KR20010050155A

KR20010050155A - 가입자 루프 인터페이스 회로에 대한 루프 임피던스 측정장치 및 방법

Info

Publication number: KR20010050155A
Application number: KR1020000048689A
Authority: KR
Inventors: 루드맨크리스토퍼
Original assignee: 인터실 코포레이션
Priority date: 1999-08-23
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2001-06-15
Also published as: EP1079591A3; EP1079591B1; JP2001086237A; US6434232B1; DE60020461T2; EP1079591A2; DE60020461D1

Abstract

본 발명은 루프 임피던스의 측정 방법 및 장치를 갖는 가입자 루프 인터페이스 회로(SLIC)에 관한 것이다. 본 발명은 루프 전류 및 루프 전압으로 부터 유도된 전류를 이용하는 커패시터를 충방전시키는 것을 포함하는 루프 임피던스 측정에 관한 것이다. 그 커패시터의 방전 시간격은 루프 임피던스에 대한 정보를 제공할 수 있다. 가입자 루프 인터페이스 회로에서 룩업(look-up) 테이블은 방전 시간에 대응하는 이미 계산된 임피던스 값을 포함할 수 있다.

Description

가입자 루프 인터페이스 회로에 대한 루프 임피던스 측정 장치 및 방법{LOOP IMPEDANCE MEASURING APPARATUS AND METHOD FOR SUBSCRIBER LOOP INTERFACE CIRCUITS}

본 발명은 가입자 루프 인터페이스 회로에 관한 것이고, 특히 가입자 루프 인터페이스 회로에서 루프 임피던스의 측정 방법 및 장치에 관한 것이다.

SLIC는 일반적으로 가입자 회로망 및 가입자 단말 장치(예를 들어, 주거용 전화기)간 인터페이스로서 이용된다. SLIC는 가령 2 대 4 선 변환, 전지 급전 (feed), 라인 감독(line supervision), 또는 공통 모드 제거와 같은 기능을 제공한다.

가입자 루프는 SLIC, 가입자 단말 장치(예를 들어, 전화), 및 그 SLIC를 가입자 단말 장치에 연결하기 위한 한 쌍의 가입자 선을 포함한다. 가입자 단말 장치가 오프-후크 상태에 있을 때, 가입자 선, 가입자 단말 장치, 및 SLIC는 모두 SLIC 및 가입자 단말 장치간 쌍-방향 통신을 설정하기 위한 연속 회로를 형성할 수 있다.

SLIC는 가입자 선(루프 전압)을 통과하는 전압 레벨에 대한 정보 및 가입자 루프(루프 전류)에서 흐르는 전류에 대한 정보를 얻기 위한 회로를 포함한다. 통상적으로, 그 얻은 정보는 루프 전압 및/또는 루프 전류의 값을 구하기 위해 개산 되고 기준과 비교된다.

SLIC는 루프 전압 및/또는 루프 전류를 이용하는 오프-후크 상태를 검출할 수 있다. 예를 들어, 루프 전류 및/또는 루프 전압은 선결된 임계값(threshold)에 달하면, SLIC는 오프-후크 상태의 검출을 나타내기 위해 논리 신호를 SLIC 제어기로 전송할 수 있다. 게다가, 루프 전류 및 루프 전압에 대한 정보가 SLIC에 의해 전원을 가입자 루프로 제어하기 위해 이용될 수 있다.

루프 임피던스의 측정 및 가입자 루프 회로 연결상태의 테스트에는 끊임없는 (invasive) 가입자 루프 접속 계전기 및 고가의 테스트 장비가 필요하다.

이미 알려진 가입자 루프 전압 측정 기술에 있어서, 전압의 크기를 나타낼 목적으로 한 쌍의 가입자 선을 통과하는 전압이 측정되고 좁은 싱글 펄스로 변환된다. 이 기술은 커패시턴스 값 및 제조 허용오차의 변동으로 부정확할 수 있고, 측정 해결(resolution)을 제공하기 위해 고주파 클록이 필요할 수 있다.

본 발명은 반도체 회로에서, 루프 전압을 감지하기 위한 루프 전압 센서, 감지된 루프 전압에 비례하는 제 1 전류를 발생시키기 위한 제 1 전류 발생기, 루프 전류를 감지하기 위한 루프 전류 센서, 감지된 루프 전류에 비례하는 제 2 전류를 발생시키기 위한 제 2 전류 발생기, 제 3 전류를 제공하기 위해 제 2 전류를 제 1 전류에 부가하기 위한 수단, 및 상기 제 1 및 제 3 전류로 부터 루프 임피던스를 결정하는 루프 임피던스 측정기를 포함하고, 상기 루프 임피던스 측정기는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 루프 인터페이스 회로를 포함한다.

본 발명은 또한 루프 전압을 감지하고, 감지된 루프 전압에 비례하는 제 1 전류를 발생시키며, 커패시터를 충전시키기 위해 제 1 전류를 커패시터로 향하게 하고, 루프 전류를 감지하며, 감지된 루프 전류에 비례하는 제 2 전류를 발생시키고, 제 3 전류를 제공하기 위해 제 2 전류 및 제 1 전류를 합하며, 그 제 3 전류는 크기에 있어서 훨씬 더 크고 제 1 전류의 극성과 반대이며, 커패시터를 방전시키기 위해 제 3 전류를 커패시터에 향하게 하고, 커패시터의 방전 시간을 결정하며, 그리고 방전 시간의 기능으로서 루프 임피던스를 결정하는 단계를 포함하는 루프 임피던스를 결정하는 방법을 포함한다.

따라서, 본 발명의 목적은 가입자 루프 임피던스의 측정 방법 및 장치를 제공하고, 반도체 SLIC 회로에서 내부적으로 가입자 루프 임피던스의 측정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 반도체 물질로 부터 형성된 SLIC에서 가입자 루프 연결상태의 테스트 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 루프 임피던스를 측정하기 위한 가입자 루프 인터페이스 회로에서 회로의 한 실시예를 도시하는 기능 블럭도이다.

도 2는 본 발명의 가입자 루프 인터페이스 회로의 한 실시예의 회로의 출력 신호를 도시하는 타이밍 도이다.

도 3은 본 발명의 링 트립(trip) 검출기의 한 실시예를 도시하는 기능 블럭도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10:루프 전류 감지 회로 48:N-비트 2진 카운터

14:비례축소 회로(N:1) 50:메모리

18:저항요소 52:구형파 신호

20:루프 전압 감지 회로 54:비교기 출력 신호

22:저항기 72:단자

24:제 1 전류 미러 74:스위치

26:제 2 전류 미러 76:전류 서머

28:제 3 전류 미러 78:전류 미러

30:제 4 전류 미러 80:제로-크로싱 비교기

32:비교기 82:링 트립 비교기

34:커패시터 84:커패시터

36:제어 스위치 86:조합 논리 회로

38:링 트립 검출기 88:링 계전기 스위치

42:접지 90:링 신호 공급

46:NAND 게이트 92,94,96:저항

도 1은 SLIC, 즉 루프 전류 감지 회로(10), 루프 전압 감지 회로(20), 비교 축소 회로(14), 4개의 저항 요소(16, 18, 22, 40) 및 제 1 전류 미러(24), 제 2 전류 미러(26), 제 3 전류 미러(28), 제 4 전류 미러(30), 비교기(32), 커패시터 (34), 제어 스위치(36), 및 링 트립 검출기(38)를 포함하는 가입자 루프 임피던스 측정 회로를 도시한다.

종래의 SLIC는 네거티브 기준에서 작동한다. 도 1은 네거티브 기준에서 작동하는 SLIC의 회로를 도시한다.

작동중에, 루프 전압 센스 회로(20)은 한 쌍의 가입자 선(예를 들어, 팁 및 링)을 통과하는 전압을 측정함으로써 루프 전압에 대한 정보를 얻는다. 루프 센스 회로(20)는 가입자 선을 통과하는 전압에 비례하는 전압을 발생시킨다. 그 전압은 비례축소(scaling) 회로(14)에 의해 (N:1)로 개산된다. 그 개산된 전압은 제 1 전류 I_v를 제공하기 위해 R1 오옴 저항을 갖는 저항 요소(18)를 통해 나타나게 된다.

루프 전류 센스 회로(10)은 저항 요소(40)를 통과하는 전압을 측정함으로써 루프 전류에 대한 정보를 얻을 수 있다. 저항 요소(40)는 가입자선중 하나(예를 들어, 팁 또는 링)와 직렬로 연결되어 있는 선결된 저항값일 수 있다. 루프 전류 센스 회로(10)는 측정된 루프 전류에 비례하는 전압을 발생한다. 발생된 전압은 저항 요소(16)를 통해 나타나게 되고, 그리고 나서 제 1 전류 미러(24)에 나타나게 된다. 제 1 전류 미러(24)는 제 2 전류 I_i를 제공하기 위해 K1 대 1의 비례축소를 수행한다.

두 루프 전압 및 루프 전류 측정이 온도 및 칩 요소에 대한 무작위적인(lot-to-lot) 변화에 비례하여 변할 수 있기 때문에, 전압 및 전류 측정 변화가 서로 조정을 확실히 할 수 있도록 온 또는 오프-칩 요소가 선택될 수 있다.

제 1 전류 I_v는 제 2 전류 미러(26)에 제공된다. 제 2 전류 미러(26)는 제 1 전류 I_v를 제 3 전류 미러(28)에 제공된다. 제 3 전류 미러(28)는 각각의 선상에 각 제 1 전류 I_v의 두 복제 신호를 발생시킨다. 제 3 전류를 제공하기 위해, 제 1 전류 I_v의 하나의 복제 신호는 제 2 전류 I에 가산된다. 제 3 전류를 제공하기 위해 마디 연결에 의해 제 1 및 제 2 전류의 가산이 이루어진다. 제 4 전류 미러 (30)는 제 3 전류의 복제를 발생시킬 수 있다.

제어 스위치(36)는 3개의 상태를 갖는다. 제 1 상태에서, 제어 스위치(36)는 커패시터(34)를 제 3 전류 미러(28)에 연결시킨다(제 1 전류 I_v를 커패시터로 향하게함). 제 2 상태에서 , 스위치(26)는 커패시터(34)를 제 4 전류 미러(30)에 연결시킨다. 제 4 전류 미러(30)는 제 3 전류(I_v+I_i)를 발생시킨다. 제 3 상태에서, 제어 스위치(36)는 그 커패시터를 가령 접지(42)와 같이 고정된 기준 전압으로 연결시킨다.

제어 스위치(36)의 제 1 상태인 동안, 커패시터(34)는 충전하게 된다. 스위치(34)의 제 2 상태인 동안, 커패시터(34)는 방전하게 된다. 스위치(34)의 제 3 상태인 동안, 커패시터(34)는 가령 접지와 같이 선결된 레벨로 클램프되는 것이다.

스위치(34)의 상태들은 타이밍 신호 T1, T2, 및 T3를 이용하여 활성화된다. 링 트립 검출기(38)는 구형파 신호를 비교기(32)의 출력 신호와 조합하여 이용함으로써 타이밍 신호 T1, T2, 및 T3를 발생시킨다. 링 트립 검출기 작동은 추가로 아래에 논의하게 된다.

구형파 신호의 제 1 반주기동안, 커패시터가 전류원으로서 충전되도록 스위치의 제 1 상태를 활성화시키기 위해 타이밍 신호 T1이 발생된다. 제 2 반주기동안, 커패시터가 전류 싱크(sink)로서 방전되도록 스위치의 제 2 상태를 활성화시키기 위해 타이밍 신호 T2가 발생된다.

측정된 루프 전류가 비-제로(non-zero)인 동안, 방전 주기는 항상 충전 주기이하일 것이다. 확실하게 루프 전류가 비-제로가 되도록, SLIC에 의해 가입자 오프-후크 상태가 검출됐을 때 커패시터(34)의 충전 및 방전이 수행되어 진다.

구형파 신호의 제 2 반주기의 나머지동안 및 커패시터(34)가 완전히 방전되거나 선결된 레벨로 방전된 다음, 커패시터 전압이 가령 접지와 같은 기준전위에서 유지되도록 스위치의 제 3 상태를 활성화시키기 위해 타이밍 신호 T3가 발생된다. 비교기(32)는 커패시터(34)를 통과하는 전압을 R_ref(22)를 통과하는 기준 전압과 비교한다. 만약 커패시터(34)를 통과하는 전압이 기준전압을 초과한다면, 비교기는 고 출력 신호를 발생시킨다. 만약 커패시터(34)를 통과하는 전압이 기준전압이하라면, 비교기는 저 출력 신호를 발생시킨다. 저항기 R_ref(22)를 통과하는 기준 전압은 변하게 된다. 기준 전류를 링 트립 검출기(38)에서 저항기 R_ref(22)로 향하게 하기 위해 제어 스위치(36)를 이용함으로 인해 R_ref(22)를 통과하는 기준전압이 변하게 된다. 저항기 R_ref(22)에 기준 전류의 흐름을 제한하는 제어 스위치(36)를 해제시킴으로써 기준 전압이 제로로 세트될 수 있다. 기준 전류를 저항기 R_ref(22)로 스위치시키는 것은 상기 논의된 세가지 상태외에 제어 스위치(36)의 또 하나의 기능이다.

타이밍 신호 T1은 선결된 길이이다. T1이 발생되는 동안, 커패시터(34)는 충전(스위치 제 1 상태)하고 제어 스위치(36)는 기준 전류를 저항기 R_ref(22)로 향하게 한다. 기준 전류의 크기는 그러하기 때문에 커패시터를 통과하는 전압은 항상 저항기 R_ref를 통과하는 전압미만일 것이다. 커패시터를 통과하는 전압보다 더 높은 레벨에서 기준 전압을 유지시킴으로 인해 타이밍 신호 T1인 동안 비교기(32)는 고 출력 신호를 발생시킨다.

T1 기간말에, 타이밍 신호 T2가 발생된다. T2 기간은 선결되지 않는다. T2 신호 기간중, 기준 전압은 제로로 세트된다(예를 들어, 기준 전류의 추가 흐름을 저항기 R_ref(22)로 제한하기 위해 스위치를 해제시킴). 또한, T2신호 기간중, 커패시터(34)는 방전된다(제어 신호(36)는 제 3 전류[I_v+I_i]를 커패시터로 향하게 한다). 커패시터(34)가 방전할 때, 비교기(34)의 출력 신호는 저 신호이다. 커패시터가 가령 기준 전압 제로와 같은 선결된 레벨로 방출될 때, 비교기(32)의 출력 신호는 고 신호로 천이한다. 비교기(32)의 고 출력 신호가 링 트립 검출기(38)에 제공된다. 이에 응답하여, 링 트립 검출기(38)는 커패시터를 선결된 전압 레벨로 클램프하는 스위치의 제 3 상태를 활성화시키는 타이밍 신호 T3를 발생시킨다(예를 들어, 커패시터(34)를 접지에 연결시킴으로써 커패시터(34)를 단락시킴).

T3동안 누설 전류가 무효한 측정을 일으키도록 비교기를 트리거시킬 수 있기 때문에, 커패시터(34)는 타이밍 신호 T3동안 클램프된다. 게다가, 커패시터 (34)를 클램프시키는 능력은 다른 비-호출 비-테스트 상태에서 유용하다. 선 임피던스 측정에 이용되지 않을 때에는, 커패시터(34)는 또한 링 트립 검출 기능에 이용된다.

타이밍 신호 T3동안, 커패시터(34)를 통과하는 전압이 저항기 R_ref(22)를 통과하는 전압이하이기 때문에 비교기(32)의 출력 신호가 그대로 높게 있다.

비교기 출력이 고주파 클록 신호를 카운터로 게이트(gate)시키는 계산 기술을 이용하여 비교기의 출력 신호 레벨 변화사이의 시간격이 측정될 수 있다. 타이밍 신호 T2의 시간격은 흥미로운 간격이다. T2에 대한 시간격동안, 비교기(32)의 출력은 낮다. 그 간격 기간을 측정하기 위해, 고 출력 신호를 제공하기 위해 수신된 신호를 변환시키는 NAND 게이트에 의해 비교기(32)의 출력이 수신될 수 있다. NAND 게이트의 고 출력 신호는 고주파 클록 신호와 함꼐 게이트되는 N-비트 2진 카운터(48)로 향하게 된다. 고주파 클록 신호를 이용하는 N-비트 2진 카운터(48)는 NAND 게이트(46)의 고 출력 신호의 기간(T2의 시간 간격)을 카운트한다.

그 카운터는 메모리(50)(N²ⁿXM 비트)의 위치를 확인하기 위한 어드레스 포인터로 이용된다. 메모리(50)의 각 위치는 N-비트 2진 카운터(48)에 의해 측정된 바와 같이 타이밍 신호 T2의 기간에 대응하는 선결된 루프 임피던스 값을 저장한다.

도 1 및 2를 참조로 하여, 1 대 1 마크 스페이스 비를 갖는 구형파 신호(52)가 타이밍 신호 T1의 기간(예를 들어, 구형파 신호(52)의 제 1 반주기는 타이밍 신호 T1의 기간임)을 정의하기 위해 이용될 수 있다. 구형파 신호(52)의 제 1 반주기의 끝은 타이밍 신호 T2를 초기화하고 비교기 출력 신호(54)를 저 신호로 세트하기 위해 이용될 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 비교기 출력 신호(54)는 저항기 R_ref(22)를 통과하는 전압을 커패시터(34)를 통과하는 전압이하의 선결된 레벨(예를 들어, 제로 볼트)로 세트함으로써 낮게 세트된다. 커패시터(34)가 선결된 레벨로 방출했을 때, 비교기 출력 신호(54)는 고 신호로 올라간다. 고 신호로의 천이가 타이밍 신호 T3를 트리거하는 링 트립 검출기(38)에 의해 수신된다. 타이밍 신호 T3는 구형파 신호(52)의 제 2 반 주기의 잔여 기간동안 지속된다. 구형파 신호 (52)의 제 1 반주기의 시작에서 충전 및 방전 싸이클이 다시 반복된다.

링 트립 검출기(38)는 링 트립 검출기 상태를 제어하는 제어 신호를 수신한다. 예를 들어, 제어 신호는 링 트립 검출기가 링 검출 기능 또는 임피던스 측정 기능을 수행한다고 규정할 수 있다.

도 3을 참조로 하여, 링 트립 검출기(38)는 한 쌍의 단자, 스위치(74), 전류 서머(summer)(76), 전류 미러(78), 제로 크로싱 비교기(80), 링 트립 비교기(82), 커패시터(84), 및 조합 논리 장치(86)를 포함한다. 링 트립 검출기(38)의 바깥쪽 회로는 링 계전기 스위치(88), 링 신호 공급(90), 및 3개의 저항기(92, 94, 및 96)를 포함한다.

작동시, 링 신호 공급은 세개의 저항기(92, 94, 및 96)를 통해 나타나게 되는 주기 신호를 발생시킨다. 만약 링 계전기 스위치(88)가 닫히게 되면, 신호는 가입자 단말 장치를 호출하기 위해 가입자 단말 장치(도시되지 않음)로 향하게 된다. 루프 임피던스 측정이 수행되는 동안 링 계전기 스위치(88)는 차단된다. 링 계전기 스위치(88)가 차단되면, 링 공급(90) 및 3개의 저항기(92, 94, 및 96)에 의해 발생되는 그 전체 신호가 단자(72)를 통해 링 트립 검출기(38)로 향하게 된다. 각 단자(72)(I1 또는 I2)를 통과하는 전류는 대략 같고, 통상적으로 링 계전기 스위치(88)가 차단되어 있는 한 그대로 같다. 전류 I1 및 I2는 도 1에 도시된 링 신호에 대응한다.

도 3을 참조로 하여, 스위치(74)가 링 트립 검출기(38)의 루프 임피던스 측정 상태에서 활성화된다. 루프 임피던스 측정 상태에서, 스위치(74)는 전류 I1 및 I2를 언밸런스시키기 위해 가령 접지와 같은 기준에 연결된다. 전류 I1 및 I2는 출력 전류 I2-I1를 발생시키기 위해 전류 서머(76)에 의해 수신될 수 있다. 통상적으로, 만약 링 트립 검출기가 루프 임피던스 측정 상태에 있지 않으면, 전류 서머(76)의 출력 전류는 대략 제로이다(I2 및 I1이 대략 같기 때문). 루프 임피던스 측정 상태동안, 그 스위치는 I2 및 I1을 언밸런스시키고, 그래서 전류 서머(76)의 출력이 링 신호 공급(90)에 의해 발생된 주기 신호와 유사하다.

루프 임피던스 측정 상태에서, 미러는 전류 신호 I2-I1의 미러를 발생시킨다. I2-I1의 미러 신호가 제로-크로싱 비교기(80)로 향하게 된다. 제로-크로싱 비교기(80)는 미러 신호를 일정 전류 기준과 비교한다. 예를 들어, 제로-크로싱 비교기는 미러 신호 I2-I1이 제로를 교차할 때를 검출하기 위해 미러 신호 I2-I1를 제로 기준과 비교한다.

제로-크로싱 비교기(80)는 그리고 나서 링 신호 공급(90)의 주기 신호의 기능으로서 구형파 신호(1 대 1 마크 스페이스 비)를 발생시킨다. 제로-크로싱 비교기(80)의 출력은 미러 신호 I2-I1의 각각 제로-크로싱의 검출의 두 상태사이를 천이한다. 주기적인 천이는 타이밍 신호 T1, T2, 및 T3를 발생시키기 위해 구형파 신호(도2를 보십시오)를 제공한다.

제로-크로싱 비교기(80)에 의해 발생되는 구형파 신호는 조합 논리 장치(86)로 향하게 된다. 조합 논리 장치(86)의 출력은 타이밍 신호 T1, T2, 및 T3이다. 타이밍 신호 T1, T2, 및 T3는 제어 스위치에 제공된다(도 1의 제어 스위치(36)를 보십시오). 조합 논리 장치(86)는 구형파 신호의 제 1 반주기동안 타이밍 신호 T1을 발생시킬 수 있다. 구형파 신호의 제 1 반주기의 끝에, 조합 논리 장치(86)는 타이밍 신호 T2를 발생시킨다. 비교기 출력 신호의 천이에 응하여, 조합 논리 장치(86)는 타이밍 신호 T2를 종결시키고 구형파 신호의 제 2 반주기의 나머지에 대한 타이밍 신호 T3를 발생시킨다. 구형파 신호의 제 2 반주기의 끝에, 그 싸이클이 다시 반복된다. 타이밍 신호 T1, T2, 및 T3는 또한 제어 스위치로 향하게 되는 싱글 선상에만 놓이게 된다.

통상적으로, 링 트립 비교기(82) 및 커패시터는 링 트립 검출기의 일부분이다. 링 트립 비교기(82) 및 커패시터(84)는 링 계전기 스위치(88)가 연결되어 있는 동안 오프-후크 가입자 상태를 검출하는데 이용된다.

커패시터(84)는 한가지 이상의 기능을 갖는다. 커패시터(84)는 링 트립 검출 기능을 수행하는데 이용되고, 커패시터(84)는 루프 임피던스 측정 기능을 수행하는데 있어서 충전 및 방전되는 커패시터(예를 들어, 도 1의 커패시터(34))이다.

카운터의 컨텐츠(예를 들어, 도 1의 N-비트 2진 카운터)를 이용하는 가입자 루프 임피던스는 커패시터에 대한 전하 보존식을 풀어 결정된다. 다음 설명에서, 기호 T, T1, T2, 및 T3는 시간을 가리킨다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 다음 설명에서, T1은 타이밍 신호 T1의 기간을 가리킨다;T2는 타이밍 신호 T2의 기간을 가리킨다;T3는 타이밍 신호 T3의 기간을 가리킨다. 커패시터의 전하 보존식은:

Q = C*V 또는 V = Q/C = I*T/C. (1)

이다. 커패시터의 충방전시 전하를 등식화하면:

(I_v*T1)/C = ((I_v+I_i)*T2)/C (2)

이고, 여기서 I_v= 제 1 전류, I_i= 제 2 전류, T1 = 충전 시간, T2 = 방전 시간, 그리고 C = 커패시터(34)의 커패시턴스이다. 식(2)는 다음과 같이 간단히 될 수 있다:

I_v*(T1-T2) = I_i*T2. (3)

식(3)은 다음과 같이 다시 쓸 수 있다:

I_v/I_i= T2/T3. (4)

여기서, T3는 클램프에 의해 커패시터가 일정 전압에서 유지되는 시주기(즉, T1-T2)이다.

루프 임피던스 "Rloop"에 대한 정보가 식(4)의 비로부터 얻어 진다. T2가 0이라면, I_v는 0이고 Rloop도 0이다. T3가 0이라면, I_i는 0이고 Rloop는 무한대이다. I_i=0의 값을 피하기 위해, 오프-후크 상태가 검출됐을 때 임피던스 측정이 행해진다.

T2가 증가할 때, 임피던스 측정을 얻는데 있어서, T3는 매우 작아지고 그 답은 너무 조잡해 진다. 시 간격 T2는 바람직하게는 구형파 신호의 반주기의 단지 80%가 되도록 제한된다. 예를 들어, T2는 T3의 4배와 같거나 미만으로 정의될 수 있고, 그래서 T2가 T3의 4배로 측정될 때 루프 임피던스는 최대값(예를 들어, 2000 오옴)으로 정의될 수 있다. 대부분의 루프 임피던스 값은 0에서 2000 오옴까지의 범위내이다.

제 1 전류 I_v는 (N*R1)로 나눈 루프 전압 "Vloop"값과 같다. 제 2 전류 I_i는 K1(제 1 전류 미러에서 비례축소 요소)으로 나눈 루프 전류 "Iloop"값과 같다. 식(4)의 I_v및 I_i를 비례축소 공식으로 바꾸면:

(Vloop*K1)/(R1*Iloop) = (T2/T3). (5)

이다. T2를 4*T3로 바꾸면:

Vloop/Iloop = Rloop = (4*R1)/K1. (6)

이다. 그러므로, 루프 임피던스 측정은 제조 허용오차 및 과온 변화로 인해 변할 수 있는 커패시터의 커패시턴스에 달려 있지 않다.

만약 측정될 최대 루프 전압이 50V이고 측정될 최대 루프 전류가 25mA이라면, 그리고 제 2 전류 I_i가 1mA로 세트된다면, 상기 식들로 부터 K1은 25로 결정되고 R1은 12.5k 오옴으로 결정된다. 이용전, K1 및 R1은 추가로 개산된다. R1 및 K1은 SLIC전체에 분포된다.

통상적으로, 루프 전압 Vloop는 20개의 인자(즉, 비례축소 회로(14)에서 N 값)에 의해 개산되고, 커패시터를 통과하는 전압은 1.25V로 제한된다. 커패시터(34)가 0.1㎌의 커패시턴스를 갖고, 구형파 신호가 20㎐의 주파수에서 발생된다면, 비례축소 인자 R1 및 K1은 다음에 의해 결정된다:

Q = IT1 = CV (7)

I = CV/T1 = 0.1*10^-6*1.25/(½*1/20) (8)

I = 5㎂

K1 = 25㎃/5㎂ = 5000

R1 = 500*K1 = 2.5M 오옴.

R1 값은 20개의 비례축소 인자를 포함한다. 그러므로, 물리적인 저항기는 2.5M/20 = 125k 오옴 저항을 갖는다. R1 값은 또한 결과 전류를 개산함으로써 실질적인 온-칩 값으로 줄어든다.

선 임피던스를 나타내는 신호 정보가 SLIC의 싱글 리드(lead)상에 놓인다. 접지 키 검출 리드를 출력 리드로 이용하는 한가지 이유는 고속 다이얼링(20pps)이 이용되는 루프 차단 다이얼 펄스에 대한 링 주파수의 측정 출력 신호 파형을 중앙국이 혼동할 수 있다는 것이다.

접지 키 리드가 이용가능하지 않다면, 그 정보는 스위치 후크 검출기 리드에 놓인다. 일반적으로, 스위치 후크 검출기 리드의 이용은 종래의 오프-후크 검출 신호(연속 액티브 저 신호)를 간섭하지 않을 것이다. 임피던스 측정으로 부터 발생된 펄스 출력은 연속 저 오프-후크 신호로 부터 분명하게 인지된다. 가입자 오프-후크 상태인 동안만 측정을 실행함으로써 펄스 출력이 확실하게 된다.

보수 단말 장치(MTU) 장비를 이용하는 가입자 회로망에서, 커스터머 구내에서 리모트 루프-백 스위치가 연속상태 테스트를 목적으로 활성화될 수 있다. 그런 회로망에서, 리모트 루프-백 스위치를 활성화시키는 것 때문에 연속 오프-후크 신호를 발생하지 못 한다. 가입자 온-후크 상태에 있는 동안, 루프 임피던스에 대한 정보는 측정을 행함으로써 얻어 진다.

2000 오옴을 넘는 루프 저항을 갖는 가입자 루프에 대해, 적절한 비례축소 인자를 선택함으로써 더 높은 저항 범위가 선택될 수 있다.

커패시터가 방전하는 동안 고주파 클록 신호를 카운터로 게이트시키는 신호를 발생시킴으로써 방전 간격 T2가 측정된다. 메로리로 부터 정보를 복구하기 위해 카운터의 컨텐츠를 어드레스로 바람직하게 이용함으로써 카운터의 컨텐츠는 임피던스 값으로 변환된다. 그 어드레스는 이전에 임피던스 값으로 부하된 룩업 테이블에서 기재를 가리킨다.

임피던스 값은 다음으로 부터 결정된다:

Rloop = (R1*T2)/(K1*T3). (9)

1:1 마크 스페이스 비 구형파 타이밍 신호에 대해, T3는 T1-T2이고 그 임피던스 값은:

Rloop = (R1*T2)/(K1*(T1-T2)) (10)

이다. 시 간격 T1은 선결된 간격이다(예를 들어, 구형파 신호의 제 1 반주기). R1 및 K1은 또한 T2의 가능 값에 대한 Rloop를 계산함으로써 룩업 테이블이 발생되도록 선결된다. 그 테이블의 크기는 일반적으로 클록율에 달려 있게 된다. 20㎐*250 또는 2.5㎑의 클록 주파수는 루프 저항 범위를 깨고 최소의 해결책을 갖는 가장 긴 루프 길이와 함께 고르지 않게 100배로 증가한다. 클록 율을 증가시키거나, 측정 주기(T2)를 둘 또는 그 이상의 간격으로 분할하거나, 또는 측정 주기가 하나의 간격에서 그 다음으로 연장할 때 더 높은 클록 주파수를 이용함으로써 더 긴 루프 길이에 대한 해결책이 개선될 수 있다.

룩업 테이블은 임피던스 값을 계산하기 위해 이용되는 구형파 신호 주파수에 대해 타당할 뿐이다. 구형파 신호 주파수는 나라마다 다르거나 심지어 한 국가내에서도 다를 수 있는 호출 주파수와 관련이 될 수 있다. 게다가, 독특한 호출은 몇가지 다른 주파수를 필요로 할 수 있다. 만약 구형파 신호의 주파수가 룩업 테이블에서 임피던스 값을 발생시키는데 이용되는 주파수와 다르다면, 클록 주파수는 개산되어야 하거나 또는 룩업 테이블이 재계산되어야 한다.

구형파 신호에 대해 선택된 주파수는 바람직하게도 충분히 길어서 루프 전압 및 루프 전류에서 오르내림이 커패시터에 의해 평균되고 필터된다.

커패시터(34) 및 비교기(32)는 또한 링 트립 검출기(38)에 의해 이용된다.

Claims

반도체 회로에서, 루프 전압을 감지하기 위한 루프 전압 센서, 감지된 루프 전압에 비례하는 제 1 전류를 발생시키기 위한 제 1 전류 발생기, 루프 전류를 감지하기 위한 루프 전류 센서, 감지된 루프 전류에 비례하는 제 2 전류를 발생시키기 위한 제 2 전류 발생기, 제 3 전류를 제공하기 위해 제 2 전류를 제 1 전류에 부가하기 위한 수단, 및 상기 제 1 및 제 3 전류로 부터 루프 임피던스를 결정하는 루프 임피던스 측정기를 포함하고, 상기 루프 임피던스 측정기는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가입자 루프 인터페이스 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 루프 임피던스 측정기는 상기 커패시터를 충전하기 위해 제 1 전류를 상기 커패시터로 향하게 하고 상기 커패시터를 방전시키기 위해 제 3 전류를 상기 커패시터로 향하게 하는 수단, 커패시터의 방전 시간을 결정하는 수단, 및 루프 임피던스를 결정된 방전 시간의 기능으로 결정하는 수단을 포함하고, 상기 방향 수단은 상기 커패시터에 연결된 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로.
제 2 항에 있어서, 상기 루프 임피던스 측정기는 주기적으로 구형파 신호를 발생하기 위해 상기 스위치에 연결되고 이로인해 상기 스위치가 주기적으로 활성화되는 구형파 신호 발생기를 포함하고, 상기 루프 임피던스 측정기는 커패시터의 방전 레벨을 검출하는 수단 및 검출된 방전 레벨이하에서 커패시터를 제어하는 클램프를 포함하며, 상기 루프 임피던스 측정기는 상기 구형파 발생기에 의해 발생되는 구형파 신호가 천이되어 커패시터가 방전하는 것을 허용할 때 상기 클램프를 해제시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로.
제 3 항에 있어서, 상기 루프 임피던스 측정기는 회로를 가입자 루프 인터페이스 회로의 다른 부분과 공유하고, 상기 루프 임피던스 측정기는 상기 커패시터, 상기 구형파 발생기, 및 상기 스위치를 가입자 루프 인터페이스 회로의 다른 부분과 공유하는 것을 특징으로 하는 회로.
제 3 항에 있어서, 상기 루프 임피던스 측정기는 결정된 방전 시간에 대응하는 임피던스를 제공하는 룩업 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로.
루프 전압을 감지하고, 감지된 루프 전압에 비례하는 제 1 전류를 발생시키며, 커패시터를 충전시키기 위해 제 1 전류를 커패시터로 향하게 하고, 루프 전류를 감지하며, 감지된 루프 전류에 비례하는 제 2 전류를 발생시키고, 제 3 전류를 제공하기 위해 제 2 전류 및 제 1 전류를 합하며, 그 제 3 전류는 크기에 있어서 훨씬 더 크고 제 1 전류의 극성과 반대이며, 커패시터를 방전시키기 위해 제 3 전류를 커패시터에 향하게 하고, 커패시터의 방전 시간을 결정하며, 그리고 방전 시간의 기능으로서 루프 임피던스를 결정하는 단계를 포함하는 루프 임피던스를 결정하는 방법.
제 6 항에 있어서, 실질적으로 모든 단계는 가입자 루프 인터페이스 회로내부에서 수행되고, 가입자 루프 인터페이스 회로는 집적된 반도체 회로인 것을 특징으로 하는 방법.
제 7 항에 있어서, 가입자 루프 인터페이스 회로는 커패시터를 충전에서 방전으로 스위치하는 스위치 및 주기적으로 스위치를 활성화시키는 구형파 신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8 항에 있어서, 클램프를 제공하고, 커패시터의 방전 레벨을 검출하며, 그리고 검출된 방전 레벨에서 커패시터를 제어하는 클램프를 활성화시키고, 구형파 신호의 다음 천이에 응답하여 커패시터가 방전을 허용하기 위해 클램프를 해제시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
제 9 항에 있어서, 커패시터 방전 시간 및 루프 임피던스사이에 선결된 관계의 기능으로서 룩업 테이블로 부터 임피던스를 제공하는 단계를 특징으로 하고 오프-후크 상태인 동안 루프 임피던스가 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.