JPS62120770A - 帯域内通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［従来技術］ 本発明は、帯域内通信ラインアクセス装置に関し、特に
、複数の加入者ライン対を通信ネットワークに相互接続
するために高い電圧を隔離する結合器と低電圧回路とを
含むこの様な装置に関する。

非音声通信サービスが導入され、その需要が増している
ことは良り如られている。その結果、完全な非音声通信
ネットワークは個々の消費者と大規模な使用者の両方に
サービス、を提供するために改良されてきた。概して、
この様なサービス提供には、２つの方法がある。１つの
方法は独立した別の通信システムであり、もう１つの方
法は現在ある形の通信を拡大して使用するものである。

もちろん、独立した別の通信システムはとりわけ完全に
新しいりイアリングを必要とするので高価であり、電話
線が最も頻繁に使用される現在ある形式の通信には現在
ある音声サービスを妨害しない技術が必要である。本明
細書で説明される帯域内通信ラインアクセス装置は現在
ある形式の通信システムを使用する方法に関するもので
ある。

現在ある電話システムを使用しようとする試みには根本
的問題が２つある。第１にはアクセスの問題であり、第
２には電話線回路に必要な比較的高い電圧で動作するこ
とのできる装置の価格とその信頼性の問題である。

現在ある電話システムは多数のスイッチからなり、各ス
イッチは多数の電話加入者にサービスを提供する。これ
らスイッチは、地理的に分配され、一般に“中央局スイ
ッチ”と言われる。４４央局スイッチは、そのスイッチ
によって提供される各加入者ライン対がその一方に入る
主分配フレームを有する。加入者ライン対はそれがらＭ
ＤＦを介してスイッチ機構に導かれる。この配置は、例
えば、大学構内のような加入者が地理的に集中したグル
ープにサービスを提供するもので、小さくまた通常は個
人的に所有される。これら小さいスイッチは、概して個
人層交換（ＰＢＸ）と言われる。

その大きさにかかわらず、大部分の電話会社のスイッチ
は現在ピークキャパシティに近い状態で動作している。

ピークキャパシティに近いために、ＭＤＦを介して無音
声通信するために各加入者に第２のワイア対を設けるの
は不可能である。キャパシティが使用可能であっても現
在あるワイアリングの価格はこの様なアブＯ−チに影響
し、また現在ある音声通信に取返しのつかない影響が生
じやすい。しかしながら、現在ある通信ラインを効果的
に使用するために、ＭＤＦは明らかに多数の加入者ライ
ンをアクセスするために最も有利な位置にある。ＭＤＦ
の再ワイアリングに代わる方法が、現在ある加入者ライ
ンをアクセスするために開発されているのは本来この様
な理由がらである。

この様な改良の１つが米国特許出願筒５９５゜１０８号
明１ＩＩおよび第５９５．１２０号明細書に記載されて
いる。これら明細−では、主分配フレーム（ＭＤＦ）ア
クセス装置が説明されている。

ＭＤＦアクセス装置は、加入者ライン端末点と高電圧に
対する防御点との間に挿入されるプラグインユニットを
典型的に含む。この様な装置を使用することで、内部の
ワイアリングを妨害あるいは干渉せずに主分配フレーム
内の加入者ワイア対に即座のアクセスを行なうことがで
きる。

この様なアクセス装置は特に、附随的す−ビンが、例え
ば補足的データスイッチを設けるあるいは遠隔計測読出
しシステムあるいは他の遠隔測定を提供するために、加
入者ラインを介して提供されるシステムで有用である。

遠隔測定システムは、米国特許出願筒６４８．５４２号
明細書、同第６６７．５２７号明ｌ１ｌＩおよび同第６
６７・、７８９号明細書で説明されている。この様にシ
ステムでは、主分配フレームアクセス装置は加入者ライ
ンにアクセスを提供するために使用され、多重化手段を
介して公共事業会社のデータ処理装置に接続される。

同様の主分配フレームアクセス装置を使用するデータサ
ービスは、米国特許出願筒７０５．４６２号明号明で説
明されている。この特許出願では、全範囲のデータシス
テムがが例えばアナログスイッチシステムの加入者に提
供される。

現在ある通信手段を使用するシステムの第２の問題点は
、電話加入者ライン回路が、例えば、ト−り回路や重畳
された７５ＲＭＳ　　Ａ、Ｃ，リング電圧で通常使用さ
れる一４８ボルトＤ、Ｃ，のような比較的高い電圧に耐
えるように構成されていることである。その電圧は、中
央局電池およびリング発生器によって通常提供され、電
話のコールに応答してリングされたとき加入者ラインに
断続的に存在する。さらに、明白な理由によって、電話
加入者ライン回路は落雷および他の高い電圧の一時的過
渡電流に耐えるように構成されている。

この様にライン回路は比較的高い電圧にさらされ、また
それに耐えなければならないということは、主分配フレ
ームアクセスプラグを介してＭＤＦで補足的サービスを
付加えるのに悪い影響を及ぼす。例えば、多重化／反多
重化がＭＤＦでなされる時、高い電圧に耐える大規模集
積回路が現在は必要である。

現在、高い電圧の大規模集積回路は低い電圧の大規模集
積回路に比較して８価であり、製造およびその信頼性が
共に制限されてしまう。さらに、現在使用可能な高い電
圧の大規模集積回路は高い電圧の一時的信号に非常に影
響されやすく、主分配フレームあるいはその近傍で生じ
た過度電流による大規模な事故が生じる可能性がある。

さらに、現在ある通信媒体がロードされ、あるいは長い
加入者ラインを有すると、動作帯域幅はしばしば極めて
制限される。電話通信システムの場合、帯域幅は音声帯
域ぺ制限される。これは、さらにそれ協同する補足的通
信システムを制限する。しかし、この様な現在ある通信
媒体を使用するシステムを構成するためには、動作帯域
幅、つまり帯域内で通信されなければならない。

［発明の解決すべき問題点］ 結果的に、主分配フレームで加入者ライン対をアクセス
する可能性をフルに利用するために、高い電圧信号を隔
離し、それにもかかわらず一方で加入者ラインと情報を
交換することが非常に望ましい。

従って、本発明の１つの目的は通信ネットワークの主分
配フレームで使用するための帯域内通信ラインアクセス
装置を提供することである。

［問題点解決のための手段〕 この目的は、比較的高い電圧に耐えるために使用される
ライン対をアクセスするために高い電圧隔離手段を含む
装置によって少なくとも部分的に達成される。

その他の目的および利点は、当業者には３附図面を参照
にした以下の説明から理解されるであろう。

［実施例］ 第１図の符号１０で示される本発明の１実施例の帯域内
通信ラインアクセス装置は、複数の加入者ラインをアク
セスする手段１２と、ラインアクセス手段１２を介して
複数の加入者ラインを遮断する手段１４と、加入者ライ
ンから／への信号を多重化／反多重化する手段１６を備
える。

１実施例では、加入者ラインアクセス手段１２は、第１
図には示されない主分配フレームと、図には示されない
高電圧保護ブロックとの間に設けられるプラグ１８を具
備する。プラグ１８はプラグ１８の開口２２を介して延
在する複数のビン２０を具備する。

各加入者ライン対は、一対のビン２０によってブリツ゛
ジされる。ビン２０は、プラグ１８を介して継続するの
に加え、加入者ラインブリッジ手段１４に接続される。

ブリッジ接続は、コネクタ工業では既知の技術を使用し
、根本的に手段１６の伝送側に接続する手段１５と、手
段１６の受信側に接続する手段１７を備える。

加入者ラインアクセス手段１２は米国特許出願筒５９５
．１０８号明細書および第５９５．１２０号明細書で開
示された主分配フレームアクセス装置によって提供され
るのが好ましい。根本的に、アクセス手段１２を使用す
ることで、例えば選択された電話中央局スイッチで終わ
る全ての加入者ライン対をブリッジすることができる。

各加入者ライン対は、ブリッジ手段１４を介して所望の
主分配フレームで選択的にアクセスされる。

好ましい実施例では、加入者ラインにブリッジする手段
１４は、その伝送側に複数のピエゾ電気結合装置２４を
含む。結合装置２４は、そこに結合装置２４が位置され
るように保持手段２６によって積層して保持されるのが
好ましい。保持手段２６は既知の形成技術を使用して形
成される。さらに、保持手段２６は、プラグ１８に一体
に取付けられて基本部材２８に配置される。保持手段２
６はプラグ１８に近接して配置され、それから延在する
複数のワイア対３０を具備することが好ましい。ワイア
対３０は以下でさらに詳細に説明され、また、第２図お
よび第３図に示されるように、加入者からの／への信号
を多重化／反多重化する手段１６に接続される。好まし
い実施例では、各保持手段２６の装置の数はそれに関係
するプラグ１８のビンのセット２０の数と少なくとも等
しい。

装Ｗ１０で特に使用する結合装置２４の１例は、米国特
許第４．５２９，９０４号明細書に開示されている。

一般に、装置１０で使用されるような前記用＄１［１書
に記載された装置は、−４８ボルトＤＣのような比較的
高い電圧に耐えるように加入者ラインに低い電圧の電気
回路を結合する手段２４を提供する。

この様なピエゾ電気装置ｌ！２４では信号がピエゾ電気
ディスクの共振周波数を中心とする比較的狭い帯域幅で
しか伝送できない。さらに、この様なピエゾ電気ディス
クは高い電圧、つまり２０００乃至４０００ボルトに耐
えることができる。そのため、ピエゾ電気結合装置２４
は高い電圧の隔離装置と信号結合器の両方の作用をする
。この様な結合装置２４は低価格でありまた物理的に小
さい。従って、複数のラインは、例えば多重化／反多重
化手段１６が中央局スイッチの主分配フレームに位置さ
れ低い電圧の回路素子を使用して構成されるように非常
に小さい間隔で結合される。

第２図および第３図に示される信号復調器２５は、結合
装置２４と手段１５との間に電気的に接続される。

以下でさらに詳細に説明されるように、信号１１１ｗ４
器２５は結合装置２４の出力から高い周波数の搬送波信
号を除去し帯域内信号を残す。

加入者ラインから／への信号を多重化／反多重化する手
段１６は、第１の端子で結合装置２４からの複数のワイ
ア対に、第２の端子で手段１７に、さらに別の端子で多
重化されたバス３２に結合されている低い電圧の大規模
集積回路を具備することが好ましい。好ましい実施例で
は、多重化されたバス３２は時分割多重化（ＴＤＭ）さ
れ、送信バス３４、受信バス３６、および制御バス３８
を具備する。以下でさらに詳細に説明されるように、別
々の送信回路と受信回路が提供されると、別々のバス３
４．３６で情報のより急速な交換がそれぞれなされるが
、既知のように、送信バス３４と受信バス３６は単一バ
スに結合されることもできる。この様な個々の回路は、
低い電圧の集積回路の技術範囲にある。物理的間隔が非
常に制限されれば、単一のＴＤＭバスが当然使用される
。しかしながら、これはより複雑な信号制御構成を通常
必要とする。実際に、多重化されたバス３２は構成上の
問題から選定され、他の多重化／反多重化技術を使用す
ることもできる。

第２図には複数の別々の素子として示されるプラグ１８
は電話通信のチップ（Ｔ）とリング（Ｒ）として通常呼
ばれている複数の加入者線対４０を有する単一のプラグ
である。図示されるように、この実施例では、プラグ１
８は主分配フレーム４２の加入者側にある。

各ピエゾ電気結合装置２４は信号復調器２５と手段１５
とを介してその一方の側で加入者対４０に接続され、他
方の側では、各ピエゾ電気装置２４に対して信号を加入
者線対４０に送信する手段４４を有する手信する手段４
６もまた設けられる。以下で詳細に説明されるように、
送信および受信手段４４．４６は、それぞれ送信バスお
よび受信バス３４．３６を介して通信ネットワーク４８
と通信する。必要な全ての制御信号が制御バス３８介し
てネットワーク４８から手段１６に提供されることが好
ましい。

特定の実施例では、ピエゾ電気結合装置２４は、約１４
４キロヘルツの共振周波数を有するように構成されてい
る。この様なとニジミ気ディスクの共振周波数は、ディ
スクそれ自身の材料でけではなく、それに接続される電
極の直径、厚さ、および位置によって決定される。これ
ら特定の変数は本技術分野では既知の技術によって決定
され、選択される。結合装置２４はこの様に、１４４キ
ロサイクルの周囲の狭い帯域幅の信号だけを通過させる
帯域通過フィルタとして動作する。そのため、加入者線
対４０に送られるり、Ｃ，を含む音声およびその他の信
号は、装置２４を介して手段１６に伝達されることはな
い。この様に、装置２４は結合装置としてだけではなく
、高電圧の隔離装置としても動作する。同様の結合装置
を使用する現在ある通信媒体でのデジタル通信に有用な
装置は、現在ある通信システムのワイア対４０に結合装
置２４の共振周波数でデジタル信号を導入すように構成
される。

この様な装置は米国特許出願第　　　　目明１ｕｌｌに
開示されている。

１つの特定の実施例では、第３図に示されるように、例
えば通信ネットワーク４８から加入者線対４０に送信す
る手段４４はそれぞれ、信号復調器２５、結合手段２４
、および加入者ワイア対４０への送信を可能にする手段
５０を具備する。送信を可能にする手段５０は効果的に
クロック計数スイッチ制御動作を行なう制御手段５６か
らの入力を有する１対のスイッチ５２と５４とを具備す
る。

受信手段４６は、高い電圧の隔離装置５８、隔離装置５
８からの信号を増幅する差動増幅器６０、差動増幅器６
０からの出力信号を受信し、基準信号に対してそれらを
デジタル出力に変換する比較増幅器６２とを具備する。

比較器６２からの出力は制御手段５６によって動作可能
にされたスイッチ６４を介して受信バス３Ｇに導かれる
。

さらに、変調器６６がネットワーク４８と絶縁変圧器６
８を介する送信バス３４との間に設けられ、加入者ルー
プ状況検出器７０が受信バス３６とネットワーク４８と
の間に設けられる。受信バス３６は絶縁変圧器７２を介
して信号をネットワーク４８に与える。

動作上、情報はネットワーク４８から変調器６６に導か
れ、結合手段２４の共振周波数の搬送波信号が信号情報
で変調される。変調された搬送波は絶縁変圧６８を介し
て送信バス３４に供給される。スイッチ制御装置５６は
、適切な時間スロットでスイッチ５２と５４を使用可能
にすることによってバス３４からのＴＤＭ信号をクロッ
クする。変調された信号は、それから結合装置２４を介
して通過され、搬送波信号は信号復調器２５によってそ
こから除去される。

帯域内信号はそれから加入者ワイア対４０に沿って伝送
される。

送信が行われないとき、受信手段４６は使用可能となり
、加入者ワイア対４０の活動状況はループ状況検出器７
０によって監視される。衝突を阻止するために、検出器
７０を介してネットワーク４８は、信号が加入者ワイア
対４０に存在するかどうかを決定する。差動増幅器６０
によって検出された信号は比較増幅Ｂ６２の通常の基準
に測定された出力を有する。基準レベルは全ての信号が
対４０を通過できるように設定される。スイッチ６４は
デジタル化された情報が送信される時以外は動作可能で
あることが好ましい。比較器６２からのデジタル化され
た情報は絶縁変圧器１２番介して７０Ｍ受信バス３６の
適切な時間スロットに導入される。

１つの特定の装置の個々の素子は、低電圧スイッチ５２
．５４、および６４はＲＣＡ社１！４３ｉ！＋販売のＣ
Ｄ４０９７Ｂ　　０ＭＯ８装置であってもよい。スイッ
チ手段５６は、ＲＣＡ社製造販売のＣＤ４０６７Ｂある
いはＣＤ４０１５Ｂであってもよく、変調器６６は、Ｒ
ＣＡ社製造販売のＣＡ３０５４であってもよい。残りの
素子は特に特定されないが、様々なものが使用できる。

前記されたそれぞれの装置は容易に使用でき、また実用
的である、手段１６は低電圧のＣＭＯ８大規模集積回路
で構成されることが好ましい。

１つの特定の配置では、装置１０はＭＤＦアクセスプラ
グ１８に関係することに加え、データ装置に直接導かれ
るかあるいは変復調装置を介して導かれるデジタル化さ
れた信号を得るために各加入者ａ１電話８１７４に配置
される。特定の結合装置２４と低い電圧の大規模集積回
路を結果的に使用することによって加入者の使用する装
置は電話＠７４の中、あるいは他の便利な場所に配置す
ることができる利点がある。

ここで説明された装置１０のもう１つの利点は、装置が
物理的に小さく、現在ある音声サービスに損害を与えた
り妨害せずに電話中央局あるいはＰＢＸの主分配フレー
ムでマルチプレクサ／デマルチプレクサとして容易に使
用することができるということである。ざらに、低価格
であり、例えば、現在の使用可能な低電圧のＣＭＯ８大
規模集積回路技術を使用して容易に設置することができ
る。

以上、本発明は特定の実施例に関係して説明されたが、
特許請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲から離
れることなく多くの構成および変更が可能であり、これ
らは特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる
べきものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理を実施する帯域内通信ラインア
クセス装置の概要図であり、第２図は、第１図に示され
る帯域内通信ラインアクセス装置のブロック図であり、
第３図は、第２図に示される装置の一部分の回路図であ
る。 １２．１６・・・加入者ラインアクセス手段、１４・・
・ブリッジ手段、１Ｂ・・・プラグ、２４・・・結合装
置、２５・・・信号復調器、３２・・・多重化バス、３
４・・・送信バス、３８・・・制御バス、５８・・・隔
離装置、６０・・・差動増幅器、６２・・・比較増幅器
、７２・・・絶縁変圧器。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）予め定められた動作帯域幅を有する音声通信シス
   テムと、 前記音声通信システムの予め定められた帯域幅内にある
   情報が通信媒体に導入されるように通信媒体に結合する
   ための前記予め定められた帯域幅の外側の共振周波数を
   有する高い電圧の隔離装置を具備する手段を備えている
   ことを特徴とする帯域内通信を行なう装置。
2. （２）前記高い電圧の隔離装置がピエゾ電気結合器を具
   備する特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. （３）搬送波信号を前記情報で変調し、前記搬送波信号
   が前記結合手段の前記共振周波数にほぼ等しい周波数を
   有する手段と、 前記搬送波信号を除去するための前記結合手段と前記通
   信媒体との間にあり、前記情報だけが前記通信媒体に導
   入される手段とを備えている特許請求の範囲第１項記載
   の装置。
4. （４）前記通信媒体の活動状態を監視する手段を備えて
   いる特許請求の範囲第３項記載の装置。
5. （５）前記通信媒体が無活動状態であるときだけ前記情
   報が前記通信媒体に導入されることを可能にする手段を
   備えている特許請求の範囲第４項記載の装置。
6. （６）前記通信媒体からの情報の受信手段と、前記情報
   導入手段が動作可能である時に前記受信手段を使用不可
   能にする手段とを具備している特許請求の範囲第５項記
   載の装置。
7. （７）前記通信媒体が複数の加入者ラインを含み、前記
   ラインのそれぞれが一対のワイアを有する特許請求の範
   囲第１項記載の装置。
8. （８）関連した複数のセットのピンを有するアクセスプ
   ラグと、 前記加入者対の１つにそれぞれ結合する複数のピエゾ電
   気結合装置結合装置とを具備する特許請求の範囲第７項
   記載の装置。
9. （９）前記ピエゾ電気装置の１つとそれに関係する前記
   加入者ラインとの間にある複数の復調器を具備する特許
   請求の範囲第８項記載の装置。
10. （１０）関係する前記加入者ラインに情報を送信するた
    めの各ピエゾ電気装置と共同する手段と、情報を受信す
    るための前記各加入者ラインと共同する手段とを具備し
    、前記送信手段が送信ＴＤＭバスに接続される入力を有
    する特許請求の範囲第９項記載の装置。
11. （１１）前記結合手段の前記共振周波数にほぼ等しい搬
    送波信号を変調する手段を具備し、この変調手段は前記
    送信ＴＤＭバスに接続される出力を有する特許請求の範
    囲第１０項記載の装置。
12. （１２）前記受信手段とそれに関係する前記加入者ライ
    ンとの間に高電圧の隔離を行なう手段を備えている特許
    請求の範囲第１０項記載の装置。