn)發(fā)器單元方框圖；圖4，一個網(wǎng)絡(luò)互通單元的方框圖；圖5，在低電壓系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)流進行編碼以表示一個邏輯方向的示意圖；圖6，頻率分配編碼和電平控制參考點定義的示意圖；圖7，更高階電信網(wǎng)絡(luò)的功能組件方框圖；圖8，在區(qū)域配線箱防止干擾輸入的衰減措施，該區(qū)域配線箱帶有到轉(zhuǎn)發(fā)器單元或網(wǎng)絡(luò)互通單元的連接選項。
依據(jù)本發(fā)明的通信網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)相當于一個低電壓系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。在這個通信網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)站1經(jīng)由低電壓線路2連接到區(qū)域配線箱3。連到單個用戶5的支線4與區(qū)域配線箱3之間或區(qū)域配線箱3與網(wǎng)絡(luò)站之間的低電壓線路2相連。在兩個區(qū)域配線箱3之間的低電壓線路2的長度取決于建筑密度，在高樓林立的區(qū)域大約是100米，在城市中街道房屋成行排列的區(qū)域為200米，在房屋分散的區(qū)域可長達500米。圖1中描述了只是作為示例的用戶5；在實際中，其數(shù)量要大得多。為了實現(xiàn)作為數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的功能，用戶終端6被分配給用戶，來自這些終端的數(shù)據(jù)經(jīng)由低電壓線路2和接入其中的轉(zhuǎn)發(fā)器單元7被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)互通單元8或反方向傳輸，網(wǎng)絡(luò)互通單元8通常設(shè)于接近網(wǎng)絡(luò)站1的位置?；蛘?，網(wǎng)絡(luò)互通單元可以被接到低電壓線路2上的任何點，例如靠近區(qū)域配線箱3，只要這個接入點的位置可以順利地與更高階的電信網(wǎng)絡(luò)48連接即可。
根據(jù)圖2，一個用戶終端6的實施方案基本上包含一個接口功能組40、一個數(shù)字信號處理系統(tǒng)36、一個到低電壓39的前端和一個微處理器系統(tǒng)38，這些組都在由虛線劃定的區(qū)域內(nèi)。它包括以下組件一個帶有乘法器17和放大器22的CDMA處理器18、一個調(diào)制器9和一個物理連接器10、包含一個低噪聲輸入放大器23的輸入裝置、一個IQ解調(diào)器11、一個均衡器24和帶有積分器12及門限檢測器13的CDMA處理器18。另外還提供一個信道編碼/解碼器25、一個用于將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)接口28的數(shù)據(jù)多路復(fù)用器/多路分配器26，以及一個語音和操作接口27。用戶終端6還包括一個設(shè)備識別單元29、一個SIM(用戶識別模塊)30、一個微處理器31和一個時鐘發(fā)生單元32，同步和時鐘信號如箭頭所示并標記為33。終端經(jīng)由一個頻率分離器或濾波器34和物理連接器10與低電壓線路2相連；所述低電壓線路2還向用戶終端的電源供應(yīng)單元35供電。參考符號19、20和21分別代表如箭頭所標記的擴頻序列，或者方向編碼，或者載波頻率。
網(wǎng)絡(luò)互通單元8是低電壓通信網(wǎng)絡(luò)與通常用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)，如蜂窩無線、電信或光纖網(wǎng)絡(luò)(此處未顯示)之間的接口。網(wǎng)絡(luò)互通單元8將來自低電壓系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集中并經(jīng)由電信網(wǎng)絡(luò)48將其發(fā)送到一個交換中心或?qū)乃鼋粨Q中心接收到的數(shù)據(jù)送入低電壓系統(tǒng)以傳送到用戶終端6去。
為使用擴展頻帶方法進行數(shù)據(jù)傳輸，用戶終端6將使用單個數(shù)字序列調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)信號發(fā)送到下一個轉(zhuǎn)發(fā)器單元7，其中用分配給各個用戶終端6的數(shù)字序列對數(shù)據(jù)流進行關(guān)聯(lián)操作，從而檢測出所接收的數(shù)據(jù)。所提供的用于在到用戶終端6的路徑上進行數(shù)據(jù)再生的轉(zhuǎn)發(fā)器單元在使用地下電纜的情況下間隔約為100米，并且被安裝于區(qū)域配線箱、燈柱或家庭接入箱中。在電纜經(jīng)常出現(xiàn)分支并且與附加的計量表、家用設(shè)備等相連的戶內(nèi)區(qū)域，由于會有很大的衰減，需要按照20到30米的距離間隔進行信號調(diào)節(jié)。
在這個低電壓系統(tǒng)中的語音和數(shù)據(jù)傳輸是在一個高于148.5KHz的頻帶使用直接序列頻帶擴展方法和代碼多路復(fù)用來進行的，以便抑制狹帶干擾源的影響并以低信號功率實現(xiàn)長距離跨接，盡可能不在中途作信號再生，并且能夠大范圍檢測噪聲信號，以及允許多個用戶同時進行數(shù)據(jù)傳送。每個用戶終端6都使用更高階電信系統(tǒng)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)互通單元8分配的自己的數(shù)字序列來進行在該代碼多路復(fù)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸，因為這樣的序列數(shù)目是不受限制的。這些數(shù)字序列不是任意選擇的，而是從一族代碼如一族哥德序列中選擇，因為具有特定長度的可用序列的數(shù)目太大了。這將用戶終端6間的相互影響降到了最小。
一個用戶終端6按初始化的要求經(jīng)由最近的轉(zhuǎn)發(fā)器單元7與網(wǎng)絡(luò)互通單元8進行通信，其中所述用戶終端6使用一個代表為此目的而保留的數(shù)字序列的信號進行注冊，該數(shù)字序列即所謂的初始序列。周圍的轉(zhuǎn)發(fā)器單元7以一個轉(zhuǎn)發(fā)器單元7的標識符、其到最近的網(wǎng)絡(luò)互通單元8的距離及該網(wǎng)絡(luò)互通單元的標識來響應(yīng)這個初始序列。
在顯示更高階電信網(wǎng)絡(luò)48的功能組件的圖中，開關(guān)矩陣被標為56，到用戶的傳輸路徑標為58，一個轉(zhuǎn)接點被標為57，微處理器單元被標為59。第一次定位的網(wǎng)絡(luò)互通單元8將新用戶終端6的初始化信息轉(zhuǎn)發(fā)到更高階電信網(wǎng)絡(luò)48，后者記錄新用戶終端6的位置信息。與在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的處理過程相似，用戶終端6的原始位置(home location)可以經(jīng)由用戶終端6的SIM30的中心數(shù)據(jù)查詢而注冊到一個更高階電信網(wǎng)絡(luò)48的中心原位記錄器(home location register)49上(圖7)，而且當一個用戶象部分移動電話那樣移動或使用其終端時，可以在一個訪客位置記錄器(visitor location register)50中儲存各自的當前位置。這些記錄器在更高階電信系統(tǒng)48的中心點被保留并管理。訪客位置記錄器50列出重要的用戶以及直接位于用戶終端6周圍的轉(zhuǎn)發(fā)器單元7或網(wǎng)絡(luò)互通單元8。當一個用戶終端6處于其初始化進程中或當一個前往或來自所述用戶終端6的呼叫被建立時，交換中心使用來自原位和訪客位置記錄器49、50的記錄器信息來檢測當前位置，并且一個記錄了一個供應(yīng)區(qū)域內(nèi)所有轉(zhuǎn)發(fā)器單元7和網(wǎng)絡(luò)互通單元8的服務(wù)器51計算至少三條可能的最短路由。分配給網(wǎng)絡(luò)互通單元8的中心監(jiān)視站52檢查服務(wù)器51為加載的流量負載所確定的可能的傳輸路徑。選擇最有利的路由。或者，由服務(wù)器51來計算新的路徑。以這種方式確定的網(wǎng)絡(luò)互通單元8和轉(zhuǎn)發(fā)器單元7為所請求的傳輸信道保留在每個網(wǎng)絡(luò)區(qū)域2.1、2.2(圖1)中所需的各自的偽隨機數(shù)序列(擴頻序列”19”)，因為用戶終端6在初始化過程中還沒有分到一個自己的序列。更高階電信網(wǎng)絡(luò)48在網(wǎng)絡(luò)配置進程中，為每個網(wǎng)絡(luò)互通單元8和轉(zhuǎn)發(fā)器單元7規(guī)定各自的偽隨機序列族。除了確定最優(yōu)的傳輸路徑之外，在初始化過程中，更高階電信網(wǎng)絡(luò)48還在一個用于用戶認證的檢驗寄存器和一個用于終端許可61的檢驗寄存器中檢查訪問權(quán)和設(shè)備標識。
當一個用戶終端被釋放后，它接收由網(wǎng)絡(luò)互通單元8或轉(zhuǎn)發(fā)器單元7從一族哥德序列中選擇出的一個擴頻序列。為了防止與多個同其他用戶終端6通信的網(wǎng)絡(luò)互通單元8相連的轉(zhuǎn)發(fā)器單元7中的信號干擾，更高階電信網(wǎng)絡(luò)48為相鄰的網(wǎng)絡(luò)互通單元8分配不同的哥德序列。這使得不與相同的網(wǎng)絡(luò)互通單元8通信的兩個用戶終端6間的相互干擾最小化。向用戶終端6發(fā)出的擴頻序列還附有一個設(shè)備標識，這樣，正在進行初始化的另一個用戶接口就不能為自己要求這些偽隨機序列。在初始化進程的結(jié)束部分，用戶終端6發(fā)出一個接收確認，它已經(jīng)用所分配的數(shù)字序列進行了擴頻。一個用戶終端還能夠在開機后立即進行初始化。然后即使沒有數(shù)據(jù)傳送，它也會分配到一個偽隨機序列。另一方面，初始化可以在有通信需求時再進行，但在這種情況下，通信只能從終端啟動。第三種選擇是在用戶終端6被打開時進行一種最小初始化，僅在進行數(shù)據(jù)傳送之前才分配偽隨機序列。
使用分配給用戶終端的擴頻序列對用戶數(shù)據(jù)擴頻，以進行數(shù)據(jù)傳輸(見圖2中的用戶終端6方框圖)。接著，分配一個序列族或者用數(shù)據(jù)流與一個沃爾什序列相乘來標示一個數(shù)據(jù)流的方向，實現(xiàn)通過低電壓系統(tǒng)沿想要的方向的數(shù)據(jù)傳送。以這種方式產(chǎn)生的二進制數(shù)據(jù)序列被配給用戶終端6的調(diào)制器9調(diào)制到一個載波頻率上，隨后，經(jīng)一個物理連接器10被送入低電壓線路2，以傳送到轉(zhuǎn)發(fā)器單元7去。
圖3中的方框圖顯示了轉(zhuǎn)發(fā)器單元7，與用戶終端6相對，在圖3中顯示了一個調(diào)制器14和微處理器系統(tǒng)38的數(shù)值存儲器37。使用解調(diào)器11、均衡器24、積分器12和門限發(fā)生器13來恢復(fù)(retrieve)在物理連接器15輸入的數(shù)據(jù)。使用分配給用戶終端的序列再次對經(jīng)過再生的數(shù)據(jù)進行擴頻和編碼，例如，以一個沃爾什序列來標示傳輸方向。在調(diào)制器14中，用一個載波來調(diào)制二進制數(shù)據(jù)，經(jīng)過如此處理的信號經(jīng)由物理連接器15進行輸出。
圖3中的轉(zhuǎn)發(fā)器單元是為在低電壓中通過線路來調(diào)節(jié)信號而設(shè)計的。原則上，當應(yīng)用交叉對話效應(yīng)(crosstalk effect)時，這個組件可以在區(qū)域配線箱3或網(wǎng)絡(luò)互通單元8中使用，但在這種情況下推薦使用如圖8所示的衰減措施。根據(jù)圖3a所示，以這種方式分離的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域?qū)⒈仨毥?jīng)由一個轉(zhuǎn)發(fā)器單元進行連接，該單元需要對每個網(wǎng)絡(luò)區(qū)域有獨立的物理連接器15、對低電壓39的前端和信號處理系統(tǒng)36。經(jīng)過再生的信號經(jīng)過一個開關(guān)矩陣41被分配到正確的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域(圖3a)。
圖4中所示的網(wǎng)絡(luò)互通單元8在結(jié)構(gòu)上與信號處理單元相似，但在開關(guān)矩陣之后補充了一個到更高階電信網(wǎng)絡(luò)48的傳輸系統(tǒng)42?？梢赃x擇性地在網(wǎng)絡(luò)互通單元中配置一個數(shù)據(jù)和協(xié)議匹配系統(tǒng)44，它將來自低電壓端的數(shù)據(jù)信號與更高階電信系統(tǒng)已有的協(xié)議結(jié)構(gòu)(如Dect干網(wǎng)結(jié)構(gòu))進行匹配。
使用頻帶擴展方法和代碼多路復(fù)用的信號調(diào)節(jié)過程不斷重復(fù)，直到信號沿一個或其他方向覆蓋了用戶終端6與網(wǎng)絡(luò)互通單元8之間的間隔為止。從用戶終端到網(wǎng)絡(luò)互通單元的數(shù)據(jù)傳送和與之反向的數(shù)據(jù)傳送只有微小的不同。兩個方向的路徑都由位于更高階電信系統(tǒng)48的服務(wù)器51來選擇，并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)互通單元8和轉(zhuǎn)發(fā)器7進行傳輸。
圖5顯示了使用所選序列族或比所用的擴頻序列短一些的沃爾什序列對數(shù)據(jù)流進行方向編碼的原理。以沃爾什序列為基礎(chǔ)來解釋數(shù)據(jù)流的標識；例如，可以給要從轉(zhuǎn)發(fā)器單元7.1發(fā)送到轉(zhuǎn)發(fā)器單元7.3的數(shù)據(jù)一個方向編碼R3。轉(zhuǎn)發(fā)器單元7.2可以檢測出帶有這個R3方向編碼的數(shù)據(jù)(見圖5)并在再生之后將方向編碼R5分配給它。以這種方式編碼并發(fā)出的信號將僅被轉(zhuǎn)發(fā)器單元7.3再生并隨新的方向編碼R7一起轉(zhuǎn)發(fā)到下一個轉(zhuǎn)發(fā)器單元去。與其他通信網(wǎng)絡(luò)不同，由于此處所用的物理介質(zhì)不能在轉(zhuǎn)發(fā)器單元中分開，編碼的數(shù)據(jù)流也可以被其他轉(zhuǎn)發(fā)器單元接收到，但既不能再生，也不能編碼或再次發(fā)出。這意味著各個轉(zhuǎn)發(fā)器單元只處理帶有為其所設(shè)的特定方向代碼的信號。這樣，轉(zhuǎn)發(fā)器單元7.1接收由轉(zhuǎn)發(fā)器單元7.2再生并編碼的接收數(shù)據(jù)流R5和R2，但不會對它們進行調(diào)節(jié)，因為它只能檢出帶有方向編碼R1和R4的數(shù)據(jù)流(見圖5)。采用這種方式，這樣的條件下不可能進行的物理隔離就被轉(zhuǎn)換為邏輯隔離了。
同樣的物理隔離也應(yīng)用于將到達用戶終端6的信號。在圖5所示的裝置中，轉(zhuǎn)發(fā)器單元7.2和7.4與用戶終端6按以下方式進行配置轉(zhuǎn)發(fā)器單元7.2向后者輸送并查詢。這些帶有方向編碼R2的傳輸信號被轉(zhuǎn)發(fā)器單元7.4再生，而方向編碼R2.1除外，它是要尋址到與這一段相連的用戶上的，因此不需要在7.4中考慮進行再生。信號被接收或再生及轉(zhuǎn)發(fā)的路徑由在更高階電信系48中的中心服務(wù)器51來設(shè)定。
圖6顯示了兩個頻率往復(fù)方向的方向分離原理。以轉(zhuǎn)發(fā)器單元7.1為例，輸入信號只在頻率f2上傳送而輸出信號則在頻率f1上沿所有方向進行傳輸。對相鄰的轉(zhuǎn)發(fā)器單元7.2來說，發(fā)送和接收頻率是與轉(zhuǎn)發(fā)器單元7.1相反的。如果轉(zhuǎn)發(fā)器單元以環(huán)形排列，則系統(tǒng)的數(shù)目一定為偶數(shù)，或者對數(shù)據(jù)傳輸使用兩個其他頻帶。利用頻率進行的方向分離是需要的，否則發(fā)送和接收信號就會重疊，并且接收關(guān)聯(lián)器會被過高的發(fā)送信號阻塞。為了在接收端改善信號/交叉對話率，所有用于發(fā)送信號的輸出轉(zhuǎn)發(fā)器都必須被調(diào)整到最遠端接收器的電平。如果轉(zhuǎn)發(fā)器單元是7.1，則所有在頻率f2上的發(fā)射器必須被調(diào)整到轉(zhuǎn)發(fā)器單元7.1的接收器的電平Ue1上?；蛘呖梢允褂靡粋€時分多路復(fù)用器、一個時間緩沖器(time buffer)來實現(xiàn)對往復(fù)方向的方向分離原理，其中時間緩沖器是往復(fù)方向的時隙之間所需要的。
根據(jù)圖8，當區(qū)域配線箱3有很多分支時，在區(qū)域配線箱3中的線路終端46與低電壓電纜未連接段中的一個接入點之間提供一個高頻衰減單元55，如圖中箭頭55所示，來減少干擾電壓輸入的影響。與轉(zhuǎn)發(fā)器單元7和網(wǎng)絡(luò)互通單元8相連的物理連接器15、16經(jīng)過饋電線(feeder)連接到每個接入點47。
附圖參考符號表1網(wǎng)絡(luò)站2,2.1,2.2低電壓線路3區(qū)域配線箱4分支線路5用戶(家庭接入箱)6用戶終端7,7.2,7.2轉(zhuǎn)發(fā)器單元8網(wǎng)絡(luò)互通單元96的調(diào)制器10 6的物理連接器11 解調(diào)器12 積分器13 門限控制14 7的調(diào)制器15 7的物理連接器16 8的物理連接器18 CDMA處理器19 擴頻序列20 方向編碼21.1,21.2載波22 可控輸出放大器23 可控低噪聲輸入放大器
24均衡器25信道編碼/解碼器26數(shù)據(jù)多路復(fù)用器/多路分配器27語音與操作接口28數(shù)據(jù)接口29設(shè)備標識單元30SIM(用戶識別模塊)31微處理器32時鐘發(fā)生單元33同步/時鐘信號34頻率分離器，頻率濾波器35電源供應(yīng)單元或應(yīng)急電源供應(yīng)單元36數(shù)字信號處理系統(tǒng)37數(shù)值存儲器38微處理器系統(tǒng)39低電壓前端40接口功能組41開關(guān)矩陣42傳輸系統(tǒng)43-44數(shù)據(jù)速率與協(xié)議匹配系統(tǒng)45-46在3中的線路終端，干擾源輸入47接入點，數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮斎?8更高階電信網(wǎng)絡(luò)49原始位置記錄器50訪客位置記錄器51服務(wù)器52中央監(jiān)視站
53 分支電纜系統(tǒng)54 噪聲電壓輸入55 衰減單元56 在48中的交換網(wǎng)絡(luò)57 轉(zhuǎn)發(fā)點58 到用戶的傳輸路徑59 在48中的微處理器單元60 用于用戶認證的檢驗寄存器61 用于終端許可的檢驗寄存器R1,R2等 方向編碼f1,f2調(diào)制頻率Ue1,Ue2 接收電平
權(quán)利要求
1．一種利用低電壓系統(tǒng)進行雙向通信的數(shù)據(jù)傳輸方法，連接或不連接到更高階的電信、語音或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中去，其特點在于，在低電壓系統(tǒng)內(nèi)的傳輸是在一個高于148.5KHz的高頻范圍使用數(shù)據(jù)信號的頻帶擴展和一個傳輸電平來進行的，其傳輸電平低于適用于上述方法的有線和無線干擾特征的干擾或噪聲電壓界限；在所述信號中給出一個方向編碼、頻率或信道分配以便在低電壓系統(tǒng)中規(guī)定一種因接收器而異的邏輯方向，對所述信號使用一族或幾族數(shù)值的不同序列在一個頻帶或時間范圍上進行擴展，以實現(xiàn)多信道操作；在低電壓系統(tǒng)中，所述以因信道而異的方式擴頻的二進制數(shù)據(jù)序列被識別、再生并再分配新的方向編碼用于轉(zhuǎn)發(fā)，這是基于依據(jù)衰減規(guī)定的序列，使用關(guān)聯(lián)、迭代或平行故障信號抑制方法或時間/頻率變換來進行的。
2．依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，使用快速傅利葉(Fourier)變換進行時間/頻率變換。
3．依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，使用快速哈達瑪(Hadamard)變換進行時間/頻率變換。
4．依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，使用快速傅利葉(Fourier)變換和哈達瑪(Hadamard)變換的組合進行時間/頻率變換。
5．根據(jù)上述權(quán)利要求1到4之一的方法，其特征在于，僅在低電壓系統(tǒng)內(nèi)進行的通信與通過與之相連的電信、語音或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行的通信造成差別。
6．根據(jù)上述權(quán)利要求1到4之一的方法，其特征在于，可以通過聯(lián)合檢測方法識別出所接收信號中的有用信號。
7．依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，利用一族或幾族經(jīng)過匹配的數(shù)字序列如哥德(Gold)、沃爾什(Walsh)或哈達瑪(Hadamard)序列來對數(shù)據(jù)信號進行頻道特定的頻帶擴展。
8．依據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，相鄰的數(shù)字序列族不含相同的序列以防止位于不同網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的用戶相互干擾。
9．依據(jù)上述權(quán)利要求1到8之一的方法，其特征在于，在使用直接序列方法進行擴頻后，將數(shù)據(jù)流與一個沃爾什序列相乘，以便在低電壓系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)流給定一個邏輯方向。
10．依據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，用于方向編碼的沃爾什序列的長度比用于頻帶擴展的序列長度短。
11．依據(jù)上述權(quán)利要求1到8之一的方法，其特征在于，通過控制并結(jié)構(gòu)化地將所選數(shù)字序列族分配給單個網(wǎng)絡(luò)區(qū)域來標識低電壓系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流的邏輯方向，該網(wǎng)絡(luò)區(qū)域被兩個轉(zhuǎn)發(fā)器單元或一個轉(zhuǎn)發(fā)器單元和一個網(wǎng)絡(luò)互通單元所包含。
12．依據(jù)上述權(quán)利要求1到8之一的方法，其特征在于，使用時間或頻率多路復(fù)用來分離方向，并且在各個時隙或頻帶上沿發(fā)送和接收方向來傳輸擴頻信號。
13．依據(jù)上述權(quán)利要求1到12之一的方法，其特征在于，按以下方式設(shè)置網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中每個傳輸單元的傳輸電平在受控周期內(nèi)，在轉(zhuǎn)發(fā)器或網(wǎng)絡(luò)互通單元的接收端，一個頻率的所有重疊信號包含幾乎相同的電平。
14．依據(jù)上述權(quán)利要求1到8之一的方法，其特征在于，在實際的數(shù)據(jù)傳送之前，提供一個初始化階段，在該階段中，將一個初始序列與各個用戶的標識、用戶終端的標識以及一個注冊序列一同輸出，接著為各個用戶分配一個擴頻序列。
15．依據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，在發(fā)出初始序列后，在更高階的電信網(wǎng)絡(luò)中對各個用戶和用戶終端的標識進行檢驗，決定終端的設(shè)備許可和所述用戶的通信認證。
16．一種裝置，用于實現(xiàn)依據(jù)上述權(quán)利要求1到15任意一個的方法，包括一個低電壓系統(tǒng)；通過用戶終端與之相連的用戶；區(qū)域配線箱和網(wǎng)絡(luò)站；以及與所述低電壓系統(tǒng)相連的更高階的電信網(wǎng)絡(luò)。該裝置的特點在于，網(wǎng)絡(luò)互通單元(8)被分配給網(wǎng)絡(luò)站(1)來連接低電壓系統(tǒng)和更高階的電信網(wǎng)絡(luò)(48)，并在各個傳輸媒介中進行信道分配；在低電壓系統(tǒng)內(nèi)以規(guī)定的距離間隔設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)器單元(7)，所述單元是被設(shè)計用于對數(shù)據(jù)信號進行再生并因方向而異向下游的轉(zhuǎn)發(fā)器單元或用戶終端(6)或網(wǎng)絡(luò)互通單元(8)進行轉(zhuǎn)發(fā)。
17．依據(jù)權(quán)利要求16的裝置，其特征在于，用戶終端(6)與以下功能單元相聯(lián)物理連接器(10)，頻率分離器或濾波器(34)，可控低噪聲輸入放大器(23),IQ解調(diào)器(11)，調(diào)制器(9)，可控輸出放大器(22)，均衡器或故障信號抑制單元(24),CDMA處理器(18)，信道編碼/解碼器(25)，語音/數(shù)據(jù)多路轉(zhuǎn)換器(26)，語音和操作接口(27)，數(shù)據(jù)接口(28),SIM(用戶識別模塊)(30)，設(shè)備識別單元(29)，微處理器(31)，中央時鐘發(fā)生單元(32)，同步設(shè)備(33)，應(yīng)急電源供應(yīng)單元或電源供應(yīng)單元(35)，以及用于控制輸入和輸出電平的控制器。
18．依據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其特征在于，提供一個CDMA處理器(18)，用于使用為其分配的擴頻序列對數(shù)據(jù)進行擴頻并加入方向編碼；一個調(diào)制器(9)用于將信號調(diào)制到一個載波上；一個放大器(22)根據(jù)需要在接收端調(diào)節(jié)輸入電平，以便對關(guān)聯(lián)性能進行優(yōu)化；以及一個物理連接器(10)，用于將經(jīng)過擴頻和方向編碼的數(shù)據(jù)流送入到低電壓線路(2)并將其轉(zhuǎn)發(fā)到轉(zhuǎn)發(fā)器單元(7)或網(wǎng)絡(luò)互通單元(8)。
19．依據(jù)上述權(quán)利要求16到18任何一個的裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)發(fā)器單元(7)的構(gòu)造與用戶終端的構(gòu)造基本相似，但是可以根據(jù)要被再生的信道數(shù)目與信號發(fā)送方向數(shù)目的乘積可選地配置轉(zhuǎn)發(fā)器單元和部分時鐘發(fā)生器單元以及同步單元，經(jīng)過糾錯的數(shù)據(jù)信號被從信道解碼器直接或經(jīng)由一個開關(guān)矩陣(41)送入下一個信道編碼器，并提供一個由微處理器(31)或者一個客戶特定的電路來管理的數(shù)值存儲器(37)，其中儲存著當前的信道分配和相關(guān)聯(lián)的方向編碼與所使用的序列，以及其他信號源和接收端信息。
20．依據(jù)權(quán)利要求19的裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)發(fā)器單元(7)用于區(qū)域配線箱(3)中并根據(jù)被覆蓋的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域數(shù)目，它包括附加的物理連接器、調(diào)制器、解調(diào)器、可控輸出及低噪聲輸入放大器、用于發(fā)送并接收信號的控制設(shè)備和頻率分離器或濾波器。
21．依據(jù)權(quán)利要求19和20的裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)發(fā)器單元(7)的CDMA處理器(18)包含一個積分器(12)和一個門限檢測器(13)以重新得到(retrieving)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，該CDMA處理器(18)在接收端與一個均衡器或故障信號抑制單元(24)相連；再生的信號在該CDMA處理器中與一個擴頻序列(19)和要尋址的用戶終端(6)或轉(zhuǎn)發(fā)器單元(7)的方向編碼相乘。
22．依據(jù)上述權(quán)利要求16到21中任何一個的裝置，其特征在于，網(wǎng)絡(luò)互通單元(8)的構(gòu)造與轉(zhuǎn)發(fā)器單元(7)的構(gòu)造基本相似，但根據(jù)向更高階電信設(shè)備(48)的傳輸信道數(shù)目與每條低電壓線路所需的同步信道數(shù)目之和的倍數(shù)對數(shù)字信號處理(18,24,25)和時鐘發(fā)生器(32)的功能組進行配置，至少是其一倍；并且到低電壓的物理連接器和前端依據(jù)被覆蓋的低電壓區(qū)域的數(shù)目來提供；其中提供一個微處理器系統(tǒng)用于信道分配和開關(guān)矩陣(41)與CDMA處理器的配置。
23．依據(jù)權(quán)利要求22的裝置，其特征在于，用于儲存所有活動連接數(shù)據(jù)的設(shè)備標識單元和數(shù)值存儲器被分配到更高階的電信交換中心，其中儲存的活動連接數(shù)據(jù)由路由信息、信道分配、信號質(zhì)量、用戶終端標識、所用的服務(wù)及已分配的傳輸信道組成。
24．依據(jù)上述權(quán)利要求16到21之一的裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)發(fā)器單元(7)被置于區(qū)域配線箱(3)、燈柱及家庭接入箱內(nèi)或其附近，轉(zhuǎn)發(fā)器單元之間的距離大約為100米，或者在衰減很大的地區(qū)這個距離要小得多。
25．依據(jù)權(quán)利要求16到24之一的裝置，其特征在于，更高階的電信網(wǎng)絡(luò)(48)包括一個原始位置記錄器(49)和一個訪客位置記錄器(50)，用于管理一個部分移動服務(wù)；一個檢驗寄存器(60)，用于用戶驗證；一個檢驗寄存器(61)，用于被許可終端的注冊；一個監(jiān)視站(52)，用于監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)互通和轉(zhuǎn)發(fā)器單元(8,7)的數(shù)據(jù)交換，涉及流量負載、質(zhì)量和可用性；一個交換網(wǎng)絡(luò)(56)，用于從低電壓系統(tǒng)向轉(zhuǎn)接點或微處理器系統(tǒng)(38)的初始信道轉(zhuǎn)發(fā)呼叫；一個服務(wù)器(51)，用于選擇到用戶的最短路線(58)；以及一個微處理器單元(59)，用于確定交換中心到用戶的最優(yōu)路線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法,用于在經(jīng)由低電壓系統(tǒng)進行的雙向通信中進行數(shù)據(jù)傳輸,該低電壓系統(tǒng)連接到一個更高階的電信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)傳輸在148.5KHz以上的高頻范圍使用數(shù)據(jù)信號的頻帶擴展及一個傳輸電平進行,其中傳輸電平低于所述方法適用的有線及無線干擾特征的干擾或噪聲電壓界限;在所述信號中給出一個方向編碼、頻率或信道分配以便在低電壓系統(tǒng)中規(guī)定一種因接收器而異的邏輯方向,對所述信號使用一族或幾族數(shù)值的不同序列在一個頻帶或時間范圍上進行擴展,以實現(xiàn)多信道操作;在低電壓系統(tǒng)中,所述以因信道而異的方式擴頻的二進制數(shù)據(jù)序列被識別、再生并再分配新的方向編碼用于轉(zhuǎn)發(fā),這是基于依據(jù)衰減規(guī)定的序列,使用關(guān)聯(lián)、迭代或平行故障信號抑制方法或時間/頻率變換來進行的。
文檔編號H04M7/00GK1325568SQ99812939
公開日2001年12月5日 申請日期1999年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月1日
發(fā)明者弗蘭克·布蘭特, 弗蘭克·盧卡納克, 尤多·施萊格爾, 凱·舍恩菲爾德 申請人:弗蘭克·布蘭特