JPH04501639A - 電気通信のための過渡信号除去回路 - 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】 電気通信のための過渡信号除去回路 １−折−ゲー１ 本発明は情報伝達の分野に関するものであり、より具体的には、電話ローカルル ープからスプリアス過渡信号を除去し、それにより該ループを通常の音声による 通話用と第二の情報用との両方に同時に使用することができる、過度信号の除去 に関するものである。

日　の 世界の電話加入者の数は多大であり、かつ急速に増加している。

これらの各加入者は、一般に、「ローカルループ」と呼ばれる一対の金属線路を 介して中央電話局に接続されている。通信線路のこの巨大な通信網は、まったく 不十分にしか利用されていない。

何故なら、通常、それは、一つまたはそれ以上の電話局を介して電話加入者間の 音声による通話のために断続的に使用されるに過ぎないからである。さらに、テ レビ電話、在宅ショッピング、在宅銀行取引、家庭や事務所における異常事態の モニタならびにその他電話加入者に対してデータを送信しまたは電話加入者から データを受信するための多数の応用事例のために、電話加入者に対しデータを送 受信するための需要が急速に増加している。ローカルループ通信網の不完全利用 および電話加入者に対するアクセス需要の増大は、音声による通話に障害を生じ させないで電話ローカルループを利用することができる手段の開発を触発した。

ローカルループによって音声と二次的情報信号とを同時に伝送することができる システムが現在存在している。

このようなシステムが、被譲渡人であるザ・インテルブレックス・コーポレーシ ョンに対して譲渡された米国特許第４，４９３゜９４８号および第４．５２８． ４２２号に開示されている。このシステムは、大まかに言えば、例えば、電話加 入者の所在地のような第一の地点において、ローカルループのリングおよびティ ップコンダクタに接続された情報ターミナルと、例えば中央電話局にような第二 の地点におけるリングおよびティップコンダクタに接続された対応する情報ター ミナルとを有している。これらの情報ターミナルは、振幅と位相において相補的 な信号を、それぞれのコンダクタと接地との間のリングおよびティップコンダク タ上で伝達するように設計されている。これらの信号は、各リングおよびティッ プコンダクタとの間で注意深く平衡（バランス）されており、正確に平衡されれ ば、信号は通常の音声による通話に影響を与えない。電話装置は、ティップおよ びリングコンダクタの各信号間の電圧および／または位相の差を検知するという 原理に基づいて作動するので、音声による通話に障害が生じないことが理解され る。その結果、完全に平衡された信号は本質的に電話装置に対しては不可視であ る。上記米国特許に記載されたこのようなシステムは、ローカルループに搬送さ れる通常の音声による通話の上に二次的情報を重ね合わせることができるので極 めて有用である。しかしながら、このようなシステムが問題なく作動するために は、各ティップおよびリングコンダクタ上で信号の完全な平衡が常時維持されな ければならない。

ローカルループの金属のティップおよびリングコンダクタ上で伝送する場合は、 信号の平衡維持に問題が生じる。ティップおよびリングコンダクタの長さの相違 、製造誤差および種々の環境条件等の要因が、いずれかのコンダクタのインピー ダンスを変化させる。インピーダンスが変化すると、たとえ極めて小さな変化で あっても、平衡のくずれた縦信号が生じる。即ち、かかる信号間に振幅および位 相に差異が生じる。このような差異は、今度は、ローカルループ上でなされてい る音声による通話に望ましくない干渉（漏話）を生じる。

この問題に対する従来の解決策の一つは、ローカルループに、技術者による定期 的な調整を要する、手動調節ポテンショメータを設けることであった。しかしな がら、かかる手動調節回路のための維持費だけでも、例えば現在の電話通信網に おいてこの方法が広く使用されることを不可能にしている。

最近、「縦伝送システムのための自動平衡回路」と題する特許出願において、ロ ーカルループ上における結合された二つの信号の位相と振幅の平衡（バランス） を自動的に行うことができる装置が開示された。一方の信号はリングコンダクタ と接地との間に搬送され、他方の信号はティップコンダクタと接地との間に搬送 されるものである。この方法によれば、ローカルループにおいて二つの信号を同 時に結合することができるが、ループに過渡信号が生じ、この二つの信号が平衡 されている事実にもかがゎらず、かかる同時伝送に干渉を生じる。かかる過渡信 号の一つは、加入者電話から中央電話局に供給されるオンフッタからオフフック を示す信゛号の信号時間中に生じ、他の一つは、中央電話局から加入者電話に対 して送られる呼出信号の継続時間中にたびたび生じる。

従って、かかる過渡信号の存在による情報損失を、現在の音声による通話通信網 の使用に影響を与えない方法で除去し、ローカルループを音声による通話ともう 一つの情報信号の両方のために同時に使用できれば極めて望ましいことである。

日　の　・ 簡単に言えば、本発明は、異なって情報を表わす二個の平衡された信号の伝送の ためにループを同時に使用することを妨げる、ループの望ましくない過渡信号を 除去するものである。さらに過渡信号が生じた信号は、除去回路を通してローカ ルループへ送られる。本発明は、また、加入者電話においてオフフック状態が検 知された後まで加入者電話をローカルループがら強制隔離する。

この強制隔離は、加入者電話においてオンフック状態が検知されると復旧される 。この方法の特徴は、正常な音声による通話に対して影響を与えず、また第二の 信号を音声信号の上に重ね合わせる回路に使用することができ、従って、ローカ ル通信ループを音声と第二の情報信号との両方に使用することができることηあ る。

Ｌ薫Ｌ−−−の−一簡一一単一ユ餐−」し−明第１図は、本発明を従来の電話通 信網に使用する方法の構成図である。

第２図は、第１図の過渡信号除去回路１１および１４の種々の回路素子を示す構 成図である。

第３図は第２図の制御装置２０４の構成図である。

第４図は第２図の制御装置２１１の構成図である。

な　日 第１図は、本発明の例示的実施例を示したものであり、二次的情報伝送システム が、電話システムの従来のローカルループに接続され、同時に行われている通常 の音声による通話を妨げることなく第二の情報信号を伝送するものである。勿論 、この第二の信号情報によって担持される情報は、例えば、音声、データ、ファ クシミリ等、多くの形をとることができ、この信号は、約３００ヘルツから３． ４００ヘルツまでの全音声帯域幅にわたることができる。伝送システムは、過渡 信号除去回路１１および１４、ならびに情報ターミナル１２及び１３を含む。回 路１１および１４は、それぞれ「縦伝送システムのための自動平衡回路」と題さ れ本被譲渡人に対して譲渡された特許出願、および米国特許第４゜４９３．９４ ８号および第４．５２８．４２２号に開示された回路を含む。前記出願および特 許は、内容的に本出願と一体をなすものとする。

図示したように、過渡信号除去回路１１および１４は、中央電話局１０から加入 者電話器１５に延びているループ１６と直列に接続されている。ループ１６は従 来の２線式コンダクタで、ティップおよびリングリードを有し、従来の電話通信 網において使用出来る限り、その長さおよびインピーダンスは任意である。

情報ターミナル１２および１３は、また、過渡除去回路１１および１４に含まれ るインターフェース回路を介して、回路１１および１４の間のループ１６に接続 されている。

勿論、情報ターミナル１２から受信した情報を任意の地点に伝送し、かつ情報を ターミナル１−２に送るために、中央電話局には適当な装置を設置できることが 理解されるべきである。

以下に説明するように、回路１１および１４により、中央電話局１０と加入者電 話１５との間で音声による通話が行われているときに、ターミナル１２および１ ３の間で同時に情報を伝送するためにループ１６を使用することができる。過渡 信号除去回路１１および１４内の自動平衡回路は、ループ１６の音声およびデー タ信号の位相および振幅を平衡させる。このような平衡が行われると、ループ１ ６によって伝送されるデータ信号と音声信号との間に位相または振幅の差がなく なる。

前記特許出願に説明された場合のように、位相および振幅の平衡が行われたとき でも、電話回路網には過渡信号が存在する。このような過渡信号の一つは、中央 電話局から供給される呼出信号であり、他の一つは、加入者電話がらのオンフッ タがらオフフッタ状態を表す信号である。呼出信号および加入者電話の信号はス パイクまたはサージを含み、第二の情報信号と通常の音声信号とが平衡されてい るときでも情報損失を生じさせる。さらに、呼出信号の間にいっでも呼出信号の サージが生じることがある。これらの干渉スパイクまたはサージの存在は通常の 音声による通話に対しては障害古はならない。何故なら、呼出信号およびオンフ ックからオフフッタへの信号が存在している間は通話は行われていないからであ る。しかし、情報伝送と音声による通話とが同じ帯域幅において同時に行われる 場合には情報損失が生じる。過渡信号除去回路１１および１４の作用は、通常の 音声による通話のための呼出信号やオンフックからオフフックへの信号の機能を 妨げることなく、これらの信号中に存在する望ましくない過渡信号を除去するこ とである。

次に第２図を参照する。加入者電話１５からのティップおよびリングコンダクタ は、過渡信号除去回路１４に直列に接続されている。回路１４は加入者線路イン ターフェース回路（ＳＬＩＣ）２０１、スイッチ２０２、ドライバ２０３、制御 装置２０４および２０５、リング・トリップ・ゼネレーター２０６、およびイン ターフェース２０７を含む。５ＬＩＣ２０１は、公知の２線式がら４線式の電話 インターフェースで、交換機と加入者ループとの間の信号発信および音声伝送の 監視のために必要な諸機能を提供する。例えば、アブチック・マイクロシステム ズ社製のＡＭＳ２００２または２００６のような市販の部品を５ＬＩＣ２０１の ために使用することができる。他の市販の部品も使用することができるが、判り やすくするために、以下の説明ではアブチック・マイクロンステムズ社製部品の ターミナル表示を使用する。

ドライバ２０３は、過渡信号除去回路１１および１４の間に延びているループ１ ６に接続されており、公知の方法による送信（Ｘｍｉｔ）および受信（Ｒｅｃ） 信号コンダクタを提供する。これらのコンダクタはスイッチ２０２の異なった極 を通り、そこから５ＬＩＣ２０１の送信（Ｘｍｉｔ）および受信（Ｒｅｃ）ター ミナルに接続されている。５ＬＩＣ２０１のティップおよびリングターミナルは 、それぞれ、加入者電話１５から過渡信号除去回路、１４にのびているループ１ ６のティップおよびリングコンダクタに接続されている。５ＬＩＣ２０１のスイ ッチフック検知端子（ＳＨＤ）は制御装置２０４の入力に接続され、装置２０４ の出力は、ドライバ２０３およびスイッチ２０２との間の送信コンダクタに接続 されている。制御装Ｗ２Ｏ５は、ドライバ２０３とスイッチ２０２との間に走っ ている受信信号コンダクタに接続され、リング・トリップ・ゼネレータ２０６に 接続し、そこから過渡信号除去回路１４と加入者電話１５との間のループ１６の リングコンダクタに接続する出力を供給する。情報ターミナル１３は、まずイン ターフェース２０７を通ってから、過渡信号除去回路１１および１４との間に延 びるループ１６に接続されている。このインターフェースは、第二の情報信号を 音声通話の上に重ね合わせるものであり、米国特許第４，４９３．９４８号およ び第４，５２８．４２２号に開示された回路と共に前記特許出願に記載された形 式の自動平衡回路を含む。

中央局１０からのティップおよびリングコンダクタは、過渡信号除去回路１１に 接続されている。回路１１は、ドライバ２０８、スイッチ２０９、逆線路インタ ーフェース回路（ＲＬＩＣ）２１０、制御装置２１１および２１２ならびにイン ターフェース２１３を含む。ＲＬＩＣ２１０は公知の装置であり、中央電話局か らの電話線路の末端にもうけられ、新たな性能を付加し、または送信方法を変更 する目的のために使用される。

例えば、アブチック・マイクロシステムズ社製のＡＭＳ２０３９．２０４０．２ ０４１または２０４２のような市販の部品を使用することができる。他の同様な 装置も使用することができるが、前記の説明との整合のために、アブチック・マ イクロシステムズ社の装置のターミナル表示を使用する。

ドライバ２０８はループ１６に接続され、送信（Ｘｍｉｔ）および受信（Ｒｅｃ ）コンダクタを提供する。これらのコンダクタはスイッチ２０９の各極、および 、そこから、それぞれＲＬＩＣ２１０の送信（Ｘｍｉｔ）および受信（Ｒｅｃ） 端子に接続されている。中央局１０から過渡信号除去回路１１に延びているルー プ１６のティップおよびリングコンダクタは、それぞれＲＬＩＣ２１０のティッ プおよびリングターミナルに接続されている。

制御装置２１２の出力は、スイッチ２０９とドライバ２０８との間の受信コンダ クタに接続されており、それはＲＬＩＣ２１０の起動（シーズ）ターミナルに接 続されている。一方、制御装置２１１の入力はＲＬｒＣ２１（１）逆（ＲＥＶ） ターミナル表示続されており、その出力は、スイッチ２０９とドライバ２０８と の間の送信コンダクタに接続されている。情報ターミナル１２は、インターフェ ース２０７と機能および機構において同一であるインターフェース２１３を通っ た後、過渡信号除去回路１１と１４との間のループ１６に接続されている。

加入者電話からのオンフックからオフフックへの信号およびオフフッタからオン フックへの信号は、ループ１６を通って５ＬＩＣ２０１に接続され、それが今度 は好ましくないサージまたはスパイク信号を吸収し、そのＳＨＤターミナルにお いてスイッチフック検知信号を発生し、それは制御装置２０４に供給される。オ ンフックからオフフックへの信号を検知すると、装置２０４は制御信号を発生し 、それにより、好ましくないサージまたはスパイクが消滅した後、平常は開いて いるスイッチ２０２を閉じる。さらに、装置２０４は出力信号を発生し、それは ドライバ２０３とスイッチ２０２との間の送信コンダクタに送られる。この出力 信号はループを通じて送られ、ドライバ２０８を通して制御装置２１２に供給さ れる。この出力信号を受け取ると、装置２１２はスイッチ２０９を閉じ、この出 力信号をＲＬＩＣ２１０に送る。ＲＬＩＣ２１０は、次に、公知の方法で中央局 １０に対し、加入者電話にオフフック状態が存在していることを示す信号を送る 。さらに、ＲＬＩＣはまた、−切の過渡スパイク（サージ）信号を吸収する。

同様に、オフフックからオンフックへの信号は、５ＬＩＣ２０１からのスイッチ フック検知信号により示される。この信号に応答して、制御装ｆｌｆ２０４はス イッチ２０２を開き、制御装置２１２に対して出力信号を供給する。これにより 装置２１２はスイッチ２０９を開く。この出力信号は、またＲＬＩＣ２１０に供 給され、ＲＬＩＣ２１０はかかる信号を受け取った後、中央局に対して加入者電 話がオンフックの状態であることを示す信号を送る。

過渡信号除去回路１１および１４は、加入者電話および中央局を、ループ１６の これらの信号除去回路の間の部分から強制隔離し、それにより、電話１５をオフ フック状態にしたときに生じる過渡信号が、ターミナル１２と１３との間で同時 に行われている情報伝送に干渉することを防ぐ。さらに、除去回路１１および１ ４は、オンフックまたはオフフック状態が存在することを示す信号を中央局１０ 送る。好都合なことに、この作用は、ターミナル１２と１３との間の間の情報伝 送に対しトランスペアレント、即ち感知されない態様で行われる。さらに、加入 者電話のオンフックおよびオフフック状態は、進行中の音声による通話の信号と 過渡信号の除去以外には同一の信号を使用して、中央局に供給される。さらにタ ーミナル１２と１３との間の情報伝送は、加入者電話１５と中央局１０との間の 音声による通話と同時に行うことができ、この情報伝送は、また、加入者電話と 中央局との間の音声による通話とは関係なく行うこともできる。

第３図は、制御回路２０４の内部の回路を示す。５ＬＩＣ２０１からのスイッチ フック検知信号は、二つの非トリガ・ワンショット回路３０１および３０２に供 給される。これらのワンショットのうちの一つは、マイナス方向に向かう１２か ら０ボルト信号に応答し、他の一つはプラス方向に向かう０から１２ボルトの信 号に応答する。これらの各ワンショット回路は５ボルトのパルスを発生する。従 って、ワンショット回路の出力は、オフフックからオンフック、またはオンフッ タからオフフックに移動するとき、ワンショット回路の出力は５ボルトパルスで ある。レベル変換器３０３はこれらの５ボルトパルスを受け取り、＋１２ボルト から一１２ボルトの間の信号を発生し、この信号は関数発生器（ファンクション ・ゼネレータ）３０４に送られる。正弦波のワンショット・トーン・バーストが 、次に、ドライバ２０３および２０８を通って制御装置２１２に接続されている 関数発生器により発生される。装置２１２内のフィルタおよびピーク検知器が、 トーン・バーストを過渡から区別し、加入者電話１５にオフフック状態が生じる と、平常は開いているスイッチ２０９を閉じ、加入者電話１５にオンフック状態 が存在したときはスイッチ２０９をその平常の開放状態に復帰させる。制御装置 ２１２は、また、トーン・バーストをＲＬＩＣ２１０に送り、ＲＬＩＣ２１０は この信号が高または低状態に変換された後にこの信号を認識して、中央局１０に 対しオンフックまたはオフフック状態が生じたことを示す信号を送る。

ワンショット回路によって発生された５ボルトのパルスは、また、出力がＤフリ ップフロップ３０６のクロックリードに接続されている加算回路３０５に送られ る。１ビツトの計数器として構成されたフリップフロップ３０６は、制御信号を 供給し、この制御信号は、加入者電話１５がオフフック状態のときは平常は開い ているスイッチ２０２を閉じ、電話がオンフック状態のときはスイッチ２０２を 開く。

同じ帯域幅において同時に行われる情報伝送と音声による通話とを妨げる呼出信 号の過渡を除去するためには、呼出信号はＲＬＩＣ２１０に接続され、ＲＬＩＣ ２１０は、ソノ逆（ＲＥＶ）９−ミナルに出力信号を供給して制御装置２１１に 送る。装置２１１は出力を供給し、この出力はドライバ２０８および２０３を介 して制御装置２０５に接続される。装置２０５は、次に、リング・トリップ・ゼ ネレータ２０１を作動させて、呼出信号を加入者電話１５に供給する。

第４図は、制御装置２１１において行われる信号処理をさらに詳細に示したもの である。呼出電圧はＲＬＩＣに供給され、そこで検知され、それに応答して、４ ボルトの方形波が発生される。

方形波は包絡線検波器４０１に送られ、該検波器は、検波された信号包絡線をレ ベル調整回路４０２に送る。回路４０２では、＋１２ボルトから一１２ボルトの 制御波形が発生され、この波形は関数発生器４０３に送られる。関数発生器４０ ３は、ピークからピークまでが５ボルトの正弦波を発生する。これらの信号の継 続時間は短く、制御装置２０５に接続されるトーン・バーストとして説明される 。これらの５ボルトバーストにより制御装置２０５はリング・トリップ回路２０ ６を作動させ、そこで、リングゼネレータとして使用された１０５ボルトの給電 を使用して、過渡のない呼出信号が発生される。

本発明は特定の実施例について開示されたが、本発明の精神と範囲を逸脱するこ となく、その他の変更も可能なことが当業者にとっては明らかであろう。第一に 、たとえば、情報ターミナル１２はインターフェース２１３に接続されたものと して示されているが、この接続はデータまたは音声用スイッチ上の地点に対して も可能であり、また中央局１０を通して導線で接続してもよい。

このような代替的接続により、情報ターミナル１３が他のローカルループに接続 された他の情報ターミナルと交信を行うことができる。従って、複数の情報ター ミナルを相互に接続することができる。第二に、呼出信号は過渡信号除去回路１ １の内部において検知され、信号が発生され、それにより、過渡除去回路１４に おいて、「クリーン」な、即ち過渡信号のない呼出信号が再発生されるが、クリ ーンな呼出信号を過渡信号除去回路１４において発生し、そこから過渡信号除去 回路１１を通って加入者電話１５に接続することもできる。

最後に、インターフェース２０７および２１３は、回路１１および１４内にある ものとして示したが、これらのインターフェースは、かかる回路の外部にもうけ ることもできる。

魯 国際調査報告 第１頁め続き ０発　明　者　サン、ジン、エイチ アメリカ合衆国ニューヨーク州１００４４、ニューヨーク、ルーズベルト・アイ ランド、メイン・ストリート　５３１、アパートメント　７１８エヌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．加入者電話を中央電話局に接続している通信ループにおいて使用する装置で あって、 異なった複数の入信号を受信して、該各入信号に関連した出力信号を供給するた めの手段で、かつ前記入信号のうちのあらかじめ定めた一つに存在する望ましく ない過渡信号を除去し、それによりいずれの出力信号も望ましくない過渡を含ま ないようにする手段、および 前記受信手段によって受信された前記入信号の特定の一つに応答して、前記装置 の第一および第二のターミナルの間に延びている、平常は開いている第一の回路 を閉じ、前記受信手段によって受信された前記入信号の他の一つに応答して、前 記回路を再び開くための回路制御手段、 とを含む装置。 ２．前記第一および第二のターミナルがそれぞれ一対のターミナルである、請求 の範囲第１項の装置。 ３．前記入信号が前記第一および第二のターミナルに受信される、請求の範囲第 １項の装置。 ４．前記入信号の前記あらかじめ定めた一つが、前記中央電話局により前記通信 ループに接続され前記加入者電話に送られる呼出信号であり、前記受信手段が前 記呼出信号に存在する望ましくない過渡を除去する、請求の範囲第１項の装置。 ５．前記入信号の前記あらかじめ定めた一つが、前記中央電話局に送られる前記 加入者電話におけるオフフック状態を示す信号であり、前記受信手段が、オフフ ック状態を示す信号中に存在する望ましくない過渡を除去する、請求の範囲第１ 項の装置。 ６．前記受信手段がオフフックを示す信号を受信した後、前記回路制御手段が前 記平常は開いている回路を閉じる、請求の範囲第５項の装置。 ７．オフフックを示す信号中に存在する望ましくない過渡が消滅した後、前記回 路制御手段が前記平常は開いている回路を閉じる、請求の範囲第６項の装置。 ８．前記入信号が、前記加入者電話におけるオンフックの状態を示す信号をを含 み、前記回路制御手段が、オンフックを示す信号に応答して前記回路をその平常 は開いている状態に復帰させる、請求の範囲第６項の装置。 ９．前記入信号の前記あらかじめ定めた一つと前記入信号の前記特定の一つとが 、同一の情報を表す、請求の範囲第１項の装置。 １０．前記入信号の前記あらかじめ定めた一つと前記入信号の特定の一つとが、 異なった情報を表す、請求の範囲第１項の装置。 １１．前記回路制御手段により制御される前記回路が、２個のコンダクタを有す る、請求の範囲第１項の装置。 １２．前記入信号の前記特定の一つが、前記加入者電話におけるオフフック状態 を示す信号と関連している、請求の範囲第１項の装置。 １３．前記入信号のうちの前記もう一つの信号が、前記加入者電話におけるオン フック状態を示す信号と関連している、請求の範囲第１項の装置。 ４４．前記回路制御手段によって制御される前記回路が、音声信号を搬送する、 請求の範囲第１項の装置。 １５．前記受信手段が、前記中央局と前記加入者電話との間に信号情報を搬送す るための前記第一および第二のターミナルの間に第二の回路を供給し、前記回路 制御手段が、前記第一の回路上の音声信号の流れを制御する、請求の範囲第１項 の装置。