JPS59501811A - 電話回線用インタ−フェイス - 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】 電話回線用インターフェイス 本発明は一般に電話加入者を相互接続する電話交換器に係り、特に、新規で且つ 改良された電話回線用インターフエイスユニットニ係ル。

電話加入者はΩ線ループ回路によって中央の交換センタへ接続され、ここからグ 線のトランクラインを経て大信号及び比信号が送られるようになっている。長く 引き回されたり線のトランクラインは、結局は、λ線の加入者ループへ戻される 。コ線からＩｌ線への変換は、交換・器に設げられた加入者回線インターフェイ スによって行なわれる。

回線インターフェイスは、ＢＯＲ５ＨＴ　と称されている機能、即ちバッテリ給 電、過電圧防護、リンギング音発生、信号中継、ハイブリッド（，２線−ｑ線変 換）及び試験、を果たす。従来、これら全ての機能を果たす加入者回線インター フェイスはコストが高い上に非常にかさばるものであった。２線−ｑ線変換及び 過電圧防護を行なうためにノ・イブリッド変成器が必要となっている。更に、高 電圧のリンギング信号を接続したり遮断したりするために機械的なリレーが使用 されており、これによってインターフェイスの大きさ及びコストが益々増大する 。その上、リレーは機械的なものであるために、信頼性という点で問題がある。

嘘と−で、本発明の目的は、改つされた電話加入者回線用のインターフェイス回 路を提供することである。

本発明の更に別の目的は、小型で、経済的で、然も信頼性の高い加入者回線用イ ンターフェイスを提供することである。

簡単に述べると、本発明によれば、パルス中変調を用いることにより加入者回啄 インターフェイスの変成器の寸法が減少される。更に、本インターフェイス回路 はＶ　Ｌ’Ｓ　ｌ技術に適しており、これ妃より、信頼性を改善しつつも寸法及 びコストが減少される。更に、本発明の回線インターフェイス回路では、リンギ ング音のためのリレーを除去すると共に、電子回路から小型のアイソレーション 変成器を経て受話器へリンギング電圧を直接与えることにより、全体的な信頼性 が改善される。動的なバランスどりを用いて、長距離通話に生じるエコーを減少 することにより、伝送の質が改善される。

本発明、その目的及び特徴は、添付図面を参照とした以下の詳細な説明及び請求 の範囲から・容易に明らかとなろう。

第１図は、中央の電話交換器の機能ブロック図であ６る。

第２図は、第７図の交換器の回線インターフェイスユニットを示す一般的な機能 ブロック図である。

第３図は、本発明の一実施例による回線インターフェイスユニットの電気回路図 である。

第９図は、第３図のインターフェイスユニットの比信号回路を示す詳細な回路図 である。

第３図は、第９図の回路に用℃・られる駆動装置の回路図である。

第４図は、第７図の回路に用いられた信号を発生する更に別の回路を示す電気回 路図である。

第７図は、第３図の回線インターフェイスユニットの大信号回路を示す電気回路 図である。

さて添付図面を説明すれば、第１図は、本発明を用いた中央の交換器の機能ブロ ック図である。複数の加入者電話１０は、・λ線ルーゾ１２を経て、交換器の回 線インターフェイスユニット１４へ接続される。各インターフェイスユニットは 、ｑ線１６（例えば、信号送信についてλ線そして信号受信についてλ線）によ ってＰＣＭ　Ｃｏｄｅｃユニット１８に接続される。これらユニット１８はイン ターフェイスユニット１４からの音声アナログ信号をノ９ルスコードデジタルフ ォーマットに変換し、ＰＣＭＣｏｄｅｃユニットからのデジタル信号はＰ１パス におし・てマルチプレクスされる。これに対し、Ｐ１バス２０からのデジタル信 号はＰＣＭ　Ｃｏｄｅｃユニット１８によって受け取られ、アナログ音声信号に 変換されて、回線インターフェイスユニット１４へ送られる。ＰＩババス、ｇビ ット巾の時分割マルチプレジスＰＣＭデータバスである。Ｐ１バス及びＰＣＭ　 Ｃｏｄｅｃユニットは交換器に設けられたマイクロプロセッサ２２によって制御 される。

回線インターフェイスユニット１４は、上記しＬＢＯＲ５ＨＴ　機能を果たす。

第２図は、本発明による回線インターフェイスユニットの機能ブロック図であり 、加入者電話器１０からのアナログ音声信号はこの回線インターフェイスユニッ ト１４内で変調及び復調される。電話器からのアナログ信号はモデム２６によっ て変調され、高周波数の信号は次いで結合変成器２８を経て第２のモデム３０へ 送られ、このモデムは信号を復調し、音声アナログ信号をＰＣＭ　Ｃｏｄｅｃユ ニット１８へ送る。これに対し、ＰＣＭ　Ｃｏｄｅｃユニット１８からのアナロ グ音声信号はモデム３０によって変調され、結合変成器２８を経て送られ、モデ ム２６によって復調されて、音声アナログ信号として２線ループ１２及び電話器 １０へ送られる。更に、この回路はＶＬＳ１回路技術に適したものであり、これ により、寸法及びコストが減少されると共に、信頼性が改善される。制御回路３ ２は、回線の状態及びリンギン、グコマンドりような情報の交換を行なうために 交換器のマイクロブ兄セッサと通信する。

アナログ信号を変調することにより変成器２８の寸法を減少できると共に、ＢＯ ＲＳＨＴ　機能を確実に果たす第３図は、第２図に示した回線インターフェイス の１８から加入者電話器１ｏへ送られる音声信号はパルス巾変調器３６に与えら れ、この賛調器３６は高周波数の搬送波を音声信号で変調する。変調された信号 は分割器３８で分割され、λつの分割された信号ｓ１及びＳ２は、変成器２８の ／次巻線に接続されたスイッチングトランジスタ４ｏ及び４２へ送られる３７次 巻線のセンタータップは電圧源十Ｖへ接続されている。

トランジスタ４０及び４２が交互に導通することにより高周波数の・ぞルス列が 形成され、これは直流値をもたず、そのデユーティサイクルは音声周波数と共に 変化する。この・ぐルス列は変成器２８によって送られ、感知抵抗４４にまたが って電圧が発生される。

便利なことに、直流値がないので、変成器の最大磁束密度が伝送信号に完全に利 用される前に変成器のコアが飽和することはない。コアの寸法は信号の周波数が 増加するにつれて減少する傾向にあるので、変調信号の周波数が高い場合には非 常に小さなフェライトコアしか必要とされず、これに対して、音声周波数信号に 対する従来の変成器は相当に大きなコアを必要としていた。更に、高周波数のパ ルス列は、変成器２８のΩ次巻線に接続されたダイオード４８より成る全波整流 器を介して受話器１０ヘライン電力を与える。この整流器ブリッジをローパスフ ィルタ５】を介してループ１２に接続するホトサイリスタ５０は、以下で詳細に 述べるようにリンギング音発生及び試１験に使用される。加入者ループ１２はフ ローティング状態であって、交換器の電子回路との共通のアースをもっていない ので、交換器が外部ループから完全に分離され、落雷や電源ラインの短絡によっ て生じる高電圧から交換器が保護される。

加入者電話器１０からの信号は電話器のマイクロホンの折抗値を変調し、これに より生じる音、声信号は、トランジスタ４０．４２と回路アースとの間に接続さ れた感知抵抗器４４にが〜る電圧を振巾変調する。感知抵抗器４４にか〜る電圧 は増巾器５２を介して差動増巾器５４へ送られる。・ぞルス巾変調器３６からの エコー信号はバランスとり回路網５４を経て送られ、増巾器５４において検出信 号から差し引かれる。増巾器５４の出力は次いでフィルタされ、２０Ｍユニット １８へ入力として送られる。重要なことは、バランスどり回路網５６が・ぐルス 巾変調器を介して加入者ループインピーダンス清報を模擬し、信号の往復遅延の 後に電話器１０への信号のエコーが他の発呼者に聞こえないようにすることであ る。第７図を参照して以下で詳細て述べるように、バランスとり回路網は、加入 者ループのインピーダンスを模擬するように、７個のキヤ・ぐシ）と、動的に調 整できる２個の抵抗器とを組み合わせ゛たもので構成される。

交換器のプロセッサが受話器１０にリンギング音の発生を要求した時て、スイッ チングトランジスタ４゜及び４２を制御してデユーティサイクルをはｇ１００％ に増加させる回路が設けられ°ている。又、この回路は、リンギングのための、 ２５Ｈｚ　又は他の周波数のノ４ルスを発生するようにホトダイオード５４も制 御する。

以下で詳細に述べるように、回線の状態の検出は、感知抵抗器４４にか〜る電圧 を基準電圧と比較することによって達成される。

さて、第３図に示された回路の詳細な回路図である第７図、第Ｓ図、第６図及び 第７図について説明する。

交換器から加入者へ出て行く信号のための回路が第７図、第Ｓ図及び第６図に示 されており、そして加入者から交換器へ入って来る信号のための回路が第７図に 示されている。さて、第７図を説明すれば、ライン１６を経て出て行く音声信号 は、λつの／　００　ＫＨｚタイマ６０及び６２を含むパルス巾変調器３６へ送 られる。この変調器３６の出力はｐｗＩＶ７１と示された／θθＫＨｚ信号であ り、これはライン１６の音声信号によって・ぐルス巾変調されたものである。タ イマ６２の作動不能端子は交換器プロセッサからのＲ＋Ｎｔ：；　ビットライン に接続され、従ってこの変調器はリングコマンド中に制御される。

ＰＷＩＩ／ｌ信号はオアケ゛−トロ４を経て分割器３８へ送られ、次いで、バッ ファ６６を経てトランジスタ４０及び４２のダート端子に接続される。分割器３ ８は第Ｓ入力信号がフリップ−フロップ６７及び６８を駆動し、これらフリツプ ーフロツゾはナントゲート６９及び７０と相互接続されていて、該ダートからは 、トランジスタ４０及び４２を各々駆動する３　０　Ｈｚ　信号Ｑ及びＱが発生 される。

リング回路７２は、交換器のプロセッサからのＲＩＮＧビット信号に応答し、オ アゲート６４を経て制御スイッチ４０及び４２へはｇ１００％力デューテイサイ クルでリンギング信号を与える。又、この回路は、カスケード接続されたフリッ プ−フロップ７５．７６及び７７を駆動する左θＨｚ　タイマ７４を備えている 。

３　Ｑ　Ｈｚ　信号は分割器８０（第Ｓ図の分割器と同様の）にも送られ、この 分割器８０かもの、２５Ｈ２信号は、ＲＩＮＧ　ビット及び−ＲＩＮＧビットと 共にナントゲート８２及びノアゲート８４へ各々送られ、これらは次いで発光ダ イオード８６及び８８を駆動する。これらの発光ダイオード８６及び８８は、− ２３Ｈｚ　信号が受話器１０へ送られてリンギング音を発生するように、ホトサ イリスタ装置５０を制御する。

定電流制御及び状態検出は、第４図に示された回路によって行なわれる。感知抵 抗４８にか〜る電圧−ｖＩｓで示す、は低域フィルタ９０に通され、フィルタさ れた信号（Ｖ、）は比較器９２の一方の入力に送られる。比較器９２の他方の入 力は、変調器３６からのパ■Ｒで示す、は抵抗９４を経て差動増巾器９６の一方 の入力へ送られる。差動増巾器９６の入力へは、抵抗９８を経て基準電圧Ｖ　も 送られる。ＶＲがｖｒｅｆよｅｆ り大きい時には、オン・フック状態が指示される。■８がＶ　より小さい時には 、オフ・フック状態が指示ｅｆ される。

第７図は、加入者１０から中央の交換器へ入って来る信号のバランスをとるノ・ イブリッド回路である。上記したように、可変抵抗器１０２、分路キャパシタ１ ０４及び直列可変抵抗器１０６で構成された３成分回路網によって加入者回線の 模擬が行なわれる。第４図の回路において感知抵抗４４にか＼る電圧ｖＩｓを低 域フィルタに通すことにより得た信号ｖｆ　は、アナログ−デジタルコンバータ １０８を制御するように供給される。コンバータ１０８の出力は、可変抵抗器１ ０２及び１０６の各素子をブリッジ接続するトランジスタの導通を所要のエコー 抑制に従って制御する。変調されたエコー信号ＰＷＭ及びその補数信号−ＰＷＭ は、トランジスタ１１２及び１１４によりインダクタ１１６及びキヤ・ぞ７タ１ １８を経て接続点１２０に印加される電圧ト、トランジスタ１１３により接続点 １２０に印加される電圧とを制御する。接続点１２０に設けられた抵抗器Ｒは感 知抵抗４４を模擬するものである。

Ｓ ３成分回路網は、ＰＷＩｖ′ｌ信号の・ぐランスをとってエコーを打ち消すのに 必要な回線インピーダンスの模擬を果たす。接続点１２０において抵抗器Ｒｓｓ 間に現われる信号は、調整されたエコー信号であり、これは増巾器１２２を経て 接線点１２４へ送られる。

抵抗器Ｒｓｓに電圧を確立する際のトランジスタ１１２゜１１３及び１１４の作 動が、感知抵抗器１１４に′応・匁るＰＩＭ／ｌ−ｅルスの作用を模擬する。・ ぐルスが存在する時には、トランジスタ１１２が端子１２０に電圧を印加する。

パルスが存在しな℃・時には、トランジスタ１１３が端子１２０の電圧を除去し 、電話加入者からみたダイオードの短絡を模擬する。抵抗器１０７及び１０６並 びにキャノＥシタ１０４を含むインピーダンス回路網は、変調器−復調器２６の 駆動インピーダンスを模擬する。

加入者信号及びエコー信号の両方を含んでいる電圧ｖＩｓは、受動的な低域フィ ルタ１２７を経て増巾器１２８へ送られ、次（・で端子１２４へ送られる。増巾 器１２２からのエコー信号は、次いで、増巾器１２８来る加入者信号は次いで増 巾器１３０及び能動的な低域フィルタ１３２を経てＰＣＭ　Ｃｏｄｅｃユニット １８へ送られる。

試験モードにおいては、ホトサイリスタ５０を開状態にして加入者を分離させ、 加入者及びλ線ループのインピーダンス−を測定することができる。或いは又、 ホトダイオードを閉状態にして変成器２８を短絡し、回線インターフェイス回路 を試験することができる。

以上に述べた回線インターフェイス回路は、小型で、経済的で、・然も信頼性が 高い。交換器は過電圧防護のために加入者ループから分離される。リンギング音 発生機能は、機械的なリレーを必要とせずに容易に実施される。試験、バッテリ 給電、信号中継及びλ線−グ線変換を含むその他のＢＯＲＳＨＴ　機能も容易（ で実施される。

本発明をその特定の実施例について説明したが、上記の説明は本発明を解説する ものトチ過ぎず、本発明を何ら限定するものではない。請求の範囲で規定された 本発明の範囲及び真の精神から逸脱せずに多数の変更や応用がなされ得ることが 当業者に明らかであろう。

浄書（内容に変更なし） 〜く 特許庁長官　殿 １．事件の表示　ＰＣＴ／ＵＳ　８３１０１３４７２、発明の名称　電話回線用 インターフェイス３、補正をする者 事件との関係　出願人 ５゜補正命令の日付　昭和５９年７月１７日国際調査報告 第１頁の続き ０発　明　者　ナジャフイ・ハミド アメリカ合衆国カリフォルニア州９４３０５パロ・アルド・ニスコンデイド・ヴ イレツジ６２エイ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　加入者と交換器との閘で音声アナログ信号を送信及び受信する回線インター フェイス廻おいて、受信した音声信号で搬送波信号を変調する第１の変調手段と 、 第１及び第一の結合された巻線を含んでいて、上記変調された搬送波信号を磁気 的に結合する変成器手段と、 上記磁気的に結合された変調された搬送波信号を復調する復調手段と、 上記復調された信号を送信する手段とを備えたことを特徴とする回線インターフ ェイス。 λ　上記第１の変調手段は・ぐルス巾変調器を含む請求（’［囲第１項に記載の 回線インターフェイス。 ３　上記パルス巾変調器は、感知抵抗器と、第１及び第２のスイッチ手段とを備 え、これらスイッチ手段は上記第１巻線の末端端子を上記感知抵抗器を経て成る 電圧て接続し、上記第１巻線のセンタータップには第２の電圧が接続され、上記 第１及び第一のスイッチ手段は上記変調された搬送波信号によって交互に制菌さ れる請求の範囲第一項に記載の回線インターフェイス。 ダ　上記復調器は、上記第一巻線の末端端子に接続された全波ダイオードブリッ ジと、該ブリッジを加入者ループに接続する低域フィルタとを備えている請求の 範囲第３項に記載の回線インターフェイス。 左　上記第２巻線の上記末端端子は上記全波ブリッジに枡続され、そして上記低 域ＬＣフィルタを経て７つの加入者回線に接続される請求の範囲第９項に記載の 回線インターフェイス。 乙　上記交換器から送られた音声アナログ信号で変調された・ぐルス巾変調搬送 波信号を模擬するハイブリッド手段を更に備え、上記・やルス巾変調搬送波信号 は上記感知抵抗器にまたがって現われ、上記ハイブリッド手段は、上記加入者か ら上記交換器へ送られた信号からのエコーとして上記パルス巾変調信号を除去す る請求の範囲第３項（（記載の回線インターフェイス。 ク　上記ハイブリッド手段は、上記加入者ループのインピーダンスを模擬するバ ランスとり回路網を備え、この模擬装置は、第１の可変抵抗器に並列に接続され たキャパシタと、該キャ・ぐシタ及び第１の可変抵抗器に直列に接続された第一 の可変烟抗器とを含み、上記可変抵抗器は上記加入者ループのインピーダンスを 模擬するように制御される請求の範囲第６項に記載の回１写インターフェイス。 と　上記感知抵抗器を模擬する抵抗手段と、上記パルス巾変調器によって駆動さ れて上記抵抗手段に電圧パルスを印加するスイッチ手段とを更に備えた請求の範 囲第７項に記載の回線インターフェイス。 ワ　上記スイッチ手段は、ａつの電圧間に接続された第１及び第Ωの直列２接続 トランジスタを含み、上記第１及び第λのトランジスタは上記パルス巾変調搬送 波信号によって交互に制御され、第３のトランジスタが上記抵抗手段と並列に接 続されており、この第３のトランジスタは上記・やルス巾変調搬送波信号によっ て制御され、更に、上記第１及び第、２）ランジスタの共通端子を上記第３トラ ンジスタ及び上記抵抗手段の共通端子に接続する上記バランスとり回路網を含む 手段を備えている請求の範囲第ｇ項に記載の回線インターフェイス。 ／θ上記第１変調手段にオーバーライドし、上記加入者にリンギング信号を与え るリング手段を更に備えた請求の範囲第左項又は第９項に記載の回線インターフ ェイス。 ／／上記リング手段は、上記第１及び第２″のスイッチ手段をはｇ完全なデユー ティサイクルで制御して最大電力を上記加入者ループに与えるような手段を備え ている請求の範囲第７０項に記載の回線インターフェイス。 ／２上記リング手段は、更に、上記第２巻線の末端端子を上記加入者ループへ交 互に接続する第３及び第グスイッチ手段を備えた請求の範囲第１／項に記載の回 線インターフェイス。 ／３．上記第３及び第グスイッチ手段は光作動式半導体デバイスを含み、上記リ ング手段は、更に、上記光作動式半導体デバイスを交互に作動させる手段を含ん でいる請求の範囲第７２項に記載の回線インターフェイス。 ）