JPS5918917B2 - デジタル通信方式の制御方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はデジタル通信方式にそして特に中央（市内）
交換機から遠隔端末装置へ電力を供給する種類のデジタ
ル通信方式における遠隔データ端末装置の給電状態を押
掛しかつ上記方式における遠隔端末装置に対する線路を
デジタル的に試験する方法および装置に関するものであ
る。

この発明を以下、遠隔データ端末装置がデジタル電話機
である電話方式に関して説明するが、この発明は中実装
置から遠隔端末装置へ電力の供給される他のデジタル方
式にも容易に応用できることが認められるべきである。

従来型のアナログ電話方式では、加入者電話に対する電
力は市内交換機から関連ケーブル対を通つて各電話機へ
共通して送られ、上記ケーブル対は各電話機を交換機に
接続している。

従つて、電話機へ電力を供給する際に実際上の問題はな
く、そして電力は電話機におけるスイツチフツク匍脚の
もとにある。交換機は応答を行なう、または呼出しのた
めの電力を要求する多くの電話機を通電するのに十分な
容量をもつている。しかしながら、集積型デジタル電話
方式ではデジタル集信装置は、比較的簡単かつ安価な装
置であり、そして高価なケーブルの必要量を減少するた
め市内交換機と加入者電話機の群との間に集信装置を用
いることが望ましい。電話機および集信装置への電力は
交換機から主ケーブルに沿つて集信装置一・供給され、
そして個々のケーブル対を通つて電話機へ分配される。
問題は、当然主ケーブルは平均負荷状態すなわち最大効
率に対して設計されているのに対し、異常な情況のもと
では主ケーブルによつて搬送され得る電力量が電話機お
よび集信装置によつて要求された電力量を搬送できない
。言い換えれば、異常な情況のもとで過剰な数の電話機
が応答状態となり、さらに電力を必要とする場合には、
電力供給に無理が生じ、接続した呼は切れる。

デジタル方式において生じる別の問題は加入者線の自動
試験に関するものである。

アナログ方式では常に方式の交換機と加入者の電話機と
の間の金属を介しての接続を得る能力が存在し、そして
電話機を空き状態にして交換機に設けたある装置を用い
て線路の絶縁抵抗を測定することによつて線路を試験す
るのが普通である。デジタル方式ではデジタル集信装置
、デジタル交換機等の近くに金属を介しての接続部を設
けることは実用的ではなく、従つてそのような金属を介
しての接続部を必要としない、ある形式のデジタル試験
を行なうのが望ましくなる。しかしながら、デジタル試
験を行なうためにデジタル電話機を通る回路を設ける必
要があり、これは、当然電話機を空き状態のまｋである
と仮定して、これらの電話機がパワアツプ状態にある場
合に行なわれ得るだけであることが考えられる。

問題は、方式の全ての電話機を連続して、パワアツプ状
態にすることすなわち全動作電力を供給することによつ
て簡単に解決できるが、しかしこれは上記で述べた緊急
状態において生じるものと同じ問題を生じ、そしてまた
役に立たない。従つて、この発明の一つの目的は、上記
の問題の一方または両方を解決するための上記種類の方
式におけるデジタル端末装置の給電状態を制御する方法
および装置を提供することにある。この発明の別の目的
は、上記種類の方式における遠隔デジタル端末装置に対
する線路を試験する方法を提供することにある。

この発明をさらに容易に理解するために以下、添附図面
を参照して、この発明の実施例について詳しく説明する
。

さて、第１図を参照すると、市内交換機１２が示されて
おり、この市内交換機１２は主ケーブル１３を介して多
数のデジタル集信装置１１に接続されている。

集信装置１１の数は変えることができ、そして系統の増
設につれて増すことができる。この実施例では各主ケー
ブルは２０本の回線（ケーブル対）を備えている。交換
機１２と集信装置１１との間の一方向性の通話データの
伝送には六つのケーブル対（各方向に対して三つづつ）
が用いられる。残りのケーブル対は電力供給やサービス
ケーブル等のために用いられる。

各集信装置１１は個々のケーブル対１４を介して加入者
のデジタル電話機１０に接続される。この実施例では４
００本の電話線１４は各集信装置１１に接続される。集
信装置１１は通話のために用いたケーブル対の各々へ３
０の呼を時多重化することによつて約４対１の割合で加
入者の呼量の集信を行なう。従つて、過剰状態の生じる
前に集信装置１１を通して約９０までの呼がなされ得る
。

主ケーブル１３の一本は各電話機１０の状態に関する情
報を交換機１２へ供給するのに用いられる。各電話機１
０の状態に関する情報は集信装置１１において主ケーブ
ルの一ロへ時多重化される。電話機１０からの全てのデ
ータはデジタル形式であり、コードは直接デジタル形式
で発生され、また通話は電話機におけるＡ−Ｄ変換器に
よつてデジタル形式に変換される。次に、デジタル電話
機１０における電力制御回路を示す第２ａ図を参照して
説明する。

電話機における入、出デジタルビツト流はハイブリツド
１５によつて分離さ飄このハイブリツド１５は従来型の
変圧器ハイブリツドまたは抵抗性ハイブリツドであり得
る。

電力は電力検出回路１６によつて電話機における加入者
線１４から検出さ板そして常に給電されてなければなら
ない電話機における回路すなわち矢印Ｖｃｃで示すよう
にラインレシーバ１７およびクロツク検出回路１８並び
に回路２０，２５へ供給される。残りの回路すなわちラ
インドライバ６１、コード変換器２６およびエンコーダ
・デコーダ回路プロツク６０への電力は排他的論理和ゲ
ート２０の出力で制御されたスイツチ１９によつて切換
えられる。クロツク検出回路１８は、再トリガ可能な単
安定フリツプフロツプ（図示してない）を用いて入二相
データにおけるクロツク信号の有無を検出する。電話機
への入ビツト流があると、回路１８によつてクロツク信
号が検出され、回路１８は結線２１を介して排他的論理
和ゲート２０へ出力を供給する。ゲート２０の出力は応
動してスイツチ１９を作動させ、回路プロツク６０内に
全て包含されたデジタルデコーダ・増幅器２２およびデ
ジタルエンコーダキーパツド２３のような残りの回路へ
電力を切換えさせる。

クロツク信号がない場合には、結線２１には出力はなく
、従つて電話機への電力供給はパワダウンされ、すなわ
ち、常に電力を必要とする回路へ電力が供給されるだけ
である。クロツク検出回路１８はまたその出力Ｃヘクロ
ツクを供給し、この出力Ｃは矢印Ｃで示すようにクロツ
クを必要とする電話機の装置へ接続される。ラインレシ
ーバ１７１ζライン雑音およびハイブリツド不平衡によ
つて生じ得る電話機における自己発振を防ぐスレツシホ
ールド回路（図示してない）と共動する。第２ｂ図に示
す、この発明の別の実施例では、クロツクは連続して与
えられ、パワダウンおよびパワアツプ状態は電話機へ送
られる特殊なビツトパターンによつて決定される。

電話機への入ビツト流が１とＯとの非対称パターンから
成る場合には、簡単な積分回路６５が０Ｒゲート６７へ
結線６８を介して出力を供給する。積分回路６５および
０Ｒゲート６７は連続して電力供給される。０Ｒゲート
６７の出力はスイツチ１９を制御し、このスイツチ１９
は回路プロツク６０内に包含されたデジタルデコーダ・
増幅器２２およびデジタルエンコーダ・キーバツド２３
のような残りの回路、ラインドライバ６１、試験コード
変換器２６並びにラツチ６６へ電力を供給する。

電話機への入ビツト流がクロツクまたは２分割したクロ
ツクのような対称ビツトパターンから成る時、積分回路
６５は結線６８へＯ出力を送出し、そして電話機はパワ
ダウンされたままであり、すなわち電力は第２ｂ図に矢
印Ｖｃｃで示すような電力を必要とする回路へのみ供給
される。

通話中におけるパワダウンの可能性を避けるため積分回
路６５の出力はラツチ回路６６へ供給され、このラツチ
回路６６は、電話機が応答している時にスイツチ６４を
介してラツチするようにされる。

従つて、スイツチ１９は、線路におけるビツト流が入線
路において対称（長い通話状態中）となるとしても０Ｒ
ゲート６７およびラツチ６６を介して作動状態に保持さ
れる。上記の積分回路６５はアナログ技術かまたはデジ
タル技術を用いて構成され得る。第２ｂについて述べて
きた電力制御実施例では、レシーバ１７はスレツシホー
ルド回路を必要としない。

これによりレシーバの感度は一層良好となり、従つてレ
シーバは集信装置と電話機との間が比較的離れている場
合でも利用できる。クロツク検出回路１８はＣで示すク
ロツクを必要とする全ての回路ヘクロツクを供給する。

積分回路６５はデジタル装置であるとすればクロツクを
必要とし得る。交換機は呼出、発信音および線路試験の
ような電話機への信号が非対称な１−０パターンから成
り、それで積分回路６５が作動し得ることを保証しなけ
ればならない。

積分回路６５のデジタル形態では、上記信号の存在を検
出するのにデジタルデコーデイング回路が用いられる。
上記の実施例によれば、スイツチフツク２４が状態変化
すると、単安定フリツプフロツプ２５は約５０ｍｓ間点
弧し、そしてその期間の間、電話機の電力状態を変えて
スイツチフツクの状態変化を市内交換機１２へ伝送する
。

電話機のこの瞬間的給電は厳密には市内交換機の制御の
もとで行なわれないが、しかしそのような短時間の間、
系統内のいかなる逆効果ももたらさな〜・ｏ線路１４を
デジタル的に試験するため、コード変換器２６はハイブ
リツド１５と回路プロツク６０との間のそれぞれ入、出
線路２７，２８を横切つて接続される。

コード変換器は簡単なインバータ回路である。コード変
換器２６は通話回線内に接続されるが、しかしスイツチ
２９によつてスイツチフツク制御のもとにあり、それで
電話機が応答中の時、変換器は開路状態となり、またデ
ジタルエンコーダ２３は変換器の代りに出線路２８に接
続される。上述のように、デジタル方式では従来型の金
属を介しての接続を行なうことは実用的ではなく、コー
ド変換器２６の目的はデジタル試験を行なうことにある
。金属を介しての接続は、技術的なインターフエースを
導入し、大きな物理的寸法をもちかつデジタル動作に対
するチヤネルを特徴付ける適当なパラメータを試験でき
そうもないので実用的ではない。従つて、この実施例は
デジタルビツト誤り率の測定によつて試験を行なう。交
換機１２は通常夜間の低呼量時間中に自動的に加入者線
を試験するようにプログラムされ、そしてこれは、試験
すべき線路の端部における電話機への接続を設定しそし
て２相データをその電話機へ伝送して当該電話機に電力
を供給することによつてなされる。２相データは特殊な
コードを含み、このコードは電話機へ伝送され、電話機
における変換器２６によつて予定の仕方で変更され、そ
して交換機１２へ戻される。

従つて交換機１２は、線路がデジタル伝送のために許容
できるかどうかを決めるために生じる誤りを計数するこ
とによつて戻りデータを検査する。変換器２６によつて
予定の仕方で特殊なコードを変更する目的は、そのコー
ドが事実上電話機に到達し、そして開路のような線路に
おけるある故障で交換機へ戻るように単に反射されない
ことを保証することにある。電力？ｂｌ脚装置の別の実
施例（第２ｂ図）では、試験のため電話機へ送られる２
相データは電話機に給電するように非対称１−０パター
ンをもつている。誤り率は線路における信号対雑音比（
Ｓ／Ｎ比）を減少することによつて試験期間中人為的に
増大され得る。

これは加入者回線における伝送信号電圧を一時的に減少
させることによつて行なわれる（第３図）。これにより
、線路が試験中負荷されそしてまたかなりの時間誤り率
を測定できるのを保証する。この実施例では、良好な線
路におけるＳ／Ｎ比は試験中約１９ｄｂまで下げられる
。線路に対する許容誤り率を決めることによつて、上記
の測定した誤り率は適当なＳ／Ｎ比に対するものに変換
され、そして許容誤り率と比較され線路が標準であるか
どうかを決定する。上記の試験は、適当なソフトウエア
プログラミングを含む試験局で交換機１２内においてま
たは系統内のある体系箇所において処理される。

変換器２６は各ｎ番目のビツトを順次反転することによ
つて簡単にコードを変更し得る。さて第３図を参照する
と、線路試験用の試験局の一実施例が示されている。

試験局３０はデジタル回路網を介して市内交換機１２お
よび集信装置１１へのアクセスをもつ遠隔試験局として
示されている（すなわち遠隔試験局３０は任意の他のト
ランク入力と同様な交換機１２のスイツチ４２における
試験入力３１を介して市内交換機１２をアクセスする）
。試験局３０は本質的には擬似ランダムビツト順序発生
器３３、コード変換器３４（電話機内のコード変換器２
６と同一）、同期化装置３５、デジタルスイツチ３６、
デジタル端末装置３７および記憶プログラム制御装置（
ＳＰＣ）３８とから成り、これら全ての装置は図面に示
したように配列されている。

試験局３０は結線３９を介して市内交換機へのアクセス
をもつている。市内デジタル交換機１２は第３図に詳し
く示されているが、しかしこの発明の一部を成してない
ので、単に試験動作を理解するのに十分な程度に説明す
る。

デジタル交換機１２は図示したように本質的にデジタル
端末装置４０、該局の交換機とインターフエースする加
入者回線４１、トランクスイツチ４２、加入者線スイツ
チ４３および記憶プログラム制御装置４４を有している
。結線５０ａは制御装置４４へおよび制御装置４４から
信号晴報を供給する。同様に、デジタル集信装置１１は
この発明の一部を成さず、そして単にこの発明の動作を
記載するのに必要な程度に第３図に詳しく示す。

集信装置は本質的にデジタル端末装置４５、集信装置ス
イツチ４６、力ｎ入者回線４７および制御装置４８から
成り、これら装置は図示したように接続される。試験は
結線４９における試験情報によつて試験局３０において
開始される。

結線４９における試験情報は試験すべき加入者線の数お
よび試験の実施されることになる回数に関連した情報で
ある。試験晴報はまた前の試験についての情報も包含し
、従つて進行中の試験と比較をすることができる。試験
が開始されると、試験局３０は問題の交換機１２へ線路
３９を介して通常の起動信号を供給する。起動信号は試
験局において従来の装置（図示してない）によつて発生
されそして信号結線５０に現われる。起動信号は回線網
を介して要求された加入者線への接続を確立するのに必
要なデイジツトが追従する。起動信号は“１試験１′の
種別記号をもつた特別な入力３１で市内交換機１２に受
信されるので、交換機における制御装置４４は受信した
呼に関する特別の作用を行なうことができる。第１に匍
脚装置４４は入力（スイツチ４３の加入者線側における
）が試験呼に占められていることを記録できる。そして
匍脚装置４４は問題の線路の加入者回路４１または４７
の伝送レベルを低い値に予じめ設定する。さらに制御装
置４４は呼出音の制御を保証し、それで加入者装置にお
ける呼出回線は試験状態のもとでは作動されない。試験
に関する全ての特別な仕事が市内交換機１２内で実施さ
れる時、制御装置４４は試験局３０へ起動確認信号を送
り戻す。それで試験局３０は発生器３３から関連した加
入者装置へ擬似ランダムビツト順序（ＰＲＢＳ）を伝送
し始める。このＰＲＢＳは第２ａ図の実施例による電話
機装置の場合にはクロツク信号をまたは第２ｂ図の実施
例の場合には非対称１−０パターンを包含し、電話機装
置が上記で述べたようなパワアツプ状態へ切換えられる
ようにする。電話機へのパワアツプによつてＰＲＢＳは
コード変換器２６（第２ａ，２ｂ図）で変更できそして
回線網を介して試験局３０へ戻される。

加入者装置と市内交換機１２との間の戻り方向の伝送レ
ベルは、これが別の形式の電話機（図示してない）にお
いてなされるとしてもレベルを減少されず、試験状態の
もとでは加入者装置におけるラインドライバ６１が作動
され、戻り信号伝送レベルを減少する。試験局３０にお
ける戻りＰＲＢＳはスイツチ３６によつて同期化装置３
５へ切換えられる。

同期化装置３５はまた発生器３３からコード変換器３４
を介してＰＲＢＳを受け、それを加入者装置へ送られた
ＰＲＢＳと全く同じ方法で変更する。二つのビツト順序
が同期化装置３５において同期化され、全伝送路に誤り
の生じない場合には装置３５からの結線５１，５２にお
けるそれぞれの出力が同一であるようにされる。出力結
線５１，５２は排他的論理和ゲート５３の入力に接続さ
れ、このゲートは当然単に、それぞれの結線５１，５２
におけるビツトが異なる時誤り結線５４へ出力を供給す
る。結線５４は制御装置３８へ接続さぺそれによつて誤
りが以下に述べるように計数されそして査定される。試
験は非複素雑音によつて生じた誤りの影響を複素雑音に
よつて生じたものから分離でき誤り率と信号との関係を
、有効な結果を得るため雑音比に適用できるようにしな
ければならない。この発明の方式は、試験の持続時間を
十分長くして短項誤りバーストを試験状態のもとで生じ
る比較的高い長項誤り率を隠すのを防ぐようにすること
によつてバースト誤り（非複素誤り）の影響による長項
誤り（複素誤り）を分離する（すなわち比較的高い誤り
率は低いＳ／Ｎ比のためである）。試験状態中に生じる
誤り率Ａは例えば通常の伝送レベルのもとで、複素雑音
に関して誤り率とＳ／Ｎ比との間に数学的関係が存在す
るので非常に低い誤り率八に対応する。

従つて線路試験中のＳ／Ｎ比は最長線路に対して選択さ
れ、それでもし線路が規定した限界を越えて劣化される
とすればある限界レベルκより高い値を試験誤り率Ａが
取るようにされ得る。それにもかかわらず、試験中Ｓ／
Ｎ比を試験している際に線路におけるバースト誤りの可
能な生起および従つて限界誤り率Ｉは所与測定期間中に
相当な誤り計数を得ることのできる要求によつて規定さ
れる。試験時間が過ぎると、試験局３０は切断信号を試
験に伴なつた市内交換機へ送ることによつて試験を終了
してりセツト操作を開始し、試験に伴なつた全ての装置
を遊び状態に復帰する。

それで試験局は上記で述べたように新しい試験呼を確立
し得る。試験操作はまた、試１験中の線路または試験中
の群における加入者が呼を行なう、すなわち応答しよう
とする場合または線路の試験中の加入者へまたは試験中
の線路の群における任意の加入者へ呼を行なおうとする
場合には任意の線路または線路の群における試験を止め
させる可能性を包含する。

さらに、試験は、電話機装置内の任意の装置、集信装置
または市内交換機が要求された接続をし損なうと阻止さ
れ得る。断路した電話機の場合、試験は、電話装置が線
路に再接続されるまで阻止され得る。上記で述べたよう
に、試験局３０は市内交換機１２かまたは回線網のどこ
かに配置され得る。

さらに、試験局の論理装置（ＳＰＣ３８）は単に市内交
換機または集信装置に設けられ得、一方試験局の残りの
部分は系統内のどこかに配置され、従つて切換、信号伝
送および制御のためにすでに利用できるＳＰＣまたは任
意の他の制御手段の一部を利用できるようする。以上の
説明から明らかなように、この発明は、遠隔デジタルデ
ータ端末装置を使用してない時中央（市内）交換機から
有効に切り離すことのできる改良型のデジタル通信方式
を提供する。

当然端末装置は、端末装置におけるある回線が常に給電
されてなければならないので完全には切り離されないが
、しかしこの給電電力は端末装置の全動作電力に比べて
極端に低いので端末装置はしや断されるものと考えられ
得る。このようにして！１オノ！すなわちパワアツプ状
態に切換られる端末装置の数は市内交換機において制御
され得る。従つて、異常に多数の端子が同時に電力を要
求し、そして電力供給に無理が生じる危険があるとすれ
ば、交換機は情況を査定できそして電力供給に無理を生
じることなしに適切に給電され得る数の端末装置を単に
給電できる。これは市内交換機における制御装置で行な
われる。従つて市内交換機と加入者端末装置との間にデ
ジタル集信装置を用いることによつて高価な回線が節約
でき、また端末装置による電力消費も節約できる。

交換機から端末装置の電力状態を制御する能力はまた上
記で述べたデジタル試験操作を容易にし、それによつて
加入者端末装置へのおよび加入者端末装置からの線路は
デジタル試験操作に関連したパラメータに関する線路の
状態を指示する仕方で試験され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係わるデジタル電話方式の簡単なプ
ロツク線図、第２ａ図は第１図のデジタル電話方式にお
ける電力制御回路のフロツク回路線図、第２ｂ図は第１
図のデジタル電話方式における電力制御回路の別の実施
例のプロツク回路線図、第３図は第１図の方式の電話機
に対する線路をデジタル的に試１験する試験局、および
第１図の方式の市内交換機およびデジタル集信装置を詳
細に示すプロツク回路線図である。 図面中、１０は端末装置、１１は集信装置、１２は中央
交換局、１４は線路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 遠隔データ端末装置１０への電力を中央交換局１２
   から供給する種類のデジタル通信方式における遠隔デー
   タ端末装置１０の電力状態を制御する方法において、中
   央交換局１２から遠隔データ端末装置１０へ伝送される
   デジタル信号を制御して遠隔データ端末装置１０が連続
   して動作電力を消費するパワアツプ状態かまたは遠隔デ
   ータ端末装置１０の電力消費量の少なくなるパワダウン
   状態を遠隔データ端末装置１０が取るようにし、上記パ
   ワダウン状態の電力で遠隔データ端末装置１０と中央交
   換局１２との間で通信を行なうことができ、伝送された
   デジタル信号が特別の制御信号を含んでいる時、パワダ
   ウン状態からパワアツプ状態への遠隔データ端末装置１
   ０の切換をその遠隔データ端末装置１０で行なうことを
   特徴とするデジタル通信方式の制御方法。 ２ 中央交換局１２から遠隔データ端末装置１０へ電力
   を供給する種類のデジタル通信方式における遠隔データ
   端末装置１０の電力状態を制御する装置において、各端
   末装置１０の消費電力の少ないパワダウン状態と端末装
   置が連続して動作電力を消費するパワアツプ状態との間
   で端末装置１０を切換える給電制御スイッチ１９を各端
   末装置１０に設け、上記パワダウン状態時の電力で上記
   端末装置１０と中央交換局１５との通信を十分行なうこ
   とができ、また端末装置１０をパワアツプ状態へ切換え
   るように端末装置１０で受信したデジタルビット流にお
   ける特別の制御信号に関連して、給電制御スイッチ１９
   を作動する検出器１８、２０、２５；６５、６６、６７
   、２５を各端末装置１０に設け、上記検出器１８、２０
   、２５；６５、６６、６７、２５が、上記スイッチ１９
   を作動して端末装置１０からの通信の開始時に空き状態
   から話中状態への端末装置１０の変化に関連して端末装
   置１０を一時的にパワアツプ状態に切換え、上記変化を
   中央交換局１２へ伝送するようにされることを特徴とす
   るデジタル通信方式の制御装置。