JPH10271240A - 通信装置及びその制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＩＳＤＮ回線において参照点、Ｕ点の加入者
線に、半導体等価Ｌ回路を挿入することによって、小型
薄形化を可能とする。 【解決手段】 ＤＳＵ１２には、高周波トランスを介し
て高周波信号を効率よく送る必要がある。Ｕ点におい
て、信号成分を高インピーダンスにしてＤＣ分をカット
して、高周波信号成分のみ通すのと、端末からの発呼
時、交換機からのテスト、ループ２Ａ時には回線Ｌ_１、
Ｌ_２をショートする必要がある。その際抵抗値は８１２
Ω以下にする。従来のＲ_Ｌフィルターにかわって半導体
等価Ｌ回路１７を挿入して、発熱を抑え、かつ小型薄形
化を実現し、その上、高いフィルター効果を達成でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は近年発展の著しいＩ
ＳＤＮ回線のＵ点インタフェース部のフィルターとその
制御方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】モーバイル・マルチメディア・コンピュ
ータ時代の勃興によって近年、ＩＳＤＮの利用が急速に
進展した。従来のパソコンは姿を変えて、携帯情報機器
（ＰＤＡ）となってオフィスから街に出て来た。ＰＨＳ
（登録商標）携帯電話のデータ通信の普及と伴に、利便
性は一層向上した。そして、もはや若者のファションと
もなって来た。端末機器の小型軽量化は必須の条件とな
って来た。

【０００３】ＩＳＤＮは加入者と局との参照点、Ｕ点と
端末側のＳ／Ｔ点がある。この間にＤＳＵ（ディジタル
・サービスユニット）を介して、局からの回線、２線を
４線に変換している。日本のＮＴＴではピンポン伝送を
採用している。欧米ではエコーキャンセラー方式を採用
している。この方式の方が伝送距離が長くなると言う特
徴があるため、我が国でも近年使用されるようになって
来た。

【０００４】Ｕ点には極性があってＬ_１が正、Ｌ_２が負
となるように、ＮＴＴの配線工事者および加入者側で極
性の検出を行って、正常に動作する側に切り換えてい
た。

【０００５】ＤＳＵに効率良く信号成分をトランスに送
るため、トランスの直流電圧負担の低減を行うため、従
来回線間にＲＬフィルターが用いられていた。

【０００６】局側の回線テスト、発呼時には回線をいち
時ショートするシーケンスが含まれている。この時の抵
抗値は８１２Ω以下にする必要がある。

【０００７】従来のＲ_ＬフィルターはチョークコイルＬ
に４０ｍＡを流すため、どうしても大きくなり、かつ発
熱し、小型薄形化に難点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、発熱を
防止し小型薄形化するために、かつ効果良くＤＳＵに信
号成分を送り、局側のループ２Ａテスト、発呼時のショ
ートの時には適正な抵抗値を保たなければならない。

【０００９】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
のであり、半導体Ｌ等価回路によって効率良く達成する
ための方式を提供する事を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の通信装置は以下の構成を備えている。即ち
従来のＲ_Ｌフィルターに変わって、本発明による半導体
化された等価Ｌ回路を採用した。これによってフィルタ
ー効果が増大してかつ発熱を抑えて、小型薄形化を実現
できる。

【００１１】本発明による、等価Ｌ回路は効率良く信号
成分をＤＳＵに送るために、高周波成分の流入防止効果
をあわせてもっている。

【００１２】さらに、回線ショート時、即ち局側のルー
プ２Ａテスト、発呼時の低抵抗の役目をもっている。最
も好ましい値、ショート時８１２Ω以下に適正に値を設
定出来る事が必要である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付の図を参照して本発明
の実施形態を説明する。

【００１４】本発明は、近年普及の著しいＩＳＤＮ（サ
ービス・統合デジタル網）のＵ点以降の通信インタフェ
ースに関するものである。

【００１５】ＩＳＤＮは（ＤＳＵ回線終端装置）をイン
タフェースとして、全ての端末装置が網に接続されるこ
とになる。このＤＳＵはＮＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｒ
ｍｉｎａｌ）と呼ばれ、ＩＳＤＮ網への入口となる。Ｉ
ＳＤＮ網の基本インタフェースの構造は、６４ｋｂｐｓ
の伝送速度をもつ２つのユーザー情報転送用Ｂチャンネ
ルと１６ｋｂｐｓの速度をもつ信号情報転送用のＤチャ
ンネル、即ち２Ｂ＋Ｄよりなる。

【００１６】Ｓ／Ｔ点において、あたかも物理的に３つ
のチャンネルが並存しているかのように見えるが、実際
には２Ｂ＋Ｄの３チャンネルが時分割多重化されてい
る。加入者線としては２本のメタリック・ケーブルが存
在するだけで、これを用いて双方向のディジタル伝送が
実現する。

【００１７】このような実際の加入者線伝送系の構成に
は、ピンポン方式とエコーキャンセル方式がある。日本
のＮＴＴではピンポン方式を採用してきたが近年、エコ
ーキャンセル方式は、伝送距離を伸ばすために普及に来
た。エコーキャンセラ方式は、回路が複雑で価格的に不
利であった。

【００１８】しかし、プロセスのサブミクロン化や回路
設計の向上によって周辺を含めたトータルコストは、格
段に下って来た。Ｓインターフェースにも同じ事が言え
る。代表的なチップにモトローラ社の商品名ＭＣ１４５
５７２、Ｕインタフェース・トランシーバチップ、Ｓイ
ンタフェースチップに同様に、ＭＣ１４５５７４があ
る。

【００１９】本発明は、Ｕ点以降の加入者線インタフェ
ースを小型、導型化、軽量化を集積化したＤＳＵチップ
とＳインタフェースチップ及び本発明による半導体化し
た等価Ｌ回路によって実現した。

【００２０】小規模事業所、家庭においてはＰＢＸな
ど、使用しない場合が多いから参照点、ＮＴ２は存在し
ないから、Ｓ点とＴ点は一致したケースであるからこの
両点をＳ／Ｔ点とよんでいる。

【００２１】図１に本発明によるシステム構成例を示し
た。ＤＳＵ（回線終端装置）１２は、Ｕ点、即ち網と宅
内との切り口を示す参照点より、高周波トランス１３を
介してインタフェース回路１１に接続している。端末装
置１６は、Ｓ／Ｔインタフェース１４、本例ではモトロ
ーラ社のチップ、商品名ＭＣ１４５５７４、Ｓ／Ｔイン
タフェース・トランシーバを使用している。

【００２２】１６はインターフェース回路１１を介して
ＤＳＵ１２に接続している。１６の端末装置はＩＳＤ
Ｎ、ターミナル・アダプタ、Ｇ４ファクンミリ、ＴＶ電
話、等々のアプリケーションである。ＭＰＵ１５は例え
ば、モトローラ社の商品名、ＭＣ６８３０２、マルチプ
ロトコル・プロセッサを使用する。

【００２３】ＭＣ６８３０２はＩＳＤＮ基本インターフ
ェースアクセス・タスクなど、複雑な処理を並列に行う
事が出来る。メイン・コントローラはＲＩＳＣプロセッ
サで、３個の独立した全二重シリアル通信プロトコルを
もっている。

【００２４】従ってＭＣ６８３０２をベースにしたチッ
プ構成によって、ＩＳＤＮベーシック・インタフェー
ス、音声／データ・ターミナルを容易に構築する事が出
来る。

【００２５】１７は本発明の要部である半導体等価Ｌ回
路を示す。従来はＲＬフィルターが用いられていた。し
かし発熱、大型という難点があって、近年発展の著しい
携帯機器等用の小型、薄形化は出来なかった。

【００２６】半導体等価Ｌ回路は、高周波成分をもつ信
号の流入を防止すると伴に、回路のショート時における
抵抗体の役目をもっている。ＩＳＤＮの場合は、後述す
るように、端末からの発呼時、ループ２Ａテスト時（Ｎ
ＴＴ（登録商標）交換局からのテスト方式）に８１２以
下の抵抗値でＬ_１、Ｌ_２のライン間をショートする必要
がある。

【００２７】図２は、等価Ｌ回線とＵ点との接続を示す
図である。図１の１７の詳細を示す。図２の回路機能は
ＡＣ分をカットしてＤＣ分のみを通す役割をもってい
る。即ちＡＣ信号のみＤＳＵに導く。図中のＣｏはＤＣ
分カットのコンデンサである。

【００２８】本等価Ｌ回路は高周波成分をもつ信号の流
入の防止と回線Ｌ_１、Ｌ_２回線をショートする役割があ
る。図２において等価Ｌ回路部の構成はＤｏはダイオー
ド、ＤＢはダイオードブリッジ、ＶＺはツェナーダイオ
ード、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_Ｌは抵抗、Ｃ_１はコンデンサ、Ｔ
ｒはダーリントントランジスタより成る。そして２２の
ＭＭＶはモノマルチ・バイブレータ。２３は、ＰＣで示
すフォトカプラー、２４はアンド・ゲートを示す。１３
は抵抗、ＶＣＣは、電源電圧を示す。

【００２９】回線Ｌ_１、Ｌ_２のショートはフォトカプラ
ー２３に信号を加えて、等価Ｌ回路をアクティブにして
行う。発呼はＭＰＵ１５の外部ロジックからＩＮＦＯ１
をアクティブにする事によってアンド・ゲート２４に信
号を加える。

【００３０】局からのトラブル・シュート、ＬＯＯＰ２
Ａテストは、ＤＳＵより発生する信号をモノマルチ・バ
イブレータ２２によって、適当な時間幅のパルスに変換
してアンド・ゲート２４に信号を加える。

【００３１】発呼およびＬＯＯＰ２Ａテストによる回線
のショートを局の交換機が検出すると交換機は、ライン
Ｌ_１、Ｌ_２の極性を反転する。交換機によるＬ_１、Ｌ_２
の極性の反転は、交換機からの着呼時にも行われる。

【００３２】この時も、回線Ｌ_１，Ｌ_２をショートし
て、交換機はこの信号を検知して、次の動作シーケンス
に移行する。このショートは、図２、ダイオードＤｏを
通して等価Ｌ回線２１を自動的にアクティブにする。Ｄ
ｏはフォトカプラー２３の逆接保護の役割も同時に果た
している。

【００３３】図２、２１の等価Ｌ回線の機能は、前に述
べた様に高周波成分をもつ信号の流入の防止と回線ショ
ートの目的がある。ＬＰ_１、ＬＰ_２より見たインピーダ
ンスＺは次のように表示出来る。Ｚ≒（１＋Ｒ_１／
Ｒ_２）Ｒ_Ｌ＋ｊωＣＲ_１Ｒ_Ｌ

【００３４】回線ショートの抵抗値は（Ｒ_１＋Ｒ_２／Ｒ
_２）×Ｒ_Ｌとなり、この３つの抵抗値を選定することに
よって任意の値を実現できるのが特徴である。

【００３５】高周波成分の流入防止は、Ｌの値に相当す
るＣ_１Ｒ_１Ｒ_２の値を適当に大きくすることによって、
一般的なＬの値１０ｍＨよりも大きな値を小さなスペー
スで、しかも安価で実現出来る。

【００３６】Ｒ_Ｌを小さくすることによって、ＬＰ_１と
ＬＰ_２の間の電圧を下げ、回路の消費電力を小さくする
ことができる。これによって発熱が抑えられ、かつ小型
化、薄型化が容易に達成できる。さらに低電圧部品を用
いることができて、経済効果も大きい。

【００３７】Ｔｒはダーリントントランジスタである。
この駆動機能力により、Ｒ_Ｌを小さくすることが出来
る。したがってＲ_Ｌの発熱を小さく抑えられるから小型
化が可能になる。

【００３８】この特性から機器組み込みが容易となり小
型基板上に実装して機器への組み込みが可能となった。

【００３９】ダイオード・ブリッジＤＢは、無極性化し
て用いる事が出来るので、回線の極性反転にも対応出来
る。回線構成は有極であるが、無極性化することによっ
て、Ｕ点の交換機のメカニズムに対応出来るのが特徴で
ある。

【００４０】一方図１の２１の等価Ｌ回線は、トランス
１３の直流電圧低減の効果がある。モデムにおいては、
この目的のために用いる。即ち交流分が消費されないよ
うに、この回路のインピーダンスが高いことが要求され
る。

【００４１】これによって、トランスに加わる直流分が
軽減されて、トランスには交流信号が減衰することなし
に交流成分を供給出来る。回線内での発熱は低減でき
る。

【００４２】図３はＩＳＤＮ回線での模式図を示す。以
下、図３の模式図を用いてＩＳＤＮ凹線における等価Ｌ
回線の原理について述べる。

【００４３】ＩＳＤＮの場合は次の条件でＤＳＵはスイ
ッチＳＷをオンにして回路を８１２Ω以下の抵抗値でシ
ョートする必要がある。 端末装置からの発呼時。 ＬＯＯＰ２Ａ（ＮＴＴ試験仕様）テスト時。 この時にも、トランス１３への交流信号を減衰すること
なしに、トランスに信号を充分供給出来ることが要求さ
れる。このため、従来のＤＳＵは図３に示す、ＲχＬ
χ、ＲｙＬｙの構成によるＬＲフィルターが追加されて
おり、これによってＳＷオン時による、ショート回路へ
の交流分の流入を防止している。

【００４４】この回路では、Ｒｚを７５０Ω程度にする
と１．５Ｗの発熱がある。発熱を最小限に抑えるために
Ｒ_ｚを小さくすると、インピーダンスが下がり電流が増
える。従ってＬ_Ｒフィルターのコイルの物理的な寸法が
大きくなるという欠点が生じる。

【００４５】これを等価Ｌ回路で半導体化すると、ＲＣ
の値を小さくしても、物理的な寸法は増加せずに小型薄
型化が実現出来る。

【００４６】等価Ｌ回路のインピーダンスＺは前に示し
たように図２より、 Ｚ≒（１＋Ｒ_１／Ｒ_２）Ｒ_Ｌ＋ｊωＣＲ_１Ｒ_Ｌ． この式から図３のＬは、ＣＲ_ＬＲ_１に相当し、より大き
な値をとることが容易に出来る。

【００４７】一例として、実用回路上の値をあてはめて
比較してみると、Ｌを４．７ｍＨ、Ｃを３．３μ、Ｒ１
を１００Ω、Ｒ_Ｌを２０ｋΩとすると，実際のＬは、 ４．７ｍＨ×２＝９．４ｍＨ＝０．００９４Ｈ ＣＲ_ＬＲ_１： ３．３×１０−６×１００×２０×１０
−３＝６．６ 従って、ＣＲ_ＬＲ_１／Ｌ＝６．６／０．００９４≒７０
０

【００４８】上式よりＣＲ_ＬＲ_１は約７００倍大きく、
実際のＬよりもフイルター効果は大きい。模式図、図３
の解析からも容易にわかるように等価Ｌ回路の半導体化
は小型薄型化が、いかに有利かが明白である。

【００４９】図４はＤＳＵチップ１２と、Ｓ／Ｔインタ
フェースチップ１４を接続する実用回路を示す。ＤＳＵ
チップは富士通（株）の商品名ＬＣ−３４０９、Ｓ／Ｔ
インタフェースチップはモトローラ社のＭＣ１４５５７
４の接続例を示す。

【００５０】ＤＳＵチップＬＣ−３４０９は回線終端機
能（ＬＴ）、端末側制御機能（ＣＴ）、Ｓ／Ｔインタフ
ェース機能を内蔵した混成集積回路（ＭＣＭ）である。
２４ｍｍ×２４ｍｍのフラフトパッケージにまとめられ
て、本装置のように携帯機器用の小型薄形化に最適なチ
ップ構成である。

【００５１】本発明による装置のインタフェースは、Ｓ
／Ｔ点にトランス結合されていたＳ／Ｔインタフェース
チップにトランスを取り除いて、直接接続できると言う
メリットがある。

【００５２】即ち、トランスおよびその周辺部品をすべ
て取り外して、Ｓ／Ｔインタフェースチップのピンを本
発明による装置のピンに直接接続すればよい。その接続
はきわめて簡単である。在来のシステムからの変更に何
ら手を加えずに、ソフトウエア、ハードの資源をそのま
ま使用出来る。

【００５３】図４において、ＲＡＰとＲＢＮはＤＳＵ、
１２からの通信信号である。ＲＡＰはＴＥ（端末）に送
出する１４３０信号の＋極性パルス用出力信号で、ＲＢ
ＮはＴＥに送出する１４３０信号の−極性パルス用出力
信号である。ＣＭ１、ＣＭ２、はコンパレター、Ｕ１〜
Ｕ２はバッファ、Ｒ１〜Ｒ１８は抵抗素子を示す。

【００５４】１４のＳ／Ｔインタフェースでは、チップ
ＭＣ１４５５７４の、ＲＸＰとＲＸＮでこの信号を受信
する。抵抗Ｒ_４、Ｒ_５の値は、他メーカのＳ／Ｔインタ
フェースの受信回線に対応して変わる値である。

【００５５】ＤＳＵのＴＡＰとＴＢＮは、１４のＳ／Ｔ
インタフェースの送信信号をコンパレータＣＭ_１、ＣＭ
_２のレベルによって弁別されてＲ１０，Ｒ１１，Ｒ１
２，Ｒ１３，Ｒ１８，によってレベル変換されて信号を
受信する。ＤＳＵチップはＡＭＩ符号を５ＶのＩＣ論理
レベル化した信号である・

【００５６】ＤＳＵのＴＡＰはＴＥから受信する１４３
０信号と同相のＡＭＩ符号の入力信号。同様にＴＢＮは
ＴＥから受信する１４３０信号と逆相のＡＭＩ符号の入
力信号である。

【００５７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のよれ
ば、 半導体化した等価Ｌ回路によってインピーダンスＺ
を大きな値にできて、発熱が抑えられて、小型薄形化が
実現出来る。

【００５８】 等価Ｌ回路にダイオードブリッジＤＢ
によって無極性化して使用できるので、回線の反転に対
応出来る。

【００５９】即ち、加入者線は有極であるにもかかわら
ず無極性化によって、局側のＬ１点の交換機のメカニズ
ムに対応出来る。

【００６０】 モトローラ社チップ、ＭＣ１４５７４
およびシーメンス社チップ、ＰＳＢ２１８６等を採用す
る事によって直接インタフェースする事が出来る。トラ
ンス及び、その周辺部品をすべて取り外して、Ｓ／Ｔイ
ンタフェース、チップのピンを本発明による装置のピン
に直接接続する事が出来る。

【００６１】 これによって従来、Ｓ／Ｔインタフェ
ース用に開発されたハードウエア、ソフトウエアの資源
をそのまま流用する事が出来る。ただし、ＩＮＦＯ１信
号の簡単な追加のみが必要である。

【００６２】 本発明による装置を従来のＳ／Ｔイン
タフェースのチップに付加するだけで、簡単にＳ／Ｔ点
からＵ点に変更出来る。

【００６３】この事による開発期間の大幅な短縮、と従
来資源の有効活用による費用の負担減が実現できて、そ
の効果は計り知れない。 さらに、小型、薄形化により
ＰＣＭＣＩＡタイプＩＩなどのケースにも収納できるよ
うになって、その用途は広い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態による通信制御方式の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】本実施形態における半導体等価Ｌ回路を説明す
る図である。

【図３】本実施形態における等価Ｌ回路を説明する原理
図である。

【図４】本実施形態におけるＤＳＵＵとのインタフェー
スを示す回路構成図である。

【符号の説明】

１１ インタフェース回路 １２ ＤＳＵ １３ 高周波トランス １４ 参照点Ｓ／Ｔ １５ ＭＰＵマルチ・プロトコルプロセッサー １６ 端末装置 ２１ 半導体等価Ｌ回路 ２２ モノマルチ・バイブレータ ２３ フォトカプラー ２４ アンドゲート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ダイオードブリッジ、トランジスタ、ツエ
   ナーダイオード、抵抗、コンデンサで構成した等価Ｌ回
   路をＩＳＤＮ（登録商標）加入者線、Ｕ点に接続して、
   高周波成分の流入防止の手段と、小型薄形化を特徴とす
   る通信装置。
2. 【請求項２】前記等価Ｌ回路のダイオードブリッジは回
   線を無極性化し、極性反転時に有効であることを特徴と
   する通信装置。
3. 【請求項３】前記等価Ｌ回路のインピーダンスはＺ≒
   （１＋Ｒ_１／Ｒ_２）ＲＬ＋ＪωＣＲ_ＬＲ_１より成り、高
   インピーダンスが得られ、フィルター効果の大なる事を
   特徴とする通信装置。
4. 【請求項４】前記インピーダンスＺは回線ショート時の
   抵抗値は（１＋Ｒ_１／Ｒ_２）Ｒ_Ｌとなり、３つの抵抗値
   の組み合わせで適正な回線抵抗を得られる事を特徴とす
   る通信装置。