ES2227182T3 - Aparato final de red para una terminal de usuario y procedimiento para la generacion de una tension de llamada optimizada en perdidas de potencia, en una terminal de usuario. - Google Patents

Abstract

Aparato (NT, NT¿, NTI) final de red para una red (4) de telecomunicaciones, que comprende un generador de llamada para una terminal (10) de abonado, preparando el generador de llamada una tensión (UR) de llamada a la terminal (10) de abonado, caracterizado porque están previstos unos primeros medios que comprueban si se ha sobrepasado un valor máximo permisible, predefinido por parte de la red, para una potencia eléctrica que puede ser consumida durante la llamada de la terminal (10) de abonado desde la red (4) de telecomunicaciones, y están previstos segundos medios que en caso de un exceso, ajustan un producto de la tensión (UR) de llamada, y de la corriente (IR) de llamada, de manera que pueda descenderse por debajo del valor máximo permisible, o bien ya al comenzar el proceso de llamada, o bien al menos, en el curso del proceso de llamada.

Description

Aparato final de red para una terminal de usuario y procedimiento para la generación de una tensión de llamada optimizada en pérdidas de potencia, en una terminal de usuario.

La invención se refiere a un aparato final de red con un generador de llamada para una terminal de abonado de una red de telecomunicaciones, preparando el generador de llamada una tensión de llamada a la terminal de abonado. La invención se refiere, además, a un procedimiento para la preparación de una tensión de llamada para una terminal de abonado de una red de telecomunicaciones.

Una terminal analógica de abonado dentro de una red de telecomunicaciones, como por ejemplo, un teléfono analógico en una red telefónica, se pone a tintinear aplicando una denominada tensión de llamada. Esta tensión de llamada es una tensión alterna y se produce mediante un llamado generador de llamada. Una frecuencia corriente de la tensión de llamada, asciende a 25 Hz para una tensión corriente de llamada de unos 40 V eficaces.

En el documento WO 93/18605 A1 se hace pública una unidad terminal de acceso a distancia, que está conectada mediante una fibra óptica a una central telefónica. Para la producción segura de las tensiones de llamada está previsto aquí que el suministro de energía se lleve a cabo tanto mediante un conductor guiado paralelo a la fibra óptica, como también, localmente desde la red pública disponible.

En una interfaz digital ISDN [red integral de servicio] está previsto un aparato final de red ISDN, en el que está integrado el generador de llamada. Se conoce un aparato semejante final de red ISDN, por ejemplo, por la patente europea EP 0 668 706 B1. En funcionamiento normal del aparato final de red ISDN, un suministro de energía del mismo no tiene problemas, porque el aparato final de red ISDN toma la potencia eléctrica necesaria, de una red pública de corriente con 230 voltios de tensión alterna. Con este suministro eléctrico de tensión, es posible ayudar sin problemas el aparato final de red ISDN, con una interfaz S digital de cuatro hilos, así como dos interfaces a/b analógicas [que seleccionan entre líneas a y b] de dos hilos cada una. Alternativamente a un aparato final de red ISDN pueden disponerse también como aparatos finales de red, módems SDSL [Symmetric Digital Subscriber Line], módems ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line] o en general módems xDSL [x Digital Subscriber Line (de cualquier tipo)], mediante al menos una interfaz a/b analógica.

Completamente diferente se presenta esta situación cuando falla el suministro de tensión de la red pública de corriente. En este caso el aparato final de red solamente está unido todavía con un suministro externo de tensión, mediante una llamada interfaz U. Esta interfaz U representa asimismo un enlace de dos hilos a una central telefónica de la red de telecomunicaciones. Este suministro de tensión es una tensión continua aplicada en el enlace bipolar, en la gama corriente de unos 28 a 115 V, que no obstante está limitada fuertemente con respecto a la potencia que puede ceder. La potencia máxima aquí disponible, está limitada en las redes hoy extendidas de telecomunicaciones, a unos 1400 mW.

Por consiguiente, en caso de fallo del suministro público de corriente, lo que seguidamente se designa como funcionamiento de emergencia, para poder hacer funcionar al menos una interfaz analógica del aparato final de red, hay que otorgar alta prioridad a una implementación especialmente pobre en pérdidas de potencia, de estas interfaces analógicas. Una toma excesiva de potencia durante este intervalo de tiempo en el que el aparato final de red se alimenta a distancia desde una central telefónica mediante la interfaz U, conduce forzosamente a un fallo del enlace como consecuencia del colapso de la tensión de suministro.

Las exigencias en el generador de llamada son pues de tal forma que en cargas de alta resistencia se necesita una tensión de llamada, superior que en cargas de baja resistencia. Naturalmente aquí el generador de llamada tiene que ser resistente a los cortocircuitos en alto grado. Tales exigencias se cumplen por lo regular mediante un generador de llamada con una tensión U_{R0} en vacío y una resistencia R_{1} interna, disipándose la potencia no cedida a un bucle de abonado, en la resistencia R_{1} interna del generador de llamada. Como bucle de abonado se define la o las terminales de abonado, conectadas en la interfaz a/b, incluso los conductores de conexión.

Como ya se ha dicho antes, el consumo de potencia del aparato final de red ISDN en el funcionamiento de emergencia, no puede ascender en cada instante a más de, por ejemplo, 1400 mW como máximo. Con respecto al exceso de este consumo máximo de potencia, es crítico en especial el espacio de tiempo de la llamada en la terminal de abonado. Para poder mantener la exigencia de este consumo máximo permisible de potencia, se emplea hasta ahora un generador de llamada, realizado discontinuo, comparativamente caro, con alto rendimiento.

Por otra parte, para la implementación de la interfaz analógica en un aparato final de red ISDN, se utilizan hoy día chips altamente integrados, como por ejemplo, la solución Chip - DuSLIC. Un juego semejante de chips puede componerse de un bloque de interfaz, que puede adquirirse, por ejemplo, bajo las designaciones específicas SLIC PEB 4266 de la firma Infineon AG, y de un procesador de señales, que puede adquirirse, por ejemplo, bajo la designación específica SLICOFI PEB 3265 de la firma Infineon AG. En este juego de chips está asimismo integrado el generador de llamadas. Una ventaja especial de este juego de chips, es que datos característicos, como la tensión U_{R} de llamada y la frecuencia f_{R} de la señal de llamada, se pueden ajustar en gamas amplias de conformidad con el software. De este modo una resistencia interna del transmisor de tensión de llamada, tan sólo está realizada virtualmente.

No obstante, en esta solución es insatisfactorio que a causa de una tensión preajustada de llamada, a través de un bucle de abonado de baja resistencia, fluye una corriente comparativamente grande de carga, con lo que el consumo de potencia es correspondientemente alto. En correspondencia, a través de un bucle de abonado de alta resistencia fluye una corriente correspondientemente menor, con lo que también el consumo de potencia desciende fuertemente respecto al bucle de baja resistencia.

De esta manera una solución semejante está afectada del inconveniente de que la potencia eléctrica consumida en funcionamiento de emergencia, desde la interfaz U, depende decisivamente de la impedancia del bucle de abonado, y de ninguna manera puede asegurarse que en el funcionamiento de emergencia, la toma máxima permisible de potencia, no excederá, por ejemplo, de 1400 mW. No obstante, su exceso provocaría el fallo del aparato final de red, y en consecuencia, el fallo de la terminal de abonado, en una forma extraordinariamente molesta.

La misión de la invención se basa pues en presentar un aparato final de red, y un procedimiento para la preparación de una tensión de llamada, con los cuales esté asegurado que no se sobrepasa un consumo máximo predefinido de potencia, en espacial cuando el aparato final de red recibe su potencia eléctrica exclusivamente a través de una red de telecomunicaciones, como es el caso, por ejemplo en el funcionamiento de emergencia.

Esta misión se resuelve para el aparato final de red mediante las notas características indicadas en la reivindicación 1, y para el procedimiento, en la reivindicación 18.

De esta manera, gracias a los medios es posible que, por ejemplo, un bucle de abonado de alta resistencia se alimente correspondientemente con una tensión de llamada comparativamente alta, en correspondencia un bucle de abonado de baja resistencia se alimenta con tensión comparativamente baja. Este ajuste de la tensión de llamada corresponde pues a la realización de una resistencia interna virtual sin pérdidas, del generador de llamada. La acción de estos medios puede manifestarse, por ejemplo, en que la corriente I_{R} de llamada sólo varía en límites muy estrechos. El producto que caracteriza el consumo de potencia, de la tensión de suministro del generador de llamada, y la corriente I_{R} de llamada es, por tanto, ampliamente constante y se mantiene por debajo de un valor máximo permisible para el consumo de potencia.

Un acondicionamiento especialmente ventajoso de la invención, prevé que en la llamada de la terminal de abonado, pueda establecerse si se ha sobrepasado el valor máximo permisible, y en caso de un exceso, pueda ajustarse un producto de tensión de llamada y corriente de llamada, de manera que pueda reducirse por debajo del valor máximo permisible, en el curso del proceso de llamada. De este modo puede efectuarse in situ, es decir, durante el funcionamiento reglamentario, una reducción en su caso necesaria, por debajo del valor máximo permisible para el consumo de potencia. Aquí durante el ajuste de tensión de llamada y/o de corriente de llamada, se presta atención naturalmente a que también una cierta parte de la potencia consumida de la red de comunicaciones, se emplee en el aparato final de red para el aseguramiento de su funcionamiento.

En este proceso, para poder soportar también un consumo de potencia, sobreelevado brevemente, está previsto acortar las secuencias iniciales de llamada, de preferencia tan sólo la primera secuencia de llamada, respecto a una duración normal de la secuencia de llamada. El único criterio para la medida de un acortamiento de la secuencia de llamada, es la duración suficiente para el ulterior ajuste de los parámetros de la llamada. Aquella puede estar situada en la gama de algunos cientos de milisegundos.

Además, es ventajoso cuando la tensión de llamada y/o la corriente de llamada, puede reducirse también iterativamente, de preferencia también dentro de una secuencia de llamada. Así pueden formarse, por ejemplo, valores medios para la corriente de llamada a lo largo de algunos periodos de la señal de llamada, y efectuarse seguidamente las correspondientes adaptaciones de los parámetros de llamada.

Una forma especialmente preferente de realización de la invención, prevé que el generador de llamada comprenda un transmisor de tensión de llamada, ajustando el transmisor de tensión de llamada, la tensión de llamada, en función del valor máximo permisible, durante una llamada de la terminal de abonado, de manera que el producto de la tensión de llamada y de la corriente de llamada quede en el transcurso del proceso de llamada, por debajo del valor máximo permisible para el consumo de potencia. Esto puede realizarse en una forma fácil de ejecutar, pudiendo registrarse durante la llamada de la terminal de abonado, la corriente de llamada, para la tensión ajustada previamente de llamada, y la tensión de llamada pueda reducirse en función de la corriente registrada de llamada. Aquí el valor medido / registrado de la corriente de llamada puede coordinarse a intervalos predefinidos, a los que a su vez están asignados valores correspondientes para la tensión de llamada. Estos valores de tensión pueden ser recabados simplemente, por ejemplo, de un diagrama característico.

Otra variante preferente de realización prevé en lugar de un registro de la corriente de llamada para una tensión preajustada de llamada, durante la llamada de la terminal de abonado, registrar una cuota de caídas de tensión en un acumulador de energía coordinado al bucle llamado de abonado, y reducir la tensión de llamada en función de la caída registrada de tensión o de la cuota registrada de caídas de tensión. También en esta variante es conveniente cuando la caída registrada de tensión, o la cuota registrada de caídas de tensión, pueda coordinarse a intervalos predefinidos, a los que están asignados correspondientes valores de tensión para la tensión de llamada (diagrama característico).

En forma constructiva muy sencilla, se puede realizar el acumulador de energía en forma de un condensador acumulador. Puntos preferentes para la integración de un condensador semejante, se producen cuando el condensador está dispuesto entre un transformador de DC / DC y una interfaz a/b, o entre una central telefónica y un transformador de DC / DC.

Aquí en forma alternativa puede también observarse el comportamiento de la interfaz respecto a la red de comunicaciones durante la llamada de la terminal de abonado. La llamada interfaz U (ISDN) puede considerarse aquí también como acumulador de energía, y se comprueba si la tensión aplicada a la interfaz U al llamar, permanece suficientemente alta. Un consumo demasiado alto de potencia se haría notar por el contrario, en una quiebra inadmisible de tensión en la interfaz respecto a la red de comunicaciones. En función de la caída registrada de tensión o de la cuota registrada de caídas de tensión, también aquí se efectuaría una adaptación de la tensión de llamada al sobrepasar el deseado corredor objetivo.

Otra posibilidad especialmente preferente para el aseguramiento de la reducción exigida por debajo del consumo máximo permisible de potencia, se produce cuando está prevista una resistencia intercalada cuyo valor de resistencia puede variarse en función de la corriente de llamada. Esta variación del valor de la resistencia, conduce a una limitación de la corriente de llamada para una tensión no modificada de llamada. Una realización especialmente sencilla prevé una resistencia intercalada en forma de resistencia PTC [de coeficiente positivo de temperatura], o de una resistencia regulable. La resistencia PCT se caracteriza en especial por su forma autorreguladora de trabajar, porque condicionada por su diseño, corrientes demasiado altas de llamada, elevan el valor de la resistencia, y en consecuencia sólo pueden pasar todavía corrientes menores "permisibles" de llamada.

Naturalmente estas formas anteriormente citadas de realización, pueden combinarse también unas con otras, o desarrollarse unas tras otras. Así por ejemplo, en caso de corriente demasiado grande de llamada, en primer lugar puede conectarse simplemente una resistencia en el bucle de abonado, y seguidamente -en caso de que todavía sea necesario- reducir todavía la tensión de llamada.

Alternativa o también complementariamente a todas las medidas precedentes, también es posible que esté previsto un valor máximo de consumo de energía, que pueda determinarse a partir del valor máximo permisible para el consumo de potencia y de la duración prevista de la secuencia de llamada, y que para el descenso por debajo del valor de consumo de energía para un producto no modificado de la tensión de llamada y la corriente de llamada, pueda acortarse la duración de la secuencia de llamada. Esta solución llama la atención por su sencillez, porque no tienen que modificarse ni la corriente de llamada, ni la tensión de llamada, sino que se agotan, la potencia que está a disposición de la red de comunicaciones, y la capacidad inherente al recorrido de enlace, y/o un condensador acumulador previsto con este fin. Únicamente podría ser crítica una corriente demasiado grande de llamada, que acortase tanto la duración de la secuencia de llamada, que existiría el peligro de no oír la señal de llamada. Aquí se ofrecería entonces una combinación de las medidas precedentes para garantizar al menos una duración mínima de la secuencia de llamada.

Otro acondicionamiento ventajoso de la invención prevé que el generador de llamada ajuste la tensión de llamada en función de la carga, en especial de la impedancia con carga normal, y/o de la cuantía de la impedancia con carga normal en el bucle de abonado, para la frecuencia prevista para una llamada de la terminal de abonado.

Aquí puede estar previsto que se determine previamente la carga, en especial la impedancia con carga normal y/o la cuantía de la impedancia con carga normal de un bucle de abonado. No obstante, también es posible alternativamente que la carga esté ajustada en el aparato final de red, o se transmita por la terminal de abonado al aparato final de red, a consulta del mismo.

En un acondicionamiento conveniente de la invención está previsto que la carga del bucle de abonado pueda determinarse inmediatamente antes de la llamada de la terminal de abonado, de manera que esta determinación de la carga tiene que efectuarse tan sólo temporalmente y sólo para la terminal de abonado que llama.

En una forma metrológica especialmente sencilla puede estar previsto para la determinación de la carga del bucle de abonado, que al bucle de abonado pueda aplicarse una tensión alterna que sea comparable respecto a frecuencia y amplitud, con una señal de voz en este bucle de abonado. La resistencia interna de esta fuente de tensión alterna corresponde a la impedancia de emisión para señales de voz, por ejemplo, 600 ohmios efectivos. Con las magnitudes conocidas de frecuencia y altura de la amplitud, de esta tensión alterna, puede determinarse fácilmente la impedancia con carga normal.

En otro acondicionamiento de esta nota característica precedente, está previsto que la tensión alterna pueda aplicarse sucesivamente de forma inmediata, con dos frecuencias distintas, con lo que se deduce un sistema de ecuaciones con las dos tensiones, U_{1} medida a la frecuencia f_{1}, y U_{2} medida a la frecuencia f_{2}, las magnitudes conocidas para las dos frecuencias f_{1} y f_{2}, la resistencia interna conocida de la fuente de tensión alterna, y la amplitud conocida de la tensión alterna. A partir de este sistema de ecuaciones son fáciles de calcular los valores deseados para la resistencia óhmica del bucle, y para la capacidad del bucle de la terminal de abonado. De aquí puede derivarse a su vez fácilmente la impedancia con carga normal y/o la cuantía de la impedancia con carga normal.

Con ello, esta forma de proceder permite, no sólo la determinación de la resistencia R_{L} óhmica del bucle, sino también la capacidad C_{L} del bucle, con lo que también puede determinarse la cuantía de la impedancia Z_{L} con carga normal.

A partir de este valor para la cuantía de la impedancia |Z_{L}| con carga normal, juntamente con la frecuencia prevista de la tensión de llamada en vacío, por ejemplo, 25 Hz, puede pues determinarse la magnitud de la amplitud necesaria de la tensión de llamada. Entonces, cuando -como se explicó ya más arriba- se utilice un juego de chips semiconductores para la implementación de las interfaces a/b analógicas y del generador de llamada, puede ajustarse la tensión U_{0} de llamada de conformidad con el software. En consecuencia tampoco puede transformarse ninguna potencia eléctrica en una resistencia interna no existente concretamente, con lo que se produce la deseada optimización de la potencia disipada.

Otra estructura barata del aparato final de red, se da cuando está previsto un diagrama característico del que puede tomarse un valor para la tensión de llamada a interconectar, correspondiente a la carga determinada. Por consiguiente, una unidad de evaluación en el aparato final de red, no tiene que calcular independientemente la correspondiente tensión de llamada, sino que sólo tiene que manifestarse cuando deba de ser necesaria una interpolación entre dos valores contiguos de tensión tomados del diagrama característico. Alternativamente también es posible aquí echar mano siempre al valor superior o inferior del diagrama característico.

Para determinar la carga del bucle de abonado, puede también estar previsto en forma alternativa, invertir la polaridad en el aparato final de red, de una tensión continua situada en el bucle de abonado, y así efectuar una medición de la capacidad del bucle de abonado.

Otros acondicionamientos ventajosos de la invención, se toman de las demás reivindicaciones secundarias.

Ejemplos de realización de la invención se explican en detalle de la mano de un dibujo. En él se muestran:

Figura 1 En representación esquemática, el diagrama de bloques de un aparato final de red.

Figura 2 En representación esquemática, el curso de la tensión de llamada, en función del tiempo.

Figura 3 En representación esquemática, el diagrama de bloques de un aparato final de red, ligeramente modificado respecto a la figura 1.

Figura 4 En representación esquemática, el diagrama de bloques de un aparato final de red ISDN, y

Figura 5 Un diagrama operativo de un procedimiento para la preparación de una tensión de llamada limitada con vistas al consumo de potencia, para un aparato final de una red de telecomunicaciones.

La figura 1 muestra en representación esquemática un aparato final de red -a continuación designado como aparato final NT- así como sus conexiones por la parte de la red. Para el funcionamiento del aparato final NT se utiliza corrientemente una tensión 2 alterna con 230 V, que se toma de una red pública de corriente. Una interfaz 4 U para una central telefónica no representada aquí en detalle, está realizada de dos hilos, y aplicada con una tensión continua de unos 90 V en el ejemplo de realización. Esta tensión continua está situada pues en el intervalo corrientemente usual de 28 a 115 V. Esta tensión continua se transforma normalmente en el aparato final NT en una tensión continua aproximadamente constante, para el funcionamiento de un generador de llamada.

Del aparato final NT salen en total tres interfaces. Como primera hay que citar una interfaz S digital realizada de cuatro hilos, que conduce a una terminal de abonado, como por ejemplo, un teléfono ISDN o similar. Además, el aparato final NT dispone de dos interfaces a/b y a/b_{Not} analógicas realizadas de dos hilos cada una. Las interfaces a/b y a/b_{Not} analógicas están unidas también cada una con una terminal 8 ó 10 de abonado. En el caso presente, la designación a/b_{Not} deja ya claro que esta interfaz está preajustada para el llamado funcionamiento de emergencia. No obstante, puede estar prevista alternativamente, una coordinación más flexible.

En la representación mostrada, la terminal 10 de abonado está presentada en estado de reposo, en la forma de su esquema equivalente de una capacidad C_{L} de carga conectada en serie a una resistencia R_{L} de carga. La interfaz a/b_{Not} analógica está implementada en el aparato final NT, de manera que en caso de un fallo del suministro 2 de tensión de la red pública de corriente, esta interfaz a/b_{Not} analógica se pone en servicio para el funcionamiento de emergencia. Como suministro de tensión para el funcionamiento de emergencia, sirve la tensión continua de 90 V, aplicada en la interfaz U 4. No obstante, para no poner en peligro el mantenimiento de este enlace en el funcionamiento de emergencia, tiene que impedirse con seguridad que la potencia absorbida de la interfaz U 4, rebase 1400 mW en el ejemplo de realización.

Para mantener duraderamente esta potencia eléctrica máxima absorbida mediante la interfaz U 4, en el funcionamiento de emergencia, es decir, para mantenerla por debajo del consumo máximo permisible de potencia de 1400 mW, en especial durante la llamada de la terminal 10 de abonado, está previsto aplicar una tensión U_{R} de llamada en la terminal 10 de abonado, que está ajustada en función de una corriente I_{R} de llamada, registrada con un amperímetro SI, y que fluye a través de un bucle 12 de abonado, es decir, a través de la terminal 10 de abonado, incluyendo el conductor 11.

Para el ajuste de esta tensión U_{R} de llamada, el aparato final NT presenta un juego IC de chips, que evalúa la corriente I_{R} de llamada, registrada con el amperímetro SI, y decide si se ha sobrepasado el valor máximo predefinido para el consumo de potencia. Aquí en el ejemplo de realización está previsto efectuar esta forma de proceder para el descenso por debajo del valor máximo permisible, por así decirlo, in situ. Para ello está prevista en especial una primera secuencia de llamada, acortada en el tiempo, con la que se llama la terminal de abonado a la tensión U_{R} de llamada ajustada previamente. Como lo muestra la figura 2, este llamado "primer golpe" dura, por ejemplo, unos tres periodos de la señal de llamada. Para una frecuencia de llamada de 25 Hz, esto corresponde a una duración de unos 120 ms, frente a una duración utilizada corrientemente de la secuencia de llamada, de aproximadamente un segundo. Con este acortamiento de la secuencia de llamada puede asegurarse que el consumo de potencia, incluso en un bucle 12 de abonado comparativamente de baja resistencia, posiblemente podría sobrepasar desde luego durante un tiempo breve, el valor máximo permisible, pero no duraría tanto que hiciera fracasar la estructura del enlace a la terminal 10 de abonado. Si el juego IC de chips establece sin duda, sobre la base de este primer golpe que la corriente I_{R} de llamada no se encuentra en un corredor objetivo no crítico para el consumo de potencia, entonces se recaba del diagrama KF característico, para la tensión U_{R} un valor con el que pueda cumplirse la exigencia de descender por debajo del valor máximo permisible del consumo de potencia. Como es natural alternativamente podría medirse también la corriente absorbida por el juego IC de chips.

Un comportamiento semejante del aparato final NT de red, puede tomarse de la figura 2. Allí se muestra que la tensión de llamada después del primer golpe acortado en el tiempo, se ha hecho aproximadamente la mitad, para reducir el producto de la corriente I_{R} de llamada y de la tensión U_{R} de llamada, por debajo del valor máximo permisible. Como alternativa a esta forma de proceder, se habría podido efectuar también naturalmente, esta adaptación de la tensión U_{R} de llamada a las características del bucle 12 de abonado (R_{L}, C_{L}), ya en el transcurso de una secuencia de llamada acortada forzosamente en el tiempo. Esta adaptación también podría no efectuarse hasta una secuencia posterior de llamada.

En la forma representada aquí en la figura 3, para el registro de la corriente I_{R} de llamada, alternativamente también podría estar previsto un condensador C_{S} acumulador cuya cuota de descarga se registraría y evaluaría por el juego IC de chips. Un consumo demasiado alto de potencia durante la llamada de la terminal 10 de abonado, daría como resultado aquí una descarga comparativamente rápida del condensador C_{S} acumulador, lo cual puede corregirse mediante una reducción inmediata de la tensión U_{R} de llamada. También aquí el juego IC de chips comprueba si el valor de medición, adquirido in situ, se encuentra en el corredor objetivo no crítico. El condensador acumulador puede estar dispuesto aquí en distintos puntos en el diagrama de bloques. Puede encontrarse en el aparato final NT' de red, por ejemplo, entre un transformador W de DC / DC y el transmisor de tensión de llamada, integrado en el juego IC de chips, o entre la red 4 de comunicaciones y el transformador W de DC / DC. Naturalmente también cabe imaginar emplazar el condensador acumulador fuera del aparato final NT de red.

Otra posible variante de la preparación, diferente de los ejemplos precedentes de realización, prevé dejar la tensión U_{R} en el valor ajustado previamente, y provocar la limitación de potencia mediante un valor variable de resistencia. Así aquí es posible conectar en forma no representada en detalle, una resistencia PTC en el bucle 12 de abonado, y dimensionar aquella de manera que una corriente I_{R} demasiado alta de llamada conduzca a una elevación de la resistencia, que reduzca correspondientemente la corriente I_{R} de llamada en el corredor objetivo previsto. Esta solución exige tan sólo un gasto especialmente bajo, porque aquí, acondicionado casi por el diseño, se efectúa una autorregulación de la potencia consumida. En este caso el juego IC de chips puede realizarse correspondientemente más sencillo.

Se hace notar también que naturalmente puede preverse también una combinación de estos ejemplos de realización, antes citados. A título de ejemplo, se cita la conexión de una resistencia en el bucle de abonado para un consumo demasiado alto de potencia, y otra limitación todavía necesaria en su caso, del consumo de potencia mediante la reducción de la tensión U_{R} de llamada como consecuencia del registro y evaluación de la corriente I_{R} de llamada y/o de la velocidad de descarga de un condensador tampón o acumulador.

Una forma de proceder, alternativa a todos los ejemplos precedentes de realización, así como su correspondiente transformación en el hardware y software del aparato final NT, utiliza aún otra preparación. Básicamente aquí se parte de que el valor de energía consumido por la red de telecomunicaciones no sobrepase un valor máximo permisible para el consumo de energía. Aquí se determina el valor máximo permisible para el consumo de energía, a partir del consumo máximo permisible de potencia y de la duración normalmente prevista de la secuencia de llamada. A título de ejemplo, se citan aquí una duración de la secuencia de llamada, de un segundo, y un consumo máximo de potencia de 1400 mW. Esto corresponde a un consumo máximo permisible de energía de 1400 mWs. Para no sobrepasar este valor de consumo de energía durante una única secuencia de llamada, puede estar previsto que para una tensión U_{R} preajustada de llamada y para la corriente I_{R} resultante de llamada, se ajuste la duración de la secuencia de llamada, de manera que el producto de la tensión U_{R} de llamada, la corriente I_{R} de llamada, y la duración nueva ajustada de la secuencia de llamada, no sobrepase este valor máximo permisible de consumo de energía. Naturalmente, uno o varios de los otros ejemplos arriba explicados de realización, puede estar combinado también con esta variante últimamente citada. De este modo se puede, por ejemplo asegurar que la duración de la secuencia de llamada no tiene que reducirse por debajo de una duración mínima, cuya reducción por debajo podría conducir a no oír la señal de llamada.

La figura 4 muestra en representación esquemática un aparato final de red ISDN -a continuación designado como aparato final NTI- así como sus conexiones por la parte de la red, que son idénticas a las conexiones del aparato final de red antes explicado.

En la representación mostrada, la terminal 10 de abonado está presentada en estado de reposo, en la forma de su esquema equivalente de una capacidad C_{L} de carga conectada en serie a una resistencia R_{L} de carga. La interfaz a/b_{Not} analógica está implementada en el aparato final NTI, de manera que en caso de un fallo del suministro 2 de tensión de la red pública de corriente, esta interfaz a/b_{Not} analógica se pone en servicio para el funcionamiento de emergencia. Como suministro de tensión para el funcionamiento de emergencia, sirve la tensión continua de 90 V, aplicada en la interfaz U 4. No obstante, para no poner en peligro el mantenimiento de este enlace en el funcionamiento de emergencia, tiene que impedirse con seguridad que la potencia absorbida de la interfaz U 4, sobrepase 1400 mW en el ejemplo de realización.

Para mantener duraderamente la potencia eléctrica máxima absorbida por la interfaz U 4, en el funcionamiento de emergencia, es decir, para mantenerla por debajo del consumo máximo permisible de potencia de 1400 mW, en especial durante la llamada de la terminal 10 de abonado, está previsto aplicar una tensión U_{0} de llamada que está ajustada en función de la impedancia con carga normal de un bucle 12 global de abonado, es decir, la terminal 10 de abonado incluyendo el conductor 11.

Para el ajuste de esta tensión U_{0} de llamada, el aparato final NTI presenta un juego IC' de chips, modificado respecto a las figuras 1 a 3, al que se conecta una fuente U_{AC} de tensión alterna, para que pueda medirse el bucle 12 con la terminal 10 de abonado, sucesivamente con dos tensiones alternas de frecuencias f_{1}, f_{2} diferentes. Aquí, mediante un amplificador 14 de dos tubos acoplados por el cátodo, se mide la caída de tensión U_{1} en el bucle 12 para la tensión alterna con frecuencia f_{1}, y la caída de tensión U_{2} en la tensión alterna con frecuencia f_{2}. La masa dibujada en la figura es aquí una base electrónica del aparato final NTI, sin referencia ninguna a una masa externa.

En el mismo juego IC' de chips, a partir de un sistema de ecuaciones que se compone de dos ecuaciones con las magnitudes U_{1} y U_{2} medidas, así como con las magnitudes conocidas, amplitud \hat{U}_{AC} de la tensión alterna, resistencia R_{AC} interna de la fuente U_{AC} de tensión alterna, las frecuencias f_{1} y f_{2} conocidas, se determinan seguidamente las magnitudes desconocidas capacidad C_{L} y resistencia R_{L} del bucle 12.

Mediante la cuantía determinada de la impedancia con carga normal, determinada a partir de la capacidad C_{L} de carga y de la resistencia R_{L} de carga, y la frecuencia f_{R} de llamada de la tensión U_{0} de llamada, prevista para la llamada de la terminal de abonado, se recaba de un diagrama KF característico, un valor para la tensión U_{0} de llamada, que asegure que el producto de la tensión continua transformada para el generador de llamada, y la corriente I_{L} de carga que fluye en el bucle 12 de abonado, no sobrepase la toma de potencia total máxima de 1400 mW, especificada en este ejemplo de fabricación, del aparato final NT.

Para la determinación de la parte real de la impedancia de carga, es especialmente ventajoso que la amplitud \hat{U}_{AC} de la tensión U_{AC}, presente aproximadamente la misma magnitud que una señal de voz transportada en el bucle 12, porque de este modo, se puede partir de una resistencia R_{AC} interna que corresponde aproximadamente a la impedancia de emisión para estas señales de voz. Este valor puede presentar cuantías desde 600 ohmios.

La figura 5 muestra ahora en una sinopsis una vez más, los pasos esenciales del procedimiento para la preparación de una tensión U_{0} de llamada en función de la impedancia con carga normal de un bucle 12 de abonado. En un primer paso ST_1, el aparato final NTI registra en primer lugar, simplemente que está prevista una llamada a una de las tres terminales 6 a 10 de abonado.

En un segundo paso ST_2, el aparato final NTI constata a qué tensión de suministro puede acceder el aparato final NTI de red. En el caso presente, el aparato final NTI de red, constata ahora que ha fallado el suministro 2 público de tensión con 230 V de tensión alterna y, por tanto, que sólo es posible un suministro de tensión mediante el enlace 4 a la central telefónica. Esta situación se representa mediante un elemento con la designación 90V DC, insertado entre el segundo paso ST_2 y un tercer paso ST_3.

En el paso ST_3, sobre la base de la correspondiente implementación de una de las dos interfaces a/b analógicas como interfaz de apoyo para el llamado funcionamiento de emergencia, es decir, en caso de fallo del suministro de tensión alterna de la red pública, se determina para la totalidad del bucle 12 de abonado, la cuantía de la impedancia Z_{L} con carga normal, en el caso presente para la interfaz a/b_{Not} analógica. Para ello, mediante el juego de chips se interconecta al bucle 12 de abonado, una tensión U_{AC} alterna cuya amplitud corresponda aproximadamente a la amplitud de la señal normal de voz en este bucle 12 de abonado. Inmediatamente se miden sucesivamente las caídas de tensión U_{1} y U_{2} en el bucle 12 de abonado, para dos frecuencias f_{1} y f_{2} distintas de la tensión U_{AC} alterna, a partir de lo cual puede determinarse no sólo el valor real de la impedancia Z_{L} con carga normal, sino también la capacidad C_{L} y la resistencia R_{L} óhmica del bucle 12.

En un cuarto paso se elige ahora una amplitud de la tensión U_{0} de llamada, correspondiente a la cuantía de la impedancia |Z_{L}|, de manera que el consumo de potencia del aparato final NTI, no sobrepase en ningún momento, y en especial durante el proceso de llamada, un valor predefinido por el explotador de la red de telecomunicaciones, para el consumo máximo de potencia en caso de alimentación a distancia por la central. En consecuencia esto quiere decir que en un bucle 12 de baja resistencia, únicamente se aplica una tensión U_{0} de llamada, correspondientemente pequeña. Si se presenta un bucle 12 de alta resistencia, se elige la tensión U_{0} de llamada, correspondientemente mayor.

Si ahora en este cuarto paso se constata que también puede prepararse la tensión de llamada necesaria para la llamada, con respecto a la altura de la amplitud, en un quinto paso ST_5 final sigue la interconexión de la tensión U_{0} de llamada al bucle 12 de abonado, con lo que se provoca el tintineo de la terminal 10 de abonado.

No obstante, si en el cuarto paso ST_4 del procedimiento se constata finalmente que para el bucle 12 previsto para el funcionamiento de emergencia, no está disponible la interfaz a/b_{Not}, se introduce automáticamente por el juego IC de chips, el procedimiento a partir del paso ST_3, para determinar la impedancia con carga normal de la otra interfaz a/b, para descubrir una terminal 8 de abonado que pueda llamarse en funcionamiento de emergencia. Aquí se intenta primeramente provocar una unión a la terminal 8 de abonado a través de la segunda interfaz a/b analógica. Cuando este proceso también fracase, se acude a la interfaz S digital. La secuencia de esta forma precedente de proceder, también puede estar implementada naturalmente a la inversa.

Como consecuencia de tener en cuenta la impedancia con carga normal que se presenta realmente en un bucle 12, y la altura de la amplitud de la tensión U_{0} de llamada, que se deriva de ella, es posible el funcionamiento seguro permanente en funcionamiento de emergencia, de un aparato final de red, sin sobrepasar el consumo máximo permisible de potencia, de la alimentación a distancia. Igualmente, como resultado de este procedimiento, no sólo se presenta el valor real de la impedancia Z_{L} con carga normal, sino que se presentan también valores concretos para la capacidad C_{L} de la carga y para la resistencia R_{L} óhmica de la carga, mediante la evaluación del sistema de ecuaciones, que se deduce sobre la base de la aplicación de dos tensiones alternas de frecuencia diferente.

Lista de símbolos de referencia

2	Suministro público de tensión
4	Interfaz U
6 a 10	Terminales de abonado
11	Conductor
12	Bucle de abonado
14	Amplificador de dos tubos acoplados por el cátodo
C_{s}	Condensador acumulador
NT, NT', NTI	Aparato final de red
IC	Juego de chips
KF	Diagrama característico
S	Interfaz S digital
a/b, a/b_{not}	Interfaces analógicas
I_{R}	Corriente de llamada
C_{L}	Capacidad
R_{L}	Resistencia óhmica
SI	Amperímetro
W	Transformador DC / DC
U_{1, 2}	Tensiones
R_{AC}	Resistencia interna de la fuente de corriente alterna
U_{AC}	Fuente de tensión alterna
I_{L}	Corriente de carga

Claims (23)

1. Aparato (NT, NT', NTI) final de red para una red (4) de telecomunicaciones, que comprende un generador de llamada para una terminal (10) de abonado, preparando el generador de llamada una tensión (U_{R}) de llamada a la terminal (10) de abonado, caracterizado porque están previstos unos primeros medios que comprueban si se ha sobrepasado un valor máximo permisible, predefinido por parte de la red, para una potencia eléctrica que puede ser consumida durante la llamada de la terminal (10) de abonado desde la red (4) de telecomunicaciones, y están previstos segundos medios que en caso de un exceso, ajustan un producto de la tensión (U_{R}) de llamada, y de la corriente (I_{R}) de llamada, de manera que pueda descenderse por debajo del valor máximo permisible, o bien ya al comenzar el proceso de llamada, o bien al menos, en el curso del proceso de llamada.

2. Aparato final de red (NT, NT') según la reivindicación 1, caracterizado porque esté acortada tan sólo la primera secuencia de llamada, respecto a una duración normal de la secuencia de llamada.

3. Aparato final de red (NT, NT') según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la tensión (U_{R}) de llamada y/o la corriente (I_{R}) de llamada, pueden reducirse también de preferencia, iterativamente dentro de una secuencia de llamada.

4. Aparato final de red (NT) según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque durante la llamada de la terminal (10) de abonado, puede registrarse la corriente (I_{R}) de llamada, para tensión (U_{R}) ajustada previamente de llamada, y la tensión (U_{R}) de llamada puede reducirse en función de la corriente (I_{R}) registrada de llamada.

5. Aparato final de red (NT') según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque durante la llamada de la terminal (10) de abonado para una tensión (U_{R}) preajustada de llamada, puede registrarse una caída de tensión, o una cuota de caídas de tensión en una interfaz para la red (4) de telecomunicaciones, y puede reducirse la tensión (U_{R}) de llamada en función de la caída registrada de tensión o de la cuota registrada de caídas de tensión.

6. Aparato final de red (NT') según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque durante la llamada de la terminal (10) de abonado para una tensión (U_{R}) preajustada de llamada, puede registrarse una caída de tensión, o una cuota de caídas de tensión en un acumulador de energía, y puede reducirse la tensión (U_{R}) de llamada en función de la caída registrada de tensión o de la cuota registrada de caídas de tensión.

7. Aparato final de red (NT) según la reivindicación 6, caracterizado porque el acumulador de energía, en espacial un condensador (C_{S}) está dispuesto entre un transformador (W) de DC / DC y una interfaz a/b, o entre una central telefónica y un transformador (W) de DC / DC.

8. Aparato final de red (NT, NT') según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque está prevista una resistencia intercalada cuyo valor de resistencia puede variarse en función de la corriente (I_{R}) de llamada.

9. Aparato final de red (NT, NT') según la reivindicación 8, caracterizado porque la resistencia intercalada está realizada como resistencia PTC, o como resistencia regulable.

10. Aparato final de red (NTI) según la reivindicación 1, caracterizado porque el generador de llamada presenta un generador de tensión de llamada, que ajusta la tensión (U_{0}) de llamada en función de la carga, en especial de la impedancia (Z_{L}) con carga normal, y/o de la cuantía (|Z_{L}|) de la impedancia con carga normal en un bucle (12) de abonado, para la frecuencia (f_{R}) prevista para una llamada de la terminal (10) de abonado.

11. Aparato final de red (NTI) según la reivindicación 10, caracterizado porque la carga (Z_{L}, |Z_{L}|) del bucle (12) de abonado puede determinarse inmediatamente antes de la llamada de la terminal (10) de abonado.

12. Aparato final de red (NTI) según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque para la determinación de la carga (Z_{L}, |Z_{L}|) del bucle (12) de abonado, puede aplicarse una tensión (U_{AC}) alterna con una amplitud que sea comparable con la amplitud, de una señal de voz.

13. Aparato final de red (NTI) según la reivindicación 12, caracterizado porque la tensión (U_{AC}) alterna puede aplicarse sucesivamente de forma inmediata, con dos frecuencias (f_{1}, f_{2}) distintas.

14. Aparato final de red (NTI) según alguna de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque puede medirse una caída (U_{1, 2}) de tensión en el bucle (12) de abonado, con un amplificador (14) de dos tubos acoplados por el cátodo.

15. Aparato final de red (NTI) según alguna de las reivindicaciones 10 a 14, caracterizado porque está previsto un diagrama (KF) característico del que puede tomarse un valor para la tensión (U_{0}) de llamada a interconectar en el bucle (12) de abonado, correspondiente a la carga (Z_{L}, |Z_{L}|) determinada.

16. Aparato final de red (NTI) según alguna de las reivindicaciones 10 a 15, caracterizado porque la determinación de la carga (Z_{L}, |Z_{L}|) del bucle (12) de abonado, es realizable sólo opcionalmente cuando se ha detectado la situación de una alimentación a distancia de la red (4) de telecomunicaciones.

17. Aparato final de red (NTI) según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque para la determinación de la carga, puede aplicarse una tensión continua al bucle (12) de abonado, cuya inversión de la polaridad permite una determinación de la capacidad del bucle (12) de abonado.

18. Procedimiento para la preparación de una tensión de llamada para una terminal de abonado de una red de telecomunicaciones, caracterizado porque se comprueba si se ha rebasado un valor máximo permisible, predefinido por parte de la red, para una potencia eléctrica que puede ser consumida durante la llamada de la terminal (10) de abonado desde la red (4) de telecomunicaciones, y porque en caso de un exceso, se ajusta un producto de la tensión (U_{R}) de llamada, y de la corriente (I_{R}) de llamada, de manera que descienda por debajo del valor máximo permisible, o bien ya al comenzar el proceso de llamada, o bien al menos, en el curso del proceso de llamada.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque la tensión (U_{0}) de llamada se ajusta en función de la carga de un bucle (12) de abonado, y de la frecuencia (f_{R}) prevista para una llamada de la terminal (10) de abonado.

20. Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque la carga, en especial la impedancia (Z_{L}) con carga normal y/o la cuantía (|Z_{L}|) de la impedancia con carga normal de un bucle (12) de abonado, se determina antes de la llamada de la terminal (10) de abonado.

21. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado porque para la determinación de la carga (Z_{L}, |Z_{L}|) del bucle (12) de abonado, se aplican una tras otra dos tensiones alternas con frecuencias (f_{1}, f_{2}) diferentes al bucle (12) de abonado, y a partir de las respectivas caídas de tensión en el bucle (12) de abonado, se calcula la carga (Z_{L}, |Z_{L}|) para la tensión inicial predefinida de las dos tensiones alternas, y la resistencia (R_{AC}) interna predefinida de la fuente (U_{AC}) de tensión alterna.

22. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado porque, de un diagrama (KF) característico, mediante la carga (Z_{L}, |Z_{L}|) antes determinada, y la frecuencia de la tensión (U_{R}) de llamada, prevista para la llamada, se recaba un valor correspondiente para la tensión (U_{R}) de llamada.

23. Procedimiento según la reivindicación 21 ó 22, caracterizado porque la determinación de la carga (Z_{L}, |Z_{L}|) sólo se realiza cuando se detecta la situación de una alimentación a distancia desde la red (4) de telecomunicaciones.