SE511917C2 - Förfarande för anordning för att detektera en ringbortkoppling - Google Patents

Description

15 20 511917 2 Likströmsmatningsegenskaperna bestäms genom att avkänna linjespànningen och därefter styr likströmsslingan lin- jeströmmen genom slingan. I fig. 1 visas ett förenklat dia- gram av likströmsslingan under ett ringskurmod.

Linjeströmmen IL har följande ekvation: GR 1 IL =*¿'¿_D?Rw(-ULšm+1b.,)-S_ (1+zT) 1 Av ovanstående uttryck blir utimpedansen för kretsen mot linjen följande: ßUL __R9¿C_(1+_) aL"gm&GR w, zF=- där IL _ linjeström UL = linjespänning (spänningsskillnaden mellan A- och B- ledningen) ZF = linjematningsimpedans, ml = polhörnsfrekvens, 1,5 Hz likströmsslingfilter, alterna- tivt 170 Hz i ringskurmod, GR = linjeström är GR gånger strömmen genom RDC, RDC = yttre motstånd, RI = inre motstånd bestämmer linjematningsimpedansen, Im: = strömgenerator och gm = transkonduktansfaktor Den inre batterispánningen bestäms av strömgeneratorn Ibat och transkonduktansfaktorn gm.

Ubat = I bat i gm 10 |_1 UI 20 30 511917 Strömgeneratorn Ibat är konstant i alla moderna förutom ringskurmoden. läggs Denna spänning Under ringskurmod, när ringsignalen är pàkopplad, ringsignalen på den inre batterispänningen. alstras av' en. konstant strönt Ringsignalen àstadkoms genom att lägga en växelström ovanpå den konstanta strömmen. Ström- generatorn Ibat formar följaktligen ringsignalen och. batte- rispänningen kan. bilda en fyrkantringsignal, sàsou1 visas i fig. 2.

Samanfattning av uppfinningen För att detektera en ringbortkoppling avkänner en ring- bortkopplingsdetektor först tillståndet vid nummertagning med luren. pà hos lasten. hos en telefonkrets genom att jämföra värdet hos nollgenomgángen och avkänna förändringen hos las- ten under nummertagning med luren upplyft. Under tillståndet med nummertagning med luren pà har ringsignalen ingen lik- strömskomponent, men under tillståndet med nummertagning med luren upplyft involverar ringbortkopplingsdetektorn även upp- mätningen av likströmskomponenten.

En högfrekvenshuvudklockoscillator med en mycket högre frekvens än ringsignalen används. Huvudklockan delas av en räknare sä att räknarcykeln motsvarar ringsignalen. Räknaren styr ett SC-filter, som bildar ringsignalens fonn och styr batteriströmgeneratorn. Räknaren används som referens.

Detekteringen av tillståndet med nummertagning med luren pá eller lyft genomförs genom att känna av spänningen vid en lik- nollgenomgàngar àstad- nod hos likströmsslingan, som är proportionell mot strömslinjeströmmen. Denna spännings kommer en puls vid både den positiva och negativa nollgenom- gàngen hos nollgenomgángsdetektorn. Räknaren grindas till ett minne, när denna puls uppträder. Nollgenomgángen hos den ti- digare och denna ringcykel lagras i minnet. En räknare fast- 10 15 20 511917 4 ställer skillnaden mellan den tidigare och denna ringcykels nollgenomgàngar. Ringbortkopplingsdetektorn är' också försedd med en annan räknare, som fastställer" båda. nollgenomgángar som àstadkoms av ett antal på varandra följande "ingen fas- skillnad"-ringcykler.

Ringbortkopplingsdetektorn innefattar en referensräknare, som styr batteriströmgeneratorn, en nollgenomgàngsdetektor och två andra räknare. Den första räknaren fastställer skill- naden mellan den tidigare och denna ringcykels nollgenomgáng- ar. Den andra räknaren räknar antalet pá varandra följande ringcykler med "ingen fasskillnad" eller "fasskillnad" bero- ende på den mod som ringbortkopplingsdetektorn verkar i. När ringsignalens nollgenomgàngar har fastställts, byter räknaren “fasskillnad“. Vid slutet av detta förbestämda antal ringcykler med "fasskillnad" lingsdetektorn ringbortkoppling. mod och räknar detekterar ringbortkopp- Detta är ett digitalt mätt pà den fas, där både de posi- tiva och negativa nollgenomgángarna detekteras. Detekteringen av ringbortkopplingen måste göras snabbt, beslutet måste ut- föras efter den första ändrade ringcykeln.

Kort figurbeskrivning Fig. 1 visar ett förenklat diagram av en likströmsslinga i ett ringskurmod.

Fig. 2 visar en förenklad graf av en ringsignal.

Fig. 3 visar ett schema av funktionsblocken för en ring- bortkopplingsdetektering i enlighet med uppfinningen.

Fig. 4 visar ett diagram av fasförhállandet mellan Ibat- generatorn och linjeströmmen. 15 20 25 30 s 511917 Fig. 5 visar ett schema av cellerna hos ringbortkopp- lingsdetektorn i enlighet med uppfinningen.

Beskrivning av en föredragen utföringsform Fig. 1 visar en linjelast ZL 1 förbunden av A- och B- ledningar. Linjespänningen U¿ pà de tvá ledningarna avkänns av en transkonduktansförstärkare 3 och omvandlar denna till en som bör sänkas från en UDCO-nod. Batteriströmgenera- IMT 4, matar ström till nämnda UDCO. Det inre motståndet ström, torn, R,5 bestämmer linjematningsimpedansen. mellan noden UDCO och en buffert 7 före en UDC-utgång för- hindrar att talsignalen påverkar likströmsmatningsegenskaper- na. Nämnda filtrerade UDCO jämförs med en analog jord av en Ett lágpassfilter 6 Nollgenomgàngarna avkänns av en ringbortkopp- Nämnda filtrerade UDCO jämförs också med jämförare 10. lingsdetektor 11. ett tröskelvärde av en jämförare 12 och en ringströmsdetektor 13 detekterar om linjeströmmen överskrider ett visst värde, XLD. Nämnda UDC är förbunden till ett motstånd 8, som bestäm- mer strömmen, IR, till analog jord, via en strömavkännarför- stärkare 9. Strömmen, IR, förstärks med en faktor GR 2, innan den matas till abonnentlinjen.

Spänningen vid noden UDCO är proportionell mot lin- jeströmmen. Linjeströmmen har samma fas som spänningen vid noden UDCO. Det finns en fasskillnad mellan strömmen Ibat och spänningen UDCO, beroende pá linjens last.

Vid en ringskurmod föreligger en växelspänningslast på linjen. Signalen UDCO är symmetrisk omkring analog jord, var- vid arbetscykeln är 50%. När luren är lyft, blir lasten en likströmslast och arbetscykeln för signalen UDCO blir större förändras fasskillna- än 50%. När klyksignalen byter status, den mellan strömmen Ibat och spänningen UDCO. Ringbortkopp- lingsdetektorn 11 avkánner' nollgenomgàngarna och detekterar en förändring, som blir en ringbortkoppling. 10 20 25 30 511917 6 Fig. 3 visar att Ibat-generatorn 4 styrs av en inspänning CREFSC och dess värde är proportionellt mot dess inspänning, där noll spänning ger noll ström och en analog jord ger maxi- mal ström. En räknare 14 och ett SC-filter 15 åstadkommer en styrspänning till Ibat-generatorn. Nämnda SC-filter 15 styrs av räknaren 14, som sänder signaler till nämnda SC-filter för att öka, minska eller bestämma utspänningen.

Räknarcykeln är indelad i följande moder: - SC-filter stegar upp utspänningen.

- SC-filter bestämmer utspänningen till ett maxvärde.

- SC-filter stegar ned utspänningen.

- SC-filter bestämmer utspänningen till ett minimivärde.

Varje mod har en utsignal för att styra omkopplarens kon- densatorfilter: RUP, RSET, RDOWN och RRST.

Inklockan, 2 MHz, delas av räknaren 14, så att räknarcy- Räknaren används som refe- q9_q4/ Ringcykeln styrs av insignalerna d2, dl, d0 keln Inotsvarar ringsignalcykeln. rens. Utsignalerna från referensräknaren 14, visar ringcykelns läge. från en puocessoranordning, som bestämmer ringsignalen till på eller från.

Ringbortkopplingsdetektorn 11 förses med utsignaler q9-q4 från referensräknaren 14 och utsignalerna från jämföraren 10, som matar nollgenomgàngen. När ringbortkopplingsdetektorn har indikerat en ringbortkoppling görs utgången aktiv och övergår till processoranordningen. som åstad- 4 visar batteriströmmens vågform, Ibat, kommer en ringsignal på ledningarna A och B. De digitala sig- Fig. nalerna q9-q4 representerar utsignalerna från referensräkna- ren hos batteriströmgeneratorn. Dess syfte är att styra bat- teriströmmen. Signal sync 1 används för positiva nollgenom- 10 15 I\) O 25 30 v 511917 gångar och sync 2 används för negativa nollgenomgángar. Dessa signaler fràn referensräknaren används för att återställa räknarna och ladda det tidigare räknarvärdet till ett minne.

UDCO är en intern nod hos likströmsslingan, dess fas i för- hållande till kmtteriströmgeneratorn utgör ett svar pá be- lastningen pá linjen. Den kontinuerliga linjen visar -90° fas respektive +90° för den streckade linjen. Dessa linjer visar den maximala variationen hos fasförskjutningen. Strömmen Ibat är en referens för att mäta linjeströmmens nollgenomgángar. som motsvarar linjeströmmen, passerar den analoga förhållande till referensströmmen Ibat. Där finns ett digitalt mätt pà Utsignalerna från När UDCO-signalen, jorden, avkänns nollgenomgángen i nollgenomgángen i förhållande till Ibat. referensräknaren till Ibat laddas i register, när UDCO passe- rar den analoga jorden, både vid negativa och positiva noll- genomgångar. 5 visas ringbortkopplingsdetektorn ll mer detalje- till D- som klockas av 2 MHz-signal och matas till inver- I fig. rat. Utsignalen ZEROPASS från jämföraren 10 matas vippan DFF, teraren INV. Utsignalerna från inverteraren och D-vippan ma- tas till en NOR-grind och till en OCH-grind, som åstadkommer en puls vid den positiva nollgenomgángen ZPASSPOS respektive en puls vid den negativa nollgenomgángen ZPASSNEG.

Láskretsarna Ll och L2 belastar utgàngarna hos referens- räknaren, som styr batteriströmgeneratorn, när pulsen för den positiva nollgenomgángen respektive pulsen för den negativa nollgenomgángen uppträder under den aktuella ringcykeln. Fa- sen för signalen UDCO kan vara +/-90° i förhållande till bat- teriströmmen Ibat beroende på linjelasten. Synkroniserings- signalen SYNC1 respektive SYNC2, som är 180° mot batteriström- men, belastar utgàngarna hos làskretsen L1 till làskretsen L11 resp. utgàngarna hos làskretsen L2 till làskretsen L22.

När synkroniseringssignalen uppträder påbörjas en ny ringcy- kel och làskretsarna L11 och L22 lagrar utsignalerna från re- (fl 10 l5 25 30 511 917 8 ferensràknaren från den tidigare ringcykeln för den positiva nollgenomgángen respektive den negativa nollgenomgángen. Ut- gångarna hos låskretsarna Lll och L22 är förbundna till re- Cl och C2. passerar värdena fràn den tidigare ringcykeln, spektive digital jämförare När referensräknaren uppträder en annan puls vid utgången hos de digitala jämförarna Cl och C2.

Skillnaden hos nollgenomgángarna mellan den tidigare och den- na ringcykel uppmäts av räknaren CEl för de positiva nollge- nomgángarna respektive räknaren CE2 för de negativa nollge- nomgángarna. Den första nollgenomgángen hos denna eller den tidigare ringcykeln startar räknaren CEl och den sista noll- genomgángen avbryter räknaren CE1 för de positiva nollgenom- gángarna och respektive CE2 för de negativa nollgenomgàngar- na. Om nollgenomgàngsskillnaden mellan denna och den tidigare ringcykeln är större än ett fixt värde, indikerar utsignalen "fasskillnad", "ingen fasskillnad". och om den är mindre än ett fixt värde, indi- keras SYNCl-signalen rensar räknaren CEl och SYNC2-signalen rensar räknaren CE2 vid varje ringcykel.

Under varje ringcykel uppmäts nollgenomgángarna i förhål- lande till batteriströmmen Ibat vid både den positiva och ne- gativa nollgenomgángen. Det är tillräckligt att en av dessa uppmätningar visar fasskillnad, så att denna cykel indikerar fasskillnad för räknaren RT. Räknarnas CEl och CE2 utgångar är förbundna till en räknare RT. Modingàngen till denna räk- nare är förbunden till utgången hos en RS-vippa RS1, och R- ingången hos RS-vippan är förbunden till RINGBURSTN-signalen, som återställer RS-vippan vid ringskursignalens början, när RS-vippan rensas, varvid qs-utsignalen från räknaren RT blir hög, när ett förutbestàmt antal "ingen fasskillnad“ nollge- nomgångar har uppnåtts. Ringsignalens nollgenomgångar fast- ställs "fasskillnad“-cykler. bestämt värde, blir utsignalen qe från räknaren hög. Utgången och räknaren RT räknar på varandra följande När räknaren har nått ett annat förut- qe är förbunden till en annan RS-vippa RS2, som blir hög.

Kretsen sänder ett ringbortkopplingsmeddelande till proces- 9 511 917 sorn. Innan kretsen sätts till ringskurmod, rensas RS- vipporna RSl och RS2 av en RINGBURSTN-signal.

Under det att ovanstående beskrivning innefattar ett an- tal detaljer och egenskaper inses det att dessa är endast il- lustrativa för uppfinningen och är inte avsedda att utgöra begränsningar. Många modifieringar inses lätt av en fackman inom området, vilka inte avviker från uppfinningens ram och anda, såsom den definieras av de bifogade kraven och deras legala motsvarigheter.

Claims (6)

10 15 20 h) Un 30 10 511917 P a t e n t k r a v

1. Förfarande för att detektera en ringbortkoppling, där en ringbortkopplingsdetektor innefattar en referensräknare, en nollgenomgängsdetektor, me- SOHI styr en ringsignalgenerator, del för att detektera nollgenomgángar* i en spänningssignal proportionell mot en linjeström, och tvâ andra räknare, kän- netecknat av att bestämma en skillnad hos nollgenomgàngarna mellan den tidigare och den föreliggande ringcykeln i förhäl- lande till referensräknaren, att räkna ett antal på varandra "ingen fasskillnad" vid en ringskursig- följande cykler med nals början, och att efter fastställandet av ringskursigna- len, räkna antalet pá varandra följande ringcykler med "fasskillnad" för att detektera ringbortkopplingen.

2. Anordning för att detektera en ringbortkoppling, där en ringbortkopplingsdetektor innefattar en referensräknare, som styr en batteriströmgenerator, en nollgenomgángsdetektor, me- del för' att detektera nollgenomgángar i. en spänningssignal proportionell mot en linjeström, och tvâ andra räknare, kän- netecknad av att ett medel för nollgenomgàngsdetektering in- (10) med en positiv ingång för- en negativ ingàng kopplad för att ta emot nefattar en jämförelsekrets bunden till jord, en spänningssignal proportionell mot linjeströmmen och en ut- gäng förbunden till en logik, där en puls skapas vid de posi- tiva nollgenomgàngarna och utsignalerna från en referensräk- nare (14) minnet är anordnat för att lagra utsignalerna fràn referens- räknaren för den tidigare och den föreliggande ringcykeln, av att när referensräknaren (14) passerar ett värde fràn den ti- där dessa lagras i ett minne, när pulsen uppträder, av att digare ringcykeln fàs en annan puls att uppträda, pulser matas till en räknare (CE1) som bestämmer om skillna- den hos de positiva nollgenomgàngarna mellan den tidigare och den föreliggande ringcykeln har nätt ett tröskelvärde, och en indikerande om den positiva nollgenomgàngen har änd- och av att logiken är signal rats hos den föreliggande ringcykeln, anordnad för att skapa även en annan puls vid den negativa lO |._.| Uï 20 35 11 511917 nollgenomgången, där skillnaden hos de negativa nollgenom- gàngarna mellan den tidigare och den föreliggande ringcykeln bestämmer på samma sätt som hos de positiva nollgenomgàngarna och en annan signal indikerar, om den negativa nollgenomgång- en har förändrats hos denna ringcykel, som indikerar om de negativa eller de positiva nollgenomgång- dår dessa signaler, arna har ändrats hos denna ringcykel, är förbundna till en tredje räknare RT, där denna räknares mod rensas vid rings- kursignalens start, när det förutbestämda antalet på varandra följande "ingen fasskillnad" nollgenomgängar har uppnåtts, bestäms räknarens mod och ringskursignalen upprättas, när det "fasskillnad" är ringbortkopplingen detekte- förutbestämda antalet på varandra följande nollgenomgängar har uppnåtts, rad. kännetecknad av att ett medel för nollgenomgångsdetektering utgörs av en jämförelsekrets (10) ingång kopplad till att ta emot en spänningssignal proportio- nell mot linjeströmmen och en utgång förbunden till en D- vippa (DFF), signal och förbunden till en ingång hos en inverterare

3. Anordning enligt krav 2, med en positiv ingång förbunden till jord, en negativ som är anordnad för att klockas av en 2 MHz- (INV), där utgången är förbunden till en ingång hos en OCH-grind och till en ingång hos en NOR-grind, där D-vippans utgång är för- bunden till en annan ingång hos OCH-grinden och NOR-grinden, nämnda NOR-grinds utsignal är anordnad för att skapa en puls vid positiva nollgenomgängar, och OCH-grindens utsignal år anordnad för att skapa en annan puls vid negativa nollgenom- gängar, där dessa pulser lagrar utsignalerna från referens- räknaren i varje individuell låskrets.

4. Anordning enligt krav 2, kännetecknad av att en räknare (CEl) är anordnad för att besluta om skillnaden hos de posi- tiva nollgenomgàngarna mellan den tidigare och den förelig- gande ringcykeln har överskridit ett tröskelvärde, när pulsen vid den positiva nollgenomgången uppträder, av att referens- räknarens (14) utsignaler är anordnade för lagring i en lå- 10 15 I\) kf) 30 U) (D 511917 12 skrets Ll, när en synkroniseringssignal för de positiva noll- (Ll) (Lll), rar referensräknarens utsignaler för de tidigare ringcykler- genomgàngarna uppträder, av att làskretsens utsignaler är anordnade för lagring i en annan låskrets som lag- na, där dessa utgångar är förbundna till en digital jämförare (Cl), av att jämförarens (Cl) till (14) jämförarens utgångar är anordnade för att skapa en annan andra ingångar är förbundna referensräknarens utgångar, av att den digitala puls, när referensräknaren (14) passerar värdet för den posi- tiva nollgenomgängen hos den tidigare ringcykeln och räknaren (Cl) mellan den tidigare och den föreliggande ringcykeln har nått beslutar om skillnaden hos de positiva nollgenomgàngarna tröskelvärdet och beslutar om fasen är förändrad hos den fö- religgande ringcykeln och av att en annan räknare (CE2) är anordnad för att besluta om den negativa nollgenomgángen hos den föreliggande ringcykeln är förändrad pà samma sätt som den positiva nollgenomgángen är förändrad, där dessa räknare indikerar "ingen fasskillnad", eller "fasskillnad".

5. Anordning enligt krav 2, som räknar ett antal pà varandra följande ringcykler med "ingen fasskillnad" vid varje ring- skursignals början, och efter att ha åstadkommit ringskursig- räknar ett annat antal pà varandra följande ringcykler (RT), ringskursignalens nalen, "fasskillnad", räknaren kännetecknad av en räknare där en (RT) med modingáng hos rensas vid start, när ett förutbestämt antal "ingen fasskillnad" ring- cykler har räknats och av att räknarens mod är anordnad för att bestämmas, när ett annat förutbestämt antal pà varandra "fasskillnad" kopplingen är anordnad för detektering. följande ringcykler har räknats och ringbort-

6. Anordning enligt krav 5, som räknar ett antal på varandra följande ringcykler med "ingen fasskillnad" vid ringskursig- nalens början, och efter att ha åstadkommit ringskursignalen, räknar' ett annat antal pà. varandra följande ringcykler næd "fasskillnad", (RT) nad för att klockas av en 2 MHz-signal, där modingàngen till kännetecknad av att en räknare är anord- 13 511917 denna räknare (RT) är förbunden till utgången till en RS- vippa, en R-ingång hos RS-vippan (RS1) är förbunden till en RINGBURSTN-signal, som återställer RS-vippan vid ringskursig- nalens start, av att en utgång qs hos räknaren (RT) är för- bunden till S-ingången hos.RS-vippan (RS1), när ett förut- bestämt antal på varandra följande "ingen fasskillnad" noll- genomgångar har uppnåtts, där utgången qs hos räknaren (RT) är anordnad till att bli hög och ráknarens mod förändras, när ett annat förutbestämt antal på varandra följande "ingen fas- skillnad" nollgenomgångar har uppnåtts, är ráknarens utgång qe anordnad till att bli hög, där utgången är förbunden till en ingång hos en. OCH-grind, där en annan ingång hos OCH- grinden är förbunden till utgången hos RS-vippan (RS1) och av att utgången hos OCH-grinden är anordnad för att förbindas till S-ingången på en annan RS-vippa (RS2), och R-ingången hos denna RS-vippa (RS2) är anordnad för att förbindas till RINGBURSTN-signalen, som återställer RS-vippan (RS2) vid ringskursignalens start, och utgången hos denna RS-vippa (RS2) blir hög och ringbortkopplingen detekteras.