DE69025862T2

DE69025862T2 - Fernsprechschnittstellenschaltung

Info

Publication number: DE69025862T2
Application number: DE69025862T
Authority: DE
Inventors: Vanni Saviotti; Marco Siligoni
Original assignee: SGS Thomson Microelectronics SRL
Current assignee: STMicroelectronics SRL
Priority date: 1989-11-20
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1996-08-01
Anticipated expiration: 2010-11-21
Also published as: IT1237780B; EP0430578B1; DE69025862D1; IT8922449A0; EP0430578A2; EP0430578A3

Description

Diese Erfindung betrifft Schnittstellenschaltungen und Einrichtungen zur Verwendung zwischen einer Teilnehmertelefonleitung und einer Telefonvermittlungsstelle, beispielsweise zum Senden eines Steuersignals an irgendein Teilnehmer-Abrechnungsanzeigegerät entlang der Telefonleitung.
Eine Teilnehmertelefonleitung wird durch einen Gleichspannungsgenerator mit Energie versorgt, zu dem andere Spannungssignalgeneratoren, beispielsweise für Sprachband- Konversationssignale, Klingelsignale und Signale zum Anzeigen einer Teilnehmerabrechnung, in Reihe geschaltet sind. Telefonschnittstelleneinrichtungen, einschließlich derjenigen mit integrierten Schaltungen, müssen deshalb die Telefonleitung des Teilnehmers mit Energie versorgen und gleichzeitig an sie die erforderlichen Signale liefern.
Die Einheiten des Telefongeräts des Benutzers, die eine fortschreitende Meßanzeige zur Abrechnung bezüglich der gerade durchgeführten Telefonvebindung (wobei eine Messung durch die geeigneten Einheiten in der Vermittlungsstelle berechnet wird) umfassen können, sind parallel zu einander mit den Anschlüssen des Teilnehmers der Teilnehmertelefonleitung verbunden.
Die Einheiten der Vermittlungsstelle steuern die Abrechnungsanzeigen des Teilnehmers über eine Schnittstelleneinrichtung und die gleiche Telefonleitung des Teilnehmers mittels geeigneter Steuersignale, die normalerweise als "Abrechnungssignale" bezeichnet werden. Diese Steuersignale müssen im Vergleich mit der maximalen Amplitude der Konversationssignale eine hohe Amplitude aufweisen und können nicht mittels Signale bereitgestellt werden, die eine gepulste Wellenform aufweisen, da die steigenden und fallenden Flanken der Impulse Harmonische hervorbringen, die nicht nur den Benutzer der Leitung stören würden, sondern auch die Benutzer von benachbarten Leitungen. In der Praxis werden Wechselspannungssignale mit einer begrenzten Dauer (ungefähr 100 ms) und einer sehr viel höheren Frequenz (123 oder 16 KHz) als diejenige der Konversationstelefonsignale (0,3 - 3,4 Khz), mit relativ langen Signalanstiegs- und -abfallzeiten, verwendet.
Allgemein stellen die Einheiten der Vermittlungsstelle an der Schnittstelleneinrichtung ein Spannungssignal des alternierenden Typs bereit, das eine vorgegebene Amplitude und Frequenz aufweist, die über der Zeit konstant sind. Dieses Spannungssignal wird durch Schaltungen innerhalb der Einrichtung in geeigneter Weise moduliert, um die Abrechnungs signale zu "formen".
Die italienischen Patentanmeldungen Nr. 21270 A/84 und Nr. 21550 A/84 von dem gleichen Anmelder offenbaren Telefonschaltungen, die Steuersignale für Teilnehmer- Abrechnungsanzeigen erzeugen und die in Schnittstelleneinrichtungen eingebaut werden können. Allerdings können in einigen Fällen die Abrechnungssignale direkt in der Vermittlungsstelle erzeugt und an die Telefonleitung des Teilnehmers über die damit verbundene Schnittstelleneinrichtung gesendet werden.
Wie voranstehend erwähnt sind der Pegel und die Frequenz der Abrechnungssignale sehr viel höher als der Pegel und die Frequenz der Konversationssignale. Somit ist es insbesondere in Schnittstelleneinrichtungen mit einer integrierten Schaltung erforderlich, das Problem der möglichen Übertragung dieser Abrechnungssignale, die nicht ausreichend gedämpft werden, an den Benutzer, der das Gespräch empfangen hat und dem deshalb normalerweise nichts in Rechnung gestellt werden sollte, zu lösen.
Die zwei-zu-vier Draht-Konversationsschaltung (zwischen der Zweidrahtleitung und den Kanälen der Vermittlungsstelle) die in modernen Schnittstelleneinrichtungen enthalten ist, benötigt genau ausgeglichene Impedanzen, die nur für das Frequenzband der Konversationssignale optimiert sind, so daß sie empfangene Signale von Übertragungssignalen absolut abkoppeln kann.
Sie verhindert deshalb nicht die Übertragung von sogar gedämpfgen Abrechnungssignalen an den falschen Teilnehmer.
Eine Technik, die gegenwärtig verwendte wird, um das Problem zu lösen (wie in der EP-A-0 021 509 offenbart), besteht darin, die über die Konversationsschaltung an den Übertragungskanal der Vermittlungsstelle gesendeten Signale unter Verwendung eines Tiefpaßfilters oder eines Schmalbandfilters zu filtern. Das Filter ist so ausgelegt, daß die gesamte Dämpfung der gesamten Übertragungs-"Kette" an den Teilnehmer, dem nichts in Rechnung gestellt wird, so ist, daß eine Aktivierung irgendeiner Abrechnungsanzeige, die dieser Teilnehmer haben kann, verhindert wird.
In dem Kontext von Schnittstelleneinrichtungen mit einer integrierten Schaltung, die ein geschlossenes Ringsystem mit einem negativen Ansprechverhalten für eine Erzeugung der Impedanz, die die Konversationssignale an die Teilnehmerleitung anpaßt, der automatischen Steuerung ihres Pegels auf der Leitung und der Eingabe von Signalen an den Übertragungskanal umfaßt, wird anstelle davon bevorzugt, das Tiefpaß- oder Schmalbandfilter in dem Reaktionspfad anzuordnen, insbesondere in der Impedanzerzeugungsschaltung. Unter Verwendung dieser Technik wird der Pegel der Abrechnungssignale auf der Leitung automatisch gesteuert, und zwar gleichzeitig mit der Dämpfung der Abrechnungssignale, die an den Übertragungskanal zurückkehren. Zusätzlich dazu ist der Pegel der Signale auf der Leitung unabhängig von der Impedanz der Leitung, so wie der Impedanz der Restsignale, die entlang des Übertragungskanals zurückkehren.
Beide voranstehend beschriebenen Techniken können das Problem von Restabrechnungssignalen auf dem Übertragungskanal lösen, aber sie bringen nicht vernachlässigbare Kosten bei der Auslegung und der Konstruktion der am besten geeigneten Filter mit sich.
Gemäß der Erfindung ist eine Schaltung vorgesehen, so wie sie in dem beigefügten Anspruch 1 definiert ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in dem beigefügten Anspruch 2 definiert.
Es ist somit möglich, eine Schnittstelleneinrichtung zwischen Vermittlungsstelleneinheiten und einer Teilnehmer- Telefonleitung vorzusehen, die Steuersignale an die Abrechnungsanzeigen des Teilnehmers entlang der Leitung selbst senden kann, wobei das Problem von restlichen Abrechnungssignalen, die entlang des Übertragungskanals zurückkehren, im Vergleich mit dem bekannten Stand der Technik in einer einfachen und wirtschaftlichen Weise gelöst wird.
Die Erfindung wird nachstehend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, die ein Blockschaltbild einer Schnittstelleneinrichtung ist, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Eine Schnittstelleneinrichtung umfaßt eine Empfangs- und Übertragungsschaltung, die in der Zeichnung mit einem Block RX/TX mit wenigstens einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluß und wenigstens einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluß gezeigt ist. Die Verbindungen, die einen oder zwei Anschlüsse aufweisen können, nämlich in Abhängigkeit davon, ob die übertragenen Signale Strom- oder Spannungssignale sind, sind symbolisch in der Figur mit Pfeilen angedeutet, während die Verbindungen ohne irgendeinen Pfeil nur für Stromsignale verwendet werden können.
Der erste Eingangsanschluß RX und der erste Ausgangsanschluß TX der Empfangs- und Übertragungsschaltung sind jeweils mit den Empfangs- und Übertragungskanälen der Telefonvermittlungsstelle verbunden, die getrennt voneinander sind und deshalb eine "zwei-zu-vier Draht- Umwandlungsschaltung" in der Schnittstelleneinrichtung benötigen, so daß die Zweidrahtleitung des Teilnehmers angeschlossen werden kann. Die Umwandlungsschaltung ist in der Empfangs- und Übertragungsschaltung RX/TX enthalten, aber sie ist in der Zeichnung nicht ausdrücklich gezeigt. Die RXund TX-Anschlüsse sind mit fetteren Pfeilen bezeichnet, um anzuzeigen, daß sie zur Verbindung mit den Vierdrahtkanälen der Vermittlungsstelle verwendet werden.
Die Schnittstelleneinrichtung umfaßt auch eine Signalerzeugungsschaltung C, die wenigstens einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluß und wenigstens einen ersten und einen zweiten Ausgangsanschluß aufweist. Die schnittstelleneinrichtung umfaßt ferner eine Schaltung S zum Erzeugen und Eingeben von Signalen an die Leitung, mit wenigstens einem Eingangsanschluß und einem ersten Ausgangsanschluß und ferner mit zwei Anschlüssen zur Verbindung mit der Teilnehmertelefonleitung, die in der Figur mit einem einzelnen Block ZL symbolisch dargestellt ist. Der erste Eingangsanschluß und der erste Ausgangsanschluß der Signalerzeugungsschaltung C sind mit dem zweiten Ausgangsanschluß bzw. dem zweiten Eingangsanschluß der Empfangs- und Übertragungsschaltung RX/TX verbunden. Der zweite Ausgangsanschluß der Signalerzeugungsschaltung C ist mit dem Eingangsanschluß der Signalerzeugungs- und Eingabeschaltung S verbunden.
Die Signalerzeugungsschaltung C umfaßt eine Impedanzerzeugungsschaltung ZAC zum Anpassen der Telefonsignale an die Teilnehmertelefonleitung, wobei diese Impedanzerzeugungsschaltung in den Signalpfad in der Signalerzeugungsschaltung geschaltet ist.
Eine Stromspiegelungs-Schaltungseinrichtung CM, die mit der Teilnehmertelefonleitung über die Signalerzeugungs- und Eingabeschaltung S und einem Punkt in dem Pfad der Signale der Signalerzeugungsschaltung C über die Impedanzerzeugungsschaltung ZAC verbunden ist, ist zwischen den ersten Ausgangsanschluß der Schaltung S zum Eingeben von Signalen und zur Energieversorgung der Leitung angeordnet. Die Stromspiegelungs-Schaltungseinrichtung CM stellt an der Signalerzeugungsschaltung C, als eine Zählerantwort, einen Strom KILAC bereit, der proportional zu der Komponente des Signals ILAC des momentanen Leitungsstroms IL entsprechend einem vorgegebenen Proportionalitätsverhältnis K ist. Dieser Strom KILAC wird normalerweise verwendet, nämlich gemäß bekannter Techniken, die auf bekannte Schnittstellen- Telefoneinrichtungen angewendet werden, die als SLIC ("Teilnehmerleitungs-integrierte Schaltungen") bekannt sind, um die Leitungsanpassungsimpedanz zu erzeugen, um eine automatische Steuerung des Leitungssignalpegels durchzuführen und hauptsächlich die von dem Teilnehmertelefongerät ausgehenden Signale an die Umwandlungsschaltung der Empfangs- und Übertragungsschaltung RX/TX und dann an den Übertragungskanal der Vermittiungsstelle zu übertragen.
Die Schnittstelleneinrichtung umfaßt eine Quelle TTX von Steuersignalen für Abrechnungsanzeigegeräte, die mit der Teilnehmertelefonleitung verbunden sein können. Die Abrechnungssignalquelle kann eine der bekannten Generatoren sein, die in der Schnittstelleneinrichtung eingebaut sind, so wie sie in den voranstehend erwähnten früheren Patentanmeldungen beschrieben ist, aber sie kann auch eine einfache Schaltungseinrichtung, die eine Kopplung mit den Einheiten der Vermittlungsstelle vorsieht, wenn die Abrechnungssignale direkt innerhalb der Vermittlungsstelle erzeugt werden, und mit dem ersten Eingangsanschluß der Schaltung 5 verbunden sein, die die Leitung mit Energie versorgt und die der Leitung Signale eingibt, nämlich der Schaltung, die in der Tat auch die Abrechnungssignale an die Leitung sendet.
Die Abrechnungssignalquelle TTX ist mit dem zweiten Eingangsanschluß der Signalerzeugungsschaltung C mittels einer Schaltungseinrichtung ZT verbunden, die der Abrechnungssignalquelle TTX eine Impedanz anbietet, die proportional zu der Leitungsimpedanz ist, im wesentlichen gemäß dem vorgegebenen Proportionalitätsverhältnis K. Der Strom, der von der Schaltungseinrichtung ZT an den zweiten Eingangsanschluß der Signalerzeugungsschaltung C fließt, proportional zu den Abrechnungssignalen, ist in der entgegengesetzten Richtung zu dem Strom, der an den zweiten Eingangsanschluß von der Stromspiegelungs- Schaltungseinrichtung CM fließt.
Allgemein ist der Proportionalitätsfaktor K kleiner als Eins, da in modernen Schaltungseinrichtungen mit integrierter Schaltung eine Tendenz besteht, den Pegel der Ströme zu reduzieren, die in den Teilen der Schaltung fließen, die Signale erzeugen.
Ein Beispiel einer möglichen Ausführungsform der Stromspiegelungs-Schaltungseinrichtung CM ist von dem gleichen Anmelder in dem italienischen Patent Nr. 19983 A/85 dargestellt.
Die Schaltungseinrichtung ZT, die eine zu der Leitungsimpedanz proportionale Impedanz an der Abrechnungssignalquelle TTX bereitstellt, besteht in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nur aus einem Widerstand und einer Kapazität in Reihe zueinander. Diese Komponenten werden so gewählt, daß sie die gewünschte Impedanz proportional zu der Leitungsimpedanz bereitstellen.
Die Abrechnungssignale verursachen somit eine Spannung an den Anschlüssen dieser Reihenschaltung, die den Fluß eines Stroms ITTX dort hinein verursacht, der gleich zu der Komponente des Stroms geliefert durch die Schaltungseinrichtung CM proportional zu der Komponente des Leitungssignalstroms aufgrund der Eingabe der Abrechnungssignale darin ist. Die Abrechnungssignale werden an die Reihenschaltung des Widerstands und des Kondensators so angelegt, daß der erzeugte Strom ITTX in der Schaltung bezüglich des Knotens A die entgegengesetzte Richtung zu derjenigen des Stroms KILAC, der von der Schaltungseinrichtung CM erzeugt wird, aufweist. Am Knoten A löschen sich die Ströme aufgrund der Abrechnungssignale aus und deshalb besteht keine Rückführung von restlichen Abrechnungssignalen von der Teilnehmertelefonleitung an den Übertragungskanal in Richtung auf den Teilnehmer hin, dem nichts in Rechnung gestellt werden soll.
Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß mittels einer einfachen Operation einer "Summierung" der Ströme die restlichen Abrechnungssignale gelöscht werden, während gleichzeitig eine Steuerung des Leitungssignalpegels sichergestellt wird, und zwar ohne das Erfordernis für irgendeine Signalfilterungsoperation, die größere Auslegungs- und Konstruktionskosten mit sich bringen würde, insbesondere, wenn integrierte Schaltungen verwendet werden würden.
Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß Labortests gezeigt haben, daß eine ausreichende Dämpfung der zurückkehrenden Abrechnungssignale auf dem Übertragungskanal unter allen Umständen erhalten wird, selbst wenn die verwendete Impedanz nicht genau proportional zu der effektiven Impedanz der Teilnehmerleitung ist, obwohl sie proportional zu einer "durchschnittlichen" Leitungsimpedanz ist, die zwischen denjenigen liegt, die für Verbindungen mit der Vermittlungsstelle wahrscheinlich sind.
Obwohl nur ein Beispiel einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist, können innerhalb des Umfangs der Erfindung verschiedene Modifikationen ausgeführt werden. Beispielsweise kann die Schaltungseinrichtung ZT aus einem Widerstand und einer Kapazität bestehen, die parallel zueinander anstelle in Reihe angeordnet sind.

Claims

1. Telefonschnittstellenschaltung zur Verwendung zwischen einer Teilnehmertelefonleitung und Steuereinheiten in einer Telefonvermittlungsstelle, umfassend:

eine Empfangs- und Übertragungsschaltung (RX/TX) mit wenigstens einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluß und mit wenigstens einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluß, wobei der erste Eingangsanschluß (RX) und der erste Ausgangsanschluß (TX) angeordnet sind, um mit Empfangs- bzw. Übertragungskanälen der Telefonvermittlungsstelle verbunden zu werden;

eine Signalerzeugungsschaltung (C), in der eine Impedanzerzeugungsschaltung (ZAC) zur Anpassung von Telefonsignalen an die Teilnehmertelefonleitung in den Signalpfad eingebaut ist, mit wenigstens einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluß und mit wenigstens einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluß, wobei der erste Eingangsanschluß und der erste Ausgangsanschluß mit dem zweiten Ausgangsanschluß bzw. dem zweiten Eingangsanschluß der Empfangs- und Übertragungsschaltung (RX/TX) verbunden ist;

eine Schaltung (5S) zur Energieversorgung und zum Eingeben von Signalen der/an die Teilnehmertelefonleitung mit wenigstens einem Eingangsanschluß und einem ersten Ausgangsanschluß und ferner mit zwei Anschlüssen zur Verbindung mit der Teilnehmertelefonleitung, wobei der Eingangsanschluß mit dem zweiten Ausgangsanschluß der Signalerzeugungsschaltung (C) verbunden ist;

eine erste Stromspiegelungs-Schaltungseinrichtung (CM), die zwischen den ersten Ausgangsanschluß der Schaltung (5) zur Energieversorgung und zum Eingeben von Signalen der/an die Teilnehmertelefonleitung und dem zweiten Eingangsanschluß der Signalerzeugungsschaltung (C) angeordnet ist, wobei die erste Stromspiegelungs- Schaltungseinrichtung angeordnet ist, um über die Schaltung (5) zur Energieversorgung und zum Eingeben von Signalen der/an die Teilnehmertelefonleitung mit der Teilnehmertelefonleitung verbunden zu werden, und mit einem Punkt in dem Pfad der Signale in der Signalerzeugungsschaltung (C) über die Impedanzerzeugungsschaltung (ZAC) verbunden ist, wobei die erste Stromspiegelungs-Schaltungseinrichtung (CM) angeordnet ist, um als eine Zählerantwort an der Signalerzeugungsschaltung (C) gemäß einem vorgegebenen Proportionalitätsverhältnis (K) einen Strom (KILAC) bereitzustellen, der proportional zu der Signalkomponente des momentanen Stroms ist, der in der Teilnehmertelefonleitung vorhanden ist; und

eine Quelle (TTX) von Steuersignalen für eine Abrechnungsanzeigeeinrichtung, die mit der Teilnehmertelefonleitung verbunden werden kann, wobei die Quelle von Steuersignalen mit dem ersten Eingangsanschluß der Schaltung (5) zur Energieversorgung und zur Eingabe von Signalen der/an die Teilnehmertelefonleitung verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Quelle (TTX) von Steuersignalen mit dem zweiten Anschluß der Signalerzeugungsschaltung (C) mittels einer zweiten Schaltungseinrichtung (ZT) verbunden ist, die angeordnet ist, um der Quelle (TTX) von Steuersignalen eine Impedanz anzubieten, die im wesentlichen gemäß dem vorgegebenen Proportionalitätsverhältnis (K) zu der Teilnehmertelefonleitung proportional ist, wobei die Richtung des von der zweiten Schaltungseinrichtung (ZT) an den zweiten Eingangsanschluß der Signalerzeugungsschaltung (C) fließenden Stroms entgegengesetzt zu derjenigen des Stroms ist, der in den zweiten Eingangsanschluß der Signalerzeugungsschaltung (C) von der ersten Stromspiegelungs- Schaltungseinrichtung (CM) fließt.

2. Telefoneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltungseinrichtung einen Widerstand und eine Kapazität in Reihe zueinander umfassen und die Quelle (TTX) von Steuersignalen Spannungssignale bereitstellt.