KR100248520B1 - 채널에의 억세스를 제어하는 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력 소비 및 케이블 전화 시스템(10)내의 전화 채널에의 억세스를 제어하는 방법 및 장치를 제공한다. 시스템(10)은 전력 및 억세스를 제한하는 2개의 서브시스템을 갖는데, 하나는 전화(40)이 통화 수신을 대기할 때이고, 다른 하나는 가입자가 통화를 하기를 원할 때이다. 전화(40)은 보통 전화 통화를 대기한다. 제1서브시스템은 전화(40)용 송수신기(114)로 하여금 단지 인입 통화를 모니터하게함으로써 전력 소비를 감소시키고 통화를 모니터하지 않을때 송수신기(114)를 턴 오프 시킨다. 제2서브시스템은 채널(36)이 사용을 위해 유용할 때 단지 루프 전류 및 채널(36)에의 억세스를 허용함으로써 시스템 전력 소비 및 채널(36)에의 억세스를 제한한다. 이들 2개의 서브시스템은 시스템 전력 소비를 감소시키고 전화 채널(36)에의 억세스를 조정한다.

Description

채널에의 억세스를 제어하는 방법 및 시스템
정보 슈퍼 하이웨이의 목적은 동일한 케이블을 통해 전화, 비디오 및 데이타 신호를 결합시키는 것이다. 케이블 텔레비전(CATV) 운영자는 가옥 또는 건물에 연결되어 이러한 다양한 서비스를 전달할 수 있는 기존의 높은 대역폭 케이블 네트워크를 구비하고 있다. 몇가지 케이블 전화 시스템이 제안되었다. 모든 케이블 전화 시스템의 목적은 기존의 전화 시스템과 역방향으로 호환되도록 한다는 것이다. 이것을 위해서는 케이블 전화 시스템의 가입자가 케이블 전화 시스템에 자신의 기존의 전화를 꽂을 수 있으며, 그 전화를 동일한 방식으로 동작시킬 수 있어야 한다. 이 간단한 요건은 케이블 전화 설계자에게 많은 도전을 안겨다 준다. 기존의 전화는 텔레비전과 같이 건물로부터 전력이 공급되지 않고 전화선을 통해 전력이 공급된다. 이것이 건물 전력이 다운되더라도 비상 전화 통화를 가입자가 할 수 있는 소위 라이프라인(lifeline) 특징을 제공한다.
플레인 오울드 전화 서비스(plain old telephone servixce)(POTS)라고 흔히 알려진 기존의 전화 서비스는 가입자 오프 후크 상태에 있을 때 운영자로 하여금 루프 전류 또는 25밀리 암페하로 적어도 24볼트 DC를 제공할 것을 요구한다. 만약 케이블 전화 시스템에서 여기에 잠재적 가입자의 수를 곱한다면 이것은 주요한 전력 관리 문제가 된다. 기존의 케이블 텔레비전 시스템이 어떤 가입자 장비에도 전력을 제공할 필요가 없어서, 이러한 종류의 전력 배분 문제를 다루도록 설계되지 아니 하였으므로, 이러한 문제는 특히 심각하다.
케이블을 통해 POTS를 제공하는데 있어서의 다른 문제는 팁과 링 신호가 무선 주파수(RF)신호로 변환된다는 것이다. 이 때문에 최소한 처리 능력을 갖는 RF송수신기가 필요하게 된다. 대부분의 시간은 전화는 인입 통화를 기다리는 아이들(idle)상태이다. 케이블 전화 시스템에서 인입 통화를 모니터하기 위해서는 RF송수신기가 채널을 계속적으로 모니터할 필요가 있다. 상기 설명된 라이프라인 특징을 제공하기 위해서 RF송수신기 역시 케이블에 의해 전력을 공급받아야 하므로, 따라서 아이들 모드에서 항상 전력을 소모하게 된다.
현재의 케이블 전력 시스템은 이러한 아이들 모드에서 요구되는 필요한 전력을 제공할 수 없으며, 많은 수의 가입자 전화가 동시에 모두 오프 후크 되는 경우에는 제대로 작동하지 않을 것이다. 한가지 해결책은 가입자 건물에 적절한 전력을 제공하기 위해 케이블 시스템의 헤드앤드의 전압을 증가시키는 것이다. 이 방법은 여러가지 단점을 갖는다. 하나는 케이블 시스템내의 많은 전력 소비원이 직렬로 연결되기 때문에 개인 가입자의 건물의 전압이 폭넓게 변화한다는 것이다. 그러므로, 다양한 가입자 건물의 전압이 가입자에게 POTS를 제공하는 장비의 동작 전압 내에 있도록 하기 위해 케이블 시스템을 완전한 재설계할 필요가 있다.
다른 해결책은 기존의 케이블 시스템의 전력 분배 시스템을 완전히 재설계한다는 것이다. 이것은 극도로 값이 비싸며 케이블 운영자에 의해 제공되는 현재의 텔레비전 서비스를 혼란스럽게 한다.
세 번째 해결책은 건물에서 전력을 공급받는 전화에 비상용 밧데리 백업을 구비하는 것이다. 이것은 케이블 전화 시스템을 기존의 전화와 역방향으로 호환되게 한다는 목적과는 맞지 않는다. 이것은 또한 배치 문제 및 관리 문제를 야기시킨다.
상기 설명된 이유로 인해 케이블 시스템에 POTS 서비스를 제공하는 문제에 대한 각각의 해결책은 단점을 갖는다. 그러므로, 케이블 전력 POTS를 제공하는 방법 및 시스템이 필요하게 된다.
본 발명은 일반적으로 통신 분야에 관한 것으로 특히 케이블 전화에 관한 것이다.
제1도는 케이블 전화 시스템의 블럭도이다.
제2도는 케이블 전화 시스템의 주파수 대역의 그래프도이다.
제3도는 방송 텔레비전 대역을 다수의 전화 대역으로 분배하는 것을 도시한 그래프 도이다.
제4도는 전화 대역의 시분할 멀티플렉싱의 그래프도이다.
제5도는 케이블 억세스 유닛의 블럭도이다.
제6도는 시스템 방송 채널의 그래프 표시이다.
제7도는 경보 페이즈의 그래프 도이다.
제8도는 인입 전화 통화를 수신하기를 대기하는 동안 케이블 억세스 유닛에 의해 사용된 과정의 플로우 챠트이다.
제9도는 채널이 유용할 때를 결정하기 위해 케이블 제어 유닛에 의해 사용된 과정의 플로우도이다.
제10도는 케이블이 유용한지를 결정하기 위해 케이블 억세스 유닛에 의해 사용된 과정의 플로우도이다.
제11도는 채널이 유용할 때를 결정하기 위해 케이블 제어 유닛에 의해 사용된 다른 과정의 플로우 챠트이다.
제12도는 채널이 유용한지를 결정하기 위해 케이블 유닛에 의해 사용된 다른 과정의 플로우도이다.
상술한 이유로 인해, 표준 선로에서 전력을 공급받는 전화 서비스를 제공하기 위해 케이블 전화 시스템의 플레인 올드 전화 서비스(POTS)의 전력 소비를 검소시킬 필요가 있다. 전력 소비가 어떻게 감소되는지를 이해하기 위해서 먼저 전화가 어떻게 동축 케이블을 통해 구현될 수 있는지를 이해하는 것이 도움이 된다.
제1도는 케이블 전화 시스템(10)의 블럭도이다. 동축 케이블(12), 예를 들어 표준 케이블 텔레비전(CATV) 케이블은 가옥(14) 측의 케이블 억세스 유닛(16)을 통해 가옥 또는 건물(14)에 접속한다. 동축 케이블(12)는 방송 텔레비전 신호와 전화 신호 둘 다를 이송한다. 케이블 억세스 유닛들(CAU)(16) 모두는 케이블(12)를 통해 광섬유 노드(18)에 접속한다. 광섬유 노드(18)은 광섬유 케이블(20)상의 광학 신호를 동축 케이블(12)에 의해 이송되는 전기적 신호로 변환시키고 전기적 신호를 광학 신호로 변화시킨다. 광섬유 케이블(20)은 CATV 신호 또는 텔레비전 방송 신호(24) 및 케이블 제어 유닛(CCU)(28)로부터의 다수의 전화 신호(26)을 결합시키는 CATV 컨버터 및 컴바이너(20)에 접속한다. CATV 컨버터 및 컴바이너(22)는 가옥(14)로 부터 와서 공중 교환 전화망(PSTN)(30)으로 향하는 전화 신호를 스트립 오프(strip off)한다. PSTN이라는 용어가 본 출원에서 사용될 때 본 출원의 케이블 전화 시스템 이외의 다른 어떤 전화 또는 데이타 네트워크를 광범위하게 의미한다. 이들 업스트림 전화 신호는 신호 라인(32)를 통해 CCU(28)에 접속한다. CCU(28)은 전화 신호를 적절한 채널 송수신기(36)에 접속시키는 송신/수신 매트릭스(34)를 갖는다. 송수신기(36)은 PSTN(30)과 인터페이스하는 제어기(38)에 접속된다.
CAU(16)은 다양한 장치를 케이블(12)에 의해 이송되는 다수의 채널에 접속한다. 이들 장치는 표준 전화(40), 컴퓨터(42) 및 텔레비전(46)용 셋 탑 박스(44)를 포함한다. 전화 통화를 위해서 가입자 또는 사용자는 전화(40)의 수신기(48)을 픽업할 것이다. 이것은 CAU(16)에 의해 검출되는 오프 후크 상태로 전화(40)을 놓는다. 다음에 CAU(16)은 CCU(28)로부터 채널을 요구한다. CCU(28)은 CAU(16)에 채널을 할당하고 그 다음에 전화 통화가 표준 전화 통화화 본질적으로 동일한 방식으로 진행한다. CAU(16)은 전화 서비스가 트렁크(trunk) 되기 때문에, 즉, 채널이 특정 CAU(16)(또는 가옥)에 전용되지 않고 시스템에 의해 공통으로 보유되고 있다가, CAU(16)가 채널을 필요로 할 때 할당되기 때문에, CCU(28)로부터 채널을 요구하여야 한다. 이것은 CCU(28)이 CAU(16)의 수보다 적은 수의 채널을 가질 수 있도록 한다. 예를 들어 전화 가입으로 일천 개의 CAU(16)이 있을 수 있고 단지 일백개의 채널(36)이 있을 수 있다. 트렁킹 시스템은 대부분의 가입자가 매우 적은 시간 동안 가입자의 전화(40)을 사용하기 때문에 동작한다. 정상적으로는 모든 가입자가 동시에 전화를 통화하지 않을 것이므로, 시스템은 가입자가 적은 수의 채널을 가져도 되며, 대부분의 시간 동안은 전화 시스템에 즉시 억세스되도록 할 것이다.
시스템(10)의 가입자에게 통화가 들어올 때 CCU(28)은 시스템 방송 채널을 통해 적절한 CAU(16)에 통화가 대기되어 있다는 경보를 내보낼 것이다. CAU(16)이 경보를 수신할 때 CAU(16)은 확인하여 응답하고 CCU(28)에 의해 적절한 채널로 연결된다. 이로부터 표준 전화 통화가 계속 이어진다.
양호한 실시예에서, 전화 시스템(10)은 주파수/시분할 다중 억세스 시스템(FTDMA)이다. 전화 시스템은 동일한 동축 케이블 상의 방송 텔레비전 신호와 공존하도록 설계되고 기존의 CATV 시스템 내에 맞추어 진다. 제2도는 전형적인 CATV 시스템의 주파수 대역을 도시한 것이다. CATV 시스템은 신호에 대한 허용 가능한 주파수 대역을 5-750㎒의 범위로 정의한다. 텔레비전 채널(60)은 50㎒ 내지 750㎒인 다운 스트림 주파수 대역(62)내에서 6㎒의 스펙트럼을 차지한다. 업스트림 주파수 대역(64)는 5㎒ 내지 42㎒이다. 양호한 실시예에서, 전화 시스템은 적어도 하나의 6㎒ 다운스트림 채널(60)과 다수의 600㎑ 업스트림 대역을 차지한다. 텔레비전 채널(60)은 다수의 600㎑ 전화 대역(66)으로 나누어진다(제3도 참조). 각각의 600㎑ 전화 대역(66)은 다수의 타임 슬롯으로 나누어진다(제4도 참조). 각각의 타임 슬롯(68)은 전화 채널(34)를 정의한다. 적어도 하나의 다운스트림 전화 채널은 시스템 방송 채널에 의해 이송되는 제어 정보에 전용된다(보다 상세하게는 제6도 참조).
케이블 전화 시스템의 중요 목적은 기존의 전화 서비스 또는 플레인 오울드 전화 서비스(POTS)와 역방향으로 호환되는 전화 서비스를 제공하는 것이다. 이것은 케이블 전화 서비스의 가입자가 그들의 현재 전화(40)을 새로운 서비스로 사용할 수 있어야 한다는 것을 의미한다. 현재의 전화 서비스의 중요 특징들 중의 하나는 가입자의 가옥(14) 또는 건물이 전력을 상실할 때에도 전화(40)이 사용될 수 있다는 것이다. 이러한 소위 라이프라인 특징을 구현하기 위해서는 전화(40)가 건물로부터 전력을 공급받으면서 밧데리 백업을 갖추거나, 전력이 전화 신호를 이송하는 케이블(12)에 의해 제공되여야 한다. 밧데리 백업은 주기적으로 교체될 많은 수의 밧데리를 필요로 한다. 이것은 처리 문제 및 관리 문제를 야기시킨다.
케이블 전화 시스템(10) 내에서 케이블(12)로부터 전력을 공급받는 POTS를 제공하는데 있어서의 어려움을 이해하기 위해서 CAU(16)이 어떻게 동작하는지를 먼저 조사하는 것이 도움이 된다. CAU(16)은 제5도에 도시되어 있다. 케이블(12)는 CAU(16)으로 들어오고 전화(40) 및 CAU(16)내의 다른 POTS가 요구되는 장비에 전력을 공급하기 위해서 DC 전원(100)에 접속된다. 캐패시터 또는 필터(102)는 RF회로로부터 케이블(12)에 의해 공급되는 전력의 저주파수인 60헤르쯔를 차단한다. 듀플렉서(104)는 캐패시터(102)에 접속하고 다운스트림 주파수 대역(62)를 업스트림 주파수 대역(64)로부터 분리시킨다. 다운스트림 신호(108)은 대역 통과 필터(110)에 접속한다. 대역 통과 필터(110)은 다운스트림 대역(62)내의 주파수를 통과시킨다. 다운스트림 신호는 다음에 스플리터(112)에 의해 두 개의 경로로 나누어진다. 하나의 경로는 케이블(12)를 통해 제공되는 모든 비 POTS 서비스에 접속한다. 다른 경로는 POTS 서비스의 일부를 이루는 TDMA 송수신기(114)에 접속한다.
업스트림 경로는 듀플렉서(104)로부터 업스트림 주파수 대역(64)를 통과시키는 필터(116)를 접속한다. 필터(116)은 마이크로프로세서(118)에 의해 제어되는 TDMA 송수신기(114)에 접속한다. TDMA 송수신기(114)는 데이타 컨버터(120)에 접속한다. 데이타 컨버터(120)은 POTS 전화(40)으로부터 아날로그 팁 및 링 전화 신호(122)를 취하고 전화 신호(122)를 케이블(12)를 통해 송신하기 위해 디지털 TDMA 포맷으로 변환시킨다. 데이타 컨버터는 또한 TDMA 송수신기(114)로부터 수신된 TDMA 데이타를 취하고 신호를 아날로그 팁 및 링 전화 신호(122)로 변환시킨다. 양호한 실시예에서, 데이타 컨버터(12)는 응용 주문형 집적 회로(ASIC)로 구현된다.
상술한 바와 같이, 케이블 전화 시스템(10)의 중요한 특징은 POTS를 제공한다느 SRJT이다. POTS를 제공하기 위해서 전화(40)의 팁과 링 라인 사이에 적어도 24 볼트 직류(DC)를 제공할 필요가 있다. 이것은 케이블(12)를 통해 60헤르쯔 전력을 제공함으로써 달성된다. 현재에는, POTS 전화(40)은 Rj11 접속기(123)을 통해 외부 전화 라인에 접속한다. 또한 표준 전화(40)은 ZDLQMF(12)를 통해 통신하기 위해 무선 주파수 송수신기 및 관련 회로를 필요로 한다. TDMA 송수신기(114) 및 마이크로 프로세서(118) 및 데이타 컨버터(120)이 제5도에 도시되어 있다. 모든 이들 소자들은 POTS 서비스를 제공하기 위해, 케이블(12)로부터 전력이 공급되어야 한다. 그러므로, 전원(100)은 마이크로프로세서(118), TDMA 송수신기(114) 및 데이타 컨버터(120) 및 팁 및 링 라인(122)에 전력을 공급한다. 마이크로프로세서(118)에 의하여 제어되는 스위치(124)는 팁 및 링 라인(122)에 인가되는 전력을 개폐한다.
전력은 CAU(16)에 의해 두 가지 다른 모드로 소비된다. 한가지 모드는 가입자가 전화 통화할 때이다. 이 경우에 가입자는 전화(40)에 25 밀리암페어 또는 루프 전류로 24볼트 DC를 전원(100)이 제공할 필요가 있는 수신기(48)을 픽업 한다. 가입자가 통화하기를 원할 때 마이크로프로세서(118)은 트렁크된 채널들 중의 하나에 억세스를 요구하는 메시지를 CCU(28)에 송수신기(114)를 통해 보낸다. 전화 통화가 마이크로프로세서(118)에 의해 일단 이루어지면, 데이타 컨버터(120) 및 TDMA 송수신기(114)는 모두 전화 통화를 하기 위한 전력을 필요로 한다.
CAU(16)에서 전력을 소비하는 제2모드는 전화(40)이 인입 전화 통화를 대기하는 아이들 상태에 있을 때 일어난다. 이것은 송수신기(114) 및 마이크로프로세서(118)이 시스템 방송 채널(SBC)(200)을 모니터 하게 한다(제6도 참조). SBC(200)은 제어 정보를 송신하며, 교호하는 경보 페이즈(202) 및 시스템 정보 블럭(204)로 나누어진다. 주기적으로 반복하는 N개의 경보 페이즈(202)가 있다. 각각의 경보 페이즈(202) 내의 정보(제7도 참조)는 경보 페이즈 헤더(210), 경보 페이즈 ID(212), 슈퍼 프레임 간격(SFI) 또는 프레임 간격(214), 라이 파워 제한(LPL) 상태 플랙(216), 및 다수의 경보 값 또는 경보 플랙(218)을 포함한다. 경보 페이즈 헤더(210)은 뒤따르는 정보가 경보 페이즈(202) 정보라는 것을 CAU(16)에 알려준다. 경보 페이즈 ID(212)는 어떤 경보 페이즈(202)가 현재 방송되고 있는지를 정해 준다. SFI(214)는 이 경보 페이즈가 다시 일어날 때까지 얼마나 걸리는지를 정해 준다. LPL 상태 플랙(216)은 나중에 상세히 설명될 것이다. 경보 값(218)은 인입 통화가 있다는 것을 관련 CAU(16)에 경보하는 고유한 식별자이다. 통계적으로, 대부분의 시간동안에 전화(40)은 인입 전화 통화를 기다리는 제2모드에 있다. 결과적으로, 전화 시스템 상에서의 주요 전력 소모는 이 모드에서 소비되는 전력이다. 이 전력 소비를 감소시키기 위해서 케이블 시스템(10)내의 CAU(16)은 N개의 경보 페이즈(202)에 대응하는 N개의 그룹으로 나누어진다. 제1경보 페이즈(202)에 있는 CAU(16)은, SBC(200)상으로 그들의 고유한 경보 값(218)을 방송하여, 제1경보 페이즈(202)중에만 통보를 수신할 것이다. 결과적으로, 송수신기(114) 및 마이크로프로세서(118)은 그들의 CAU(16)이 경보 페이즈(202)에 있는 동안 통화를 기다릴때에만 켜질 필요가 있다. 이것은 이러한 제2모드에서의 전력 소비를 약 I/N 만큼 감소시킨다. 100개의 경보 페이즈(202)가 있다면 시스템 전력의 상당한 절약을 가져다 준다.
CAU(16)에 사용되는 과정의 흐름도가 제8도에 도시되어 있다. 과정이 시작된(단계 230) 이후에, CAU(16)은 단계 232에서 슬립 타이머가 0 이하인지를 결정한다. 타이머가 0 이상이면 타이머가 0이 될 때까지 과정이 진행되지 않고 대기한다. 타이머가 0 이하이면 송수신기(114)에 단계 234에서 전력이 공급된다. 다음에 CAU(16)은 단계 236에서 그것의 고유한 경보값(218)이 수신되었는지를 결정한다. 그것의 유일한 경보값(218)이 수신되면, 인입 전화 통화는 단계 238에서 수신된다. 유일한 경보값(218)이 수신되지 않으면, 슬립 타이머는 단계 240에서 SFI(214)로 설정된다. 다음에, 단계 242에서 송수신기(114)로의 전력 공급이 차단된다. 이 과정은 CAU(16)에서의 전력 소비와 채널 억세스 모두를 제어하는 제1서브시스템을 이룬다.
전화 통화가 가입자에 의해 이루어지는 제1모드의 경우에 가장 큰 전력 소모는 전화(40)에 공급되어야 하는 25 밀리암페어의 24볼트 DC이다. 케이블 전화 시스템(10)이 트렁크되기 때문에, 예를 들어, 시스템(10)에 의해 일천개의 전화(40)이 서비스되더라도 단지 일백개의 전화 통화를 동시에 처리할 수 있다. 오프 후크 모드에서 전화(40)에 의한 전력 소모가 상당하기 때문에, 일백개 보다 약간 더 많은 전화(40)이 어느 소정 시간에 오프 후크 모드로 가동될 수 있도록 전체 시스템 전력 예산을 잡을 필요가 있다. 이것은 사용 중에 있는 송수신기(36)의 수를 CCU(28)이 모니터하고 사용 중에 있는 송수신기(36)의 수가 송수신기(36)의 총 수에 가까운 경우에 상태 플랙을 전송함으로써 달성된다. CAU(16)은 이 상태 플랙을 수신하고 전력을 전화(40)에 공급하는 스위치(124)를 개방한다. 이러한 방식을 통하여, 채널이 전화 통화를 할 수 있게 사용가능하지 않다면, 시스템(10)은 전화(40)에 전력을 공급할 필요가 없다.
CCU(28)에 의해 적용되는 이 과정은 제9도에 보다 상세히 설명되어 있다. 먼저 CCU(28)은 사용 중에 있는 채널의 수를 단계 250에서 결정한다. 다음에, CCU(28)은 사용 중에 있는 채널의 수가 제1선정된 수를 초과하는지를 단계 252에서 결정한다. 사용 중에 있는 채널의 수가 제1선정된 수를 초과하면, LPL 상태 플랙(216)은 단계 254에서 꽉 찬 것으로 설정된다. 사용 중에 있는 채널의 수가 제1선정된 수를 초과하지 않으면 과정은 단계 250으로 복귀한다. 상태 플랙(216)이 채워진 것으로 설정된 후에, CCU(28)은 사용 중에 있는 채널의 수가 제2선정된 채널의 수 보다 작은 지를 단계 256에서 결정한다. 양호한 실시예에서, 제2선정된 수는 제1선정된 수 보다 작다. 이것은 시스템 채널 용량에 히스테리시스를 부가한다. 사용 중에 있는 채널의 수가 제2선정된 수 보다 작을 때까지 과정은 단계 256에 머문다. 사용 중에 있는 채널의 수가 제2선정된 수 보다 작으면 최대 대기 시간이 단계 258에서 설정된다. 다음에, LPL 상태 플랙(216)은 단계 260에서 사용가능한 것으로 설정된다.다음에 과정은 단계 250으로 복귀한다.
제10도는 CAU(16)에 의해 구현되는 이 과정을 설명한다. CAU(16)은 단계 270에서 시스템 방송 채널을 모니터 한다. 다음에, CAU(16)은 LPL 상태 플랙(216)이 꽉 찬 것으로 설정되는지를 단계 272에서 결정한다. LPL 상태 플랙(216)이 꽉 것으로 설정되지 않으면, 과정은 단계 270으로 복귀한다. LPL 상태 플랙이 꽉 찬 것으로 설정되면, CAU(16)은 단계 274에서 전화 전력 스위치(124)를 개방시킨다. 다음에, CAU(16)은 단계 276에서 SBC를 모니터 한다. 단계 278에서, CAU(16)은 LPL 상태 플랙(216)이 사용가능한 것으로 설저오디었는지를 결정한다. LPL 상태 플랙(216)이 사용가능한 것으로 설정되지 않으면, 과정은 단계 276으로 복귀한다. LPL 상태 플랙(216)이 유용한 것으로 설정되면 CAU(16)은 단계 280에서, 최대 대기 시간을 수신한다. 다음에 CAU(16)은 단계 282에서 0과 최대 대기 시간 사이의 임의의 시간을 계산한다. 타이머가 단계 284에서 기동된다. 다음에 CAU(16)은 타이머가 임의 시간이상인지를 결정한다. 타이머가 임의 시가 이상이 아니면 과정은 타이머가 임의 시간이상일때까지 단계 286에서 대기한다. 타이머가 임의 시간과 같거나 초과할 때 CAU(16)은 단계 288에서 전화 전력 스위치(124)를 폐쇄시킨다. 과정은 다음에 단계 250으로 복귀한다. 이 과정은 너무 많은 전화(40)이 오프 후크 모드에 있으므로 인해 생기는 루프 전력 문제를 다루도록 설계된 제2서브시스템을 설명한다.
이 과정의 다른 실시예는 CCU(28)이 전화 채널이 CAU(16) 및 관련 전화(40)에 사용가능하다고 결정할 때까지 전화 전력 스위치(124)를 폐쇄시키지 않는 결정론적인 큐잉(queuing) 시스템을 사용한다. 결과적으로, 오프 후크 전력, 25 밀리암페어의 24 볼트 DC를 어느 소정의 시간에 끌어들이는 전화(40)의 최대 수는 전화 채널의 총 수와 같다.
CCU(28)에 의해 적용되는 이 과정은 제11도에 보다 상세히 설명된다. 먼저, CCU(28)은 CAU(16)이 전화 채널을 요구하는지를 단계 300에서 결정한다. CAU(16)이 전화 채널을 요구하지 않으면, 과정은 단계 300에서 대기한다. CAU(16)이 채널을 요구할 때, CCU(28)은 사용중에 있는 채널의 수가 선정된 수를 초과하는지를 단계 302에서 결정한다. 사용중에 있는 채널의 수가 선정된 수를 초과하지 않으면, CCU(28)은 단계 304에서 CAU(16)에 채널을 할당하고 과정은 단계 300으로 복귀한다. 사용중에 있는 채널이 선정된 수를 초과하면, CCU(28)은 단계 306에서 CAU(16)에 다음 우선 순위 번호(PN)을 할당한다. 우선 순위 번호는 CAU(16)이 모든 채널이 채워진 후에 첫 번째로 채널을 요구하는 것이라면 1일 것이다. 그러므로, 우선 순위 번호는 채널이 사용가능하게 될 때의 채널에 대한 큐를 셋업한다. 다음에, CCU(28)은 사용중에 있는 채널의 수가 선정된 수를 초과하는지를 단계 308에서 결정한다. 사용중에 있는 채널의 수가 선정된 수를 초과하면, CCU(28)은 CAU(16)이 채널을 요구하는지를 단계 310에서 결정한다. CAU(16)이 채널을 요구하면, 과정은 단계 306으로 복귀하여, 우선 순위 번호가 할당된다. CAU(16)이 채널을 요구하지 않으면, 과정은 단계 308로 복귀한다. 단계 308에서 사용중에 있는 채널의 수가 선정된 수를 초과하지 않으면 CCU(28)은 단계 312에서 1의 우선 순위 번호를 갖는 CAU(16)에 채널을 할당하고 우선 순위 번호들은 모두 1만큼 감소된다. 다음에, CCU가 단계 314에서 최고 우선 순위 번호가 0인지를 결정한다. 최고 우선 순위 번호가 0이 아니면, 과정은 단계 308로 복귀한다. 최고 우선 순위 번호가 0이면, 과정은 단계 300으로 복귀한다.
CAU(16)에 의해 구현되는 이 과정은 제12도에 보다 상세히 도시되어 있다. 이 과정은 CAU(16)이 단계 320에서 전화(40)이 오프 후크 상태인지를 결정하는 것에서 부터 시작한다. 전화(40)이 오프 후크 상태가 아니면, CAU(16)은 전화(40)이 오프 후크 될 때까지 대기한다. 다음에, CAU(16)은 단계 322에서 전화 채널을 요구한다. 다음에 CAU(16)은 채널이 할당될 때까지 단계 324에서 대기한다. 채널이 할당될 때 CAU(16)은 단계 326에서 전화 전력 스위치(124)를 폐쇄시킨다. 다음에 CAU(16)은 단계 328에서 전화 통화가 종료할 때까지 대기한다. 전화 통화가 종료할 때, CAU(16)은 단계 330에서 전화 전력 스위치(124)를 개방시킨다. 다음에 과정은 단계 320으로 복귀한다.
요약하면, 본 발명은 전력 소비와 케이블(20) 전화 시스템내의 전화 채널에의 억세스를 제어하는 방법 및 시스템을 제공한다. 이것은 2개의 서브시스템으로 달성되는데, 하나는 전화가 전화 통화가 수신되기를 기다릴 때 VI 전력 및 억세스를 제한하는 것이고, 다른 하나는 가입자가 통화하기를 원할 때 전력 및 억세스를 제한하는 것이다. 전화는 통상적으로 전화 통화를 기다리는 제1모드에 있다. 제1서브시스템은 POTS 전화용 RF TDMA 송수신기로 하여금 인입 통화를 주기적으로만 모니터 하게 하고, 통화를 모니터 하지 않을 때에는 송수신기의 전력 공급을 차단하여, 전력 소비를 감소시킨다. 제2서브시스템은 채널이 사용하기에 유용할 때에만 루프 전류 및 채널에의 억세스를 허용함으로써 시스템 전력 소비 및 전화 통화를 제한한다. 이들 2개의 서브시스템은 전체적인 시스템 전력 소비를 상당히 감소시키고 전화 채널에의 억세스를 조정한다. 이들 시스템을 사용하면, 기존의 전력 분배 네트워크에 대한 값비싼 변경없이 기존의 캐이블 운영자가 POTS 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명이 기존의 케이블 시스템 내의 POTS를 제공하는 것과 관련된 전력 분배 문제에 대해 설명되었지만, 본 발명은 이 문제 이상의 응용을 갖는다. 예를 들어, 본 발명은 제한된 수의 전화 채널 또는 제한된 수의 데이타 채널에 대한 억세스를 조정하는데 사용될 수 있다. 본 기술에 숙련된 자들에게는 다른 여러가지 대안, 수정 및 변경이 분명하다. 예를 들어, 본 발명이 FTDMA 채널에 대해 설명되었지만, 전화 채널은 코드 분할 다중 억세스(CDMA)일 수 있다. 따라서, 첨부된 특허 청구의 범위의 취지와 넓은 범위 내에 이러한 모든 대안, 수정 및 변경을 포함시키고자 한다.

Claims (5)

  1. 적어도 다수의 전화 신호를 이송하는 케이블 시스템에서 전력을 절약하는 방법에 있어서, 상기 다수의 전화 신호가 다수의 케이블 억세스 유닛을 통해 다수의 가입자에게 제공되고 상기 전화 신호는 케이블 제어 유닛을 통해 공중 교환 전화망(PS수)에 접속하며, 케이블은 상기 다수의 전화 신호가 이송되는 다수의 채널을 구비하고, 상기 방법은 제어 정보를 갖는 시스템 방송 채널 -상기 시스템 방송 채널은 상기 다수의 채널 중 하나의 채널을 통해 송신됨- 을 수신하는 단계, 상기 다수의 케이블 억세스 유닛을 상기 시스템 방송 채널을 통하여 전송되는 다수의 경보 페이즈(alert phase)에 대응되는 경보 페이즈 그룹으로 나누는 단계, 및 상기 경보 페이즈 그룹 중 하나의 그룹 -상기 하나의 그룹은 상기 경보 페이즈중에서 상기 시스템 방송 채널을 통해 현재 송신되고 있는 하나의 경보 페이즈에 대응함-에 속하는 상기 다수의 케이블 억세스 유닛에 전력을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 절약 방법.
  2. 케이블 시스템에서 다수의 채널에의 억세스를 제어하는 시스템에 있어서, 다수의 채널이 이송되는 케이블, 상기 케이블에 접속된 다수의 케이블 억세스 유닛, 상기 다수의 케이블 억세스 유닛 중 하나에 각각 접속된 다수의 장치, 및 상기 케이블에 접속되고, 고정된 수의 채널을 가지며, 현재 사용중에 있는 채널의 수를 모니터하여, 상기 채널 수가 현재 미리 정해진 수를 초과하는 경우에 상태 플랙을 설정하고, 상기 다수의 케이블 억세스 유닛중에서 정해진 수의 케이블 억세스 유니트가 동시에 수신하는 시스템 방송 채널을 통해 상기 상태 플랙을 송신하는 케이블 제어 유닛을 포함하고, 상기 다수의 케이블 억세스 유닛 중에서 상기 정해진 수의 케이블 억세스 유닛은 상기 시스템 방송 채널을 동시에 모니터하고 상기 상태 플랙이 설정된 경우에는, 상기 상태 플랙이 설정된 후에 억세스를 요구하는 상기 다수의 장치 중 어떤 장치에 대해서도 상기 다수의 채널에의 억세스를 금지하는 것을 특징으로하는 시스템.
  3. 전력 절약 케이블 억세스 유닛에 있어서, 공통의 케이블 통신 전화 네트웍에 연결된 미리 정해진 수의 다른 케이블 억세스 유닛에 공통으로 할당된 주기적인 경보 페이즈(periodic alert phase), 기간을 계수하여 상기 기간이 종료하면 -상기 기간의 종료는 상기 주기적인 경보 페이즈의 발생에 대응함- 타이머 출력 신호를 발생시키는 간격 타이머, 및 저전력 모드 및 고전력 모드를 포함하는 송수신기를 포함하며, 상기 송수신기는 상기 타이머 출력 신호에 반응하여 저전력 모드에서 고전력 모드로 진입하는 전력 절약 케이블 억세스 유닛.
  4. 케이블 시스템에서 다수의 채널 중 하나가 사용 가능한지를 결정하는 방법에 있어서, 다수의 케이블 억세스 유닛이 상기 다수의 채널을 이송하는 케이블에 의해 케이블 제어 유닛에 접속되고, 상기 방법은 (a) 경보 페이즈 그룹에 속하는 다수의 케이블 억세스 유닛이 상기 케이블 상으로 전송되는 시스템 방송 채널을 동시에 모니터하는 단계 (b) 시스템 상태 플랙이 채워진 것으로 설정되는지를 결정하는 단계, (c)상기 시스템 상태 플랙이 채워진 것으로 설정된 경우, 상기 다수의 채널 중 하나에의 억세스를 요구하는 사용자에의 억세스를 금지하는 단계, (d) 단계(a)를 반복하는 단계, (e) 상기 시스템 상태 플랙이 사용 가능한 것으로 설정된 경우, 상기 다수의 채널 중 하나에의 억세스를 요구하는 사용자에의 억세스를 허가하고 단계(a)를 반복하는 단계, (f) 상기 시스템 상태 플랙이 채워진 것에서 사용 가능한 것으로 변했는지를 결정하는 단계, (g) 상기 시스템 상태 플랙이 채워진 것에서 사용 가능한 것으로 변했다면, 최대 대기 시간을 설정하고, 상기 다수의 케이블 억세스 유닛 각각에 대하여 0에서 상기 최대 대기 시간 사이의 임의의 시간을 계산하는 단계, 및 (h) 상기 다수의 채널중 하나로의 억세스를 요구하는 상기 다수의 케이블 억세스 유닛중 하나와 연관된 사용자에의 억세스를 상기 임의의 시간이 경과할 때까지 금지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 결정 방법.
  5. 케이블 전화 시스템에서 전력 소모를 줄이는 방법에 있어서, 상기 케이블 전화 시스템은 다수의 전화에 접속된 다수의 케이블 억세스 유닛을 포함하고, 상기 다수의 케이블 억세스 유닛은 상기 다수의 전화에 전력을 제공하고, 상기 방법은 (a) 시스템 방송 채널을 모니터하는 단계, (b) 상태 플랙이 채워진 것으로 설정되는 지를 결정하는 단계, (c) 상기 상태 플랙이 채워진 것으로 설정된 경우에는, 오프 후크 상태(off-hook state)로 변경된 상기 다수의 전화 중 어느 것에도 전력 공급을 금지하는 단계, (d) 상기 시스템 방송 채널을 모니터하는 단계, (e) 상기 상태 플랙이 사용 가능한 것으로 바뀐 경우에는 상기 시스템 방송 채널을 통하여 최대 대기 기간을 수신하는 단계, (f) 상기 다수개의 케이블 억세스 유닛 각각에 대하여 0에서 상기 최대 대기 기간 사이의 임의의 시간을 결정하는 단계, 및 (g) 상기 임의의 시간을 기다린 후에 상기 다수의 케이블 억세스 유닛 각각에 연관된 전화에 전력을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 소모를 줄이는 방법.
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