DE19946442C2

DE19946442C2 - Verfahren zum Erkennen des Aushängezustandes

Info

Publication number: DE19946442C2
Application number: DE19946442A
Authority: DE
Inventors: Paul Kunisch
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: DE19946442A1; US6934382B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen des Aushän gezustandes (Off-Hook) mindestens eines weiteren Endgerätes an einer Zweidraht-Teilnehmerleitung in einer Vermittlungs stelle oder dergleichen, bei dem der Aushängezustand eines ersten in einem anderen Frequenzband arbeitenden Endgerätes an der gleichen Zweidraht-Teilnehmerleitung durch Erfassen eines Schleifengleichstroms und dessen Vergleich mit einem Schwellenwert (Anreizschwelle) bereits erkannt ist.

Es ist ein zwingendes Erfordernis, den Aushängezustand (Off- Hook) von teilnehmerseitigen Endgeräten in der Vermittlungs stelle, an der die Teilnehmerleitungen zusammenlaufen sicher und zweifelsfrei zu erfassen. Bei Zweidraht-Teilnehmerlei tungen ist in der Vermittlungsstelle jeweils eine Teilnehmer schaltung zugeordnet, der wiederum ein Indikator zugeordnet ist, mittels dem der Aushängezustand des teilnehmerseitigen Endgerätes erkannt werden soll. Bei analogen Endgeräten wie herkömmlichen Telefonapparaten und Faxgeräten erfolgt dies grundsätzlich durch Erfassen des Schleifenstroms. Im aufge hängten Zustand (On-Hook), also bei auf den Gabelschalter aufgelegtem Hörer, ist der durch das Endgerät erreichte Ab schlußwiderstand unendlich hoch, weshalb kein Strom über die Zweidrahtleitung zur Vermittlungsschaltung fließt, an der dort eine Spannung gelegt ist. Sobald der Hörer von dem Ga belschalter genommen wird ist der Abschlußwiderstand ver gleichsweise niedrig (ca. 300 Ω), weshalb ein Schleifen gleichstrom über die Zweidrahtleitung fließt. Dies wird von einer Vermittlungsschaltung mittels des Indikators erkannt. Bei Überschreiten eines Schwellenwertes dieses Stromes wird der Aushängezustand als gegeben erachtet, und werden alle nachfolgenden Schaltungen aktiviert, insbesondere die Schal tungsanordnung, die den Wählvorgang und den Verbindungsvor gang auslöst, usw. Die gleiche Vorgehensweise ist grundsätz lich auch dann möglich, wenn das teilnehmerseitige Endgerät ein digitales Endgerät ist, das über ein Modem an die Zwei draht-Teilnehmerleitung angeschlossen ist. Zunehmend ist es erwünscht, an einer Zweidraht-Teilnehmerleitung nicht nur ein einziges Endgerät anzuschließen, sondern mindestens ein wei teres Endgerät, üblicherweise ein analoges Telefon und ein digitales Endgerät. Wird das früher übliche System eines Zweier-Anschlusses verwendet, so ist ein gleichzeitiger Be trieb der beiden Endgeräte nicht möglich. Es ist jedoch er wünscht, neben einem herkömmlichen Telefongespräch auch Daten übertragen zu können, was als "Data-over-Voice"-Anwendung be zeichnet wird. Solche Anwendungen sind insbesondere bei ADSL- Netzen erwünscht.

Dazu war es bisher jedoch erforderlich, das digitale Endgerät über einen POTS-Splitter anzukoppeln und ferner vermittlungs stellenseitig der Teilnehmerschaltung eine Filterschaltung zuzuordnen, die den hochfrequenten Anteil zu erkennen und auszukoppeln vermag. Dabei wurde Nutzen aus der Tatsache ge zogen, daß analoge Sprechverbindungen in einem Frequenzbe reich bis etwa 16 KHz stattfinden, während digitale Daten verbindungen in einem Frequenzbereich über 30 KHz stattfin den.

Da wie eingangs erwähnt die Erkennung des Aushängezustandes sicher erfolgen muß, ist es bei diesem Anwendungsfall erfor derlich, jeder Teilnehmerschaltung in der Vermittlungsstelle nicht nur einen Indikator zuzuordnen, sondern auch ein Filter bzw. eine andere Erkennungsschaltung bezüglich der Übertra gung digitaler Daten. Diese beiden Erkennungsschaltungen, In dikator und Filter, müssen ständig in Betrieb sein, und er fordern daher die ständige Zufuhr elektrischer Leistung. Fer ner erfordert die dabei entstehende Wärme zusätzliche Maßnah men, um diese Wärme abzuführen, wie den Betrieb von Lüftern und dergleichen. Der Leistungsbedarf, der als Verlustleistung bezeichnet wird, liegt zwar im Bereich von weniger als 1 W pro Teilnehmer, ist jedoch für alle Teilnehmer aufzuwenden. Da nur ein Teil der an der Vermittlungsstelle angeschlossen Teilnehmer aktiviert ist, also im Aushängezustand betrieben wird, fällt nur für solche Teilnehmer ein Leistungsbedarf von mehreren Watt an.

Somit ist die für eine Vielzahl von in der Vermittlungsstelle angeschlossenen Teilnehmern zur Verfügung zu stellende Ver lustleistung nicht vernachlässigbar. Sie schlägt sich in den Investitions- und Betriebskosten nieder, somit auch in den Anschlußkosten, die jeder Teilnehmer zu tragen hat.

Die DE 199 42 691 A1, die nach dem Anmeldetag der vorliegen den Patentanmeldung veröffentlicht wurde und somit nur unter Neuheits-Gesichtspunkten zu würdigen ist, betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erkennung von Verbindungswünschen an einer analogen Teilnehmerleitung. Dabei wird ein Schleifen gleichstrom mit einem ersten und einem zweiten Schwellenwert verglichen, wobei der zweite Schwellenwert des Schleifen stroms so gelegt ist, dass er in etwa in der Mitte der Gleichstrompegel liegt, die sich für den Fall einer bzw. zweier Bewegungen ergeben.

Aus der US 4,712,233 ist ein Verfahren zum Erkennen des Aus hängezustands (Off-Hook) bei einem analogen Endgerät in einer Vermittlungsstelle beschrieben, wobei die Erkennung erfolgt, um ein rechtzeitiges Ausschalten des Läutsignals zu gewähr leisten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Erkennen des Aushängezustandes weiterer Endgeräte an der gleichen Zweidraht-Teilnehmerleitung anzugeben, das die zur Verfügung zu stellende Verlustleistung zu verringern gestattet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß - wie im Kennzeichen des Pa tentanspruchs 1 angegeben - dadurch gelöst, daß der Schlei fengleichstrom mit einem zweiten Schwellenwert verglichen wird, der um den beim Betrieb des ersten Endgerätes minimal erforderlichen Strompegel höher als der erste Schwellenwert ist.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche wei tergebildet.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß auch das Erkennen des Aushängezustandes eines digitalen Endgerätes ü ber die Erfassung des Schleifenstromes grundsätzlich möglich ist und daß ferner, nachdem einmal ein Aushängezustand erfaßt worden ist, ein Ruhezustand sich einstellt, bei dem nur ge ringer Schleifengleichstrom fließt. Wenn einmal ein Aushänge zustand erfaßt worden ist, und ein weiterer Aushängezustand erfaßt wird, ist es in der Vermittlungsstelle durch nachge schaltete Schaltungsanordnungen möglich, festzustellen, von welchem Typ eines Endgeräts der jeweilige Aushängezustand ausgelöst worden ist. Demnach ist in der Vermittlungsstelle für jede Zweidraht-Teilnehmerleitung, also für jede Teilneh merschaltung lediglich ein einziger dauernd im Betrieb be findlicher Indikator erforderlich, dessen Stromverbrauch niedrig ist, bei dem also die Verlustleistung nur wenige mW beträgt. Das zusätzliche zur Verfügungstellen von Verlustlei stung für jede Art eines Endgerätes entfällt, vielmehr ist lediglich pro Zweidraht-Teilnehmerleitung unabhängig von der Anzahl der teilnehmerseitig angeschlossenen Endgeräte ledig lich eine bestimmte Verlustleistung zur Verfügung zu stellen.

Die Erfindung wird anhand des in der einzigen Figur der Zeichnung schematisch erläuterten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Figur zeigt zunächst einen Teilnehmer 1, der über eine Zweidraht-Teilnehmerleitung 4, die verdrillt dargestellt ist, mit einer zugehörigen Teilnehmerschaltung 6 in einer Vermitt lungsstelle 5 oder dergleichen verbunden ist. An die Zwei draht-Teilnehmerleitung 4 ist auf seiten des Teilnehmers 1 sowohl ein analoges Endgerät 2 wie ein Telefon oder Telefax gerät als auch ein digitales Endgerät 3 für Datenübertragung, kurz Modem bezeichnet, direkt angeschlossen. Die Teilnehmer schaltung 6 weist üblichen Aufbau auf, und weist insbesondere einen Indikator 7 auf, der den über die Zweidraht-Teilnehmer leitung 4 fließenden Strom i der Größe nach zu erfassen ver mag.

Der Teilnehmer 1 kann sowohl rufender als auch gerufener Teilnehmer sein. Es gibt daher verschiedene Leitungszustände:

a) seitens des rufenden Teilnehmers
- 1. sowohl analoges Endgerät 2 als auch digitales Endgerät 3 (Modem) sind im Ruhezustand (Schleifenstrom i = 0);
- 2. bei dem analogen Endgerät 2 wird abgehoben (Off-Hook) und wird eine Wählverbindung aufgebaut, bzw. wird aufgelegt (On- Hook), wobei die Wählverbindung aufgelöst wird, während das digitale Endgerät 3 im Ruhezustand ist;
- 3. bei dem digitalen Endgerät 3 wird der Aushängezustand ausgelöst z. B. durch einen Pilotton, ein Startprotokoll oder durch mechanisches Betätigen eines Schalters oder derglei chen, wodurch eine Datenverbindung aufgebaut wird, wobei auf gleiche Weise eine Datenverbindung auch beendet wird, während das analoge Endgerät 2 im Ruhezustand bleibt;
- 4. die das analoge Endgerät 2 betreffende Verbindung (Tele fonverbindung) steht, bei dem digitalen Endgerät 3 wird zu sätzlich der Aushängezustand ausgelöst und eine Datenverbin dung aufgebaut bzw. eine solche Datenverbindung wieder been det;
- 5. bei bestehender Datenverbindung vom digitalen Endgerät 3 aus, wird der Aushängezustand bei dem analogen Endgerät 2 ausgelöst (etwa durch Abheben des Hörers vom Gabelschalter) und eine Wählverbindung aufgebaut bzw. wieder ausgelöst durch Auflegen;
b) seitens des gerufenen Teilnehmers:
- 1. sowohl analoges Endgerät 2 als auch digitales Endgerät 3 (Modem) sind im Ruhezustand (Schleifenstrom i = 0);
- 2. das analoge Endgerät 2 wird gerufen und bei ihm wird ab gehoben (ausgehängt), während das digitale Endgerät 3 weiter hin im Ruhezustand bleibt;
- 3. das digitale Endgerät 3 (Modem) wird durch einen Pilot ton, Startprotokoll aktiviert, während das analoge Endgerät 2 im Ruhezustand bleibt;
- 4. bei bestehender Datenverbindung zum digitalen Endgerät 3 wird das analoge Endgerät 2 gerufen und dessen Aushängezu stand durch Abheben ausgelöst;
- 5. bei bestehender Sprechverbindung (Telefonverbindung) zum analogen Endgerät 2 wird das digitale Endgerät 3 durch einen Pilotton, Startprotokoll aktiviert.

Außer bei den Leitungszuständen a1 und b1, bei denen der Schleifenstrom i = 0 fließt, fließt bei den anderen Leitungs zuständen ein Strom, der der Höhe nach durch den Indikator 7 erfaßt werden kann. Der Indikator 7 der Teilnehmerschaltung 6 in der Vermittlungsstelle ist stets in Betrieb, um festzu stellen, ob über die Zweidraht-Teilnehmerleitung 4 ein von 0 sich unterscheidender Gleichstrom fließt und ob dieser eine bestimmte Anreizschwelle oder einen Schwellenwert überschrei tet. Überschreitet dieser Schleifengleichstrom einen Schwel lenwert, der derzeit bei ca. 10 mA bei der Erkennung des Aus hängezustandes bei analogen Endgeräten 2 liegt, ist (minde stens) eines der beiden Endgeräte im Aushängezustand oder aktiviert, da ein durch den Indikator 7 erfaßbarer und die Anreizschwelle überschreitender Schleifengleichstrom fließt.

Dies ist grundsätzlich auch bei dem digitalen Endgerät 3 mög lich. Wird der Gleichstrom-Widerstand des Modems des digita len Endgerätes 3 zumindest anfänglich auf einen Wert ge bracht, der dem Gleichstrom-Widerstand des analogen Endgerä tes 2 entspricht, derzeit ca. 300 Ω, so ist der Aushängezu stand bei dem digitalen Endgerät 3 in gleicher Weise über ei nen Schleifgleichstrom i der gleichen Größenordnung möglich. Zweckmäßig ist es, nach dem Aufbau der Datenverbindung den während der Datenverbindung fließenden Schleifengleichstrom zu verringern, etwa durch Erhöhen des Gleichstrom-Widerstan des mit Hilfe einer aktiven Stromsenke 8 auf ca. 5 mA. Hier durch kann infolge der Änderung des Schleifengleichstromes i beim Abheben des Hörers des analogen Endgerätes 2 bei beste hender Datenverbindung dieser neuerliche Aushängezustand er faßt werden.

Dies ist umgekehrt bei bestehender analoger Telefonverbindung und anschließend ausgelöstem Aushängezustand bei dem digita len Endgerät 3 in gleicher Weise möglich. Ist der weitere Aushängezustand erst einmal in der Vermittlungsstelle 5 er kannt worden, können dort alle weiteren notwendigen Schal tungsmaßnahmen ausgelöst werden für die Errichtung der Ver bindung, die Übertragung von Wähltönen, Auswertung von Wähl impulsen usw.

Grundsätzlich tritt das gleiche ein, wenn der Teilnehmer 1 an seinem analogen Endgerät 2 gerufen wird, es sei denn, daß sein digitales Endgerät 3 aktiviert wird.

Bei einfachster Ausführung ist es zwar bei einer bestehenden Datenverbindung zwischen digitalen Endgeräten 3 nicht ohne weiteres möglich, analoge Endgeräte 2 zu rufen, da eine Rufabschaltung bereits bei wenigen mA erfolgt, und die Schwelle nicht beliebig angehoben werden kann. Außerdem wäre bei dem erläuterten niederohmigen Schleifenschluß von etwa 300 Ω dem digitalen Endgerät 3 auch unabhängig von der durch die Rufabschaltung ausgelösten Problematik das Anlegen des Rufs nicht möglich, da während des Rufs aus Leistungsgründen eine Impedanz von mindestens 1400 Ω vorhanden sein muß. Die ses Problem kann dadurch überwunden werden, daß im digitalen Endgerät 3 die erwähnte aktive Strombegrenzung mittels einer aktiven Stromsenke auf ca. 5 mA durchgeführt wird. Hierdurch ergibt sich eine sichere Rufabschaltung durch hohe Stromände rung beim Aushängen (Abnehmen) am analogen Endgerät 2 im Ruf zustand (ein Schwellenwert von ca. 10 mA), wobei diese Strom senke im digitalen Endgerät 3 für das Rufsignal (zum analogen Endgerät 2) eine sehr hohe Impedanz darstellt, wodurch das Rufsignal zum analogen Endgerät 2 nicht merklich belastet wird.

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist es also mög lich, alle Leitungszustände sicher zu erkennen und zwar mit tels einem einzigen Indikator 7 zur Erfassung des Schlei fengleichstroms in der Teilnehmerschaltung 6 der Vermitt lungsstelle 5, die im wesentlichen herkömmlichen Aufbau be sitzt und allenfalls zur Erkennung zweier verschiedener Schwellenwerte ausgelegt sein muß. Es ist also diesbezüglich nur geringe Verlustleistung in der Vermittlungsstelle 5 für alle Teilnehmerschaltungen 6 zur Verfügung zu stellen.

Claims

1. Verfahren zum Erkennen des Aushängezustandes (Off-Hook) mindestens eines weiteren Endgerätes (2; 3) an einer Zwei draht-Teilnehmerleitung (4) in einer Vermittlungsstelle (5) oder dergleichen,
bei dem der Aushängezustand eines ersten in einem anderen Frequenzband arbeitenden Endgerätes (3; 2) an der gleichen Zweidraht-Teilnehmerleitung (4) durch Erfassen eines Schlei fengleichstroms (i) und dessen Vergleich mit einem Schwellen wert bereits erkannt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schleifengleichstrom (i) mit einem zweiten Schwel lenwert verglichen wird, der um den beim Betrieb des ersten Endgerätes (3; 2) minimal erforderlichen Strompegel höher als der erste Schwellenwert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Endgeräte ein analoges Endgerät (2) und das andere Endgerät ein digitales oder Daten-Endgerät (3) sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellenwert bei ca. 10 mA liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichstrom-Widerstand des digitalen Endgerätes (3) so bestimmt ist, dass er zumindest zu Beginn des Aushängens entsprechend dem eines analogen Endgerätes (2) ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Gleichstrom-Widerstand von 300 Ω.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erkennen des Aushängezustandes bei dem digitalen Endgerät (3) und Beginn einer Datenübertragung der Schleifen strom durch Erhöhung des Gleichstrom-Widerstands des digita len Endgerätes (3) mittels einer aktiven Stromsenke (8) auf etwa 5 mA abgesenkt wird.