KR20060066673A

KR20060066673A - 동선 단말 시스템의 고대역폭 전송채널을 위한 임피던스어댑터

Info

Publication number: KR20060066673A
Application number: KR1020057023513A
Authority: KR
Inventors: 알랭 라하이어; 허버트 마리오테
Original assignee: 프랑스 텔레콤
Priority date: 2003-06-10
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2006-06-16
Anticipated expiration: 2024-06-03
Also published as: KR101031695B1; CN1806427A; CN100568900C; JP2006527554A; WO2004112365A3; JP4351701B2; ATE439735T1; WO2004112365A2; EP1632084B1; FR2856216A1; US7558385B2; DE602004022543D1; EP1632084A2; US20060245582A1

Abstract

동선 단말 설비의 고속 비트 레이트 전송 채널을 위한 임피던스 정합기

본 발명은 고속 비트 레이트의 x-DSL 모뎀(M) 및 잭(P; P1, P2, P3)을 포함하는 동선 단말 설비에서 고속 비트 레이트 채널의 임피던스 정합을 위한 임피던스 정합기에 관한 것으로, 상기 임피던스 정합기는 모뎀이 상기 설비의 잭에 꽂아 있는지 또는 꽂지 않았는지에 따라 자동으로 고속 비트 레이트 전송 채널의 임피던스와 정합한다. 상기 임피던스 정합기는, 상기 잭이 고속 비트 레이트 모뎀(M)에 연결되지 않을 때에 상기 잭에 종단 임피던스를 삽입하도록 조절하는 조정모듈(10); 및 광대역 서비스들의 고속 비트 레이트 전송이 투명하게 하도록 상기 잭에 삽입된 임피던스를 변환하기 위한 상기 잭(P; P1, P2, P3)과 상기 고속 비트 레이트 모뎀(M)이 연결될 때, 상기 조정모듈(10)과 결합하도록 조절하는 커플링모듈(20)을 포함한다.

Description

동선 단말 시스템의 고대역폭 전송채널을 위한 임피던스 어댑터{IMPEDANCE ADAPTER FOR A HIGH-BANDWIDTH TRANSMISSION CHANNEL OF A COPPER-WIRED TERMINAL SYSTEM}

본 발명은 동선 단말 설비의 고속 비트 레이트 전송 채널을 위한 임피던스 정합기에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 분야는 고속 비트 레이트 전송에 관한 것이고, 본 발명의 전형적인 응용 분야는 접속 망에 접속된 동선 단말 설비에 광대역 서비스를 전달하는 것이다.

전송 비트 레이트(bit rate)의 증가 및 인터넷 서비스들의 폭발적인 성장으로, 많은 광대역 접속 시스템들이 댁내(home) 사용자들에게 유용해졌다. 이러한 고속 비트 레이트 접속 시스템들은 현재의 케이블들, 예컨대 이중 꼬임(twisted-pair) 동선 케이블을 이용한다. 고속 비트 레이트는 빠르면서 시청각적인 인터넷 서비스들을 사용자들에게 제공하며, 상기 인터넷 서비스들은 아날로그 공중회선 통신망(PSTN)인 현재의 동선 쌍(copper pair) 및 x-DSL 디지털 부호화 기술을 이용한 종합정보 통신망(ISDN) 의해 전송된다. 상기 용어 "x-DSL"는 HDSL, SDSL, ADSL, VDSL 및 ADSL-Lite 등과 같은 모든 기술 계열을 포함하는 광대역의 고속 비트 레이트 서비스들을 의미한다.

그러나, 음성과 데이터를 같은 매체로 전송할 수 있는 x-DSL 시스템들은 서로 다른 동선 단말 인프라 토폴러지(topology)(스타, 브릿지, 또는 병렬 선로 종단 영역(parallel line termination section), 선로 길이 등)들에 적용되고, 전송 특성상의 모든 동적인 변동들을 지원하며, 그리고 협대역(아날로그 또는 ISDN) 음성 대역 서비스와 공존할 수 있어야 한다.

이러한 필요성은 매우 높은 주파수, 전형적으로 3 MHz 이상의 대역에서 동작하는 시스템, 예컨대, 138 kHz - 12 MHz에 걸쳐 매우 넓은 스펙트럼을 갖는 VDSL 시스템에 필수적으로 적용된다. 고주파의 대역에서 전송채널의 사용은 접속의 품질에 관해 중요하다. 특히, 3MHz 이상 대역에서의 전송은 개방 분기(open branch) 및/또는 용량성 부하(capacitive load)에 의해 영향을 받는 선로 상 반사에 매우 민감하다.

여기서, "개방 분기"라는 표현은 연결되지 않은 선로 종단부분, 즉 사용되고 있는 않는 전화기 잭을 의미한다. "용량성 부하"라는 표현은 전화기 잭을 경유하여 예컨대 전화기와 같은 용량성 부하로 표현되는 협대역 단말과 연결된 선로 종단 부분을 의미한다.

국제 표준화와 관련하여, ETSI 표준은 서로 대조적인 스펙트럼을 갖는 997 및 998로 알려진 두 가지 VDSL 주파수 계획을 포함한다. 전자는 더 많은 공간을 업링크 채널에 제공하고, 대칭적인 고속 비트 레이트(다운 링크 방향으로 26 Mbit/s, 업 링크 방향으로 최대 26 Mbit/s)를 선호하나, 후자는 다운 링크 채널이 더 고속의 비트 레이트를 갖는 비대칭 비트 레이트(다운 링크 채널로 34 Mbit/s 및 업 링크 채널로 최대 4 Mbit/s)를 선호한다.

본 발명은 아래와 같은 종래기술을 참조하여 기술된다.

도 1은 종래 기술에 따른 단일 필터를 포함하는 동선 단말 설비를 나타내는 도면.

도 2는 종래 기술에 따른 분산 필터를 포함하는 동선 단말 설비를 나타내는 도면.

동선 단말 설비(ITC)는 두 가지 형태의 구조를 가질 수 있다. 상기 구조는 "집" 형태의 "개인" 구조이거나, "아파트 블록"형태의 "집합적" 구조이다. 본 발명은 두 가지 구조 형태에 구분없이 적용된다.

일반적인 VDSL 접속은, 상기 사용자 모뎀은 교환국과 사용자 영역의 동선 단말 설비(ITC) 내에서 각각 설치되고, 접속 망(RA)을 거쳐 상호 연결되는 멀티포트의 DSL 접속 다중화기(DSLAM) 및 사용자 모뎀을 포함한다. 최대 선로 길이는 대략 1 킬로미터이다. "FTTCab" 구조의 경우, 상기 DSLAM은 상기 교환국에서 서브분산 프레임으로 이동하고, 상기 교환국과 상기 DSLAM은 광섬유를 통해 연결된다. 상술한 구조들은 당업자에게 잘 알려져 있으므로 여기서는 더 이상 상세히 설명하지 않는다.

또한, 상기 VDSL 접속은 전화 채널에 투명해야 한다. 사용자 영역에서, 상기 ITC의 시작점은 망 인터페이스 기기(Network Interface Device, NID)로 잘 알려져 있는 입력 단말 스트립(strip)이고, 광대역 서비스로부터 음성 대역을 분리하기 위한 필터 함수는 도 1 및 도 2에 도시한 설비의 두 가지 형태 중 어느 쪽이 사용 되느냐에 종속된다.

첫 번째 경우(도 1의 설비), 상기 ITC는 NID 바로 다음에 댁내(home)로 향하는 모든 진입점에 단일필터(FU)를 포함하는 분주기를 포함한다. 이러한 단일필터(FU)는 스펙트럼의 낮은 부분을 필터링한다. 이에 따라, 상기 분주기는, 본 발명에 특정 예에서, 고속 비트 레이트의 VDSL 모뎀(M)을 경유하여 컴퓨터와 같은 광대역 단말(TBL)로 전달되는 광대역 서비스들로부터, 전화기와 같은 협대역 단말들(TBE1, TB2)로 전달되는 음성 대역을 분리한다. 이러한 필터(FU)의 형태는 일반적으로 고차(high-order, n > 5)필터이며, 상기 필터(FU)를 사용자 영역에 설치하기 위하여 전화기 운용자의 개입이 필수적이다.

두 번째 경우(도 2의 설비), 상기 ITC는 복수의 분산 필터(FD1, FD2)를 포함한다. 이러한 필터는 수동 마이크로필터이며, 일반적으로 2차(second order)필터들이고, 협대역 단말(TBE1, TBE2) 앞 단의 전화기 잭에 끼울 수 있다. 또한, 이러한 필터들은 광대역 신호들이 전화 신호들과, 또는 그 반대 신호로 간섭하는 것을 방지한다. 또한 상기 필터들은 사용자에게 용이하게 공급되는 저가의 부품들이다. 그러나, 상기 필터들의 숫자는, 상기 필터들의 합성 임피던스가 전화 접속시 음성 품질을 저하할 수 있는 반사 손실을 초래하기 때문에 무한적으로 증가할 수 없다.

더욱이, 복수의 분산필터를 채용한 ITC의 경우에, 3-12 MHz 대역의 고속 비트 레이트 전송은 개방 분기들(BO1, BO2) 및/또는 용량성 부하들(TBE1, TBE2)의 존재로 인하여 선로 상 반사(reflection)에 민감하다.

이러한 문제점은 광대역 전송을 촉진하기 위해 잭에 종단 임피던스를 각각 삽입함과 동시에 전화 선로 임피던스의 부정합(mismatching)에 기인한 감쇠현상을 감소시킴으로써 피할 수 있다.

이러한 종류의 종단 임피던스는 바람직하게 3Mhz에서 12MHz의 주파수 대역에서 동 케이블로 이루어진 전화 선로의 임피던스 평균값에 근사한 수치, 즉 135 옴(Ω)의 차수(order) 값을 갖는다. 그러나, 만일 모뎀이, 예컨대 VDSL 모뎀이 종단 임피던스가 미리 삽입된 이러한 종류의 전화기 잭에 연결된다면, 상기 잭에 미리 삽입된 임피던스의 값이 상기 모뎀의 임피던스 값(즉, 135 옴(Ω)의 차수(order))과 근접하여 상기 잭이 광대역 서비스들의 전송에 투명(transparent)하지 못하기 때문에, 고속 비트 레이트 접속의 성능이 저하될 것이다.

선로 임피던스의 부정합에 의해 발생한 3MHz - 12MHz에서의 고속 비트 레이트 접속품질의 저하 문제에 대한 하나의 해결책은, 고속 비트 레이트의 접속 성능의 저하를 방지하기 위하여, 종단 임피던스를 전화기 잭에 삽입하고 모뎀이 상기 잭에 연결되자마자 상기 잭에 기 삽입된 임피던스를 제거함으로써, 개방 분기들의 임피던스를 정합시키는 것이다. 그러나, 이러한 해결책은 전체적으로 수작업으로 이루어지고, 사용자가 고속 비트 레이트 모뎀에 연결하기 전에 잭에 기 삽입된 임피던스를 제거하는 것을 기억해야만 하므로 이상적인 것과는 거리가 멀다.

따라서, 본 발명에 의해 해결될 기술적 과제는 협대역(아날로그 또는 ISDN) 서비스들 및 광대역 (x-DSL) 서비스들을 전달하는 접속 망에 연결된 동선 단말 설비의 고속 비트 레이트 전송 채널 임피던스를 정합하는 장치를 제공하는 것이며, 상기 설비는 x-DSL 고속 비트 레이트 모뎀 및 잭을 포함한다. 이는 개방 분기들 및/또는 용량성 부하의 존재에 따른 선로 부정합을 방지하고, 만일 고속 비트 레이트 모뎀이 종단 임피던스가 미리 삽입된 잭에 연결되면 발생할 상기 고속 비트 레이트 접속의 저하된 성능의 문제점을 방지하기 위하여, 상기 설비의 잭이 모뎀을 연결되어 있는지의 여부에 따라 고속 비트 레이트 전송 채널의 임피던스를 자동으로 정합시킨다.

본 발명에 의하면, 상기 임피던스 정합기가, 잭에 설치되고, RC 회로로 구성되며, 상기 잭이 고속 비트 레이트 모뎀(M)에 연결되지 않을 때에 종단 임피던스를 상기 잭에 삽입하도록 적용된 조정모듈; 및 상기 잭과 상기 고속 비트 레이트 모뎀이 연결될 때 상기 잭에 삽입된 임피던스를 변환하여, 상기 잭이 광대역 서비스들의 고속 비트 레이트 전송에 투명하게 되도록 상기 조정모듈과 결합하도록 적용되는 커플링모듈을 포함한다는 사실에 의해 상기 언급된 기술적 문제를 해결한다.

이에 따라, 상기 조정모듈은 한정된 값의 종단 임피던스가 상기 잭에 삽입되도록 한다. 그리하여, 상기 조정모듈은 플러그(plug)로써 동작하고, 선로 상의 반사로부터 고속 비트 레이트 연결을 보호하는데, 상기 선로 상의 반사란 3MHz - 12MHz 사이의 주파수 대역에서 고속 비트 레이트 전송과 강하게 간섭하는 개방 분기들 및/또는 용량성 부하들의 존재에 의해 발생한 부정합들이다. 더욱이, 고속 비트 레이트 모뎀이 잭에 연결될 시, 조정모듈과 커플링모듈은 3-12MHz 대역에서 자동으로 상기 잭의 임피던스를 변경하기 위하여 결합되므로, 그 최종 임피던스는 무한 임피던스이다. 예컨대, 상기 결과적인 임피던스는 1kΩ 내지 10MΩ의 값을 가지며, 고속 비트 레이트 전송에 투명하다.

본 발명은 복수의 잭과 고속 비트 레이트 x-DSL 모뎀을 포함하며, 협대역 서비스 및 광대역 서비스를 전달하는 접속 망에 연결된 동판(copper-plated) 단말 설비를 더 포함한다. 상기 설비는 본 발명에 따른 임피던스 정합기를 포함하는 점에서 주목할 만하다.

본 발명의 나머지는 VDSL 고속 비트 레이트 접속에 관한 것이나, 본 발명은 물론 이러한 형태의 응용에 한정되지 않는다. 사실, 본 발명은 주파수 대역이 3MHz 이상에서의 고속 비트 레이트 접속에 관한 어떠한 것이라도 적용된다.

본 발명의 다른 특징들과 장점들은 예시적이고, 제한없는 실시예(example) 및 부가된 도면을 참조하여 더욱 명백하게 된다.

도 2는 종래 기술에 따른 분산된 필터를 포함하는 동선 단말 설비를 나타내는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 임피던스 정합기를 나타내는 도면.

도 4는 분리 구조에서 도 3의 임피던스 정합기를 나타내는 도면.

도 5는 결합 구조에서 도 3의 임피던스 정합기를 나타내는 도면.

도 6은 결합 구조에서 임피던스 정합기의 제 2 실시예를 나타내는 도면.

도 7은 도 3의 임피던스 정합기를 이용하거나 이용하지 않고서 선로 상의 비 트 레이트(전송률)를 측정하는 사설 설비(private installation)를 나타내는 도면.

도 3은 동선 단말 설비의 고속 비트 레이트 전송 채널의 임피던스 정합을 위한 임피던스 정합기(100)를 나타낸다. 상기 임피던스 정합기(100)는, 고속 비트 레이트 모뎀(M)이 잭(P)과 연결되어 있는지의 여부에 따라 접속 망의 입력부의 상기 잭(P)에 서로 다른 임피던스 값을 자동으로 삽입하는 두 개의 분리 모듈(10, 20)을 포함한다.

전화 선로(LT)는 동시에 협대역 서비스 및 광대역 서비스를 전송하며, 일반적으로 -48V의 전압이다.

첫 번째 모듈(10)은, 잭(P)에 설치된 조정모듈이며, 유한한 값의 종단 임피던스를 상기 잭(P)에 삽입한다.

두 번째 모듈(20)은, 커플링모듈이며, 바람직하게는 고속 비트 레이트 모뎀에 연결되고, 예컨대 상기 모뎀과의 연결을 위한 플러그에 고정된다. 이러한 모듈은 상기 모뎀이 잭(P)에 접속될 때, 상기 조정모듈(10)과 결합되도록 설계된다. 상기 두 개 모듈의 결합은, 3MHz 내지 12MHz의 주파수 대역에서 상기 잭을 고속 비트 레이트 전송에 투명하도록 하기 위하여 상기 잭(P)에 삽입된 임피던스의 값을 자동으로 수정한다.

상기 임피던스 정합기는 소형의 저가인 수동소자로 이루어진다. 소형의 전체 크기로 인해 분산 필터(200)와 마찬가지로 동일한 케이싱(1000)에 수용될 수 있다.

분산 필터(200)는 협대역 단말(TBE)의 임피던스를 차폐(mask)하는데, 협대역 단말의 용량성 부하는 광대역 전송 채널의 품질을 떨어뜨린다. 일반적으로 상기 분산 필터(200)는 LC회로를 포함한다.

상기 임피던스 정합기는 상기 잭(P)과 연결되며, 바람직하게는 같은 케이싱(1000)에 수용된 분산 필터(200)와 병렬 설치된다.

종단 임피던스를 전화기 잭(P)에 삽입함으로써, 사설 설비의 개방 분기들 및/또는 용량성 부하들의 존재로 인하여 3-12MHz의 대역에서 전화 선로(LT)에 발생될 우려가 있는 임피던스 변화를 방지한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 조정모듈(10)은 이러한 종단 임피던스를 잭(P)에 도입시킨다.

이 때문에, 상기 모듈은 RC회로의 형태를 갖는다. 좀더 상세히 설명하면, 상기 RC회로는 저항(R), 복수의 캐퍼시터(C1, C2) 및 가변 용량 다이오드(D1, D2)(즉, 바리캡(varicap) 다이오드 또는 바렉터(varactor)로 잘 알려진)를 포함한다. 이러한 모든 부품들은 직렬로 연결된다.

역 바이어싱된 바리캡 다이오드는 가변적인 용량값을 제공한다. 그러한 용량값은 역 바이어스 전압이 증가함에 따라 감소한다. 상기 다이오드(D1, D2)는 인가된 전압에 종속하여 수 피코 패럿(pF)에서 수백 피코 패럿(pF)으로 변화할 수 있는 용량값을 제공한다.

도 4에 도시한 예에도, 상술한 다이오드들 두 개가 있다. 그렇지만, 다이오드 숫자가 짝수라면, 두 개 이상의 바리캡 다이오드를 갖는 기기도 구상할 수 있 다.

결과적으로, 이하의 도 5를 참조하여 상세히 기술한 것처럼, 상기 다이오드는 전화 선로의 극성에 관계없이 두 개의 다이오드 중 하나에 역 바이어스를 주기 위하여 머리와 꼬리가 연결된 상태로 배치된다. 상기 두 개의 다이오드는 애노드와 애노드 또는 캐소드와 캐소드가 연결될 수도 있다. 도 4에 도시한 바와 같은 구조에서, 즉 정합기가 분리되고 조정모듈만이 잭에 설치된 바와 같은 구조에서 상기 다이오드(D1, D2)는 어느 방향에서도 캐퍼시터(C1, C2)에 의해 절연(isolate)되므로 역 바이어스싱 되지 않는다.

이러한 경우에, 상기 기기는 전체적으로 저항기(R)의 저항값(resistance)과 동일한 임피던스를 가지며, 바람직하게는 3-12MHz 대역에서 135Ω의 차수(order)값을 갖고, 이러한 임피던스 값은, 상술한 주파수를 갖는 대역에서 전화 선로를 포함하는 케이블의 임피던스 평균값(mean value)에 대응한다. 상술한 소자들의 값은 상술한 임피던스 값을 갖도록 세밀하게 측정되고 선택된다. 예컨대, 각 캐퍼시터(C1, C2)는 100 nF 의 용량값을 가지며, 저항기(R)는 135Ω의 저항값을 갖는다.

도 5는 결합된 구조, 즉 조정모듈(10)과 커플링모듈(20)이 결합된 구조에서의 임피던스 정합기를 나타내는 도면이다. 플러그에 상기 커플링모듈(20)이 삽입되어 있는 고속 비트 레이트 모뎀(M)은 상기 조정모듈(10)이 삽입되었던 잭을 경유하여 상기 설비에 연결된다. 따라서, 상기 모뎀이 상기 잭에 연결(plug)될 때에, 상기 모듈들(10, 20)은 결합되고, 자동으로 상기 잭에 삽입된 임피던스를 변환하기 위하여 상호 동작함으로써 3-12MHz 대역에서 고속 비트 레이트 전송에 투명하게 된 다.

상기 커플링모듈은 네 개의 접점(E1, S1; E2, S2; E3, S3; E4, S4)을 갖는다. 이러한 접점들 가운데 두 개(E1, S1; E4, S4)는 모뎀(M)과의 연결에 사용된다. 나머지 두 개의 접점(E2, S2; E3, S3)은 저항기(R1, R2)를 경유하여 조정모듈의 배리캡 다이오드(D1, D2)를 바이어스 시키는데 사용된다.

조정모듈의 커패시터(C1)와 저항기(R1)를 병렬로 접속하고 저항기(R2)와 커패시터(C2)를 병렬로 연결하는 것은, 상기 커패시터(C1, C2)을 중화시키고, 배리캡 다이오드(D1, D2)의 공급 전압을 변경시키며, 상기 전화 선로(LT) 상에 -48V의 공급전압으로부터 상술한 다이오드들 가운데 적어도 하나를 역 바이어스 시킨다.

다이오드들은 머리와 꼬리가 연결된 식으로 접속되므로, 상기 다이오드들 가운데 하나는 그 나머지에 비해서 상대적으로 매우 낮은 접합 용량값(junction capacitance)을 갖는다. 상기 다이오드들이 바이어스되는 방식에 따라, 다이오드(D1) 또는 다이오드(D2) 중 하나가 낮은 접합 용량값을 가지므로, 전형적으로 1kΩ 내지 10MkΩ의 차수에 해당하는 무한 임피던스를 갖게 된다.

저항기(R1, R2)들 모두 또는 둘 중에 하나는 극소량의 전류를 유도하고, 상기 장치의 결과적인 임피던스가 변경되지 않도록 하기 위하여 전형적으로 2MΩ 내지 5MΩ의 매우 높은 저항값, 예컨대 2.2 MΩ의 차수를 제공한다. 예컨대, 두 개의 저항기(R1, R2)는 회로를 대칭적으로 유지하기 위하여 같은 값을 가질 수도 있다.

제안된 실시예에서, 소자 값들은 3-12MHz 대역에서 부정합 문제를 대처하기 위하여 계산된다. 배리캡 다이오드들의 선택은 가변 임피던스의 제한 값을 결정하기 때문에 중요하다. 1 내지 30의 비율에서 최적의 용량값의 비율은, 기성 제품인 BB132 다이오드들을 사용하여 얻어진다. 예컨대, 여섯 개의 다이오드를 사용할 때, 용량값은 450pF(바이어스 전압이 0) 내지 16.5pF(바이어스 전압이 -28V)으로 변화하며, 상기 용량값은 대략 3MHz 내지 80MHz의 컷 오프(cut-off) 주파수를 각각 제공한다.

10MHz 이상에서, 정합기의 임피던스는, 필터가 VDSL 전송에 적용되지 않는다면, ITC 내에서 분산 필터의 임피던스 또는 병렬 접속된 필터들의 임피던스에 의해 제한된다.

도 6은 동선 단말 설비의 고속 비트 레이트 전송 채널을 위한 임피던스 정합기의 제 2실시예를 나타낸다. 이러한 회로에서, 조정모듈(30)은 단지 하나의 배리캡 다이오드(D1)를 포함한다. 만일 조정모듈이 잭에 설치되기만 하면, 다이오드(D1)는 커패시터(C1, C2)에 의해 양쪽이 절연되기 때문에 역 바이어스되지 않는다. 이러한 경우, 상기 조정모듈은 저항기(R)의 저항값과 동일한 임피던스를 가지며, 상기 저항값은, 도 4에서 상술한 바와 같이, 바람직하게 3-12MHz 대역내에서 135Ω의 차수이다.

이러한 실시예에서, 커플링모듈(40)은 고속 비트 레이트 모뎀(M)이 잭에 연결될 때 조정모듈(30)과 결합하도록 설계되어 있으며, 첫 번째 실시예에서 보다 조금 더 복잡하다. 커플링모듈(40)은 여전히 네 개의 접점(E1, S1; E2, S2; E3, S3; E4, S4)을 가지며, 이러한 접점들 가운데 두 개(E1, S1; E4, S4;)는 모뎀(M)과의 연결에 사용된다. 나머지 두 개의 접점(E2, S2; E3, S3)은, 상기 커플링모듈(40)의 정류 브리지(rectifier bridge)와 저항기 브리지(R3, R4)를 이용하여 조정모듈의 배리캡 다이오드(D1, D2)를 바이어스 시키는데 사용된다. 상기 정류 브리지는 각각 두 개씩 병렬로 연결되고 머리와 꼬리가 연결되는 식으로 연결된 정류 다이오드(D2, D3, D4)로 이루어진다. 상기 커플링모듈에서 정류 브리지는 배리캡 다이오드(D1)의 공급전압을 변경하고, 전형적으로 1kΩ 내지 10MΩ의 무한한 임피던스를 얻기 위하여 전화 선로 상에 -48V의 공급전압으로부터 역 바이어스 시킨다.

상기 저항기 브리지를 형성하는 저항기(R3, R4)는 바람직하게 각각 2MΩ 내지 5MΩ의 높은 값, 예를 들어 5MΩ의 값을 가지므로, 극소량의 전류가 유도되며 상기 장치의 임피던스가 변경되지 않는다.

상기 임피던스 정합기는 VDSL 링크 상의 모든 전송방향에서 선로 상의 비트 레이트 측정을 통해 평가되어 왔다. 이러한 테스트는 상기 임피던스 정합기를 갖는 또는 상기 임피던스 정합기가 없는 개방 분기 및/또는 용량성 부하의 3-12MHz 대역에서의 영향을 측정하였다. 이것은 또한 고속 비트 레이트 전송에 대한 상기 정합기의 투명성을 입증하였다.

도 7은 상기 평가가 수행된 동선 단말 설비를 나타내는 도면이다. 이러한 사설 설비는 망 인터페이스 장치(NID)에서 시작한다. VDSL 접속은 집적된 저주파 필터를 갖는 교환국측 장비(DSLAM), 600미터(m)의 케이블 및 사설 측의 VDSL모뎀을 포함한다. 상기 ITC는 별형 토폴로지(6m 스퍼(spur))를 갖는 접속 망에 연결된 세 개의 잭(P1, P2, P3)을 포함한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 상기 잭(P1, P2, P3) 모두는 음성대역에서 단말(TBE2)들의 접속을 위한 분산 플러그 인 필터들(FD1, FD2, FD3)과, 상기 VDSL 모뎀(M) 또는 개방 분기(BO1) 및/또는 용량적 분기(TBE2)를 위한 정합기들(DA1, DA2, DA3)을 포함한다. VDSL 모뎀(M)은 세 번째 잭(P3)에 연결된다.

상기 선로 내의 비트 레이트는 6dB(decibel)의 시스템 잡음 마진을 두고 특허 시스템 관리자에 의해 측정된다.

아래 표 1은 정합된 개방 분기들 및 정합되지 않은 개방 분기들을 포함하는 VDSL 접속에서 얻어진 결과를 요약한다.

접속형태	선로 비트 전송률(Mbit/s)
접속형태	다운링크 채널	업링크 채널
개방 분기 없이	27.72	7.93
정합되지 않는 개방 분기	13.56	1.92
정합된 개방 분기	15.23	5.24

잡음 E(교환 측 잡음 및 설비 측 평준화된 잡음 FFTExc)의 존재 시, 업링크 채널이 우선적으로 영향을 받고 이에 따라 VDSL 접속의 성능을 제한한다.

ITC (개방 분기들, 용량성 분기들) 및 그 토폴러지(스타, 브리지 또는 병렬)에 관련 있는 부정합은 선로 상에 혼선 잡음으로 인해 상기 부정합이 가중될 때까지 고려되어야 한다.

동선 단말 설비(ITC)의 개방 분기에서 종단 임피던스가 되는 것이 바람직하다. 선로 상의 끝 단에서 두 개의 6m 개방 및/또는 용량성 분기들을 갖는 600m VDSL 접속의 성능은 저하된다. 비교하면, 상기 정합기가 각 분기의 끝 단에 삽입될 때, 상기 선로 비트 전송률은 전송 방향 모두에서 증가하며, 특히 업링크 방향에서 증가한다.

상기 임피던스 정합기는 고속 비트 레이트 전송에 또한 투명하다.

상기 VDSL 접속에서의 선로 비트 전송률은 상기 개방 분기들과 3-12MHz 대역에서 135Ω의 임피던스로 정합함으로써 향상된다.

최종적으로, 상기 임피던스 정합기는 저가의 소자로 이루어지며, 분산 필터와 같은 동일한 케이싱에 쉽게 집적될 수 있다.

Claims

협대역(아날로그 또는 ISDN) 서비스 및 광대역(x-DSL) 서비스를 전송하는 접속 망에 연결된 동선 단말 설비(ITC) - 상기 설비는 고속 비트 레이트 x-DSL 모뎀(M) 및 잭(P; P1, P2, P3)을 포함함- 의 적어도 하나의 고속 비트 레이트 전송 채널의 임피던스를 정합하는 임피던스 정합기로서,

상기 잭(P; P1, P2, P3)에 설치되며, RC회로로 구성되고, 상기 고속 비트 레이트 모뎀(M)에 접속하지 않을 때 종단 임피던스를 상기 잭(P; P1, P2, P3)에 삽입하도록 적용하는 조정 모듈(10, 30); 및

상기 잭과 상기 고속 비트 레이트 모뎀이 연결될 때 상기 잭에 삽입된 임피던스를 변환하여, 상기 잭이 광대역 서비스들의 고속 비트 레이트 전송에 투명하게 되도록 상기 조정모듈(10)과 결합하도록 적용되는 커플링모듈(20, 40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 정합기.
제1항에 있어서,

상기 조정모듈(10, 30)의 RC회로는, 직렬연결된 저항기(R), 커패시터(C1, C2), 및 배리캡 다이오드(D1, D2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 정합기.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 조정모듈(10)은, 분산 필터(200)와 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 임피던스 정합기.
제3항에 있어서,

상기 조정모듈(10)은, 짝수 개의 배리캡 다이오드(D1, D2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 정합기.
제4항에 있어서, 상기 배리캡 다이오드(D1, D2)는, 머리와 꼬리가 연결된 방식으로 이루어진 것을 특징으로 하는 임피던스 정합기.
제1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 커플링모듈(20)은, 상기 배리캡 다이오드(D1, D2)를 역 바이어스 시키기 위하여 상기 조정모듈(10)의 커패시터(C1, C2)와 병렬로 연결된 저항기(R1, R2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 정합기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조정모듈(30)은 배리캡 다이오드(D1)를 포함하고, 상기 커플링모듈(40)은 정류 다이오드(D2, D3, D4, D5) 및 저항기 브리지(R3, R4)를 구비하는 정류 브리지를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 정합기.
제 6항 또는 제7항에 있어서,

상기 저항기(R1, R2; R3, R4)는, 2MΩ 내지 5MΩ의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 임피던스 정합기.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 커플링모듈(20, 40)은, 상기 고속 비트 레이트 모뎀(M)과 접속된 것을 특징으로 하는 임피던스 정합기.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 고속 비트 레이트 모뎀(M)은, VDSL 모뎀인 것을 특징으로 하는 임피던스 정합기.
잭(P; P1, P2, P3) 및 고속 비트 레이트 x-DSL 모뎀(M)을 포함하며, 협대역 서비스와 광대역 서비스를 전송하는 접속 망에 연결된 동판(copper-plated) 단말 설비(ITC)에 있어서,

제 1항 내지 제 10항 중 어느 항 항에 따른 임피던스 정합기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 동판 단말 설비.
제 11항에 있어서,

상기 각 임피던스 정합기는, 고속 비트 레이트 모뎀(M)이 상기 잭(P; P1, P2, P3)에 연결될 때, 결합하도록 적용되는 두 개의 모듈(10, 20 ; 30, 40)을 각각 포함하며, 첫 번째 모듈(10; 30)은 상기 망에 대한 접속 지점에서 상기 잭에 설치되고, 두 번째 모듈(20; 40)은 상기 고속 비트 레이트 모뎀(M)과 연결하는 플러그에 설치되는 것을 특징으로 하는 동판 단말 설비.