JPS63502150A - 双方向デ−タ遠隔測定システム - 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】 本発明は、データ伝送システムに関し、より詳細ｖｃは、電話システムのための 中央局（セントラル・オフィス）ターミナルと、各々が従来の電話回線によって その電話システムに接続されている遠隔顧客家屋との間のデータ伝送に関する。

都市の住民を相互接続するという初期の概念は、集積デジタルサービスをファイ バ光学あるいは同軸ケーブルノネットワークを通して各加入者の家屋に供給する 「配線された都市」の概念に集中していた。しかしながら近年、今日敷設されて いる電話加入者ループな通して作動できる集積音声データ伝送システムが強調さ れろようになりできている。

電話回線を電話ハンドセラ１４−通してのアナログ音声伝送にあるいはデータの 伝送に選択的に用いることができるデータ音声モデムが存在している。同様にし て、他のデータ伝送技術、例えば、ＦＳＫ　、ＰＳＫ　、及びＡＭ変調技術が開 発されてきている。これらの技術は、特有の制限、例えば、クロストーク。

データ品質、誤り率、信号強度及び機密性を有している。

初めは軍用に開発された拡散スペクトル技術が、前の技術の特有の制限を克服す るために幾つかの最近の開発において適用データ伝送への適用を示している。し かしながら、全ての交換機における全ての加入者を、電話公益設備だけでなく種 々の形のデータ及び情報を加入者に送信する組織を含む他の任意の公益設備又は サービス組織に接続できるように、従来の開発の如何なる技術も電話加入者ネッ トワークに十分に集積されているとは信じられない。

発明の要約 モジュラ設計を用いて、本システムは命令時にモジュラ当り５．０００個までの 加入者なポーリングする。７５ボ一速度で伝送すると、各モジーールは秒当り３ ０個を超す加入者をポーリングする。伝送は、全誤り訂正プロトコルを有する半 二重である。

システムオペレーションは、本システムの種々のモジュールにわたってパケット 化データ及び順誤り訂正（ｆｏｒｗａｒｄ　ｅｒｒｏｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　 ）技術の概念を用いている。データが質問側公益設備と遠隔加入者家屋との間で 正しく交換されていることを確実にするためて、信号フォーマット化及びプロト コルも最適化される。本システムによって電話交換機当り１０，０００個の加入 者を扱うために、以下により詳細に説明されるように種々の多重化技術が用いら れろ。

種々の公益設備（ユティリティ）ホストコンピュータは、好ましくは電話番号に よって加入者に順次に問い合せる。公益設備ホストコンピュータと電話会社の中 央局との通信は、賃貸ラインでモデムによって行なわれる。電話中央局における ネットワーク制御装置は、加入者に送信されろあるいは加入者から受信されるデ ータをフォーマット化する。このネットワーク制御装置は、１つ又はそれ以上の 中央スイッチングユニットに接続されており、これらの中央スイッチングユニッ トはそれぞれ、共通機器モジュール（ＯＥＭ）カードがらなっており、このＯＥ Ｍカードは、独特のプロトコルを用いて、２５カードラツク内の１つのカードに 対して４個あるいは２０カードラツク内の１つのカードに対して５個配列されて いる１００個までの中央局モジュール（ＣＯＭ）回路、と通、信するためのプロ トコルを確立している。状態、制御命令及びデータは、ＯＥＭカードと各００Ｍ 回路との間を８ビツトワードでもって伝送される。

この伝送は、データ及び制御信号が、ＣＯＭカート°に誤りなしに送信されるこ とを確実ｖｃｆるための肯定応答を含んでいる。

ＣＯＭカードは、５０のグループになっているソリッドステート電子クロ昂接続 に接続されており、これらは５，０００個の加入者を中央局モジュールの各ラッ クに相互接続するスキャナマルチプレクサの方法でもってアクセスされる。斯く して、ネットワーク上の全ての１０，０００個の加入者と通信するために、２つ のソリッドステート電子クロス接続スキャナが用いられる。

各加入者は、電話回線に接続されている遠隔端末ユニットを有しており、これら 全ての遠隔端末ユニットは、ソリッドステート電子クロス接続のための入力リー ド／ラインに配線されている。

ソリッドステート相互接続を介する遠隔加入者への００Ｍカード間の通信及び遠 隔加入者からの通信は拡散スペクトル信号によって達成され、これは順誤り訂正 用の７−４−１ハミングコード並びにビットインターリ−ピングを含んでおり、 それによってライン上のノイズインノξルスがデータの正しい受信又は送信を破 壊あるいはそれに影響しないようにする。伝送はまた、チップとリングのライン の両方のデータ信号な同位相ＶＣ￥る縦伝送によって達成されろ。アナログ音声 データは、１８０度位相がずれた差動伝送で送信されろため、そのデータは、音 声回路に受信される時同相排除によって排除される。データは、両ラインからの 信号な合計することにより電話回線の送信端と受信端の両方において取られる。

音声データあるいは他のアナログ伝送は１８０度位相がずれているため、情報は キャンセルされ、そして実際のデータ逗与ハ伝送は合計されるとき６ｃｉｂ利得 を生じる。

本発明の諸口的を達成するための他の独特な信号化技術は、以下により詳細に述 べられる。

図面の簡単な説明 第１図は、メータ読出し及びロード管理システムに用いられるようなデータ遠隔 曲」定即ち通信ネットワークの基本概略図である。

第２図は、加入者の家屋、電話中央局とサービス業者又は設備の間知配分された 基本ユニットのブロック図である。

第３図は、種々のエレメントが、ツイスト線ペア、モデム等によって相互接続さ れている状態を示す第２図に類似のブロック図である。

第４図は、不発明に係るモジュールによって確立された制御ハイアラキの種々の レベルを示す。

第５図は、２つの基本成分、即ち共通機器モジュール（ＯＥＭ）及び中央局モジ ュールに分割される第２図及び第３図の中央スイッチングユニットを示す。

第６図は、ＯＥＭ及び００Ｍカードが、電話局の中央局の２３インチラックに配 列されている状態を示す中央スイッチングユニットの斜視図である。

第７ａ図及び第７ｂ図からなる第７図は、共通機器モジュール（ＯＥＭ）の詳細 な回路図である。

第８図は、中央局モジュール（ＣＯＭ）の１つのモジュールのブロック図である 。

第９図は、中央局モジュールの回路図である。

第１Ｏ図は、ソリッドステートを子クロス接続の１つの詳細な回路図である。

第１１図は、遠隔端末ユニットのブロック図である。

第１２図は、上記遠隔端末ユニットの回路図である。

第１３ａ図乃至第１３０図からなる第１３図は、データ遠隔測定システムに用い られるコンピュータプログラミングのフローチャートである。そして 第１４ａ図乃至第１４ｄ図からなる第１４図は、本発明を用いて情報を通信する のに用いられるデータフォーマット及ヒテータプロトコルを表わす図である。

好ましい実施例の説明 本発明の開示したシステムは、ただ１つの電話加入者とあるいは電話ネットワー ク上の全℃の加入者と通信、即ち送信及び受信の両方を行うのに用いることがで きる極めてフレキシブルなデータ遠隔測定システムである。本発明の基本目的は 、８ビツトデータ、ｅケラトを１つ又はそれ以上のソースから遠隔端末二二ツ） ２１’＆有する任意の電話加入者に送信するため、且つ類似の８ビツトデータノ ξケツトをこの遠隔加入者から受信するための手段及び方法である。開示されて いるように、本発明は、メータ読出し及びロード管理システムと結合された状態 で示されている。しかしながら、了解すべきことは、これは、完全な開示及び好 ましい実施例の目的のためであること、及びこの通信ネットワーク又はデータ遠 隔測定システムは、他の方法で且つ他の目的のために用いることができることで ある。

１つの電話交換機内の１万個の可能な加入者、即ち×××−００００からＸＸＸ −９９９９に対してサービスを４見るため本発明に依る完全な遠隔測定システム は、各々が以下により詳細に論じられる次の成分モジュールな含んでいる。ネッ トワーク制御装置２５（第２図及び第３図〕は、遠隔測定データパケット３０を 受信し且つ送信するためにホストコンピュータ２８（第１図及び第３図）に接続 している。８バイトデータブロツク３０における基本遠隔測定パケットは、３バ イトの支払ロート”、３バイトのアドレス、状態制御文字である１バイト及び１ バイト検査合計からなる。これら、のパケットは、各加入者に対して遠隔端末ユ ニツ）　（ＲＴＵ）２１との間で通信される。２つの中央スイッチングユニット ３４（第２図、第３図、第５図乃至第９図）は、共通機器モジュール３８（第７ 図）及び１００個の中央局モジュール回路４０（第８゛図及び第９図）を有する ネットワーク制御装置２５に接続されている。２００個のソリッドステート電子 クロス接続回路４４（第１０図）が用いられそおり、各スキャナは、５０個のソ リッドステート電子クロス接続リレー４８（第３図及び第１Ｏ図）からなってお り、各ソリッドステート電子クロス接続回路４４は、１つの中央局上ジュール４ ０回路と及び５０偶の加入者に接続されている。この１００００個の加入者の各 々は、遠隔端末ユニット２１（第１２図）を有しており、これは、支払ロード及 びアドレスデータを受信しそして遠隔端末ユニット２１に、プログラムされた通 り応答するように、ユーザ又は公益設備によってプログラムされている。

第４図は、電話交換の中央局を通して行なわれる公益設備会社のコンピュータ２ ８と遠隔端末ユニッ）２１との間でのデータの半二重交換のための回層制御ハイ アラキを示している。電話ループな経由しての公益設備２８と加入者２１との間 のデータ伝送は、８バイトメツセージ７４である。生データバースト７４は、そ の最も基本的な形では、６４ビツト長（８バイト）となる。

システム全体に対するデータ経路は一般的に、ルーチング情報、アドレス指定情 報及び、誤り訂正情報によって囲まれているコア生データバースト７４である。

つ、公益設備会社によって確立されている３バイトのアドレス及び３バイトの情 報を含む８バイトメツセージ７４によって装置６０をポーリングする。

遠隔端末ユニット２１及び中央局モジュール４ｏは、特定の半二重データ交換を 有している。この交換は、チャンネルのソリッドステート電子クロス交換インタ ーフェース４４を通して所与の加入者を選択する中央局モジュール４０によって 開始される。中央局モジュール４０は次にダウンロードされた８バイトブロツク ７４を遠隔端末ユニット２１に送る。もし加入者遠隔端末ユニッ）２１が、この ブロックを正しく受信する場合、遠隔端末ユニット２１は、再びその８バイトブ ロツクで要求されたデータ７４でもって応答する。この時点において、中央局モ ジュール４０は、その入来データ７４を検量し、８バイト貫定応答ブロックを発 生する。中央局モジュール４０は次に、そのデータ交換が行なわれたことを標識 で示し、そして遠隔端末ユニット２１からのデータは次に、ネットワーク制御装 置２５な通して公益設備２８ｖｃ送り戻される。

共通機器モジュール４０は、中央局モジュールカード４０の各加入者チャンネル とネットワーク制御装置２５との間でデータ２４を多重化し且つ組長重化する。

共通機器モジュール４０は、遠隔端末ユニット２１及びネットワーク制御装置２ ５との伝送に対してデータ７４をバッファする。共通機器モジュール４０はまた 、ネットワーク制御装置２５１Ｃよるアクセスに対する診断及び問題指示を発生 する。

共通機器モジュールカード４０は、全てのバス制御及びデータ転送を扱う。ＡＬ Ｅ転送は、各データ転送に対して常に２サイクルである。ＡＬＥラインは、デー タバスが、アドレス／制御１５０．１６０又はデータワード１６２を含むかな決 定する。

アドレス／制御１６０転送は、バスのみに対する書込みである。

示されているように、データ１６２は、双方向転送が可能である。

ソリッドステート電子クロス接続４４は、電話会社中央局に位置している。これ らは、中央局中央スイッチングユニット３４゜１つの共通機器モジュール３８及 び１００個の共通局モジュール４０な電話会社の主分配フレーム（ＭＤＦ）Ｋ接 続している。

中央スイッチングユニット３４当り１００個のソリッドステート電子クロス接続 ４４、即ちチャンネル４０当り１つが存在する。各ソリッドステート電子クロス 接続４４は、主分配フレームにて５０個の加入者電話ラインとインターフェース している。

遠隔端末ユニット２１は、電話ハンドセットの前に加入者ラインに相互接続して いるため、この電話ハンドセットがフックにかかっているか否かを問わず、従っ て電話回線が音声情報のアナログ交換に対して用いられているか否かを問わず、 データ転送は生じ得る。

第１図乃至第３図について説明すると、本発明のデータ遠隔測定システムの使用 及びこのシステムの成分エレメントが、ブロック図の形で示されている。メータ 読出し及びロード管理システムとして用いられると、サービス、電気、水道及び ガスの公益設備の起点は、それぞれ、好ましくは賃貸又は専用回線５６でネット ワーク制御装置２５と従来の高速モデム５４を介して通信することができる。加 入者は、その独特の加入者アドレスによって認識され、そして８バイトブロツク のデータが好ましい実施例と関連して述べられてはいるが、このシステムは、現 在、読出しあるいは制御を受ける遠隔周辺装置６０ｖｃ対して送信及び受信され たデータの３２バイトまでアクセスするように構成されている。

第１図の左側に表わされているように、斯かるシステムにおいて使用され得る周 辺装置６０は、ＬＣＤ表示装置を含んでいて、データ又は公益装備会社からの他 の情報、パルス計数又はデジタルコード化技術を用いる電気、ガス、水道等のメ ータ読取値を表示すろ。温度及び電圧又は他のアナログ入力の読取、温水器、空 調装置、プールポンプ、ドライヤ等の大電力消費装置のスイッチング制御及び状 態がある。デジタル化データ読取又は切換え可能成分に変換され得る情報は全て 、本発明に係るオペレーション及び制御に提供される。

公益設備ホストコンピュータ２８は、デジタル・イクィプメントーコーポレーシ ョン製のＰＤＰＩ　１／７３：ｆｆンビュータ等の１つ又はそれ以上のネットワ ーク制御装置２５を通してデータモデムシステムに接続されている。このシステ ムの高ローディングに対して、２つ以上のネットワーク制御装置２５を用いるこ とができる。制御装置２５の適当なオペレーションを確実にするために付加的な ネットワーク制御装置２５を冗長的な方法で用いることもでき、ここで、それら 制御装置２５は、受信及び送信情報な比較し、そして正しく作動している制御装 置２５は、それら制御装置２５の任意の制御装置の機能障害の場合に制御を引き 受ける。

第１図乃至第４図に示されているように、電話交換機の１０．０００個の加入者 を扱うように構成されている完全に展開されたシステムは、各交換機に対して１ つのネットワーク制御装置２５、及び各５，０００個加入者に対して１つの割合 で２つの中央スイッチングユニット３４を含んでいろ。

第５図には、１つのシェルフ７４が示されており、このシェルフは、２０個の中 央局モジュールカードを示しており、各カートハ、５個の中央局モジュール回路 ４０を石しており、これらの回路は全て、バックプレーンバスに渚って中央局モ ジ−一ルカ−）−＋７）各々に相互接続されている１つの共通機器モジュール又 は制御装置カード３８によって制御される。

ここで、これらの図面の各々について参照すると、このシステムの諸成分の構造 、機能及び動作を説明し且つ理解することができる。

公益設備ホストコンピュータ又は諸コンピュータ２８は、データが割込無しにコ ンピュータ２５．２８間で通過したことを確実にするために、高速モデム７０及 びＲ８２３２インターフエース接続を用いてネットワーク制御装置２５ＶＣ相互 接続している。ネットワーク制御装置２５は、加入者識別、アドレス、及び８バ イトデータパケツトにおいては、読出しあるいは制御されようとしている特定の 周辺装置６０な受信する。ネットワーク制御装置コンピュータ２５に関連したメ モリの内部データ表から、ネットワーク制御装置は、適当な中央スイッチングユ ニット３４に送信されるべきデータを組み立て且つフォーマツデータのフォーマ ットは、第１４ａ図に述べられている。巣１２ａ図に示されているように、デー タの各ブロックは、適当な中央スイッチングユニット３４に順次に送信される８ ビツトバイト７４かうなっている。これらのバイトは、−開始バイト７６゜中央 スイッチングユニット３４０１つを識別するシェルフ番号７８、シェルフ７４上 の中央局モジュール回路４０の１つを識別するチャンネル番号８０、関連のソリ ッドステート電子クロス接続４４に接続されている５０ラインの１つであるユー ザ番号８０３、次にデータ７４の順次バイトな含んでいる。送信されるとき、こ れらのデータバイト７４は、送信されるデータに加えて、ポーリング命令、例え ば、メータ６０を読み出でための又は周辺装置６０又は遠隔加入者位置における スイッチング機能を実行するための又はデータを表示するためのＮｉ３御ワード を含んでいる。

遠隔端末ユニット２１から受信されると、データは、同一のフォーマットにおい て中央局モジュール回路４０によって、メータ読取値、スイッチ又は制御情報の 肯定応答、状態等を含む８バイトのユーザ情報７４と共にネットワーク制御装置 ２５に送られる。このユーザデータに続いて、状態バイト８６が制御の目的のた めに含まれ、また、データ及び情報がネットワーク制御装置２５と中央局モジュ ール４０との間で正しく伝送されたことを確実にするための検査合計８８も含ま れる。この検査合計８８が、正しい送信あるいは公益設備からの正しい情報の受 信を示していない場合、データ７４は再送信される。

共通機器モ：）ニール（ＯＥＭ）３８は、その詳細な回路図が、第７ａ図及び第 ７ｂ図に示されている１つのカード、及びＯＥＭカード３８を２０又は２５個の 中央局モジュール（ＣＯＭ）カー）”２５の各々に相互接続している７エル７７ ４のバックプレーンを含んでいる。ＯＥＭカード３８は、遠隔端末ユニツ）２１ との全ての通信に対しマスク・スレーブ関係でマスク制御として作動する。ＯＥ Ｍカード３８は、各加入者チャンふルとネットワーク制御装置２５との間のデー タを多重化し且つ組長重化する。０８Ｍ３８はまた。ＲＴＵの２１への及びこれ からの伝送に対してデータをバッファする。ＣＥＭ３１はまた、ネットワーク制 御装置によるアクセスに対し診断及び問題指示を発生するのに用いられる。

ＯＥＭカート°３８は、８０８５マイクロプロセツサ１０４、消去可能プログラ マブル読出し専用メモ１月０６内のプログラミング、カード上のアドレス可能レ ジスタ間の及び制御及びデータ伝送間の切換を行うためのマルチプレクサ／デマ ルチプレクサ１０８、及び受信されたデータ及び送信されるデータの記憶及び操 作のための静的ランダムアクセスメモリ１１０かうなっている。この回路はまた 、２つのカウンタ１１２．１１４を含んでおり、一方のカウンタ１１２は、ウォ ッチドッグ回路の一部であり、他方のカウンタ１１４は、クロックに基づいてデ ータの送信及び受信のためのボー速度を発生する。２つの入力／出力ｚ−）１１ ８’、１２０も用いられており、一方のホード１１８はアドレス指定のためであ り、他方のｚ−）１２０は、メモリ操作のためである。デュアル汎用非同期送受 信器チップ（ＤＵＡＲＴ）ｌ　２５が用いられており、一方のＵＡＲＴｔ’２８ はネットワーク制御装置とインターフェースするために接続されており、他方の ＵＡＲＴ１２９は、ソリッドステート電子クロス接続回路４４にインターフェー スするために接続されている。

第７ａ図を参照すると、種々のレジスタが示されている。最初のラッチ１３０は 制御レジスタとして使用され、これは、通信が特定の００Ｍカード４０におい℃ 生じるべぎ時に、この００Ｍカード４０をストローブするために１６個のデコー ダの１つのデコーダの対１３２．１３３に相互接続されている。

プログラミング問題及び回路又はライン故障を指示するために、故障解析回路１ ３５がマイクロプロセッサに相互接続されている。データバスレジスタを形成す るために２つのラッチ１４２．１４３が相互接続されている。ＤＩＰスイッチ１ ４８に対するスイッチレジスタとして第４ラツチ１４５が用いられこのＤＩＰス イッチ１４８にはシェルフ７４番号及び通信のボー速度が手動でプログラムされ ろ。。

ＯＥＭカード３８のオペレーションのモードあるいはオペレーションのプロトコ ルは基本的に以下の通りである。ネッ）ワーク制御装置２５は、データを第１２ ａ図に示されている形でＯＥＭカート”３８に供給する。このデータは、ＯＥＭ カード３８によって受信され且つ静的ＲＡＭ１ｘｏＫ記憶される。このデータが 正確に受信されたことを確実にするために、検査合計８８が検証される。ディッ プスイッチ１４８がスイッチレジスタ１４５を通して読み出され、ネットワーク 制御装置２５によって送信されるシェルフ７４番号７８がマイクロプロセッサ１ ３０によって検証される。マイクロプロセッサ１３０は、各カードにおけるＣＯ Ｍ回路４０の数に応じてチャンネル数８０を４又は５で割ることにより、制御レ ジスダ１３０及び１６個のデコーダ１３２．１３３の１つを通してストローブさ れる００Ｍカード４０を計算する。ユーザ番号８２は、ＤＵＡＲＴＩ２９を通し て接続され、これにより、以下に論じられるソリッドステ−ト電子クロス接続４ ４をセットアツプする。この後、データは、順次プロトコルを用いて００Ｍカー ド４０に送られ、このプロトコルは、データワードが後に続く命令ワードを以下 の方法でもって送信する。

初めＫ、特定のチャンネルの状態、即ち、それがビジーであるか否かの状態は、 第１４ｂ図に示されている８ビツト伝送１５０を用いて検査される。第４４ｂ図 に示されているように、ＯＥＭカート”３８とＣＯＭカード４０との間の通信の プロトコルは、最初の８ビットバイト制御ワード】５０Ｖｃよって始動する。最 初の制御ワード１５０は、状態質問である。この後、送信は、各データ転送に対 し２サイクルでもってＡＬＥライン１５６（７’）使用と交互に行われ仝ＡＬＥ ラインは、データバスが、アドレス／制御ワード１６０又はデータ１６２を含ん でいるかを決定する。データは、双方向転送であり得る。全ての転送は、３つの 制御ライン、即ちＡＬＥライン１５６％レディライン１６５、及び個別化された カードストロープ１６８によって制御される。

制御又は状態ワー）＝１５０．１６０により、最上位ビットであるビット７は、 ゼロ又はｌにセットされ、ここで、ゼロは「読出し」命令であり、１は「書込み 」命令である。最下位ビットは、制御ビットであり、ビット１〜３はチャンネル 、即ち２０カードラツク上の１〜５及び２５カードラツク上の１〜４を示ｆ０代 替バイト１６２は、第１４ｂ図に示されているように、ユーザ加入者への又はそ れからの８ビツトデータを含む。

全てのデータ出力１５０．１６０．］６２は、レディライン１６５が低状態にな るまで安定でなければならない。全てのデータ１６２読出しは、レディライン１ ６５が低状態になるまで読み出されてはならない。

従って、データ転送は、以下のようにして行なわれる。

状態制御ワード１５０は、００Ｍカード４ｏに送られ、このカードは、そのチャ ンネルがビジーであるが否かを照会する。

肯定応答によって示されるようにビジーでない場合、第１命令ワード１５０が、 データバスレジスタ１４２．１４３にラッチされる。アクセスされる特定の００ Ｍカード４０は、制御レジスタ１３０１１ｃラツチされて、１６個のデコーダ１ ３２．１３３の１つのデコーダからその方−ド４０へ低ストローブ１６８を形成 ｊｌ。Ａ　Ｌ　Ｅ　ラ４　ン１５６　ｋ’！−１命令’７−）−１５０、１６０ が送信されるべきであることを示すために低状態にセットされ、そしてバスが安 定すると、レディライン１６５は低状態にクロックされる。こｒｕでより、行な われるべきデータ転送及びデータ転送が行なわれるチャンネルを示す命令］　５ ０　、ｌ　６０ワードが送信される。特定のＣＯＭ回路４０がデータワード１６ ２を受信するように準備された後、このデータワード１６２が次に、同一１１７ ）フロ−１ニス及ヒ手順を用いて００Ｍモジュール４ｏにクロックされる。第１ ３ａ図に示されるように、誤りなし送信の目的のためＫＣＥＭカード３８への且 つＯＥＭカード３８から任意の００Ｍカード４Ｑへの全テノ送信１５０．１６０ ゜１６２が肯定応答され（１７０）、従って、データは、モジュール間で通信し ている時に失うことがない。

データ１６２がＣＥＭカード３８から選択された００Ｍチャンネル４０に完全に 送信されると、データ１６２が、００Ｍカード４０によりソリッドステート電子 クロス接続４４を通してアドレス指定された遠隔端末ユニツ）２１１Ｃ送られ得 ること及び送られるべきであることな００Ｍカード４０に示すようにデータ送信 「３３」が生ずる。

第８図及び第９図を参照すると、中央局モジュール４０との伝送を達成する方法 が理解される。第９図に示すように、円部メモリな有するマイクロプロセッサ１ ９０は、８ラインデータバス１９５を通して各命令ワード１６０及びデータバイ ト１６２を交互に受信し、このマイクロプロセッサ１９０は、レディライン１６ ５、ＡＬＥライン１５６及びカードへのストローブライン１６８によってこのこ とを行うように条件付けされる。第１３ｂ図に示されているマイクロプロセッサ に対するプログラミングは、その開示が本明細書に参照として引用されている題 名がデータ及び音声通信システムの係属中の米国特許出願番号第５９１．５０９ 号に開示されている方法と類似の方法でもって、送信のためにデータをフォーマ ット化し、次に、このデータをソリッドステート電子クロス接続４４を通してチ ップ２０１及び２０２リング上で縦方向に送信あるいは受信させる。

二重オペレーションを達成するために、時間圧縮多重化技術が用いられる。電話 回線における音声周波数の上のデータの周波数分離は、アナログ音声通信との干 渉を防ぐ。ペア対ペア・クロストークの影響を最小限にするために、拡散スペク トル技術が用いられる。これは、データにモジュロ２加Ｘ（２１０）される５１ １ビツト最大長ＰＮコード２０８によって達成されろ。データワードは、送信さ れるデータの各４ビツトニブルに対し７−４−１ハミングコードを用いて送信の ためブロックエンコード°（２１４）される。このエンコードによって、受信し た時の誤りの検出及び順訂正が可能となる。

更に、送信されろビットは、各ワードの全℃のビットがＩ［Ｆｉｍに送信される ように、インターリーブされる（２２０）。斯くして、バースト中にビットを破 壊する電話回線上の過渡ノイズ破壊又は他の破壊は、任意の送信コードワードの 】ビットを破壊するだけであり、従って、誤り検出及び訂正技術によって、初め に送信されたハミングコードに従ってブータワードラ正確に再構成することが可 能である。この後、ＰＮコード化セルが三相変調技術な用いてエンコードされろ （２３０）。

００Ｍカード４０と遠隔端末ユニット２１との間の双方向データ伝送に対するフ ォーマットが第１４ｃ図に示されている。

斯くして、電話回線を通しての送信に対するデータの暗号化は、以下の形をとる 。生データバースト７４は、７５ボーにおいて８バイト（６４ビツト）長である 。各生データバイトは、２つの４ビツトニブルに分割される。３つのパリティビ ットが７．４．１ハミングコードに従って順誤り訂正（２１４）の各＝７’ルに 加えられ、これによりバイト当り２つの７ビツトワー、ドを生成する（合計１１ ２ビツト）。これらのビットの各々は、次に、有効ビットの全ての桁が順次に送 信されるようにするためにインターリーズされる（２２０）。各ビットは次に、 　２４００ボーＰＮコードにモジュロ２加算される（２１０）。この５１１ビツ トコード２０８は、多項式の１　＋Ｘ−５＋ｘ−！ｌ　によって発生する。斯く して、この１１２ビツトの各々は、３２ピツ）ＰＮコード化セルによって表わさ れる。即ち、２４０ｏボーにおける３２ビツトは、７５ボーにおける１ビツトを 表わす。最終的に、８ビツトヘツダ（２２７）が、データバーストの初めに加え られる。ＰＮコード化セルは次に、セル内の１ビツトに対しては高、低、高のレ ベル変化をそし℃「ゼロ」ビットに対しては低、高、低のレベル変化を用いる三 相変調技術（２３０）をボーＰＮコード化セルの１ビア）に相当する。デコード は、第１３ｂ図に示された手順を逆に行う。

第９図を参照すると、マイクロプロセッサからの３つの出力がデータな送信する ために用いられる。ピンＰ３．６から送信される暗号化されたデータは、利得ス イッチ２４０を通して接続され、スイッチ２４０は、出力フィルタ２４４を通し てラインインターフェース回路に接続されており、ここで、データは、１：ｌ二 本巻変圧器２５２を用いてチップ２０１及びリング２０２出力の両方に縦方向に 接続されている。

ピン１７上の出力イネーブル信号は、シータＪ　（Ｔｈｅｔａ　Ｊ）すＬ’−２ ６０を通して低域フィルタ２４４の出力をオンにして、これによりデータをライ ンを通して進ませる。第１４０図に示されるように、送信器は、送信の１０ミリ 秒前にラインに接続され、ＸＭＴイネーブルが非活性化されてから１ミリ秒後に 断接される。これにより、送信信号に対する平滑な送信のオン／オフ制御が可能 となる。

ヘッダコードの初期の２ビツト２６８がゼロｄＢＶで送信される。これによって 送信を条件付け、送信時の遠隔端末ユニツ上のマイクロプロセッサ１４０からの ＧＳ２出カは高状態になり、これにより信号を−３０６ＢＶ　に減衰する。１０ ０ミリ秒にわたる平均送信は従って−３０（Ｈ３Ｖであり、これは、アナログラ インにおけるデータ送信のＦＣＣ規則に合致する。

送信が行なわれているラインがＦＯＧ基準に合致しない場合送信において誤りが 認められ、マイクロプロセッサはＧＳｌを高状態にする。これにより、送信を一 ２ｏｄＢＶ　で行なわせる。

この目的のために適当な利得スイッチ２１２．２７４が設けられている。

Ｌｌ（２５０）を介する縦方向のカップリングによって、同一データ信号がチッ プ２０１及びリング２０２０両方Ｖ装置かれる。斯くして、データは、同相排除 によって遠隔位置にある音声アナログ回路から除去されるが、これは、アナログ 音声信号が、差動送信によってチップ２０１及びリング２０２に置かれるからで あり、即ち、これらの信号は、互いに１８０度位相がずれているからである。

遠隔ユニットからの受信信号は、チップ２０１及びリング２０２に受信され、直 流分離２８０の後、好ましくは１０対ｌに減衰され、そして演算増幅器２８４及 び関連の素子からなるカップリング回路に接続される。この演算増幅器の出力は 、高域フィルタ２９０として接続された３つの演算増幅器と及び低域フィルタ２ ９９として接続された２つの演算増幅器とからなる帯域通過フィルタ２８８に接 続されている。高域フィルタ２９０は、６０ヘルツの周波数及び６０ヘルツ周波 数の高調波を減衰し、低域フィルタ２９９は、ノイズ及び１．２キロヘルツから ９．４キロヘルツの範囲にある送信の帯域幅の上の他の周波数を減衰する。高域 フィルタ２９９の出力は、’Ｊ　ミタ／増幅器３０２を通して信号をクリップす るように接続されており、これにより、過渡音声スパイク等なダイオードの両端 の電圧降下に制限しそして１段反転増幅器に与えるようＫする。

リミタ／増幅器３０２の出力は次に、２つの回路３１０゜３１２を通してマイク ロプロセッサに接続されている。第１の回路３１０は、搬送波検出スレンヨルド 回路であり、この回路を通して電圧が整流されそして増幅器３１４Ｉｌｃより増 幅され、次にシュミットトリガ反転バッファ３２０な通されて明確な搬送波検出 を行う。第２の経路は、３つの反転ＣＭＯＳゲート３２２−３２４と及び受信デ ータに接続されたインバータ３２５とから成るハードリミタ３１２である。適当 な位相な保持するための最終反転ゲート３２５を有するこれら３つのカスケード 式インバータ３２２−３２４は、高利得ビットスライサ３１２を構成しており、 このスライサは、搬送波又はスレーショルド検出回路３１０と並列の受信として マイクロプロセッサ１９０に接続されている。

第１０図には、ソリッドステート電子クロス接続が示されている。唯１つのＣＯ Ｍカードｅツイストペア３５８が扱う各５０個の入力ライン３５０Ｖｃ対して１ つのソリッドステート電子クロス接続４４が用いられている。それら５０個のう ち１つのみが任意の時間に選択される。

達成されるべき特定のクロス接続４４は、ＯＥＭカード３８によって第ｉ４ｄ図 に示された３つの直列バイトでもってＲ３４８５アドレス入力３６０を通してソ リッドステート電子クロス接続デコーダ／制御装置３６４に送信される。アドレ ス指定バイトは、クロス接続アト°レス３７０．加入者アドレス３７２及び検査 合計３７８を含んでいる。クロス接続アドレスは、８３７２な用いてＭＤＦイン タフェース内の５０個のチップ及びリング端子３５０の１つへの００Ｍカード４ ０の出力３５８の適当な相互接続を行う。

第１０図に示されているように、５０ペアの入力が、７Ｘ８ＬＥＤマトリクス４ ０２によって１つの出力ペアにクロス接続されている。オンボード６８０５型マ イクロプロセツサ３６４は、加入者３７２アドレスをその対応する行と列にデコ ードする。適当なボートなイネーズルすることにより、マイクロプロセッサ３６ ４は、そのＬＥＤＫ行ホードを通して給電し且つ電流を列ボートにシンクするこ とにより、適当な光学的に結合されたシータＪ　ＩＪシレー０８をオンにする。

ここで第１１図及び第１２図につ（二で説明すると、１０，０００個の遠隔端末 ユニット２１の１つが示されている。第９図と第１２図を比較することによって 判るように、遠隔端末ユニット（ＲＴＵ）２１の各々は、８０５１マイクロプロ セッサ１９０への出力及び１つの入力を除いて中央局モジュール４０と実質的に 同一である。ＲＴＵ２１からの出力である８ビツトデータは、亀カライン倣送波 ボートを含むユーザ規定可能ボートであるＤＴＥボート４１５を通して接続さｔ ′１５でいる。

８０５１マイクロプロセツサ１９０には入力としてＲ８４２２インターフエース を有するＤＣＥボート４２０も接続されている。このボートは、集積デジタルネ ットワークシステム（ＩＤＮＳ）フォーマットｆｆ：有するデータを受信し且つ 送信するのに用いろことができる。　′ ００Ｍカード４０及びＲＴＵ２１の設計は、類似の回路を加入者住居の亀カライ ンに接続して電力ライン搬送波（ＰＬＯ）として機能することができるような設 計であることを銘記せよ。

遠隔端末ユニッ）２１の受信及び送信回路に加えて、遠隔端末はまた、データの 受信の際に送信における誤りを検出してマイクロプロセッサ】９０なリセットす るリセット「ウォッチドッグ」回路５１２だけでなく、マイクロプロセッサ１９ ０の電力損失の際知関連のデータを記憶するための且つ遠隔加入者の目的に従っ て遠隔端末ユニット２１を個別化するのに用いることができる不揮発性ＲＡＭ５ １５を利用するのが好ましい。

このウォッチドッグ回路は、マイクロプロセッサ１９ｏＶｃよってクロックされ ろ二進リプルカウンタ５］７からなっている。

マイクロプロセッサ１９０は、間欠ハルスを出力し、こノ間欠パルスは、カウン タがそのカウントに達する前にカウンタをリセットする。マイクロプロセッサ１ ９０が、何かの理由により「ハングアップ」すべきであった場合、カウンタはそ のカウントに達し、出力は高状態になり、マイクロプロセッサ１９０はリセット されろ。

上記で詳細に説明されたよ５ＶＣ、データ７．４は、公益設備又は他のサービス 会社がこのデータをユーザ／加入者に通信したいどんな目的に対しても玖方向に 送信且つ受信することができろ。

この縦方向伝送の故て、データ送信は、同相排除により音声アナログ１路によっ て排除され、音声アナログ又は他のアナログの情報あるいは異なったボー速度あ るいは異なったフォーマットでもって送信される如何なるデータ情報も、本発明 の遠隔端末ユニット２１及び００Ｍカート４０によって検出されない。

公益設備あるいは他のサービス会社から交（１の１０，０００個の加入者の各々 に対しデータな通信する手段及び方法、並びにこれらの遠隔力り入省からのデー タな受信する手段及び方法について述べてきたが、多くの且つ種々の変更を遠隔 測定システムに行なって開示された方法及び手段の諸口的及び利点を依然として 達成することができることが当業者には明白であろう。斯かる全ての修正及び変 更は、請求の範囲の意図の中ｖｃある。

本発明な述べてきたので、以下のように請求する。

国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．電話交換機の加入者であって各々が独特のアドレスを有している加入者に電 話回線を通してデータを伝送するためのデータ遠隔測定システムにおいて、 多数の加入者の各々を彼らの独特のアドレスに従ってアドレスするための制御手 段、 上記加入者の各々に対するデータ経路を確立するための多重化手段、 加入者の選択されたグループに対する電話回線での縦方向送信のためにデータを エンコードするための複数の送信手段、上記複数のエンコード手段の各々を複数 の電話回線の１つに接続するための接続手段、及び 加入者にアドレスされたデータを受けるための各加入者位置における受信手段、 を含むことを特徴とするデータ遠隔測定システム。
2. ２．電話交換機に接続されている加入者であって各々が独特のアドレスを有する 加入者に電話回線を通してデータを伝送するデータ遠隔測定システム、π用いら れる中央スイッチングユニットにおいて、 各々が上記データを送信のために暗号化する手段を有する複数のデータ送信モジ ュール、及び データがアドレスされるべき加入者のアドレスに従って上記複数のモジュールの １つを送信のために選択するための制御回路、 を含むことを特徴とする中央スイッチングユニット。
3. ３．複数のエンコードモジュールの１つによって独特のアドレスを有する加入者 にデータが送信される集積デジタルデータサービス、に用いられるマルチプレク サπおいて、上記加入者のアドレス及び上記加入者に送信されるデータを受ける ための手段、 上記データを送信するために上記複数のエンコードモジュールの１つを選択する ための手段、 上記データを送信するために上記加入者をアドレスするための手段、 上記データを送信するために上記モジュールの状態を検査するための手段、及び データを上記モジュールに送り且つデータを上記モジュールから受けるための手 段、 を含むことを特徴とするマルチプレクサ。
4. ４．データを一対の伝送ラインを通して伝送するために複数のモジュールが用い られる集積デジタルデータサービス、に用いられるデータ伝送モジュールにおい て、送信される上記データを受けるための手段、上記データを順誤り訂正のため にブロックエンコードするための手段、 送信される上記データのピットをインターリープするための手段、 上記データを拡散スペクトル直接シーケンスでもって送信するために上記データ を擬ランダムコードでもって変調するための手段、 送信される時の上記データの三相変調を生成するために上記スペクトルシーケン スを搬送周波数と組合わせるための手段、及び 上記データを上記ラインを通して縦方向に伝送するための手段、 を含むことを特徴とするデータ伝送モジュール。
5. ５．データを独特のアドレスを有する電話加入者に伝送するために複数の電話回 線の１つをデータモジュールπ接続するためのソリッドステートクロス接続にお いて、アクセスされる上記加入者のアドレスを受けるための処理手段、 それぞれが複数の電話回線に且つ複数の伝送モジュールの１つに結合されている 複数のソリッドステートデバイス、及び上記複数の電話回線の１つを選択して上 記処理手段が受けた上記アドレスに従って上記伝送モジュールに接続するための 手段、 を含むことを特徴とするソリッドステートクロス接続。
6. ６．電話回線を通して中央局からの搬送波で送信されたパケット化データを受け るための集積デジタルサービス遠隔測定システムに用いられる遠隔端末ユニット において、中央局から上記電話回線を通してデータの縦方向伝送を受けるための 手段、 上記の受信データをフイルタするための手段、上記の受信データを増幅するため の手段、上記搬送波を検出するための手段、及び上記データをデコードするため の手段、を含むことを特徴とする遠隔端末ユニット。
7. ７．上記送信データが、上記加入者によって発生されるデータのためのポーリン グ命令を含み、また上記装置が、上記加入者によって発生されたデータ及び上記 加入者のアドレスを上記中央局に送信するための手段を更に含むことを特徴とす る請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の装置。
8. ８．上記送信ライン対が、電話回線であって、データが、中央局から独特のアド レス、を有する遠隔加入者に送信されることを特徴とする請求の範囲第４項に記 載の装置。
9. ９．上記伝送ラインのペアが電力ラインであり、データが、上記電力ラインを通 して独特のアドレスを有する受信器に送信されることを特徴とする請求の範囲第 ４項に記載の装置。