KR100411538B1

KR100411538B1 - 콜 브릿지동안 라인 전력 데이터 억세스 장치의 오프훅상태를 유지하는 방법

Info

Publication number: KR100411538B1
Application number: KR10-2000-0059172A
Authority: KR
Inventors: 피스쳐조나단헐맨; 라튜렐도날드래이몬드; 스미스래인에이.; 토스마이클에스; 윌리암스마이클지
Original assignee: 루센트 테크놀러지스 인크
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 2000-10-09
Publication date: 2003-12-18
Also published as: US6687371B1; DE60034197D1; EP1093277B1; CA2322253A1; KR20010050924A; EP1093277A2; CA2322253C; JP3977587B2; TW503643B; DE60034197T2; JP2001203804A; EP1093277A3

Abstract

많은 나라들의 관련된 요구를 동시에 만족시키면서, 상태 보증으로써 전화라인으로부터 공급된 전력으로, 적응적으로 적절한 동작을 가능하게 하는 라인을 통해 전력이 공급되는 데이터 억세스 장치(DAA)가 개시된다. 라인을 통해 전력이 공급되는 코덱(line powered codec; 이하, 라인 전력 코덱)에서, 국제 라인 전력 코덱을 위한 스타트업 절차는 라인 전력 코덱의 저 전압측(예를 들면, PC 또는 모뎀측)으로부터 전원이 공급되어 유지되는 레지스터 설정, 예를 들면, 나라-특정 레지스터 설정을 사용한다. 이러한 방법에서, 저 라인 전력 상태동안 조차도, 라인 전력 코덱의 프로그래밍 상태는 유지될 수 있으므로, 디폴트 상태는 전화 라인에서 전력 손실로 인한 리셋시 라인 전력 코덱에 의해 복귀할 필요가 없다. 다른 특징에서, 전하 캐패시터등의 전하 저장 장치는 저 전압 측으로부터 발생한 상이한 클록 신호로부터 형성된 전하 펌프로부터 충전된다. 라인 전력 코덱의 전류 및 전압 검출 모듈은 전화라인으로부터 항상 전원이 공급된다. 오프훅 신호 또는 전력 저하 상태의 검출시, 전류 검출 모듈은 전화라인 상의 전류 및 전압이 라인 전력 코덱상의 회로에 전력을 공급하기에 충분한지를 결정한다. 충분한 전력이 없는 경우, 라인 전력 코덱은 전력가동을 하지 않는다. 그러나, 충분한 전력이 검출되는 경우, 라인 전력 코덱은 전력을 가동한다. 다른 특징으로, 복수의 전력 레일이 제공될 수 있다. 제 1 전력 레일은 라인 전력에 관련될 수 있고, 제 2 전력 레일은 저 전압 측 전력 원, 예를 들면, 전하 저장 장치에 관련될 수 있다. 제 3( 및 다른)전력 레일은 제 1 전력 레일 또는 제 2 전력 레일에 라인 전력 조건 및 온훅/오프훅 조건 보증으로서, 스위칭 가능하게 접속될 수 있다.

Description

콜 브릿지동안 라인 전력 데이터 억세스 장치의 오프훅 상태를 유지하는 방법{Maintaining an off-hook condition in a line powered DAA during a call bridge}

본 발명은 데이터 억세스 장치(DAA)를 위한 인터페이스에 관한 것으로, 특히, 적응적인 라인으로 전력을 공급받는 코덱(line powered codec; 이하, 라인 전력 코덱)에 관한 것이다.

많은 휴대용 컴퓨터 장치들은 전화라인을 통해 통신하기 위해 모뎀 및 다른 데이터 장치를 사용한다. 이러한 장치에서, 배터리 크기 및 무게가 중요한 고려대상이 된다. 전체적인 장치의 크기 및 무게사이에 균형이 이루어져야 하며, 이러한 배터리의 선택 및 충전사이의 동작의 수용가능한 시간 길이에 의해 크게 규정된다.

불행하게도, 전형적인 애플리케이션 프로그램이 실행될 때의 수용 가능한 시간 길이로 동작하더라도, 휴대용 컴퓨터의 모뎀 및 다른 데이터 통신 장치는 전화선을 통해 통신할 때 많은 양의 전력을 사용한다. 휴대용 컴퓨터 장치 및 그 모뎀에 전력을 공급하는 배터리원은 일반적으로 통상의 컴퓨터 애플리케이션을 위한 크기로 되어 있으며, 모뎀을 통해 전화선을 거쳐 통신할 때, 전력 소비가 신속히 일어난다. 퍼스널 디지털 어시스텐트(PDAs;personal digital assistants)등의 휴대용 컴퓨터 장치, 핸드 헬드PCs(HPC), PCMCIA 모뎀 및 휴대용 데이터 터미널들은 단일 배터리 충전으로 몇시간동안 동작 가능하게 설계되지만, 모뎀을 통해 통신할 때 단일 배터리 충전으로는 한시간 정도만 동작한다. 따라서, 휴대용 컴퓨터 장치가 배터리에 의해 완전하게 전력이 공급되는 모뎀을 통해 빠른 데이터 전송을 위한 충분한 길이의 시간동안 동작하더라도, 이들은 일반적으로 확장 AC 전력이 모뎀의 보다 긴시간 사용을 가능하게 하도록 적용될 것을 요구한다. 그러므로, 내장 배터리 외에, 제 2의 전력 원으로부터 전력을 공급하도록, 모뎀을 포함하는 배터리로 전원이 공급되는 컴퓨터 장치가 요구된다.

전화 라인내의 고유의 DC 전력은 편리한 전력원을 제공하지만, 전화 라인으로부터 전력을 공급하기 위한 모뎀의 성능을 제한하는 제한적인 요소가 종종 존재한다. 예를 들면, 현재의 미국 규정은 전화 또는 모뎀이 오프훅 또는 동작 상태에 있을 때 대부분의 상당한 전류가 전화라인으로부터 공급될 수 있도록 되어 있다. 오프훅 상태의 전화라인을 홀딩하기 위해, 13 밀리암페어 내지 150밀리암페어의 적절한 범위 내에서 전류가 공급되어야 한다. 따라서, 전화 라인으로부터 공급되는 전류의 최대양이 제한된다.

전화라인으로부터 전체 전력을 공급하기 위해 설계된 모뎀이 공지되어 있지만, 이러한 설계는 극단적으로 억압된 전력 버짓(constrained power budget)의 문제점이 있고, 이용가능한 전류의 낭비를 유발한다. 더욱이, 일반적으로 모뎀은 정부의 강요 예를 들면, 미국의 전화에 대한 FCC 68 규정의 대상이 되며, 전화라인으로부터 전력을 사용할 때 제한요소가 있으며, 전화라인상에 재배치될 수 있는 효과 및 잡음에서의 제한대상이된다.

예시적인 라인 전력 모뎀이 1998년 2월 23일 출원된 Hollenbach 등에 의한 발명의 명칭이 " Low Noise Line Powewed DAA With Feedvack"인 미국 출원 제 09/028,061호에 개시되어 있으며, 본원에 참조사항으로 병합되었다.

데이터 억세스 장치(DAA)는 모뎀등의 데이터원과 전화라인사이의 물리적인 인터페이스를 제공한다. DAA는 전화라인에 적절한 DC 종료 및 AC 변조 특징을 제공하는 역할을 한다. 예를 들면, DAA는 호프훅 상태의 전화라인을 홀딩하기 위해 호프훅 상태시, DC 전류의 최소양을 공급해야하지만, 동시에, 오프훅 상태동안 최대 전류의 양보다 많지 않은 전류를 공급해야 한다. 따라서, DC 종료 또는 부하는 DDA가 사용되는 나라의 적절한 전화 표준에 대응하는 규정된 한계 내에서 이루어져야한다. 따라서, 모뎀은 DDA가 사용되는 특정 나라에서 전화라인으로부터 이용가능규정된 최대 전류보다 많지 않도록 동작해야한다.

오늘날의 지구상의 경제에서, 한 나라에만 국한되지 않고, 복수의 다른 나라어느곳에서나 사용할 수 있는 상품을 설계 및 제조하는 것이 바람직하다. 그러나, 소비자가 오프훅 특징을 충족하도록 공급되어야 하는 장치(예를 들면, DC 부하)를 전제로 하는 전류의 최소 및 최대 양에 관한 규정은 다른 나라들에서 매우 다양하다. 따라서, 한 나라에서 사용된 DAA는 다른 나라에서 사용되는 DAA에 의해 제공되는 특징과는 전체적으로 다르며, 또는 다를 수 있는 전화라인에 대한 특징을 제공해야 한다. 따라서, 종래에는 제조업자들은 다양한 나라들 각각에 대한 다른 물리적인 소자를 포함하는 다른 DAA를 제조하거나, 장치가 사용되는 특정 나라의 요구에 기초하여 변화되는 종료 소자를 갖춘 DAA를 제조하였다. 나라들을 분리하기 위한 분리 DAAs의 제조방법 및 다양한 나라에서 사용되는 변화 가능한 소자를 갖는 DAAs의 제조는 지구시장에서 DAA를 제공함에 있어서, 전반적인 비용을 증가시켰다. 더욱이, 더 많은 부품들로 인해 신뢰도가 저하되었다.

다양한 나라에 의해 제공되는 적어도 이용가능한 라인 전류에 의한 부분에 전원이 공급될 수 있는 비용효과 및 신뢰성 있는 DAA의 필요성이 대두되었다.

본 발명에 따라, 콜 브릿지 동안 저 전력 상태를 통해 오프훅 상태로 라인 전력 코덱을 유지하는 방법은 설립된 콜 브릿지를 위해 사용된 전화라인으로부터 라인 전력 코덱의 소자들에 전력을 공급하는 단계를 포함한다. 라인 전력 코덱의 온훅/오프훅 상태를 제어하는 레지스터는 외부의 저 전압원으로부터 전력을 공급받는다. 이 레지스터는 전력을 유지하여, 라인 전력 소자들에게 전력을 공급하기에 불충분한 오프훅 상태로 전화라인의 저 전력 상태동안 리셋되지 않아서, 라인 전력 코덱은 전력이 라인 전력 코덱에 대한 전력 리셋을 통해 오프훅 상태를 유지한다.

도 1은 본 발명의 원리에 따른 연장된 DC 피드백 제어를 갖는 라인 전력 코덱을 위한 시스템 토폴로지의 간단한 일 예를 도시하는 도면.

도 2는 본 발명의 원리에 따라, 도 1의 시스템이 오프훅(off-hook)으로 된 이후의 결과적인 라인 전류를 도시하는 도면.

도 3은 본 발명의 원리에 따라, 도 1의 시스템이 오프훅으로 된 이후의 결과적인 라인 전압을 도시하는 도면.

도 4는 본 발명의 다른 특징에 따라, 저 전류부를 갖는 라인 전력 코덱과 라인 전력 코덱의 고 전류부를 도시하는 블록도.

도 5는 오프훅 상태동안의 팁/링(TIP/RING)의 다른 인터룹트나 콜 브릿지동안, 도 4에 도시된 바와 같은 라인 전력 코덱의 상태를 설명하는데 유용한 타이밍도.

도 6은 본 발명의 원리에 따른 라인 전력 코덱의 저 전류 스타트업 타이밍을 설명하는데 유용한 타이밍도.

도 7은 본 발명의 다른 특징에 따른 다른 모뎀을 도시하는 블록도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 라인 전력 코덱 120: 전류원

122: 분로 레지스터 124: 트랜지스터

126: 레지스터 130: 기준 캐패시터

132: 전압원 140: 중앙국

많은 나라들의 적절한 요구를 만족시키면서, 조건 보증으로써 전화라인으로부터 공급된 전력으로 적절한 동작을 할 수 있는 데이터 억세스 장치(DAA)를 위한 코덱을 개시한다.

특히, 조건 보증으로서 전화 라인 전류로부터 부분적으로 그리고, 적응적으로 전력을 공급할 수 있는 코덱을 개시한다. 종래에는, 라인 전력 코덱에 관련된 몇몇 문제들은 전화 라인 전류에 의해 부분적으로 전력이 공급되는 코덱의 개발을 제한하거나 방해하였다. 예를 들면, 다양한 나라의 다른 규정은 라인 전력 코덱에 전력원을 중단하면서, 전류 또는 전압이 짧은 시간동안 전화 라인으로부터 사라지도록 할 수 있다. 따라서, 라인 전력 코덱은 특정 나라에 의해 설정된 규정을 여전히 유지하면서, 리셋 조건들로부터 복귀시킬 수 있어야 한다. 종래의 라인 전력 코덱은 리셋이후 디폴트 상태로 복귀하였다.

라인 전력 코덱이 한 나라에서 사용되도록 설계될 때, 리셋 처리동안 모든 규정과 순응하는 것을 보장하면서, 디폴트 조건은 그 나라에 대응하도록 설정될 수 있다. 그러나, 동일한 코덱이 다른 나라에서 사용되는 경우, 코덱의 디폭트 리셋 설정은 국부적인 규정(예를 들면, AC 또는 DC 임피던스 요구)에 따르지 않을 수 있고, 코덱은 리셋 이후 적어도 짧은 시간동안 컴플라이언스를 벗어는 경향이 있고, 코덱은 디폴트 상태로 반전된다. 대부분의 나라에서는 이것이 수용불가능한다.

따라서, 라인 전력 코덱은 단일 국가의 규정에 따르도록 종래에는 설계되었다. 하나 이상의 나라에 라인 전력 코덱을 판매하기 위해, 제조업자들은 이들의 라인 전력 코덱의 대응하는 KASG은 모델을 설계 또는 보유하여야 한다. 불행히도, 생산품의 많은 모델들은 비용이 증가하여, 나라들사이에 호환되는 라인 전력 코덱을 사용하는 생산품을 생산하도록 하였다.

개시된 라인 전력 코덱은 복수의 임의의 나라들을 위해 구성가능한 코덱을전력공급하는 라인에 관련된 이슈를 극복한다.

특히, 개시된 라인 전력 코덱은 적어도 후술되는 이슈 즉, 종래의 라인 전력 모뎀들의 다른 문제점을 극복한다. 즉, (a) 라인 전력 코덱의 라인 전력부의 전력다운(power down)을 통해 주문 생산되는 나라-특정 레지스터 설정(예를 들면, AC 임피던스 값 설정)을 유지. (b) 콜 브릿지를 통해 레지스터 콘텐츠를 유지함으로써 라인 전력 코덱의 전력 저하 사이클을 통해 오프훅 상태를 유지. (c) 라인 전력 코덱을 전적으로 전력 공급하기 위해 불충분한 저 전류 상태로 인해, 라인 전력 코덱에 전력을 공급하고 반복적인 셔트다운에 의해 유발된 전화 라인내의 발진을 방지. (d) 온훅 또는 오프훅 상태동안 이용가능한 라인 전류의 다양한 상이한 양의 빛으로, 온훅을 통해 오프훅 트랜지션 또는 오프훅을 통해 온훅 트랜지션에 코덱의 라인 전력 소자 사이에서 유발되는 이용가능한 전류를 분산하는 등의 문제점들을 극복한다.

국제 라인 전력 코덱을 위한 예시적인 스타트업 절차는 라인 전력 코덱의 저 전압측(예를 들면, PC 또는 모뎀측)을부터 전력이 공급되어 유지되는 임의의 레지스터 설정, 예를 들면, 나라-특정 레지스터 설정을 시용하여 개시된다. 라인 전력 코덱의 저 전류 공급측(즉, "저 전압측")으로부터 적절한 레지스터를 구동함으로써, 라인 전력 코덱의 프로그래밍된 상태는 전화 라인이 400밀리초(mS)까지 전력을 느슨하게하는 콜 브릿지를 통해서조차 유지될 수 있다.

콜 브릿지는 중앙국으로부터 전재 전화까지 라인 전류의 일시적인 인터룹트이며, 400mS 동안은 지속될 수 있다. 전화 규정은 전화가 전화 라인에 전력을 재저장하는 중앙국의 15mS 내에서 오프훅 전류 공급으로 회복되어야 하는 것을 특정화한다.

레지스터들에 전력을 유지함으로써, 디폭트 상태는 전화라인의 전력 손실로 인한 리셋시 라인 전력 코덱에 의해 복귀될 필요가 없다.

인터페이스 코덱은 디지털 데이터 억세스 장치(DAAs)에서 사용되어, DAA를 사용하는 다른 애플리케이션 장치 또는 모뎀의 프로세서(예를 들면, 디지털 신호 프로세서(DSP))등과 같은 디지털 소자와 전화상의 아날로그 신호사이의 D/A 변환 및 A/D 변환을 그 밖의 장치 사이에 제공한다.

국제 표준을 충족하기 위해, 터미널 장치(모뎀)는 라인에 접속되어 있어야 하며, 그 나라의 특정 전압/전류(VI) 부하라인에 따라 적절한 전류로 설정되어야 한다. 이것은 대부분의 나라들의 요구를 충족시키도록 20밀리초(mS)내에서 달성되어야 한다. 전류를 설정하기 위해, 자이레이터(gyrator)는 DC 전류를 설정하고, 전압이 사전 충전되어야 한다. 이것은 일반적으로 다양한 사전-충전 필터와 전자 인덕터(electronic inductor)를 형성하는 몇몇 외부 소자로 달성된다.

또한, 라인 전력 코덱은 라인 전류가 동작을 지지하기에 너무 낮은 경우, 턴온되지 않아야 한다.

종래의 코덱은 특정 나라의 요구에 근거하여 스위칭인 및 스위칭 아웃할 수 있는 외부 소자를 사용하여 이러한 문제점들을 극복하였다. 불행히도, 하드웨어 프로그래맹성능의 이러한 방법에 필요한 외부 소자들은 매우 고가이다.

반대로, 본 발명은 외부 소자를 변화 또는 스위칭 인 또는 아웃할 필요 없이, 리셋 상태에서조차도 프로그래밍된 설정을 유지할 수 잇는 디지털 데이터 억세스 장치(DAA)의 코덱을 제공한다.

도 1은 본 발명의 원리에 따른 확장된 DC 피드백 제어를 갖는 라인 전력 코덱에 대한 간단한 예시적인 시스템 토폴로지를 도시한다. 전파 정류기(즉, 양극 보호), 라이터닝 보호 회로, 및 그 밖의 상세한 사항들은 간단한 설명을 위해 도 1에 도시하지 않았다.

특히, 도 1에서, 본 발명에 따른 라인 전력 코덱(100)은 디지털 신호 프로세서(DSP;102), 예를 들면, 중앙국(140)을부터의 모뎀 및 전화 라인사이의 DDA에 대한 기초를 제공한다.

개시된 실시예에서, 적응적인 라인 전력 코덱(100)의 라인 측상에서 서로 평행한 2개의회로가 있으며, 중앙국(140)으로부터 전화라인에 팁 및 링(Tip,Ring) 접속을 가로지른다. 중앙국(140)은 전압원(132)(예를 들면, 50볼트) 및 레지스터(예를 들면, 600옴)의 일련의 접속에 의해 도시된 바와 같이 전화 라인상의 특징적인 임피던스를 통해 라인 전류의 양을 제공한다.

라인 전력 코덱(100)의 라인 특상의 제 1 평행 회로는 전류원(120)의 일련의 접속부, 분로 레지스터(122;shunt resistor), 트랜지스터(124) 및 레지스터(126)를 포함한다. 전류원(120), 분로 레지스터(122) 및 트랜지스터(124)는 프로그램가능 임피턴스 기술을 제공한다. 라인 전력 코덱(100)을 포함하는 고객 전제 장치의 임피던스는 DSP(102)에 의해 설정된 절절한 레지스터 값에 따라 라인 전력 코덱(100)에 의해 제공된다. 레지스터(126)는 제 1 평행 회로내의 전류가 측정되는 것을 허용한다.

본 발명의 원리에 따라, 라인 전력 코덱(100)의 라인 측상의 제 2 평행회로는 기준 레지스터(128;Rref)와 직렬로 연결된 기준 캐패시터(130;Cref)를 포함한다. Cref 및 Rref는 기준 임피던스 레벨을 설정한다.

라인 전력 코덱(100)은 수신 경로내의 A/D 변하기(106), 전송 경로내의 D/A 변환기(110)를 포함한다. 또한, 디폴트 전류 레벨 제어 모듈(108)은 전화라인으로부터 공급되어지는 전류의 레벨에 대한 제어를 묘사하기 위해 합산 지점에서 전송경로에 부가된다. 디폭트 전류 레벨은 예를 들면, 10mA 가될 수 있다.

DC 전류 모듈(114)은 전류원(120)에 의해 전화라인상에서 발생된 DC 전류 레벨을 설정한다.

분로 제어 모듈(116)은 코덱을 동작시키기 위해 충분한 전압을 발생한다.

DC 전류 측정 모듈(118)은 전화 라인상의 이용가능한 전력의 전압 및 전류의 측정을 허용한다.

전류 굿 모듈(112;current good module)은 DC 전류 측정 모듈(118)에 의해 측정된 전류의 양이 코덱(100)의 라인 전력 소자의 라인 전력 동작을 허용하기에 충분한지를 결정한다.

도 2는 도 1의 시스템이 오프훅으로 배치된 이후의 결과적인 라인 전류를 도시한다. 도 2에서, x-축은 시간(밀리초(ms))을 나타내며, y-축은 팁 전류를 밀리암페어(mA)로 도시하였다.

도 3은 도 1의 시스템이 오프훅으로 진행한 뒤의 결과적인 라인 전압을 도시한다. 도 3에서, x 축은 시간(ms)을 나타내며, y-축은 팁 전압(볼트)을 나타낸다.

라인 전력 코덱(100)의 스타트업 절차는 라인 전력 코덱(100)이 오프훅상태로 진행되어 전화라인을 유지한 이후 4개의 상태를 통해 그 동작에 관련하여 최상으로 기술하였다. 상기 4개의 상태는 본원에서는 상태A, 상태B, 상태C 및 상태D로 도시하여, 도 1,2 및 3 각각에 나타내었다.

제 1 상태(예를 들면, 상태A)는 라인 전력 코덱이 리셋 상태로 남아있는 동안과 전화 라인이 오프훅으로 진행된 이후의 초기 순간에 관한 것이다. 제 2 상태(예를 들면, 상태 B)는 코덱(100)내의 임의의 라인 전력 소자의 불안정시간과 캐패시터가 전류의 초기의 서지를 공급하는 동안에 관한 것이다. 제 3 상태(예를 들면, 상태C)는 라인 전력 코덱(100)의 라인 전력 소자가 안정한 상태로 되고, 재충전 가능 소자가 라인 전력 코덱(100)의 라인 전력 소자에 전류를 재 공급하는 시점에 관한 것이다. 라인 전력 코덱(100)은 제 3 상태(상태C)가 완료된 이후, (예를 들면, 제 4 상태D)로써 언급될 수 있는 것을 형성한 이후,) 안정하게 된다. 상태D는 스타트업 절차의 마지막을 지시하는 최종 상태로 언급된다.

상태 A 내지 C의 동작은 도 1, 2 및 3을 참조하여 더욱 상세히 지금부터 설명한다.

상태 A(예를 들면, 0 내지 1 ms)

초기에, (DSP(102)를 포함하는)모뎀은 라인 전력 코덱(100)이 오프훅으로 되도록 하며, 거의 쇼트 회로 라인 전류를 공급하기 시작한다. 이 상태(즉 상태A)에서, 코덱(102)의 대부분의 소자, 즉, 코덱의 라인 전력 소자들이 리셋으로된다. 이것은 소자(147)로 접지 되도록 비유적인 교환에 의해 도시적으로 묘사된다. 스위치(147)는 전류원(120)을 가로지른다. 물론, 소자(147)는 단지 설명을 위한 것이고, 접지에 실제 스위치를 구성할 필요는 없다. 스위치(147)의 목적은 오프훅 스타트업 절차를 시작함에 있어서, IT 흐름의 큰 값을 얻기 위해 전류원(120)을 일시적으로 쇼트 시키는 것이다.

코덱(102)의 라인 전력 소자는 온훅 상태동안의 이들의 전력 공급이 예를 들면, 전화 라인으로부터의 전류의 200마이크로암페어(μA)미만으로 사용되는 임의의 나라에서 전화라인으로부터 허용된 최대전류보다 더 적은 전류가 되도록 사전 선택된다.

상태 A동안, 중앙국(140)에서 거의 쇼트 회로를 제공하면서, 팁에서의 전압은 최소 레벨 예를 들면, 5V로 유지된다. 주어진 예에서, 코덱의 팁 전류(IT)는 예를 들면, 80mA이다.

본 발명의 이러한 특징에 따라, 코덱(100)의 DC 전류 측정 모듈(118)은 전류의 이용가능한 양이 코덱(100)의 라인 전력 소자의 동작을 충분히 높게 지원하는 가를 결정하기 위해 팁 전류(IT)를 측정한다. 전류 굿 모듈(112)은 충분한 전류가 전화 라인으로부터 공급되는 지를 결정하기 위해 비교기 회로 또는 유사 회로 또는 디지털 프로세서를 묘사하고 있다.

전류 굿 모듈(112)이 충분한 전류가 이용가능하지 않다고 결정하는 경우, 라인 전력 코덱(100)은 리셋 상태 즉, 상태A를 유지한다. 그러나, 전류 굿 모듈(112)이 이용 가능한 전류의 양이 주어진 시간의 양이 코덱(100)의 라인 전력 소자의 동작을 충분히 지원한 이후 전화라인으로부터 공급되는 것을 결정하며, 다음 상태(즉, 상태B)로 들어간다. 주어진 실시예에서, 코덱의 라인 전력 동작을 지원하기 위해 전화라인으로부터 공급되는 충분한 전류는 측정의 1ms 이후, 적어도 1mA 의 양이된다.

상태B(예를 들면, 1ms 내지 6ms)

상태A는 라인 전력 코덱(100)에 전력을 공급하기 위해 전화 라인내의 충분한 전류가 존재하는 것을 성공적으로 결정한 이후, 코덱(100)은 제 2 상태, 예를 들면, 상태B로 들어간다.

상태B에서, 초기 리셋 상태(상태 A)가 정해지지 않고, 코덱(100)의 라인 전력 소자의 평범한 동작이 시작된다. 이것은 오프닝 스위치(147)를 포함한다. 이점에서, 라인 전류(즉, 팁 전류)는 10mA 제어 모듈(108)에 의해 도시된 바와 같이 적절한 디폴트 값 예를 들면, 10mA 류 설정된다.

본 발명의 원리에 따르면, 임피던스(128,130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상태 B동안 충전되며, 개시된 실시예에서, 임피던스(128,130)는 기준 캐패시터(130;Cref)와 기준 레지스터(128;Rref)의 직렬접속으로 구성된다.

임피던스(128,130)를 충전하는 초기 드레인 때문에, 디폭트 전류(예를 들면, 제어 모듈(108)에 의해 설정된 10 mA)는 임의의 시간 기간동안 도달하지 못한다. 따라서, 상태 B는 임피던스(128,130)에 대한 충전의 안정성을 허용하도록 충분한 시간기간동안 연속된다. 임피던스(128,130)에 대한 충전은 도 2에 도시된 바와 같이, 최종 레벨의 예를 들면, 90 %에 도달할 때에 안정화된다고 고려할 수 있다.

예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 개시된 임피던스(128,130)가 충전되도록 허용하는 예시적인 충분한 시간은 5 밀리초(ms)이다. 이 안정화 시간(예를 들면, 5ms)은 아날로그 회로 및 필터(예를 들면, 디지털 신호 프로세서(DSP) 필터)가 DAA 시간 내에 안정화될 수 있도록 한다.

DAA 소자가 안정화된 이후,(예를 들면, 상태 A의 1ms 및 상태 B의 5ms 이후), 상태 C로 들어간다.

상태C:(6mS 내지 20mS)

상태 C에서, 코덱을 지지하는 적절한 프로세서(예를 들면, 디지털 신호 프로세서(DSP)) 의 확장된 DC 피드백이 가동을 시작한다. 본 발명의 확장된 DC 피드백 특징에 따라, 지지 프로세서(예를 들면, DSP;102)는 가변 레지스터형태이다.

가변 레지스터로써 실행하기 위해, DSP(1020은 A/D 변환기(106)를 사용하여 팁 전압을 측정한다. 팁 전압의 값에 근거하여, DSP(102)는 D/A 변환기의 출력 전압을 조절함으로써, 팁 전류의 값을 설정한다. 따라서, DSP(102)는 다양한 나라들들중 임의의 나라의 V/I 부하라인이 소망의 시간기간 예를 들면, 20ms 내에서 충족하는 것을 보장하면서, 전화라인에 확장 또는 부가의 DC피드백을 제공한다.

따라서, 확장된 DC 피드백의 지지를 이용하여, 전화 라인의 팁 전류(IT)는 특정 나라의 최소 수용가능 라인 전류보다 더 큰 값으로 수렴된다. 이상적으로는, 이 수렴은 불안정성을 유발하지 않고 가능한 빨리 발생한다.

최소 20ms 가 전류에 대해 대부분의 나라들의 규정을 만족하는 것처럼 개시되었지만, 특정 라인 전류 및 수렴 시간은 라인 전력 코덱(100)을 많은 나라에서사용 가능하게 하면서, DSP의 소프트웨어 파라미터에 의해 양호하게 프로그래밍 가능하게 제어된다.

상태 D:(20 ms 내지 콜 기간)

상태 C(즉, 연속하는 상태 D 동안)이후, 시스템의 파라미터들이 충족된다. 양호하게는, DC 부하라인은 AC 신호에 의한 외란으로부터 보호된다. 이를 이루기 위해, DSP는 시스템이 큰 인덕터로서 전화라인에 나타나도록, DC 피드백을 조절할 수 있다.

다시 말하면, DAA의 라인 전력 코덱(100)의 피드백 전송 기능은 가능한 DC에 근접하여 절단 주파수를 갖는 저역 통과 필터로써 기능하다. 이것은 DC 값의 빠른 변화가 더 이상 필요 없기 때문이다. 디지털 신호 프로세서(DSP)가 대규모 인덕터를 필적하도록 동작할 수 있는 정도에 대한 적절한 기술은 본원에 참고사항으로 병합된 1999년 5월 11일 출원된 미국 출원 제 09/310,021호인 J.Fischer,D.Laturell 및 L.Smith등에 의한 "Digital Gyrator"에 제공된다.

상술한 바와 같은 라인 전력 코덱의 적절한 전력 공급에 관련된 이슈에 부가하여, 라인 전력 코덱은 공급 전화라인상의 저 전류 또는 저 전압 조건에 의해 라인 전력 코덱의 기대하지 않은 전력 저감이 발생하더라도 콜 브릿지 동안 오프훅 상태를 유지할 수 있다. 본 발명의 이러한 특징 및 다른 특징은 라인 전력 코덱이 동작할 수 있도록 하며, 저 전류 전화 라인상의 승인 테스트를 통과할 수 있도록 한다.

세계의 많은 나라에서는 팁/링 볼트가 동작 콜동안 0 볼트로 급락하도록 규정하고 있으며, 이 급락한 전압레벨은 400 ms 까지 0볼트를 유지할 수 있다. 그에 따라, 그 밖의 평범한 팁/링 볼트 레벨이 복귀될 때, 전화 라인 상의 전류는 미리 설치된 전화 콜을 계속해서 동작시키기 위해, 임의의 레벨 예를 들면 15mA 보다 높게 상술한 시간, 예를 들면, 15ms 동안 상승해야 한다. 물론, 이러한 값들은 많은 나라에 대해 최악의 경우의 시나리오에 관련되는 반면, 이러한 값들은 각각의 특정한 나라에서처럼 단지 예시적인 값이며, 이 특정 나라는 얼마나 오랫동안 전압이 0볼트를 유지하며, 얼마나 빨리 장치(예를 들면, 모뎀)가 전압이 복귀되었을 때 응답할 수 있는지에 대한 상이한 설계서를 구비할 수 있다.

전화 콜을 설정하기 위해, 종래의 코덱은 일반적으로 이득, 제어 스타트업 타이머 및 오프훅을 설정하기 위해 프로그래밍된 프로그램가능 몇몇의 레지스터를 포함한다. 그러나, 이것은 모뎀의 고 전압섹션에 배치된 라인 전원 코덱(즉, 라인 측)에 있어서, 문제점을 발생시킨다.

예를 들면, 라인(즉, 팁/링)의 전압이 예를 들면, 실질적으로 0 볼트로 급락하는 경우는, 라인 전력 코덱의 리셋원인이 된다. 이에 따라, 전력이 중앙국으로부터 전화라인에 재 공급될 때, 라인 전력 코덱은 다시 전력이 공급되어, 디폴트 상태, 즉, 온훅 상태로 들어간다.

종래의 제어기는 라인의 전압(즉, 팁/링의 전압)이 복귀되는 때를 알 수 없기 때문에, 이것은 모뎀의 제어기에 대한(예를 들면, DSP에 대한) 상이한 동기화 문제점을 유발하므로, 특정 나라의 요구(예를 들면, 15ms 내에서 15mA)를 충분히 빠르게 충족하도록, 라인 전력 코덱을 사전에 오프훅 상태로 재 설정할 수 없게 된다.

본 발명의 이러한 특징에 따라, 콜 브릿지(즉, 0 VDC로 팁/링 전압 급락)는 스위칭인 및 스위칭 아웃하기 위한 부가의 나라-특정 소자들 없이도 많은 나라들의 요구를 충족시키는 방식으로 유지될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 특징에 따라, 라인 전력 코덱의 저 전류부 및 고 전류부를 갖는 라인 전력 코덱의 블록도를 도시한다.

특히, 도 4에서, 라인 전력 코덱은 저 전류부(402) 및 고 전류부(404)를 포함한다. 저 전류부(402) 및 고 전류부(404)는 개별적 전원이 공급된다. 고 전류부(404)는 전화 라인으로부터 공급된 전력에 의해 전적으로 전원이 공급된다. 그러나, 중요한 것은, 저 전력부(402)는 라인 전력 코덱(400)의 저 전압측(즉, 모뎀측)으로부터의 전력을 확보한다. 적절한 분리는 저 전류부(402)와 고 전류부(404)사이에 통과되는 신호를 위해 사용될 수 있다.

고 전류부(404)는 라인 전력이 저하되는 동안 유발된 라인 전력 코덱(400)의 리셋 상태를 통해 유지될 수 있어야 하는 레지스터 및 타이머(420)를 제외하고, 라인 전력 코덱(400)의 대부분의 회로를 포함한다. 간단히 하기 위해, 전류에 관련된 회로만을 도 4의 라인 전력 코덱(400)내에 도시하였다. 전류에 관련된 것들은 전압 및 전류 검출 회로(422)이다.

레지스터 및 타이머(420)는 전화 라인으로부터가 아닌 충전된 캐패시터 등의 예를 들면, 전하 저장 장치(171)로부터, 라인 전력 코덱(400)의 저 전압 측(즉, 도 4의 좌측)으로부터 항상 전력이 공급된다. 한편, 라인 전력 코덱(400)의 고전압측(즉, 도 4의 우측)상의 고 전류부(404)로부터 전력을 공급받는 소자들은 중앙국(140)으로부터의 전화라인에 의해 항상 전력을 공급받는다.

전압 및 전류 검출 회로(422)는 라인 전력 코덱(400)의 리셋 상태동안 전력 라인내의 전류 및 전압 레벨을 감지한다. 충분한 전류 및 전압이 전압 및 전류 검출 회로(422)에 의해 검출되는 경우, 동작 신호는 라인 전력 코덱(400)의 고 전류부(404)의 전력공급이 가능하도록 적절한 상태 머신 로직(또는 적절한 프로세서)에 제공된다.

전하 저장 장치(171;예를 들면, 충전된 캐패시터)는 라인 전력 코덱(400)의 저 전압측상의 적절한 소스로부터 충전된다. 상술한 실시예에서, 클록 아웃(예를 들면, 상이한 클록 아웃 신호)은 클록 신호가 활성화될 때 전하 저장 장치(171)를 충전하도록 전하 펌프를 형성하기 위해 적절한 다이오드로 사용된다.

동작시, 라인 전력 코덱(400)은 예를 들면, 모뎀 제어기(102)가 라인 전력 코덱(400)의 저 전류부(402)내의 적절한 레지스터(420)에 특정 오프훅 제어 비트를 기록할 때 오프훅 상태로 배치된다.

이 시점에서, 외부 스위치 훅(410내의)은 폐쇄되어 전화라인으로부터의 라인 전력 코덱으로 전류를 흘린다.

라인 전력 코덱(400)의 고 전류부(404) 내부의 전압/전류 검출 모듈(422)은 라인상의 전압 및 전류(즉, 팁/링 전압 및 전류)를 감시한다. 전압 및 전류가 라인 전력 코덱(400)의 고 전류부(404)내의 소자들을 동작하기에 충분히 높은 경우, 적절한 높은 신호는 저 전류부(402)내의 타이머(420)에 근거하여 스타트업 타이머 순서의 동작을 유발하는 라인 전력 코덱(400)의 저 전류부(402)에 전송한다.

라인 전력 코덱(400)이 가동된 이후, 다양한 나라 규정은 중앙국(140)으로부터의 전화라인 상의 전압 및 전류가 인터룹트 되도록 한다. 이 경우, 제어국(140)으로부터의 전압 및 전류가 인터룹트되어, 전압 및 전류 검출 회로(422)는 저 전류부(402)내의 타이머(420)에 근거하여 스타트업 시퀀서를 시동시켜 가동하며, 교대로, 고 전류부(404)내의 아날로그 및 다른 회로를 가동시킨다. 이러한 전력의 인터룹션동안, 모뎀 제어기(102)에 전송된 데이터가 리셋 상태, 예를 들면, 모두 제로 상태로 들어간다.

이 리셋 상태에서, 라인 전력 코덱(400)의 저 전류부(402)내의 디지털 회로는 극소의 전류를 공급한다. 본 발명의 이러한 특징에 따라, 라인 전력 코덱(400)의 저 전류부(402)내의 레지스터를 유지하는데 필요한 전류는 필요한 시간동안 예를 들면, 400ms까지 라인 전력 코덱(400)의 저 전압측으로부터 공급된다.

모뎀 제어기(102)는 예를 들면, 클록 신호 또는 다른 발진 신호 및 외부 캐패시터로부터 전하 펌핑을 사용하여 필요한 전력을 공급한다. 전하 펌프는 콜 브릿지동안 보다 소형이며 보다 특정한 전하 저장 캐패시터(171)가 저 전류측에 전력을 공급하는데 사용되도록 한다. 예시적인 전하 펌프의 적절한 설명은 1998년 11월 16일 T.E. Fuehrer, K.E.Hollenbach, D.Laturell 및 S.B. Witmer에 의해 출원된 미국 특허 제 09/192,651호 "Combination Clock And Charge Pump For Line Powered DAA"에 개시되어 있다.

이 시점에서, 라인 전력 코덱(4000의 저 전류부(402)내의 모든레지스터들(420)은 레지스터들의 디폴트값들 예를 들면, 라인 전력이 인터룹트될때 콜 브릿지를 설립하는 오프훅 상태 설정 비트 또는 비트들을 포함하는 디폴트값으로부터 프로그래밍되어 사전에 유지되어 있는 값들을 계속 보유한다.

라인 전력 인터룹션 및 중앙국 전압이 허용된 시간 내에 예를 들면, 400ms 내에 복귀된 이후, 전압 및 전류 검출 회로(422)는 적절한 동작 신호, 예를 들면, 낮은 신호로부터 높은 신호까지 상태 머신 로직에 출력하고, 원래의 스타트업 순서는 전력 손실로 인해 고 전류 공급 회로가 리셋되더라도 유지된 타이머 및 레지스터(420)에 근거하여 반복되며, 스타트업 순서의 동작은 라인 전력 코덱(100)의 저 전압측의 전력차단하는 장치, 예를 들면, 라인 전력 코덱의 저 전류부(102)상의 레지스터 및 타이머(420)내의 레지스터 또는 타이머 값을 리셋시키지 않는다. 라인 전력 코덱(100)의 고 전압측의 전력 사이클동안 리셋되지 않고 배치된 레지스터를 보존함으로써, 콜 상태(예를 들면, 오프훅 상태)가 유지될 수 있다.

팁/링 전력이 복귀된 이후, 라인 전력 코덱(400)은 모뎀 제어기(102)로부터 상호작용을 요구하지 않고, 최소 전류의 양, 예를 들면, 15ms 내에서 적어도 15mA 류 즉시 재 공급한다. 상호작용이 모뎀 제어기(102)로부터 요구되어지면, 전류 공급의 재 설정(즉, 15mA)에 대해 요구된 속도는 심각하게 위태로워진다.

도 5는 오프훅 상태동안 팁/링 전류의 콜 브릿지 또는 다른 인터룹션 동안 도 4에 도시된 바와 같은 라인 전력 코덱의 동작을 설명하는데 유용한 타이밍도를 도시한다.

특히, 도 5의 실예에서, 중앙국(140)으로부터의 저압은 파형(a)에 도시된 바와 같이, 400mS 미만의 기간동안 급락한다. 파형(b)은 전압 및 전류 검출 회로(422)로부터의 동작 신호 출력을 도시한다. 파형(c) 및 파형(d)은 콜이 부분(502)의 전압 인터룹션 이전에 설립된 것과, 라인 전력 코덱(400)의 고 전류부(404)내에서 전력이 공급되는 소자들이 고 전류 소자들이 리셋 상태로 유지되는 저 전력 오프훅 이상적인 상태(504)로 들어가는 것을 도시한다. 이 시점에서, 전압/전류 검출 회로(422)는 입력되는 링 신호 또는 충분한 전압이 전화 라인에 복귀될 때를 검출하기 위해 전화 라인을 스누핑(snooping)한다.

전압 레벨이 중앙국(140)으로부터 복귀된 이후, 스타트업 순서(506)는 라인 전력 코덱(400)의 저 전류 부(402)내의 레지스터들/타이머들(420)내에 유지된 타이머 값들 및 레지스터 값들에 근거하여 파형(b)에 도시된 바와 같은 동작 신호에 응답하여 개시된다. 그 뒤, 최대 허용된 시간, 예를 들면, 15mS 이전에 매우 빠르게, 라인 전력 코덱(400)의 고 전류부(404)내의 소자들의 오프훅 상태는 인터룹션이 도 5의 파형(d)에 도시된 바와 같이 발생하지 않는 경우처럼 전화라인으로부터 요구된 전류를 재 공급하여 동작을 계속실행한다.

물론, 라인 전력 코덱(400)은 라인 전력 코덱(100)에 전력이 공급되어 개시되도록 허용하는 전화라인상에 충분한 전류가 존재할 때, 전력을 공급하여 동작을 개시한다. 그러나, 라인 전력 코덱(100)은 전화라인상에 전력 공급 발진을 회피하기 위해 저 전류 상태동안 전력이 공급되지 않아야 하며, 그렇지 않을 경우, 중앙국(140)으로부터 전화 라인상에 이용 가능한 전력의 충분한 양에 의한 종래의 라인 전력 코덱의 반복되는 전력 상승 및 전력 저하의 원인이 된다. 본 발명의 특징적인원리에 따라, 개시된 라인 전력 코덱(100)은 이용 가능한 충분한 전류가 존재하던 하지 않던, 전화라인으로부터의 충분한 전류(예를 들면, 7mA)를 공급하기 전에 결정한다.

세계의 많은 나라에서는 팁/링 전류가 오프훅 상태동안 300μA 내지 5mA 류 될 것을 규정하고 있다. 이 전류는 일반적으로 전류 모뎀 회로를 사용하여 모뎀 콜을 지원하기에는 너무 낮다.

예를 들면, 파형(a)의 호프훅 신호, 파형(b)의 전압 검출 신호, 파형(c)의 전류 검출 신호 및 라인 전력 코덱(100)의 온훅/오프훅 상태에 관련하여 파형(e)의 중앙국 전류에 대한 상호관계가 도시되어 있다. 코덱 전류 검출은 적절한 모뎀 동작을 위한 충분한 라인 전류가 존재함을 지시하는 로우 상태를 유지하고, 코덱 고 전류 섹션(404)은 리셋을 유지한다.

상대적으로 지배적인 법률의 주문은 모뎀쪽의 임피던스가 수백 mS 동안에 이러한 저 전류 접속 동안, 쇼트 회로로써 나타나도록 충분히 낮아야 하는 규정을 지정하고 있다. 또한, 이 규정은 라인의 전압(즉, 팁/링 전압)이 발진하지 않을 것을 요구한다. 종래의 라인 전력 코덱은 이러한 규정에 위배되어 전화라인으로부터 전력이 공급되는 경우 발진할 수 있다.

예를 들면, 전형적인 모뎀상의 동작 회로가 5mA를 초과하여 공급되기 때문에, 모뎀을 ON 상태로 간단히 전환하는 것은 팁에서의 라인 전압을 급락하게 하는 원인이 되며, 모뎀의 동작 회로가 OFF 상태로 전화되도록 하는 원인이 된다. 일단, 동작 회로가 OFF상태로 전화되면, 전압은 다시 상승한다. 그 뒤, 라인 전압은 모뎀회로를 ON 상태로 다시 전환할 만큼 충분히 높게되어, 개시 프로세스가 정부의 규정을 위배하면서, 발진으로써 반복되어 나타난다.

이러한 발진 문제점에 대한 종래의 해결책은 모뎀의 저 전압측(즉, PC 전원측)에 상당한 전류를 공급하는 모든 회로를 배치하는 것이다. 불행하게도, 이러한 종래의 해결책은 소자들이 라인으로부터 전력을 공급받을 수 있는 경우에 요구되지 않는 저 전압 분리 장치에 대해 부가의 소자들 및 부가의 고 전압을 필요로 한다. 이러한 부가의 소자들 및 분리 장치들로 인해 가격이 상승하며, 장치들이 라인으로부터 전력을 공급받는 경우에 비해 상대적으로 신뢰성이 저하된다.

본 발명의 원리에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이, 라인 전력 코덱(100)내부의 개별적인 소자들 또는 회로들은 고 전류부(804)상의 전화라인으로부터 전력을 공급하는 전력 버스로부터 또는 저 전압측, 예를 들면, 모뎀 제어기(102)로부터 전력을 공급하는 전력 버스로부터, 전격을 공급하도록 설정될 수 있다.

특히, 도 7에 도시된 바와 같이, 라인 전력 코덱(100)은 라인 전력 코덱(100)의 저 전압측, 예를 들면, 레지스터 및 타이머(420)로부터 전력을 항상 공급받는 회로들 및, 라인 전력 코덱(100)의 고 전압측(즉, 전화라인측),예를 들면, 전압/전류 검출 회로(422)로부터 전력을 항상 전력을 공급받는 회로들을 포함한다. 전화라인에 의해 전력이 공급되는 그 밖의 다른 회로들(832)은 전화라인로부터 공급된 전력(예를 들면, 전화라인으로부터 공급된 2.7볼트 전력 레일을 사용하여) 또는 모뎀 제어기(102)로부터 공급된 전력(예를 들면, 모뎀 제어기(102)로부터 공급된 5볼트 전력 레일을 사용하여)사이에서 스위칭된다. 이 스위칭은 도 7에 도시된 스위치(834)에 의해 이루어진다. 도 7( 및 도4)에 도시된 바와 같이, 제너 다이오드(189)는 전하 저장 장치(171)의 전압 레벨을 제한하기 위해 전하 저장 장치(171)를 가로지르는데 사용될 수 있다.

오프훅 스타트업 절차의 개시에서, 라인 전력 코덱(100)은 외부 소자들(410)이 중앙국으로부터 가능한 많은 전류를 공급하도록(즉, 가능한 쇼트회로에 근접하게 하도록)하며, 동시에, 라인 전력 코덱(100)의 고 전류부(804)의 라인 레일 상에 이러한 장치들에만 전력을 공급한다. 예를 들면, 전압/전류 검출 회로(422)는 전화라인으로부터의 전력을 유지한다. 양호하게는, 이때, 저 전류를 공급하는 모듈들만이 라인 전력 코덱(100)내에서 전환되며, 이용가능한 대부분의 전류가 라인 전력 코덱(100)을 바이패스하도록 하며, 전압/전류 검출 회로(422)에 의해 측정된다.

라인 전력 코덱(100)에 의해 바이패스된 전류는 전압/전류 검출 회로(422)의 전류 검출부에 의해 감시된다. 감시된 전류가 전화되어 라인 전력 코덱(100)을 가동하기에 너무 낮은 경우, 전류 검출 회로(422)의 출력은 비동작(낮음)상태로 남아 있고, 장치는 제어기(102)에 의해 지시될 때 까지 이러한 저 라인 임피던스 상태로 남아 있게 되어, 콜 시도를 종료하며, 온훅 상태로 되돌아간다. 그러나, 라인으로부터 라인 전력 코덱(100)의 동작을 가능하게 하기 위한 충분한 전류와 전압이 검출되는 경우, 전압/전류 검출 회로(422)의 출력은 활성화된다. 예를 들면, 라인 전력 코덱(100)을 동작하기에 충분한 전압이 존재함을 지시하는 0 내지 1 로된다. 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 스타트업 절차는 모뎀 접속이 설정된 다음에 이루어진다.

전화 라인 전류 용량을 감지하는 순서는 평범한 동작동안 5밀리암페어(mA) 전류를 흘리는 라인 전력 코덱이 비교적 낮은 라인 전류 안정성 테스트를 통과하도록 한다.

상술한 저 전류 상태동안의 전화 라인으로부터 공급된 전류의 분배뿐만 아니라, 전화라인으로부터 공급된 전류의 분배 또한, 온훅으로부터 오프훅까지의 천이 및 오프훅으로부터 온훅까지의 천이동안에도 중요하다.

동작시, 온훅으로 가기전에, 모뎀 제어기(102)는 전화콜을 설정하기 위해 라인 전력 코덱(100)내의 하나 이상의 레지스터(420)에 특정 제어 값을 기록한다. 이것은 예를 들면, 라인 전력 코덱(100)의 저 전류부(802)내의 타이머(420)에 근거하는 오프훅 시퀀서를 개시하는 것과, 스타트업 타이머 값 및 설정 시스템 이득을 포함할 수 있다.

이를 달성하기 위해, 많은 회로들은 라인 전력 코덱(1000내부에서 ON 상태로 되어야 한다. 예를 들면, 직렬 입력/출력(SIO) 장치, 데이터 및 클록 수신기, 데이터 전송기, 타이머등은 모뎀 접속을 설정하기 위해 ON상태로 되어야 한다. 이러한 회로들이 ON 상태로 될 때, 결합된 모듈들의 전체 전류 공급은 수 백 마이크로암페어가 될 수 있다.

이것은 대부분의 나라들이 신호화 상태동안 중앙국으로부터 공급될 수 있는 적어도 500μA를 허용하기 때문에 모뎀이 온훅 상태에 여전히 있을 때에도 문제가 되지 않는다. 따라서, 필요할 때 예를 들면, 팁/링을 가로지르는 100K 레지스터를스위칭 함으로써 충분한 전류가 공급될 수 있다. 팁/링 전압은 온훅 상태동안 50볼트보다 통상적으로 높다. 그러므로, 증폭 전류, 예를 들면, 500 μA는 코덱에 전력을 공급하는데 사용할 수 있다.

그러나, 코덱이 오프훅 상태로될 때, 팁/링 전압은 예를 들면, 6볼트로 떨어질 수 있다. 이것은 디지털 회로에 의해 사용되도록 60 μA 미만으로 유지된다. 더욱이, 링 검출은 온훅 상태동안에 실행된다. 이전에 언급한 모든 디지털 회로들은 밴드갭, 기준 회로, 바이어스 회로, A/D 변환기 및 D/A 변환기에 부가하여 라인 전력 코덱(100)에 필요하다. 상기 많은 회로는 모뎀이 오프훅 상태로 될 때에도 필요하다.

회로를 가동시키기 위해, 회로는 온훅 상태 또는 오프훅 상태로 동작하도록 복제되어 조절되는 것이 종래에는 필요하였다. 불행하게도, 온훅 상태 및 오프훅 상태동안 필요한 회로의 복제는 집적회로의 실리콘내의 상당히 많은 양을 요구하여, 효율적이지 못하였다. 다른 종래의 해결방법은 팁/링 인터페이스의 저 전력(예를 들면, PC 또는 비-라인 전력공급)측에 가능한 많은 회로를 배치하는 것이다. 그러나, 이러한 해결책은 고 전류 전화 라인 전력측상의 회로를 적절하게 운용하기 위해 부차적이며 복제된 소자들을 요구하여, 시스템의 전체 단가를 상당히 증가시켰다.

중앙국(140)으로부터의 전압 및 전류가 임의의 시간에 떨어지는 경우(400ms 동안 0볼트 까지 팁/링 전압이 떨어지는 콜 브릿지동안에 발생할 수 있는 경우), 모뎀 제어기(102)와 통신하는데 사용된 회로는 전하 저장 장치(171)에 의해 제공된저 전력측으로부터 공급된 전류(예를 들면, 5 볼트의 저 전류 공급)로부터 전력을 공급하도록 스위칭 메카니즘(834)을 사용하여 스위칭된다.

그에 따라, 중앙국(140)으로부터 전류가 적절한 레벨로 복귀하여, 스타트업 프로세스가 반복된다. 스타트업 프로세스는 전압/전류 검출 회로(422)에 의해 라인 전력 코덱(100)의 저 전류부(802)상의 타이머 시퀀서 로직에 제공된 동작 신호에 의해 가동된다.

동작시, 라인 전력 코덱(100)은 모뎀 제어기(102)가 코덱내의 적절한 레지스터 비트 또는 비트들에 적절한 제어 값을 기록할 때 오프훅 상태로 된다. 이 시점에서, 외부 스위치 훅이 폐쇄되어, 전류가 전화 라인으로부터 라인 전력 코덱(100)으로 흐른다.

적절한 아날로그 회로들(예를 들면, 밴드갭 또는 바이어스 회로)은 전화 라인에 의해 공급된 전력 공급 레일, 예를 들면, 2.7 볼트 전력 공급 레일로 스위칭된다. 그러나, 이때, 양호하게 더 높은 전류 공급 회로, 예를 들면, 클록 및 데이터를 수신하며, 데이터를 전송하는 회로들은 2.7볼트 전력 공급 레일로부터 전력이 공급되도록 스위칭되지 않는다.

이것은 중앙국(140)으로부터의 전류가 더 높은 전류 공급 회로, 예를 들면, 모뎀 제어기(102)와 통신을 유지하는데 필요한 아날로그 회로를 지원하기 위해 충분히 높지 않을 수 있기 때문에 실행된다. 대신에, 라인 전력 코덱(100)내부의 전압/전류 검출 회로(422)는 팁/링에서 라인의 이용 가능한 전류 레벨 및 전압 레벨을 감시한다. 전압 및 전류가 라인 전력 코덱(100)을 동작시킬 정도로 충분한 전력으로써 검출되는 경우, 동작 신호는 스타트업 타이머 순서의 동작을 허용하기 위해 라인 전력 코덱(100)의 저 전류부(802)에 접압/전류 검출 회로(422)로부터 출력된다. 이때, 블록(832,836)의 전력 레일은 코덱(100)내부의 2.7볼트 전력 버스를 이용하여 전화라인으로부터 전력이 공급되도록 스위칭 메카니즘(834)에 의해 스위칭된다.

특히, 주어진 예에서, 라인 전력 코덱(100)은 4개 이상의 전력 레일을 포함할 수 있다.

영구적인 전력 레일은 라인 전력 코덱(100)의 저 전압측 및 고 전압측에 각각 설립될 수 있다.

예를 들면, 제 1 전력 레일(예를 들면, VDDA)은 전체 전력이 전화라인, 예를 들면, A/D 변환기, D/A 변환기 및 다른 고 전류 아날로그 또는 디지털 회로에 의해 공급되면, 동작을 위해 필요한 고 전류 공급 장치에 관련될 수 있다. 전압/전류 검출 회로(422)는 제 1 전력 레일 VDDA에 고정되어 전화라인으로부터의 저 전력 상태동안 스누핑 동작을 실행할 수 있다. 제 1 전력 레일 VDDA 는 모뎀이 오프훅이될 때 전화라인으로부터 전력을 공급하기 위해 항상 접속될 수 있다. 예를 들면, 제 1 전력 레일 VDDA는 다른 전압 레벨이 실행될 수 있더라도 2.7볼트로 조절될 수 있다.

제 2 전력 레일(예를 들면, VDDM)은 전력 저하 리셋 상태가 되더라도 라인 전력 코덱의 주어진 상태를 유지하는데 필요한 레지스터 및 타이머(420)에 관련될 수 있다. 제 2 전력 레일 VDDM은 라인 전력 코덱(100)의 저 전압측(예를 들면, 전하 저장 장치(171)로부터 전력을 공급받기 위해 항상 접속될 수 있다. 제 2 전력 레일 VDDM은 다른 전압 레벨이 실행되더라도 5.0볼트(예를 들면, 제너 다이오드(189)를 이용하여)로 조절될 수 있다.

영구적인 전력 레일에 부가하여, 하나 이상의 스위칭 가능 전력 레일은 라인 전력 코덱(100)의 저 전압측 또는 고 전압측으로부터 장치에 관련된 전력을 공급하도록 하기 위해 라인 전력 코덱(100)에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 제 3 전력 레일(예를 들면, VDDBG)은 전화 라인으로부터의 이용 가능한 전류에 의존하여, 제 1 전력 레일 VDDA 또는 제 2 전력 레일 VDDM으로부터 가동 전력을 공급하기 위해 스위칭 가능하게 조절될 수 있다. 제 3 전력 레일 VDDBG로부터 전력이 공급될 수 있는 라인 전력 코덱(100)내의 예시적인 장치들은 예를 들면, 밴드갭 기준 회로, 전압 기준 회로 및 그 밖의 상대적으로 저 전류 공급 회로를 포함한다.

유사하게, 제 4 전력 레일(예를 들면, VDDAM)은 제 1 전력 레일 VDDA 또는 제 2 전력 레일(VDDM)으로부터 가동 전력을 공급받도록 스위칭 가능하게 조절될 수 있다. 제 4 전력 레일(VDDAM)은 예를 들면, 모뎀 제어기(102) 또는 다른 고 전류 장치에 인터페이싱하는 회로들에 관련될 수 있다.

온훅 상태에서, 제 3 전력 레일(VDDBG) 및 제 4 전력 레일(VDDAM)은 스위칭되어, 제 2 전력 레일(VDDM)에 접속된다. 오프훅 상태의 검출에 응답하여, 제 3 전력 레일(VDDBG)은 제 1 전력 레일(VDDA)로 스위칭된다. 이 시점에서, 라인 전력 코덱(100)이 제 4 전력 레일(VDDAM)에 접속된 장치들에 충분한 전력을 공급하도록 전화라인으로부터 충분한 전류 및 전압이 공급되는지의 여부를 그 시점에서 알 수 없기 때문에, 제 4 전력 레일(VDDAM)은 제 2 전력 레일(VDDM)에 접속된 상태로 유지된다. 그에 따라, 일단 전화 라인상의 전류 및 전압이 라인 전력 코덱(100)에 전체적인 전력을 공급하도록 결정되면, 제 4 전력 레일(VDDAM)은 제 1 전력 레일(VDDA)에 스위칭된다.

본 발명을 예시적인 바람직한 실시예를 참조하여 설명하는 동안, 본 기술분야에 숙련된 자들은 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 상술된 실시예에서 다양한 수정 및 변경을 할 수 있음은 물론이다.

Claims

콜 브릿지동안 저 전력 상태를 통해 오프훅(off-hook) 상태로 라인을 통해 전력을 공급받는 코덱(line powered codec;이하, 라인 전력 코덱)을 유지시키는 라인 전력 코덱 유지 방법에 있어서,

설정된 콜을 위해 사용된 전화 라인으로부터 상기 라인 전력 코덱의 소자들에게 전력을 공급하는 단계 및,

상기 전화 라인과는 다른 전압원으로부터 상기 라인 전력 코덱의 온훅(on-hook)/오프훅 상태를 제어하는 레지스터에 전력을 공급하는 단계를 포함하며;

상기 레지스터는 상기 라인 전력 소자들에게 전력을 공급하기에 충분하지 못한 오프훅 상태에 있는 상기 전화 라인의 저 전력 상태동안 상기 온훅/오프훅 상태를 유지시키는 라인 전력 코덱 유지 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 저 전력 상태는 상기 라인 전력 코덱에 대한 전력 리셋인 라인 전력 코덱 유지 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 전압원은 상기 전화선과 라인 전력 코덱사이의 인터페이스의 상기 저 전압측으로부터 충전된 전하 저장 장치인 라인 전력 코덱 유지 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 저 전력 상태동안 상기 라인 전력 코덱의 라인 전력 소자들을 리셋시키는 단계를 더 포함하는 라인 전력 코덱 유지 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 오프훅 상태동안 상기 전화 라인으로부터 이용가능한 전압의 양을 검출하는 단계를 더 포함하는 라인 전력 코덱 유지 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 검출하는 단계는 상기 저 전력 상태동안 실행되는 라인 전력 코덱 유지 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 라인 전력 소자들에게 전력을 공급하기 위해 상기 오프훅 상태동안 충분한 양의 전압이 상기 전화 라인으로부터 이용가능한지를 결정하는 단계를 더 포함하는 라인 전력 코덱 유지 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 저 전력 상태동안 스타트업 순서 타이머를 리셋시키는 단계를 더 포함하는 라인 전력 코덱 유지 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 저 전력 상태는 상기 전화 라인 상에서 실질적으로 0 볼트인 라인 전력 코덱 유지 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 저 전력 상태는 400 밀리초까지 지속되도록 허용되는 라인 전력 코덱 유지 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 오프훅 상태동안 상기 저 전력 상태가 종결된 이후, 상기 콜의 연속적인 유지를 위해 적절한 상기 전화 라인상에 DC 전류 공급을 신속하게 재 설정하는 단계를 더 포함하는 라인 전력 코덱 유지 방법.
콜 브릿지동안 저 전력 상태를 통해 라인 전력 코덱을 오프훅 상태로 유지시키는 라인 전력 코덱 유지 장치에 있어서,

설정된 콜을 위해 사용된 전화 라인으로부터 상기 라인 전력 코덱의 소자들에게 전력을 공급하는 수단 및,

상기 전화 라인과는 다른 전압원으로부터 상기 라인 전력 코덱의 온훅/오프훅 상태를 제어하는 레지스터에 전력을 공급하는 수단을 포함하며;

상기 레지스터에 전력을 공급하는 수단은 상기 라인 전력 소자들에게 전력을 공급하기에 충분하지 못한 오프훅 상태에 있는 상기 전화 라인의 저 전력 상태동안 상기 온훅/오프훅 상태를 유지시키는 라인 전력 코덱 유지 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 저 전력 상태동안 상기 라인 전력 코덱의 라인 전력 소자들을 리셋시키는 수단을 더 포함하는 라인 전력 코덱 유지 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 오프훅 상태동안 상기 전화 라인으로부터 이용가능한 전류의 양을 검출하는 수단을 더 포함하는 라인 전력 코덱 유지 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 검출하는 수단은 상기 저 전압 상태동안 실행되는 라인 전력 코덱 유지 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 라인 전력 소자들에게 전력을 공급하기 위해 상기 오프훅 상태동안 충분한 양의 전압이 상기 전화 라인으로부터 이용가능한지를 결정하는 수단을 더 포함하는 라인 전력 코덱 유지 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 저 전력 상태동안 스타트업 순서 타이머를 리셋시키는 수단을 더 포함하는 라인 전력 코덱 유지 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 저 전력 상태는 상기 전화 라인 상에서 실질적으로 0 볼트인 라인 전력 코덱 유지 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 저 전력 상태는 400 밀리초까지 지속되도록 허용되는 라인 전력 코덱 유지 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 오프훅 상태동안 상기 저 전력 상태가 종결된 이후, 상기 콜 브릿지의 연속적인 유지를 위해 적절한 상기 전화 라인상에 DC 전류 공급을 신속하게 재 설정하는 수단을 더 포함하는 라인 전력 코덱 유지 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 전압원은 상기 저 전압측으로부터 충전되는 전하 저장 장치인 라인 전력 코덱 유지 장치.
콜 브릿지동안 오프훅 상태를 유지할 수 있는 라인 전력 코덱에 있어서,

상기 라인 전력 코덱에 결합된 전화 라인에 의해 전력이 공급되는 고 전류부 및,

상기 전화 라인과는 다른 전압원에 의해 전력이 공급되는 저 전류부를 포함하며;

상기 저 전류부는 상기 라인 전력 코덱의 온훅/오프훅 상태를 저장하는 레지스터를 포함하는 라인 전력 코덱.
제 22 항에 있어서,

상기 레지스터는 상기 라인 전력 코덱의 라인 전력 소자들에게 전력을 공급하기에 충분하지 못한 오프훅 상태에 있는 상기 전화 라인의 저 전력 상태동안 상기 온훅/오프훅 상태를 유지시키는 라인 전력 코덱.