KR910000352B1 - 비상전화 시스템의 자동이득 조정방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

비상전화 시스템의 자동이득 조정방법

제1도는 본 발명에 따른 비상전화 시스템의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 제1도의 구성 부분중 제어장치의 구성도.

제3도는 본 발명에 따른 비상전화기의 구성 회로도.

제4도는 제2도 및 제3도의 통화회로도.

제5도는 선로에 따른 주파수 감쇄 특성도.

제6도는 제어장치와 비상전화기간의 통신을 위한 프레임 구성도.

제7a-g도는 각 구성 부분간의 메세지 테이블 구성도.

제8도는 본 발명에 따른 비상전화 시스템의 자동이득 조정흐름도.

본 발명은 비상전화 시스템에 관한 것으로, 특히 전원공급 라인이 배설되지 않은 장거리 통신로에 병렬로 접속된 비상전화기를 가지는 비상전화 시스템의 통화 게인을 자동으로 조정하는 방법에 관한 것이다.

고속도로 또는 특정 지역에서는 통신로에 비상전화기를 설치하여 비상 사태 또는 그 밖의 긴급 통화를 요구하는 것과 같은 특정 사태가 발생할 경우, 장거리 떨어져 있는 관리사무소와 같은 중앙관제소와 신속한 통신을 하므로써, 사태의 처리 또는 회복을 신속히 할 필요가 있게 된다. 이와 같은 중앙관제소와 비상전화기간의 통신로는 비상전화기를 직렬 접속 방식 보다는 하나의 통신로에 다수개의 비상전화기를 병렬로 접속하는 방식이 통신로의 설치나 비용면에서 유리하게 된다.

또한 중앙관제소에는 사설교환기가 설치되어 있고, 이 사설교환기와 접속된 통신로에는 소정의 거리마다 비상전화기가 접속이 된다. 그러나 이와 같은 병렬 접속 방식의 비상전화 시스템에 있어서는 비상전화기가 설치되는 위치가 사설교환기로부터 장거리로 소정 거리마다 이격하여 있는 관계로 해서 여러가지 문제점이 발생하게 된다. 특히 비상전화기가 설치되는 위치에 전원을 공급하는 배전 시설이 없을 경우에도 사설교환기에서 통신로를 통해 직류전원을 공급하고, 공급거리가 장거리 또는 일정하지 않은 점을 고려하여 각각의 비상전화기는 전력 소모를 최소화하고 각 비상전화기의 한대당 전압 강하를 최소화할 수 있는 직류 대 직류 변환기가 필요하게 된다.

또한 각 비상전화기에 안정된 직류전압이 공급된다 하더라도 사설교환기가 설치된 중앙관제소의 교환수와 비상전화기의 사용자 사이에서 통신로가 장거리화 하게 되면 안정된 충분한 통화 감도로 송·수화가 불가능하게 된다. 특히 통화로가 장거리일 경우 음성 대역의 주파수중 높은 주파수일수록 감쇄 정도가 심하게 일어나 통화 품질을 저하시키게 되는 문제점이 발생한다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래의 방법으로는 비상전화기 자체내에 이득 조절장치를 설치하여 스스로 조절하는 방법을 선택하여 왔다. 그러나 이와 같은 자체 조절 방법은 회로 자체가 복잡하여 지고 전력 소모가 많은 문제점을 갖게 되기 때문에 전술한 사설교환기로부터 각 비상전화기로의 전력 전송에 어려움을 갖게 된다.

한편 다수의 비상전화기가 통화로상에 병렬로 접속되어 사설교환기와의 통화가 이루어짐에 있어서는 사용 비상전화기의 어드레스를 구별할 수 있는 통신 방식이 필요하게 되며, 상기 통신 방식에 따라 통상의 비 통화시에 각 비상전화기에 이상이 없는 지를 판단하는 자체 진단 기능을 가져야 충분한 서어비스를 할 수 있는 비상전화 시스템이 될 수 있다. 통상의 사설교환기는 자동진단 기능으로써 전원회로 동작, 내부 마이크로 프로세서 기능의 정상동작, 통화회로 정상등의 진단을 소프트 웨어적으로 해결하여 종래에 사용해 왔다. 그러나 이와 같은 사설교환기에서의 에러 또는 고정 유무의 진단은 자체 내에서의 진단이였다. 따라서 사설교환기와 먼 거리에 접속된 비상전화기와 같이 임의의 사용자가 어떤 사정이 발생할 경우 그 특정 사용자만이 사용하는 비상전화기에 있어서는 사설교환기에서 먼거리에 떨어져 있는 각각의 단말장치를 원격 진단을 하고 에러발생 유무를 인지하여 고장이 발생된 단말 전화기를 양호한 통화 상태가 되도록 유지하지 않으면 안된다.

따라서 본 발명의 목적은 하나의 전용 선로가 되는 통신로에 병렬로 다수 접속된 비상전화기를 갖는 단말 장치 병렬접속 방식의 비상전화 시스템의 통화 이득을 자동으로 조정하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 하나의 전용 선로가 되는 통신로에 병렬로 선로 길이가 달리 다수 접속된 비상전화기를 갖는 단말장치 병렬접속 방식의 비상전화 시스템에 있어서, 단말장치의 신호레벨을 비상전화 시스템에서 체크한 후 선로길이에 따른 명령에 따라 단말장치의 통화기 이득을 자동 조정하여 통화 감도를 양호하게 유지할 수 있도록 하는 자동이득 조정방법을 제공함에 있다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 비상전화 시스템의 구성도를 나타낸 도면이다.

제1도를 참조하여 본 발명에 따른 비상전화 시스템의 구성을 살펴보면, 시스템 전체를 운영하는 핵심부이며, 전 가입자 상태관장, 통화로망(105)의 제어, 중계대(106)의 제어, 상황판(107)의 제어, 표시장치(CRT)(108)의 제어등을 하는 주제어부(Main CPU)(100)와, 가입자의 제어, 통화로의 접속 및 단락, 가입자의 상태 체크 및 메모리부(101)의 소정 데이터를 상기 주제어부(100)으로 전송하는 부제어부(sub CPU)(102)와, 상기 주제어부(100)가 부제어부(102), 상황판(107), 표시장치(108)와 직렬로 데이터를 송수신(Serial Input Output 방식)하기 위한 메인 시리얼 인터페이스(103)와, 상기 부제어부(102)가 상기 주제어부(100)와 직렬로 데이터를 송수신하기 위한 서브 시리얼 인터페이스(104)와, 상기 주제어부(100) 및 통화로망(105)과 접속되고 착신 및 발신신호를 중계하는 기능 및 데이터 변경 기능등을 갖는 다수의 키이를 갖는 중계대(106)와, 상기 메인 시리얼 인터페이스(103)과 접속되고 각종 상태를 표시하는 기능을 갖는 상황판(107)과, 상기 메인 시리얼 인터페이스(103)와 접속되고 각종 호 및 정보를 보관할 수 있으며 단말기로부터의 호출 및 에러 정보를 자동으로 나타낼 수 있는 표시장치(108)와, 상기 표시장치(108)의 각종 정보를 인자하기 위해 상기 표지장치(108)와 접속된 프린터(109)와, PCM 교환기의 교환 부분으로써 상기 주제어부(100)의 제어명령에 따라 음성 정보 및 데이터 교환기능을 가지는 통화로망(Switching Network)(105)와, 상기 부제어부(102)의 제어 신호에 따라 시스템에 필요한 발신음, 호출음, 화중음등 필요한 각종 톤을 발생하여 상기 통화로망(105)을 통해 서어비스를 요하는 요소에 공급하기 위한 디지탈 톤 발생기(113)와, 상기 부제어부(102)의 제어 신호에 따라 통화로망(105)과 접속되며 다수의 국선과 인터페이스를 하기 위한 국선회로(114)와, 타 사설교환기와 접속을 하기위한 인터페이스로 사용되며 상기 부제어부(102)의 제어신호에 따라 상기 통화로망(105)과 접속된 전용선회로(115)와, 상기 부제어부(102)의 제어신호에 따라 내선가입자와 접속하기 위해 통화로망(105)과 인터페이스로 사용되는 가입자회로(116)와, 상기 부제어부(102)의 제어신호에 따라 국선이 복합주파수를 사용하는 방식일 경우 사용되는 복합주파수(이하 DTMF라 칭함) 송신회로(111) 및 DTMF 수신회로(112)와, 통신로(90)에 다수 병렬로 접속된 비상전화기(80)와, 본 발명에 따른 상기 비상전화기(80)와의 신호 송수신 및 통화를 위한 인터페이스로 사용되는 후술하는 본 발명에 따른 제어장치(110)로 구성된다.

제1도중 비상전화기(80)와 통신로(90)로 구성된 단말부(20)를 제외한 부분은 사설교환기부(10)로, 하나의 장치로 전원이 공급될 수 있는 관리소에 위치된다. 여기서 유의할 것은 상기 사설교환기부(10)중 제어장치(110)을 제외한 부분은 통상의 PCM 사설교환기와 동일한 구성을 갖으며, 공지의 사실임을 이해하여야 할 것이다. 또한 상기 통신로(90)는 한쌍의 송신로와 한쌍의 수신로를 통해 비상전화기(80)와 접속되어 있다.

제2도는 제1도의 사설교환기부(10)의 제어장치(110)의 구성 블럭도를 나타낸 도면으로써, 비상전화기와의 통신로(90)를 통해 음성 및 제어 메세지를 하는 기능을 수행한다.

제2도의 제어장치(110)의 구성은, 제어프로그램을 내장하고 있는 롬과 데이터를 리드 또는 라이트할 수 있는 램을 내장하며 시스템 제어신호를 출력하는 중앙처리장치(200)와, 상기 중앙처리장치(200)의 제어신호에 의해 인에이블되어 상기 비상전화기(80)로 복합주파수의 아나로그 신호로된 명령신호를 송신하는 DTMF 송신회로(201)와, 후술하는 비상전화기(80)로부터 송출되는 복합주파수의 명령신호를 수신하여 상기 복합주파수에 대응하는 디지탈 신호로 변환한 후 중앙처리장치(200)로 비상전화기(80)의 명령을 전달하는 DTMF 수신회로(202)와, 상기 중앙처리장치(200)로부터의 신호에 따라 비상전화기(80)가 설치된 거리 및 음성 대역 주파수에 따른 전송손실을 보상하여 주는 송신 등화회로(203) 및 수신 등화회로(204)와, 송신 라인(215)과 상기 송신 등화회로(203) 사이에 접속되며 비상전화기(80)와 인터페이스를 위한 송신통신로 인터페이스(205)와, 수신라인(216)와 수신 등화회로(204) 사이에 접속되며 비상전화기(80)와 인터페이스를 위한 수신 라인 인터페이스(206)과, 상기 수신 라인(216)과 송신 라인(216)에 직류 전압(120볼트)를 공급하기 위하여 상기 통화로측 트랜스의 소정 탭에 접속된 전원회로(207)와, 상기 중앙처리장치(200)의 명령에 따라 비상전화기(80)의 고장유무를 진단하기 위한 신호를 발생하여 비상전화기(80)로 송출하기 위한 테스트 톤 발생회로(208)와, 상기 비상전화기(80)를 테스트 루프를 경유하여 재수신되는 테스트 톤을 수신 라인(216)으로 입력하여 수신된 상기 테스트 톤을 평균 절대값의 직류 전압으로 변환하는 절대값 회로(209)와, 상기 수신테스트 톤이 직류로 변환된 전압을 입력하여 디지탈 값을 변환하는 아나로그 디지탈(이하 A/D라 칭함) 변환기(210)와, 아나로그 신호를 디지탈 신호로 그리고 디지탈 신호를 아나로그 신호로 바꾸어 주는 PCM 집적회로로써 상기 비상전화기(80)로부터의 음성 신호를 디지탈로 바꾸어 제1도의 라인(120)을 통해 통화로망(105)으로 연결시켜 주며, 상기 통화로망(105)으로부터의 디지탈 신호를 아나로그신호로 바꾸어 상기 비상전화기(80)로 송출하기 위한 코덱(211)과, 지정된 타임 슬롯을 할당하기 위해 상기 코덱(211)과 접속되는 타임슬롯 할당회로(212)와, 제1도의 라인(121)을 통해 부제어부(102)의 제어신호를 디코오딩하여 상기 타임슬롯 할당회로(212)을 선택할 것인가 피포(First In First Out)(213)를 선택할 것인가를 지정하여 주는 디코오더(214)와, 상기 중앙처리장치(200)와 제1도의 부제어부(102)와의 데이터를 송수신하기 위해 부제어부(102)와 데이터 버스(122)와 접속되며, 상기 중앙처리장치(200)과 데이터 버스(217)를 통해 접속되는 피포(213)으로 구성된다.

여기서, 타임슬롯 할당회로(212)는 통상 TSAC(Time Slot Assignment Circuit)으로써 집적화된 원칩으로써, 코덱(211)과 함께 PCM 사설교환 시스템에서 사용되는 공지의 구성 부분임을 유의해야 한다. 또한 테스트 톤 발생회로(208)는 중앙처리장치(200)에서 라인(218)을 통해 추력하는 제어신호에 의해 인에이블되어 소정 주파수의 정현파를 라인(219)를 통해 출력하는 회로로써, 연산증폭기를 사용한 1KHz의 정현파를 발생하는 발진기가 사용될 수도 있다. 이때에는 라인(218)상의 제어신호에 의해 항상 발진하는 발진기의 출력이 라인(219)로 출력하도록 트라이스테이트 스위치를 상기 발진기 출력에 접속할 수도 있음을 이 분야의 통상의 지식을 가진자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. DTMF 송신회로(201)와 DTMF 수신회로(202)는 각각 통상의 DTMF 전화기에 사용되는 상용 집적회로로서, 예컨데 5088과 8870등의 집적회로가 사용될 수 있다. 즉, DTMF 송신회로(201)과 DTMF 수신회로(202)는 중앙처리장치(200)에서 출력하는 제어신호에 의해 인에이블되고 라인(220)상의 4비트의 디지탈 데이터를 입력하여 하나의 소정의 복합 주파수의 신회로 변환하고, 라인(222)상으로 출력하여 송출하고, 수신시에는 라인(223)상에 비상전화기(80)로부터 송출된 복합주파수를 입력하여 이에 대응하는 4비트의 디지탈 데이터로 라인(221)상에 출력하여 중앙처리장치(200)가 읽어들이게 된다. 또한 상기 절대값회로(209)는 후술하는 진단기능 수행시 테스트 톤 발생회로(208)에서 송출되는 테스트 톤이 비상전화기(80)를 통해 라인(224)로 되돌아올(Feed Back) 시 상기 테스트 톤을 평균 절대값의 직류로 변환하는 통상의 연산증폭기를 사용한 절대값회로가 될 수 있다.

제3도는 본 발명에 따라 단말장치로 사용되는 비상전화기(80)의 블럭도로서, 도면중 수신측의 라인(250)은 제2도의 송신라인(215)와 접속이 되며, 송신측의 라인(251)은 제2도의 수신라인(216)과 각각 접속이 된다. 수신측의 라인(250)은 트랜스로된 수신라인 인터페이스(324)와 접속이 되며, 수신측의 라인(251)은 트랜스로된 송신라인 인터페이스(325)와 접속이 되어 있다. 또한 상기 각 수신측과 송신측 트랜스의 소정 탭에는 제2도의 전원회로(207)에서 공급되는 직류전압을 입력하여 비상전화기의 각 소자의 동작에 필요한 직류전압을 안정되게 공급할 수 있는 스위칭 레귤레이터(321)가 접속된다. 상기 스위칭 레귤레이터(321)는 사설교환기와 장거리로 떨어진 지점에 설치되는 비상전화기(80)의 전력소모를 최소화하고 장거리 통화로에 의한 전압강하에 대해서도 안정된 직류전압을 공급할 수 있는 회로가 사용되며, 본원출원인이 실용신안등록 출원한 출원번호 제87-16472호에 개시된 회로가 사용될 수 있다.

상기 수신라인 인터페이스(324)의 출력라인(252)은 장거리 통신에 의한 음성주파수 및 신호레벨을 보상하며, 마이컴(301)에서 라인(253)을 통해 출력하는 제어신호에 따라 통화감도를 적절히 유지하는 수신부 등화회로(302)와 접속이 된다.

수신부 등화회로(302)의 출력라인(254)는 수신시 라인(255)을 통해 마이컴(301)에서 출력하는 신호에 의해 온 동작을 하는 Rx스위치(307)와 접속이 되며, 상기 Rx스위치(307)의 출력라인(256)은 증폭기(311) 및 라인(257)을 통해 핸드셀(323)의 수화기(326)에 접속이 된다. 한편 핸드셀(323)의 송화기(327)는 라인(258)을 통해 송신증폭기(312)와 접속되며, 송신증폭기(312)의 출력라인(259)은 마이컴(301)에서 출력하는 주파수 및 거리에 따라 이득조절 제어신호를 라인(253)상으로 입력하여 상기 라인(259)상의 음성신호를 소정레벨의 음성신호로 증폭 및 주파수 보상을 하여 출력하는 송신부 등화회로(303)가 접속되며, 상기 송신부 등화회로(303)의 출력라인(260)은 송신시 마이컴(301)에서 라인(261)을 통해 출력하는 제어신호에 의해 온동작을 하는 Tx스위치(310)이 접속되며, 상기 Tx스위치(310)의 출력단은 송신라인 인터페이스(325)와 접속이 된다. 상기 Tx스위치(310) 및 Rx스위치(307)을 설치하여 각각 송신 및 수신 시에만 온시킴으로써 전용선의 통신로(90)상에 다수의 비상전화기(80)가 병렬로 접속됨으로 인한 송신 또는 수신측에서 본 임피던스의 저하를 방지하며 전력소모를 줄이는 효과를 기대할 수 있다.

한편 핸드셀(323)을 비상전화기(80)에 올려놓아 훅크 온상태에 있을 경우 상기 핸드셀(323)의 수화기(326) 및 송화기(327)가 각각 송화기(315) 및 수화기(316)과 서로 대향하여 음향 결합이 되게 구성되며, 상기 송화기(315)와 수화기(316)은 마이컴(301)에서 라인(261)상을 통해 출력하는 제어신호에 의해 온·오프 동작을 하는 제1진단스위치(309) 및 증폭기(313)를 통해 접속이 된다. 한편 라인(257)과 (258) 사이에는 마이컴(301)에서 출력하는 제어신호를 라인(262)으로 입력하여 온오프 동작을 하는 제1진단스위치(308)이 접속되고, 라인(256)과 (259) 사이에는 라인(263)상의 제어신호에 따라 온오프 동작을 하는 사이드 톤 스위치(322)가 접속이 된다. 전술한 스위치들(307)(308)(309)(322)는 트라이 스테이스 스위치가 사용될 수 있다.

한편 톤신호 발생회로(306)은 마이컴(301)로부터 출력하는 디지탈 데이터 및 인에이블 제어신호를 입력하여 발신음, 호출음, 화중음 및 보류음(hold tone)을 발생하는 회로로써, 그 출력은 라인(256)과 접속이 된다. DTMF 수신회로(304)는 라인(254)와 접속이 되며 사설교환기의 제어장치(110)의 DTMF 송신회로(201)에서 송출된 복합주파수의 명령신호를 받아 디지탈 데이터로 코오드화하여 마이컴(301)으로 라인(264)를 통해 전달한다. 또한 DTMF 송신회로(305)는 마이컴(301)로부터의 디지탈 명령신호(16진수로 0-9 A-F중 어느 하나의 신호)를 라인(265)로 입력하는 입력 디지탈 데이터에 대응하는 복합주파수로 변환하여 증폭기(314)를 통해 라인(259)로 출력한다. 전술한 DTMF 수신회로(304) 및 DTMF 송신회로(305)는 제어장치(110)의 DTMF 수신회로(202) 및 DTMF 송신회로(201)와 동일한 회로로 사용된다.

한편 마이컴(301)의 포오트 P1-P4에는 각각 훅크스위치(317), 콜스위치(318), 해당 비상전화기(80)의 어드레스를 지정하는 어드레스 지정스위치(319) 및 후술하는 초기상태의 송신부 등화회로(303) 및 수신부 등화회로(302)의 이득의 설정을 마이컴(301)에게 알려주는 루프스위치(320)이 접속된다. 또한 Vcc는 5볼트의 직류공급전압이며, R1-R11은 저항을 나타내고, 상기 콜스위치(318)는 비상전화기 사용자가 비상호출을 할 경우 사용하는 버튼식 스위치이며, 어드레스 지정스위치(319)는 병렬 접속된 비상전화기가 6대라 가정하여 구분할 수 있게 지정하는 스위치로서 루프스위치(320)과 함께 디프(Dip) 스위치가 사용될 수 있다.

제4도는 제2도 및 제3도에서 사용하는 수신부 등화회로 및 송신부 등화회로의 구체회로도를 나타낸 도면이며, 제5도는 선로의 주파수에 따른 특성곡선으로써 실선은 통화로의 길이 e에 대해 x만큼 증가할 경우의 주파수에 따른 이득 감쇄 곡선을 보상하기 위한 곡선을 나타낸 것이다.

사설교환기의 중계대(106)에 있는 교환원과 비상전화기(80)의 사용자가 통화를 할 경우, 비상전화기(80)의 위치가 사설교환기와 장거리 이격하여 있게 된다. 따라서 음성대역의 신호는 거리가 증가함에 따라 주파수에 따른 이득 감쇄는 증가하게 된다. 그러므로 상기와 같은 주파수에 따른 이득감쇄를 보상하기 위해서는 점선과 같은 특성을 갖는 회로의 설계가 필요하게 된다.

제4도를 참조하면 입력단자(61)는 저항 RA를 통해 연산증폭기(63)의 반전단자(64)와 접속되며 비반전단자(65)는 접지되어 있고, 저항 Rf가 상기 단자(64)와 상기 연산증폭기(63)의 출력단자(62) 사이에 접속되어 있다. 또한 상기 저항 RA에는 캐패시터 Cn과 스위치 Sn이 직렬접속(여기서 n은 1, 2, 3…의 정수)되어 상기 저항 RA와 병렬접속되어 있고, 상기 스위치 Sn에는 상기 스위치를 온오프시키는 제어신호 입력라인(60)이 각각 접속되어 있다. 이때 상기 제어신호 입력라인(60)은 제2의 중앙처리장치(200)의 제어라인(225) 또는 제4도의 마이컴(30)의 제어라인(253)이 접속될 수 있다.

지금 스위치 Sn이 온되었을 시의 합성 용량을 Cs라 하면, 저항 RA와의 합성 임피던스 절대값 Zi는 하기식(1)과 같이 쓸 수 있다.

여기서 주파수를 f라 하면 W=2πf이므로, 제4도의 등화회로 이득 GO는 하기식(2)과 같이 쓸 수 있게 된다.

그러므로 상기 제(2)식에서 알 수 있는 바와 같이 스위치 S1-Sn을 순차로 온시키면 Cs값이 커지기 때문에 이득을 증가시킬 수 있고, 오프시켜 나가면 이득을 줄일 수 있게 된다.

따라서 제4도의 제어신호 입력라인(60)은 제3도의 라인(253) 및 제2도의 라인(225)에 대응시켜 접속하면 되고, 등화 제어동작은 마이컴(301) 및 중앙처리장치(200)에서 출력하는 제어신회로 수행하면 된다.

지금 전용선의 통신로(90)에 6대의 비상전화기가 병렬로 접속되어 있다 가정하고, 제어장치(110)과 비상전화기(80) 사이의 통신 방식의 구성도를 제6도를 참조하여 설명한다.

제6a,b도를 참조하면, 타임슬롯 TS1-TS10은 각각 10mSec의 시간간격을 갖는 시간구분으로써 반복된다.

따라서 타임슬롯 TS1-TS6에는 각각 다른 복합주파수의 아나로그신호가 비상전화기 교류신호로 지정되어 실리게 된다. 이때 제6a도와 같이 제어장치(110)에서 해당 라인에 병렬 연결된 각 비상전화기(80)들로 송신하는 경우 각 타임슬롯의 초기 60mSec만 상기 복합주파수가 실리게 되며, 나머지 40mSec은 시스템의 소자들의 동작 타이밍을 고려하여 여유를 남겨놓는다. 이때 상기 비상전화기(80)에서 제어장치(110)로 송신시에도 마찬가지이다. 또한 타임슬롯 TS7-TS10은 본 시스템이 진단기능을 수행하기 위한 타임슬롯으로써, 총 400mSec중 초기 300mSec만이 진단기능을 수행하기 위한 복합주파수가 실리는 기간으로 사용된다. 또한 상기 타임슬롯중 TS10은 프레임 동기신호가 실릴 수도 있는 타임슬롯으로써, 프레임 동기신호가 실리는 경우는 이 프레임 동기신호가 실리는 TS7-TS10의 타임슬롯에서 진단기능은 유지상태로 사용하게 된다.

또한 제어장치(110)의 송신시, 예를 들어 1번 비상전화기를 지정하는 타임슬롯을 TS1이라 가정할 경우, 1번 비상전화기가 제6a도의 프레임 구성도를 수신하여 송신할 경우에는 제6b도에 도시한 바와 같이 4번째의 타임슬롯에 자기의 신호를 실어 제어장치(110)측으로 송신을 하게 된다. 따라서 제6도에 도시한 화살표와 같이 제어장치의 송신에 대해 각각의 송신은 대응관계를 갖게 된다. 따라서 PCM의 종래의 교환기에서의 프레임 구성에 따른 응답은 항상 1프레임 늦게 이루어짐에 비해 신속하게 시간을 절약하여 상호 교신을 할 수 있는 이점을 갖게 된다.

한편 본 발명에 따른 실시예에 의하면 진단기능은 핸드셋이 훅크 온상태에 있는가 또는 오프상태에 있는가를 진단하는 음성계인 테스트(Voice gain test)와 등화회로의 자동이득조절 테스트(Electronic gain test)를 수행하는 것으로 하고 있다. 또한 사설교환기에는 제2도의 제어장치(110)의 카아드(Card)가 다수 저속되어 장거리를 소정거리마다 분할하여 통신을 할 수도 있도록 실시된다. 또한 제어장치(110)에는 통신로(90)가 2개 병렬로 접속되어 총 12대의 비상전화기가 6대씩 병렬로 접속된다.

제7도는 본 발명의 비상전화 시스템에서 사용되는 메세지 테이블 구성도로서, 제7a도는 제1도의 주제어부(100)에서 부제어부(102)로 출력되는 메세지 테이블이며, 제7b도는 제1도의 부제어부(102)에서 주제어부(102)로 출력되는 메세지 테이블이고, 제7c도는 부제어부(102)에서 제어장치(110)로 출력되는 메세지 테이블이며, 제7d도는 제어장치(110)에서 부제어부(102)로 출력되는 메세지 테이블이고, 제7e도는 주제어부(102)에서 상황판(107)을 출력되는 메세지 테이블이며, 제7f도는 제어장치(110)에서 비상전화기(80)로 출력되는 메세지 테이블이고, 제7g도는 비상전화기(80)에서 제어장치(110)로 출력되는 메세지 테이블이다. 여기서 테이터는 16진수로 나타낸 것임을 유의하여야 한다. 또한 제7(f)도와 제7(g)도의 데이터는 DTMF 송신회로 및 DTMF 수신회로에서 사용되는 16진수의 데이터들임을 유의해야 한다. 상기 제7(a)-(g)도의 테이블에 나타난 각 메세지들에 있어서, Gain up은 이득상향 메세지, Gain down은 이득하향 메세지, Busy는 화중음 메세지, Hold는 보류음 메세지, Line on은 가입자를 통화상태로 하기위한 메세지, Cut은 가입자의 통화를 절단하기 위한 메세지, Call ack은 소정의 콜요청에 대응하여 링백톤을 요구하는 메세지, Gain set는 제어장치의 이득조정 메세지, Cu restart는 제어장치 재시동 메세지, Codec on은 코덱 온을 위한 메세지, Codec off는 코덱 오프를 위한 메세지, Call Request는 콜요청음 메세지, Hook off는 전화기의 훅오프상태 메세지, Hook on은 전화기의 훅온상태 메세지, Cu start는 제어장치 시동 메세지, Gain end는 이득조정 종료상태 메세지, Call responese는 콜상태 응답 메세지, Voice gain은 비상전화기의 핸드셋의 상태검사 메세지, Electronic gain은 자동이득조정 메세지, Error는 비상전화기의 에러상태 메세지, Voice gain test는 비상전화기의 핸드셋의 상태검사 메세지, Electronic gain test는 자동이득조정 메세지, Sync는 프레임 동기신호 메세지이다.

제8도는 본 발명에 따른 비상전화 시스템의 자동이득 조정방법의 흐름도로서, 일정시간 주기로 훅크온된 비상전화기(80)로 일렉트론닉 게인 테스트 메세지(Electronic Gain test message; Gain digonostic commard)와 테스트 톤을 전송하고, 상기 비상전화기(80)에서 피이드 백된 신호레벨을 체크하여 선로감쇄에 따른 이득조절 데이터를 출력도록 한 흐름도이다.

상술한 구성에 의거 본 발명을 제1도 내지 제8도를 참조하여 상세히 설명한다.

사설교환기(10)의 내부에는 제2도의 제어장치(110)가 다수개 접속되어 있으며, 장거리 소정 거리 단위로 분할하여 통신한다. 또한 상기 제어장치(110)에는 통신로(90)가 연결되어 병렬접속된 비상전화기(80)의 동작을 제어한다.

상기와 같은 비상전화 시스템의 전반적인 동작은 본원 출원인에 의해 동일자로 특허 출원된 출원번호 제87-11292호에 상세히 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 비상전화 시스템의 제어장치(110)의 송수신 이득을 자동적으로 제어하는 방법을 제시하고저 한다.

지금 전용선의 통신로(90)에 제어장치(10)와 비상전화기(80)가 접속되어 서어비스하는 저상동작 상태하에서 제어장치(110)의 중앙처리장치(200)는 일정주기 마다 비상전화기(80)의 통화(송수신)상태(Gain test)를 전달할 시간인가를 제8도 8b과정에서 검색한다.

제8도 8b과정에서 게인 테스트 시간이 되었다고 판단하면, 제어장치(110)내 중앙처리장치(200)는 제8도 8c과정에서 훅크온상태에 있는 비상전화기(80)로 일렉트론닉 테스트 메세지(Electronic Gain Test Message)(이하 게인 테스트)(905)를 라인(220)로 출력한다. 그러면 DTMF송신회로(201)는 상기 게인 테스트 메세지(905)를 DTMF신호로 변환한 후, 송신 등화회로(203) 및 송신라인 인터페이스(205)를 통해 비상전화기(80)의 수신라인 인터페이스(324)로 전송한다. 따라서 비상전화기(80)의 마이컴(301)은 수신부 등화회로(302)와 DTMF수신회로(304)를 통해 상기 제어장치(110)내의 중앙처리장치(200)에서 출력한 게인 테스트 메세지(905)를 수신하게 된다. 상기와 같이 게인 테스트 메세지를 수신한 마이컴(301)은 제1진단스위치(308), Rx스위치(307) 및 Tx스위치(310)를 "온"시키고, 사이드 톤 스위치(322), 제2진단스위치(309)를 제8도 8d과정에서 "오프" 상태로 스위칭 한다.

이후 비상전화기(80)의 마이컴(301)은 제8도 8e과정에서 라인(265)로 게인 테스트 메세지(905)에 대한 응답으로 제7g도의 테스트 액크널리지 메시지(이하 "ACK"라 함)(1006)를 출력하며, DTMF 송신회로(305)는 이를 DTMF신호로 변환하여 증폭기(314) 송신부 등화회로(303), 송신스위치(310), 송신라인 인터페이스(325)를 통해 제어장치(110) 측으로 전송한다. 그러면 제어장치(110)의 중앙처리장치(200)는 상기 ACK(1006)를 수신라인 인터페이스(206), 수신 등화회로(204), DTMF수신회로(202)를 통해 4비트의 데이터로 입력한다. 상기 비상전화기(80)에서 송출한 ACK(1006) 수신한 중앙처리장치(200)는 제8도 8f과정에서 라인(218)를 통해 테스트 톤 발생회로(208)를 구동시켜 1000Hz의 테스트 톤 신호를 라인(219)으로 출력한다. 상기 테스트 톤 신호는 송신 등화회로(203) 및 송신라인 인터페이스(205)를 통해 비상전화기(80)로 전송된다. 그러면 비상전화기(80)에서는 수신라인 인터페이스(324), 수신부 등화회로(302), Rx스위치(307) 및 수신 증폭기(311)를 통해 "온" 되어진 제1진단스위치(308)로 인가된다.

상기 제1진단스위치(308)를 통한 테스트 톤 신호는 송신 증폭기(312), 송신부 등화회로(303), Tx스위치(310) 및 송신라인 인터페이스(325)를 통해 궤환되어 제2도의 제어장치(110)로 전송된다.

그러면 제어장치(110)에서는 수신라인 인터페이스(205) 및 수신부 등화회로(204) 및 절대값회로(209)를 통한 테스트 톤 신호가 A/D변환기(210)에 디지탈 데이타로 변환되어 중앙처리장치(200)로 인가된다. 이때 중앙처리장치(200)는 상기 A/D변환기(210)의 출력(ADC)을 제8도 8g과정에서 리이드하여 제7도d의 게인 메세지(708)을 부제어부(102)로 출력한다. 이때 부제어부(102)는 상기 메세지에 의해 제7b도의 일렉트론닉 게인 메세지(508)를 발생하여 서브 시리얼 인터페이스(104)를 통해 메인 시리얼 인터페이스(103)로 출력한다. 그러면 상기 메인 시리얼 인터페이스(103)를 통해 상기 일렉트론닉 게인 메세지(508)를 수신하는 주제어부(100)는 상기 A/D변환기(210)의 출력 데이터(ADC)인 일렉트론닉 게인값을 메모리부(101)에 저장시키고, 상기 일렉트론닉 게인값을 비상전화기(80)의 일렉트론닉 게인 기준치(Ref)와 제8도 8h과정에서 비교 검색한다. 이때 상기 8h과정에서 상기 릴렉트론닉 게인값(ADC)이 비상전화기(80)의 일렉트론닉 게인 기준치(Ref) 보다 크다고 판단되면 주제어부(100)은 제7a도의 게인 다운 메세지(Gain Down Message)(402)을 출력한다.

상기 게인 다운 메세지(402)는 메인 시리얼 인터페이스(103)를 통해 서브 시리얼 인터페이스(104)로 인가되며, 부제어부(102)는 이를 수신하여 분석한 후, 비상전화기(80)가 소속된 제어장치(110)로 제7(c)도 게인 다운 메세지(602)로 출력한다. 그러면 상기 제어장치(110)의 중앙처리장치(200)은 상기 부제어부(102)로부터 출력되는 게인 다운 메세지(602)를 수신한 후 제7(f)도의 게인 다운 메세지(903)로 변환하여 제8도 8i과정에서 DTMF송신회로(201)를 통해 비상전화기(80)로 전송한다.

이때 상기 비상전화기(80)의 마이컴(301)은 DTMF수신회로(304)를 통해 상기 중앙처리장치(200)가 송출한 제7f도의 게인 다운 메세지(903)를 4비트의 디지탈 데이터로 수신한다.

상기와 같이 중앙처리장치(200)에서 송출한 게인 다운 메세지(이득 하향 명령)제7(f)도의 (903)을 수신한 비상전화기(80)의 마이컴(301)은 제8도 8j과정에서 제7(f)도의 게인 다운 메세지(903)의 수신에 대한 ACK 메세지(1006)를 라인(265)로 출력한다. 이때 DTMF송신회로(305)는 상기 ACK메세지(1006)를 DTMF신호로 변환하여 전술한 바와 같은 경로를 통해 제어장치(110)로 송출한다.

상기 제8도 8j과정에서 제7f도의 ACK메세지(1006)를 송출한 마이컴(301)은 제8도 8k과정에서 수신된 게인 다운 메세지(903)으로 수신부 등화회로(302) 및 송신부 등화회로(303)의 이득을 조정한다. 즉, 제어장치(110)로부터 게인 다운 메세지(903)가 수신되면, 마이컴(301)은 라인(253)으로 게인 제어신호를 출력하여 수신부 등화회로(302) 및 송신부 등화회로(303)의 게인 스텝을 내린다. 즉, 상기 마이컴(301)의 라인(253)은 제4도에 도시된 제어신호 입력라인(60)에 대응되는 것으로, 게인 스텝을 낮추고자 하는 경우에는 상기 라인(253)으로 송수신부 등화회로(302) 및 송신부 등화회로(303)의 스위치(S1-Sn)을 순차적으로 오프시키기 위한 제어신호를 출력하면 게인이 감소됨을 알 수 있다.

상기와 같이 비상전화기(80)의 마이컴(301)은 게인 다운 메세지(903) 수신시 마다 상기 수신부 등화회로(302) 및 송신부 등화회로(303)의 스위치(S1-Sn)을 1스텝씩 제어하여 게인을 자동조정하므로서 일렉트론닉 게인값(ADC)와 일렉트론닉 게인 기준값(Ref)만 같아지도록 통화이득을 자동 보상할 수 있게 된다. 또한 제어장치(110)에서도 중앙처리장치(200)는 라인(225)를 통해 송신 등화회로(203) 및 수신 등화회로(204)의 이득을 상기와 같은 방식으로 조정하게 된다. 만약, 전술한 제8도 8h과정에서 제어장치(110)를 통해 수신된 일렉트론닉 게인값 즉 제2도의 A/D변환기(210)의 A/D변환값(ADC)와 내부 메모리에 저장된 일렉트론닉 게인 기준치(Ref)와의 비교 결과가 수신된 일렉트론닉 게인값(ADC)이 크지 않다면 주제어부(100)는 제8도 8l과정에서 두값이 같은 가를 비교 검색한다.

상기 제8도 8l과정에서 제어장치(110)를 통해 수신된 일렉트론닉 게인값(AC)와 일렉트론닉 게인 기준치(Ref)가 같다고 판단되면, 주제어부(100)은 일렉트론닉 게인 테스트 종료 메세지를 출력한다. 상기 주제어부(100)으로부터 출력된 일렉트론닉 게인 테스트 종료 메세지는 전술한 바와 같이 메인 시리얼 인터페이스(103)과 서브 시리얼 인터페이스(104)를 통해 부제어부(102)로 입력된다. 상기 부제어부(102)는 상기 서브 시리얼 인터페이스(104)를 통한 일렉트론닉 게인 테스트 종료 메세지를 제어장치(110)으로 출력한다. 이때 제어장치(110)내의 중앙처리장치(200)는 수신한 일렉트론닉 게인 테스트 종료 메세지를 제8도 8m과정에서 라인(220)으로 출력한다. 라인(220)를 통한 메세지를 수신하는 DTMF 송신회로(201)은 이를 DTMF신호로 변환하여 송신 등화회로(203)과 송신라인 인터페이스(205)를 통해 비상전화기(80)로 송출한다.

상기 비상전화기(80)내의 마이컴(301)은 상기의 신호를 수신라인 인터페이스(324), 수신부 등화회로(302), DTMF수신회로(304)를 통해 디지탈 데이터로 수신한다. 상기와 같은 경로를 통해 제어장치(110)내의 중앙처리장치(200)가 제8도 8m과정에서 송출한 종료 메세지를 수신한 마이컴(301)은 제8도 8n과정에서 라인(265)로 제7g도의 ACK메세지(1006)를 송출한다. 그리고 제8도 8o과정에서 라인(261), (255), (262)로 제어신호를 송출하여 Tx스위치(310)과 수신 스위치(307) 및 제1진단스위치(308)를 "오프"시키어 자동이득의 동작을 종료시킨다.

한편 전술한 제8도 8l비교검색 과정에서 수신된 일렉트론닉 게인값(ACD)와 내부 메모리에 저장된 일렉트론닉 게인 기준치(Ref)와 같지 않다면, 주제어부(100)은 제8도 8p과정에서 수신된 일렉트론닉 게인값(ADC)이 일렉트론닉 게인 기준치(Ref) 보다 적은가를 비교검색한다. 상기 제8도 8p비교검색 과정에서 일렉트론닉 게인값(ADC) 즉 제어장치(110)를 통한 아나로그 디지탈 변환값이 일렉트론닉 게인 기준값(Ref)보다 적은 경우라고 판단하면, 주제어부(100)은 제8도 8t과정에서 비상전화기(80)가 고장이라고 판단한다.

즉, 일렉트론닉 게인값(ADC)이 일렉트론닉 게인 기준값(Ref)보다 적은 경우에는 전술한 제8도 8f과정에서 송출한 테스트는 제3도의 비상전화기(80)에서 피이드백(Feed Back) 되어지지 않아 제2도의 A/D변환기(210)의 입력이 없기 때문이다.

만약 제8도 8p과정에서 일렉트론닉 게인값(ADC)(A/D변환기(210)의 출력)이 일렉트론닉 게인 기준값(Ref) 보다 적은 경우로 판단되면, 주제어장치(100)는 제7a도의 게인 업 메세지(이득 상향 명령)(401)를 출력한다. 상기 게인 업 메세지(401)는 전술한 바와 같이 메인 시리얼 인터페이스를 통해 서브 시리얼 인터페이스(104)로 인가되며 부제어부(102)는 이를 수신 분석하여 비상전화기(80)가 소속된 제어장치(110)으로 제7c도의 게인 업 메세지(601)로 출력한다. 상기 부제어부(102)가 출력한 게인 업 메세지(602)는 제어장치(110)의 중앙처리장치(200)가 전술한 과정을 통해 제7(f)도의 게인 업 메세지(902)로 변환하여 제8도 8q과정에서 비상전화기(80)로 전송한다. 이때 비상전화기(80)의 마이컴(301)은 DTMF수신회로(304)를 통해 수신라인 인터페이스(324)와 수신부 등화회로(302)로 입력된 제7(f)도의 게인 업 메세지(902)를 4비트의 디지트를 신호로 수신한다.

이때 상기 제8도 8q과정에서 송출한 게인 업 메세지(903)를 수신한 마이컴(301)은 제8도 8r과정에서 게인 업 메세지(903) 수신에 대한 응답(ACK) 메세지(1006)를 라인(265)로 출력한다. 상기 라인(265)의 응답 메세지(1006)은 DTMF송신회로(305)에서 DTMF신호로 변환된 후 증폭기(314), 송신부 등화회로(*303), 송신스위치(310), 송신라인 인터페이스(325)를 통해 제어장치(110)으로 전송된다.

그리고 상기 제8 8r과정에서 ACK 메세지를 송출한 비상전화기(80)에서 마이컴(301)은 수신된 게인 업 메세지(902)를 라인(253)으로 출력하여 수신부 등화회로(302) 및 송신부 등화회로(303)의 이득을 제8도 8s과정에서 조정한다.

예컨대, 게인 업 메세지(902)가 수신되며 마이컴(301)은 수신부 등화회로(302) 및 송신부 등화회로(303)의 스위치(S1-Sn)을 순차적으로 "온"시키기 위한 제어신호를 라인(253)으로 출력한다.

상기와 같이 비상전화기(80)의 마이컴(301)은 게인 업 메세지(902)를 수신시 마다 상기 제4도와 같은 구성을 갖는 수신부 등화회로(302) 및 송신부 등화회로(303)의 스위치(S1-Sn)을 1스텝씩 제어하여 게인을 자동 조정함으로써 일렉트론닉 게인값(ADC)과 게인 기준값(Ref)와 같아지도록 통화이득을 조정하게 된다.

상기와 같은 게인 조정에 의해 비상전화기(80)의 제1진단스위치(308)를 통해 피이득백된 레벨을 체크하여 기준레벨을 가지는 기준 게인값과 비교하여 피이드 백되는 신호의 레벨이 기준레벨과 같도록 통화이득을 자동으로 조정함으로써 통화 음질이 양호한 고품질의 통신을 할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 게인 테스트 명령 입력에 응답하여 입력신호의 통신로의 궤환 루프를 형성하고, 게인 업/다운 메세지 입력에 의해 송수신 이득을 제어하는 비상전화기와, 사설교환기의 내부에 수용되어 상기 비상전화기와 사설교환기 제어부간에 데이터 통신을 수행하고 교환스위치 회로간 음성신호를 제어하는 제어장치로 구성된 비상전화 시스템의 자동이득 조정방법에 있어서, 일정주기로 게인 테스트 명령신호를 상기 비상전화기로 송출하는 게인 테스트 명령 송출과정(8b, 8c)와, 상기 게인 테스트 명령 송출과정(8b, 8c)에서 송출되는 게인 테스트 명령에 응답하여 궤환 루프를 형성하고 응답신호를 송출하는 궤환 루프 형성과정(8d, 8e)와, 상기 궤환 루프 형성 과정(8d, 8e)에서 형성된 궤환 루프로 게인 테스트 톤을 송출하고 상기 궤환 루프를 통해 궤환되는 게인 테스트 톤을 디지탈로 리이드하는 게인 테스트 톤 리이드과정(8f, 8g)와, 상기 게인 테스트 톤 리이드과정(8f, 8g)에서 리이드한 게인 테스트 값과 게인 기준값을 비교 검색하여 게인 기준값 보다 클 때에 게인 다운 명령을 송출하는 제1명령 송출과정(8g, 8i)와, 상기 제1명령 송출과정(8h, 8i)에서 송출한 게인 다운 명령에 의해 송수신 이득을 감소 제어하고 상기 게인 테스트 톤 리이드 과정으로 점프하는 제1명령 실행과정(8j, 8k)와, 상기 제1명령 송출과정(8h, 8j)의 비교 검색결과 게인 테스트 값이 게인 기준값 보다 크지 않다고 판단시 상기 게인 기준값과 게인 테스트 값이 동일한가를 비교 검색하여 동일할 때에 게인 테스트 종료 명령을 송출하는 제2명령 송출과정(8l, 8m)과, 상기 제2명령 송출과정(8l, 8m)에서 송출하는 명령에 의해 테스트 톤 궤환 루프를 차단하고 상기 게인 테스트 명령송출 과정(8b, 8c)으로 점프하는 제2명령 실행과정(8n, 8o)와, 상기 제2명령 송출과정(8l, 8m)에서의 비교 검색결과 두 신호가 동일하지 않다고 판단시 상기 게인 테스트 값이 게인 기준값 보다 작은가를 비교 검색하여 작을 때에 게인 업 명령을 송출하는 제3명령 송출과정(8p, 8q)와, 상기 제3명령 송출과정(8p, 8q)에서 송출하는 게인 업 명령에 의해 송수신 이득을 증가시키고 상기 게인 테스트 톤 리이드 과정(8f, 8g)로 점프하는 제3명령 실행과정(8r, 8s)로 이루어짐을 특징으로 하는 비상전화 시스템의 자동이득 조정방법.

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