DE69712534T2

DE69712534T2 - Erzeugung eines unausgeglichenen rufsignals mit einem ausgeglichenen rufsignlagenerator einer teilnehmerleitungsschnittstellenschaltung

Info

Publication number: DE69712534T2
Application number: DE69712534T
Authority: DE
Inventors: L. Caine; G. Daly
Original assignee: Scientific Atlanta LLC
Current assignee: Scientific Atlanta LLC
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2017-12-23
Also published as: JP2001507891A; US5872842A; EP1010311A1; DE69712534D1; EP1010311A4; EP1010311B1; WO1998030003A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Teilnehmerschleifenschaltung zwischen einer Fernmeldevermittlungsstelle und einer Teilnehmerschaltung unter Verwendung einer Teilnehmerschnittstelle für ein Fernsprechnetz und insbesondere ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zum Modifizieren der herkömmlichen Verwendung und Programmierung einer Hochspannungs-Teilnehmerschnittstelle, die für eine abgeglichene Telefonrufumgebung bestimmt ist, die zur Verwendung in einer unabgeglichenen Telefonrufumgebung eingerichtet ist.

Hintergrund der Erfindung

Bekannte Teilnehmerschnittstellen (subscriber line interface circuits - SLICs) sind in der Vermittlungsstelle eines Fernsprech- oder Fernmeldenetzes zu finden, bei dem die Funktion der SLIC darin besteht, Signale zum und vom Fernsprechvermittlungsnetz der Vermittlungsstelle von und zu einer Vielzahl von analogen Fernsprechleitungsteilnehmern weiterzuleiten. Analoge Signale werden von der Vielzahl der Teilnehmer über Teilnehmerstationen oder Telefonapparate an von der Telefonstation entfernten Orten zurückgesendet. Die SLIC ist über Wähl- und Rufleitungen, die eine Fernmeldeschleife bilden, mit dem Telefonapparat verbunden.
Eine weitere Funktion der SLIC besteht darin, eine Teilnehmerstation mit Strom zu versorgen und Sprachsignale zwischen dem digitalen Vermittlungsnetz und der Teilnehmerstation zu senden und zu empfangen. Diese Schaltungen, die dazu dienen, den Teilnehmer mit einer Vermittlungsstelle zu verbinden, enthalten normalerweise einen Leitungsprüfer, der mehrere Funktionen ausführt, wie beispielsweise das Erkennen des Abhebens durch den Teilnehmer beim Tonruf. Insbesondere wenn der Teilnehmer angerufen wird, werden Alarmrufsignale (in den USA normalerweise mit 50 Hz) von der Vermittlungsstelle in die Teilnehmerschleife gespeist, um die Tonrufeinrichtung zu aktivieren.
Wenn der Teilnehmer abhebt, ändert sich die Gleichstrom-Schleifenstromstärke und die resultierende Schleifenstromstärkenänderung wird von der Vermittlungsstelle erkannt, die die Rufsignale in der Schleife unterbricht. Weitere Merkmale der SLIC sind Batterieversorgung, Überspannungsschutz, Tonruf, Signalgabe, Gabelschaltung und Gesprächszeitmessung.
Gegenwärtig bekannte Verfahren für ein Rufsystem weisen die Verwendung externer Rufgeneratoren für den abgeglichenen oder unabgeglichenen Tonruf oder die Verwendung integrierter Rufgeneratoren auf. Integrierte Rufgeneratoren sind jedoch entweder in den SLIC- Schaltkreis integriert und zum Klingeln bestimmt oder sie sind mit einer SLIC verbunden, die nur einen abgeglichenen Tonruf bereitstellen kann.
Wenn eine Telefoniestromschleife ein Sprachsignal überträgt, hat das Signal im Allgemeinen eine Amplitude in der Größenordnung von drei Volt, was eine Stromstärke in der Größenordnung von vier Milliampere bei einer Bandbreite von bis zu 16 Hz erfordert. Ein typisches Rufsignal kann jedoch Spannungsamplituden von mehr als 150 Volt, Stromamplituden bis zu 200 mA und eine Bandbreite von 75 Hz haben. Verknüpft man die Anforderungen an die beiden Arten von Signalen, also Sprach- und Rufsignale, so ergibt sich die Anforderung, dass der Stromkreis zwischen der SLIC und dem Telefon als Zweikanal-Multiplexumschalter funktionieren muss. Bekannte Verfahren wie das im US-Patent Nr. 5.517.565 mit dem Titel "Integrated Ringer Relay Circuit and Method" ("Integrierte Rufrelaisschaltung und Verfahren") beschriebene Verfahren verbinden eine SLIC und ein Rufsignal mit einer Fernsprechanlage unter Beibehaltung der Trennung der beiden Komponenten. Diese Anordnung verbessert die Qualität des Sprachsignals ohne Verwendung von Relais.
Heute werden die Anforderungen an das Fernsprech-Rufsignal von zwei Faktoren bestimmt, und zwar von dem Markt, auf dem das Telefonrufsystem zum Einsatz kommen soll, und von der Anwendung des Rufsystems. Der europäische Markt verwendet einen Tonruf, der als abgeglichener Tonruf bekannt ist, während der US-Markt den unabgeglichenen Tonruf verwendet. Der abgeglichene Tonruf erfordert normalerweise Sinuswellensignale, die in die Wähl- und die Rufleitungen 180º phasenverschoben gespeist werden. Die Rufleitung hat normalerweise eine negative Verschiebung und die Wählleitung hat eine positive Verschiebung, wobei das Nettogleichglied des komplementären Signals Null ist, während die Wechselspannungskomponente bis zu 85 Veff betragen kann. Auf dem US-Markt ist die durchschnittliche Spannung, die auf der Wählleitung geführt wird, im Wesentlichen Erde, während die Rufleitung Wechselstrom- und Gleichstrom-Signale überträgt, um eine unabgeglichene Fernsprechschleifenschaltung zu bewirken.
Verwiesen sei auch auf EP-A-0484051, das einen Transformator zum Verbinden analoger Informationen mit einem Schalter, der auf ein Auflegezustandssignal reagiert, beschreibt. Das Auflegezustandssignal liefert einen Hinweis auf den "Ein-/Aus"-Zustand eines entsprechenden Fernsprechteilnehmers. Der Schalter stellt einen Einschaltzustand her, um einen Gleichstrom zu "ziehen", wenn der entsprechende Fernsprechteilnehmer "nicht aufgelegt" hat, und stellt einen Ausschaltzustand her, wenn der entsprechende Teilnehmer "aufgelegt" hat. Die Telefonschnittstellenschaltung weist außerdem einen Kondensator auf, der mit der Primärwicklung des Transformators in Reihe geschaltet ist, um zu vermeiden, dass Gleichstrom durch die Primärwicklung des Transformators fließt. Die Telefonschnittstellenschaltung kann zur Verwendung als Gegenstellen-Schnitt-stellenschaltung oder als Vermittlungsstellenterminal- Schnittstellenschaltung eingerichtet werden. Die Schnittstellenschaltung weist erste und zweite Leiterbahnen auf, die zueinander parallel angeordnet sind. Die erste Leiterbahn weist den Transformatorschalter und Kondensator auf, die vorstehend beschrieben wurden. Die zweite Leiterbahn weist eine Teilnehmerschnittstelle auf. Die Schnittstellenschaltung weist Schaltdrähte zum selektiven Schalten der ersten Leiterbahn oder der zweiten Leiterbahn zwischen ein erstes Paar Anschlüsse und ein zweites Paar Anschlüsse der Schnittstellenschaltung auf.

Kurze Darstellung der Erfindung

In einem ersten Aspekt stellt die Erfindung eine Schaltung für eine Fernsprechanlage bereit, die
eine Teilnehmerschnittstelle (SLIC) mit einer Wählleitung und einer Rufleitung und
einen Telefonapparat mit einer Wählleitung und einer Rufleitung, wobei die Rufleitung mit der Teilnehmerschnittstellen-Rufleitung verbunden ist, aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Fernsprechanlage einen Tonruf in einer unabgeglichenen Schleife erzeugt und dass die Telefon-Wählleitung geerdet ist und die Teilnehmerschnittstellen-Wählleitung ein offener Stromkreis ist.
In einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung eines Tonrufs in einer Fernsprechanlage bereit, das die Schritte
Verbinden der Rufleitung einer Teilnehmerschnittstelle mit der Rufleitung eines Telefonapparats, wobei der Tonruf ein unabgeglichener Tonruf ist,
Erden der Wählleitung des Telefonapparats und
Erzeugen eines offenen Stromkreises an der Wählleitung der Teilnehmerschnittstelle umfasst.
Vorzugsweise weist die Anlage eine Stromversorgung zum Anlegen einer Spannung an die Ruf- und Wählleitung der Teilnehmerschnittstelle auf, um ein abgeglichenes Rufsystem zu emulieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben, in denen sich ähnliche Bezugssymbole auf die Elemente beziehen, wobei
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen abgeglichenen Rufsystems ist, das eine Teilnehmerschnittstelle verwendet,
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines unabgeglichenen Rufsystems ist, das eine Teilnehmerschnittstelle verwendet, und
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines weiteren unabgeglichenen Rufsystems ist, das eine erfindungsgemäße Teilnehmerschnittstelle verwendet.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines bekannten abgeglichenen Rufsystems, das eine Teilnehmerschnittstelle (SLIC) verwendet. Eine SLIC 2 kann über Wähl- bzw. Ruf-Leiterbahnen 3 und 4 mit einem Telefonapparat 1 und über ein Kabelpaar 20 mit einer Vermittlungsstelle 15 elektrisch verbunden werden. Das Kabelpaar 20 ist herkömmlicherweise ein Kupferdrahtpaar. Heutzutage kann das Kabelpaar 20 ein Lichtleiterkabelkanal, beispielsweise ein Verteilungsnetz, sein. Bei diesem abgeglichenen Rufsystem wird über eine Stromversorgung 8 ein Sinuswellensignal auf die Wählleitung 3 und die Rufleitung 4 der SLIC 2 gegeben, wobei die an die Rufleitung 4 angelegte Spannung gegenüber der an die Wählleitung 3 angelegten Spannung um 180º phasenverschoben ist. Die Rufleitung 4 hat normalerweise eine negative Gleichstromverschiebung und die Wählleitung 3 hat eine positive Gleichstromverschiebung. Das Gesamtgleichglied dieses komplementären Signals ist Null, während die Wechselspannungskomponente bis zu 85 Veff betragen kann.
Wie in dem US-Patent Nr. 5.329.585 mit dem Titel "Subscriber Interface Circuit for Controlling AC and DC Output Impedance" (Teilnehmerschnittstelle zum Steuern einer Wechselstrom- und Gleichstrom-Ausgangsimpedanz") beschrieben ist, tauscht die SLIC 2 Sprach- und Datensignale über Anschlüsse 10 und 13 mit der Vermittlungsstelle 15 aus, während sie Telefonsignale, die auf 48 Volt Gleichspannung moduliert sind, über die Wähl- und Rufleitungen 3 und 4 sendet und empfängt. So kann beispielsweise ein Telefonbenutzer Telefonsignale über das Telefon 1, die Wähl- und Rufleitungen 3 und 4 und die Anschlüsse 10 und 13 an die Vermittlungsstelle 15 senden, wo die Sprachinformationen von der Fernsprechvermittlungseinrichtung in der Vermittlungsstelle 15 vermittelt werden. Das Signal wird an eine andere SLIC (nicht dargestellt) zur Weiterverarbeitung weitergesendet. Die SLIC 2 stellt außerdem vorgegebene Wechselstrom- und Gleichstrom-Abschlussimpedanzen auf den Wähl- und Rufleitungen 3 und 4 her, wenn Sprachsignale übertragen werden. Die SLIC 2 legt einen konstanten Stromfluss durch die Wähl- und Rufleitungen 3 und 4 fest, wenn das Telefon 1 nicht aufgelegt ist.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Elemente einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 2 ist eine SLIC 2 oder eine "Hochspannungs"-SLIC über eine Rufleitung 4 mit einem Telefon 1 elektrisch verbunden. Die SLiC 2 kann auch einen internen Rufgenerator 40 haben, oder es kann ein externer Generator (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Die SLIC 2 hat auch einen Schalter 41 zum Aufgeben des vom Rufgenerator 40 erzeugten Rufsignals auf die Wählleitung 3 und die Rufleitung 4 der SLIC. Bei diesem unabgeglichenen Rufsystem ist die Wählleitung 3 am Telefonapparat geerdet und die Rufleitung 4 empfängt das Rufsignal, das von der SLIC 2 erzeugt und an der SLIC-Rufleitung bereitgestellt wird. Um die unabgeglichene Teilnehmerschnittstelle auszugleichen und die erforderliche Rufamplitude abzugeben, wird die an die SLIC 2 angelegte Spannung der Stromversorgung erhöht. Das unsymmetrische Rufleitungssignal hat ein negatives Gleichspannungspotential und eine Wechselspannungs-Rufsignalkomponente, die unter Berücksichtigung der Pupinisierungs- und Spannungabfälle an der Leitung am Telefonapparat größer als 40 Veff ist. Die Hochspannungs- SLIC 2 ist in dieses System implementiert, um der Überspannung standzuhalten, die erforderlich ist, um das unsymmetrische Rufleitungssignal anzusteuern. Durch Verdoppeln der Rufsignal- Wechselspannung an der Rufleitung 4 der SLIC und durch Erden der Wählleitung 3 des Telefons manipuliert das System die SLIC 2 so, dass sie in einem unabgeglichenen Rufsystem funktioniert. Außerdem wird die SLIC 2 geerdet, um die Übertragungsschleife zum Telefon 1 herzustellen.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der die Stromversorgung geerdet wird, um die Übertragungsschleife herzustellen. Dieses System kann auch in einer kurzen Schleifenübertragung implementiert werden, bei der die Quellenspannung nicht sehr hoch sein muss, um 40 Veff am Ende eines doppeladrigen Kabels mit einer Tonrufeinrichtungs- Äquivalenzzahl-Belastung (ren-Belastung) von 5 aufrechtzuerhalten, wie sie in den Anforderungen der Bellcore Technical Requirement Publication (Bellcore-Veröffentlichung technischer. Anforderungen) TA-NWT-000909, Ausgabe 2, Dezember 1993, Abschnitt 4, "Allgemeine Anforderungen und Ziele für Fasern im Schleifensystem", und Bellcore Technical Requirement Publication TR-NWT-000057, Ausgabe 2, Januar 1993, "Funktionskriterien für DLC- Systeme", festgelegt sind.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung hier detailliert unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben worden sind, ist klar, dass die Erfindung nicht auf diese erläuternden Ausführungsformen beschränkt ist und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen der Erfindung von Fachleuten vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der in den beigefügten Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Schaltung für eine Fernsprechanlage, die

eine Teilnehmerschnittstelle (SLIC 2) mit einer Wählleitung (3) und einer Rufleitung (4) und

einen Telefonapparat (1) mit einer Wählleitung (3) und einer Rufleitung (4), wobei die Rufleitung mit der Teilnehmerschnittstellen-Rufleitung (4) verbunden ist, aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Fernsprechanlage einen Tonruf in einer unabgeglichenen Schleife erzeugt und dass die Telefon-Wählleitung (3) geerdet ist und die Teilnehmerschnittstellen-Wählleitung (3) ein offener Stromkreis ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die SLIC (2)

einen Rufgenerator (40), der aufgrund eines Steuersignals ein Rufsignal bereitstellt, und

einen Schalter (41) zum Aufgeben des Rufsignals auf die Wählleitung und die Rufleitung der Teilnehmerschnittstelle aufweist.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die SLIC-Rufleitung (4) mit der Telefonapparat-Rufleitung (4) elektrisch verbunden wird und die Schaltung durch Erden der SLIC (2) hergestellt wird.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Übertragungsschleife von einem Erdanschluss der SLIC (2) über die SLIC zur SLIC-Rufleitung (4), zur Telefonapparat- Rufleitung (4), über den Telefonapparat (1), zur Telefonapparat-Wählleitung (3), zur Erde bildet.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsschleife eine Kurzschleife mit einer an die SLIC-Rufleitung (4) angelegten Rufspannung ist, die mindestens 40 Veff an der Telefonapparat-Rufleitung (4) erzeugt, wenn der Telefonapparat eine ren-Belastung von 5 hat.

6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilnehmerschnittstelle (2) eine Hochspannungs-Teilnehmerschnittstelle ist.

7. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsschleife außerdem eine ohmsche Last aufweist, die zwischen die SLIC und den Telefonapparat geschaltet ist.

8. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die SLIC-Rufleitung (4) eine negative Verschiebung zur Erde hat.

9. Schaltung nach Anspruch 1, die außerdem eine Stromversorgung (8) aufweist, die mit der SLIC (2) verbunden ist und so vorgespannt ist, dass die Spannung an der SLIC-Wählleitung (3) im Wesentlichen Null gegen Erde ist.

10. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung an der SLIC- Rufleitung (4) eine Wechselspannungskomponente hat, die größer als 40 Veff ist, wenn das Rufsignal anliegt.

11. Verfahren zur Erzeugung eines Tonrufs in einer Fernsprechanlage mit den Schritten

Verbinden der Rufleitung (4) einer Teilnehmerschnittstelle (2) mit der Rufleitung (4) eines Telefonapparats (1), wobei der Tonruf ein unabgeglichener Tonruf ist,

Erden der Wählleitung (3) des Telefonapparats (1) und

Erzeugen eines offenen Stromkreises an der Wählleitung (3) der Teilnehmerschnittstelle (2).