SE506296C2 - Förfarande och anordning för alstrande av en ringsignal - Google Patents

Description

506 296 2 linjeströmmen (likström) är tillräcklig stark, när någon lyfter på luren under ringning.

Det i aktuella system använda ring-trip-batteriet motsvarar likspänningen vid öppen linje, när kretsen befinner sig i overksamt läge (normalt omkring 50 V men detta beror på landet). Ef- tersom ringsignalen är sinusformad (med en formfaktor lika med 1,41), kommer en av led- ningama överskrida jordpotential någon gång under ringperioden.

Exempelvis förblir i USA A-ledningen på jordpotential under det att B-ledningen ringer. Vid en inñnitesimal linje (0 ohm) är ringsignalens toppvärde 56,5 V för att erhålla 40 V effektiv- värde över ringklockan. För denna lösning ligger ring-trip-batteriet normalt kring 48 V. Så- lunda kommer B-ledningen att överskrida jordpotentialen under någon del av ringperioden för denna lösning. För att hantera normala linjelängder måste ringsignalens signalnivå ökas ytter- ligare (linjen lägger till 180 ohm/km).

I dagens telefonsystem anbringas ringsignalen på ledningen genom förbindning av en yttre ringgenerator med hjälp av reläer. Denna generator är mycket dyr och ofta får flera linjer de- la på den för att minska kostnaden per linje. Detta medför, att tillförlitligheten hos ringfunk- tionen blir dålig, genom att ett fel hos ringgeneratorn kommer att göra många linjer funk- tionsodugliga. Dessutom är ringreläema förhållandevis dyrbara och tar upp ett ansenligt om- råde på det sk linjegränssnittskortet, på vilket LIC:en är fastsatt. Detta medför, att färre linjer får plats på kortet, dvs höga installationskostnader per linje. Dessutom behövs ett yttre sk ring-trip-motståndsnät, för att det skall vara möjligt att avkänna, om någon lyfter på luren, när det ringer.

En tendens idag för telefonsystem går mot mindre moduler (på avstånd placerade abonnent- steg). Detta leder till, att små magasin erhålls, som innefattar ett fåtal linjer. Det är naturligt- vis också möjligt, att i dessa system dela på ringgeneratom mellan linjema i magasinet men detta åstadkoms till priset av mycket höga overheadkostnader.

En annan tendens är, att anordna stora magasin, som innehåller många linjer. För magasin av denna typ är packningstätheten på linjegränssnittskortet avgörande. Skrymmande ringförbind- ningsreläer och ring-trip-nät upptar stort utrymme på kortytan. I detta scenario kan ringgene- ratom delas mellan många linjer och detta kommer inte vara så kostsamt, vilket emellertid erhålls till priset av låg tillförlitlighet hos ringfunktionen. :to Ansträngningar har gjort för att framställa LlCzer, med vilkas hjälp ringsignalen kan anbring- as direkt på linjen. Ett försök har bestått av att anordna en reläersättningsmodul gjord i kisel- chip, över vilken en yttre ringgenerator kan anslutas. Det finns emellertid flera problem med denna lösning. Reläema måste ha mycket liten resistans, när LIC:en är ansluten, vilket är 506 296 3 svårt att förverkliga. Dessutom måste ringreläema kunna klara av höga spänningar. Dessutom bör det påpekas, att en ringgenerator så väl som ett yttre ring-trip-motständsnät ändå behövs, vilket utgör ett av de större problemen.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Syftet med uppfinningen är att integrera ringfunktionen i LIC:en pä kostnads- och utrymmes- effektivt sätt.

Detta uppnås med förfarandet enligt uppfinningen för att alstra en ringsignal med förutbe- stämd frekvens och form mellan A- och B-ledningarna till en abonnentstation, i huvudsak ge- nom att omvandla alla spänningssldllnader mellan A- och B-ledningama till en första ström, io att alstra en första spänning med samma frekvens och form som den ringsignal, vilken skall alstras, att omvandla denna första spänning till en andra ström, att subtrahera den första strömmen från den andra strömmen för erhållande av en tredje ström, att omvandla denna tredje ström till en andra spänning, att buffra denna andra spänning, att omvandlattrden buffra- de spänningen till en fjärde ström, att förstärka den fiärde strömmen och att leda den för- is stärkta fiärde strömmen till A-ledningen under det att den förstärkta fjärde strömmen leds bort från B-ledningen.

Detta syfte uppnås också med anordningen enligt uppfinningen för alstrande av en ringsignal till en abonnentstation med förutbestämd frekvens och form mellan A- och B-ledningarna, i huvudsak genom att den innefattar ett organ för spänningsskillnadsomvandling=f¥för att om- :o vandla vaije spänningsskillnad mellan A- och B-ledningama till en första ström, etttsignalalst- rande organ för att alstra en första spänning med samma frekvens och form som den ringsig- nal, vilken skall alstras, ett signalomvandlingsorgan för omvandling av den första spänningen till en andra ström, en summeringsnod för att subtrahera den första strömmen från den andra strömmen för att åstadkomma en tredje ström, ett organ för omvandling av striöm 'till spän- zs ning för att omvandla den tredje strömmen till en andra spänning, ett buffringsorgan för buff- ring av denna andra spänning, ett organ för omvandling av spänning till ström för att om- vandla den buffrade spänningen till en fjärde ström, ett strömförstärkningsorgan förstärk- ning av den fjärde strömmen, varvid den förstärkta fjärde strömmen leds till A-ledningen un- der det att den förstärkta fjärde strömmen leds bort från B-ledningen. ao KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen skall nedan beskrivas mer detaljerat med hänvisning till de bifogade ritningar- na, i vilka - figur l visar en utföringsform för en anordning enligt uppfinningen, - ñgur 2 visar en utföringsform för en anordning enligt uppfinningen för tillhandahållande av :s balanserad ringning och 506 296 1G 4 - figur 3 visar en utföringsform för en anordning enligt uppfinningen för tillhandahållande av obalanserad ringning.

FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Figur 1 visar en utföringsform för en anordning enligt uppfinningen för alstrande av en ring- signal mellan A- och B-ledningarna, LA respektive LB, till en abonnentstation, som återges som en impedans ZL.

Linjeströmmen har beteckningen IL och linjespänningen, dvs spänningen över impedansen ZL, har beteckningen UL.

Enligt uppfinningen är i LIC:en ett omvandlingsorgan för spänningsskillnader, som t ex ut- görs av en transkonduktansförstärkare 1, förbunden med A- och B-ledningama och det är an- ordnat att omvandla varje spänningsskillnad mellan A- och B-ledningarna LA och LB till en första ström Il. Dessutom finns i LIC:en en signalgenerator 2 anordnad för alstrande av en lågspänningssignal med samma frekvens och form som den önskade ringsignalen.

En transkonduktansförstärkare 3 är förbunden med utgångskontakten hos signalgeneratom 2 för omvandling av den lågspänningssignal, som avges av signalgeneratom 2, till en ström 12 med samma frekvens och form som den önskade ringsignalen.

Utgångsanslutningarna från transkonduktansförstärkama 1 och 3 är i en summeringsnod 4 för- bundna med varandra och summeringsnoden 4 är förbunden med signaljord via ett motstånd R1.

Enligt uppfinningen subtraheras strömmen Il från strömmen I2 i summeringsnoden för att åstadkomma en ström I3 genom motståndet R1 till signaljord. Strömmen 13 genom motståndet R1 ger en spänning i summeringsnoden 4.

En buffertförstärkare S finns anordnad för att buffra denna spänning. Utgångsanslutningen från buffertförstärkaren 5 är förbunden med signaljord via ett motstånd RDC. Därigenom om- vandlas utgångsspänningen från buffertförstärkaren 5 till en ström IR genom motståndet RDC.

Enligt uppfinningen förstärks strömmen IR med en faktor GR med hjälp av strömförstärk- ningsorgan 6 och 7, som är förbundna med A- och B-ledningama LA respektive LB. I figur 1 visas strömförstärkningsorganen 5 och 6 som strömkällor. Den förstärkta strömmen GR x IR leds till A-ledningen LA och leds bort från B-ledningen LB, såsom visas i figur 1. 506 296 För att ställa in ring-trip-batteriet, dvs skillnaden i likspänningsnivå mellan A- och B-ledning- arna, när abonnentlinjen är öppen, finns en strömkälla 8 för att förse summeringsnoden 4 med en konstant likström I4.

För avkänning av att luren lyfts, dvs avkänning att abonnenten har svarat, finns en jämförare s 9 anordnad, som visas i figur 1, för att jämföra spänningen i summationsnoden 4 med anting- en en hög referensspånning REFH eller en låg referensspänning REHL. Dessa referensspän- ningar REFH och REFL anbringas på jâmföraren 9 med hjälp av en schematiskt visad om- kopplare 10.

När spänningen i summeringsnoden 4 överskrider den höga referensspånningen REFH, vilket io motsvarar fallet, när abonnenten har svarat, alstras en logisk etta av jâmföraren 9 och leds till en ingång hos signalgeneratom 2 för att stänga av denna. Samtidigt får den logiska ettan från jâmföraren 9 omkopplaren 10 att koppla över till den låga referensspänningen REFL, vilken därefter jämförs med spänningen i summeringsnoden 4.

»Om spänningen i summeringsnoden 4 ligger över den lägre referensspänningen REFL förelig- 1s ger ett tillstånd med luren avlagd.

Om emellertid spänningen i summeringsnoden 4 faller under den lägre referenspotentialen REFL, kommer den utgående signalen från jâmföraren 9 åter att vara en logisk nolla. Denna logiska nolla får signalgeneratom 2 att åter mata ut lågspänningssignalen med samma frekvens och form som ringsignalen. Denna logiska nolla får också omkopplaren 10 att åter anbringa zu den höga referensspänningen REFH på jâmföraren 9.

Figur 2 visar en utföringsform av anordningen enligt uppfinningen för tillhandahållande av balanserad ringning mellan A- och B-ledningama LA respektive LB till en abonnentstation ZL. Spänningen över abonnentstationen ZL är UL.

Spänningama över A- och B-ledningarna buffras med hjälp av buffertförstärkare ll respektive :s 12 och adderas sedan och divideras med två med hjälp av två seriekopplade motstånd R2, som är inkopplade mellan A- och B-ledningama. I sammanbindningspunkten mellan motstån- den R2 erhålls ett momentant spänningsvârde UMV. Detta momentana spänningsvärde UMV buffras med hjälp av en buffertförstärkare 13 och leds till en första ingångsanslutning hos en transkonduktansförstärkare 14. Ett likspänningsreferensvärde URV leds till en andra ingångs- ao anslutning hos transkonduktansförstärkaren 14 för att jämföras med det momentana spännings- värdet UMV för erhållande av ett skillnadsvärde UMV - URV. Detta skillnadsvärde förstärks med en faktor gm, dvs gm x (UMV - URV), och avges av transkonduktansförstärkaren 14 som en ström ILONG på dennas båda utgångsanslutningar, vilka, såsom schematiskt visas, är 506 296 » 6 förbundna med strömförstärkningsorgan 15 respektive 16, vilka har en förstärkningsfaktor GR. I figur 2 visas dessa strömförstärkningsorgan 15 och 16 som strömkällor. Strömförstärk- ningsorganen 15 och 16 är förbundna med A- och B-ledningarna LA respektive LB. Härige- nom regleras strömmama GR x ILONG, som avges till A- och B-ledningarna, med hjälp av s en slinga, tills skillnadsvärdet UMV - URV är lika med noll.

Figur 3 visar en första utföringsform av en anordning enligt uppfinningen för att anordna oba- lanserad ringning mellan A- och B-ledningama LA och LB till en abonnentstation ZL.

Eftersom elementen i utföringsformen i figur 3 är likadana som elementen i utföringsformen i ñgur 2 utom vad som rör elementen för alstrande av referensspänningsvärdet URV, har lika io element i ñgurema 2 och 3 försetts med samma hänvisningssiffror.

I utföringsformen enligt figur 3 alstras referensspänningsvärdet URV, genom att ett lågpassñl- ter 17 är förbundet med B-ledningen LB för filtrering av B-ledningens spänning. Den lågpass- filtrerade spänningen divideras med två med hjälp av två seriekopplade motstånd R3 förbund- na med utgångsanslutningen från filtret 17. Förbindningspunkten mellan motstånden R3 är 1s 'förbunden med ingångsanslutningen till en buffertförstärkare 18 och utgängsanslutningen från buffertförstärkaren 18 är förbunden med ingångsanslutningen till en spänningssubtraktions- krets 19. Spänningssubtraktionskretsen 19 är anordnad för att subtrahera en förutbestämd kon- stant spänning Ug/2 från spänningen på utgångsanslutningen från buffertförstärkaren 18 för erhållande av referensspänningsvärdet URV, vilket avges till den andra ingångsanslutningen :o till transkonduktansförstärkaren 14. Den av spänningssubtraktionskretsen 19 subtraherade spänningen Ug/2 motsvarar spänningen på A-ledningen. Härigenom är denna satt till en lik- spänningsnivå.

Enligt en andra icke visad utföringsform av anordningen för obalanserad ringning mellan A- och B-ledningarna, avkänns spänningen hos A-ledningen för erhållande av ett momentanvär- zs de. Detta momentanvärde jämförs med ett likspänningsvärde för erhållande av ett skillnads- värde och de strömmar, som leds till A- och B-ledningama, regleras, tills detta skillnadsvärde är lika med noll.

Claims (10)

506 296 7 PATENTKRAV

1. Förfarande för att alstra en ringsignal med förutbestämd frekvens och form mellan A- och B-ledningama (LA, LB) till en abonnentstation (ZL), k ä n n e t e c k n a t av att - vaije spänningsskillnad mellan A- och B-ledningama (LA, LB) omvandlas till en första ström (Il), - en första spänning med den frekvens och form som ringsignalen har alstras, - den första spänningen omvandlas till en andra ström (I2), - den första strömmen subtraheras från den andra strömmen för erhållande av en tredje ström (13), m - denna tredje ström omvandlas till en andra spänning, - den andra spänningen buffras, - den buffrade spänningen omvandlas till en fjärde ström (IR), » i - den fjärde strömmen (IR) förstärks och den förstärkta fjärde strömmen leds till A-ledningen (LA) under det att den förstärkta ljärde strömmen uttas från B-ledningen (LB). -xï is

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att alstrandet av den förstaespänningen avbryts för att avbryta ringsignalen genom att den andra spänningen jämförs med en första referensspänning (REFH) och en logisk signal alstras, när den andra spänningen överskrider den första referensspänningen (REFH), vilket anger att abonnentstationen (ZL) har svarat, varvid denna logiska signal avbryter alstrandet av den första spänningen och minskar den zo första referensspänningen (REFH) till en andra referensspänning (REFL), som 'därefter jäm- förs med den andra spänningen, varvid ett tillstånd med luren avlyft föreligger, om den andra spänningen överskrider den andra referensspänningen (REFL), medan alstrandet av den .första spänningen återupptas, om den andra spänningen blir mindre än den andra referensspänningen (REFL). r i zs

3. Förfarande enligt krav 1 för balanserad ringning mellan A- och B-ledningarna, innefattande - att A- och B-ledningens spänningar avkänns, - i - att' de avkända spänningama adderas, - att de adderade spänningama divideras med två för erhållande av ett momentanvårde, - att detta momentanvärde jämförs med ett referensvärde för att erhålla ett slcillnadsvärde och so - att de strömmar regleras, som avges till A- och B-ledningarna, tills detta skillnadsvärde är lika med noll, k ä n n e t e c k n a t av att detta referensvärde utgörs av en förutbestämd lik- spänning.

4. Förfarande enligt krav 1 för obalanserad ringning mellan A- och B-ledningarna, innefattan- de _. as - att A- och B-ledningarnas spänningama avkänns, - att de avkända spånningama adderas, 506 296 10 15 20 25 8 - att de adderade spänningarna divideras med två för erhållande av ett momentanvärde, - att detta momentanvärde jämförs med ett referensvärde för erhållande av ett skillnadsvärde och - att de strömmar regleras, som avges till A- och B-ledningama, tills skillnadsvärdet är lika med noll, k ä n n e t e c k n a t av att detta referensvärde alstras genom - att avkänna B-ledningens spänning, - att lågpassfiltrera B-ledningens avkända spänning, - att dividera den lâgpassfiltrerade spänningen med två och - att subtrahera en förutbestämd konstant spänning från den dividerade spänningen för erhål- lande av referensvärdet.

5. Förfarande enligt krav l för obalanserad ringning mellan A- och B-ledningarna, k ä n n e - tecknat avatt - A-ledningens spänning avkänns för erhållande av ett momentanvärde, - momentanvärdet jämförs med ett likspänningsvärde för erhållande av ett skillnadsvärde och - de strömmar regleras, som avges till A- och B-ledningama, tills skillnadsvärdet är lika med noll.

6. Anordning för generering av en ringsignal med förutbestämd frekvens och form mellan A- och B-ledningarna (LA, LB) till en abonnentstation (ZL), k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar - omvandlingsorgan (1) för spänningsskillnader för omvandling av varje spänningsskillnad mellan A- och B-ledningama (LA, LB) till en första ström (Il), - signalalstrande organ (2) för alstrande av en första spänning med samma frekvens och form som den ringsignal, vilken skall alstras, - signalomvandlingsorgan (3) för omvandling av denna första spänning till en andra ström (12), - en summeringsnod (4) för att subtrahera den första strömmen (I1) från den andra strömmen (12) för erhållande av en tredje ström (13), - omvandlingsorgan (Rl) för ström till spänning för omvandling av den tredje strömmen (13) till en andra spänning, - buffertorgan (5) för buffring av den andra spänningen, - omvandlingsorgan (RDC) för spänning till ström för omvandling av buffrade spänningen till en fjärde ström (IR), - strömförstärkningsorgan (6, 7) för att förstärka den fjärde strömmen (IR) och för att till A- ledningen (LA) leda den förstärkta fjärde strömmen under det att den förstärkta fjärde ström- as men leds från B-ledningen (LB).

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att en jämförare (9) finns anordnad för 506 296 9 att avbryta alstrandet av den första spänningen för att avbryta ringsignalen, genom att jämföra den andra spänningen med en första referensspänning (REFH) och alstra en logisk signal med ett första tillstånd, när den andra spänningen överskrider den första referensspänningen (REFH), vilket anger att abonnentstationen (ZL) har svarat, varvid denna logiska signal med s ett första tillstånd är anordnad att å ena sidan styra de signalalstrande organen (2) för att av- bryta alstrandet av den första spänningen och å andra sidan minska den första referensspän- ningen (REFH) till en andra referensspänning (REFL), som därefter skall jämföras med den andra spänningen, varvid ett tillstànd med avlyft lur föreligger, om den andra spänningen tör- blir större än den andra referensspänningen (REFL), under det att alstrandet av den första m spänningen återupptas, om den andra spänningen blir mindre än den andra referensspänningen (REFL) som svar på ett andra tillstånd hos den logiska signalen.

8. Anordning enligt krav 6 för balanserad ringning mellan A- och B-ledningama innefattande organ för att avkänna A- och B-ledningarnas spänningar, organ för att dividera de adderade spänningama med två för erhållande av ett momentanvärde, organ för att jämföra momentan- 1s värdet med ett referensvärde för erhållande av ett skillnadsvärde och organ för att reglera de strömmar, som avges till A- och B-ledningama, tills detta skillnadsvärde är lika med noll, k ä n n e t e c k n a d av att en likspänningskälla ñnns anordnad för att alstra referensvärdet.

9. Anordning enligt krav 6 för obalanserad ringning mellan A- och B-ledningarna, innefattan- de organ för att avkänna A- och B-ledningamas spänningar, organ för att addera de avkânda :o spänningama, organ för att dividera de adderade spänningama med två för erhållande av ett momentanvärde, organ för att jämföra momentanvärdet med ett referensvärde för erhållande av ett skillnadsvärde, och organ för att reglera de strömmar, som avges till A- och B-led- ningarna, tills skillnadsvärdet är lika med noll, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar organ för att alstra referensvärdet, som innefattar organ för att avkânna B-ledningens spän- zs ning, organ för att lågpassfiltrera den avkända spänningen i B-ledningen, organ för att divide- ra den lågpassflltrerade spänningen med två och organ för att subtrahera en förutbestämd konstant spänning från den dividerade spänningen för erhållande av referensvärdet.

10. Anordning enligt krav 6 för obalanserad ringning mellan A- och B-ledningarna, k ä n - n e t e c k n a d av att den innefattar organ för att avkänna A-ledningens spänning för er- :o hållande av ett momentanvärde, organ för att jämföra momentanvärdet med ett likspännings- värde för erhållande av ett skillnadsvärde och organ för reglering av de strömmar, som avges till A- och B-ledningama, tills detta skillnadsvärde är lika med noll.