JPH04113794A - 電話回線伝送損失補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、電話回線の伝送損失を補償する、構内交換機
やボタン電話装置等に設けられる電話回線伝送損失補償
装置に関する。

［従来の技術］ 交換網を介して電話端末間で信号を送受する場合、回線
線路による伝送損失を避けることができないが、最低限
の通話品質を確保する意味から許容できる伝送損失が規
定されている。例えば、第２図に示すように、電話端末
１及び端局の電話局２間では７ｄＢ程度、端局の電話局
２の入出力間では０．５ｄＢ程度、端局の電話局２から
相手側の端局の電話局２へはその間にどのような局（集
中局３や中心局４や総括局５）が介在しても１０ｄＢ程
度が許容できる伝送損失として規定されている。

ここで、第３図に示すように、端局電話局２の加入者回
路２ａから延出されている加入者線路（局線）６に接続
される電話端末（１）が、構内交換機７の場合には、端
局電話局２から電話機９に至る経路上での伝送損失は、
加入者線路６での損失し１だけでなく、これに、構内交
換機７の局線トランク７ａ、通話路切換スイッチ７ｂ及
び内線加入者回路７ｃを順次弁することで生じる損失し
２、並びに、内線の加入者線路８での損失し３が加わっ
たものとなる。すなわち、端局電話局２に加入者線路６
を介して直接電話機９が接続されている場合より伝送損
失は大きくなっており、問題が生じやすい。

局装置等においてはその設計によって装置処理による損
失を小さく押さえており、また、加入者線路６等におい
てはその線路長に応じてケーブルの心線径を適当に選定
することで損失を押さえるようにしており、これによっ
て最低限の通話品質を確保できるようにしているため、
従来では、伝送損失を直接的に補償する構成は設けられ
ていない。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ケーブルの心線径を適当に選定するとは
いえ、加入者線路等の線路長に比例して伝送損失が増加
することを避は得す、最低限の通話品質を確保してはい
るが線路長が長い場合には通話レベルが下がって加入者
に対するサービスが低下することを避けることができな
い。

上述のように、電話端末が構内交換機７の場合には、加
入者線路６での損失が許容値を満たしていても、トータ
ルの損失はそれ以上になるため、最低限の通話品質を確
保できないようにする恐れがある。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものてあり、電
話回線での伝送損失を直接的に補償することができて、
伝送損失の大小によらずに十分な通話レベルを確保する
ことができる電話回線伝送損失補償装置を提供しようと
するものである。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するため、本発明では、直流電流が接
続回線に重畳されている２線式電話回線を流れる直流電
流量を検出する電流検出回路と、検出された電流量に応
じて、送信信号及び受信信号のレベルを制御する伝送損
失補償回路とで電話回線伝送損失補償装置を構成した。

［作用］ 直流電流が接続回線に重畳されている２線式電話回線に
おける伝送損失は、回線を流れる直流電流量に対して相
関を有するものである。

そこで、本発明では、電流検出回路が直流電流量を検出
することで伝送損失を推定し、この直流電流量に応じて
伝送損失補償回路が送信信号及び受信信号のレベルを制
御することで伝送損失を補償することとした。

［実施例］ 以下、本発明の電話回線伝送損失補償装置を構内交換機
に設けな一実施例を図面を参照しながら詳述する。

第１図は、第１実施例を示す回路図である。第１図にお
いて、電話局１０から延出されている加入者線路１１が
、構内交換機２０における局線トランク２１の一対の平
衡伝送線路端子ＴＡ及びＴＢに接続されている。

局線トランク２１は、加入者線路１１及び内部の伝送線
路を電磁的に結合するトランス２２を備えている。

この結合トランス２２の１次巻線２２ａの一端が直流遮
断用コンデンサＣ１を介して端子ＴＡに接続され、１次
巻線２２の他端が端子ＴＢに接続されている。また、端
子ＴＡ及びＴＢ間には、加入者線路１１及び交流信号阻
止用コイルＬと共に直流ループ回路を形成して直流ルー
プ電流■［の大きさを検出する電流検出回１２３が設け
られている。

トランス２２の２次側には、２個の伝送損失補償回路２
４及び２５が設けられている。すなわち、２次巻線２２
ｂの受信信号用の一端は、受信信号用の伝送損失補償回
路２４を介して通話路切換スイッチ２６に接続されてお
り、２次巻線２２ｂの送信信号用の一端は、送信信号用
の伝送損失補償図ｎ２５を介して通話路切換スイッチ２
６に接続されている。画伝送損失補償回路２４及び２５
は例えば可変増幅回路で構成されており、電流検出回路
２３からの検出電流値がゲイン制御用情報として与えら
れている。

伝送損失補償回路２４は、検出電流値が大きければゲイ
ンを小さくし、検出電流値が小さければゲインを大きく
して、受信信号に対して伝送損失を補償する。伝送損失
補償回路２５も、検出電流値が大きければゲインを小さ
くし、検出電流値が小さければゲインを大きくして、送
信信号に対して伝送損失を補償する。

なお、局線トランク２１と電話機１３との間には、従来
と同様、通話路切換スイッチ２６、内線加入者回路２７
、内線加入者線路１２が介在し、これらを介して伝送信
号を送受する。また、トランス２２の２次巻線２２ｂの
中間タップ及びアース間には、データ伝送時に利用され
るハイブリッド平衡回路２８が接続されている。

以上のように、この第１実施例では、直流ループ電流Ｉ
Ｌを検出して伝送信号ラインに介挿されている増幅回路
のゲインを制御することで、伝送損失を補償している。

これは、直流ループ電流■［が加入者線路１１による伝
送損失に対応したものとなっていることに基づいている
。

以下では、直流ループ電流Ｉ［が伝送損失に対応したも
のとなっていることを明らかにする。

第４図は、直流ループ回路の等価回路を示す。

直流ループ回路３０は、電話局１０の供給電源Ｖｂｂと
、電話局１０における加入者回路等での抵抗Ｒ３（第４
図は送受用のそれぞれについて別個に示している）と、
加入者線路１１における線路抵抗ＲＬ　（、符号Ｒ［は
送受の合成抵抗値を示している）と、局線トランク２１
における抵抗ＲＴからなっていると等価的にみることが
できる。

従って、加入者線路１１に流れる直流ループ電流工［は
、次式 ％式％（１） ここで、電話局１０での抵抗分Ｒ３と、局線トランク２
１の直流ループの抵抗分ＲＴの値は、既知の値（例えば
Ｒ３は２２０Ω±１５％、Ｒ丁は５０Ω〜３００Ω）で
ある。そのため、直流ループ電流ｌ［は、第５図（Ａ）
に示すように線路抵抗Ｒ［により定まるものであり、逆
に、直流ループ電流工［の値から線路抵抗Ｒ［の値を推
定することができる。

一方、電話局１０と局線トランク２１間の加入者線路損
失し１は、ｌｋｍ当りの回線線路損失をに１、ｌｋｍ当
りの線路抵抗をに２をおくと、単純には、次式 ％式％（２） で表すことができる。すなわち、加入者線路損失Ｌ１は
、線路抵抗Ｒ［によって推定することができる。なお、
第５図（Ｂ）には、これらの関係を示している（（２）
式からは線形な関係であるが、他の要因もあって実際上
は第５図（Ｂ）に示すように非線形な関係にある）。

上述のように、直流ループ電流Ｉ［は線路抵抗Ｒ［によ
り定まり、加入者線路損失し１も線路抵抗Ｒ［により定
まるものであるので、加入者線路損失し１を直流ループ
電流Ｉ［によって推定することができる。

従って、上述したように、電流積出回Ｎｊ２３において
直流ループ電流Ｉ［の値を検出し、その出力を制御信号
にして伝送損失補償回路２４．２５のゲイン制御端子に
入力し、伝送損失補償回路２４．２５のゲインを変化さ
せることで伝送損失を補償することができる。

なお、両伝送損失補償回１ｉ’Ｊ２４．２５は、直流ル
ープ電流■［の値に応じて段階的にゲインを可変しても
良く、また、直流ループ電流Ｉ［の値に応じて連続的に
ゲインを可変しても良い。第６図は、直流ループ電流Ｉ
Ｌの値に応じて段階的にゲインを可変した場合の補償処
理後の等価的な伝送損失（実線）を示しており、第７図
は、直流ループ電流■［の値に応じて連続的にゲインを
可変した場合の補償処理後の等価的な伝送損失（実線）
を示している。第６図及び第７図の破線は、補償処理さ
れていない伝送損失し１を示している。

以上のように、第１実施例によれば、加入者線路の伝送
損失を補償する構成を設けているので、等価的な伝送損
失が小さくなり、通話レベルを従来に比較して大きくで
きて通話品質を一段と高めることができる。

次に、本発明の第２実施例を第８図を参照にしながら説
明する。第８図は、この第２実施例を第１実施例より具
体的レベルで示しているものであり、局線トランク部分
を取出して示している。また、第１図との対応部分には
、同一符号を付しており、その説明は省略する。

なお、この第２実施例は、伝送損失の補償が段階的なも
のである（第６図参照）。

第８図において、一対の平衡伝送線路端子ＴＡ及びＴＢ
間には、抵抗ＲＯ及び交流信号阻止用コイルＬが直列の
接続されている。この抵抗ＲＯは、電話局（図示せず）
と当該局線トランク２１が通話状態にあるときの直流ル
ープ電流Ｉ［を電圧信号として検出するものである。す
なわち、電流検出回路く電流／電圧変換回路）２３を構
成している。

伝送損失補償回Ｊｉ２４及び２５は、第８図に示すよう
に対称的な構成を有している。そこで、以下では、受信
信号用の伝送損失補償回路２４について説明する。

伝送損失補償回路２４は、演算増幅器Ｈ１を中心として
構成されたものであり、この増幅器Ｈ１の非反転入力端
子に受信信号が入力される非反転増幅回路として機能す
るものである。

このような構成の伝送損失補償回路２４のゲインＡは、
反転入力端子の接地抵抗ＲＢと、帰還抵抗Ｒ＾とを用い
て次式 ％式％（３） のように表すことができるので、検出電流値〈電圧信号
Ｖ）に応じてゲインＡを変更するには、反転入力端子へ
の入力抵抗ＲＢの値を変更すること、又は及び、帰還抵
抗ＲＡの値を変更することが考えられる。この第２実施
例では接地抵抗ＲＢ　　（Ｒ１３）の値を固定して帰還
抵抗ＲＡＯ値を変更することを採用している。

帰還抵抗部は、演算増幅器Ｈ１の出力端子及び反転入力
端子間に常時接続されている抵抗Ｒ１２と、３個のフォ
トカプラＰ１〜Ｐ３の受光素子Ｐｌｒ〜Ｐ３ｒにそれぞ
れ直列に接続されていて演算増幅器Ｈ１の出力端子及び
反転入力端子間に接続可能な３個の抵抗Ｒ６〜Ｒ８とか
ら構成されている。

このように抵抗Ｒ６〜Ｒ８の接続を制御するフォトカプ
ラＰ１〜Ｐ３の発光素子Ｐ１ｔ〜Ｐ３ｔはそれぞれ、ツ
ェナーダイオードＤ１〜Ｄ３及び抵抗Ｒ１〜Ｒ３とで直
列回路を構成している。

発光素子Ｐ１ｔ〜Ｐ３ｔ、ツェナーダイオードＤ１〜Ｄ
３及び抵抗Ｒ１〜Ｒ３とでなる３個の直列回路の両端に
は、抵抗ＲＯが直流ループ電流ｒｔを検出して得た電圧
Ｖが印加されている。なお、ツェナーダイオードＤ１〜
Ｄ３は、それぞれ異なるツェナー電圧に選定されている
。

以上の構成において、直流ループ電流Ｉ［が４段階の内
の最も小さい段階の値であるときには、その検出電圧■
が小さいために、いずれのツェナーダイオードＤ１〜Ｄ
３共に降伏せず、そのため接続状態にある帰還抵抗は抵
抗Ｒ１またけとなる。

その結果、ゲインＡは大きくなる。

直流ループ電流Ｉ［が２段階目の値であるときには、そ
の検出電圧Ｖに基づいて例えばツェナーダイオードＤ１
だけが降伏し、そのため接続状態にある帰還抵抗は抵抗
Ｒ１２及びＲ６となる。その結果、帰還抵抗値は、これ
ら並列接続されている抵抗Ｒ１２及びＲ６による値とな
り、抵抗Ｒ１２だけが帰還抵抗として機能している場合
に比較して小さくなり、ゲインＡもその場合に比較して
小さくなる。

以下、同様にして、直流ループ電流■［が大きくなるに
従って、帰還抵抗として機能する並列抵抗数が多くなり
、ゲインＡも段階的に小さくなっていく。

以上のように、この第２実施例によっても、加入者線路
の伝送損失を補償する構成を設けているので、等価的な
伝送損失が小さくなり、通話レベルを従来に比較して大
きくできて通話品質を一段と高めることができる。

なお、フォトカプラＰ１〜Ｐ３を用いているため、結合
トランス２２の１次側及び２次側の電気的な遮＠関係が
維持されている。

次に、本発明の第３実施例を第９図を参照にしながら説
明する。第９図は、この第３実施例を第１実施例より具
体的レベルで示しているものであり、局線トランク部分
を取出して示している。また、第１図との対応部分には
、同一符号を付しており、その説明は省略する。

なお、この第３実施例は、伝送損失の補償が連続的なも
のである（第７図参照）。

第９図において、一対の平衡伝送線路端子ＴＡ及びＴＢ
間には、抵抗ＲＯ及び交流信号阻止用コイルＬが直列の
接続されている。この抵抗ＲＯは、電話局（図示せず）
と当該局線トランク２１が通話状態にあるときの直流ル
ープ電流■［を電圧信号（Ｖ）として検出するものであ
る。

抵抗ＲＯの一端の電圧は、抵抗Ｒ２１を介して演算増幅
器Ｈ３の反転入力端子に入力され、抵抗ＲＯの他端の電
圧は、抵抗Ｒ２２を介して演算増幅器Ｈ３の非反転入力
端子に入力される。この演算増幅器Ｈ３は、反転入力端
子への帰還抵抗Ｒ２３及び非反転入力端子の接地抵抗Ｒ
２４を備えており、差動増幅回路を構成している。すな
わち、抵抗ＲＯによって得られた、直流ループ電流■［
に応じた電圧を増幅するものである。この増幅電圧は、
抵抗Ｒ２５及びコンデンサＣ２でなるローパスフィルタ
回路を介して、ノイズ成分（交流信号阻止用コイルして
阻止しきれなかった交流信号等）が除去されて伝送損失
補償回８２４及び２５に与えられる。

以上のように、この第３実施例においては、電流／電圧
変換用抵抗ＲＯからローパスフィルタ回路に至る処理系
によって電流検出回路２３が構成されている。

伝送損失補償回路２４及び２５は、第９図に示すように
対称的な構成を有している。そこで、以下では、受信信
号用の伝送損失補償回ｆ￥４２４について説明する。

伝送損失補償回路２４は、抵抗Ｒ２６及び電界効果形ト
ランジスタ（ＦＥＴ）Ｑｌでなる入力信号（受信信号）
レベル分割部と、反転入力端子への帰還抵抗Ｒ２７及び
反転入力端子の接地抵抗Ｒ２８を有する演算増幅器Ｈ４
を中心とした非反転増幅回路部とから構成されている。

トランジスタＱ１は可変抵抗として機能するものであり
、結合トランス２２の２次巻線２２ｂの一端とアース間
に抵抗Ｒ２６と直列に接続されている。すなわち、抵抗
Ｒ２６及びトランジスタＱ１はラダー抵抗を構成してい
てこれらの接続点から上述したように入力信号（受信信
号）レベルの分割レベルを得ている。

この分割レベルが演算増幅器Ｈ４の非反転入力端子に与
えられて固定ゲインで増幅される。演算増幅器Ｈ４を中
心とした非反転増幅回路部は、伝送損失を補償する基本
的ゲインを確保するものであり、この基本的ゲインの必
要ゲインからの相違分を上述した入力信号（受信信号）
レベル分割部で得るようにしている。

可変抵抗として機能するトランジスタＱ１のゲートには
、電流検出回路２３の出力電圧が入力されており、これ
によって抵抗値を可変するようにしている。ここで、ト
ランジスタＱ１のバイアス点は、電流検出回路２３の検
出電圧と、当該トランジスタＱ１の抵抗値がリニアに対
応するように選定されている。

なお、以上の構成に加えて、サージ雷保護用ダイオード
Ｄ１１〜Ｄ１４が設けられている。

以上の構成において、直流ループ電流■［が大きければ
大きいほど、電流検出回路２３から出力される制御電圧
も高くなり、これに応じてトランジスタＱ１による抵抗
分が小さくなって、演算増幅器Ｈ４の入力レベルは小さ
くなる。従って、伝送損失補償回路２４全体のゲインは
直流ループ電流Ｉ［が大きければ大きいほど小さくなっ
て、第７図に示すように連続的に伝送損失を補償する。

以上のように、この第３実施例によっても、加入者線路
の伝送損失を補償する構成を設けているので、等価的な
伝送損失か小さくなり、通話レベルを従来に比較して大
きくできて通話品質を一段と高めることができる。

なお、上述の実施例では、電話局と局線トランク間での
伝送損失を補償する場合について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、直流電流を接続回線に
重畳する２線式電話回線の伝送損失を補償する場合に広
く適用することができる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の電話回線伝送損失補償回路によ
れば、直流ループ電流を検出して検出値に応じて送受信
信号に対するゲインを変更しながら伝送損失を補償する
ようにしたので、通話レベルをある値に保てるようにな
り、回線長に左右されず、良好な通話が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電話回線伝送損失補償装置の第１
実施例を示すブロック図、第２図及び第３図は伝送損失
の説明図、第４図は第１実施例における直流ループ回路
の等価図、第５図は伝送損失と直流ループ電流との関係
の説明図、第６図及び第７図は伝送損失補償後の等価的
な伝送損失を示す説明図、第８図は本発明の第２実施例
を示すブロック図、第９図は本発明の第３実施例を示す
ブロック図である。 １１・・・加入者線路、２１・・・局線トランク、２３
・・・電流検出回路、２４．２５・・・伝送損失補償回
路。 損失の補償特性図（１） 第６図 損失の補償特性図（２） 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直流電流が接続回線に重畳されている２線式電話回線を
   流れる上記直流電流量を検出する電流検出回路と、 検出された電流量に応じて、送信信号及び受信信号のレ
   ベルを制御する伝送損失補償回路とを備える電話回線伝
   送損失補償装置。