线路终端单元的电源配置制造技术

本发明专利技术涉及一种线路终端单元(1′)，包括：用于驱动传输线的线路驱动器(1)，带有第一电源电压输入端(11)和第二电源电压输入端(12)；电源装置(20)，带有用于为所述线路终端单元的模拟部分馈电的模拟电源电压输出端(22)，以及至少一个用于为所述线路终端单元的数字部分馈电的数字电源电压输出端(23a、23b、23c)，以及接地电压基准(30)。根据本发明专利技术的第一方面，所述模拟电源电压输出端耦合到所述第一电源电压输入端，并且所述线路终端单元进一步包括用于选择性地将所述至少一个数字电源电压输出端或所述接地电压基准之一耦合到所述第二电源电压输入端的选择器(40)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及线路终端单元内减少其功耗和生态占用的电源配置。
技术介绍
数字用户线接入复用设备(DSLAM) —般包括线路终端单元，作为来自用户驻地的铜缆传输线的物理终端。线路终端单元包括用于耦合到传输线的特定模拟电路，例如线路驱动器、混合器、 变压器等。线路驱动器是模拟前端设备，用于形成、放大模拟传输信号以及将模拟传输信号驱动到传输线。线路终端单元约占总系统功耗的80%。线路驱动器本身就占线路终端单元的一半功耗。通过甚高速数字用户线(VDSL)信号驱动铜线的线路驱动器的功耗约为0. 8-1W, 远高过可置于线路的IOOmW最大功率。而且，实际发送功率紧紧依赖于选定传输简档和所需功率级别以实现特定服务水平协议(SLA)，例如具有特定服务质量OioS)的特定数据吞吐量。为线路驱动器供电所需最小电源电压取决于输出信号的峰值振幅。对于DSL信号，该峰值振幅通常是均方根(RMS)振幅值的5到6倍。为了使线路终端单元的成本保持在合理限度内，所有线路驱动器都通过一个电源变流器供电。该电源的输出电压固定为最差情况规格和/或输出功率所需的最小电源电压。结果，所有采取低输出功率或低要求规格配置的线路的线路驱动器在高于所需电压的电源电压上工作，从而浪费了能量。在某些设计中，为所有线路驱动器提供电源电压的电源装置的输出电压可以在两个或多个电平之间或预定电压范围之内选择。但是，由于所有线路驱动器共享同一 DC/DC 变流器，因此，很有可能出现其中一条线路的配置规格要求高输出功率和/或线路特性实际要求最大功率的情况。因此，所有线路驱动器在多数时间内通过最高可选电源电压运行。具有可选或可调输出电压的电源还具有一些缺陷-DC/DC变流器的效率仅在一个特定输出电压上达到最高。任何高于或低于此最佳值的输出电压都会使效率下降若干百分点。-当输出电压更改时，电源的内部增益设置也随之更改。这样会增加确保变流器在所有可能的工作条件下稳定的复杂性。解决此附加的复杂性问题会增加设计成本。还存在其他的解决方案。典型的VDSL线路驱动器为AB类放大器。已知G类或H类放大器的功效更高。G类线路驱动器具有4个电源端子，替代AB类线路驱动器仅有的2个电源端子。 第一组电源端子与低对称电压电源干线(例如，+/-6V)耦合，第二组电源端子与高对称电压电源干线(例如，+/-9V)耦合。只要输出信号的振幅很小，便通过低压电源端子为放大器的输出段供电。当输出电压必须上升到更高电平时，则立即通过高压电源干线为放大器{共 O虽然这样会显著降低线路驱动器的平均功耗，但是该技术也有一些缺陷-AB类放大器可以不对称地供电(即，在接地基准电压和单个电源干线之间)，而G 类放大器需要至少3个电源干线并且所有典型的G类放大器使用4个电源干线(即，低对称电压和高对称电压)。提供这四个电源电压不仅会增加电源的成本和体积，而且在布置这三个额外的电源干线时也需要印刷电路板(PCB)中具有更多的铜层，从而使得线路终端单元更加昂贵。-G类线路驱动器可用于ADSL。对于VDSL，G类线路驱动器只是作为样品刚开始使用。但是，由于VDSL在更高的频率上工作，因此，多数(如果不是全部)G类VDSL线路驱动器无法自主地检测何时需要切换到高压电源干线。因此，需要控制信号以持续地引导G类线路驱动器使用正确的电源干线组。-作为新兴驱动器，G类线路驱动器无法替代。因此，它们不适合多数设备制造商所采用的多源策略。-迅速从一组电源干线切换到另一组电源干线需要复杂的技术。掌握这项技术需要最先进的工艺，这样会使G类线路驱动器比AB类线路驱动器更昂贵。H类线路驱动器仅有两个电源端子，类似于AB类线路驱动器。H类线路驱动器内部配备电荷泵。当输出电压必须上升到更高电平时，会打开电荷泵，逐步提升施加到线路驱动器输出段的电源电压，从而在没有任何失真的情况下创建所需的输出电压。由于输出段的电源干线仅增加到瞬间输出电压所需的电平，因此，H类线路驱动器肯定比G类线路驱动器更能降低功耗。但是，H类线路驱动器也有一些缺陷-仅有一个制造商宣布拥有生产VDSLH类线路驱动器所需的技术。但是目前尚未见到任何样品。并且与G类线路驱动器类似，H类线路驱动器也不与多源策略兼容。-作为只有一个制造商所拥有的复杂技术，该技术的成本肯定非常高。-除了线路驱动器更昂贵之外，由于电荷泵需要外部电容器，会进一步增加材料费。这些电容器还需要电路板上具有额外的空间。还存在所谓的“栅控H类”线路驱动器，S卩，某些在内部产生高电压电源干线并且还需要外部控制信号来切换电源电压的G类线路驱动器。因此，该“栅控H类”线路驱动器不会提供真正的H类线路驱动器所承诺的功率增益，而更像是G类线路驱动器(或者因为电荷泵中的效率损失，比G类线路驱动器更差)。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的上述缺点并提供用于减小线路终端单元功耗的低成本解决方案。根据本专利技术的第一方面，一种线路终端单元包括-用于驱动传输线的线路驱动器，所述线路驱动器带有第一电源电压输入端和第二电源电压输入端，-电源装置，所述电源装置带有用于为所述线路终端单元的模拟部分馈电的模拟电源电压输出端，以及至少一个用于为所述线路终端单元的数字部分馈电的数字电源电压输出端，以及-接地电压基准， 其中所述模拟电源电压输出端耦合到所述第一电源电压输入端，并且所述线路终端单元进一步包括用于选择性地将所述至少一个数字电源电压输出端或所述接地电压基准之一耦合到所述第二电源电压输入端的选择器。低电源电压输入端选择性地耦合到地回路或与通常用于为线路终端单元的数字部分馈电的电源电压输出之一(例如，用于TTL电路的+5V输出、用于LVTTL电路的+3. 3V 输出、用于DDRl内存芯片或用于GB以太网的2. 5V输出、用于DDR2内存芯片的+1.8V输出寸乂 O由于该选择性的耦合可以通过例如低成本FET开关实现，因此该解决方案可以根据线路驱动器或线路驱动器组实施并极具商业吸引力。因此可以针对各种支持的线路规格和输出功率级别，根据功率耗散选择最佳电源电压。线路终端单元的功耗对于DSL运营商而言是一个重要的影响因素运营商愿意支付溢价以减少其已安装的DSLAM基的运营支出(OPEX)。在本专利技术的一个实施例中，线路终端单元进一步包括用于根据至少一个线路参数控制所述选择器的操作的控制器。每个线路驱动器的电源根据各个线路的一个或多个线路参数进行调节，从而最佳地调节每一个线路驱动器的电源电压。在本专利技术的一个实施例中，所述至少一个线路参数包括要在所述传输线上使用的运营商可调节传输简档。所述传输简档确定信号将遵循的频谱和功率特性，从而确定线路驱动器将支持的信号峰均比(PAR)。信号PAR反过来确定为线路驱动器馈电所使用的正确电压范围。在本专利技术的一个实施例中，所述至少一个线路参数包括所述传输线的可测量信道特性。此类可测量信道特性例如是传输线的电长度或类似特性，它最终控制特定传输线上所需的实际发送功率。此类可测量信道特性可通过单端线路检测(SELT)或双端线路检测(DELT)获取。此类信道特性还可以在作为正常收发机操作的一部分的展示时间(show time)中测量，例如用于根据可实现的比特误差率(BER)和预期的编码增益确定各个载波比特加载和增益的信噪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·范登伯格，W·特罗赫，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯公司，
类型：发明
国别省市：