CN1359223A - 用户电路和对用户电路进行内部功能检测的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用户电路,它包含至少一个信号处理器(3)、至少一个A/D转换器(2)及至少一个高压部分(1),所述的信号处理器具有控制装置(4)、分析装置(6)及用于产生测试信号的装置(5),其中在所述的至少一个高压部分(1)内给用户电路的线路监视电路装置装设了许多开关(7.X.Y)。本发明另外还涉及一种对用户电路进行内部功能检测的方法。本发明的特征在于,如此来构造所述的控制装置(4),使得在测试工作状态下闭合所有的开关(7.X.Y)。

Description

用户电路和对用户电路进行内部功能检测的方法
技术领域
本发明涉及一种如装置独立权利要求的前序部分所述的用户电路和一种如方法独立权利要求的前序部分所述的对用户电路进行内部功能检测的方法。
背景技术
在现代的电话设备中，大多在用户电路中设有集成的模块SLIC(用户线接口电路)，该模块不仅集成了语音传输、用户馈电、呼叫、计费脉冲等功能，而且还譬如集成了线路监视的功能。所述的线路监视被用来识别回路接通和接地等等。由此可以识别出用户是否在监听其模拟用户设备的听筒，从而譬如向所述的用户设备发送一个拨号音和电流来建立通信连接。
为了确保用户电路的各种功能可以正确地作用，需要一些检测或测试设备。
于是，譬如可以借助外部检测设备通过如下方式来检验用户线是否为高效能的，即例如借助继电器接通到相应用户的线路上，并经该用户线发送一个测试信号。但是，如果需要较准确地检验所述用户电路的硬件，则该外部检测设备必须准确地知道该用户电路包含有哪些工艺。这是有问题的，因为随着进一步的发展总可能存在新的部件。因此借助外部检测设备所进行的检验只是一种粗略的检测，而不能被用来准确地检验用户电路的各部件。对用户电路的各个功能进行全面测定可以通过电隔离用户线和通过继电器接通一个参考阻抗来实现。利用这种在用户电路工作中所执行的检测，虽然可以实现较高的检测深度，但检测的时间延续太长，在参照公差极限时，必须考虑诸如老化、温度等影响，而且还需要昂贵的预防措施，以便避免在切换继电器时的用户干扰。
对于没有对用户线进行电隔离而进行的快速功能检测，目前是执行一种所谓的快速电路检测，它是作为一种检测功能而被集成的，以用于用户电路内的自检。在此，利用正弦信号来执行电容测量。如此测定的电容值被随后与一个下限阈值进行比较。在连接有用户线的情况下，该测得的电容值应大于所述用硬件实现的电容(EMV电容)。但由于此处只检验所述EMV电容的存在，所以只能测定和检测所述用户电路的部分功能。此外，给所述的快速电路检测指示出存在EMV电容。
在现今的用户电路中，通过把目前16kHz(计费脉冲)的带宽提高到552kHz或1.1MHz来修正所述SLIC的外部布线。这会明显地把EMV电容降低到＜1nF。然而，因为这种降低，所述的快速电路检测将再也不能提供可用的结果。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种用户电路，它允许独立于所述用户电路的外部布线而进行全面和简单的内部功能检测，而无需实施用户线的电隔离。此外，还研制了一种用于对该用户电路进行内部功能检测的方法。
该任务由独立权利要求1的特征部分来解决。
据此，本发明建议进一步发展如下的用户电路，它被作为一种位于具有至少一个a及b通信芯线的电话网的模拟部分与数字部分之间的联接件，其中
-该已知的用户电路包含至少一个信号处理器、至少一个A/D转换器及至少一个高压部分，而且
-在所述的至少一个高压部分中装设一个位于模拟输入端之后的第一放大器，该第一放大器通过第一电流传感器、第一开关及第一输入/输出端与所述的a通信芯线相连，
-装设一个位于所述模拟输入端之后的第二放大器，该第二放大器通过第二电流传感器、第二开关及第二输入/输出端与所述的b通信芯线相连，
-所述的两个电流传感器被导往一个与所述高压部分的模拟输出端相连的测量元件，
-在所述的第一开关和第一输入/输出端之间装设一个线路，该线路通过第三开关、电阻及第三电流传感器被导往所述的测量元件，
-在所述的第二开关和第二输入/输出端之间装设一个线路，该线路通过第四开关、另一电阻及第四电流传感器被导往所述的测量元件，而且，
-在所述的至少一个信号处理器内装设至少一个用于产生测试信号的装置、一个用于控制所述开关的控制装置以及一个用于评估输入信号的分析装置。
作为本发明的进一步发展，如此来构造所述的控制装置，使得在测试工作状态下把所有的开关都闭合起来。
于是，在所述的至少一个高压部分中给用户电路的线路监视电路装置装设了许多开关。在电话听筒被放下的静态情况下，通过接通所述的电阻来实现线路的监视，也就是说通过闭合相应的第三和第四开关以及断开第一和第二开关。在有效的工作状态下，譬如当用户打电话或有呼叫进入时，通过断开第三和第四开关来断开所述集成在高压部分内的电阻。同时，在该有效工作状态下闭合所述的第一和第二开关。
通过按本发明引入新的附加工作状态(测试工作状态)，其中不需要在检测模式下断开所述的电阻，这样，这些电阻便可以有利地被用作终端电阻或参考电阻。因此，在测试工作状态下所述高压部分的所有开关都是闭合的。
本发明用户电路的一种优选改进方案规定，如此来构造所述用于产生测试信号的装置，使得为避免用户处的干扰-譬如振铃响应(振铃音)-而产生一个频率小于16Hz或大于54Hz的信号。因此，该信号、也即所产生的测试信号应该位于振铃的呼叫识别范围之外。
在本发明用户电路的另一种优选改进方案中，如此来构造所述用于产生测试信号的装置，使得为避免用户处的干扰而产生一个如下的信号，该信号所具有的幅值低于呼叫识别装置和振铃的响应阈值。譬如，所述的测试信号所具有的幅值小于15V。
另外，可以如此优选地构造所述用于产生测试信号的装置，使得产生一个经修正的计费脉冲信号来作为测试信号，该计费脉冲信号要么短于计数装置的响应时间，要么利用位于所述响应阈值之外的频率来进行发射，以便使所发射的信号在用户处不导致计数。通过与一个理论值进行比较，可以从所获得的测试信号中检验出所述计费脉冲馈入的功能性。
在本发明用户电路的另一改进方案中，如此来构造所述用于产生测试信号的装置，使得产生一个直流电压来作为测试信号。优选地，通过所述的放大器调节出一个中心电压，以便在所述的两个电阻中流过相同的、但方向不同的电流。此时，如果在不同的电压时进行测量，则可以检验所获得的测量值是否与所存储的参考值一致。
通过测量静态下的漏电流和通过在通话状态及检测模式下编程不同的芯线电压，可以利用电流或电压测量来检验所述的直流通路(DC通路)-包括一些指示(回路接通的响应阈值)。对此，在所述用户电路的放大器上依次调节出两个不同的电压，并分别测量流经该用户电路电阻的电流。因为已经知道哪些电流应该流经这些电阻，所以可以借助这种两点测量法来计算线路上的漏电流，并求出直流电流的测量精度。
所述指示(回路接通)的功能检测可以优选地通过编程一些指示阈值来实现。如果所编程的阈值小于所述的直流电流值，则在无故障状态下应该响应所述的指示。相反，如果所编程的阈值大于所述的直流电流值，则在无故障状态下不应该响应所述的指示。
本发明的另一改进方案规定，如此来构造所述用于产生测试信号的装置，使得产生一个交流电压来作为测试信号。于是，通过产生交流信号(正弦信号、斜坡信号等)和测量流经这些电阻的交流电流便可以检验所述的交流通路(AC通路)。
另外，在一种对用户电路进行内部功能检测的方法中，所述的用户电路作用为一种位于具有a/b通信芯线的电话网的模拟部分与数字部分之间的联接件，其中所述的用户电路包含至少一个信号处理器、至少一个A/D转换器及至少一个具有许多开关的高压部分，而且，利用所述开关的不同位置来实现与该用户电路相连的模拟用户设备的静态及有效工作状态，其中，为了在所述的用户电路内进行功能检测而输出一个测试信号，并将测量值与一个参考值进行比较和评估，本发明建议对该方法作如下的进一步发展，即在测试工作状态下闭合所有的开关。
在有效工作状态下，只有促使用户电路接通到通信芯线上的那些开关被闭合，其它的所有开关则被断开。但在静态状况下，用于接通到通信芯线的开关被断开，而其它的所有开关被闭合。只有在所述的新测试工作状态下才由控制装置促使闭合所述高压部分的所有开关。如果在本发明的用于对用户电路或用户电路的组件进行内部功能检测的方法中产生一些测试信号，并将这些测试信号导过所述的用户电路，则通过闭合所有的开关可以实现：为进行内部测试既不需要电容，也不用电隔离和接通附加的测试阻抗。
优选地，为对用户电路进行功能检测而产生至少一个测试信号，该信号至少部分地模拟了所述用户电路的功能，也即譬如语音传输、用户馈电、呼叫以及计费脉冲的功能。该测试信号被导过所述的电路，并促使输出一个测试信号，其中该测试信号可以从电流或电压测量中获得。此时可以将该测试信号与所存储的参考值进行比较和评估。
在评估所获得的测量值时，可以假定一个能允许测量值偏离参考值多大的公差，然后再评估测量值有错误。譬如该公差可以为+/-15％的偏差。
根据本发明的一种优选改进方案，为避免用户处的振铃音而产生如下的信号来作为测试信号，即该信号的频率小于16Hz和/或大于54Hz。
另外，为避免振铃音而产生如下的信号来作为测试信号，即该信号所具有的幅值低于呼叫识别装置的响应阈值和/或低于振铃的响应阈值。
本发明方法的一种进一步改进方案规定，只要用户电路不出现有效的工作状态，则例行地、譬如以几分钟的间隔执行本发明的内部功能检测方法。于是，可以从静态切换到测试工作状态，并优选地将许多测试信号依次导过所述的用户电路，并对其进行分析。
因此，为了对用户电路进行功能检测，本发明的用户电路方案和本发明的方法可以使用所述用户电路中被装设用于线路监视的电路部分。
附图说明
下面借助唯一的附图并通过优选实施例来详细讲述本发明。
图1示出了本发明用户电路的一种优选实施例，它作用为具有a/b通信芯线的电话网的模拟部分和数字部分之间的联接件。通往数字部分的联接是用双箭头16表示的，而通往模拟部分的联接是用标记17表示的。
具体实施方式
所述的用户电路包含一个信号处理器3、一个A/D转换器2和一个高压部分1，其中所述的信号处理器3通过数字接口与所述的A/D转换器2相连，如图中的箭头15所示。至少有一个模拟接口把A/D转换器2连接到所述高压部分的模拟输入端11及模拟输出端12上。
图1另外还示出了所述高压部分1的电路装置，它在迄今被用于用户电路的线路监视。对此，在所述高压部分1的模拟输入端11和通信芯线a之间设置了第一放大器10.1、电流传感器13.1和开关7.1.1。在所述的模拟输入端11和通信芯线b之间设置了第二放大器10.2、另一电流传感器13.2和第二开关7.2.1。所述的电流传感器13.1和13.2被连接到测量元件8上，该测量元件8经高压部分1的模拟输出端12把测量值输入到A/D转换器2中。所述高压部分1的开关7.X.Y被优选地构造为电子开关，譬如半导体开关(MOSFET＝金属氧化物场效应晶体管)。
此外，所述高压部分1还包含一个位于模拟输入/输出端14.1之前的电阻9.1和电流传感器13.3，其中所述的电流传感器被连接在测量元件8上。所述的电阻9.1可以借助开关7.1.2被接通或关断。与之相并联的是，高压部分1还包含一个位于模拟输入/输出端14.2之前的开关7.2.2、电阻9.2和电流传感器13.4，由它们把信号输入到测量元件8中。电阻9.X可被实现为譬如分别具有5kΩ的高欧姆电阻，或实现为分别具有250Ω和附加限流的低欧姆电阻。
测量元件8在该优选实施例中被构造为电流传感器，此外它也可以表现为电压传感器。利用集成的电流传感器8可以测量静态和通话状态(有效工作状态)下的回路电流。
信号处理器3包含用于产生测试信号的装置5、用于控制开关7.X.Y的控制装置4、以及分析装置6，该分析装置譬如是用于评估输入信号(测试信号)的电平测量器。
在有效工作状态下，也即当用户打电话时，开关7.1.1和7.2.1闭合，且开关7.1.2和7.2.2断开，以便把用户电路连接到通信芯线a和b上。相反，在静态下，开关7.1.1和7.2.1断开，且开关7.1.2和7.2.2闭合。也即在静态下接通电阻9.1和9.2。
在本发明的测试工作状态下，由控制装置4促使所有的开关7.1.1、7.1.2、7.2.1和7.2.2闭合。该控制装置4为此具有相应的编程或程序模块。所述的电阻9.1和9.2可以在该开关位置时被用作终端电阻。
控制装置4能够有利地在短时间间隔内促使开关7.X.Y自动地闭合，也能够根据外部信号把用户电路置为本发明的测试工作状态。所述的外部信号可以经过16从所述的数字部分馈入。
利用所谓的环回结构可以测试用户电路的整个传输链路，也即从信号处理器3经D/A转换器2到高压部分1以及反向地经A/D转换器2到信号处理器3。数字测试信号由信号处理器3产生，并经所述的数字接口被传送给D/A转换器2，在那儿转换成模拟测试信号，然后再输入到模拟放大器10.1和10.2中，并穿过所述的开关7.X.Y和电阻9.X。此时，在电流传感器8中测量流经电阻9.X的电流，然后该测量的结果经模拟输出端12被输至A/D转换器2，在那儿进行数字化，并经数字接口15被送往信号处理器3及分析装置6。只有当整个传输链路无故障时，该结果才与参考值相一致。
可以理解，本发明的上述特征不仅可以按所给出的组合进行使用，而且还能以其它组合或单独地使用，而不会脱离本发明的范围。
概括地讲述了一种用户电路，它包含至少一个信号处理器、至少一个A/D转换器和至少一个高压部分，所述的信号处理器具有控制装置、分析装置和用于产生测试信号的装置，其中，在所述的至少一个高压部分中给所述用户电路的线路监视电路装置装设了许多开关，并且在测试工作状态下利用本发明的控制装置结构把所有的开关都闭合。
总之，通过本发明可以实现独立于用户电路的外部布线而简单地实施功能检测，而无需电隔离所述的用户线。此外，还讲述了一种对用户电路进行内部功能检测的方法。

Claims (13)

1.用户电路，它被作为一种位于具有至少一个a及b通信芯线的电话网的模拟部分与数字部分之间的联接件，其中所述的用户电路包含至少一个信号处理器(3)、至少一个A/D转换器(2)及至少一个高压部分(1)，而且在所述的至少一个高压部分(1)中装设一个位于模拟输入端(11)之后的第一放大器(10.1)，该第一放大器通过电流传感器(13.1)、开关(7.1.1)及输入/输出端(14.1)与所述的a通信芯线相连，而且还装设一个位于所述模拟输入端(11)之后的第二放大器(10.2)，该第二放大器通过另一电流传感器(13.2)、开关(7.2.1)及输入/输出端(14.2)与所述的b通信芯线相连，所述的电流传感器(13.1和13.2)被导往一个与所述高压部分(1)的模拟输出端(12)相连的测量元件(8)，在所述的开关(7.1.1)和输入/输出端(14.1)之间装设一个线路，该线路通过另一开关(7.1.2)、电阻(9.1)及电流传感器(13.3)被导往所述的测量元件(8)，在所述的开关(7.2.1)和输入/输出端(14.2)之间装设一个线路，该线路通过另一开关(7.2.2)、电阻(9.2)及电流传感器(13.4)被导往所述的测量元件(8)，而且，在所述的至少一个信号处理器(3)内装设至少一个用于产生测试信号的装置(5)、一个用于控制所述开关(7.X)的控制装置(4)以及一个用于评估输入信号的分析装置(6)，
其特征在于：
如此来构造所述的控制装置(4)，使得在测试工作状态下把所有的开关(7.X.Y)都闭合起来。
2.如上述权利要求1所述的用户电路，其特征在于：
如此来构造所述用于产生测试信号的装置(5)，使得为避免用户处的干扰而产生一个频率小于16Hz或大于54Hz的信号。
3.如上述权利要求1～2中任一项所述的用户电路，其特征在于：
如此来构造所述用于产生测试信号的装置(5)，使得为避免用户处的干扰而产生一个如下的信号，该信号所具有的幅值低于呼叫识别装置和振铃的响应阈值。
4.如上述权利要求1～3中任一项所述的用户电路，其特征在于：
如此来构造所述用于产生测试信号的装置(5)，使得产生一个经修正的计费脉冲信号来作为测试信号。
5.如上述权利要求1～4中任一项所述的用户电路，其特征在于：
如此来构造所述用于产生测试信号的装置(5)，使得产生一个直流电压来作为测试信号。
6.如上述权利要求1～5中任一项所述的用户电路，其特征在于：
如此来构造所述用于产生测试信号的装置(5)，使得产生一个交流电压来作为测试信号。
7.对用户电路进行内部功能检测的方法，所述的用户电路作用为一种位于具有a/b通信芯线的电话网的模拟部分与数字部分之间的联接件，其中所述的用户电路包含至少一个信号处理器(3)、至少一个A/D转换器(2)及至少一个具有许多开关(7.X.Y)的高压部分(1)，而且，利用所述开关(7.X.Y)的不同位置来实现与该用户电路相连的模拟用户设备的静态及有效工作状态，其中，为在所述的用户电路内进行功能检测而输出一个测试信号，并将测量值与一个参考值进行比较和评估，其特征在于：
在测试工作状态下闭合所有的开关(7.X.Y)。
8.如上述权利要求7所述的方法，其特征在于：
为避免振铃音而产生如下的信号来作为测试信号，即该信号的频率小于16Hz和/或大于54Hz。
9.如上述权利要求7～8中任一项所述的方法，其特征在于：
为避免振铃音而产生如下的信号来作为测试信号，即该信号所具有的幅值低于呼叫识别装置和/或振铃的响应阈值。
10.如上述权利要求7～9中任一项所述的方法，其特征在于：
产生一种经修正的计费脉冲信号来作为测试信号。
11.如上述权利要求7～10中任一项所述的方法，其特征在于：
产生一种直流电压来作为测试信号。
12.如上述权利要求7～11中任一项所述的方法，其特征在于：
产生一种交流电压来作为测试信号。
13.如上述权利要求7～12中任一项所述的方法，其特征在于：
为获得所述的测量值而执行电流和/或电压测量。
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