KR980013212A - 교환기 가입자 보드의 가입자 선로 단락 감지 장치(Subscriber Line Short Detecting Device For Switching System Subscriber Board) - Google Patents

Abstract

본 발명은 교환기 가입자 보드에 있어서, 가입자 선로가 단락되었을 때 이를 자동으로 감지하여 알려주는 가입자 선로 단락 감지 장치에 관한 것이다.

본 발명은 교환기 가입자 보드에 3개의 스위치와 버퍼를 부가하여 가입자가 통화중이거나 온훅 모드와 같은 평상시 모드에서는 항상 스위치를 오프시키고 선로의 임피던스가 무한대에서 어떤 값을 갖는 상태로 트리거될 때만 3개의 스위치를 온되도록 제어하고, 버퍼에서 가입자 전화기에 DC 전류를 공급하기 위한 루프의 전압을 감지하여 이를 비교하여 가입자 선로의 단락을 검출하게 된다.

따라서 본 발명은 가입자들이 선로가 단락되어 생기는 전화 불통 시간을 최대한 단출하여 주므로써 항상 통화의 원활함을 유지할 수 있도록 한다.

Description

교환기 가입자 보드의 가입자 선로 단락 감지 장치(Subscriber Line Short Detecting Device For Switching System Subscriber Board)

본 발명은 교환기 가입자 보드에 있어서, 가입자 선로가 단락되었을 때 이를 자동으로 감지하여 알려주는 가입자 선로 단락 감지 장치에 관한 것이다.

종래의 교환기 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이 전화기(RL)에서 인가되는 음성 신호와 전송 선로로의 DC 임피던스의 변화에 따라 변화하는 DC 전압의 양을 팀 및 링 두 선을 통해 받아서 내부로 전달하는 라인 수신 증폭기(1), 상기 라인 수신 증폭기(1)의 AC와 DC 출력을 받아 DC 경로와 AC 경로로 분리하여 전달하기 위한 로우 패스 필터(2)와 하이 패스 필터(3), 상기 로우 패스 필터(2)의 출력을 입력으로 가입자 임피던스를 감지하여 그 값에 해당하는 DC 전력을 공급하기 위한 신호를 내보내는 선로 임피던스 감지 회로(4), 상기 선로 임피던스 감시 회로(4)의 출력을 받아 저화기(RL)를 드라이브하는 라인 드라이버 증폭기(5), 상기 하이 패스 필터(3)를 통과한 으성 신호 출력과 에코 제거 회로(6)의 출력을 받아 코덱(CODEC)의 A/D 변환기로 전달하는 출력 증폭기(7), 상기 출력 증폭기(7)로부터 출력되는 아날로그 음성 신호를 8비트 디지탈 데이터로 변환하는 코덱(10)의 A/D 변환기(8), 다른 전화국의 코덱에서 만들어져 전달되어져 온 디지탈 신호를 다시 아날로그 음성 신호로 복구하는 코덱(10)의 D/A 변환기(9), 상기 D/A 변환기(9)로부터 출력되는 아날로그 신호를 받아 전달하는 입력 증폭기(11), 상기 입력 증폭기(11)로부터 출력되는 아날로그 신호를 받아 상대방으로부터 온 신호가 다시 피드백되지 않도록 되먹임되는 신호를 제거하는 기능을 하는 에코 제거 회로(6), 상기 입력 버퍼(11)와 선로 임피던스 감시 회로(4)의 출력을 가산하여 상기 라인 드라이버 증폭기(5)로 출력하는 가산기(12), 교환기 시스템 전체를 제어하는 CPU(13), 상기 CPU(13)로부터 출력되는 제어 데이터를 받아 가입자 보드가 같는 모든 기능을 제어하는 제어 신호를 만들어 전달하는 N 비트 쉬프트 레지스터(14) 및 가입자 보드의 상태를 외부에서 알 수 있도록 이를 보여주기 위한 LED 표시 패널(15)로 구성된다.

이와 같이 구성되는 종래의 교환기 시스템의 동작을 설명한다.

먼저, 가입자가 통화중인 경우 전화기(RL)에서 인가되는 음성 신호는 팁 및 링 두 선호를 통해 라인 드라이버 증폭기(1)에서 증폭된 후 로우 패스 필터(2)와 하이 패스 필터(3)에서 각각 필터링된다. 하이 패스 필터(3)를 통과한 음성 신호는 출력 증폭기(7)에서 증폭된 후 코덱(10)의 A/D 변환기(8)를 통해 디지탈 신호로 변환되어 다른 전화국의 코덱으로 전달된다.

또한, 다른 전화국의 코덱에서 만들어져 전달된 디지탈 신호는 코덱(10)의 D/A 변환기(9)에서 아날로그 신호로 변환되어 입력 증폭기(11)에서 증폭된 후 가산기(12)에서 선로 임피던스 감시 회로(4)로부터 출력되는 신호와 가산된다. 이때, 선로 임피던스 감시 회로(4)에서는 로우 패스 필터(2)로부터 출력되는 DC 신호에 따라 DC 전력을 공급하기 위한 신호를 가산기(12)로 출력하고, 입력 증폭기(11)로부터 출력되는 아날로그 신호는 상대방으로부터 온 신호가 다시 피드백되지 않도록 되먹임되는 신호를 제거시키는 에코 제거 회로(6)로 입력된다.

이와 같이 가산기(12)로부터 출력되는 신호를 라인 드라이버 증폭기(5)에서 증폭되어 전화기(RL)로 전달되어 가입자가 수신할 수 있게 된다.

그런데, 종래의 교환기 가입자 보드에서는 가입자 선로가 선로 어디에선가 단락되었을 때 이를 전화국에서 자동으로 감지할 수 있는 기능이 없었다. 물론 수동적인 방법으로 이를 알았다 하더라도 이것이 가입자가 통화 후 수화기를 잘못 내려 놓은 것인지 아니면 선로상에서 단락이 발생된 것인지 교환기 자체에서는 파악할 수 없었다.

따라서 이와 같은 문제가 발생하였을 때 종래의 교환기 시스템은 전화국에서는 가입자로부터 고장 신고를 받고 나서 릴레이를 통해 인테스트(In Test)나 아웃 테스트(Out Test)를 하여 고장 여부를 확인한 후 사람이 직접 나가서 위에서 언급한 두 가지 경우 중 어떤 경우인지를 파악해야 하는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 개선하기 위한 본 발명은 선로가 단락되었을 때 이를 교환기 시스템에서 자동으로 감지하여 경고음이나 LED를 통해 경보를 발생하여 전화국으로 하여금 고장 즉시 알 수 있게 하고 고장 발생 원인이 선로 단락인지를 파악할 수 있도록 하기 위한 교환기 가입자 보드의 가입자 선로 단락 감지 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 교환기 시스템의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 교환기 시스템의 구성도.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 교환기 가입자 보드의 가입자 선로 단락 감지 장치는 전화기에서 인가되는 음성 신호와 전송 선로로의 DC 임피던스의 변화에 따라 변화하는 DC 전압의 양을 팁 및 링 구선을 통해 받아서 내부로 전달하는 라인 수신 증폭기, 상기 라인 수신 증폭기의 AC와 DC 출력을 받아 DC 경로와 AC 경로로 분리하여 전달하기 위한 로우 패스 필터와 하이 패스 필터(3), 상기 로우 패스 필터의 출력을 입력으로 가입자 임피던스를 감지하여 그 값에 해당하는 DC 전력을 공급하기 위한 신호를 내보내는 선로 임피던스 감지 회로, 상기 선로 임피던스 감시 회로의 출력을 받아 전화기를 드라이브하는 라인 드라이버 증폭기, 상기 하이 패스 필터를 통과한 음성 신호 출력의 출력을 받아 코덱(CODEC)의 A/D 변환기로 전달하는 출력 증폭기,상기 출력 증폭기로부터 출력되는 아날로그 음성 신호를 디지탈 데이터로 변환하는 A/D 변환기, 다른 전화국에서 만들어져 전달되어져 온 디지탈 신호를 다시 아날로그 음성 신호로 복구하는 D/A 변환기, 상기 D/A 변환기로부터 출력되는 아날로그 신호를 받아 전달하는 입력 증폭기, 상기 입력 증폭기로부터 출력되는 아날로그 신호를 받아 상대방으로부터 온 신호가 다시 피드백되지 않도록 되먹임되는 신호를 제거하여 상기 출력 증폭기로 출력하는 에코 제거 회로, 상기 입력 버퍼와 선로 임피던스 감시 회로의 출력을 가산하여 상기 라인 드라이버 증폭기(5)로 출력하는 가산기, 상기 라인 수신 증폭기의 출력단에 일단이 연결되어 스위칭되는 제1 스위치, 상기 제1 스위치의 타단에 일입력단이 연결되어 출력을 타입력으로 피드백하는 버퍼, 상기 버퍼의 출력단과 상기 출력 증폭기의 입력단에 양단이 연결되어 스위칭되는 제2 스위치, 상기 A/D 변환기의 출력단과 상기 N 비트 쉬프트 레지스터에 연결되어 스위칭되는 제3 스위치, 상기 제1, 제2 및 제3 스위치의 스위칭을 제어하는 신호를 출력하고 상기 버퍼로부터 상기 출력 버퍼를 통해 상기 A/D 변환기로부터 출력되는 신호를 입력으로 선로의 단락 여부를 판단하는 CPU, 상기 CPU로부터 출력되는 제어 데이터를 받아 가입자 보드를 제어하는 제어 신호를 만들어 전달하는 N 비트 쉬프트 레지스터 및 가입자 보드의 상태를 외부에서 알 수 있도록 하기 위한 표시부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명은 가입자가 통화중이거나 온훅 모드와 같은 평상시 모드에서는 항상 오프되고 선로의 임피던스가 무한대에서 어떤 값을 갖는 상태로 트리거될 때만 3개의 스위치를 온되도록 제어하고, 버퍼에서 가입자 전화기에 DC 전류를 공급하기 위한 루프의 전압을 감지하여 이를 비교하여 가입자 선로의 단락을 검출하게 된다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 교환가 가입자 보드의 가입자 선로 단락 감지 장치는 도 2에 도시한 바와 같이 전화기(RL)에서 인가되는 음성 신호와 전송 선로로의 DC 임피던스의 변화에 따라 변화하는 DC 전압의 양을 팁 및 링 두 선을 통해 받아서 내부로 전달하는 라인 수신 증폭기(1), 상기 라인 수신 증폭기(1)의 AC와 DC 출력을 받아 DC 경로와 AC 경로로 분리하여 전달하기 위한 로우 패스 필터(2)와 하이 패스 필터(3), 상기 로우 패스 필터(2)의 출력을 입력으로 가입자 임피던스를 감지하여 그 값에 해당하는 DC 전력을 공급하기 위한 신호를 내보내는 선로 임피던스 감지 회로(4), 상기 선로 임피던스 감지 회로(4)의 출력을 받아 전화기(RL)를 드라이브하는 라인 드라이버 증폭기(5), 상기 하이 패스 필터(3)를 통과한 음성 신호 출력의 출력을 받아 코덱(CODEC)의 A/D 변환기로 전달하는 출력 증폭기(7), 상기 출력 증폭기(7)로부터 출력되는 아날로그 음성 신호를 디지탈 데이터로 변환하는 A/D 변환기(8), 다른 전화국에서 만들어져 전달되어져 온 디지탈 신호를 다시 아날로그 음성 신호로 복구하는 D/A 변환기(9), 상기 D/A 변환기(9)로부터 출력되는 아날로그 신호를 받아 전달하는 입력 증폭기(11), 상기 입력 증폭기(11)로부터 출력되는 아날로그 신호를 받아 상대방으로부터 온 신호가 다시 피드백되지 않도록 되먹임되는 신호를 제거하여 상기 출력 증폭기(7)로 출력하는 에코 제거 회로(6), 상기 입력 버퍼(11)와 선로 임피던스 감지 회로(4)의 출력을 가산하여 상기 라인 드라이버 증폭기(5)로 출력하는 가산기(12), 라인 수신 증폭기(1)의 출력단에 일단이 연결되어 스위칭되는 스위치(SW1), 상기 스위치(SW1)의 타단에 일입력단이 연결되어 출력을 타입력으로 피드백하는 버퍼(16), 상기 버퍼(16)의 출력단과 상기 출력 증폭기(7)의 입력단에 양단이 연결되어 스위칭되는 스위치(SW2), 상기 A/D 변환기(8)의 출력단과 상기 CPU(13)의 입력단에 연결되어 스위칭되는 스위치(SW3), 상기 스위치(SW1, SW2, SW3)의 스위칭을 제어하는 신호를 출력하고 상기 버퍼(16)로부터 상기 출력 버퍼(7)를 통해 상기 A/D 변환기(8)로부터 출력되는 신호를 입력으로 선로의 단락 여부를 판단하는 CPU(13), 상기 CPU(13)로부터 출력되는 제어 데이터를 받아 가입자 보드를 제어하는 제어 신호를 만들어 전달하는 N 비트 쉬프트 레지스터(14) 및 가입자 보드의 상태를 외부에서 알 수 있도록 하기 위한 표시부(15)를 포함하여 구성된다.

여기서, 루프(LOOP1)는 가입자 보드가 전화기(RL)에 DC 전류와 전압을 공급하기 위한 루프 경로로써 개개의 가입자에 대해 각기 다른량의 전류와 전압을 공급하게 되고 루프(LOOP1)내의 각 노드는 한 가입자당 특정한 한 DC값을 갖게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 교환기 가입자 보드의 가입자 선로 단락 감지 장치의 동작을 설명한다.

우선 교환기 시스템을 처음 설치한 후 가입자가 전화를 걸기 위해 수화기를 들면 가입자 보드는 그 신호를 감지하여 CPU(13)로 전달하게 되고 CPU(13)는 다음 단계인 다이얼 신호를 검출하기 위해 DTMF 수신기라는 주변 회로에 받을 준비 명령을 한 후 전화기에 비지 톤을 보내게 된다.

이 과정에서 DTMF 수신기로 명령을 내리기 전에 스위치(SW1, SW2, SW3)를 온시켜 버퍼(16)를 동작시키고 이 버퍼(16)의 입력으로 루프(LOOP1)의 한 노드(LRO), 즉 라인 수신기 증폭기(1)의 출력단으로부터 해당 가입자 임피던스에 일대일 대응되는 DC값을 받도록 하고 그 출력을 출력 버퍼(7)와 코덱(10)의 A/D 변환기(8)를 통해 8비트 디지탈 데이터로 변환시켜 CPU(13)의 RAM에 저장한다.

이때 N 비트 쉬프트 레지스터(14)는 데이터 전송을 하지 않는 상태로 있기 때문에 앞에서 만들어진 8비트 디지탈 데이터는 N 비트 쉬프트 레지스터(14)의 출력단으로부터 CPU(13)의 입력단으로 연결되는 라인(DO)을 공유하여 사용할 수 있게 된다.

교환기 시스템은 한 개의 가입자 보드가 한 가입자만을 제어한다. 이를 할 회선 또는 1채널이라 하는데 만일 해당 교환기가 M개의 가입자를 커버한다면 앞에서 언급했듯이 저장하는데 필요한 RAM의 바이트수는 M개가 필요하게 된다.

이와 같이 모든 채널에 대해 각 8비트 데이터가 저장이 완료된 상태에서 만일 교환기 시스템을 사용하던중 가입자가 통화를 하지 않고 있는 상태에서 팁과 링의 두 선이 선로의 어딘가에서 단락되었다면 교환기는 초기에 이 상태가 가입자가 전화를 걸기 위해 수화기를 들은 것인지 또는 선로가 단락된 것인지를 구별할 수가 없다. 따라서 일단 가입자 선로가 개방이 아닌 어떤 임피던스를 갖는 상태로 바뀌면 앞에서와 같이 회로, 즉 스위치(SW1, SW2, SW3)를 동작시켜 버퍼(16)를 통해 노드(LIO)의 전압을 감지하여 극 밧을 읽어들여 비교를 한다.

이때 비교된 결과의 차가 주어진 마진을 벗어나지 않았다면 이는 가입자가 전화를 걸기 위한 것으로 판독되어 CPU(13)는 전화기에 비지톤을 보내고 만일 비교된 결과가 마진을 벗어난 값으로 나타나면 이는 선로가 단락된 것으로 판단하여 그에 해당하는 제어 데이터를 라인(CO)을 통해 LED 표시부(15)로 보내 경고 신호를 울리거나 LED로 디스플레이시켜 관리자로 하여금 알 수 있도록 해 준다.

스위치(SW1, SW2, SW3)는 가입자가 통화중이거나 온훅(ON-HOOK) 모드와 같은 평상시 모드에서는 항상 오프되고 선로의 임피던스가 무한대에서 어떤 값을 갖는 상태로 트리거될 때만 온되도록 제어해주면 된다.

이와 같은 교환기 가입자 보드를 구현함에 있어서, 버퍼(16)가 그 입력을 감지하기 위한 모드는 루프(LOOP1)내의 어느 곳이라도 상관이 없지만 단 전화국에서 커버하는 영역, 즉 전화기(RL)가 변화할 수 있는 풀 레인지(Full Range)에 대해 해당 노드의 DC 전압 변화분이 코덱(10)의 A/D 변환기(8)의 입력 다이나믹 레인지내에 존재해야만 한다.

또한, 디지탈 데이터 비교시 그 마진의 결정은 선로가 최대한 전화기 쪽에서 단락되었을때가 정상적인 전화기(RL)대비 변화량이 가장 작은 값을 갖게 된다. 다시 말해서 전화기(RL) 성분 중 전화기가 갖는 고정 저항의 값이 마진이 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 교환기 가입자 보드의 가입자 선로 단락 감지 장치는 가입자들이 선로가 단락되어 생기는 전화 불통 시간을 최대한 단축하여 주므로써 항상 통화의 원활함을 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 전화기(RL)에서 인가되는 음성 신호와 전송 선로로의 DC 임피던스의 변화에 따라 변화하는 DC 전압의 양을 팁 및 링 두 선을 통해 받아서 내부로 전달하는 라인 수신 증폭기(1), 상기 라인 수신 증폭기(1)의 AC와 DC 출력을 받아 DC 경로와 AC 경로로 분리하여 전달하기 위한 로우 패스 필터(2)와 하이 패스 필터(3), 상기 로우 패스 필터(2)의 출력을 입력으로 가입자 임피던스를 감지하여 그 값에 해당하는 DC 전력을 공급하기 위한 신호를 내보내는 선로 임피던스 감지 회로(4), 상기 선로 임피던스 감시 회로(4)의 출력을 받아 전화기(RL)를 드라이브하는 라인 드라이버 증폭기(5), 상기 하이 패스 필터(3)를 통과한 음성 신호 출력의 출력을 받아 코덱(CODEC)의 A/D 변환기로 전달하는 출력 증폭기(7), 상기 출력 증폭기(7)로부터 출력되는 아날로그 음성 신호를 디지탈 데이터로 변환하는 A/D 변환기(8), 다른 전화국에서 만들어져 전달되어져 온 디지탈 신호를 다시 아날로그 음성 신호로 복구하는 D/A 변환기(9), 상기 D/A 변환기(9)로부터 출력되는 아날로그 신호를 받아 전달하는 입력 증폭기(11), 상기 입력 증폭기(11)로부터 출력되는 아날로그 신호를 받아 상대방으로부터 온 신호가 다시 피드백되지 않도록 되먹임되는 신호를 제거하여 상기 출력 증폭기(7)로 출력하는 에코 제거 회로(6), 상기 입력 버퍼(11)와 선로 임피던스 감시 회로(4)의 출력을 가산하여 상기 라인 드라이버 증폭기(5)로 출력하는 가산기(12), 라인 수신 증폭기(1)의 출력단에 일단이 연결되어 스위칭되는 제1 스위치(SW1), 상기 제1 스위치(SW1)의 타단에 일입력단이 연결되어 출력을 타입력으로 피드백하는 버퍼(16), 상기 버퍼(16)의 출력단과 상기 출력 증폭기(7)의 입력단에 양단이 연결되어 스위칭되는 제2 스위치(SW2), 상기 A/D 변환기(8)의 출력단과 상기 CPU(13)의 입력단에 연결되어 스위칭되는 제3 스위치(SW3), 상기 제1, 제2, 및 제3 스위치(SW1, SW2, SW3)의 스위칭을 제어하는 신호를 출력하고 상기 버퍼(16)로부터 상기 출력 버퍼(7)를 통해 상기 A/D 변환기(8)로부터 출력되는 신호를 입력으로 선로의 단락 여부를 판단하는 CPU(13), 상기 CPU(13)로부터 출력되는 제어 데이터를 받아 가입자 보드를 제어하는 제어 신호를 만들어 전달하는 N 비트 쉬프트 레지스터(14), 및 가입자 보드의 상태를 외부에서 알 수 있도록 하기 위한 표시부(15)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 교환기 가입자 보드의 가입자 선로 단락 감지 장치

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.