CN2671236Y

CN2671236Y - 数据用户线清洗电流发送装置

Info

Publication number: CN2671236Y
Application number: CNU2003201200515U
Authority: CN
Inventors: 陈志锋
Original assignee: Xinhaiyi Telecomm Dev Co ltd S
Current assignee: Suzhou New Sea Telecom Technology Co., Ltd.
Priority date: 2003-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2013-11-25

Abstract

本实用新型涉及电信系统中DDN、PSPDN等针对其利用电缆铜线接入的用户线路进行主动清洗的清洗电流发送装置，包含：CPU，用于控制清洗电流发送及持续时间；通讯接口，用于接收和传送外部控制中心与CPU之间的信息；触发器，用于接收CPU发出的控制信号，驱动电路，将控制信号放大；继电器[K3]，用于控制外部直流电源的接入或断开；恒流电源电路，用于输出电流强度恒定的清洗电流。该装置通过发送恒定电流强度的清洗电流方式，消除线路接头部分因长时间使用产生一些肉眼难见的铜锈之类的附着物，以降低用户线路故障率，提高数据传输质量与通信服务质量，促进业务发展。

Description

说明书数据用户线清洗电流发送装置

技术领域

本实用新型涉及电信系统中，公众数据通信网对用户线路进行检测和维护设备，具体涉及DDN、PSPDN等针对其利用电缆铜线接入的用户线路进行主动清洗的装置。该装置通过发送清洗电流的方式，消除线路接头部分因长时间使用产生一些肉眼难见的铜锈之类的附着物，用以降低用户线路故障率，提高数据传输质量与通信服务质量，促进业务发展。

背景技术

当前数据通信已是信息社会不可缺少的主要通信方式之一。随着数据通信业务的不断增长，各种公众数据通信业务专网(PSPDN、DDN、DCN等)不断扩大，通信能力、传输速率不断提高。在用户线(电缆双绞铜线)上可传送基带MODEM的数据通信速率已达到64Kb/s，甚至更高，如2Mb/s。目前，在用户接入采用电缆铜线的条件下，新涌现数据通信业务已有N-ISDN、HDSL、ADSL、及XDSL等，提供2048Kb/s速率的DATA与AV业务。在用户接入采用光纤(OAN)的条件下，目前已建成并已开放的业务以ATM为核心的宽带网可向用户提供高达25Mb/s的宽带业务，如VOD、高速访问INTERNET、高清晰度远程教学、远程医疗、会议电视等。相比之下，当然，OAN传送宽带业务的速率之高，质量之可靠是无可比拟的，但是，由于OAN毕竟投入大、工程大、成本高，目前其使用范围、使用对象和用户承受能力等方面都受到一定限制，普及推广还有相当长的一段时间。因此，如何利用现有铜缆接入网已有的庞大资源来拓展传输宽带新业务，自然就成为电信经营者与电信技术研究部门所密切关注的问题。

基于“回波消除”、“自适应均衡”、“双极型数字传输码”、“容错”以及“压缩编码”等新技术的研究和应用，为用户电缆铜线实现双工传输、抑制近端串音与噪音干扰、降低误码率、提高传输比特率和带宽奠定了基础。达到了用户铜线传送2Mb/s速率开放数据及话音、图象的多媒体通信业务使之成为可能，并可让ATM宽带网的一些业务通过ADSL、N-ISDN向下兼容迅速推广给更广大的用户。近年来建立在用户电缆铜线接入基础上的N-ISDN、DDN、ADSL等深受用户欢迎，在金融、教育、科研、企业、证券等各部门得到广泛应用，发展很快(例如DDN用户目前江苏已达六万以上)，增长趋势看好。因此，有理由相信基于用户电缆铜线接入的数据通信势必与用户光纤接入的宽带通信长期并存共同发展。

可是，目前显得不相适应的是采用电缆铜线方式的数据用户线故障率高，其原因主要是缺乏相应的维护测试手段和配套测试设备，唯有临时借用所在电话端局的“电话测试系统”，采用人工搭接数据用户线代为测试和维护。比如，在用户接入采用电缆铜线的条件下，由于电信系统所使用的数据专线都是“冷线”，在用户线上的电压电流接近于0，长时间使用线路可能出现恶化(如在线路的接头处产生一些肉眼难见的铜锈之类的附着物)，会导致通信速率下降，通信时断时续。这时可对用户线路发送清洗电流加以清除，即对用户线施加一定电压电流的电信号，来暂时消除这种故障。由于此前DDN、PSPDN等没有配备专门的设备，原来的处理过程是：

1、用户发现问题后，通过电信局报障。

2、电信局跟用户沟通，将用户端Modem取下，换上一个电话机。

3、局端机房人员用跳线将用户线连接到112测量台接口，由电信112测量台放出48V直流电，持续约30秒。

4、停止放电后，撤去局端配线架上的跳线，用户端撤去电话机，换回Modem。

以上处理方式的缺点：

1、事先无法预知故障，需用户报障后才能进行维修，同时修理时间长，影响用户工作，容易引起用户投诉。

2、操作繁琐，处理时需先调出该用户资料，然后从配线架的成千上万对配线中找出该用户的一对线进行处理。

3、需各个部门协同操作，特别要取得用户的配合操作，会引起用户反感。

以上可见，这种做法不仅操作繁琐，而且不尽适合数据用户线测试的特殊需要，因此日常维护工作难以摆脱被动的局面，问题已显得相当突出。

针对目前基于电缆铜线的数据用户线故障率高、缺乏检测手段，影响线路维护和传输质量的问题，本实用新型提供一种数据用户线清洗电流发送装置。该装置安装在电信局数据通信网端，在其它设备的配合作用下，可以对用户线定时、自动发送清洗电流，主动清洗用户线路，解决此类用户线故障率高及其带来不良影响的突出问题，进一步提高传输于通信服务质量，促进数据通信业务进一步发展。

发明内容

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种数据用户线清洗电流发送装置，包含：

CPU处理器，用于控制清洗电流发送以及持续时间；

通讯接口，该接口将CPU处理器与外部的控制中心相连，接收和传送外部控制中心与CPU处理器之间的信息；

触发器，用于接收CPU处理器发出的清洗电流控制信号，当控制信号为发送清洗电流时，对应产生一输出信号；当控制信号为停止发送时，对应产生另一输出信号；

驱动电路，将触发器输出的两种信号放大作为驱动信号；

继电器[K3]，控制端与驱动电路的驱动信号相连，用于控制外部直流电源的接入或断开；

恒流电源电路，其输入端经上述继电器与外部直流电源连接，输出端输出电流强度恒定的清洗电流。

上述技术方案的有关内容和变化解释如下：

1、上述方案中，恒流电源电路是一种提供恒定清洗电流的电路，因在数据据通讯网中，用户线路随着距离不同，线路的电阻值也不同，为了适应这一变化需要采用一个恒流电源电路。

本方案中，提供的恒流电源电路参见附图5所示，主要由稳压二极管D2、三极管Q4、可调电阻RP2、电阻R6和电阻R7组成，三极管Q4的发射极至B点串接可调电阻RP2和电阻R6，三极管Q4的基极至C点串接电阻R7，三极管Q4的发射极与电阻R7之间设A点，A点与B点跨接稳压二极管D2，B点与C点作为恒流电源电路的两个输入端，C点与三极管Q4集电极作为恒流电源电路的两个输出端。

另外，恒流电源电路也可以选用现有技术中其它的公知电路来替换。

2、上述方案中，通讯接口通常可以采用RS-232收发器，也可以采用其它公知的通讯接口电路。

3、上述方案中，触发器可以采用D触发器，以提供稳定的控制信号，当然也可以采用现有技术中等效的电路进行替换。

4、上述方案中，外部直流电源一般为DC48V。

5、上述方案中，恒流电源电路的输出端设插头JP1。

本实用新型工作原理：

一、原DDN数据通讯系统

参见附图1所示，局端由节点机(通讯设备)、Modem和MDF(总配线架)组成。用户端由Modem和数据设备组成。每对用户线由两根铜线，即A线和B线组成。

二、配合实现定时、自动发送清洗电流的系统

为了使本实用新型清洗电流发送装置对数据用户线实现定时、自动发送清洗电流，主动维护用户线系统，需要有以下测试系统进行配合：

测试系统包括：测试中心、测试设备、用户隔离器，其中：

测试中心为软件部分，安装于电信运营商数据中心的电脑中成为一个控制中心；

测试设备包括测试头、抓线设备、总线分配器、清洗电流发送装置、主备线自动切换装置及其它一些配套设备，安装于端局的机房内，串接在MDF上。

用户隔离器安装于用户端。

三、原DDN系统中MDF(总配线架)接线方式

参见附2所示，线1通向局端的Modem，线2通向用户线。在DDN系统中线1和线2通过MDF连接。

四、测试系统接入方式

参见附图3所示，测试设备串接进MDF之中是：把线1和线2断开，线1接测试设备的进线，线2接测试设备的出线。

五、用户隔离器接入方式

参见附图3所示，用户隔离器安装于用户端，串接在用户线和用户端Modem之间。在系统向用户线发送清洗电流过程中，提供用户设备的隔离状态，即“静音终端”，该“静音终端”状态是把用户线的A线和B线通过一个680欧姆的电阻连接起来，相当于以往人工清洗中接入电话机。

六、测试设备组成及连接关系

参见附图4所示，包括测试头、抓线设备、总线分配器、清洗电流发送装置。

七、以向用户线A发送清洗电流为例工作流程如下：

1、控制中心的电脑发送命令到测试头，测试头根据命令控制抓线设备抓取用户线A；

2、测试头向用户线A上发送DTMF指令，装在用户线A另一端的用户隔离器收到DTMF命令后，进入“静音终端”状态。

3、控制中心发送命令给总线分配器，总线分配器进行切换，将连接清洗电流发送装置的JP1口通过内部切换连接到用户线A上。

4、控制中心发送命令给清洗电流发送装置，清洗电流发送装置发送20mA左右的恒定电流，持续约30秒时间。

5、控制中心发送恢复命令给清洗电流发送装置，清洗电流发送装置停止发送清洗电流。

6、控制中心发送恢复命令给总线分配器，总线分配器进行切换，恢复原状。

7、控制中心发送恢复命令给测试头，测试头操作抓线设备和用户隔离器恢复原状。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型操作简单，只要是接入测试系统的用户线，在发送清洗电流时只需要在测试控制中心的电脑上选中该用户的名字，然后点击“发送清洗电流”的菜单即可，然后系统会自动完成发送清洗电流的操作。

2、可以进行自动操作，只要预先设置好执行的时间(一般是用户不在使用DDN系统的时间，例如半夜)和针对的用户，系统就会在预定的时间自动地依次对这些用户发送清洗电流。这样可以提前消除线路隐患。

附图说明

附图1为DDN系统组成框图。

附图2为DDN系统中MDF(总配线架)接线示意图。

附图3为测试设备接入示意图。

附图4为测试设备内部组成及连接关系框图。

附图5为本实用新型电原理及结构框图。

附图6为本实用新型中恒流电源电路实施例电路图，图中，D2为稳压二极管；Q4为三极管；RP2为可调电阻；R6为电阻；R7为电阻；K3为继电器；JP1为插头。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：参见附图5所示，一种数据用户线清洗电流发送装置，由CPU处理器、RS-232收发器通讯接口、D触发器、驱动电路、继电器K3、恒流电源电路组成。

CPU处理器，用于控制清洗电流发送以及持续时间。

通讯接口RS-232收发器将CPU处理器与外部的控制中心相连，接收和传送外部控制中心与CPU处理器之间的信息。

D触发器，用于接收CPU处理器发出的清洗电流控制信号，当控制信号为发送清洗电流时，对应产生一输出信号；当控制信号为停止发送时，对应产生另一输出信号。

驱动电路，将D触发器输出的两种信号放大作为驱动信号，其结构为信号放大电路。

继电器K3(G6V)，控制端与驱动电路的驱动信号相连，用于控制外部直流电源的接入或断开。

恒流电源电路，其输入端经上述继电器K3与外部DC48V直流电源连接，输出端输出电流强度恒定的清洗电流，经插头JP1连接到用户线。

参见附图6，恒流电源电路主要由稳压二极管D2、三极管Q4、可调电阻RP2、电阻R6和电阻R7组成，三极管Q4的发射极至B点串接可调电阻RP2和电阻R6，三极管Q4的基极至C点串接电阻R7，三极管Q4的发射极与电阻R7之间设A点，A点与B点跨接稳压二极管D2，B点与C点作为恒流电源电路的两个输入端，C点与三极管Q4集电极作为恒流电源电路的两个输出端。图6中的RL3为图5中驱动电路的输出控制信号。

使用恒流电源电路的原因：

在系统向用户线发送清洗电流的过程中，用户隔离器的“静音终端”状态是把用户线的A线和B线通过一个680欧姆的电阻连接起来，用户线的电阻大约是140欧姆/公里，不同用户的用户线长度(用户到电信机房之间的距离)也不同。但一般用户线的长度不会超过3公里，即A线和B线组成环后不超过6公里，约840欧姆。所以对清洗电流发送装置来讲，此时它发送的清洗电流的对象(用户线)，相当于一个从插头JP1接入的，阻值在680欧姆到1520欧姆之间变动的负载。所以要使用一个恒流电源电路来保证在这个负载的变化范围内，无论阻值怎样变化，清洗电流的电流强度都保持不变。

清洗电流发送装置工作原理：

在初始状态下，CPU控制使驱动电路的RL3信号输出为高电平，继电器K3(G6V)断开，后级电路不工作，插头JP1无输出。

需要发送清洗电流时，控制中心的电脑向清洗电流发送装置的RS-232口发送命令，清洗电流发送装置中的CPU从RS-232口接收到工作命令后，CPU控制使驱动电路的RL3信号输出为低电平，继电器K3(G6V)开始工作，开关合上，后级电路得电，稳压二极管D2使AB两端电压U_AB稳定在DC6V，因为U_be高于三极管Q4饱和压降，所以U_ce的变化对I_c的的影响很小，可以忽略不计，即输出电流是稳定的。

(U_AB-U_be)/R＝I_c+I_c/β U_AB＞＞U_be，β也足够大，所以U_be和I_c/β可以忽略不计

I_c＝U_AB/R

其中R＝R6+RP2，RP2为可调电阻，调节RP2使I_c大约在20mA；

U_be为三极管基极和发射极之间电压；

U_ce为三极管集电极和基极之间电压；

β为三极管放大倍数；

I_c为集电极电流，也就是输出的清洗电流。

最终，恒流电源电路通过插头JP1向用户线输出20mA稳定的清洗电流。

Claims

1、一种数据用户线清洗电流发送装置，其特征在于包含：

CPU处理器，用于控制清洗电流发送以及持续时间；

驱动电路，将触发器输出的两种信号放大作为驱动信号；

2、根据权利要求1所述的清洗电流发送装置，其特征在于：上述恒流电源电路主要由稳压二极管[D2]、三极管[Q4]、可调电阻[RP2]、电阻[R6]和电阻[R7]组成，三极管[Q4]的发射极至B点串接可调电阻[RP2]和电阻[R6]，三极管[Q4]的基极至C点串接电阻[R7]，三极管[Q4]的发射极与电阻[R7]之间设A点，A点与B点跨接稳压二极管[D2]，B点与C点作为恒流电源电路的两个输入端，C点与三极管[Q4]集电极作为恒流电源电路的两个输出端。

3、根据权利要求1所述的清洗电流发送装置，其特征在于：上述通讯接口采用RS-232收发器。

4、根据权利要求1所述的清洗电流发送装置，其特征在于：上述触发器采用D触发器。

5、根据权利要求1所述的清洗电流发送装置，其特征在于：上述外部直流电源为DC48V。