專利名稱：具有可控振鈴電壓的電話系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據專利權利要求1的前序部分所述的電話系統，以及一種根據專利權利要求14的前序部分所述的用于控制這種電話系統中的振鈴電壓的方法。
背景技術：
當在電話系統中呼叫一個用戶時，如眾所周知，一般在交換局位置(交換機)產生的振鈴信號響起。為此目的，電話系統包括用于產生振鈴電壓的振鈴發生器，該振鈴電壓在由用戶線接口電路(SLIC)放大后被輸出到傳輸線上。
在這種情況下，由SLIC輸出的振鈴電壓必須滿足例如在下面的參考文獻中規定的某些要求Telcordia(Bellcore)技術文獻，用于數字環路載波(DLC)系統的TR NWT 000057。根據TR NWT 57，如果最大的線長度為930歐姆(ohm)，在5個振鈴器等效數(Ringer Equivalent Number-REN)的最大容許振鈴負載即最多5個并聯電話的兩端必須提供至少40Vrms的振鈴電壓。在這種情況下，SLIC將必須提供大約70Vrms的振鈴電壓，并且大約29mA的電流將流通。相反，如果負載被直接提供在交換機處，也就是說傳輸線較短并且例如只有400ohm的電阻，則不需要把70Vrms的振鈴電壓饋送給傳輸線以便滿足在負載兩端的40Vrms的最小要求。在這種情況下，通過SLIC饋入大約43Vrms的振鈴電壓足夠滿足需要。如果仍然饋入70Vrms的振鈴電壓，則大約47mA的電流將流通。從而，對于5個REN，將有比所需的電流多大約60％的電流流過，相應地消耗了更多的功率。
在電池供電的應用中，或在供電電壓失效期間必須仍然維持電話服務(生命支持系統)并且為此目的而使用電池的應用中，像例如綜合服務數字網(ISDN)網絡終端(NT)或數字環路載波(DLC)系統這樣的應用中，高功率損耗是不利的。
使用外部振鈴發生器即位于編碼器解碼器(CODEC)外部的振鈴發生器是眾所周知的，該外部振鈴發生器向多條傳輸線供給振鈴信號并通過中繼器把振鈴信號切換到期望的傳輸線。為了保持在短傳輸線情況下電流盡可能的小，不同的電阻器連接在振鈴發生器的下游，這取決于傳輸線的長度。然而，作為這種測量的結果，空載電壓大大增大了，以及由此功率損耗上升了。
發明內容
因此，本發明的目的是降低在振鈴模式下的功率損耗。
通過在專利權利要求1和專利權利要求14中規定的特征實現本發明的上述目的。從屬權利要求涉及本發明的進一步改進。
本發明的基本概念是根據要驅動的負載來控制由用戶線接口電路(SLIC)輸出的振鈴電壓，該要驅動的負載基本上由傳輸線的長度確定。為此目的，提供一個具有用于控制由SLIC輸出的振鈴電壓的控制裝置的可控振鈴發生器。
為了確定傳輸線的長度，最好測量在振鈴模式下(在振鈴期間)在傳輸線上流過的電流。測量的電流值是傳輸線長度的一個量度，并用作用于控制裝置的操縱變量。
根據本發明的優選實施例，可控振鈴發生器包括一個用于產生具有恒定幅度的振鈴信號的振鈴發生器(恒定振鈴發生器)。
根據本發明的一個改進，控制裝置根據測量的電流值產生一個倍增因數(multiplication factor)，恒定振鈴發生器的振鈴信號乘以該倍增因數。
為了估計測量的電流值，提供一個整流與積分電路，通過該整流與積分電路對由測量裝置提供的電流測量信號進行整流與積分。優選地在一個振鈴信號周期內實現對電流測量信號的積分。
根據本發明的優選實施例，提供一個用于確定振鈴信號的零交叉(zerocrossing)的裝置，以便確定積分持續時間。
可控振鈴發生器優選地是可編程的。對于低電流閾值的振鈴電壓和對于高電流閾值的振鈴電壓可以優選地被設置在振鈴發生器的控制裝置中。從而可以以一種簡單的方式把該控制裝置設置為不同的標準以及由此不同的振鈴電壓最小先決條件。
如果在振鈴模式下小于低電流閾值的電流在傳輸線上流動，則由SLIC輸出的振鈴電壓優選地被控制為一個恒定的最大值。與此相反，如果在振鈴模式下大于高電流閾值的電流在傳輸線上流動，則由SLIC輸出的振鈴電壓優選地被設置為一個恒定的最小值。
根據本發明的優選實施例，用于測量在傳輸線上傳輸的電流的測量裝置被設置在SLIC中。
電話系統的解碼器編碼器(CODEC)優選地包括一個用于產生進行摘機識別(即用于識別電話聽筒是否已被摘機)的直流偏移(DC offset)的裝置。
上述的解決方法還具有一個優點，即只有交流(AC)振鈴電壓而不是直流(DC)電壓減小了，結果摘機識別不受影響。
以下通過參照附圖的例子更詳細地說明本發明，其中圖1顯示了一個根據本發明具有可控振鈴電壓的電話系統的示范性實施例；圖2顯示了按照圖1的電話系統中的振鈴電壓與電流的函數關系曲線；圖3顯示了在有控制或沒有控制的情況下振鈴電壓的曲線。
具體實施例方式
圖1顯示了一個電話系統的詳細結構，該電話系統有一個網絡用戶電話1和一個通常被設置在交換機中的編碼器解碼器(CODEC)。CODEC3與電話1之間的接口由用戶線接口電路(SLIC)2形成，SLIC 2不僅輸出音頻信號給電話1而且輸出振鈴信號給電話1。該信號經過SLIC 2與電話1之間的傳輸線17傳輸。
為了產生振鈴信號，提供一個可控的振鈴發生器16，該振鈴發生器16包括一個用于產生具有恒定幅度的交流(AC)電壓的恒定振鈴發生器12和一個控制裝置14。可控振鈴發生器16被設置在編碼器解碼器(CODEC)的數字信號處理器(DSP)15中。
此外，提供一個對振鈴信號進行濾波以便抑制干擾的低通濾波器10。為了進行叉簧狀態識別(hook identification)(識別電話1的聽筒是已被掛起還是已被摘機)，還在加法節點18處把一個由相應的裝置(直流偏移)11產生的DC分量(DC偏移)加到振鈴信號上。
所得的信號由數模(DA)轉換器7進行模擬轉換，并且被輸出給SLIC2，SLIC 2放大振鈴電壓并把放大的振鈴電壓輸出到傳輸線17上。
要驅動的總負載基本上由電話1的阻抗、傳輸線17的電阻器4以及被設置在傳輸線17中以防止例如由于雷擊引起的過載的電阻器5產生。
為了確定傳輸線17的長度或電阻，一個測量裝置被設置在SLIC 2中并連續測量在傳輸線17上傳輸的電流。測量的電流值被饋送給模數(AD)轉換器6和與該AD轉換器6相連的整流與積分電路9，該整流與積分電路9的電路對整流的信號進行積分。
最好在由恒定振鈴發生器12產生的振鈴信號的一個周期內進行積分。為了確定積分周期，設置一個用于識別振鈴信號的零交叉的裝置8，該裝置8與恒定振鈴發生器12以及整流與積分電路9相連。
然后，由整流與積分電路9輸出的測量電流值可以被平均，或者由(未顯示的)相應裝置進行低通濾波。
測量電流值最終被饋送給控制裝置14，該控制裝置14根據測量的電流值把SLIC 2輸出的振鈴電壓Va，b(期望的變量)控制為一個預定值。為此目的，控制裝置14產生倍增因數，由恒定振鈴發生器12產生的振鈴信號在乘法節點13處乘以該倍增因數。
圖2顯示了對于不同的傳輸線17的線長，由SLIC 2輸出的振鈴電壓Va，b的曲線。在這種情況下，虛線a表示對于最大容許線長的總負載，虛線b表示對于非常短的線長的總負載。
在低電流閾值I1(最長的線長)與高電流閾值I2(最短的線長)之間的區域內，振鈴電壓線性地受到控制。如果電流測量產生一個小于I1(例如，30mA)的電流，則輸出一個恒定最大電壓V1(例如70Vrms)。如果電流測量產生一個大于I2(例如90mA)的電流，則輸出一個恒定最小電壓V2(例如45Vrms)。最小電壓V2優選地為剛好在電話所需的最小振鈴電壓(例如40Vrms)之上的一個值。這確保了在電話1處給出由相應標準規定的最小振鈴電壓。
由值I1、V1與I2、V2之間的直線的斜率定義的電阻可被作為一個真實的電阻來實現。然而，在說明的約5千歐(kohm)電阻的情況下，將產生約220V的空載電壓，該空載電壓不可能用于集成電路(IC)振鈴發生器。對于空載電壓，較小的例如1千歐(kohm)電阻是可能的，但將導致較小的控制范圍。
可控振鈴發生器16還是可編程的，從而用戶只需選擇最大和最小電壓(V1、V2)以及相應的電流(I1、I2)以便使控制適合于預定的要求。
圖3顯示了在有控制的情況下的振鈴電壓時間曲線(c)和沒有控制的情況下的振鈴電壓時間曲線(d)。如可以看出的，在大約0.2s后振鈴電壓Va，b的幅度已經減小到最終的較小值，結果功率損耗相應地減小了。
附圖標記對照表1電話2 SLIC3 CODEC4線路電阻器5保護電阻器6模數(AD)轉換器7數模(DA)轉換器8用于確定零交叉的裝置9整流與積分裝置10低通濾波器11用于產生直流偏移的裝置12振鈴發生器13乘法節點14控制裝置15編碼器解碼器的數字信號處理器16可控振鈴發生器17傳輸線18加法節點V1最大振鈴電壓V2最小振鈴電壓I1低電流閾值I2高電流閾值
權利要求
1.一種電話系統，包括多個電話(1)；振鈴發生器(16)，用于產生振鈴信號；以及接口(2)，該接口(2)把從振鈴信號獲得的振鈴電壓(Va，b)輸出到傳輸線(17)上；其特征在于振鈴發生器(16)是可控的，并且具有一個用于根據振鈴電流(Ia，b)控制振鈴電壓(Va，b)的控制裝置(14)。
2.根據權利要求1所述的電話系統，其特征在于提供一個用于測量在傳輸線(17)上流過的電流的測量裝置，測量的電流值用作一個用于可控振鈴發生器(16)的操縱變量。
3.根據權利要求1或2所述的電話系統，其特征在于可控振鈴發生器(16)包括控制裝置(14)和用于產生具有恒定幅度的振鈴信號的恒定振鈴發生器(12)。
4.根據權利要求3所述的電話系統，其特征在于控制裝置(14)產生一個倍增因數，恒定振鈴發生器(12)的振鈴信號乘以該倍增因數。
5.根據權利要求2所述的電話系統，其特征在于提供一個整流與積分電路(9)，通過該整流與積分電路(9)對由測量裝置提供的電流測量信號進行整流與積分。
6.根據權利要求5所述的電話系統，其特征在于在振鈴電壓(Va，b)的各個周期內對電流測量信號(I)進行積分。
7.根據前述權利要求之一所述的電話系統，其特征在于提供一個用于確定由恒定振鈴發生器(12)產生的振鈴信號的零交叉的裝置(8)，以便確定積分持續時間。
8.根據前述權利要求之一所述的電話系統，其特征在于控制裝置(14)是可編程的。
9.根據權利要求8所述的電話系統，其特征在于至少對于低電流閾值(I1)的振鈴電壓(V1)和對于高電流閾值(I2)的振鈴電壓(V2)可以在控制裝置(14)處被編程。
10.根據權利要求9所述的電話系統，其特征在于在電流小于低電流閾值(I1)的情況下，控制裝置(14)設置一個恒定最大振鈴電壓(V1)。
11.根據權利要求9所述的電話系統，其特征在于在電流大于高電流閾值(I2)的情況下，控制裝置(14)設置一個恒定最小振鈴電壓(V2)。
12.根據前述權利要求之一所述的電話系統，其特征在于提供一個用于產生直流(DC)偏移的裝置(11)。
13.根據權利要求2所述的電話系統，其特征在于測量裝置被設置在SLIC(2)中。
14.一種用于控制從接口(2)輸出到與至少一個電話(1)相連的傳輸線(17)上的振鈴電壓的方法，其特征在于在傳輸線(17)上流動的振鈴電流(Ia，b)被測量，并作為操縱變量被發送給可控振鈴發生器(16)，可控振鈴發生器(16)根據振鈴電流(Ia，b)控制振鈴電壓(Va，b)。
全文摘要
本發明涉及一種電話系統，該電話系統具有一個用于產生振鈴信號的振鈴發生器(16)、把從所述振鈴信號獲得的振鈴電壓(V
文檔編號H04M19/02GK1582564SQ02816106
公開日2005年2月16日 申請日期2002年8月8日 優先權日2001年8月17日
發明者阿爾貝托·卡內利亞, 格哈德·內辛 申請人:印芬龍科技股份有限公司