DE60028226T2

DE60028226T2 - Verfahren und anordnung zur gleichspannungsspeisungssteuerung

Info

Publication number: DE60028226T2
Application number: DE60028226T
Authority: DE
Inventors: Liguang Austin PANG; Yan Austin ZHOU
Original assignee: Legerity Inc
Current assignee: Microsemi Semiconductor US Inc
Priority date: 1999-10-20
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2020-04-26
Also published as: EP1222802A1; EP1222802B1; WO2001030062A1; US6671373B1; DE60028226D1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft generell die Telekommunikation und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen einer Gleichstromeinspeise-Steuerung einer Teilnehmerschleife.
STAND DER TECHNIK
Bei Kommunikationssystemen, insbesondere der Telefonie, ist es gängige Praxis, Signale zwischen einer Teilnehmerstation und einer zentralen Vermittlungsstelle über einen Zweileiter-Bidirektional-Kommunikationskanal zu übertragen. Eine Leitungskarte verbindet generell die Teilnehmerstation mit der zentralen Vermittlungsstelle. Die Primärfunktionen der Leitungskarte können das Versorgen von Sprechbatterien, das Durchführen von Impedanzanpassung, das Feststellen, ob eine Telefonausrüstung eingehängt oder ausgehängt ist, und das Handhaben von Rufsignalen, Sprachsignalen und Testsignalen umfassen.
Teilnehmerleitungs-Interface-Schaltungen weisen generell eine Gabelumschalt-Detektionsschaltung auf, die einen Telefonbetrieb dahingehend überwacht, dass sie detektiert, ob ein Telefon eingehängt oder ausgehängt ist. Ein "Ausgehängtsein" liegt vor, wenn ein Endbenutzer den Hörer von der Gabel nimmt und dabei den Gabelumschalter des Telefons aktiviert. Im Gegensatz dazu liegt ein "Eingehängtsein" vor, wenn der Hörer auf die Gabel zurückgelegt wird, wodurch der Telefondienst beendet wird. Beim Detektieren des Eingehängtseins oder Ausgehängtseins werden die Gabelumschalt-Infor mationen zu der System-Software der Leitungskarte weitergeleitet, welche dann den Dienst entweder bereitstellt oder beendet.
Bei Anforderung eines Dienstes kann ein Benutzer durch Wählen der Telefonnummer eines entfernten Benutzers eine Verbindung mit diesem Benutzer herstellen. Das Wählen kann die Form von Wählimpulsen oder -tönen aufweisen. Das Impuls-Wählen umfasst das Erzeugen einer Reihe von elektrischen Interrupts oder Impulsen in der Telefonleitung. Ein Verfahren zum Erzeugen von elektrischen Impulsen ist das Wechseln zwischen Eingehängtsein und Ausgehängtsein derart, dass jeder Übergang von Eingehängtsein zu Ausgehängtsein einen Impuls repräsentiert. Die Anzahl von erzeugten Impulsen repräsentiert normalerweise die gewählte Ziffer.
Das Verhältnis zwischen Ausgehängtsein und Eingehängtsein (das auch als Einschalt-Ausschalt-Verhältnis bezeichnet wird), das beim Impuls-Wählen an die Schleife angelegt wird, beträgt typischerweise 40 zu 60; das heißt, die Schleife ist bei 40 Prozent der Zeit geschlossen und bei 60 Prozent der Zeit offen. Das Ausschalt-Intervall kann generell zwischen ungefähr 58 Prozent und 64 Prozent variieren. Aufgrund der Impulsverzerrung durch die Schleife müssen die Impulsempfänger oder -detektoren in der Zentralstelle jedoch in der Lage sein, korrekt auf ein Ausschalt-Intervall von 55 Prozent bis 65 Prozent zu reagieren.
Ein Telefonsystem benötigt eine Gleichstromeinspeisung zum Steuern der Batterieversorgung der Teilnehmerschleife. Die Gleichstromeinspeisung liefert ausreichend Energie für eine lange Schleife und reduziert graduell die Energie für eine kurze Schleife. Ein Digitalsignal-Verarbeitungsalgorithmus steuert die Gleichstromeinspeise-Kurve. Beim Übergang von Ausgehängtsein zu Eingehängtsein verändert sich die Schleifenimpedanz von niederohmig zu hochohmig, und die gemessene Schleifenspannung zwischen den Spitzen- und Ringanschlüssen geht von hoch auf niedrig. Generell reagiert die Einspeisesteuerung langsam auf plötzliche Veränderungen der Schleifenimpedanz.
Wenn zum Beispiel die Schleifenimpedanz bei einem Übergang von Ausgehängtsein zu Eingehängtsein hoch genug ist, kann der Gleichstromeinspeise-Treiber gesättigt werden. Bei der Sättigung spiegeln die gemessene Schleifenspannung zwischen den Spitzen- und Ringanschlüssen und der fließende Strom möglicherweise die Schleifenimpedanz Z_LOOP, ein Parameter, der generell für die Gabelumschalt-Detektion verwendet wird, nicht akkurat wieder. Somit kann eine inakkurate Messung des Schleifenwiderstands zu einer fehlerhaften Detektion führen, wodurch eine Gabelumschalt-Verzerrung verursacht wird. Ferner kann die Gabelumschalt-Verzerrung aufgrund der Kapazität und Induktivität auf der Teilnehmerleitung auch beim Impuls-Wählen auftreten.
Die vorliegende Erfindung betrifft das Lösen oder zumindest Reduzieren der Auswirkungen eines oder mehrerer der oben beschriebenen Probleme.
In US-A-5 619 567 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Variieren der Gleichstromeinspeise-Charakteristiken in einer Telefon-Teilnehmerleitungs-Interface-Schaltung (SLIC) mit einer Ausgehängtsein-Detektions-Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer vom Eingehängtsein und Ausgehängtsein unabhängigen Batterieversorgungs-Charakteristik beschrieben.
In D2 (US-A-5 583 934) ist ein Verfahren zum Steuern eines Gleichstrompegels auf einer Telefonleitungskarte durch Detektieren von plötzlichen Gleichstromspannungsverschiebungen und Erzeugen einer der Spannung der Gleichstromverschiebung entgegengesetzten Gleichstrom-Einstellspannung beschrieben.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Einstellen einer Gleichstromeinspeise-Steuerung einer Verbindung vorgesehen.
Das Verfahren umfasst das Empfangen eines Signals von der Verbindung und das Feststellen, ob die Veränderung des Signals größer ist als ein erster vorgewählter Wert. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen der Gleichstromeinspeisung in Reaktion auf das Feststellen, dass die Veränderung des Signals größer ist als der erste vorgewählte Wert.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Einstellen einer Gleichstromeinspeise-Steuerung einer Verbindung vorgesehen. Die Vorrichtung weist eine Einrichtung zum Empfangen eines Signals von der Verbindung und eine Komparatorlogik zum Feststellen, ob die Veränderung des Signals größer ist als ein erster vorgewählter Wert, auf. Die Vorrichtung weist ferner eine Einrichtung zum Einstellen der Gleichstromeinspeisung in Reaktion auf das Feststellen, dass die Veränderung des Signals größer ist als der erste vorgewählte Wert, auf.
Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Einstellen einer Gleichstromeinspeise-Steuerung einer Teilnehmerschleife in einem Telefonkommunikationssystem, mit folgenden Schritten:
Empfangen eines Signals von der Teilnehmerschleife;
Überwachen hinsichtlich einer Veränderung des Signals;
Feststellen, ob die Veränderung des Signals größer ist als ein erster vorgewählter Wert;
gekennzeichnet durch
Feststellen, ob ein Wert des Signals größer ist als ein zweiter vorgewählter Wert; und
Einstellen der Gleichstromeinspeisung in Reaktion auf das Feststellen, dass die Veränderung des Signals größer ist als der erste vorgewählte Wert und das Feststellen, dass der Wert des Signals größer ist als der zweite vorgewählte Wert.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner gemäß einem weiteren Aspekt eine Vorrichtung zum Einstellen einer Gleichstromeinspeise-Steuerung einer Teilnehmerschleife in einem Telefonkommunikationssystem, mit:
einer Komparatorlogik zum Empfangen eines Signals von der Teilnehmerschleife und zum Feststellen, ob eine Veränderung eines Signals größer ist als ein erster vorgewählter Wert,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Komparatorlogik zum Feststellen, ob ein Wert des Signals größer ist als ein zweiter vorgewählter Wert, vorgesehen ist; und eine Schaltungsanordnung zum Einstellen der Gleichstromeinspeisung in Reaktion auf das Feststellen, dass die Veränderung des Signals größer ist als der erste vorgewählte Wert, und in Reaktion auf das Feststellen, dass der Wert des Signals größer ist als der zweite vorgewählte Wert, vorgesehen ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, besser verständlich. Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Kommunikationssystem;
2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in dem in 1 gezeigte Kommunikationssystem implementiert sein kann;
3 eine beispielhafte Gleichstromeinspeise-Kurve, die von der in 2 gezeigten Vorrichtung verwendet werden kann;
4 ein erfindungsgemäßes Verfahren, das von der in 2 gezeigten Vorrichtung implementiert werden kann; und
5 ein Blockschaltbild einer alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in dem in 1 gezeigten Kommunikationssystem implementiert sein kann.
Obwohl die Erfindung verschiedene Modifikationen und alternative Formen aufweisen kann, sind spezifische Ausführungsbeispiele der Erfindung in den Zeichnungen gezeigt und nachstehend genauer beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Beschreibung spezifischer Ausführungsformen nicht als Einschränkung der Erfindung auf die speziellen offenbarten Formen angesehen werden darf, sondern dass im Gegenteil sämtliche Modifikationen und Alternativen, die in den Umfang der Erfindung fallen, wie er in den beiliegenden Patentansprüchen definiert ist, abgedeckt sind.
ART(EN) ZUM DURCHFÜHREN DER ERFINDUNG
Erläuternde Ausführungsformen der Erfindung sind nachstehend beschrieben. Aus Gründen der Klarheit sind nicht sämtliche Merkmale einer tatsächlichen Implementierung in dieser Spezifikation beschrieben. Es sei angemerkt, dass bei der Entwicklung einer solchen Ausführungsform zahlreiche implementierungsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um die spezifischen Ziele der Entwickler zu erreichen, wie z.B. Einhaltung systembezogener und unternehmensbezogener Einschränkungen, die von einer Implementierung zur anderen variieren. Ferner sei angemerkt, das solche Entwicklungsanstrengungen komplex und zeitaufwendig sein können, jedoch für Fachleute auf dem Sachgebiet, denen diese Offenbarung vorliegt, Routineaufgaben sind.
In den Zeichnungen zeigt 1 ein erfindungsgemäßes Kommunikationssystem 100. Das Kommunikationssystem 100 weist einen Host-Transceiver 105 und einen User-Transceiver 110 auf, die in der Lage sind, über eine Verbindung 115 miteinander zu kommunizieren. Die Verbindung 115 kann je nach Anwendung entweder eine Drahtleitungs- oder eine drahtlose Verbindung sein. Ein Ausführungsbeispiel einer Drahtleitungs-Verbindung umfasst eine Teilnehmerleitung, die die Leitung eines öffentlichen Fernsprechnetzes (PSTN), eine Fernsprech-Nebenstellen-(PBX-)Leitung oder ein anderes Medium aufweisen kann, das in der Lage ist, Signale zu übertragen.
Der User-Transceiver 110 kann eine Telefoneinrichtung sein, die in der Lage ist, das Impuls-Wählen zu unterstützen. Der Ausdruck "Telefoneinrichtung", wie er hier verwendet wird, umfasst ein Telefon oder eine andere Einrichtung, die in der Lage ist, ein Kommunikationslink zwischen mindestens zwei Benutzern bereitzustellen. Bei einer Ausführungsform kann der User-Transceiver 110 ein Telefon aus einer Vielzahl von zur Verfügung stehenden herkömmlichen Telefonen sein, wie z.B. schnurlosen Telefonen, Mobiltelefonen, verdrahteten Telefonen und dergleichen. Bei einer alternativen Ausfüh rungsform kann der User-Transceiver 110 eine "Einrichtung" sein, die in der Lage ist, die Funktion eines herkömmlichen Telefons auszuführen, welche das Übertragen und/oder Empfangen von Sprach- und Datensignalen umfasst, jedoch nicht darauf beschränkt ist. Beispiele für den User-Transceiver 110 umfassen ein Datenverarbeitungssystem (DPS), bei dem ein Modem zum Durchführen der Telefonie verwendet wird, ein Fernsehtelefon, eine drahtlose Teilnehmeranschlussleitung, ein DPS, das in Zusammenhang mit einem Telefon arbeitet, die Internet-Protokoll-(IP-)Telefonie und dergleichen. IP-Telefonie ist der allgemeine Ausdruck für die Technologien, bei denen zum Austausch von Sprache, Fax und anderen Formen von Informationen, der herkömmlicherweise über die zweckbestimmten leitungsvermittelten Verbindungen des öffentlichen Fernsprechnetzes erfolgt ist, die paketvermittelten Verbindungen des Internet-Protokolls genutzt werden. Ein Beispiel für die IP-Telefonie ist ein Internettelefon, ein Softwareprogramm, das auf einem DPS läuft und ein herkömmliches Telefon simuliert und es einem Endbenutzer ermöglicht, durch ein Mikrofon zu sprechen und über DPS-Lautsprecher zu hören. Der Anruf läuft in Form von Datenpaketen über gemeinsam genutzte Leitungen durch das Internet, wobei die Gebühren für das PSTN vermieden werden.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 210. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Host-Transceiver 105 eine Teilnehmerleitungs-Audio-Verarbeitungsschaltung (SLAC) 215. Obwohl dies nicht erforderlich ist, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 210 in der SLAC 215 implementiert. Aus Gründen der Klarheit und um die Erfindung besser verständlich zu machen, ist nur derjenige Teil der SLAC 215 dargestellt, der für das Verständnis der Erfindung hilfreich ist. Ferner ist es für Fachleute auf dem Sachgebiet offensichtlich, dass die SLAC 215 andere Komponenten aufweisen kann, obwohl diese nicht gezeigt sind, die Funktionen wie Analog-Digital- und Digital-Analog-Konvertierungen, Echounterdrückung und dergleichen durchführen können.
Die SLAC 215 ist mit dem User-Transceiver 110 gekoppelt, der bei der dargestellten Ausführungsform eine Telefoneinrichtung 220 ist. Die SLAC 215 ist mittels der Verbindung 115, die bei dieser Ausführungsform als Teilnehmerleitung 225 dargestellt ist, über eine SLIC 221 an die Telefoneinrichtung 220 angeschlossen. Insbesondere ist die Verbindung 115 eine PSTN-Leitung, die die SLAC 215, welche in einer Zentralstelle (CO) angeordnet sein kann, mit der Telefoneinrichtung 220 verbindet, welche sich bei einem Kunden befinden kann. Die Kombination aus Teilnehmerleitung 225 und Telefoneinrichtung 220 wird üblicherweise als Teilnehmerschleife bezeichnet. Die SLIC 221 ist über (nicht gezeigte) Spitzen- und Ringanschlüsse an die Teilnehmerleitung 225 angeschlossen. Die SLIC 221, die generell einen (nicht gezeigten) Treiber zum Liefern von Signalen an die Teilnehmerschleife aufweist, kann in der Lage sein, eine Vielzahl von nützlichen Funktionen, wie z.B. Batterieversorgung, Überspannungsschutz und Rufsignale, zum Anschließen an die Telefoneinrichtung 220 bereitzustellen.
Die SLAC 215 weist einen Gabelumschalt-Detektions-Logikblock 230 auf, der in der Lage ist, anhand der gemessenen elektrischen Parameter V_ab (Spannung zwischen Spitzen- und Ringanschlüssen) und I_mt (metallischer Strom) zu detektieren, ob die Telefoneinrichtung 220 eingehängt oder ausgehängt ist. Beispielsweise kann der Gabelumschalt-Detektions-Logikblock 230 die nachstehende Gleichung (1) zum Einstellen eines Gabelumschalt-Schwellenwerts zum Feststellen des Gabelumschalt-Zustands der Telefoneinrichtung 220 verwenden. Vab < Imt·Tsh + Vmk, (1)wobei T_sh die programmierbare Schleifenimpedanz ist und V_mk die Einschaltspannung zum Kompensieren bei unterschiedlichen Telefonapparaten ist. Wenn V_ab kleiner wird als I_mt·T_sh + V_mk, wird ein Ausgehängtsein detektiert. Bei Detektieren des Gabelumschalt-Zustands der Telefoneinrichtung 220 lie fert der Gabelumschalt-Detektions-Logikblock 230 die Gabelumschalt-Informationen an die Systemsoftware der SLAC 215.
Die in 2 dargestellte SLIC 221 ist eine Stromeinspeise-SLIC, in der ein Strom in die Teilnehmerschleife eingespeist wird und eine daraus resultierende Spannung gemessen wird. Es sei angemerkt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung 210 auch in Zusammenhang mit einer Spannungseinspeise-SLIC verwendet werden kann, wobei der gemessene elektrische Parameter der Schleifenstrom nach Anlegen einer Spannung ist. 5 zeigt ein beispielhaftes Spannungseinspeise-SLIC-System gemäß der vorliegenden Erfindung.
Gemäß 2 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 210 einen ersten Komparator-Logikblock 235 auf, der das Spannungseingangssignal (V_ab) von den (nicht gezeigten) Spitzen- und Ringanschlüssen der SLIC 221 empfängt. Das V_ab-Signal ist die zwischen den Spitzen- und Ringanschlüssen der Teilnehmerleitung 225 gemessene Spannung. Je nach dem Wert von V_ab oder der Veränderung von V_ab liefert der erste Komparator-Logikblock 235 ein Signal entweder an ein Tiefpassfilter 240 oder eine Stromquelle 245. Die Stromquelle 245 ist in der Lage, Strom mit einem ersten vorgewählten Wert zu liefern. Bei der dargestellten Ausführungsform liefert die Stromquelle 245 1 mA an die Schleife, obwohl dies nicht auf diesen Wert beschränkt ist. Das Tiefpassfilter 240 entfernt im Wesentlichen sämtliche hohen Frequenzen und liefert ein Gleichstromsignal an eine Gleichstromeinspeise-Steuerung 247.
Die Gleichstromeinspeise-Steuerung 247 liefert durch Einstellen des Stroms I_dc in Reaktion auf das Eingangssignal eine angemessene Energie an die Schleife. 3 zeigt eine beispielhafte Gleichstromeinspeise-Kurve, die zur Verwendung durch die Gleichstromeinspeise-Steuerung 247 vorgesehen sein kann. Eine gestrichelte Linie 320 bildet die Obergrenze für die elektrische Energie, und eine gestrichelte Linie 325 bildet die Untergrenze für die der Teilnehmerleitung zugeführten elektrischen Energie. Ein Y-Achse 330 repräsentiert die Spannung, und eine X-Achse 335 repräsentiert den Strom. Gemäß 3 weist die Gleichstromeinspeise-Kurve eine Antisättigungsregion, eine Widerstandseinspeiseregion und eine Stromeinspeiseregion auf, obwohl sie nicht auf diese Regionen beschränkt ist.
Die Gleichstromeinspeise-Steuerung 247 stellt den zum Arbeiten benötigten Strompegel in Reaktion auf die empfangene Spannung V_ab ein. Die Gleichstromeinspeise-Steuerung 247 ist hier nicht detailliert beschrieben, da sie von Fachleuten auf dem Sachgebiet, denen diese Offenbarung vorliegt, auf vielerlei Weise implementiert werden kann. Die Gleichstromeinspeise-Steuerung 247 liefert den I_dc-Strom an einen zweiten Komparator-Logikblock 250, der ermittelt, ob der I_dc-Strom kleiner ist als ein vorgewählter Schwellenwert, wie beispielsweise 1 mA. Der vorgewählte Schwellenwert kann ein beliebiger Wert sein, der ausreicht, um die Teilnehmerschleife betriebsbereit zu halten. Bei dieser Ausführungsform beträgt der vorgewählte Schwellenwert 1 mA. Wenn der I_dc-Strom kleiner ist als der vorgewählte Schwellenwert, liefert die Stromquelle 245 Strom mit dem ersten vorgewählten Wert (d.h. bei dieser Ausführungsform 1 mA) an die Schleife. Wenn der I_dc-Strom größer ist als der vorgewählte Schwellenwert, wird der I_dc-Strom an die Teilnehmerschleife geliefert.
4 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren, das mit der in 2 gezeigten Vorrichtung 210 angewendet werden kann. Das in 4 gezeigte Verfahren beginnt mit Block 400, bei dem der erste Komparator-Logikblock 235 ein Signal von der Teilnehmerleitung 225 empfängt. Bei der dargestellten Ausführungsform empfängt der erste Komparator-Logikblock 235 das Signal V_ab von der Teilnehmerleitung 225. In Block 410 ermittelt der erste Komparator-Logikblock 235, ob die Veränderung des V_ab-Signals größer ist als ein vorgewählter Spannungswert, wobei der vorgewählte Spannungswert ein Wert ist, der eine mögliche Veränderung des Gabelumschalt-Zustands der Telefoneinrichtung 220 anzeigt. Bei der vorliegenden Erfindung kann, da die SLAC 215 an die Stromeinspeise-SLIC 221 angeschlossen ist, eine Veränderung des V_ab-Signals zum Feststellen einer möglichen Veränderung des Gabelumschalt- Zustands der Telefoneinrichtung 220 verwendet werden. Beispielsweise kann der vorgewählte Spannungswert ungefähr 5 bis 10 Prozent der an die Teilnehmerleitung 225 angelegten Batteriespannung betragen. Somit kann, wenn die an die Teilnehmerleitung 225 angelegte Gleichspannung 50 Volt beträgt, der vorgewählte Spannungswert 2,5 bis 5 Volt betragen. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der erste Komparator-Logikblock 235 auch ermitteln, ob das V_ab-Signal größer ist als ein zweiter vorgewählter Spannungswert, wobei der zweite vorgewählte Spannungswert anzeigt, dass die Telefoneinrichtung 220 eingehängt worden ist. Bei der in 2 gezeigten Stromeinspeise-SLAC 215 ist ein Anzeichen dafür, dass Telefoneinrichtung 220 eingehängt worden ist, das Vorhandensein eines relativ hohen Spannungspegels in dem von der Teilnehmerleitung 225 kommenden Signals. Entsprechend kann bei einer Ausführungsform der zweite vorgewählte Spannungswert "V2" sein, wie in der in 3 gezeigten Gleichstromeinspeise-Kurve identifiziert. Der zweite vorgewählte Spannungswert kann auch ein Wert aus einer Vielzahl von anderen Spannungswerten sein, einschließlich des Spannungsbereichs in der Antisättigungsregion der Gleichstromeinspeise-Kurve.
Gemäß 4 stellt in Block 420 die Stromquelle 245 die Gleichstromeinspeisung in die Teilnehmerschleife in Reaktion auf das Festellen, dass die Veränderung des V_ab-Signals größer ist der erste vorgewählte Spannungswert (bei dieser Ausführungsform 5–10% der Batteriespannung), ein. Eine Art und Weise, in der die Stromquelle 245 die Gleichstromeinspeisung einstellt, ist das Liefern eines relativ kleinen Stroms an die Teilnehmerschleife, um die Teilnehmerschleife aus einem Sättigungszustand zu holen. Ein Strompegel aus einer Vielzahl von relativ niedrigen Strompegeln kann von der Stromquelle 245 geliefert werden. Bei der dargestellten Ausführungsform liefert die Stromquelle 245 Strom von ungefähr 1 mA. Bei einer alternativen Ausführungsform stellt die Stromquelle 245 die Gleichstromeinspeisung in die Teilnehmerschleife in Reaktion auf das Festellen, dass die Veränderung des V_ab-Signals größer ist als der vorgewählte Spannungswert (bei dieser Ausführungsform z.B. 5–10% der Batteriespannung), und in Reaktion auf das Fest stellen, dass V_ab größer ist als der zweite vorgewählte Spannungswert (z.B. "V2"), ein. Eine Veränderung von V_ab in Kombination mit der Tatsache, dass V_ab größer ist als der zweite vorgewählte Spannungswert, ist ein Anzeichen dafür, dass sich der (nicht gezeigte) Treiber der SLIC 221 in Sättigung befinden kann. Entsprechend liefert die Stromquelle 245 einen Strom mit einem vorgewählten Wert (bei der vorliegenden Erfindung z.B. einen Strom von 1 mA) an die Teilnehmerschleife, damit diese den Sättigungszustand verlässt.
5 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 510. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Host-Transceiver 105 eine SLAC 515, die über eine Spannungseinspeise-SLIC 516 mit der Telefoneinrichtung 220 gekoppelt ist. Das Tiefpassfilter 240 und der Gabelumschalt-Detektions-Logikblock 230 sind denen, die in der in 2 gezeigten Stromeinspeise-SLAC 215 verwendet werden, im Wesentlichen gleich, was durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt ist. Die Vorrichtung 510 weist einen ersten Komparator-Logikblock 520 auf, der ein Stromeingangssignal (I_mt) über die SLIC 516 von der Teilnehmerleitung 225 empfängt. Je nach dem Wert des I_mt-Stroms oder der Veränderung des I_mt-Stroms liefert der erste Komparator-Logikblock 520 ein Signal entweder an das Tiefpassfilter 240 oder eine Spannungsquelle 525. Die Spannungsquelle 525 ist in der Lage, Spannung mit einem vorgewählten Wert an die Teilnehmerschleife zu liefern. Das Tiefpassfilter 240 entfernt im Wesentlichen sämtliche hohen Frequenzen und liefert ein Gleichstromsignal an eine Gleichstromeinspeise-Steuerung 530.
Die Gleichstromeinspeise-Steuerung 530 liefert anhand des Eingangssignals eine angemessene Energie an die Schleife, und zwar durch Einstellen der der Teilnehmerschleife zugeführten Spannung. 3 zeigt eine beispielhafte Gleichstromeinspeise-Kurve, die zur Verwendung durch die Gleichstromeinspeise-Steuerung 530 vorgesehen sein kann. Die Gleichstromeinspeise-Steuerung 530 stellt den zum Arbeiten benötigten Spannungspegel in Reaktion auf den empfangenen Strom I_mt ein. Die Gleichstromeinspeise-Steuerung 530 liefert ein Spannungssignal an einen zweiten Komparator-Logikblock 540, der ermittelt, ob der Spannungspegel kleiner ist als ein vorgewählter Schwellenwert. Der vorgewählte Schwellenwert kann ein beliebiger Wert sein, der ausreicht, um die Teilnehmerschleife betriebsbereit zu halten. Wenn der Spannungspegel des Signals von der Gleichstromeinspeise-Steuerung 530 kleiner ist als der vorgewählte Schwellenwert, liefert die Spannungsquelle 525 Spannung mit dem vorgewählten Wert an die Schleife. Wenn der Spannungspegel des Signals von der Gleichstromeinspeise-Steuerung 530 größer ist als der vorgewählte Schwellenwert, wird das Signal von der Gleichstromeinspeise-Steuerung 530 an die Teilnehmerschleife geliefert.
Obwohl das in 4 dargestellte Verfahren mit Bezug auf die SLAC 215 aus 2 beschrieben ist, sei angemerkt, dass das erfindungsgemäße Verfahren ebenso auf die SLAC 515 anwendbar ist, die an die in 5 gezeigte Spannungseinspeise-SLIC 516 angeschlossen ist. Im Block 400 empfängt der erste Komparator-Logikblock 520 ein Signal (I_mt) über die SLIC 516 von der Teilnehmerleitung 225. Im Block 410 ermittelt der erste Komparator-Logikblock 520, ob die Veränderung des I_mt-Signals kleiner ist als ein vorgewählter Stromwert, wobei der vorgewählte Stromwert ein Wert sein kann, der eine mögliche Veränderung des Gabelumschalt-Zustands der Telefoneinrichtung 220 anzeigt. Da die SLAC 515 an eine Spannungseinspeise-SLIC 516 angeschlossen ist, kann eine Veränderung des Stroms (I_mt) des Signals von der Teilnehmerleitung 225 zum Feststellen einer möglichen Veränderung des Gabelumschalt-Zustands der Telefoneinrichtung 220 verwendet werden. Beispielsweise kann der vorgewählte Stromwert ungefähr 5 bis 10 Prozent des an die Teilnehmerleitung 225 angelegten Gleichstroms betragen. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der erste Komparator-Logikblock 520 auch ermitteln, ob der I_mt-Strom größer ist als ein zweiter vorgewählter Stromwert, wobei der zweite vorgewählte Stromwert anzeigt, dass die Telefoneinrichtung 220 eingehängt worden ist. Ein Anzeichen dafür, dass die in 5 gezeigte Telefoneinrichtung 220 eingehängt worden ist, ist ein relativ niedriger Pegel an von der Teilnehmerleitung 225 kommendem Strom.
Im Block 430 stellt die Quelle 525 die Gleichstromeinspeisung in Reaktion auf das Festellen, dass die I_mt-Veränderung in dem Signal größer ist als der vorgewählte Stromwert, ein. Eine Art und Weise, in der die Quelle 525 die Gleichstromeinspeisung einstellt, ist das Liefern eines relativ hohen Spannung an die Teilnehmerschleife, um einen (nicht gezeigten) Treiber der SLIC 516 aus einem Sättigungszustand zu holen. Bei einer alternativen Ausführungsform stellt die Stromquelle 525 die Gleichstromeinspeisung in Reaktion auf das Festellen, dass die Veränderung des I_mt-Signals größer ist als der vorgewählte Stromwert (z.B. 5–10% des angelegten Gleichstroms), und in Reaktion auf das Feststellen, dass I_mt kleiner ist als der zweite vorgewählte Wert, ein. Eine Veränderung von I_mt in Kombination mit der Tatsache, dass I_mt kleiner ist als der zweite vorgewählte Wert, ist ein Anzeichen dafür, dass sich der (nicht gezeigte) Treiber der SLIC 516 in Sättigung befindet. Entsprechend liefert die Stromquelle 525 eine Spannung mit einem vorgewählten Wert an die Teilnehmerschleife, damit diese den Sättigungszustand verlässt.
Das in 4 gezeigte Verfahren ermöglicht es dem Host-Transceiver 105, einen Sättigungszustand (d.h. einen nichtlinearen Zustand) schnell zu verlassen und in einen Nichtsättigungszustand einzutreten. Das schnelle Verlassen des Sättigungszustands ist bei der Gabelumschalt-Detektion wünschenswert, da zahlreiche Telefonsysteme das Eingehängtsein oder Ausgehängtsein der Telefoneinrichtung 220 anhand der gemessenen Schleifenimpedanz ermitteln, die wiederum anhand der gemessenen Spannung und des gemessenen Stroms von der Teilnehmerschleife berechnet wird. Und da das Ohm-Gesetz generell auf das Messen der Schleifenimpedanz in linearen Systemen anwendbar ist, ist es wünschenswert, die Teilnehmerschleife aus einem Sättigungszustand zu holen, bevor der Impedanzpegel detektiert werden kann.
Ein Fall, in dem die Teilnehmerschleife in den Sättigungsmodus geht, ist der Übergang vom Ausgehängtsein zum Eingehängtsein. Ein Übergang vom Ausgehängtsein zum Eingehängtsein kann erfolgen, wenn ein Benutzer einen Telefondienst durch Betätigen des Gabelumschalters beendet, oder wenn bei der Telefoneinrichtung 220 das Impuls-Wählen angewendet wird, das generell von einer Eingehängtsein/Ausgehängtsein-Sequenz erzeugte Impulse umfasst. Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein schnelles Detektieren des Gabelumschalt-Zustands der Telefoneinrichtung 220 durch Zurückversetzen des Systems in einen Nichtsättigungszustand derart, dass die Schleifenimpedanz auf einfache Weise detektiert werden kann.
Fachleute auf dem Sachgebiet, denen diese Offenbarung vorliegt, erkennen, dass das erfindungsgemäße Verfahren in eine Software, eine Hardware oder eine Kombination daraus implementierbar ist. Ferner können die Komparator-Logikblöcke (235, 250 – siehe 2; 520-540 – siehe 5), das Filter 240, die Quellen (245 – siehe 2; 520 – siehe 5) und die Gabelumschalt-Detektions-Logik 230 von Fachleuten auf dem Sachgebiet, denen diese Offenbarung vorliegt, mit einer Vielzahl von zur Verfügung stehenden Komponenten implementiert werden. Die in 2 und 5 gezeigten SLAC-Strukturen können in einem Digitalsignalprozessor implementiert sein.
Die oben beschriebenen speziellen Ausführungsformen dienen nur der Erläuterung, da die Erfindung modifiziert und auf unterschiedliche Weise durchgeführt werden kann, wie für Fachleute auf dem Sachgebiet, denen die Lehre dieser Erfindung vorliegt, offensichtlich ist. Ferner gelten keine anderen Einschränkungen hinsichtlich der Details der hier dargestellten Konstruktion oder Ausführung als die sich aus den nachstehenden Patentansprüche ergebenden. Es ist daher offensichtlich, dass die speziellen oben beschriebenen Ausführungsformen verändert oder modifiziert werden können, und dass diese Variationen als in den Umfang der Erfindung fallend betrachtet werden. Entsprechend ist der beanspruchte Schutzumfang in den folgenden Patentansprüchen festgelegt.

Claims

Verfahren zum Einstellen einer Gleichstromeinspeise-Steuerung einer Teilnehmerschleife (115) in einem Telefonkommunikationssystem, mit folgenden Schritten: Empfangen eines Signals von der Teilnehmerschleife (115); Überwachen hinsichtlich einer Veränderung des Signals; Feststellen, ob die Veränderung des Signals größer ist als ein erster vorgewählter Wert; gekennzeichnet durch Feststellen, ob ein Wert des Signals größer ist als ein zweiter vorgewählter Wert; und Einstellen der Gleichstromeinspeisung in Reaktion auf das Feststellen, dass die Veränderung des Signals größer ist als der erste vorgewählte Wert und das Feststellen, ob der Wert des Signals größer ist als der zweite vorgewählte Wert.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit dem Schritt des Detektierens einer Gabelumschaltung eines Transceiver in Reaktion auf die Gleichstromeinspeisung, und ferner mit dem Schritt des Lieferns eines Stroms von mindestens im Wesentlichen 1 mA zu der Teilnehmerschleife (115) in Reaktion auf das Feststellen, dass die Veränderung des Signals kleiner ist als der erste vorgewählte Wert.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Einstellen der Gleichstromeinspeisung ferner den Schritt des Lieferns eines dritten vorgewählten Stromwerts zu der Teilnehmerschleife (115) in Reaktion auf das Feststellen, dass der Wert des Signals größer ist als der zweite vorgewählte Wert, und dass die Veränderung des Signals größer ist als der erste vorgewählte Wert, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der erste vorgewählte Wert im Wesentlichen fünf Volt beträgt und der dritte vorgewählte Stromwert im wesentlichen 1 mA beträgt,
Vorrichtung zum Einstellen einer Gleichstromeinspeise-Steuerung einer Teilnehmerschleife in einem Telefonkommunikationssystem, mit: einer Komparatorlogik (235) zum Empfangen eines Signals von der Teilnehmerschleife (225) und zum Feststellen, ob eine Veränderung eines Signals größer ist als ein erster vorgewählter Wert, dadurch gekennzeichnet, dass die Komparatorlogik (235) zum Feststellen, ob ein Wert des Signals größer ist als ein zweiter vorgewählter Wert, vorgesehen ist; und eine Schaltungsanordnung (245) zum Einstellen der Gleichstromeinspeisung in Reaktion auf das Feststellen, dass die Veränderung des Signals größer ist als der erste vorgewählte Wert, und in Reaktion auf das Feststellen, dass der Wert des Signals größer ist als der zweite vorgewählte Wert, vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, ferner mit dem Schritt des Detektierens einer Gabelumschaltung der Vorrichtung in Reaktion auf das Einstellen der Gleichstromeinspeisung, wobei die Schaltungsanordnung (245) in der Lage ist, einen Strom von mindestens im Wesentlichen 1 mA in Reaktion auf das Feststellen, dass die Veränderung des Signals kleiner ist als der erste vorgewählte Wert, zu der Teilnehmerschleife (225) zu liefern.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Schaltungsanordnung (245) in der Lage ist, einen Strom mit einem dritten vorgewählten Wert der Teilnehmerschleife (225) in Reaktion auf das Feststellen, dass die Veränderung des Signals größer ist als der erste vorgewählte Wert, zu liefern.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei dem der erste vorgewählte Wert im wesentlichen fünf Volt beträgt und der dritte vorgewählte Stromwert im Wesentlichen 1 mA beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, ferner mit: einer Teilnehmerleitungs-Interface-Schaltung (221), die über die Teilnehmerleitung (225) an einen Transceiver (220) anschließbar ist; und einer mit der Teilnehmerleitungs-Interface-Schaltung (221) gekoppelten Teilnehmerleitungs-Audio-Verarbeitungsschaltung (215), wobei die Teilnehmerleitungs-Audio-Verarbeitungsschaltung (215) den Komparator und die Schaltungsanordnung aufweist.