KR100419331B1 - 구내전화에서오프-훅상태를검출하는모뎀루프전류검출시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 전화 회선 모니터링 회로는 전화 회선 전류를 A/D 컨버터의 입력에 인가되는 전압으로 변환하기 위해 광 아이솔레이터를 사용한다. A/D 값은 전화 회선 전류를 나타내는 조악한 값이다. A/D는 전화 회로 중앙국에 의해 유도되는 변화를 식별하고 구내 전화가 오프-훅하였는지를 결정할 때 이들 변화를 카운트하기 위해 소정의 간격으로 샘플링된다. 고객이 구내 전화를 오프-훅할 때, 회선 전류는 구내 전화와 IRD 모뎀 사이에서 나누어지고, 이러한 변화는 검출된다.

Description

구내 전화에서 오프 훅 상태를 검출하는 모뎀 루프 전류 검출 시스템{MODEM LOOP CURRENT DETECT SYSTEM TO DETECT AN OFF-HOOK CONDITION IN AN EXTENSION TELEPHONE}
미국 인디애나주 인디애나폴리스에 소재하는 Thomson Consumer Electronics 사에 의해 제조된 RCA DSS(상표명) 시스템과 같은 현대식의 위성 텔레비전 시스템은 소정의 전화 번호를 자동으로 호출하여, 고객의 집적화된 수신기 디코더(IRD)의 사용에 관련된 비용 청구 가능한 세부 사항을 전달하는 회로를 포함한다. 사용자는 하나 또는 그 이상의 프로그램 제공자(provider)에 가입함으로써 프로그래밍을 수신하기 때문에, 물론 이러한 비용 청구가 필요하다. 불행하게도, 사용자는 사실상 언제든 전화 통화할 수 있기 때문에(예를 들어, 긴급 사항(emergencies)을 스케줄할 수 없기 때문에), IRD가 전화 회선으로의 액세스를 보증받는 시간이 있을 수 없다. 따라서, IRD가 회선을 사용자에게 해제할 수 있기 위해, 사용자가 구내 전화를 픽업하는 상태를 검출할 수 있는 것이 바람직하다. 그러나, 지금까지 전화 회선 모니터링 회로의 동작은 전화 회사에 의해 제공되는 전압 상태의 편차(drift)로 인해 다소 부적절했다. 중앙국으로부터의 회선의 길이, 중앙국에서 사용되는 회선 카드의 신호에 있어서의 변동, 사용자의 집으로의 회선 접속이 부식되었는지에 관한 사항 등 많은 요인이 사용자의 집으로 전달되는 전화 전압 레벨에 영향을 미친다. 당면한 문제는 회선 레벨에서의 변화가 기준이 될 수 있는 실생활에서 구내 전화가 픽업(회선 전압 레벨에서의 섭동을 발생시킴)되었는 지를 어떻게 정확하게 판정하는 가에 대한 것이다.
게다가, 접지 루프 전압을 도입하는 모험을 하지 않고는, 사용자의 접지 기준에 관하여 사용자의 위치에서 전화 회선 전압을 확실하게 측정할 수 없다는 사실에 의해 측정은 더욱 복잡해진다. 전화 네트워크에 결합된 장치는 비교적 높은 입력 임피던스를 갖는 것이 필요하기 때문에, 노이즈 과도 현상의 픽업에 민감해져, 전화 회선 레벨의 측정을 방해 할 수 있다는 점에 유의해야 한다.
유럽 특허 출원 제0 338 654호에는 자동 전기 통신 시스템을 사용하여 모뎀에 의해 전화 회선을 통한 통신을 제어하기 위한 방법 및 장치를 개시하고 있다. 모뎀에 의해 전화 회선을 통한 통신을 개시하기 이전에 전화 회선에 접속된 전화가 오프훅 상태인지를 판정하기 위한 수단과, 전화가 오프 훅 상태이라면 모뎀에 의해 전화 회선을 통한 통신을 금지하기 위한 수단이 제공되고 있다. 상기 동일 수단, 또는 모뎀에 의해 전화 회선을 통한 통신 중에 전화 회선에 접속된 전화가 오프훅 상태가 되는지를 판정하고, 전화가 오프훅 상태가 되면 전화 사용을 위해 전화 회선을 해제하도록 통신을 종결시키기 위한 추가 수단이 제공된다.
국제 특허 출원 제WO 95/14344호에는 모뎀용 전화 회선 모니터링 회로가 전화 회선의 TIP 회선 및 RING 회선을 모니터하는 것을 개시하고 있다. 제1 접속 회로는 로컬폰이 오프 훅 상태가 되고 MODEM이 온-훅 상태인 때를 TIP 회선과 RING 회선 사이의 차분 전압의 감소를 감지함으로써 검출한다. 제2 회로는 MODEM이 오프 훅 상태인 동안에 TIP 회선과 RING 회선 사이의 임피던스의 변화를 검출함으로써 로컬폰의 픽업을 검출한다. 제3 회로는 MODEM이 오프 훅 상태인 동안에 중앙국과 MODEM 사이의 DC 루프에서의 일시적인 중지(break)를 검출함으로써 MODEM과 접속된 리모트 폰의 행업(hang-up)을 검출한다. 스누프 회로는 모뎀이 온 훅 상태인 동안에 DTMF 신호 용의 전화 회선을 모니터한다.
본 발명은 일반적으로 전화 회선 모니터링 회로에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 사용하기에 적합한 전화 회선 모니터링 회로를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명을 이해하는데 유용한 회선 전류 값과 A/D 판독 값의 표를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 전화 회선 모니터링 회로의 또 다른 실시예를 나타낸다.
전화 회선 모니터링 회로는 전화 회선 전류를 A/D 컨버터의 입력에 인가되는 전압으로 전환하기 위한 광분리기 등과 같은 전환 장치를 사용한다. A/D 값은 전화 회선 전류를 나타내는 코어스(coarse) 값이다. A/D 컨버터는 전화 회사 중앙국에 의해 유도되는 변화를 식별하고 구내 전화가 오프 훅 되었는지를 판정할 때 이들 변화를 고려하기 위해 소정의 간격으로 샘플링된다. 고객에 의해 구내 전화가 오프 훅 될 때, 회선 전류는 구내 전화와 IRD 모뎀 사이에서 분할되고, 이러한 변화는 검출된다.
구내 전화가 픽업되었는지를 검출할 수 있는 전화 회선 모니터링 회로는 이하 도면을 참조하여 설명된다.
도 1을 참조하면, 다이오드 브리지 장치 BR1은 고객의 전자 장치와 통신하기 위해 도 1에 도시된 관련 부분인 TIP 및 RING 단자를 통해 전화 네트워크(도시되지 않음)에 접속된다. TECCOR 사에 의해 제조된 상표명 Sidactor(양방향 다이악)의 S1은 브리지 BR1의 플러스 단자와 마이너스 단자의 양단에 접속되어, 브리지에 추가로 접속된 회로를 보호한다. 간단히 말해, Sidactor(상표명)은 브레이크오버 전압에 이른 후에, 보호 장치를 통과하는 전류가 상승할 때, 보호 장치의 임피던스가 낮아지는 동작 특성을 갖는 보호 장치이다. 도 1의 다이오드 브리지 장치에서 보호 장치의 기능은 OPT01의 양단에서 발생된 전압을 제한하는 것이다. OPT01은 달링턴 광분리기이며, 전화를 걸기 위해 고객의 전자 장치를 전화 네트워크에 접속시키는 "훅 스위치"의 전자적 동등물로서 사용된다. OPT01은 시스템 제어 마이크로컴퓨터(μC)(110)의 제어 하에 동작한다. 본 명세서에서 사용되는 용어인 마이크로컴퓨터, 제어기 및 마이크로프로세서는 모두 동등물이다. 마이크로컴퓨터(110)의 제어기능은 특정 목적(즉, "주문형 칩")을 위해 특별히 제조된 집적 회로에 의해 수행될 수 있고, 본 명세서에서 사용되는 용어인 "제어기"는 집적 회로를 포함하도록 의도되었다고 인식된다. 마이크로컴퓨터(110)는 중앙 처리 장치(CPU)(112), 프로그램 메모리(ROM)(116)를 포함하며, 랜덤-액세스 메모리(RAM)(114)에 단기 데이타를 저장한다. RAM(114)은 마이크로프로세서(110)의 내부 또는 외부에 존재 될 수 있으며, 휘발성 또는 비휘발성 타입일 수 있다. "RAM"이란 용어는 또한 전기적으로-소거 가능한 프로그램 가능한 읽기 전용 메모리(EEPROM)를 포함하도록 의도되었다. 당업자는 휘발성 메모리가 사용된다면 전원이 공급되지 않는 동안에, 콘텐츠를 보존하기 위해 적절한 형태의 예비 전원(예비 배터리 등)을 사용하는 것이 바람직하다는 사실을 인식 할 것이다.
광분리기 OPT01은 신호를 절연 변압기(T1)을 통해 모뎀(100)에 결합시킨다. 변압기(T1)의 1차 권선에 존재하는 전화 회사의 루프 전류 또한 저항기 R1을 통해 제2 광분리기 OPT02에 인가된다. OPT02는 루프 전류를 이미터 저항기 R3에 걸쳐 발생되는 출력 전압으로 변환한다. 출력 전압이 저항기 R4 및 다이오드 D4를 포함하는 장치의 양단에 인가되며, 마이크로컴퓨터(110) 내에 구비된 A/D 컨버터(118)의 입력에 또한 인가된다. 당업자는 A/D 컨버터(118)가 마이크로컴퓨터(110)의 외부에 위치되고 이 마이크로컴퓨터에 접속될 수 있음을 주목해야 할 것이다. 저항기 R4 및 다이오드 D4의 소자는 다이오드 D4의 순방향 전압이 충족될 때까지 저항기 R4가 회로로부터 분리되는 것에 관련되어 있다. 이러한 점으로 인하여, 저항기 R3 및 R4는 반드시 병렬이어야 한다.
전술된 바와 같이, 전화 회사에 의해 제공되는 어떠한 특정 값인 회선 전압에 의존할 수 없다. 이러한 특정 값은 넓은 범위의 값을 포함할 수 있다. 또한, 회선 모니터링 회로는 모든 상태 하에서 중앙국에서 적절한 동작을 보장하도록 설계되어야 한다. 이러한 설계에 적용되는 하나의 제약은 회로는 DC 20 mA에서 단지 300Ω의 임피던스를 전화 네트워크에 제공해야만 한다는 점이다. 이러한 요구 사항을 표현하는 다른 방법은 입력 임피던스가 20mA의 전류에서 임피던스 양단에 단지 6V 전압을 생성하도록 하는 것이다. 다이오드 D1, D2, D3의 직렬 접속은 저항기 R1과 광분리기 OPT02의 양측에 접속된다. 다이오드 D1, D2 및 D3는 OPT02 양단의 전압을 높은 전화 회선 전압 상태 하에서 OPT02가 파괴되지 않는 것을 보장하는 값으로 제한한다. 다이오드 D1, D2 및 D3에 걸리는 전압 강하는 다이오드를 통과하는 전류에 따라 변화한다. 저항기 R2는 저전류(즉, 20 mA) 동작 동안 다이오드 D1, D2 및 D3의 직렬 접속의 양단에 걸린 전압을 저하시키는 기능을 한다. 이것에 의해 저전류 상태 하에서 중앙국의 펄스 다이얼링의 적절한 동작이 보장된다.
동작 중에, 전화 회선 루프 전류는 일정 간격으로 연속적으로 모니터된다. 이러한 전류 검출기(광분리기 OPT02)는 루프를 통과하여 흐르는 전류의 레벨을 나타내는 신호를 A/D 컨버터(118)에 공급한다. 만일 전류가 상당히 강하하면, 제어기(110)는 가입자의 구내 전화가 픽업되었다고 판정하여, 제어기는 사용자의 전화 호출에 방해되지 않도록 제어를 끊는다.
도 2는 루프 전류 및 대응되는 캐리어 검출기 출력 전압 값과, 구내 전화가 픽업되었는지를 결정하기 위한 권고 트리거 포인트에 대한 표를 나타내고 있다. 루프 전류가 비교적 낮다면(18 mA 이하), 전압의 모니터링에 의한 구내 전화 픽업의 검출은 신뢰할 수 없다는 점에 유의해야 할 것이다. 그러나, 미국 연방 통신 위원회(FCC)는 전화 서비스 제공자에 의해 제공되는 최소 길이의 루프 전류를 23 mA로지정하였다. 도 2의 표에서 알 수 있듯이, 도 1의 회로는 20 mA(최소로 허용 가능한 전류 보다 3 mA 작음)만큼 작은 루프 전류를 신뢰할 수 있는 트리거 포인트에 제공한다. 전화 회사에 의해 제공되는 전류는 120 mA 만큼 높은 전류일 수 있다는 점이 지적된다. 이러한 인식을 바탕으로 본 발명은 구내 전화가 픽업되었는지를 확실하게 나타내기 위해, 폭넓은 범위를 수용하는 다수의 "트리거 포인트"(특정 전압 레벨)를 제공한다.
도 3은 다이오드 D1, D2 및 D3와 저항기 R2가 트랜지스터 Q301과 저항기 R305, R306 및 R307를 포함하고 있는 트랜지스터 장치에 의해 대체되고 있는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다. 트랜지스터 장치는 출력 전압으로의 전화 회선 전류의 더 많은 선형 변환을 제공할 수 있지만, 약간 더 비용이 비싸다.
R301(및 도 1의 R1)은 560 Ω이 바람직하다. R303(및 R3)은 15 ㏀이 바람직하다. R304(및 R4)는 1.5 ㏀이 바람직하다. 저항기 R305 및 저항기 R306(및 도 1의 R2)에 대한 통상적인 값은 68 Ω이다. 이 값은 비교적 높은 저항값이 선택된다면, 20 mA의 입력 전류에서 이미 언급된 6V 보다 큰 전압이 발생된다는 점에서 매우 중요하다. 이미터 저항기 R307은 7.5 Ω이 바람직하다. Q301은 통상적으로 이용 가능한 2N3904 트랜지스터이다.

Claims (8)

  1. 전화 네트워크에 대해 신호를 결합시키는 전화 회선 접속 수단과;
    상기 접속 수단을 통해 상기 전화 네트워크와 통신하는 모뎀 수단과;
    제어 신호를 제공하는 제어 수단(110)과;
    상기 모뎀 수단에 공급되는 전화 회선 전류를 상기 전류에 비례하는 전압으로 변환하는 변환 수단(OPT02)과;
    상기 전압을 샘플링하여 디지탈 샘플을 상기 제어 수단에 제공하는 A/D 컨버터 수단을 구비하며,
    상기 제어 수단은 상기 A/D 컨버터 수단으로부터의 상기 디지탈 샘플을 모니터링하고, 연속적인 판독값 사이의 편차(deviation)로부터 상기 전화 회선에 결합된 구내 전화가 오프 훅 되었는지를 판정하는 것을 특징으로 하는 전화 회선 모니터링 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 변환 수단(OPT02)은 광분리기(optoisolator) 수단인 것을 특징으로 하는 전화 회선 모니터링 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광분리기 수단의 양단에 접속되어 상기 광분리기 수단의 양단에서 발생된 전압을 제한하는 전압 제한 수단(D1, D2, D3)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전화 회선 모니터링 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전압 제한 수단(D1, D2, D3)은 복수의 직렬 접속된 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전화 회선 모니터링 회로.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전압 제한 수단(D1, D2, D3) 및 상기 광분리기 수단(OPT02)의 양단에 접속되어, 저전류 동작하는 동안 상기 다이오드 수단(D1, D2, D3)의 양단에서 발생된 전압을 제한하는 저항기 수단(R1)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전화 회선 모니터링 회로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어 수단(110)의 제어하에서 상기 전화 네트워크에 접속시키는 스위치 훅 수단(OPT01)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전화 회선 모니터링 회로
  7. 제3항에 있어서, 상기 전압 제한 수단은 트랜지스터 수단(Q301) 및 저항기 수단(R305, R306, R307)을 포함하는 장치를 포함하며, 상기 저항기 수단(R305, R306, R307) 및 상기 트랜지스터 수단(Q301)의 메인 전도 경로는 직렬 접속되고, 상기 광분리기 수단(OPT02)과 병렬 접속되는 것을 특징으로 하는 전화 회선 모니터링 회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어 수단(110)의 제어하에서 상기 전화 네트워크에접속시키는 스위치 훅 수단(OPT01)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전화 회선 모니터링 회로.
KR10-1998-0704623A 1995-12-22 1996-12-18 구내전화에서오프-훅상태를검출하는모뎀루프전류검출시스템 KR100419331B1 (ko)

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US60/009,178 1995-12-22
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