JP3612617B2 - Isdn基本インタフェース局給電受電回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ISDN基本インタフェースのレイヤ1プロトコルを用いた通信回線において、そのU点インタフェースに接続した回線終端装置(以下、NTという)に直列に接続して、交換機(以下、LTという)から給電される電力のうち、加入者ケーブル区間に見込まれている電力損失の最大値と、各回線毎に異なる実際の電力損失値との差分により発生する局給電電力の余剰分を受電し、有効活用するISDN基本インタフェース局給電受電回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ISDN基本インタフェースのレイヤ1プロトコルを採用した通信回線において、NTおよびその配下の端末(以下、TEという)はLTからの局給電電力を受電することができる。LTはレイヤ1の停止状態ではノーマル給電〔+60V(L1線が正)〕を行っており、それ以外の状態では、リバース給電〔39mAの定電流給電:NTの接続点では約28V(L2線が正)〕を行っている。
【0003】
NTでの消費可能な局給電電力はITU−TのG.961勧告に記載されているとおり、最大1WでありNTはさらにその中からTEへの給電を行う。
【0004】
ユーザに通信サービスを提供するTEは、ITU−Tの1.430勧告に記載されているとおり、NTから供給される最大420mW(40V)の局給電電力を使用できる。
【0005】
この420mWという値は、TEが最低限のライフラインである基本通話機能を実現するために必要な電力値として、国際勧告で決められたものであり、TEがより高度な通信サービスを提供するためには、商用交流電源等の外部電源を供給する必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、現状のISDN基本インタフェースのレイヤ1プロトコルを用いた通信回線において、外部電源を供給することができない場合には、TEは基本通話機能程度の通信サービスしか実現できない。
【0007】
本発明が解決しようとする課題は、外部電源を供給することができない状況下でも、TEが基本通話機能にとどまらない高度な通信機能を実現し、ユーザに提供可能とすることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるISDN基本インタフェース局給電受電回路(以下、単に局給電受電回路という)は、ISDN基本インタフェースのレイヤ1プロトコルを用いた通信回線において、そのU点インタフェースに接続した回線終端装置に直列に接続される局給電受電回路であって、入力直流抵抗値を設定する入力抵抗値設定手段と、前記入力抵抗値設定手段で加入者線抵抗値と入力抵抗値の合計が、ISDN基本インタフェースで定められた加入者線抵抗値の最大値となるように、リバース給電電流を直列に可変できる入力抵抗値をいれた状態で測定し、その値があらかじめISDN基本インタフェースで定められた電流規定の最小値に決められたマージンを加えた値となったときの入力抵抗値を設定値としてもとめ、その設定された入力抵抗値で、交換機より給電されるリバース極性の局給電電流を受電するリバース給電受電手段と、を有するものである。
【0009】
また、リバース給電受電手段と並列に接続され、ノーマル極性の局給電電流が前記リバース給電受電手段に流れないようにバイパスする順方向電流バイパス手段を有するものである。
【0010】
さらに、リバース給電受電手段と並列に接続され、交流信号成分が前記リバース給電受電手段に流れ込むことによる損失を抑えるためにバイパスする交流信号バイパス手段を有するものである。
【0011】
また、入力抵抗値設定手段は、前記リバース給電受電手段に直列に接続しリバース極性の直流電流値を測定するリバース電流測定手段と、前記リバース電流測定手段で測定される直流電流値があらかじめ指定した値となるように、前記リバース給電受電手段の入力抵抗値を設定する自動入力抵抗値設定手段とを備えたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【0013】
図1において、10は本発明にかかる局給電受電回路、20はLT、30はNT、100は加入者ケーブルを示し、LT20から給電される電力を加入者ケーブル100を介してNT30のリバース受電部31に給電するものである。局給電受電回路10は、リバース電流測定部11,受電部入力抵抗値設定部12,リバース給電受電部13,順方向電流バイパス部14,交流信号バイパス部15,利用可能な余剰電力算出表示部16を有する。
【0014】
リバース電流測定部11は、リバース給電(L2線の直流電位がL1線より高い)においてNT30に給電されている直流電流値を測定する。その直流抵抗値はNT30のもの(1kΩ弱)と比べてほぼ無視できる程度(具体的には数Ω程度であればよい)の小さな値とする。
【0015】
受電部入力抵抗値設定部12は、リバース電流測定部11の電流測定値が、あらかじめ定めておいた値(Iminとする)となるように、リバース給電受電部13の入力直流抵抗値を設定する。
【0016】
Iminの値については、LTの電源供給を最大に行っている場合の電流値(=1TU−TのG.961勧告のリバース給電時の電流規定(39mA±10%)の最小値である35.1mA)に若干のマージン分を加算した値に決めればよい。
【0017】
リバース給電受電部13は、常に、受電部入力抵抗値設定部12で設定した値(あるいはそれ以上)の入力直流抵抗値で、LT20からの局給電電流を受電し、DC−DCコンバータ機能により所要の直流電圧としてNT30に給電する。これによって、LT20が供給可能な最大局給電電力にほぼ等しい(あるいはそれ以下の)電力を常に利用することができる。
【0018】
順方向電流バイパス部14は、順方向のみに電流を流すように接続されたダイオード等の整流回路で実現され、順方向電流がリバース給電受電部13に流れることによって、ループ電流が増えレイヤ1起動シーケンス異常となることを防止する。順方向電流バイパス部14がない場合には、リバース給電受電部13のインピーダンス特性に制限(順方向電流に対して非常に小さい値をとらなくてはならない等)が必要となる。
【0019】
交流信号バイパス部15は、ISDN基本インタフェースのU点インタフェース信号周波数(160kHz)に対するインピーダンス値が、NT30の信号入力インピーダンス(110Ω)と比較して無視できる直(数μF以上あれば十分)を持つ大容量コンデンサで実現され、信号成分がリバース給電受電部13に流れて劣化することを防止する。
【0020】
余剰電力算出表示部16は、本回路で受電可能な余剰電力の最大値を、ユーザに表示する機能を実現する。具体的には、余剰電力の最大値を、受電部入力抵抗値設定部12で設定した直流抵抗値と、この抵抗値を設定した後のリバース電流測定部11での電流測定値(Iminになるはず)の2乗の積を算出し、表示すればよい。表示するための手段は、特に限定する必要がないことはいうまでもないが、局給電電力を極力有効活用するという観点からは、表示に要する消費電力は小さいものを選ぶことが望ましい。
【0021】
図1の構成によれば、ISDN基本インタフェースのレイヤ1プロトコルを用いた通信回線において、そのU点インタフェースに接続されたNT30に本発明かかる局給電受電回路10が直列に接続されており、受電部入力抵抗値設定部12において入力直流抵抗値が設定され、この設定された入力直流抵抗値でLT20より給電されるリバース極性(逆方向極性:L2線がL1線よりも直流電位が高い)の給電電流を受電して、NT30のリバース受電部31に給電を行う。そして、順方向電流バイパス部14によって順方向電流はバイパスされる。
【0022】
また、交流成分や交流信号バイパス部15でバイパスされるので、リバース給電受電部13に交流成分が流れることが防止される。
【0023】
さらに、リバース電流測定部11で測定した直流電流値に基づいて受電部入力抵抗値設定部(この場合は自動入力抵抗値設定手段となる)12により自動的に入力抵抗値が設定される。
【0024】
図2は、本発明の他の実施形態を示すもので、高機能局給電動作端末(TE)40への給電を示している。図2中、32はT点給電部、41はT点基本受電部、42は付加受電部、RA,RB,TA,TBは端子(同時にメタリックケーブルを表す)で、Tは送信,Rは受信を意味しており、信号伝送と給電とを行うものであり、その他は図1と同じである。
【0025】
リバース給電受電部13で受電した余剰電力の供給対象を、NT30からの局給電電流を受電しているTE40にすれば、基本通話機能にとどまらないより高度な通信機能を、局給電のみで動作させることができる。
【0026】
図3は、本発明のさらに他の実施形態を示すもので複数の局給電動作端末への給電を示している。すなわち、リバース給電受電部13からの余剰分電力の供給対象を、別のTE(NT30からの局給電電流を受電しているTE40ではない)50にすれば、同一回線に接続された2台あるいはそれ以上のTEを局給電のみで動作させることも可能となる。
【0027】
端末へ給電する場合の配線は、専用のケーブルを使ってもよいし、NT下部(T点)のバス配線を用いることもできる。
【0028】
図4は利用可能な局給電電力を増やす方法を説明するための図である。本発明の回路で有効活用する対象となる電力は、加入者ケーブル区間の直流抵抗値と、許容されている最大値との差分であるため、直流抵抗値が小さいほど、本回路で受電できる局給電電力が大きくなる。逆に、直流抵抗値が大きく余剰電力が十分とれない場合も考えられるが、この場合にでもどうしても利用可能な局給電電力を増やす必要がある場合には、加入者ケーブル区間でケーブルを複数並列に接続して提供することによって、実現可能である。すなわち図4で、(a)は加入者ケーブル100が1本の場合、(b)は加入者ケーブル100を複数本(2本)とした場合であり、それぞれの供給可能な電力を(c),(d)のテーブルに示してある。
【0029】
本実施形態で述べた回路構成では、受電部入力抵抗値設定部12は、回線に流れるリバース電流測定部11より通知されるリバース電流値の測定値から自動的に設定を行うこととしているが、あらかじめ回線の直流抵抗値を把握できる場合には、手動で設定する構成をとることも可能である。回線の直流抵抗値を知るためには、ユーザが可変抵抗器と直流電流計を用いて、電流値1minを確保できる最大直流抵抗値を求める方法や、回線を提供する通信事業者が設備記録等から直流抵抗値を算出する方法が考えられる。
【0030】
また、回線を提供する通信事業者は、本発明の回路を用いて、局給電動作が必要な特殊用途向けに、加入者ケーブル区間の直流抵抗値が小さい回路を提供するような通信サービスを実現することもできる。
【0031】
本回路はNT側の接続点に限らず、LTとNTの間の加入者ケーブル区間であればどこにでも設置することが可能である。その例を図5(a),(b),(c)に示す。本発明の装置(局給電受電回路10)は、図5(a)のユーザ側、図5(b)のLT20の設置場所、図5(c)の伝送路中等に設置できる。
【0032】
なお、上記の実施形態における各“部”は、請求項中の各“手段”に対応している。
【0033】
【発明の効果】
図6に本発明の効果を従来例と対比して示した。図6(a)は従来の場合、図6(b)は本発明による場合で、利用できる電力の差が示されている。すなわち、本発明では、加入者ケーブル区間の直流抵抗の最大値(LMとする)と、各回線毎に異なる実際の直流抵抗値(LRとする)との差分に等しい入力(直流)抵抗値(LD=LM−LR)をもつ受電手段をNTに直列に接続することにより、そこで受電された局給電電力(LD×(Iminの2乗)(Imin=39mA−10%))をTEで使用可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる局給電受電回路の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】本発明にかかる局給電受電回路の他の実施形態を示すブロック図である。
【図3】本発明にかかる局給電受電回路のさらに他の実施形態を示すブロック図である。
【図4】本発明における利用可能な局給電電力を増やす方法を説明する図である。
【図5】本発明における設置場所のバリエーションを説明するための図である。
【図6】本発明の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
10 局給電受電回路
11 リバース電流測定部
12 受電部入力抵抗値設定部
13 リバース給電受電部
14 順方向電流バイパス部
15 交流信号バイパス部
16 余剰電力算出表示部
20 LT
30 NT
40 TE
50 TE
100 加入者ケーブル
Claims (4)
- ISDN基本インタフェースのレイヤ1プロトコルを用いた通信回線において、そのU点インタフェースに接続した回線終端装置に直列に接続される局給電受電回路であって、
入力直流抵抗値を設定する入力抵抗値設定手段と、
前記入力抵抗値設定手段で加入者線抵抗値と入力抵抗値の合計が、ISDN基本インタフェースで定められた加入者線抵抗値の最大値となるように、リバース給電電流を直列に可変できる入力抵抗値をいれた状態で測定し、その値があらかじめISDN基本インタフェースで定められた電流規定の最小値に決められたマージンを加えた値となったときの入力抵抗値を設定値としてもとめ、その設定された入力抵抗値で、交換機より給電されるリバース極性の局給電電流を受電するリバース給電受電手段と
を有することを特徴とするISDN基本インタフェース局給電受電回路。 - 前記リバース給電受電手段と並列に接続され、ノーマル極性の局給電電流が前記リバース給電受電手段に流れないようにバイパスする順方向電流バイパス手段を
有することを特徴とする請求項1記載のISDN基本インタフェース局給電受電回路。 - 前記リバース給電受電手段と並列に接続され、交流信号成分が前記リバース給電受電手段に流れ込むことによる損失を抑えるためにバイパスする交流信号バイパス手段を
有することを特徴とする請求項1または請求項2記載のISDN基本インタフェース局給電受電回路。 - 前記入力抵抗値設定手段は、
前記リバース給電受電手段に直列に接続しリバース極性の直流電流値を測定するリバース電流測定手段と、
前記リバース電流測定手段で測定される直流電流値があらかじめ指定した値となるように、前記リバース給電受電手段の入力抵抗値を設定する自動入力抵抗値設定手段と
を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のISDN基本インタフェース局給電受電回路。
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JP13205797A JP3612617B2 (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | Isdn基本インタフェース局給電受電回路 |
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JP13205797A Expired - Fee Related JP3612617B2 (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | Isdn基本インタフェース局給電受電回路 |
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1997
- 1997-05-22 JP JP13205797A patent/JP3612617B2/ja not_active Expired - Fee Related
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