CN104662846A - 一种信号放大方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种信号放大装置，包括下行放大器1、下行放大器2和多个不同频段的下行滤波器，其中所述多个下行滤波器并联后，两端分别和下行放大器1、下行放大器2相连接；以及上行放大器1、上行放大器2和多个不同频段的上行滤波器，其中所述多个上行滤波器并联后，两端分别和上行放大器1、上行放大器2相连接；采用本实施例所述的方案，信号不会有衰减，也可以实现针对DSL系统中的多频段信号进行放大。
Description
一种信号放大方法、 装置和系统 技术领域
本发明涉及数据通讯领域， 具体地说， 涉及一种信号放大方法、 装置和 系统。 背景技术
由于线缆的衰减特性， xDSL系统的数据传输速率跟局端设备与终端设备 的距离密切相关， 距离越长， 衰减越大， 速率越低。 有些长距离用户， 激活 的数据速率很低， 甚至无法激活。 而在这些远距离用户附近布放局端设备的 建设成本及维护成本都比较高， 影响用户体验及宽带的普及。
xDSL系统是上下行频分复用的全双工系统，如果可以在线缆上放置一个 模拟放大器， 分别对上下行信号进行放大， 克服线缆的部分衰减， 则对提高 用户的接入速率有很大的好处。
现有技术中的一种模拟放大器方案如图 1所示，由混合电路实现二四线转 换， 将上下行信号的分离或合路。 该方案包括混合电路 1和混合电路 2, 下行 信号一次经过混合电路 1的接收通道， 高通滤波器， 放大器， 混合电路 2的发 送通道与用户端发送的上行信号合路； 上行信号经过混合电路 2的接收通道， 合路。 但混合电路的接收通道会导致接收信号衰减， 并且只能实现 DSL系统 中的上下行单频段的放大。
发明内容
本发明实施例提供该一种信号放大方法、 装置和系统， 信号不用先衰减 再放大， 也可以实现针对 DSL系统中的多频段信号进行放大。
第一方面， 提供一种信号放大装置， 所述信号放大装置包括：
下行放大器 1、 下行放大器 2和多个不同频段的下行滤波器， 其中所述 多个下行滤波器并联后， 一端和所述下行放大器 1相连接、 另一端和所述下 行放大器 2相连接； 以及
上行放大器 1、 上行放大器 2和多个不同频段的上行滤波器， 其中所述 多个上行滤波器并联后， 一端和所述上行放大器 1相连接、 另一端和所述上 行放大器 2相连接；
所述上行放大器 2的输出端与所述下行放大器 1的输入端直接相连； 所 述下行放大器 2的输出端与所述上行放大器 1的输入端直接相连。
在第一方面的第一种可能的实现方式中， 所述下行放大器 1接收来自局 端设备的下行信号， 进行放大增强后， 发送给所述多个下行滤波器；
所述多个下行滤波器根据下行信号的频段对所述下行信号进行梳状滤 波， 将滤波后的下行信号发送给所述下行放大器 2;
所述下行放大器 2对接收到的下行信号放大增强后发送出去。
结合第一方面的第二种可能实现的方式， 在第三种可能实现的方式中， 所述上行放大器 1接收来自用户端设备的上行信号后， 进行放大增强后， 发 送给所述多个上行滤波器；
所述多个上行滤波器根据上行信号的频段对所述上行信号进行梳状滤 波， 将滤波后的上行信号发送给所述上行放大器 2;
所述上行放大器 2对接收到的上行信号放大增强后发送出去。
结合第一方面、 第一方面的第一种可能实现的方式或第一方面的第二种 可能实现的方式， 在第三种可能实现的方式中， 所述上行放大器 2的输出阻抗 等于 K, 所述下行放大器 1的输入阻抗需要远大于 K; 所述下行放大器 2的输出 阻抗约等于 P, 所述上行放大器 1的输入阻抗需要远大于？。
结合第一方面、 第一方面的第一种可能实现的方式、 第一方面的第二种 可能实现的方式或第一方面的第三种可能实现的方式， 在第四种可能实现的
方式中， 所述下行放大器 1、 所述下行滤波器组、 所述下行放大器 2、 所述上 行放大器 1、 所述上行滤波器组和所述上行放大器 2形成的环路总增益要小 于 1。
结合第一方面、 第一方面的第一种可能实现的方式、 第一方面的第二种 可能实现的方式、 第一方面的第三种可能实现的方式或第一方面的第四种可 能实现的方式， 在第五种可能实现的方式中， 所述下行放大器 2和所述上行 放大器 2釆用主动匹配电路。
第二方面， 提供一种信号放大方法， 所述方法包括：
在下行方向上： 接收来自局端设备的下行信号， 并进行第一次放大增强； 根据下行信号的频段对所述进行放大增强后的下行信号进行梳状滤波； 对所 述进行梳状滤波后的下行信号进行第二次放大增强后发送出去；
在上行方向上： 接收来自用户设备的上行信号， 并进行第一次放大增强； 根据下行信号的频段对所述进行放大增强后的上行信号进行梳状滤波； 对所 述进行梳状滤波后的上行信号进行第二次放大增强后发送出去。
在第二方面的第一种可能实现的方式中， 所述对放大增强后的下行信号 进行梳状滤波具体为利用一组由多个不同频段的下行滤波器组成的下行滤波 器组对所述放大增强后的下行信号进行梳状滤波； 以及所述对放大增强后的 下行信号进行梳状滤波具体为利用一组有多个不同频段的上行滤波器组成的 上行滤波器组对所述放大增强后的上行信号进行梳状滤波。
结合第二方面或第二方面的第一种可能实现的方式， 在第二种可能实现 的方式中， 所述对上行信号进行第一次放大增强的增益系数、 对上行信号进 行梳状滤波增益系数、 对上行信号进行第二次放大增强的增益系数、 对下行 信号进行第一次放大增强的增益系数、 对下行信号进行梳状滤波增益系数和 对下行信号进行第二次放大增强的增益系数的乘积要小于 1。
第三方面， 提供一种信号放大系统， 包括网络侧设备、 用户侧设备和如 上所述的信号放大设备， 所述信号放大设备分别和所述网络侧设备、 所述用
户侧设备相连。
釆用本实施例所述的方案， 信号不会有衰减， 也可以实现针对 DSL 系 统中的多频段信号进行放大。
附图说明
图 1为在 DSLAM端同步发送和同步接收的工作示意图；
图 2为本发明实施例的一种信号放大装置的结构示意图；
图 3为本发明实施例的一种信号放大方法的流程示意图；
图 4 为本发明实施例的一种信号放大系统的结构示意图。 具体实施方式
为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获 得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
本发明实施例一提供了一种信号放大装置， 如图 2所示， 所述装置包括： 下行放大器 1、 下行放大器 2和多个不同频段的下行滤波器（以下简称下 行滤波器组） ， 其中所述多个下行滤波器并联后， 一端和所述下行放大器 1 相连接、 另一端和所述下行放大器 2相连接； 以及上行放大器 1、 上行放大器 2和多个不同频段的上行滤波器 （以下简 称上行滤波器组） ， 其中所述多个上行滤波器并联后， 一端和所述上行放大 器 1相连接、 另一端和所述上行放大器 2相连接； 所述上行放大器 2的输出端与所述下行放大器 1的输入端直接相连； 所述 下行放大器 2的输出端与所述上行放大器 1的输入端直接相连。
这样， 从下行方向看， 下行放大器 1就是下行信号的第一级放大器， 下行 放大器 2是下行信号的第二级放大器； 从上行方向看， 上行放大器 1就是上行 信号的第一级放大器， 上行放大器 2是上行信号的第二级放大器。 需要说明的是， 图 2中的下行滤波器组中虽然仅示了 3个不同频段的下行 滤波器， 实际上可以包含其他数量的下行滤波器。
进一步地， 所述下行放大器 1接收来自局端设备的下行信号， 进行放大增 强后， 发送给所述多个下行滤波器； 所述多个下行滤波器根据下行信号的频段对所述下行信号进行梳状滤 波， 将滤波后的下行信号发送给所述下行放大器 2; 所述下行放大器 2对接收到的下行信号放大增强后发送出去； 更进一步地， 所述上行放大器 1接收来自用户端设备的上行信号后， 进行 放大增强后， 发送给所述多个上行滤波器； 所述多个上行滤波器根据上行信号的频段对所述上行信号进行梳状滤 波， 将滤波后的上行信号发送给所述上行放大器 2; 所述上行放大器 2对接收到的上行信号放大增强后发送出去； 进一步地， 上行放大器 2的输出阻抗等于 K, 下行放大器 1的输入阻抗需 要远大于 K; 则所述装置连接局端设备方向的等效的端口阻抗为 K; 下行放大 器 2的输出阻抗约等于 P, 上行放大器 1的输入阻抗需要远大于 P, 则连接终端 设备方向的等效的端口阻抗约为？。 并且上行放大器 2的输出阻抗和下行放大 器 2的输出阻抗都要和电缆的特征阻抗匹配， 即相等或近似相等。 这里以一般常见线缆的特征阻抗 100欧姆为例进行说明，但其他阻抗大小 也适用。 如果上行放大器 2的输出阻抗约等于 100欧姆， 下行放大器 1的输入阻 抗需要远大于 100欧姆，那么该装置连接局端设备方向的等效的端口阻抗约为 100欧姆； 下行放大器 2的输出阻抗约等于 100欧姆， 上行放大器 1的输入阻抗
远大于 100欧姆， 那么该装置连接终端设备方向的等效的端口阻抗约为 100欧 姆。
进一步地， 所述下行放大器 1、 下行滤波器组、 下行放大器 2、 上行放大 器 1、 上行滤波器组和上行放大器 2形成的环路总增益要小于 1 ; 即下行放大器 1的增益 X下行滤波器组增益 X下行放大器 1的增益 X上行放大器 1的增益 X 上行滤波器组增益 X上行放大器 2的增益 <1 ; 以避免环路自激。
进一步地， 下行放大器 2和上行放大器 2可以釆用主动匹配电路， 以提 高发送功率， 降低功耗。
进一步地， 所述多个上行和下行滤波器每一个滤波器都是无源滤波器， 并且都有源阻抗和负载阻抗。 通过所述无源滤波器的信号， 在所述无源滤波 器通频带内的信号可以通过， 通频带外的信号被衰减。 利用本实施例， 由于下行方向包含多个并行的不同频段的滤波器， 上行 行方向包含多个并行的不同频段的滤波器， 就可以同时实现在下行方向上的 多频段、 以及在上行方向上的多频段信号的放大。 同时， 由于电路中不需要 混合电路就不会导致接收信号衰减后再放大。 并且端口阻抗稳定， 便于维护 和业务的开展。 本发明实施例二提供了一种信号放大方法， 如图 3所示， 该方法包括： 步骤 301 : 在下行方向上： 接收来自局端设备的下行信号， 并进行第一次放大增强； 根据下行信号的频段对所述进行放大增强后的下行信号进行梳状滤波； 对所述进行梳状滤波后的下行信号进行第二次放大增强后发送出去； 步骤 302: 在上行方向上： 接收来自用户设备的上行信号， 并进行第一次放大增强； 根据下行信号的频段对所述进行放大增强后的上行信号进行梳状滤波；
对所述进行梳状滤波后的上行信号进行第二次放大增强后发送出去。 进一步地， 所述对放大增强后的下行信号进行梳状滤波具体为利用一组 由多个不同频段的下行滤波器组成的下行滤波器组对所述放大增强后的下行 信号进行梳状滤波； 以及所述对放大增强后的下行信号进行梳状滤波具体为 利用一组有多个不同频段的上行滤波器组成的上行滤波器组对所述放大增强 后的上行信号进行 υ状滤波； 进一步地， 所述对上行信号进行第一次放大增强的增益系数、 对上行信 号进行梳状滤波增益系数、 对上行信号进行第二次放大增强的增益系数、 对 下行信号进行第一次放大增强的增益系数、 对下行信号进行梳状滤波增益系 数和对下行信号进行第二次放大增强的增益系数的乘积要小于 1 ,以避免环路 自激。
需要进一步说明的是,该信号放大设备方法中的具体动作就是图 2及实施 例一所示的信号放大设备中各部件来实现的，具体内容不再赘述。 本发明实施例三提供了一种信号放大系统，如图 4所示，包括网络侧设备， 用户侧设备和信号放大设备， 所述信号放大设备在下行方向上： 接收来自局端设备的下行信号， 并进行第一次放大增强； 根据下行信号的频段对所述进行放大增强后的下行信号进行梳状滤波； 对所述进行梳状滤波后的下行信号进行第二次放大增强后发送出去。 在上行方向上： 接收来自用户设备的上行信号， 并进行第一次放大增强； 根据下行信号的频段对所述进行放大增强后的上行信号进行梳状滤波； 对所述进行梳状滤波后的上行信号进行第二次放大增强后发送出去。 需要说明的是， 所述信道放大系统中的信号放大设备就是图 2及实施例 一所示的信号放大设备，具体内容不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解： 实现上述方法实施例的全部或部分步骤 可以通过程序指令相关的硬件来完成， 前述的程序可以存储于一计算机可读 取存储介质中， 该程序在执行时， 执行包括上述方法实施例的步骤； 而前述 的存储介质包括： ROM, RAM, 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介 质。 具体为以上所述的网络处理过程可以在诸如具有足够的处理能力、 存储 器资源和网络吞吐量能力的计算机或网络部件的通用部件上实施。 图 11示意 性地表示适于实施本文中公开的部件的一个或多个实施例的电性的通用网络 部件 400。 该网络部件 400包括处理器 402(可被称为中央处理单元或 CPU), 该处理器 402与包括第二存储器 404、 只读存储器 (ROM)406、 随即存取存储 器 (RAM)408、 输入 /输出（I/O)设备 410和网络连接性设备 412在内的存储器 设备通信。 该处理器 402可被实施为一个或多个 CPU芯片， 或是被实施为一 个或多个专用集成电路的一部分。 该第二存储器 404典型地由一个或多个盘驱动器或碟驱动器构成， 并用 于数据的非易失性存储， 以及如果 RAM408没有达到足以容纳所有工作数据 则用作溢出数据存储设备。 第二存储器 404可用于存储那些当被选择用于执 行时被装入 RAM408的程序。 ROM 406被用于存储指令以及或者在程序执行 期间读取的数据。 ROM406是一种非易失性存储器设备， 其典型地具有相对 于第二存储器 404的较大存储器容量较小的存储器容量。 RAM 408用于存储 易失性数据， 并可能存储指令。对 ROM406和 RAM408的访问通常比对第二 存储器 404的访问快。 最后应说明的是： 以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对 其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通 技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换； 而这些修改或者替换， 并 不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
- 权 利 要 求 书1、 一种信号放大装置， 其特征在于， 所述信号放大装置包括： 下行放大器 1、 下行放大器 2和多个不同频段的下行滤波器， 其中所述多 个下行滤波器并联后， 一端和所述下行放大器 1相连接、 另一端和所述下行放 大器 2相连接； 以及 上行放大器 1、 上行放大器 2和多个不同频段的上行滤波器， 其中所述多 个上行滤波器并联后， 一端和所述上行放大器 1相连接、 另一端和所述上行放 大器 2相连接；所述上行放大器 2的输出端与所述下行放大器 1的输入端直接相连； 所述 下行放大器 2的输出端与所述上行放大器 1的输入端直接相连。
- 2、 如权利要求 1所述的信号放大装置， 其特征在于， 所述下行放大器 1 接收来自局端设备的下行信号， 进行放大增强后， 发送给所述多个下行滤波 器；所述多个下行滤波器根据下行信号的频段对所述下行信号进行梳状滤 波， 将滤波后的下行信号发送给所述下行放大器 2;所述下行放大器 2对接收到的下行信号放大增强后发送出去。
- 3、 如权利要求 2所述的信号放大装置， 其特征在于， 所述上行放大器 1 接收来自用户端设备的上行信号后， 进行放大增强后， 发送给所述多个上行 滤波器；所述多个上行滤波器根据上行信号的频段对所述上行信号进行梳状滤 波， 将滤波后的上行信号发送给所述上行放大器 2;所述上行放大器 2对接收到的上行信号放大增强后发送出去。4、 如权利要求 1-3任一所述的信号放大装置， 其特征在于， 所述上行放 大器 2的输出阻抗等于 K, 所述下行放大器 1的输入阻抗需要远大于 K; 所 述下行放大器 2的输出阻抗约等于 P, 所述上行放大器 1的输入阻抗需要远 大于 P。
- 5、 如权利要求 1-4任一所述的信号放大装置， 其特征在于， 所述下行放 大器 1、 所述下行滤波器组、 所述下行放大器 2、 所述上行放大器 1、 所述上 行滤波器组和所述上行放大器 2形成的环路总增益要小于 1。
- 6、 如权利要求 1-5任一所述的信号放大装置， 其特征在于， 所述下行放 大器 2和所述上行放大器 2釆用主动匹配电路。
- 7、 一种信号放大方法， 其特征在于， 所述方法包括： 在下行方向上： 接收来自局端设备的下行信号， 并进行第一次放大增强； 根据下行信号的频段对所述进行放大增强后的下行信号进行梳状滤波； 对所 述进行梳状滤波后的下行信号进行第二次放大增强后发送出去； 在上行方向上： 接收来自用户设备的上行信号， 并进行第一次放大增强； 根据下行信号的频段对所述进行放大增强后的上行信号进行梳状滤波； 对所 述进行梳状滤波后的上行信号进行第二次放大增强后发送出去。
- 8、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述对放大增强后的下行信 号进行梳状滤波具体为利用一组由多个不同频段的下行滤波器组成的下行滤 波器组对所述放大增强后的下行信号进行梳状滤波； 以及所述对放大增强后 的下行信号进行梳状滤波具体为利用一组有多个不同频段的上行滤波器组成 的上行滤波器组对所述放大增强后的上行信号进行梳状滤波。
- 9、 如权利要求 7或 8所述的方法， 其特征在于， 所述对上行信号进行第 一次放大增强的增益系数、 对上行信号进行梳状滤波增益系数、 对上行信号 进行第二次放大增强的增益系数、 对下行信号进行第一次放大增强的增益系 数、 对下行信号进行梳状滤波增益系数和对下行信号进行第二次放大增强的 增益系数的乘积要小于 1。
- 10、 一种信号放大系统， 包括网络侧设备、 用户侧设备和如权利要求 1-6 任一所述的信号放大设备， 所述信号放大设备分别和所述网络侧设备、 所述 用户侧设备相连。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150527 |