線路終端單元的電源配置制造技術

本發明專利技術涉及一種線路終端單元(1′)，包括：用于驅動傳輸線的線路驅動器(1)，帶有第一電源電壓輸入端(11)和第二電源電壓輸入端(12)；電源裝置(20)，帶有用于為所述線路終端單元的模擬部分饋電的模擬電源電壓輸出端(22)，以及至少一個用于為所述線路終端單元的數字部分饋電的數字電源電壓輸出端(23a、23b、23c)，以及接地電壓基準(30)。根據本發明專利技術的第一方面，所述模擬電源電壓輸出端耦合到所述第一電源電壓輸入端，并且所述線路終端單元進一步包括用于選擇性地將所述至少一個數字電源電壓輸出端或所述接地電壓基準之一耦合到所述第二電源電壓輸入端的選擇器(40)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及線路終端單元內減少其功耗和生態占用的電源配置。
技術介紹
數字用戶線接入復用設備(DSLAM) —般包括線路終端單元，作為來自用戶駐地的銅纜傳輸線的物理終端。線路終端單元包括用于耦合到傳輸線的特定模擬電路，例如線路驅動器、混合器、 變壓器等。線路驅動器是模擬前端設備，用于形成、放大模擬傳輸信號以及將模擬傳輸信號驅動到傳輸線。線路終端單元約占總系統功耗的80%。線路驅動器本身就占線路終端單元的一半功耗。通過甚高速數字用戶線(VDSL)信號驅動銅線的線路驅動器的功耗約為0. 8-1W, 遠高過可置于線路的IOOmW最大功率。而且，實際發送功率緊緊依賴于選定傳輸簡檔和所需功率級別以實現特定服務水平協議(SLA)，例如具有特定服務質量OioS)的特定數據吞吐量。為線路驅動器供電所需最小電源電壓取決于輸出信號的峰值振幅。對于DSL信號，該峰值振幅通常是均方根(RMS)振幅值的5到6倍。為了使線路終端單元的成本保持在合理限度內，所有線路驅動器都通過一個電源變流器供電。該電源的輸出電壓固定為最差情況規格和/或輸出功率所需的最小電源電壓。結果，所有采取低輸出功率或低要求規格配置的線路的線路驅動器在高于所需電壓的電源電壓上工作，從而浪費了能量。在某些設計中，為所有線路驅動器提供電源電壓的電源裝置的輸出電壓可以在兩個或多個電平之間或預定電壓范圍之內選擇。但是，由于所有線路驅動器共享同一 DC/DC 變流器，因此，很有可能出現其中一條線路的配置規格要求高輸出功率和/或線路特性實際要求最大功率的情況。因此，所有線路驅動器在多數時間內通過最高可選電源電壓運行。具有可選或可調輸出電壓的電源還具有一些缺陷-DC/DC變流器的效率僅在一個特定輸出電壓上達到最高。任何高于或低于此最佳值的輸出電壓都會使效率下降若干百分點。-當輸出電壓更改時，電源的內部增益設置也隨之更改。這樣會增加確保變流器在所有可能的工作條件下穩定的復雜性。解決此附加的復雜性問題會增加設計成本。還存在其他的解決方案。典型的VDSL線路驅動器為AB類放大器。已知G類或H類放大器的功效更高。G類線路驅動器具有4個電源端子，替代AB類線路驅動器僅有的2個電源端子。 第一組電源端子與低對稱電壓電源干線(例如，+/-6V)耦合，第二組電源端子與高對稱電壓電源干線(例如，+/-9V)耦合。只要輸出信號的振幅很小，便通過低壓電源端子為放大器的輸出段供電。當輸出電壓必須上升到更高電平時，則立即通過高壓電源干線為放大器{共 O雖然這樣會顯著降低線路驅動器的平均功耗，但是該技術也有一些缺陷-AB類放大器可以不對稱地供電(即，在接地基準電壓和單個電源干線之間)，而G 類放大器需要至少3個電源干線并且所有典型的G類放大器使用4個電源干線(即，低對稱電壓和高對稱電壓)。提供這四個電源電壓不僅會增加電源的成本和體積，而且在布置這三個額外的電源干線時也需要印刷電路板(PCB)中具有更多的銅層，從而使得線路終端單元更加昂貴。-G類線路驅動器可用于ADSL。對于VDSL，G類線路驅動器只是作為樣品剛開始使用。但是，由于VDSL在更高的頻率上工作，因此，多數(如果不是全部)G類VDSL線路驅動器無法自主地檢測何時需要切換到高壓電源干線。因此，需要控制信號以持續地引導G類線路驅動器使用正確的電源干線組。-作為新興驅動器，G類線路驅動器無法替代。因此，它們不適合多數設備制造商所采用的多源策略。-迅速從一組電源干線切換到另一組電源干線需要復雜的技術。掌握這項技術需要最先進的工藝，這樣會使G類線路驅動器比AB類線路驅動器更昂貴。H類線路驅動器僅有兩個電源端子，類似于AB類線路驅動器。H類線路驅動器內部配備電荷泵。當輸出電壓必須上升到更高電平時，會打開電荷泵，逐步提升施加到線路驅動器輸出段的電源電壓，從而在沒有任何失真的情況下創建所需的輸出電壓。由于輸出段的電源干線僅增加到瞬間輸出電壓所需的電平，因此，H類線路驅動器肯定比G類線路驅動器更能降低功耗。但是，H類線路驅動器也有一些缺陷-僅有一個制造商宣布擁有生產VDSLH類線路驅動器所需的技術。但是目前尚未見到任何樣品。并且與G類線路驅動器類似，H類線路驅動器也不與多源策略兼容。-作為只有一個制造商所擁有的復雜技術，該技術的成本肯定非常高。-除了線路驅動器更昂貴之外，由于電荷泵需要外部電容器，會進一步增加材料費。這些電容器還需要電路板上具有額外的空間。還存在所謂的“柵控H類”線路驅動器，S卩，某些在內部產生高電壓電源干線并且還需要外部控制信號來切換電源電壓的G類線路驅動器。因此，該“柵控H類”線路驅動器不會提供真正的H類線路驅動器所承諾的功率增益，而更像是G類線路驅動器(或者因為電荷泵中的效率損失，比G類線路驅動器更差)。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術中的上述缺點并提供用于減小線路終端單元功耗的低成本解決方案。根據本專利技術的第一方面，一種線路終端單元包括-用于驅動傳輸線的線路驅動器，所述線路驅動器帶有第一電源電壓輸入端和第二電源電壓輸入端，-電源裝置，所述電源裝置帶有用于為所述線路終端單元的模擬部分饋電的模擬電源電壓輸出端，以及至少一個用于為所述線路終端單元的數字部分饋電的數字電源電壓輸出端，以及-接地電壓基準， 其中所述模擬電源電壓輸出端耦合到所述第一電源電壓輸入端，并且所述線路終端單元進一步包括用于選擇性地將所述至少一個數字電源電壓輸出端或所述接地電壓基準之一耦合到所述第二電源電壓輸入端的選擇器。低電源電壓輸入端選擇性地耦合到地回路或與通常用于為線路終端單元的數字部分饋電的電源電壓輸出之一(例如，用于TTL電路的+5V輸出、用于LVTTL電路的+3. 3V 輸出、用于DDRl內存芯片或用于GB以太網的2. 5V輸出、用于DDR2內存芯片的+1.8V輸出寸乂 O由于該選擇性的耦合可以通過例如低成本FET開關實現，因此該解決方案可以根據線路驅動器或線路驅動器組實施并極具商業吸引力。因此可以針對各種支持的線路規格和輸出功率級別，根據功率耗散選擇最佳電源電壓。線路終端單元的功耗對于DSL運營商而言是一個重要的影響因素運營商愿意支付溢價以減少其已安裝的DSLAM基的運營支出(OPEX)。在本專利技術的一個實施例中，線路終端單元進一步包括用于根據至少一個線路參數控制所述選擇器的操作的控制器。每個線路驅動器的電源根據各個線路的一個或多個線路參數進行調節，從而最佳地調節每一個線路驅動器的電源電壓。在本專利技術的一個實施例中，所述至少一個線路參數包括要在所述傳輸線上使用的運營商可調節傳輸簡檔。所述傳輸簡檔確定信號將遵循的頻譜和功率特性，從而確定線路驅動器將支持的信號峰均比(PAR)。信號PAR反過來確定為線路驅動器饋電所使用的正確電壓范圍。在本專利技術的一個實施例中，所述至少一個線路參數包括所述傳輸線的可測量信道特性。此類可測量信道特性例如是傳輸線的電長度或類似特性，它最終控制特定傳輸線上所需的實際發送功率。此類可測量信道特性可通過單端線路檢測(SELT)或雙端線路檢測(DELT)獲取。此類信道特性還可以在作為正常收發機操作的一部分的展示時間(show time)中測量，例如用于根據可實現的比特誤差率(BER)和預期的編碼增益確定各個載波比特加載和增益的信噪本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：E·范登伯格，W·特羅赫，
申請(專利權)人：阿爾卡特朗訊公司，
類型：發明
國別省市：