DSL模擬與功率管理技術(shù)
隨著數(shù)字技術(shù)帶來(lái)的進(jìn)步,異步數(shù)字用戶線路(ADSL)為越來(lái)越多的最終用戶實(shí)現(xiàn)了高速寬帶連接。ADSL比起傳統(tǒng)撥號(hào)服務(wù)具有諸多優(yōu)勢(shì),如數(shù)據(jù)速率成倍提高、在線連接保持不斷且不需要增加電話線路,因此成為深受廣大消費(fèi)者和企業(yè)青睞的技術(shù)。
盡管數(shù)字技術(shù)為 ADSL打下基礎(chǔ),但是服務(wù)運(yùn)營(yíng)商要有效部署ADSL,使其90%的用戶得到升級(jí),需依賴于模擬和混合信號(hào)技術(shù)。從多種意義上講,ADSL設(shè)計(jì)中的模擬和混合信號(hào)部分是實(shí)現(xiàn)總體系統(tǒng)目標(biāo)的跳板。 設(shè)計(jì)精良的模擬和混合信號(hào)可使系統(tǒng)功率大幅下降,減少元器件并提高集成度,因此降低系統(tǒng)每端口的總體成本。而每端口成本正是服務(wù)運(yùn)營(yíng)商能否降低用戶價(jià)格并獲得更多利潤(rùn)的最關(guān)鍵因素。
最初,ADSL的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員主要關(guān)心從中心交換局(CO)到遠(yuǎn)程終端或客戶端調(diào)制解調(diào)器的較長(zhǎng)環(huán)路上(18000英尺)系統(tǒng)是否可以保持高性能。 隨著 ADSL的普及,人們很快認(rèn)識(shí)到,中心交換局由于空間、功率和制冷能力的限制需要更高集成化和功效的設(shè)計(jì)。最早的 ADSL 電路板只能支持4條線路,而今天的電路板可提供72條線路,可見(jiàn)功率和空間是非常關(guān)鍵的因素。
為使ADSL 實(shí)現(xiàn)90%以上的覆蓋,OEM(代工)廠商正致力于生產(chǎn)用于中長(zhǎng)和較短環(huán)路連接的設(shè)備。節(jié)點(diǎn)的增加使更多的用戶,特別是因環(huán)路過(guò)長(zhǎng)的CO無(wú)法連接的用戶享受到全速率 8 Mbps服務(wù)。 對(duì)于距離在12000英尺內(nèi)的用戶,服務(wù)運(yùn)營(yíng)商使用數(shù)字環(huán)路載頻(DLC)這一中長(zhǎng)系統(tǒng)進(jìn)行連接。而對(duì)于那些在多居住單元(MDU) 環(huán)境中,環(huán)路長(zhǎng)度在6000英尺內(nèi)的用戶,它們則通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)進(jìn)行連接。 由于環(huán)境特點(diǎn),這些系統(tǒng)功能尤其受到空間限制,因此需要功效高而密度大的設(shè)計(jì)。
具有智能化、高效和高度集成的模擬和功率管理設(shè)計(jì)的ADSL系統(tǒng)可解決空間和功耗問(wèn)題,保證 ADSL進(jìn)一步普及。OEM廠商使用這樣的設(shè)計(jì)可推出經(jīng)濟(jì)高效、高密度產(chǎn)品,使服務(wù)運(yùn)營(yíng)商向更多的客戶提供高效而廉價(jià)的服務(wù)。
同樣重要的是,制造商甚至服務(wù)運(yùn)營(yíng)商要選擇適當(dāng)?shù)腁DSL方案供應(yīng)商。它們應(yīng)了解系統(tǒng),掌握工藝技術(shù)并具有集成能力,以便幫助實(shí)施最有效的DSL功率管理和模擬方案。
德州儀器(TI)為ADSL系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供的高性能模擬方案包括各種線路驅(qū)動(dòng)器/接收器,集成線路驅(qū)動(dòng)器/接收器,高性能、低功率編解碼器(CODEC)和功率管理產(chǎn)品。這些產(chǎn)品作為ADSL模擬解決方案的一部分,緊密配合TI的基于DSP的DSL收發(fā)信機(jī),以提供最大的集成和低功率性能。 另外,設(shè)計(jì)人員由于選擇TI不同的ADSL 模擬和功率管理產(chǎn)品也會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響。
圖1展示了TI ADSL解決方案的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,TNET5800是數(shù)字部分, 在軟件上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)的線路功率調(diào)整(CUT BACK),低功率模式(Q-MODE)的支持;低功率編解碼器(CODEC)TNET5080完成模擬數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換;單電壓Line Driver(線驅(qū)動(dòng)器)實(shí)現(xiàn)低功耗的線路驅(qū)動(dòng);可編程的TPS54900可實(shí)現(xiàn)對(duì)Line Driver的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié),降低平均功耗。
線路驅(qū)動(dòng)器和接收器為ADSL 離線或連線信號(hào)提供真正的連接,這是降低系統(tǒng)功耗進(jìn)而提高線路板密度要解決的最大難題。在最早的CO設(shè)計(jì)中,線路驅(qū)動(dòng)器在驅(qū)動(dòng)全速率離散多音頻(DMT) ADSL信號(hào)時(shí)耗電約2.5W。今天,集成式線路驅(qū)動(dòng)器/接收器依然是整個(gè)系統(tǒng)預(yù)算中的主要耗電源。但是,通過(guò)設(shè)計(jì)改良和設(shè)計(jì)拓?fù)涞倪M(jìn)步,象TI的THS7102和THS7103這樣的高度集成式線路驅(qū)動(dòng)器/接收器每線只消耗1W就可實(shí)現(xiàn)同樣的功能。
