JP2002503418A - 加入者線インターフェース回路の方法と加入者線インターフェース回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 交流信号を送信する２線電話線（A、B）に接続された加入者線インターフェース回路（１）において、線の一方（A）は第１直流電圧（GND）より低い高直流電圧に設定され、一方他方の線（B）は第２直流電圧（VREG）より高い低直流電圧に設定される。第１装置（１０、１１）が設けられて、前記一方の線（A）上の交流信号に対して、前記第１直流電圧（GND）と前記高直流電圧との間の第１閾値電圧（VTHA）と、及び／又は前記他方の線（B）上の交流信号に対して、前記低直流電圧と前記第２直流電圧（VREG）との間の第２閾値電圧（VTHB）とを設定する。交流信号の実際の振幅に対して信号ヘッドルームを自動的に適合させるため、第２装置（２、３、４、５）が設けられて、前記一方の線（A）上の信号の瞬間値（va）が第１閾値電圧（VTHA）と等しいか、及び／又は前記他方の線（B）上の信号の瞬間値（vb）が第２閾値電圧（VTHB）と等しい限り、前記第１直流電圧（GND）と前記高直流電圧との間の電圧差（VA）及び／又は前記低直流電圧と前記第２直流電圧（VREG）との間の電圧差（VB）を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】 加入者線インターフェース回路の方法と加入者線インターフェース回路 技術分野 本発明は加入者線インターフェース回路に一般に関係し、特に、電話線上で送 信された交流信号の振幅の変化に対して加入者線インターフェース回路に接続さ れるべき電話線上の信号ヘッドルーム（headroom）を自動的に適合させる加入者 線インターフェース回路の方法と装置に関係する。 発明の背景 加入者線インターフェース回路の目的は、とりわけ、２線電話線に直流電圧を 供給し、電話線上に交流信号を送信することである。直流電圧は２線回路の他端 に接続された電話器又はその他の装置を駆動するが、一方交流信号は、例えば、 音声、番号情報、及び個人レート測定（PRM）信号であり、後者は呼の任意時に 出現可能な高周波数信号バーストである。 加入者線インターフェース回路は、利用可能な電池電圧のある部分を所定の線 路給電特性の発生に振り向け、一方電池電圧の残りの部分は交流信号の伝送を意 図するように設計されている。この後者の部分が信号ヘッドルームと呼ばれる。 従って、信号ヘッドルームは送信すべき交流信号の振幅に制限を与える。 上述したPRM信号は高振幅信号である。また、その他の高振幅信号が現れる事 もある。このような信号を収容するため、既知の解決方法は、一定の高信号ヘッ ドルームを有するか、又は「特別な」信号ヘッドルームを例えばPRM信号に対し て必要とする時に信号ヘッドルームを増加するか、のどちらかである。第１の場 合、通常の交流伝送に対して実際に必要とされるものより多くの信号ヘッドルー ムが事実予約されているため、線路インターフェース回路はPRM応用に対して多 かれ少なかれ取り分けられている。第２の場合、線路インターフェース回路外部 の制御装置を設けて必要に応じて信号ヘッドルームを変更しなければならない。 発明の要約 本発明の目的は、瞬間的な交流信号振幅状態に利用可能な信号ヘッドルームを 自動的に適合させる加入者線インターフェース回路を設けることである。 これは、２線電話線の各電線の電圧と関連供給電圧との間の電圧差を交流信号 振幅変化に応答して大きくしたり小さくしたりする本発明による加入者線インタ ーフェース回路により達成される。 従って、信号ヘッドルームは自身を交流信号振幅状態に適合させる。これによ り、加入者線インターフェース回路はより汎用的になり、線路インターフェース 回路外部の制御装置は必要なくなる。 図面の簡単な説明 本発明は添付図面を参照して以下により詳細に説明され、図１は本発明による 加入者線インターフェース回路の実施例のブロック線図であり、図２は図１の回 路の通常の動作条件下の電圧レベルと交流信号を図示する図であり、図３及び図 ４は限界値を越えた振幅の交流信号に応答して図１の回路が如何に電圧レベルを 制御するかの２つの異なる実施例を図示する。 望ましい実施例 図１は本発明による加入者線インターフェース回路１の実施例を図示する。本 発明の理解に必要な線路インターフェース回路の要素のみが図示されていること を指摘しておかなければならない。 加入者線インターフェース回路１は、本質的に公知な方法で、例えば電話器（ 図示せず）に接続された２線電話線のＡ線とＢ線（又は各々チップ線とリング線 ）に接続される。電話器と電話線の抵抗は図１で抵抗匪により表され、抵抗RL上 の電圧、すなわち線路電圧はVRLと表示される。 Ａ線は、入力端子が交直流制御装置３の出力端子３３に接続される増幅器２の 出力端子に接続される。増幅器２の供給電圧端子は、図示実施例では、接地面GN Dに想定されている供給電圧に接続される。しかしながら、増幅器２の供給電圧 端子は接地面GNDに必ずしも接続する必要はなく、問題の応用例に応じて所要の 供給電圧に接続可能であることを理解すべきである。 Ｂ線は、入力端子が交直流制御装置３の出力端子３４に接続されている増幅器 ４の出力端子に接続される。増幅器４の供給電圧端子は、入力端子が交直流制御 装置３の出力端子３５に接続されている増幅器５の出力端子に接続される。増幅 器５の供給電圧端子は供給電圧VBATに接続され、これは図示実施例では、-48Vに 等しいものと想定される。増幅器４の供給電圧、すなわち増幅器５の出力電圧は 図１ではVREGと記され、以下に説明される。 図１による実施例では、交直流制御装置３はΛ線をＢ線の直流電圧VBより高い 直流電圧VAに設定するものと仮定する。Ａ線の直流電圧VAは増幅器２の直流供給 電圧、すなわち接地面GNDより低く、一方Ｂ線上の直流電圧VBは増幅器４の供給 電圧、すなわちVREGより高い。これは図２の図面に概略的に図示されている。 交直流制御装置３は２つの入力端子、すなわち交流入力端子３１と直流入力端 子３２を有する。 交流入力端子３１は、入力端子が加入者線インターフェース回路１の受信側加 算節点RSNに接続されている電流／電流変換器６の出力端子に接続されている。 音声、番号情報、PRM信号及びその他の交流信号は受信側加算節点RSNに供給され 、各々増幅器２と４を介してＡ線とＢ線にこれらの交流信号を印加するようにさ れた交直流制御装置３の交流入力端子３１へ電流／電流変換器６を介して印加さ れる。 交直流制御装置３の直流入力端子３２はコンデンサC1を介して接地面GNDに接 続されている節点Ｃに接続される。節点Ｃはまた２つの電圧入力端子７１と７２ を有する相互コンダクタンス増幅器７の電流出力端子７３と、出力端子８２が供 給電圧VBATに接続されかつ制御入力端子８３が後述するAND/OR回路９の出力端子 に接続されている制御電流発生器８の入力端子８１とに接続される。 相互コンダクタンス増幅器７の電圧入力端子７１はＡ線に接続され、一方電圧 発生器１４が接地GNDと相互コンダクタンス増幅器７の電圧入力端子７２との間 に接続される。電圧発生器１４はＡ線上の所要直流電圧ＶＡに対応して電圧VREF を発生するようにされている。 交直流制御装置３の直流入力端子３２は節点３の電圧を検出し、交直流制御装 置３は各々出力端子３３、３４および３５を介して検出電圧に応答して増幅器２ 、４及び５を制御する。 相互コンダクタンス増幅器７はその入力端子７１上のＡ線の電圧ＶＡをその入 力端子７２上の電圧VREFと比較し、VA≠VREFの場合に節点Ｃから電流を供給する 又 は電流を引出すようにされる。 上述したように、交直流制御装置３はその入力端子３２上で節点Ｃの電圧を検 出し、これに応答して、その出力端子３３を介してVA=VREFとなるよう増幅器２ を制御する。その出力端子３５を介して、交直流制御装置３は、その出力端子上 の電圧VREG、すなわち増幅器４の供給電圧が所定量だけ供給電圧VBATより高くな るよう増幅器５を制御するようにされる。交直流制御装置３は又、図示実施例で 電圧VB、すなわちＢ線と電圧VREGとの間の電圧が電圧VA、すなわちＡ線と接地Ｇ ＮＤとの間の電圧と等しくなるようその出力端子３４を介して増幅器４を制御す るようにされる。 何らかの理由で、VA>VREFである場合、相互コンダクタンス増幅器７は節点Ｃ に電流を供給する。従って、節点Ｃで電圧が増加する。この増加は入力端子３２ を介して交直流制御装置３により検出され、この制御装置は増幅器２、４及び５ を制御して電圧VAとVBを減少させる。電圧VREG、すなわち増幅器４の供給電圧は 電圧VAとVBの減少の和に応答して増加する。 何らかの理由で、VA<VREFである場合、反対の過程が生じる。 本発明によると、Ａ線とＢ線の各々に交流信号を送信する時に飽和する危険性 に対して増幅器２と４を保護するため、２個の電圧発生器１０と１１が設けられ て安全に上と下に閾値電圧VTHAとVTHBを各々定義し、増幅器２と４の飽和電圧は 図２に概略的に図示するようなものである。図２では、閾値電圧VTHAとVTHBは同 じ値であるものと仮定されているが、他の応用例では、同じ値であることは必ず しも必要ではないことを理解すべきである。 図１では、電圧発生器１０は増幅器２の供給電圧端子、すなわち接地GNDと、 他方の入力端子がＡ線に接続されている比較器１２の一方の入力端子との間に接 続される。電圧発生器１１は増幅器４の供給電圧端子、すなわち電圧VREGと、他 方の入力端子がＢ線に接続されている比較器１３の一方の入力との間に接続され る。 比較器１２と１３の出力端子はAND/OR回路９の各々の入力端子に接続される。 以下の説明では、Ａ線とＢ線は平衡２線接続を形成しているものと仮定する。 従って、Ａ線に供給される交流信号は図２に図示するようにＢ線上で反対位相で 現れる。 説明を簡単にするため、Ａ線上の交流信号のみを考えることにする、なぜなら Ｂ線上の交流信号は位相が反対なだけで同一であるからである。 受信側加算節点端子RSNから又は平衡２線接続を介して直接に交流信号が印加 されると、比較器12は、Ａ線上の信号の瞬間値、すなわちvaを、Ａ線用の電圧発 生器１０により設定された閾値電圧VTHAと比較するようにされる。 va、すなわちＡ線上の信号の瞬間値がVTHA以下である限り、加入者線インター フェース回路１は図２に図示する状態に留まる。 例えば音声又はPRM信号の送信により交流信号の振幅が増加し、従ってＡ線上 の信号の瞬間値が閾値電圧VTHAと等しくなった場合、すなわちva=VTHAの場合、 本発明による加入者線インターフェース回路１は自動的に利用可能な信号ヘッド ルームを増大して増加交流信号振幅を収容するようにされる。 増加交流信号振幅はva=VTHAであることを比較器１２により検出される。比較 器１２はAND/OR回路９へ出力信号を供給し、この出力信号は回路９のOR部分によ り制御電流発生器８の制御入力端子８３へ送られる。AND/OR回路９からの信号は 、電流発生器８を制御して節点CからVBATへ電流を引き出す。従って、電圧は節 点Cで減少する。 節点Cのこの減少電圧は交直流制御装置３によりその入力端子３２を介して検 出される。これにより交直流制御装置３は増幅器２を介してA線上の直流電圧VA を増加させる。もちろん、B線上の直流電圧VBも増幅器４を介してこれに応じて 増加する。 この状態は加入者線インターフェース回路１により２つの異なる方法で処理可 能である。 第1実施例によると、交直流制御装置3は、電圧VAとVBの増加の和に応答して増 幅器５を介して電圧VREGを減少するようにする。これにより、線路電圧VRLは一 定に保たれる。この実施例は図3の図面に概略的に図示される。 第２実施例によると，交直流制御装置３は電圧VREGを一定に保つようにする。 これにより、線路電圧VRLは、代わりに電圧VAとVBの増加和に応答して減少され て増加交流信号振幅を収容する。この実施例は図４の図面に概略的に図示される 。 Ａ線上の信号の瞬間値が減少してva<VTHAとなると、この変化は比較器１２に より検出される。比較器１２からの出力信号は、AND/OR回路９のOR部分により制 御電流発生器８の制御入力端子８３へ送られる。この状況下では、電流発生器８ はオフにされる。ここで相互コンダクタンス噌幅器７は、その入力端子７１上の A線の電圧VAがその入力端子７２上の電圧VREFより低いことに注目する。この結 果として、相互コンダクタンス増幅器７はその出力端子７３を介して節点Cへ電 流を供給する。従って、節点Cの電圧は増加する。節点Cのこの電圧増加は交直流 制御装置３によりその入力端子３２を介して検出され、交直流制御装置３はこれ に応じて電圧VAとVBを減少させ、新たな交流信号状態に対して信号ヘッドルーム を自動的に適合させる。 線路電圧VRLを一定に保持する図３による実施例では、電圧VREGが増加し、一 方電圧VREGが一定に保持される図４による実施例では、線路電圧VRLが増加する 。 従って、電圧VAとVBの変化は、電圧VAとVBの変化の和に対応して電圧VREG又は 線路電圧VRLのどちらかの変化を生じさせる。 Ｂ線上の交流信号振幅も同様に監視できることを理解すべきである。このよう な場合、比較器１３はＢ線上の信号の瞬間値、すなわちvbをＢ線用の電圧発生器 １１により設定された閾値電圧VTHBと比較する。比較器１３の出力信号は、比較 器１２の出力信号に関連して上述したように、AND/OR回路９のOR部分により制御 電流発生器８の制御入力端子８３へ送られる。また、交直流制御装置３も上述し たものと同じ方法で動作する。 代案として、Ａ線とＢ線両方の交流信号振幅を監視しても良い。このような場 合、AND/OR回路９のAND部分は、比較器１２と比較器１３の両方の出力信号を受 取る。次いでAND部分からの出力信号は、交流振幅状態に応じて節点Ｃから電流 を引き出す、又はオフにされる制御電流発生器８の制御入力端子８３に印加され る。 以上から明らかなように、本発明による加入者線インターフェース回路は異な る交流信号振幅要求に対して信号ヘッドルームを自動的に適合させる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 イスラエルソン、マチアス スウェーデン国 ストックホルム、ヘルガ ガタン 36 (72)発明者 マルムグレン、カール−ヘンリク スウェーデン国 ストックホルム、スティ ルマンスガタン 50

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 変化振幅を有する交流信号を送信する２線電話線（A、B）に接続された加 入者線インターフェース回路（１）で両方の線（A、B）又は一方の交流信号の信 号ヘッドルームを制御する方法において、 線の一方（A）へ第１直流電圧（GND）より低い高直流電圧を印加し、他方の線 （B）へ第２直流電圧（VREG）より高い低直流電圧を印加する段階を含み、 - 前記一方の線（A）上の交流信号に対して、前記第１直流電圧（GND）と前 記高直流電圧との間の第１閾値電圧（VTHA）と、及び／又は前記他方の線（B） 上の交流信号に対して、前記低直流電圧と前記第２直流電圧（VREG）との間の第 ２閾値電圧（VTHB）とを設定する段階と、 - 前記一方の線（A）上の信号の瞬間値（va）が第１閾値電圧（VTHA）と等し いか、及び／又は前記他方の線（B）上の信号の瞬間値（vb）が第２閾値電圧（V THB）と等しい限り、前記第１直流電圧（GND）と前記高直流電圧との間の電圧差 （VA）及び／又は前記低直流電圧と前記第２直流電圧（VREG）との間の電圧差（ VB）を制御する段階と、 を特徴とする加入者線インターフェース回路（１）で両方の線（A、B）又は一方 の交流信号の信号ヘッドルームを制御する方法。 2. 請求項１記載の方法において、前記第１直流電圧（GND）と前記高電圧と の間の電圧差の変化と、前記低直流電圧と前記第２直流電圧（VREG）との間の電 圧差の変化との和に対応して前記第２直流電圧（VREG）を制御し、これにより前 記高直流電圧と前記低直流電圧との間の電圧差（VRL）を一定とする方法。 3. 請求項１記載の方法において、前記第１直流電圧（GND）と前記第２直流 電圧（VREG）を一定に保持し、前記第１直流電圧（GND）と前記高電圧との間の 電圧差の変化と、前記低直流電圧と前記第２直流電圧（VREG）との間の電圧差の 変化との和に対応して前記高直流電圧と前記低直流電圧との間の電圧差（VRL） を制御する方法。 4. 変化振幅を有する交流信号を送信する２線電話線（A、B）に接続された加 入者線インターフェース回路（１）において、線の一方（A）へ第１直流電圧 （GND）より低い高直流電圧を印加し、他方の線（B）へ第２直流電圧（VREG）よ り高い低直流電圧を印加するようにし、 - 前記一方の線（A）上の交流信号に対して、前記第１直流電圧（GND）と前 記高直流電圧との間の第１閾値電圧（VTHA）と、及び／又は前記他方の線（B） 上の交流信号に対して、前記低直流電圧と前記第２直流電圧（VREG）との間の第 ２閾値電圧（VTHB）とを設定する第１装置（１０、１１）と、 - 前記一方の線（A）上の信号の瞬間値（va）が第１閾値電圧（VTHA）と等し いか、及び／又は前記他方の線（B）上の信号の瞬間値（vb）が第２閾値電圧（V THB）と等しい限り、前記第１直流電圧（GND）と前記高直流電圧との間の電圧差 （VA）及び／又は前記低直流電圧と前記第２直流電圧（VREG）との間の電圧差（ VB）を制御する第２装置（２、３、４、５）と、 を含む加入者線インターフェース回路（１）。 5. 請求項４記載の回路において、前記第２装置（２、３、４、５）は、前記 第１直流電圧（GND）と前記高電圧との間の電圧差の変化と、前記低直流電圧と 前記第２直流電圧（VREG）との間の電圧差の変化との和に対応して前記第２直流 電圧（VREG）を制御するようにし、これにより前記高直流電圧と前記低直流電圧 との間の電圧差（VRL）を一定とする回路。 6. 請求項４記載の回路において、前記第１直流電圧（GND）と前記第２直流 電圧（VREG）を一定に保持し、前記第２装置（２、３、４、５）は、前記第１直 流電圧（GND）と前記高電圧との間の電圧差の変化と、前記低直流電圧と前記第 ２直流電圧（VREG）との間の電圧差の変化との和に対応して前記高直流電圧と前 記低直流電圧との間の電圧差（VRL）を制御するようにする回路。