專利名稱：用戶終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)終端裝置和向用戶終端設(shè)備以優(yōu)化功率消耗的方式提供呼叫電壓的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有電信網(wǎng)絡(luò)的用戶終端設(shè)備的呼叫信號發(fā)生器的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，在此呼叫發(fā)生器向所述用戶終端設(shè)備提供呼叫電壓。此外，本發(fā)明還涉及為電信網(wǎng)絡(luò)的用戶終端設(shè)備提供呼叫電壓的方法。
電信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的模擬用戶終端，譬如電話網(wǎng)絡(luò)中的模擬電話，通過接入所謂的呼叫電壓使之振鈴。這種呼叫電壓是交流電壓并且由所謂的呼叫發(fā)生器產(chǎn)生。通常呼叫電壓為40V左右，此時其一般頻率是25Hz。
在數(shù)字的ISDN接口中設(shè)有ISDN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備內(nèi)裝呼叫發(fā)生器。這樣的ISDN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備例如已經(jīng)從歐洲專利EP0668 706 B1所公知。ISDN終端機的正常運行中供電本身不成問題，因為ISDN終端機從230V交流電壓的公共電網(wǎng)取得所需要的電能。用這種電源ISDN終端機可以毫無問題地支持四線數(shù)字S接口和兩線模擬a/b接口。變通地還可以通過至少一個模擬a/b接口向ISDN終端機提供SDSL調(diào)制解調(diào)器、ADSL制解調(diào)器或者通稱地說xDSL調(diào)制解調(diào)器作為網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備。
如果電源在公共電網(wǎng)斷電時情況就完全不一樣了。在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備只能通過所謂的U接口與外部的電源連接。該U接口同時還要求與電信網(wǎng)絡(luò)的交換局有兩線的連接。這種電源是接在雙極連接上的直流電壓，一般在約28伏至115伏的范圍內(nèi)，這對可輸出功率限制很大。在現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò)中可提供的最高功率限度是約1400mW。
因此，為了在公共電網(wǎng)斷電時(下文中稱為應(yīng)急運行)的運行中能夠開動至少一個網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的模擬接口，把這種模擬接口實施為特別低功率損耗的接口是高度地優(yōu)先考慮的事情。在這一時間段內(nèi)由交換局通過U接口遠程饋送的過高的基準(zhǔn)功率必然地在供電不繼的情況下導(dǎo)致連接中斷。
因此對呼叫發(fā)生器的要求是對高歐姆負載上比對低歐姆負載上要求較高的呼叫電壓。當(dāng)然，其中呼叫發(fā)生器必須具有高度耐短路性。這種要求一般地通過具有空載電壓URO和內(nèi)阻Ri的呼叫發(fā)生器達到，這里沒有輸入到用戶回路中的功率都消耗在呼叫發(fā)生器的內(nèi)阻Ri上。用戶回路在此被定義為連接在模擬a/b接口上的一個或若干用戶終端設(shè)備包括連接線路在內(nèi)。
如上所述，在應(yīng)急運行中ISDN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備輸入的功率在任何時間點上都不應(yīng)當(dāng)超過例如1400mW的最高值。超過所述最高功率消耗限度在對用戶終端設(shè)備呼叫的時間內(nèi)是特別地關(guān)鍵性的。為了能夠遵守這種最高功率消耗的要求，迄今沿用高效率的較低價格的分立實現(xiàn)的呼叫發(fā)生器。
另一方面為了在ISDN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備中實施模擬接口目前還使用了高度集成化的芯片，例如雙芯片的DuSILC方案。這樣的芯片組可以由接口組件構(gòu)成，例如Infineon公司的型號為SLIC PEB 4266芯片組，和信號處理器，例如Infineon公司的型號為SLICOFI PEB3265芯片組。在這種芯片組中還集成有呼叫發(fā)生器。這種芯片組的特殊優(yōu)點是，其特性數(shù)據(jù)，例如呼叫電壓UR和呼叫信號的頻率fR可以在較寬的范圍以軟件方式調(diào)節(jié)。由此只是虛擬地實現(xiàn)呼叫電壓輸出器的內(nèi)阻。
然而這種方案的不利方面是，由于預(yù)設(shè)的呼叫電壓在低歐姆的用戶回路上流過較大的負載電流，由此相應(yīng)地提高了功率消耗。而在高歐姆的用戶回路上流過較小的負載電流，由此相對較低歐姆的用戶回路大大降低了功率消耗。
以這種方式，所述方案的缺點是，在應(yīng)急運行中從U接口消耗的功率主要地取決于用戶回路的阻抗，從而完全不能夠確保在應(yīng)急運行中不超過例如1400mW的最高允許功率消耗。其超載會導(dǎo)致停止網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的運行，結(jié)果以特別不利的方式導(dǎo)致中斷用戶終端設(shè)備的停機。
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備和一種提供呼叫電壓的方法，用之確保，尤其是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，例如在應(yīng)急運行情況下只經(jīng)電信網(wǎng)絡(luò)取得其電功率時，不超過預(yù)定的最高功率消耗。
所述任務(wù)通過開篇部分所述的根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)完成，對于網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)輸入的功率的最大允許值可以預(yù)先給定，并且設(shè)有用于用戶終端設(shè)備呼叫時超過所述最大允許值的裝置。
關(guān)于開篇部分所述的方法，這樣地完成所述根據(jù)本發(fā)明的任務(wù)按照負載和為用戶終端設(shè)備的呼叫預(yù)設(shè)的頻率調(diào)節(jié)呼叫電壓。
以此方式，由于所述裝置使之可能，例如對高歐姆用戶回路相應(yīng)地用較高的呼叫電壓饋電，而對低歐姆用戶回路時相應(yīng)地用較低的呼叫電壓饋電。這種對呼叫電壓的調(diào)節(jié)相應(yīng)于因此實現(xiàn)呼叫發(fā)生器的無損耗的虛擬內(nèi)阻。這種裝置的作用例如可以表現(xiàn)為，呼叫電流IR僅在非常窄的范圍內(nèi)改變。表征功率消耗量的呼叫發(fā)生器的供電電壓與呼叫電流IR的乘積繼續(xù)是恒定的并且保持在功率消耗的允許值之內(nèi)。
本發(fā)明的一個特別有利的擴展提出，在用戶終端設(shè)備呼叫時可以確定是否超過了最大允許值，并且在超過該允許值時可以調(diào)節(jié)呼叫電壓與呼叫電流的乘積，使得可以在呼叫過程中不超過最大允許值。由此可以在可能發(fā)生的情況下原位地不超過功率消耗的最高允許值，所述原位是指在一特定的運行時。在此，當(dāng)然在調(diào)節(jié)呼叫電壓和/或呼叫電流時要注意，還要有一定部分的從電信網(wǎng)絡(luò)輸入的功率消耗在網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備上以確保實行其功能。
在此過程中，為了能夠承受短時間超出的功率消耗，提出，開始的序列，優(yōu)選地僅是第一呼叫序列，對應(yīng)于普通的呼叫序列時間縮短。對于縮短呼叫序列的程度的惟一的標(biāo)準(zhǔn)是用于進一步調(diào)節(jié)呼叫參數(shù)的足夠的持續(xù)時間。這可以在100毫秒的范圍內(nèi)。
另外，如果呼叫電壓和/或呼叫電流，優(yōu)選地在呼叫序列內(nèi)，可以重復(fù)地降低，這也是有利的。從而例如可以在呼叫信號的幾個周期內(nèi)構(gòu)成呼叫電流的平均值，從而進行與之相應(yīng)的呼叫參數(shù)匹配。
本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實施例提出，所述呼叫發(fā)生器包括呼叫電壓輸出器，其中在用戶終端設(shè)備呼叫時，按照最大允許值把呼叫電壓調(diào)節(jié)得使呼叫電壓和呼叫電流的乘積不超過功率消耗的最大允許值。這可以用簡單可實施的方式實現(xiàn)，其中在用戶終端設(shè)備呼叫時可以在預(yù)調(diào)節(jié)的呼叫電壓下測量呼叫電流并且可以根據(jù)測量出的呼叫電流降低呼叫電壓。在這種情況下，可以把呼叫電流的測量/測取值劃分到預(yù)定的間隔，這反過來又指定了呼叫電壓的相應(yīng)電壓值。所述電壓值例如可以簡單地從標(biāo)識字段調(diào)出。
另一個優(yōu)選的實施變型提出，不在預(yù)調(diào)節(jié)的呼叫電壓下測量呼叫電流，而是測量分配給被呼叫用戶回路的電能儲存器上的電壓下降速度，并且根據(jù)所測量的電壓下降來減小所述呼叫電壓。在這個變型中，如果可以把測量的電壓下降或者測量的電壓下降的下降速率劃分為預(yù)定的間隔也是適當(dāng)?shù)?，由此指定呼叫電壓的相?yīng)值(標(biāo)識字段)。
以結(jié)構(gòu)上非常簡單的方式可以用儲能電容器的形式實現(xiàn)能量儲存器。安裝這種電容器的優(yōu)選位置是把電容器安裝在直流/直流轉(zhuǎn)換器和a/b接口之間或者安排在交換局與直流/直流轉(zhuǎn)換器之間。
在這種情況下，還可以用另一種方式考察用戶終端設(shè)備呼叫時通信網(wǎng)絡(luò)接口的工作特性。所謂的U接口(ISDN)可以在此看成儲能器，并且檢驗呼叫時接入到U接口的電壓是否足夠地高。此外，在發(fā)生不被允許的電壓中斷時，在接至通信網(wǎng)絡(luò)接口處可以注意到過高的功率消耗。根據(jù)所測量的電壓下降或者測量的電壓下降速度在這里在所要求的目標(biāo)范圍之外匹配呼叫電壓。
另一個特別優(yōu)選的確保所要求的不超過最大允許功率消耗的可能性在于，在設(shè)有串聯(lián)電阻器時，其阻值可以根據(jù)呼叫電流改變。這種阻值的改變使之能夠在不改變呼叫電壓時限制呼叫電流。特別簡單的實施方式是把所述串聯(lián)電阻設(shè)成PTC電阻或者可調(diào)電阻。特別是PTC電阻的特征在于自動調(diào)節(jié)的工作方式，因為在設(shè)計條件下，過高的呼叫電流使阻值升高，從而只能流過較高的“允許”呼叫電流。
上述的實施方案當(dāng)然可以相互結(jié)合也可以順序地進行。從而例如，可以在大的呼叫電流時首先簡單地在用戶回路上接入電阻，然后接著，在如果還需要的話，再降低呼叫電壓。
變通地或者對所有上述的措施加以補充地還可以預(yù)設(shè)最大的能量消耗值，所述的最大的能量消耗值可由功率消耗的最大允許值與預(yù)設(shè)的呼叫序列持續(xù)時間確定，并且為了不超過能量消耗值在不改變呼叫電壓和呼叫電流的乘積時可以縮短呼叫序列的持續(xù)時間。這個方案以其簡單性而突出，因為可以既不必改變呼叫電流也不必改變呼叫電壓，而只是充分地利用通信網(wǎng)絡(luò)提供的功率和在連接通道中的寄生電容和/或為此預(yù)設(shè)的儲能電容器。孤立使用時可能會有過大的呼叫電流，而把呼叫序列的持續(xù)時間縮短得出現(xiàn)監(jiān)聽不到呼叫信號的可能。為此提出前上述的措施結(jié)合，以至少保證最短的呼叫持續(xù)時間。
本發(fā)明的另一個有利的實施方案提出，呼叫電壓發(fā)生器根據(jù)負載，特別是根據(jù)負載阻抗和/或用戶回路中對于用戶終端設(shè)備所設(shè)的頻率下的負載阻抗的絕對值調(diào)節(jié)呼叫電壓。在此可以是，預(yù)先確定負載，特別是用戶回路的負載阻抗和/或負載阻抗的絕對值。變通地，還可以調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備上的負載或者從用戶終端設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的請求下向其自身傳送。
在本發(fā)明的適當(dāng)?shù)臄U展中提出在馬上就要進行用戶終端呼叫時可以測定用戶回路的負載，使負載的測定只須是臨時的并且只須對要呼叫的用戶終端設(shè)備進行。
在測量技術(shù)方面特別簡單的方式可以是為了測定用戶回路的負載，在用戶回路上施加在頻率和幅度上與用戶回路上的語音信號可比較的交流電壓。所述交流電壓源的內(nèi)阻相當(dāng)于語音信號的發(fā)射阻抗，例如600歐姆純電阻值。已知頻率和交流電壓的幅度可以輕易地測定負載阻抗。
上述特征的另一個擴展提出所述交流電壓可以相互不間斷地以兩個不同的頻率施加，由此得出一個方程組，所述方程組具有在頻率f1下測量的U1和在頻率f2下測量的U2這兩個電壓值、兩個頻率f1、f2的已知量、交流電壓源已知的內(nèi)阻和已知的交流電壓幅度。由這個方程組可以輕易地計算出所需的所述回路的歐姆電阻和所述回路的電容量。由此又可以輕易地推導(dǎo)出負載阻抗和/或負載阻抗的絕對值。
從而用上述方式不僅能夠測定回路的歐姆電阻RL還可以測定線路的電容CL，由此還可以測定負載阻抗ZL絕對值。
由該負載阻抗的絕對值|ZL|可以結(jié)合呼叫空載電壓的設(shè)定頻率例如25Hz，確定所需的呼叫電壓的幅度值。如前文所述，在使用實施模擬的a/b接口和呼叫發(fā)生器的半導(dǎo)體芯片組時，可以以軟件方式調(diào)節(jié)呼叫電壓U0。由此，還可以改用不真實存在的內(nèi)阻而不消耗功率，由此實現(xiàn)所希望的損耗功率優(yōu)化。
還提出了一種經(jīng)濟合算的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備結(jié)構(gòu)，在設(shè)定標(biāo)識字段時，可以由此標(biāo)識字段得出與所測定負載相應(yīng)的接通呼叫電壓的值。為此，網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備中的分析單元不必獨立地計算相應(yīng)的呼叫電壓，而是只在兩個從標(biāo)識字段上相鄰的電壓值之間進行內(nèi)插時進行計算。這里變通地還可以總是取標(biāo)識字段值中的較大值或者較小值。
為了測定用戶回路的負載，還可以以變通的方式提出通過用戶回路施加的直流電壓改換網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的極性從而測量用戶回路中的電容量。
本發(fā)明的其它有利的擴展由其余的從屬權(quán)利要求給出。
下面借助于


本發(fā)明的實施例。圖中圖1為網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的方框原理圖；圖2是呼叫電壓的時間過程示意圖；圖3是對圖1稍加修改的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的方框原理圖；圖4是ISDN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的方框原理圖；圖5是電信網(wǎng)絡(luò)的終端機在功率消耗方面限制呼叫電壓的提供方法的流程圖。
圖1大致示出網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(在下文中稱為終端機NT)以及其網(wǎng)絡(luò)一側(cè)的連接。一般采用公共電網(wǎng)的230V的交流電壓2運行終端機NT。連到圖中沒有示出交換局的U接口4采用雙線實施，并且在所述實施例中加有約90V的直流電壓。所述直流電壓在一般情況下通常為28伏至115伏之間。這個直流電壓在終端機NT中一般地轉(zhuǎn)換成近于恒定的電壓用于開動呼叫發(fā)生器。
終端機NT一共有三個接口。第一個是以四線實施的數(shù)字S接口S，它通到用戶終端設(shè)備，譬如ISDN電話機或者類似裝置。其次，終端NT通過兩個雙線分別提供模擬接口a/b和a/bNot。模擬接口a/b和a/bNot也各自連接用戶終端設(shè)備8及10。前面已經(jīng)說明了符號a/bNot的意義是，該接口是為所謂的應(yīng)急運行預(yù)設(shè)的。變通地這還可以設(shè)置一種靈活的分配。
在所示的圖中，用戶終端設(shè)備10在呼叫的狀態(tài)下可以用與負載電阻RL串聯(lián)的負載電容CL形式的等效電路表示。模擬接口a/bNot這樣地在終端機NT中實施，在電源2從公共電網(wǎng)斷電時該模擬接口a/bNot進行應(yīng)急運行。施加在U接口4的90V直流電壓作為供給應(yīng)急運行的電源。然而為了不危及維持應(yīng)急運行中的連接，在實施例中必須確實地避免從U接口4中取出的功率不超過1400mW。
為了在應(yīng)急運行中把經(jīng)U接口取出的最大電功率，特別是在用戶終端設(shè)備10呼叫時，持續(xù)地保持在1400mW最大允許功率以下，提出在用戶終端設(shè)備10上接入按照用電流計SI測量的呼叫電流IR、調(diào)節(jié)的呼叫電壓UR，所述的呼叫電流IR流過整個用戶回路12，也就是說流過用戶終端設(shè)備10加上線路11。
為了調(diào)節(jié)所述呼叫電壓UR，終端機NT具有芯片組IC，該芯片組IC分析電流計SI被測量的呼叫電流IR，然后確定是否超過了預(yù)設(shè)的最高功率消耗值。為此在實施例中提出，上述處理超過最大允許值的方式是原位進行的。為此特別地在時間上縮短第一呼叫序列，用所述的第一呼叫序列用戶終端設(shè)備以預(yù)先設(shè)定的呼叫電壓UR呼叫。如圖2所示，該所謂的“第一脈沖串”持續(xù)的時間例如占呼叫信號的三個周期。在呼叫頻率為25Hz時這個持續(xù)時間約為120毫秒，而一般采用的呼叫序列的持續(xù)時間約一秒鐘。用這種縮短呼叫序列可以確保，在較低歐姆數(shù)的用戶回路12時功率消耗也可以在短期地超過最高允許值，但是不持續(xù)得太長時間，以保證對用戶終端設(shè)備10的連接。如果所述芯片組根據(jù)該第一脈沖串確定呼叫電流不在對功率消耗不造成問題的目標(biāo)范圍內(nèi)，就從標(biāo)識字段KF中調(diào)出可以滿足把功率不超過最大允許值之下的要求的呼叫電壓UR的值。變通地當(dāng)然還可以由芯片組IC測量輸入的電流。
網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備NT的這種工作特性可參見圖2。圖中示出，在時間縮短的第一脈沖串后呼叫電壓被大約減半，以使呼叫電流IR和呼叫電壓UR的乘積降低到最大允許值以下。對此前述方式的變通當(dāng)然還可以在這種情況下并非必須的縮短時間的呼叫序列的過程中就把呼叫電壓UR與用戶回路12的特性數(shù)據(jù)(RL、CL)匹配。這種匹配也可以在的后續(xù)的呼叫序列中進行。
在圖3所示的方式中，作為對測量呼叫電流IR的變通還可以設(shè)有儲能電容器CS，由芯片組IC測量其放電速度并且進行分析。在用戶終端設(shè)備10呼叫時過高的功率消耗會導(dǎo)致較快的儲能電容器CS放電，這可以通過隨后降低呼叫電壓UR加以校正。這里，芯片組IC也檢驗原位取得的測量值是否在不造成問題的范圍內(nèi)。在此所述的儲能電容器可以安排在方框圖中的不同位置中。它可以在網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備NT｀內(nèi)例如在直流-直流轉(zhuǎn)換器W與芯片組IC內(nèi)集成的呼叫電壓輸出器之間，也可以在通信網(wǎng)絡(luò)4與直流-直流變換器W之間。當(dāng)然也可以設(shè)想把儲能電容器放在終端機NT之外。
對于上述實施例不同變型的擴展可能性是，讓呼叫電壓UR保持在預(yù)定的值，用改變電阻值的方法達到功率限制。從而用圖中沒有進一步示出其它方式，把PTC電阻接入用戶回路12，并且如此設(shè)定其大小，過高的呼叫電流IR導(dǎo)致電阻值升高，就把呼叫電流IR相應(yīng)地降低到預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍內(nèi)。這個方案只需要特別低的成本，因為這些幾乎進行的幾乎是由設(shè)計決定的自動調(diào)節(jié)消耗功率。在此情況下可以相應(yīng)地簡單地實施芯片組IC。
還可以注意到，當(dāng)然還可以提出上述實施例的組合。例如，功率消耗過高時在用戶回路中接入電阻，并且在還要求進一步限制功率消耗的情況下，通過測量和分析呼叫電流IR和/或緩沖電容器或者儲能電容器的放電速度后降低呼叫電壓UR。
對所有上述實施例變通都不同的做法以及其相應(yīng)的在終端機NT中改變硬件和軟件使用另一種附加方式?；旧线@是從由電信網(wǎng)絡(luò)中輸入的能量值不超過能量輸入的最大允許值著手的。這里能量輸入的最大允許值是由功率消耗的最大允許值和額定地預(yù)設(shè)的呼叫持續(xù)時間確定的。例如，這里取1秒鐘的呼叫序列持續(xù)時間和1400mW的最大消耗功率。相應(yīng)的最大允許能量輸入為1400mW。為了在單個呼叫序列中不超過該能量消耗值，可以設(shè)計為，在預(yù)設(shè)的呼叫電壓UR和產(chǎn)生的呼叫電流IR下調(diào)節(jié)呼叫序列的持續(xù)時間使得呼叫電壓UR和呼叫電流IR和新調(diào)節(jié)出的呼叫序列持續(xù)時間的乘積不超過該最大允許的能量消耗值。當(dāng)然還可以把一或多個前面所述的實施例與最后所述的變型進行結(jié)合。這此方式例如可以確保，呼叫序列的持續(xù)時間不降低到最低的持續(xù)時間值之下，超過了最低的持續(xù)時間值之下可導(dǎo)致監(jiān)聽到呼叫信號。
圖4示意地示出ISDN網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(下文稱為終端機NTI)，以及其網(wǎng)絡(luò)方面的連接，這種連接與以上所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的連接是相同的。
在所示的圖中，用戶終端設(shè)備10在靜止的狀態(tài)下可以用與負載電阻RL串聯(lián)的負載電容CL形式的等效電路表示。模擬接口a/bNot這樣地在終端機NTI中實施，在電源2從公共電網(wǎng)斷電時該模擬接口a/bNot進行應(yīng)急運行。由接入在U接口4中的90V直流電壓供給應(yīng)急運行的電源。然而為了不危及維持應(yīng)急運行中的連接，在實施例中必須確實避免從U接口4中取出的功率不超過1400mW。
為了在應(yīng)急運行中把經(jīng)U接口4取出的最大電功率，特別是在用戶終端設(shè)備10呼叫時，持續(xù)地保持在1400mW最大允許功率以下，提出在用戶終端設(shè)備10上接入按照整個用戶回路12的負載阻抗調(diào)節(jié)的呼叫電壓U0，所述整個用戶回路12就是說用戶終端設(shè)備10加上線路11。
為了調(diào)節(jié)所述呼叫電壓U0，終端機NTI具有針對圖1至圖3進行了修改的芯片組IC｀，該芯片組IC｀切換交流電壓源UAC，從而可以相繼地用兩個不同頻率f1、f2的交流電壓測量帶有用戶終端設(shè)備10的回路12。在此借助于差分放大器14經(jīng)過回路12在頻率為f1電壓為U1的交流電時和頻率為f2電壓為U2的交流電時進行測量。在圖中所示的地線是終端NTI內(nèi)部電子電路地線沒有接入到外部的大地地線上。
對芯片組IC｀本身由兩個等式組成的方程組確定回路12的末知值電容量CL和電阻值RL，這是采用測量值為U1和U2以及已知值交流電壓的幅度UAC和交流電壓源UAC的內(nèi)阻RAC，已知頻率f1和f2。
借助于由負載電容CL和負載電阻RL確定的負載阻抗的絕對值和為用戶終端設(shè)備呼叫預(yù)設(shè)的呼叫電壓U0的呼叫頻率，從標(biāo)識字段KF中調(diào)出確保為呼叫發(fā)生器轉(zhuǎn)換的直流電壓和在用戶回路12中流過電流IL的乘積不超過1400mw的呼叫電壓U0，這里1400mw是本實施例中規(guī)定的終端機NT的最大總功率消耗值。
對于測定負載阻抗的實部，交流電壓UAC的電壓幅度UAC大致地有回路12所傳輸?shù)恼Z音信號相同的幅度是特別地有利的，因為以此方式可以從大致地與對語音信號的發(fā)送阻抗相應(yīng)的內(nèi)阻RAC著手。該值在此例如可以是600歐姆。
圖5概括性地再次示出按照呼叫電壓U0提供用戶回路12的負載阻抗的主要方法步驟。在第一步驟ST_1終端機NTI簡單地記錄下在三個用戶終端設(shè)備6至10之一上出現(xiàn)了呼叫。
在第二步驟ST_2中終端機NTI確定網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備NTI可以動用哪個電源。在所述的情況下網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備NTI確定230V的公共電網(wǎng)電源2斷電，因此只能經(jīng)連接4從交換局得到電源。這種情況由在插入第二步驟ST_2與第三步驟ST_3之間的標(biāo)有90V DC符號的元件表示。
在第三步驟ST_3基于相應(yīng)的把兩個模擬a/b接口之一實施為所謂的應(yīng)急運行的支持接口，也就是實施為 電電網(wǎng)的交流供電斷電時運行的支持接口，在本例的情況下則是對于模擬接口a/bNot測定整個用戶回路12的負載阻抗的絕對值ZL。為此借助于芯片組在用戶回路12上接通交流電壓UAC，所述交流電壓UAC的幅度大致上與該用戶回路上的正常語音信號的幅度相當(dāng)。直接相繼地對交流電壓UAC兩個不同的頻率f1、f2測量落在用戶回路12上的電壓U1、U2，由此不僅能夠測量負載阻抗ZL的實部值，也能夠測量回路12的電容CL和歐姆電阻RL。
在第四步驟中選出與等效阻抗|ZL|相應(yīng)的呼叫電壓U0的幅度，使終端機NTI的功率消耗在所有時間，特別是在呼叫過程中，不超過電信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營者預(yù)定的局方遠程饋電的最大功率消耗。結(jié)果意味著，在低歐姆的回路12上只接有相應(yīng)的呼叫電壓U0。如果是高歐姆的回路12，選擇相應(yīng)地較大的呼叫電壓U0。
如果在此第四步驟中確定，在幅度大小方面可以提供呼叫所要求的呼叫電壓，就在接著的第五步驟ST_5中把呼叫電壓U0接通在用戶回路12上，由此使用戶終端設(shè)備10振鈴。
然而如果在此第四步驟ST_4中確定，接著不能夠把為應(yīng)急運行預(yù)設(shè)的回路12提供給接口a/bNot，就在第三步驟ST_3自動地由芯片引導(dǎo)，測量另一個接口a/b的負載阻抗，使之能夠找出可在應(yīng)急運行中呼叫的用戶終端設(shè)備。在此首先試圖通過第二模擬接口a/b接通用戶終端設(shè)備8僅當(dāng)這個過程也不成功時才請求數(shù)字的S接口S。當(dāng)然上述方法的順序也可以以另外的次序?qū)嵤?br> 由于考慮實際上在回路12中出現(xiàn)的負載阻抗以及由此導(dǎo)出的呼叫電壓U0的幅度使得在應(yīng)急運行中網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備能夠長期可靠地運行，而不會超過遠程饋電的最大允許功率消耗。同時本方法的結(jié)果不僅有負載阻抗的實部值，而且還基于接入兩個不同頻率的交流電壓由方程組分析得出負載電容CL的容量和負載RL的歐姆電阻的具體數(shù)值。
附圖標(biāo)記清單2公共電網(wǎng)電源4U接口6至10用戶終端設(shè)備11 線路12 用戶回路14 差分放大器Cs 儲能電容器NT、NT’、NTI 網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備IC 芯片組KF 標(biāo)識字段S 數(shù)字S接口A/b，a/bnot模擬接口IR呼叫電流CL電容SI歐姆電阻W 直流-直流轉(zhuǎn)換器U1、2電壓RAC交流電源內(nèi)阻UAC交流電壓源IL負載電流
權(quán)利要求
1.網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT、NT｀、NTI)，所述網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備具有電信網(wǎng)絡(luò)(4)的用戶終端設(shè)備(10)的呼叫信號發(fā)生器，其中，呼叫發(fā)生器向所述用戶終端設(shè)備提供呼叫電壓(UR)，其特征在于，可以預(yù)先給定呼叫發(fā)生器從電信網(wǎng)絡(luò)(4)輸入的功率的最大允許值，并且設(shè)有對用戶終端設(shè)備(10)呼叫時不超出所述最大允許值的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT、NT｀)，其特征在于，在用戶終端設(shè)備(10)呼叫時可以用所述裝置確定是否超過了最大允許值，并且在超出時可以這樣地調(diào)節(jié)呼叫電壓(UR)與呼叫電流(IR)的乘積，使得可以在呼叫過程中不超出最大允許值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT、NT｀)，其特征在于，開始的呼叫序列，優(yōu)選地僅是第一呼叫序列，相對于通常的呼叫序列時間縮短時間。
4.如權(quán)利要求1至3之任一項所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT、NT｀)，其特征在于，呼叫電壓(UR)和/或呼叫電流(IR)，優(yōu)選地在呼叫序列之內(nèi)，可以互反復(fù)地降低。
5.如權(quán)利要求1至4之任一項所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT、NT｀)，其特征在于，所述呼叫發(fā)生器包括呼叫電壓輸出器，其中在用戶終端設(shè)備(10)呼叫時按照最大允許值把呼叫電壓(10)調(diào)節(jié)得使呼叫電壓(UR)和呼叫電流(IR)的乘積在呼叫過程中不超出功率消耗的最大允許值。
6.如權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT)，其特征在于，在用戶終端設(shè)備(10)呼叫時可以在預(yù)調(diào)節(jié)的呼叫電壓(UR)下測量呼叫電流(IR)并且可以根據(jù)測量出的呼叫電流(IR)降低呼叫電壓(UR)。
7.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT｀)，其特征在于，可以把呼叫電流(IR)劃分到預(yù)定的間隔，所述間隔被分配給呼叫電壓(呼叫電壓(UR))的相應(yīng)電壓值。
8.如權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT｀)，其特征在于，用戶終端設(shè)備(10)呼叫時，可在可設(shè)定的呼叫電壓下測量電能儲存器上的電壓降或者電壓下降速度，并且根據(jù)測量出的電壓降或者測量出的電壓降低速度降低呼叫電壓。
9.如權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT｀)，其特征在于，在用戶終端設(shè)備(10)呼叫時，可在可設(shè)定的呼叫電壓下測量到電信網(wǎng)絡(luò)接口處的電壓降或者電壓下降速度，并且根據(jù)測量出的電壓降或者測量出的電壓降低速度降低呼叫電壓。
10.如權(quán)利要求8或9所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT、NT｀)，其特征在于，把所述的電壓降或者電壓降低速度劃分到預(yù)定的間隔，所述間隔被賦予相應(yīng)呼叫電壓(呼叫電壓(UR))的電壓值。
11.如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT)，其特征在于，用儲能電容器(Cs)的形式實現(xiàn)能量儲存器。
12.如權(quán)利要求11所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT)，其特征在于，把電容器(Cs)安排在直流-直流轉(zhuǎn)換器(W)和a/b接口之間或者安排在交換局與直流-直流轉(zhuǎn)換器(W)之間。
13.如權(quán)利要求1至4之任一項所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT、NT｀)，其特征在于，設(shè)有串聯(lián)電阻器，其阻值可以根據(jù)呼叫電流(IR)改變。
14.如權(quán)利要求13所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT、NT｀)，其特征在于，所述串聯(lián)電阻用PTC電阻或者可調(diào)節(jié)電阻實施。
15.如權(quán)利要求1至14之任一項所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NT、NT｀)，其特征在于，預(yù)設(shè)最大的能量消耗值，所述的最大的能量消耗值由功率消耗的最大允許值與預(yù)設(shè)的呼叫序列持續(xù)時間的乘積確定，并且為了不超出能量消耗值在改變呼叫電壓和呼叫電流的乘積時可以縮短呼叫序列的持續(xù)時間。
16.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NTI)，其特征在于，呼叫發(fā)生器根據(jù)負載，特別是根據(jù)負載阻抗(ZL)和/或用戶回路(12)中對于用戶終端設(shè)備所設(shè)的頻率(fR)下的負載阻抗的絕對值(|ZL|)來調(diào)節(jié)呼叫電壓。
17.如權(quán)利要求16所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NTI)，其特征在于，在馬上就要進行用戶終端設(shè)備(10)的呼叫時測定用戶回路(12)的負載(ZL、|ZL|)。
18.如權(quán)利要求16或17所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NTI)，其特征在于，為了測定用戶回路(12)的負載(ZL、|ZL|)可在用戶回路上接入幅度與用戶回路上的語音信號幅度近似的交流電壓(UAC)。
19.如權(quán)利要求18所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NTI)，其特征在于，所述交流電壓可以相互不間斷地用兩個不同的頻率(f1、f2)接入。
20.如權(quán)利要求18或19所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NTI)，其特征在于，經(jīng)用戶回路(12)可用差分放大器(14)測量電壓降(U1、2)。
21.如權(quán)利要求16至20之任一項所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NTI)，其特征在于，預(yù)設(shè)標(biāo)識字段(KF)，可以用此標(biāo)識字段得出與測定的負載(ZL、|ZL|)相應(yīng)的在用戶回路(12)上接通呼叫電壓(U0)的值。
22.如權(quán)利要求16至21之任一項所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NTI)，其特征在于，只在從電信網(wǎng)絡(luò)上取得電源時才選取實施用戶回路(12)的負載(ZL、|ZL|)的測定。
23.如權(quán)利要求22所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NTI)，其特征在于，從交換局遠程饋送供電電壓。
24.如權(quán)利要求16或17所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備(NTI)，其特征在于，為了測定負載，經(jīng)用戶回路(12)接入直流電壓，改變其極性能夠測量出用戶回路(12)中電容量。
25.為電信系統(tǒng)的用戶終端設(shè)備提供呼叫電壓的方法，其特征在于，根據(jù)用戶回路(12)的負載和為用戶終端設(shè)備(10)所預(yù)設(shè)的頻率(fR)調(diào)節(jié)呼叫電壓(U0)
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，在進行用戶終端設(shè)備(10)呼叫前測定負載，特別是用戶回路(12)的負載阻抗(ZL)和/或負載阻抗的絕對值(|ZL|)。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，為了測定用戶回路(12)的負載(ZL、|ZL|)在用戶回路(12)上相繼接入兩個不同的頻率(f1、f2)的交流電壓(UAC)，并且分別從在用戶回路(12)上的電壓降根據(jù)給定的兩個交流電壓的輸出電壓和所述交流電壓源(UAC)的給定的內(nèi)阻(RAC)計算出負載(ZL、|ZL|)。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，從標(biāo)識字段(KF)借助于所測定的負載(ZL、|ZL|)和對呼叫預(yù)定的頻率的空載呼叫電壓(UR0)調(diào)出相應(yīng)的空載呼叫電壓(UR0)的值。
29.如權(quán)利要求27或28所述的方法，其特征在于，只在從電信網(wǎng)絡(luò)上取得電源時才實施所述的負載(ZL、|ZL|)的測定。
30.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，在進行用戶終端設(shè)備(10)的呼叫時確定是否在呼叫時超過了功率消耗的最大允許值，并且在超過的情況下調(diào)節(jié)呼叫電壓(UR)和呼叫電流(IR)的乘積，使得在呼叫過程中不超出所述的最大允許值。
全文摘要
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備和一種提供呼叫電壓的方法，用之確保，尤其是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備例如在應(yīng)急運行情況下只經(jīng)電信網(wǎng)絡(luò)取得其電功率時，不超過預(yù)定的最高功率消耗。所述任務(wù)的達到是通過對于網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)輸入的功率的最大允許值可以預(yù)先給定，并且設(shè)有對用戶終端設(shè)備呼叫時超過所述最大允許值時進行處理的裝置。從而可以，例如在高歐姆用戶回路時相應(yīng)地用較高的呼叫電壓饋電，而在低歐姆用戶回路時相應(yīng)地用較低的呼叫電壓饋電。這種呼叫電壓調(diào)節(jié)相應(yīng)于實現(xiàn)無損耗的虛擬發(fā)生器內(nèi)阻。這種裝置的作用例如可以表現(xiàn)為，呼叫電流I
文檔編號H04M19/04GK1429467SQ01809390
公開日2003年7月9日 申請日期2001年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月12日
發(fā)明者P·阿勒格蘭扎, P·阿格特萊基, M·馬特爾, W·普芬寧格 申請人:瑞士西門子有限公司