專利名稱：一種集成語音數(shù)據線路卡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及通信技術領域，尤其涉及一種集成語音數(shù)據線路卡(IVD)。
背景技術：
普通電話業(yè)務分離器(POTS Splitter)用于傳統(tǒng)的DSLAM(數(shù)字用戶線接入復用器)設備，主要用來隔離DSLAM的ADSL(非對稱數(shù)字用戶線)數(shù)據信號和POTS(普通電話業(yè)務)的話音信號之間的互相干擾，如圖1所示，傳統(tǒng)的DSLAM設備需要更改MDF(配線架)的走線，需先從原來的設備上將信號線路斷開，然后再連接到POTS分離器，POTS分離器將線路中的POTS信號分離出后，再送回局端交換機/數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)(CO/DLC)，導致配線復雜，給開通和維護帶來極大的不便。
由于POTS設備類型多樣，配線環(huán)境好壞不一的原因，系統(tǒng)對POTS分離器的性能指標要求較高。普通POTS分離器一般為四階或六階的低通濾波器，要滿足插入損耗、頻率響應、延遲失真、ADSL信號頻帶的衰減等指標(具體可參考國標YD/T 1055-2000)。
如圖2所示為普通的POTS分離器原理圖，普通POTS分離器采用六階或四階濾波器設計，需要較多的電感，圖中所示的分離器需要L1、L2、L3三個共模電感。如圖3所示為簡化的POTS分離器原理圖，采用二階濾波器設計，只需要一個共模電感L1，但由于二階濾波器不能完全滿足一般應用的指標，較少采用。
目前，為克服POTS分離器所帶來的配線復雜等不便，采用集成語音數(shù)據(IVD)線路卡，在280mm×230mm大小的印刷電路板(PCB)上集成16路的POTS(普通電話業(yè)務)和16路ADSL(非對稱數(shù)字用戶線)電路，將POTS和ADSL功能集成到同一塊線路板上，允許通過同一種設備(如DSL、CO或DSLAM)同時提供這兩種服務，這樣，如圖4所示，只需要將原有設備中的普通電話業(yè)務線路卡(Old POTS Linecard)換為集成語音數(shù)據線路卡(IVD Linecard)即可，而不需要對配線架進行重新配線，避免了配線工作、節(jié)省了成本。
但由于IVD線路卡中集成了16路的POTS電路、ADSL電路、及POTS分離器、防護電路等，需要較高的單板集成度，普通的POTS分離器由于需要電感較多，從而降低了系統(tǒng)的集成度，并增加了成本，必然會因為POTS分離器電路占用很大的單板空間而導致單板器件布局的困難甚至于無法實現(xiàn)。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有的IVD線路卡中POTS分離器電路占用單板空間大、單板器件布局困難等缺點，提供一種直接采用二階濾波器實現(xiàn)的IVD線路卡，減少IVD線路卡上器件數(shù)量，增加單板集成度，并降低成本。
本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案為這種集成語音數(shù)據線路卡，包括普通電話業(yè)務(POTS)分離器、POTS電路及非對稱數(shù)字用戶線(ADSL)電路，用戶線路中的ADSL信號直接送入ADSL電路處理，其中的POTS信號則由所述的POTS分離器從用戶線路中分離后由POTS電路進行處理，其特征在于所述的POTS分離器采用單電感的二階濾波器，所述二階濾波器的一端連接用戶線路，另一端與所述的普通電話業(yè)務電路連接，從所述的用戶線路中分離出普通電話業(yè)務，輸入所述的普通電話業(yè)務電路進行處理。
鈴流信號在進入POTS信號線路前，在所述的集成語音數(shù)據線路卡中增加低通濾波器濾除鈴流信號中的高頻噪聲，消除鈴流信號對所述的ADSL電路的干擾。
在所述的集成語音數(shù)據線路卡中對鈴流信號進行過零檢測，并控制相應的繼電器在零電流處進行打開、閉合操作，消除鈴流繼電器切換導致的電磁噪聲。
所述的過零檢測首先對鈴流信號進行隔直及衰減處理成為幅度較小的交流信號，再整流為單相信號，然后經過放大器飽和放大，將放大后的信號經過過零比較器與直流參考電壓信號進行比較，在接近于零電平點輸出過零定時信號，通過此信號控制繼電器在過零點處進行切換。
本實用新型的有益效果為本實用新型通過對簡化的分離器對系統(tǒng)的干擾來源進行分析，總結出影響ADSL數(shù)據業(yè)務正常工作的干擾源主要為鈴流噪聲、繼電器切換干擾等，通過增加鈴流濾波器來降低POTS電路噪聲，采用過零檢測電路來降低鈴流繼電器切換過程中產生的干擾，從而降低了對POTS分離器的指標要求，使得在IVD線路卡上可以采用二階濾波器設計POTS分離器電路，從而簡化了POTS分離器，簡化的POTS分離器只采用一個共模電感，減少了器件數(shù)量，提高了單板的集成度，實現(xiàn)IVD線路卡的高密度布局，而且由于單板集成度的提高，降低了系統(tǒng)的成本，提高了產品的競爭力。


圖1為普通DSLAM與POTS設備配線示意圖；圖2為普通POTS分離器原理示意圖；圖3為簡化的POTS分離器原理示意圖；圖4為IVD設備的配線示意圖；圖5為鈴流濾波器及過零檢測電路工作原理示意圖；圖6為鈴流信號波形圖；
圖7為過零檢測電路原理示意圖；圖8為圖7過零檢測電路各觀測點信號波形圖。
具體實施方式
下面根據附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明為實現(xiàn)IVD線路卡的高密度布局，本實用新型采用單電感的二階濾波器來實現(xiàn)IVD線路板POTS分離器電路設計，這樣需要器件較少，降低了成本，并且能夠滿足IVD線路卡高密度布局的需求。
由于采用二階濾波器不能完全滿足應用指標的要求，必然導致IVD中ADSL電路受到POTS電路的噪聲干擾而出現(xiàn)丟包、線路異常等現(xiàn)象，從而影響ADSL的信號質量。其中最突出的就是鈴流信號的影響，鈴流信號的影響又可以分為兩種1、鈴流信號本身的噪聲；2、鈴流繼電器切換導致的電磁噪聲。
本實用新型針對上述兩種干擾分別進行了處理，有效的降低了POTS電路的干擾噪聲。下面分別針對上述兩種處理方法進行詳細闡述1、針對第一種情況，采用增加鈴流濾波器(RINGER Filter)的方式，即在鈴流送到POTS信號線之前先經過低通濾波器(Low pass filter)濾除高頻噪聲，如圖5所示，在IVD中，包括ADSL電路11、POTS電路12、和POTS分離器13，用戶線路中的ADSL信號直接送入ADSL電路11進行處理，POTS信號則由POTS分離器13從用戶線分離出后，送入POTS電路12進行處理；鈴流信號通過繼電器14的切換送入經POTS分離器13分離后的POTS信號線路中，POTS分離器13采用二階濾波器，這樣鈴流信號可能沿著鈴流信號干擾路徑17，對ADSL電路11產生干擾，本實用新型在鈴流信號進入POTS信號線路之前，采用低通濾波器15來濾除高頻噪聲。
由于低通濾波器15和POTS分離器13共同起作用完成了對鈴流噪聲的濾波，這樣可以有效地降低鈴流信號本身的噪聲對IVD中ADSL線路11的影響，降低了對POTS分離器13的指標要求。通過對增加鈴流濾波器與未增加鈴流濾波器的頻譜進行的分析與對比，增加鈴流濾波后，將噪聲控制到了-100dBm以下的水平。
2、針對第二種干擾，采用鈴流檢測的方法來處理，中國標準的鈴流波形參數(shù)為25Hz/75Vrms，為了降低繼電器開關切換時的噪聲，選擇在零電流的時刻切換開關，如圖6所示，零電流發(fā)生的時刻即為鈴流信號與-48V電平的交點，這樣，如圖5所示，可通過在IVD單板上提供過零檢測電路16，控制相應的繼電器14在過零點處進行打開、閉合等操作，從而降低了鈴流繼電器14切換導致的電磁噪聲，避免POTS話機振鈴狀態(tài)下導致的ADSL數(shù)據丟包，速率降低等問題。
如圖7所示為過零檢測電路原理示意圖，圖8為圖7中各觀測點的波形圖。觀測點S的信號波形即為鈴流輸入信號的波形，由于該信號上疊加了-48V直流信號，且交流信號幅度比較大無法直接處理，必須經過隔直電路及衰減電路的處理；觀測點A即為鈴流經過隔直及衰減處理后的信號，成為幅度較小的交流信號；觀測點B的信號為經過橋式整流后的信號，此時正弦波信號被整形為單相信號；觀測點C的信號為經過放大器(AMP)飽和放大后的信號，接近于方波；最后接近于方波的信號經過過零比較器(Comparator)與直流參考信號點D的信號進行比較，在接近于零電平點輸出過零定時信號，即為觀測點L的信號波形，此信號為用戶線接口固態(tài)繼電器(LCAS)的控制提供參考信號，LCAS的所有操作都在觀測點L為“1”時執(zhí)行，這樣實現(xiàn)了在過零點處進行繼電器的切換，從而消除了繼電器切換時導致的電磁噪聲。
除了以上的措施，還可通過降低和隔離電源噪聲以及從PCB設計上隔離數(shù)字電路與模擬電路、ADSL與POTS之間的互相干擾來降低整個IVD線路卡的噪聲水平，在PCB設計上可采取電源初次級分離、模擬/數(shù)字的分離、ADSL/POTS的分離等措施來實現(xiàn)。
通過這些措施使得采用單電感的二階濾波器達到了普通POTS分離器的應用效果，降低了系統(tǒng)對分離器的指標要求，保證了POTS分離器的性能，最終實現(xiàn)簡化分離器設計的目的，提高了單板的集成度。
權利要求1.一種集成語音數(shù)據線路卡，包括普通電話業(yè)務分離器、普通電話業(yè)務電路及非對稱數(shù)字用戶線電路，用戶線路中的非對稱數(shù)字用戶線信號直接送入非對稱數(shù)字用戶線電路處理，其中的普通電話業(yè)務信號則由所述的普通電話業(yè)務分離器從用戶線路中分離后由普通電話業(yè)務電路進行處理，其特征在于所述的普通電話業(yè)務分離器采用單電感的二階濾波器，所述二階濾波器的一端連接用戶線路，另一端與所述的普通電話業(yè)務電路連接，從所述的用戶線路中分離出普通電話業(yè)務，輸入所述的普通電話業(yè)務電路進行處理。
2.根據權利要求1所述的集成語音數(shù)據線路卡，其特征在于鈴流信號在進入普通電話業(yè)務信號線路前，在所述的集成語音數(shù)據線路卡中增加低通濾波器濾除鈴流信號中的高頻噪聲，消除鈴流信號對所述的非對稱數(shù)字用戶線電路的干擾。
3.根據權利要求1或2所述的集成語音數(shù)據線路卡，其特征在于在所述的集成語音數(shù)據線路卡中對鈴流信號進行過零檢測，并控制相應的繼電器在零電流處進行打開、閉合操作，消除鈴流繼電器切換導致的電磁噪聲。
4.根據權利要求3所述的集成語音數(shù)據線路卡，其特征在于所述的過零檢測首先對鈴流信號進行隔直及衰減處理成為幅度較小的交流信號，再整流為單相信號，然后經過放大器飽和放大，將放大后的信號經過過零比較器與直流參考電壓信號進行比較，在接近于零電平點輸出過零定時信號，通過此信號控制繼電器在過零點處進行切換。
專利摘要一種集成語音數(shù)據線路卡，包括POTS分離器、POTS電路及ADSL電路，用戶線路中的ADSL信號直接送入ADSL電路處理，POTS信號則由所述的POTS分離器從用戶線路中分離后由POTS電路進行處理，所述的POTS分離器采用二階濾波器；鈴流信號在進入POTS信號線路前，在集成語音數(shù)據線路卡中增加低通濾波器濾除鈴流信號中的高頻噪聲，消除鈴流信號對所述的ADSL電路的干擾；在集成語音數(shù)據線路卡中還對鈴流信號進行過零檢測，并控制相應的繼電器在零電流處進行打開、閉合操作，消除鈴流繼電器切換導致的電磁噪聲。本實用新型減少了集成語音數(shù)據線路卡上的器件數(shù)量，增加單板集成度，并降低成本。
文檔編號H04L12/02GK2672969SQ0327305
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月24日 優(yōu)先權日2003年6月24日
發(fā)明者陳衛(wèi)中, 肖瑞杰 申請人:華為技術有限公司