專利名稱：數(shù)字農(nóng)村用戶集中器系統(tǒng)的制作方法
發(fā)明的
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般地涉及電話通信系統(tǒng)，更具體地涉及一種基于成本合理、可靠地提供基本電話業(yè)務(wù)的分布結(jié)構(gòu)的數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)。
現(xiàn)用電話交換網(wǎng)典型地包括裝有選組級(jí)單元的中心局(CO)，該選組級(jí)單元與數(shù)個(gè)用戶級(jí)單元(LUS)相連接。在一種典型的結(jié)構(gòu)配置中，選組級(jí)單元提供一般的交叉連接功能，并經(jīng)由四個(gè)E1鏈路上的120條話路接至每一個(gè)LU。每一個(gè)LU支持700至1000門遠(yuǎn)端用戶電話。所以，需要有700至1000條傳送電話信號(hào)的扭絞線對(duì)銅線，將各個(gè)電話機(jī)與位于CO處的每一個(gè)LU相連接。來自700至1000門電話的業(yè)務(wù)量集中到120條話路上(即由700至1000門電話共用120條話路)，使阻塞概率低得可以接受。中心局經(jīng)由中繼線與其它類似的中心局相連接，以便在更寬廣的地理區(qū)域上進(jìn)行電話通信。這些中繼線在格式是標(biāo)準(zhǔn)化的。通常使用的標(biāo)準(zhǔn)是R2D和SST。
為了控制用戶交換接入設(shè)備的生產(chǎn)制造，各主要交換機(jī)制造者在每一個(gè)LU和選組級(jí)單元之間的E1鏈路上采用了專用的信令制式，此外，每一交換機(jī)制造者還研制開發(fā)了不同的接口標(biāo)準(zhǔn)。因此，不僅接入各電話交換網(wǎng)受到嚴(yán)重限制，使一種型號(hào)的設(shè)備與幾種不同型號(hào)的交換機(jī)相接口也是昂貴和復(fù)雜的。為擴(kuò)大業(yè)務(wù)，為新開發(fā)的區(qū)域服務(wù)，用戶必須訂購(gòu)現(xiàn)用的交換機(jī)，或者必須采購(gòu)和安裝與現(xiàn)用網(wǎng)路相兼容的交換機(jī)。
在現(xiàn)用電話網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施就位的地區(qū)(如美國(guó))，新的硬件增加的費(fèi)用與不同類型系統(tǒng)有關(guān)的額外支持和維護(hù)費(fèi)用相比較，是相對(duì)不重要的。然而，在世界上那些電話線路還要向各人口區(qū)發(fā)展的地區(qū)里，與獲得和安裝新CO交換機(jī)以及在每個(gè)用戶的長(zhǎng)距離上建立銅扭絞線對(duì)有關(guān)的費(fèi)用，會(huì)是擴(kuò)充業(yè)務(wù)的主要承受費(fèi)用。
根據(jù)上述內(nèi)容可以看到，需要有一種成本費(fèi)用合理的方法，為需要新增大量電話用戶地方提供基本電話業(yè)務(wù)。
發(fā)明概述本發(fā)明是一種基于新型分布結(jié)構(gòu)的數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)大用戶數(shù)的電話業(yè)務(wù)可以提供快速而費(fèi)用合理的發(fā)展。
本發(fā)明的分布數(shù)字環(huán)路(DDL)系統(tǒng)采用中繼單元接口(TUI)與中心局(CO)交換系統(tǒng)相連接，并與之?dāng)?shù)字接口。該TUI還經(jīng)由數(shù)字傳輸線路接至一個(gè)分配單元(DU)，后者一般位于用戶的附近。該DU經(jīng)由數(shù)字線路與多個(gè)遠(yuǎn)程終端(RT)相連接。每個(gè)RT位于十分靠近用戶的地方，并產(chǎn)生等效于16至160個(gè)用戶的電話線路。這種業(yè)務(wù)典型情況是，用扭絞線對(duì)銅線傳送到各用戶。因?yàn)檫@種安排的分布結(jié)構(gòu)特性和相對(duì)高的用戶密度，所以使各用戶環(huán)路均很短，通常小于500英尺。這種分布結(jié)構(gòu)和短的用戶環(huán)路還使費(fèi)用大大節(jié)省。
本發(fā)明的DDL系統(tǒng)勝過常規(guī)電話網(wǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是，在遠(yuǎn)程終端(位于靠近用戶處)和TUI/CO交換系統(tǒng)之間的長(zhǎng)距離上以數(shù)字方式傳送信號(hào)的能力。在從CO至DU之間僅僅使用六條E1鏈路(12條線對(duì))便可以實(shí)現(xiàn)這一優(yōu)點(diǎn)，而在從DU至RT之間僅僅使用一條E1鏈路(二條線對(duì))便可實(shí)現(xiàn)。因此，除改善傳輸質(zhì)量外，所需銅線數(shù)量的大大減少還使成本費(fèi)用顯著節(jié)約。為使一個(gè)TUI與一個(gè)DU相連接，僅需12條線對(duì)，而無需用約1000條線對(duì)來建立一個(gè)新的線路單元。該DU還可支持?jǐn)?shù)個(gè)遠(yuǎn)程終端，而每個(gè)遠(yuǎn)程終端可以產(chǎn)生多達(dá)160個(gè)電話電路。
由于遠(yuǎn)端電子單元十分靠近用戶，使DDL系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)。但這要求一種其配置十分靈活的系統(tǒng)，以容納各種各式的可能被集中的網(wǎng)絡(luò)布局拓?fù)?。按照本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例，DDL系統(tǒng)采用模塊結(jié)構(gòu)和封裝，允許靈活利用靠近各種網(wǎng)絡(luò)布局拓?fù)涞挠脩舻膹?fù)用電子單元。這使得能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求，以小的增容量來利用系統(tǒng)的成本最高的部分的電子設(shè)備，并使初始成本最小。這種特點(diǎn)除大大減少所需的電纜數(shù)量外，還使系統(tǒng)的建立安裝成本十分合理、有效。
因?yàn)檫@種利用方法需要以相對(duì)小的室外分系統(tǒng)來安排復(fù)用電子設(shè)備，本發(fā)明對(duì)所有系統(tǒng)組成部分提供十分安全和靈活的環(huán)境保護(hù)。因此，在最優(yōu)實(shí)施例中，本發(fā)明的DDL系統(tǒng)對(duì)各遠(yuǎn)程終端提供模塊封裝，該遠(yuǎn)程終端至少包括一個(gè)具有凝膠密封連接器的底板模塊，適合收納至少一個(gè)特殊密封的有源電子模塊。該底板模塊與一個(gè)終端單元相連接，而該終端單元裝有一組凝膠密封的終端。底板模塊還包括一個(gè)用以與其它底板模塊相接的凝膠密封連接器。這種靈活的模塊封裝允許本發(fā)明的各分系統(tǒng)隨著系統(tǒng)的增大和更先進(jìn)的數(shù)字業(yè)務(wù)的需求而擴(kuò)充和重新安排。
對(duì)于本發(fā)明的DDL系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)的進(jìn)一步理解，可以通過參考以下詳細(xì)描述和附圖來獲得。
附圖簡(jiǎn)述

圖1表示一種常規(guī)電話交換網(wǎng)；圖2表示與常規(guī)電話交換網(wǎng)相連接的根據(jù)本發(fā)明的一種分布數(shù)字環(huán)路(DDL)系統(tǒng)；圖3更詳細(xì)地表示出本發(fā)明的DDL系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖4表示本發(fā)明的DDL系統(tǒng)的邏輯配置；圖5A、5B和5C表示本發(fā)明的DDL系統(tǒng)各種配置的中繼單元接口的各組成部分；圖6表示按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的分配單元的各組成部分；圖7表示用于本發(fā)明的DDL系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程終端示例的配置；圖8表示用于本發(fā)明的DDL系統(tǒng)的遠(yuǎn)程終端中的電子裝置模塊封裝的一個(gè)示例；圖9表示DDL系統(tǒng)所用的功率分配方式。
具體實(shí)施例的描述在美國(guó)和世界上現(xiàn)用的模擬電話網(wǎng)是長(zhǎng)時(shí)間沿革形成的。這種沿革的結(jié)果是，在模擬電話線路上形成了連接用戶和交換局的分級(jí)樹型網(wǎng)，這種模擬電話線路在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家中是長(zhǎng)期建立起來的。圖1是表示部分典型本地電話網(wǎng)的簡(jiǎn)化示意圖。各用戶100通過模擬電話線路104接至一個(gè)中心局(CO)102。在CO102處有幾個(gè)用戶級(jí)單元106，每個(gè)處理700至1000門電話業(yè)務(wù)。每一用戶級(jí)單元106將700至1000門電話線集中到120條數(shù)字話路上，后者經(jīng)由四條E1型鏈路接至交換機(jī)的選組級(jí)單元108。每條E1鏈路包含30條話音通路和二條附加的信令通路。交換機(jī)選組級(jí)單元108提供一般的交叉連接功能以及分別通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110和112的管理和計(jì)費(fèi)功能。在北美電話網(wǎng)體制中，這種等級(jí)的CO交換機(jī)稱作端局，該端局使用基于諸如R2或SST一類的標(biāo)準(zhǔn)信令與其它各類似的端局和長(zhǎng)途中心114相連接。長(zhǎng)途中心114實(shí)質(zhì)上是一個(gè)交換機(jī)選組級(jí)單元，它提供幾個(gè)端局和其它各長(zhǎng)途中心之間的交叉連接交換。北美電話網(wǎng)以這種方式采用多達(dá)五級(jí)的分級(jí)體制，以構(gòu)成某個(gè)網(wǎng)路。
在常規(guī)本地或端局系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由這些組成部分的每一部分所執(zhí)行的功能有以下各種情況用戶級(jí)單元106執(zhí)行的任務(wù)為，在相對(duì)長(zhǎng)距離的電話線104上向用戶電話機(jī)100傳送信號(hào)，并在集中話務(wù)量后將它傳送給選組級(jí)單元108。如上面所指出的那樣，選組級(jí)單元執(zhí)行一般的交叉連接功能，以及管理和計(jì)費(fèi)功能。選組級(jí)單元108和用戶級(jí)單元106之間的連接一般是交換機(jī)生產(chǎn)者專用的。
集中實(shí)質(zhì)上是為了經(jīng)濟(jì)的交換機(jī)設(shè)計(jì)。即使在高峰話務(wù)小時(shí)也僅有少數(shù)用戶同時(shí)要求服務(wù)。通過僅提供足夠的交叉點(diǎn)來支持這種高峰話務(wù)量，可以大大降低選組級(jí)單元的成本。因此用戶級(jí)單元106裝有一個(gè)集中器，其功能是確保那些需要連接的少數(shù)用戶通過鏈路送到選組級(jí)單元108。當(dāng)然，這一過程的實(shí)效很大程度上取決于接至用戶級(jí)單元的集中器的用戶組群的大小。組群越大，則會(huì)更有效地集中。這導(dǎo)致了用戶級(jí)單元106應(yīng)當(dāng)相當(dāng)大。大的用戶組群(圖2中多達(dá)1000個(gè)用戶)要求用戶級(jí)單元106達(dá)到長(zhǎng)距離，以便覆蓋分散著1000個(gè)用戶的更寬廣的地理區(qū)域。這種在更長(zhǎng)的距離上傳送模擬信號(hào)的要求使系統(tǒng)承受嚴(yán)重的功耗和成本代價(jià)。這些代價(jià)在常規(guī)結(jié)構(gòu)中是不可避免的。本發(fā)明的獨(dú)特分布結(jié)構(gòu)使數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)的這些成本和功耗代價(jià)大大降低，該數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)不管它們的生產(chǎn)者是誰都可以與大多數(shù)選組級(jí)單元配合工作。
圖2表示按照本發(fā)明的一種數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)200，它是基于一種新的分布結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠直接地接入現(xiàn)用電話網(wǎng)。分布數(shù)字環(huán)路(DDL)系統(tǒng)200采用中繼單元接口(TUI)202，后者為DDL系統(tǒng)的公共控制。TUI202提供與CO102交換機(jī)相接口以及選組級(jí)單元108和用戶級(jí)單元106的某些功能的組合(管理、計(jì)費(fèi)、維護(hù)和集中)。TUI202通過多達(dá)四個(gè)采用標(biāo)準(zhǔn)R2中繼信令的標(biāo)準(zhǔn)接口中繼與選組級(jí)單元通信。雖然這種連接與長(zhǎng)途中心114和選組級(jí)單元108之間的連接相類似，但TUI202在物理位置上最好與連接它的交換機(jī)處于同一建筑物中。這種結(jié)構(gòu)安排提供一種至網(wǎng)路的多用、標(biāo)準(zhǔn)接口。所以，不管生產(chǎn)制造者是誰，TUI202能夠與大多數(shù)現(xiàn)用CO交換機(jī)相接口，而無需任何修改。
因?yàn)楸景l(fā)明的DDL系統(tǒng)不使用交換機(jī)選組級(jí)單元108的計(jì)費(fèi)和管理資源，所有必要通過操作員接口提供這些功能。TUI202采用諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)204一類的小型計(jì)算機(jī)達(dá)到這一目的。TUI202能夠收集信令信息和集中從用戶100來到的話務(wù)量，而后重新安排這一話務(wù)量使之與中繼標(biāo)準(zhǔn)相一致，以便使選組級(jí)單元108接受該話務(wù)量，猶如該話務(wù)量是從遠(yuǎn)距離交換機(jī)抵達(dá)的一樣。然而，電子系統(tǒng)的其余部分則分布在十分靠近用戶的位置，以便優(yōu)化功耗和性能。
因此，包含數(shù)條(如六條)E1鏈路的數(shù)字傳輸線路將TUI202接至位于用戶100區(qū)域上的遠(yuǎn)端分配單元(DU)208上。DU208則經(jīng)由單一E1鏈路(需要二條線對(duì))與多個(gè)遠(yuǎn)程終端(RTs)210相連接。每一遠(yuǎn)程終端(RT)210位于十分靠近用戶100的位置，通常在1000英尺以內(nèi)。自RT210至用戶的傳輸為模擬傳輸。由單一RT210服務(wù)的用戶100的數(shù)目隨網(wǎng)路布局拓?fù)涠兓?。在典型?yīng)用中，RT210會(huì)經(jīng)由扭絞線對(duì)銅線供給16至160門電話。
圖3更詳細(xì)的示出本發(fā)明的DDL系統(tǒng)。為保持與常規(guī)系統(tǒng)相同的阻塞概率，用多達(dá)六個(gè)E1鏈路300(即180條傳輸通路)將DU208接至TUI202，用4個(gè)E1鏈路302將TUI202接至選組級(jí)單元202。DU208執(zhí)行幾個(gè)功能，第一，通過將它裝在現(xiàn)用電纜交叉連接箱處，使它提供分散信號(hào)的方便的分配點(diǎn)，并為各個(gè)RTs210供電。第二，它提供將幾個(gè)小的RTs210接至單一的E1鏈路300的裝置，以增加系統(tǒng)的整體實(shí)效。第三，它提供六個(gè)E1鏈路300共用電源的裝置，如果一個(gè)E1鏈路300傳送大話務(wù)量時(shí)，它可以從統(tǒng)計(jì)上負(fù)荷不大的其它E1鏈路300吸收電源。
圖3表示DU208的物理安排的例子。DU208分為共同地由單一個(gè)處理器(后面一節(jié)說明)控制的三個(gè)獨(dú)立部分。每部分包括二條E1鏈路300和一個(gè)遠(yuǎn)端的可交換的交叉連接304，并能支持多達(dá)八個(gè)RTs210。一條線對(duì)引至一個(gè)RT210，一條線對(duì)返回。返回線對(duì)308而后在DU208環(huán)到環(huán)路上的下一個(gè)RT210。這種方式可以使多個(gè)RTs共用單一個(gè)E1環(huán)路。單一個(gè)環(huán)路可以從一個(gè)RT至8個(gè)RTs210。RTs之間的連接形成一個(gè)邏輯環(huán)和物理的星型結(jié)構(gòu)。這樣提供幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，該邏輯環(huán)連接由于每一RT210再生信號(hào)可以避免由時(shí)延不等產(chǎn)生的時(shí)間偏移問題，而在邏輯星型方式中這種不等時(shí)延是常常發(fā)生的。同時(shí)，因?yàn)槲锢淼男切徒Y(jié)構(gòu)，銅導(dǎo)體的交叉截面最大，可用來從DU208至RTs210之間傳送電能和信號(hào)。DU208的第四個(gè)功能是提供遠(yuǎn)端的可交換交叉連接304，這使重新安排六條E1s300上的RTs成為可能。在圖3中應(yīng)當(dāng)注意，每一RT210接入到返回TUI202有兩個(gè)E1鏈路300。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，遠(yuǎn)端的可交換交叉連接304用來從一個(gè)E1至另一E1重新分配RTs210。
圖4表示DDL系統(tǒng)的邏輯配置。DU208由從TUI202來的信號(hào)控制，這些信號(hào)通過TUI202和遠(yuǎn)程終端210間的六個(gè)E1鏈路之一上的信令通路部分傳送。對(duì)于信令目的而言，DU208視TUI202正如其所在的另一環(huán)路成員。其余五條鏈路是DU208至RT210環(huán)路的簡(jiǎn)單重復(fù)。因此，從TUI202的觀點(diǎn)來看，有六條至遠(yuǎn)端設(shè)備的環(huán)路，每一遠(yuǎn)端設(shè)備均包含RTs210，而其中的一個(gè)包含DU208和RTs210。下面將詳細(xì)描述系統(tǒng)的各組成部分。
中繼單元接口TUI202是DDL系統(tǒng)的主控制器，它包含提供呼叫處理功能和通信的各種電路。圖5A、5B和5C分別地表示常規(guī)R2接口、具有R2接口的小系統(tǒng)與具有SST接口系統(tǒng)的TUI202的組成部分。TUI202包括雙音多頻(DTMF)卡500，每卡裝有12個(gè)DTMF收號(hào)器，用以翻譯用戶DTMF電話號(hào)碼。根據(jù)話務(wù)量不同，DDL系統(tǒng)中可以有一個(gè)或二個(gè)DTMF卡500。一種TSI/CLK/ToneGen卡502提供時(shí)隙交換(TSI)、時(shí)鐘同步和信號(hào)音發(fā)生器。TSI允許將任一內(nèi)部DDL時(shí)隙接至任一CO交換機(jī)中繼時(shí)隙。時(shí)鐘同步電路允許從CO交換機(jī)102來的四條E1線路中的任一條用作DDL系統(tǒng)的主時(shí)鐘。音信號(hào)發(fā)生器電路產(chǎn)生提供用戶服務(wù)所需的信號(hào)音(如拔號(hào)音、回鈴音、重新拔號(hào)音等)。
TUI202包括一個(gè)控制TUI202工作的處理器504。除通常的處理器電路(68000型處理器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM))之外，處理器504包括大量的非易失性存儲(chǔ)器，用以存儲(chǔ)關(guān)鍵的程序軟件。DDL系統(tǒng)在TUI202和RTs210之間采用同步數(shù)據(jù)鏈路控制(SDLC)協(xié)議。所以TUI202包括二個(gè)SDLC控制器，使得允許處理器504與RTs210和DU208通信。處理器504具備與兩套(冗余)PCs通信的兩個(gè)端口，這樣處理器504能夠不斷地訪問一個(gè)功能PC，以存儲(chǔ)計(jì)費(fèi)帳單和其它關(guān)鍵數(shù)據(jù)。典型的情況，是有一個(gè)PC(圖2中的PC204)，提供計(jì)費(fèi)、管理和維護(hù)用途的用戶接口。這一單元還會(huì)提供一個(gè)RS-485串行總線兼容端口，于是在同一中心局的多個(gè)DDL系統(tǒng)可以共享一個(gè)PC。第二PC執(zhí)行同樣的功能，并提供可選的備份。處理器504中所包括的大量非易失性存儲(chǔ)器，使系統(tǒng)即使在二個(gè)PC都不工作的情況下也能工作數(shù)小時(shí)，而不丟失數(shù)據(jù)。所以，處理器504可以處理所有的呼叫處理、維護(hù)和管理的功能。
TUI202還包括E1成幀器卡506，它們控制E1鏈路。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)的E1傳輸格式時(shí)，必須確定每一數(shù)據(jù)幀起點(diǎn)，這一功能由一個(gè)E1成幀器卡506來實(shí)現(xiàn)。每個(gè)E1成幀器卡506提供二個(gè)交換鏈路和三個(gè)DDL鏈路。根據(jù)系統(tǒng)的大小，在DDL系統(tǒng)中可以有一個(gè)或二個(gè)E1成幀器卡。E1成幀器卡506還提供分配給DU208的幻電源。
本發(fā)明的DDL系統(tǒng)支持與模擬和數(shù)字兩種交換機(jī)接口，這是由于兩種類型的交換機(jī)都具有標(biāo)準(zhǔn)中繼接口。為便于與數(shù)字R2交換機(jī)接口，TUI202裝有一和R2MF卡508，該卡提供R2協(xié)議的信號(hào)音發(fā)生和檢測(cè)。R2是一種帶內(nèi)互控信令協(xié)議，它使用特定的信號(hào)音傳送信令信息。除這些信號(hào)外，通過操作控制E1信令通路16上的很少幾位也可以使在每個(gè)方向上的線路狀態(tài)進(jìn)行通信。SS7信令體制是一種全數(shù)字體制，但該協(xié)議指示，一個(gè)交換機(jī)必須經(jīng)過連續(xù)地核查后才能與另一交換機(jī)通話。第一交換機(jī)發(fā)送測(cè)試音，該測(cè)試音必須由接收交換機(jī)收到并證實(shí)。當(dāng)TUI202與一個(gè)SS7交換機(jī)接口時(shí)，音信號(hào)檢測(cè)卡510提供SS7協(xié)議的連續(xù)測(cè)試音的檢測(cè)。
TUI202可以包括第二處理器512，它與處理器504相同，并使用其二個(gè)SDLC控制器與CO交換機(jī)102通信。第二處理器512用來在軟件修改最少的條件下提供與不同類型的交換機(jī)鏈路相接口的兼容性。這使得大多數(shù)TUI202軟件的編寫不依賴于交換機(jī)接口。使R2中繼接口改為SS7中繼接口，需要將R2MF卡508換為一個(gè)音檢測(cè)卡510，并給第二處理器512裝入新的軟件。在主處理器504中不需要改變軟件。第二處理器512提供交換機(jī)接口協(xié)議，控制R2MF卡508或音檢測(cè)卡510，并控制E1成幀器卡506。第二處理器512與第一處理器504配合工作，提供完整的DDL呼叫處理功能。
最后，TUI202包括一個(gè)附加槽514，它在底板上做為備用槽，用于未來的增容?？刂瓶偩€516提供各TUI組成部分之間相互連接。附加槽514還具有安裝跳線卡518的能力，以連接TUI202的控制總線516，所以在小系統(tǒng)中不需要第二處理器。
分配單元圖6表示在典型的配置中DU208的組成部分。DU208包括各種電路給各RTs210配電的電路、在TUI202和RTs210間中繼E1數(shù)據(jù)的電路，以及為了話務(wù)量控制和故障修復(fù)目的，提供在E1鏈路的子設(shè)備間交換RTs210的裝置的電路。有一個(gè)處理器600，它控制所有的DU208的電路，包括交叉點(diǎn)接線器卡602。處理器600使用六條E1鏈路(圖2和圖3)之一的一個(gè)通路(如通路16)中SDLC協(xié)議與TUI202通信。處理器600經(jīng)由底板控制總線604控制交叉點(diǎn)接線器卡602的配置。處理器600監(jiān)視幾個(gè)參數(shù)，以確定是否有嚴(yán)重故障發(fā)生。它監(jiān)視在至TUI202和RTs210的E1鏈路中的數(shù)字誤碼率，它還查找這些鏈路中的任一鏈路上的電源短路。如果識(shí)別出一個(gè)故障，則DU208將問題報(bào)告TUI202，并跟蹤指令。如果與TUI202的通信中斷，DU208則按其本地存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的既定的故障糾正程序行事。TUI202會(huì)作出反應(yīng)，諸如使一個(gè)RT210從一個(gè)E1鏈路交換到另一個(gè)E1鏈路，或者使故障的RT210單元退出工作。在這一典型配置中，每一交叉點(diǎn)交換卡602將二個(gè)TUI E1鏈路接至11個(gè)RT E1鏈路。DU208包括三個(gè)交叉點(diǎn)接線器卡602，每個(gè)都能以環(huán)路方式將八個(gè)RT E1鏈路的任一個(gè)接至二個(gè)TUI E1鏈路的任一個(gè)。例如，能夠?qū)⒁粋€(gè)TUI E1與三個(gè)RTs210以環(huán)路方式鏈接，還能將另一個(gè)TUI E1與五個(gè)RTs210以環(huán)路方式鏈接(參見圖3和圖4)。DU208的配置允許任一個(gè)RTs210為了維護(hù)目的而與各環(huán)路完全隔離。此外，處理器600可以將它的控制通路接至TUI E1s的幾個(gè)控制通路的一個(gè)。
在六個(gè)E1鏈路300上給DU208和RTs210供電的電源，用二極管“或”網(wǎng)絡(luò)的方法在DU處匯合。由于該“或”二極管網(wǎng)絡(luò)，任一RTs210可以從六個(gè)E1鏈路300中的任一個(gè)上得到供電。圖9表示電源經(jīng)由六個(gè)E1鏈路與六個(gè)相應(yīng)二極管900的邏輯連接。六個(gè)二極管900的輸出一起接至公共節(jié)點(diǎn)902，該節(jié)點(diǎn)902又接至所有的RTs210。這允許按照RTs的需要對(duì)來自所有六個(gè)E1鏈路300電源功率進(jìn)行分配，若一個(gè)E1鏈路傳送大話務(wù)量時(shí)，它可從其余E1鏈路300得到供電。
遠(yuǎn)程終端圖7表示RT210的組成部分。RT210提供對(duì)幾個(gè)(如十個(gè))用戶卡700的控制，用戶卡700與用戶電話機(jī)100接口。每個(gè)用戶卡700包含16個(gè)單個(gè)的用戶接口電路706。RT210包括一個(gè)處理器702，它控制所有的RT210的電路，包括用戶卡700。處理器702使用RT210連接的E1鏈路的通路16中的SDLC協(xié)議與TUI202通信，并經(jīng)由底板控制總線704控制用戶卡700的工作。處理器702監(jiān)視RT210的功耗，若超過門限功率則起保護(hù)作用。處理器702掃描用戶卡700的監(jiān)督位，并向TUI202報(bào)告用戶線路狀態(tài)。僅在與TUI202的所有通信都丟失的情況下，RT210控制TUI202方向的用戶卡700，并獨(dú)立地控制用戶卡的電路。用戶卡700是一種多端口(本例為16個(gè)口)模擬用戶電路，它為用戶100提供模擬塞尖和塞環(huán)接口。用戶卡700的16個(gè)用戶電路中的每一電路706完成用戶話音的模擬至數(shù)PCM變換。用戶環(huán)路十分短的DDL的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，可供用戶電路706的低成本和高度電效率設(shè)計(jì)之用。在用戶電路706的設(shè)計(jì)上的一個(gè)重要考慮是，長(zhǎng)線噪聲的數(shù)量，該噪聲是由于電話線對(duì)與電力線之類的能源線的電感性耦合而積累的。用戶環(huán)路中的電流流動(dòng)是由于對(duì)電纜屏蔽地線和其它結(jié)構(gòu)的電容性耦合引起的。為了解決這一問題，需要十分仔細(xì)地平衡作為用戶電路706一部分的用戶環(huán)路接口電路(SLIC)，以便使這些對(duì)于線對(duì)中兩條線的作用互相抵消。但在本發(fā)明的DDL系統(tǒng)中，用戶環(huán)路十分短，使得感性耦合噪聲數(shù)量更小，對(duì)地電容更低。因此，在本發(fā)明的系統(tǒng)中用戶電路的平衡比之位于傳送長(zhǎng)達(dá)18000英尺的CO處用戶電路的平衡簡(jiǎn)單的多，這允許使用低費(fèi)用的設(shè)計(jì)。用戶電路706設(shè)計(jì)的另一重要因素是十分昂貴的中心局機(jī)房面積。因此，有必要使常規(guī)用戶級(jí)單元106(含1000門)盡可能小。然而，在DDL設(shè)計(jì)中，用戶級(jí)單元106的功能上有裝在室外的6至24個(gè)RTs210。在這種情況下，面積便很少考慮了。所以，即使比當(dāng)前用于CO設(shè)備中的固態(tài)SLICs龐大，低成本和更牢靠的變壓器方式的SLICs仍能用于用戶電路。這就進(jìn)一步降低了與固態(tài)SLIC需要的額外電子保護(hù)有關(guān)的成本。
本發(fā)明的DDL系統(tǒng)支持全數(shù)字用戶設(shè)備，從而不受模擬電話機(jī)100的限制。RT210可以裝備各種不同的用戶電路706，以便給諸如數(shù)字電話機(jī)710和計(jì)算機(jī)712一類的用戶設(shè)備提供如64Kbit/s的數(shù)字業(yè)務(wù)。付費(fèi)電話RT210能夠支持的另一種類型的用戶設(shè)備。
除了靈活性和節(jié)約成本之外，本發(fā)明的用戶電路706還滿足一些特殊性能要求，由于功耗最低，使1000門的整個(gè)系統(tǒng)可以從CO供電，現(xiàn)場(chǎng)不需要蓄電池。下面將描述供電的考慮。
供電管理本發(fā)明的DDL系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，能夠僅通過將CO接至DU208的12條線對(duì)(六條E1鏈路)，而后僅通過將DU208接至每一RT210的二條線對(duì)(一條E1鏈路)給1000門的DDL系統(tǒng)供電。這是借助一種組合裝置實(shí)現(xiàn)的。首先，采用通常用的超幻象電路結(jié)構(gòu)，以升高的電壓傳送電能。諸如Bellcore-TR-NWT-001089一類的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建議，為了技工的安全，任何導(dǎo)體對(duì)地的電壓應(yīng)小于140伏，任何線對(duì)傳送的功率應(yīng)小于100瓦。在優(yōu)選實(shí)施例中，將對(duì)地+130VDC的電壓供給線對(duì)的一條線，而將對(duì)地-130VDC的電壓供給線對(duì)的另一條線。這提供一個(gè)260伏的工作電壓，而仍能滿足上面列出的安全要求。這是一種在遇有長(zhǎng)傳輸距離的農(nóng)村電話中所采用的通用技術(shù)。
第二，系統(tǒng)的供電管理包括話務(wù)量的考慮。雖然有1000個(gè)用戶，但只有120個(gè)通路接入交換機(jī)。因此，最大只需要給120個(gè)電話供電。在多于120個(gè)用戶同時(shí)呼叫的少有情況下，會(huì)給阻塞的第121個(gè)主叫送特定的警告音15秒鐘，而后關(guān)斷那個(gè)環(huán)路的所有電源。由于即使僅有5％的占空比該特定音也能清楚地聽到，產(chǎn)生警告音僅需很小的功率。在實(shí)際中，隨著各門電話的摘機(jī)，系統(tǒng)所用的功率將增加，直到總數(shù)120門電話都摘機(jī)為止。而后，當(dāng)有更多的電話摘機(jī)時(shí)(直至所有1000門電話摘機(jī))，系統(tǒng)的功耗僅僅微小地增大。
進(jìn)一步的節(jié)電是通過在用戶環(huán)路設(shè)計(jì)中包括幾項(xiàng)措施并支持系統(tǒng)降低電話摘機(jī)所需的功耗實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于正常的摘機(jī)操作，電話機(jī)最少需要20mA。此外，一些應(yīng)答機(jī)在掛機(jī)狀態(tài)正常工作需要35伏電壓。所以，用戶電路706設(shè)計(jì)得能在用戶設(shè)備掛機(jī)狀態(tài)提供35伏電壓小于1mA的電源。但當(dāng)用戶電話進(jìn)入摘機(jī)狀態(tài)時(shí)，用戶電路中的電源調(diào)節(jié)器電路轉(zhuǎn)換到恒流方式，供出約20mA電流。因?yàn)橛脩舡h(huán)路的長(zhǎng)度十分短，給在摘機(jī)狀態(tài)的環(huán)路供電僅有500mW左右。由于環(huán)路長(zhǎng)度短，鈴流發(fā)生器也可以在降低的電壓(因而是低功率)下工作。已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)單、能效高的電話鈴流發(fā)生器，在三個(gè)方波發(fā)生器的輸出端相加，而后用小電容器平滑其波形。借助于可以支持系統(tǒng)其它數(shù)字功能的數(shù)字設(shè)備，很容易產(chǎn)生這種類型的方波波形。
降低系統(tǒng)所需功率另一重要考慮涉及掛機(jī)的功耗。在給定的時(shí)間中，系統(tǒng)的大多數(shù)電話機(jī)處于掛機(jī)狀態(tài)。例如，在話務(wù)量很大的周期中，100門電話摘機(jī)，而900門電話掛機(jī)。因?yàn)閽鞕C(jī)數(shù)目很大，使掛機(jī)電話機(jī)的功耗十分關(guān)鍵。用于本發(fā)明的DDL系統(tǒng)中的變壓器方式的SLIC掛機(jī)狀態(tài)的功耗僅有4mW，而常規(guī)的SLIC設(shè)計(jì)為100至150mW。由于這些節(jié)省功率的措施，每一在掛機(jī)狀態(tài)的用戶環(huán)路的總功耗約為10mW。與常規(guī)的系統(tǒng)相比，幾乎小了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
本發(fā)明的DDL系統(tǒng)的另一特點(diǎn)是電源分配方式。通過六條E1鏈路300給DU 208和RTs210供電的電源經(jīng)過濾波，使得任一RTs210可以從六條E1鏈路300的任一條或多條得到供電。圖9表示這種電源分配方式。在TUI202處，電源濾波器900接收+/-130VDC電壓，并將它送到六條E1鏈路300。在E1的DU端使用了類似的濾波器900，使電源與每一鏈路上的信號(hào)分開，使各鏈路上的電源均能為各RTs210所用。這允許按照RTs210的需要分配所有六條E1鏈路上的電源，如果一個(gè)E1鏈路300傳送大的話務(wù)量，由它可從另一E1鏈路300取得電源。電源濾波器900可以用公知的低通濾波技術(shù)實(shí)現(xiàn)，諸如幻線變壓器網(wǎng)絡(luò)或二極管“或”網(wǎng)絡(luò)。
內(nèi)部通信交換網(wǎng)的信令功能系指在網(wǎng)路的各種終端、交換節(jié)點(diǎn)和用戶之間轉(zhuǎn)移網(wǎng)路有關(guān)的控制信息的裝置。本發(fā)明的DDL系統(tǒng)在TUI202、DU208和RTs210間的E1鏈路上采公共信道信令(CCS)。CCS的特征在于，對(duì)于與一組數(shù)據(jù)通路相關(guān)的各信令功能使用單一個(gè)專用控制通路。在本發(fā)明描述中，系統(tǒng)各組成部分使用每一E1鏈路的時(shí)隙16(或通路16)作為控制通信。
對(duì)于同步的傳輸，須使用特定的線路編碼，以保證每一接收機(jī)能使本地取樣時(shí)鐘與來向信令速率同步。本發(fā)明的DDL系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)通信的同步數(shù)據(jù)鏈路控制(SDLC)協(xié)議。SDLC基于一種零比特插入(a Zero-bit-insertion)算法，除包含一個(gè)環(huán)路工作的特定輪詢標(biāo)志外，類似于CCITT的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)。作為鏈路控制器的TUI202，給RTs210發(fā)送消息，并輪詢它們，以收集它們給TUI202的任何消息。RTs210和DUs208由于沒有要傳送的控制信息而相互不進(jìn)行通信。當(dāng)TUI202對(duì)于收集E1鏈路上RTs210來的消息準(zhǔn)備就緒后，它發(fā)出一個(gè)輪詢標(biāo)志(11111110)。當(dāng)RT210檢測(cè)到該輪詢標(biāo)志后，它須確定是否它有要發(fā)送的消息。如果它沒有，則簡(jiǎn)單地重復(fù)該輪詢標(biāo)志，送回到環(huán)路。如果它有要發(fā)送的消息，則改變輪詢標(biāo)志的最后一位為1，使之成為一個(gè)正常的幀間填充標(biāo)志，并將它的消息傳送給環(huán)路。當(dāng)消息發(fā)出后，RT210將一個(gè)輪詢標(biāo)志送回環(huán)路，所以鏈接的下一個(gè)RT210可以傳送它的消息。TUI202的作用既是始發(fā)者又是終止者，所以它發(fā)送的每一消息最終被收到。
呼叫處理、維護(hù)和管理關(guān)于呼叫處理，每一RT210通過掃描用戶卡700檢查用戶100的狀態(tài)，并將狀態(tài)報(bào)告TUI202。TUI202確定要采取的適當(dāng)運(yùn)作，與CO交換機(jī)102通信，并給RT210發(fā)送命令，控制用戶卡700。DU208不參與呼叫處理。
關(guān)于維護(hù)，每一DDL組成部分對(duì)它的處理器電路進(jìn)行后臺(tái)檢查。每一部分還負(fù)責(zé)監(jiān)視電源，若超過電源功率門限，則采取保護(hù)措施。TUI202的維護(hù)軟件控制對(duì)所有其它電路測(cè)試和檢查的執(zhí)行。TUI202的維護(hù)軟件還負(fù)責(zé)告警處理、故障隔離及差錯(cuò)修復(fù)。對(duì)所有應(yīng)用系統(tǒng)的組成部分的軟件裝入由TUI202的維護(hù)軟件協(xié)調(diào)。TUI202、DU208和RT210都具有維護(hù)接入端口(MAPs)，這種端口允許維護(hù)人員通過諸如RS-232一類的通信用的數(shù)字口將一個(gè)小型便攜式計(jì)算機(jī)接入系統(tǒng)，借此監(jiān)視系統(tǒng)的關(guān)鍵的功能。這種連接借助電子插接件在TUI202上進(jìn)行。因?yàn)樵谑彝獬Ｊ艿匠睗窈铜h(huán)境污染，DU208和RT210的有源電子器件都放在特制的密封盒內(nèi)。因此，DU208和RT210的MAPs最好通過類似家用電器遙控器所用的紅外線鏈接裝置構(gòu)成。密封盒上具有透明窗，使得在不暴露電子電路板的條件下，允許這些信號(hào)從處理器板傳送到裝在窗附近模塊上一個(gè)紅外線收發(fā)機(jī)。對(duì)于即使幾百次插接之后仍須可靠密封的密封連接，本系統(tǒng)不再需要。后面一節(jié)中對(duì)DDL系統(tǒng)的封裝進(jìn)行詳細(xì)描述。
管理方式是由在TUI202中的管理軟件控制的。當(dāng)RTs210和DU208從TUI202接收到管理命令時(shí)，其具有簡(jiǎn)單的管理軟件能夠管理它們的各自部分。
傳輸媒介上面描述的傳輸通路是采用線對(duì)，但這些通路也可以用各種設(shè)備實(shí)現(xiàn)，包括同軸電纜、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波鏈路及光纖。
利用諸如同軸電纜或光纖一類的頻帶更寬的傳輸媒介，可以更經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)大電路數(shù)目的應(yīng)用。一條同軸電纜可以代替100條扭絞線對(duì)，從而大大減少所需金屬線的數(shù)量。此外，更寬頻帶的同軸電纜系統(tǒng)考慮到同時(shí)傳送多路并具有明顯優(yōu)點(diǎn)的閉路電視信號(hào)。閉路TV的頻譜通常大約限制在50MHz至500MHz，約有75個(gè)頻道，每個(gè)頻道帶寬6MHz。這留下更低頻的50MHz范圍用于電話信號(hào)。
一個(gè)諸如本發(fā)明的DDL系統(tǒng)一類的系統(tǒng)，能夠支持1000個(gè)用戶，需要約13Mbit/s的數(shù)字帶寬。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明的DDL系統(tǒng)采用同軸電纜。這個(gè)實(shí)施例使用一種單頻調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)，在電纜頻譜的前50MHz頻帶容納電話數(shù)據(jù)流。應(yīng)用諸如正交幅變調(diào)制(QAM)一類編碼技術(shù)，該系統(tǒng)在3MHz頻譜上插入電話數(shù)據(jù)。為便于同時(shí)傳輸CATV和電視信號(hào)，在DU 208處的濾波機(jī)制分開各個(gè)E1s后將它們送到RTs210。同軸電纜將TUI202連接到DU208，而DU208與RT210的連接可以使用同軸電纜、扭絞線對(duì)或兩者的組合。電源也可以通過同軸電纜或分開的扭絞線對(duì)進(jìn)行傳送。然而，在采用光纖系統(tǒng)的實(shí)施例中，電源須通過分開的扭絞線對(duì)進(jìn)行傳送，或在本地(分配單元附近)提供蓄電池。
同軸電纜系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是，它對(duì)較高頻率的信號(hào)產(chǎn)生大的衰減。因此，沿傳輸線路需要中繼器電路，以便對(duì)信號(hào)進(jìn)行再生和放大。附加的電路增大了潛在的可靠性問題。然而，在電話所處的較低頻率上幾乎不遇到很大的衰減。因此，當(dāng)中繼器故障時(shí)，旁路所有中繼器電路的一個(gè)低通濾波器允許低損耗的電話信路旁路故障的中繼器。這就排除了與同軸電纜有關(guān)的任何潛在的電話可靠性問題。
同軸傳輸媒介進(jìn)一步降低了RT210電子裝置的成本。如前面所討論過的，RT210包括E1成幀器電路，用以確定每一數(shù)據(jù)幀的起點(diǎn)。在每條E1鏈路的每一端都必須安裝一個(gè)這種電路。給出一個(gè)附加的線對(duì)，便可以將必要的定時(shí)信息與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)一起傳送，消除了對(duì)于昂貴的成幀器電路的需要。很清楚，在使用扭絞線對(duì)的系統(tǒng)中，這是不實(shí)際的，由于這使銅的重量增加50％。然而，因?yàn)橥S電纜頻帶寬，在不同頻帶傳送定時(shí)信息是可能的，這消除了系統(tǒng)中的許多昂貴的成幀器電路。
DDL系統(tǒng)的封裝DDL系統(tǒng)組成部分的封裝已做了專門設(shè)計(jì)，適于成本合理的應(yīng)用，便于安裝。室外電子設(shè)備通常封裝在通風(fēng)的機(jī)箱內(nèi)，它使電子裝置不受雨淋。由于溫度變化引起的凝結(jié)借助于這些大、小功率系統(tǒng)中由于功耗的散發(fā)的熱量防止。僅需幾度的溫差便足以防止機(jī)箱內(nèi)電路板上水氣凝結(jié)，從而防止水損壞。但為了滿足本發(fā)明的上述性能和成本目標(biāo)，須將本系統(tǒng)的室外部分安排在十分靠近用戶的小單元中。此外，如在其它節(jié)描述的那樣，系統(tǒng)的室外部分必須工作在十分低的功耗狀態(tài)，以消除對(duì)現(xiàn)場(chǎng)蓄電池的需要。因此，DDL系統(tǒng)使用密封的模塊封裝單元，它分別地密封每一電路板，并采用密封的連接器，允許根據(jù)用戶的要求靈活的安排。
建立一個(gè)DDL系統(tǒng)初始投資包括，位于中心局的一個(gè)TUI202和一個(gè)PC204，用于連接中心局與RTs210的12條扭絞線對(duì)，以及RT210的室外機(jī)箱，該機(jī)箱安裝在墻的外表面或支柱上。圖8表示不帶其保護(hù)蓋的RT210，以圖示其內(nèi)部所用的模塊封裝。機(jī)箱的外表面具有防止機(jī)械損壞和故意破壞的措施，但不能賴以防止潮濕，因?yàn)榧脊こ３Ｌ饺?，它本身又是低成本的結(jié)構(gòu)。因此，RT機(jī)箱內(nèi)的所有電子組成部分都進(jìn)行了特殊地密封。
RT210包括一個(gè)密封的底板800，它是設(shè)計(jì)上的模塊。每一底板模塊800包括幾個(gè)(例如三個(gè))密封的連接器802，它接受密封的有源電子模塊804。連接器802也最好用Raychem公司研制的專門密封凝膠進(jìn)行密封，這種密封凝膠在美國(guó)專利No.5,111,497中有詳細(xì)描述。
密封的有源電子模塊804包括支持一組用戶終端所需的所有RT210有源電路，它包括一個(gè)透明窗812，該窗用來觀察安裝在電路板上的狀態(tài)指示燈。該透明窗還考慮到將紅外線信號(hào)送到裝在模塊上的紅外線收發(fā)器，以連接到維護(hù)接入口(MAP)。
每一底板模塊800可以利用一個(gè)總線跳線器806和凝膠密封的總線跳線連接器808連接到另一個(gè)模塊800。底板模塊800連接到一個(gè)終端單元810，后者裝有許多個(gè)(例如96個(gè))密封的終端。在應(yīng)用系統(tǒng)過程中，可能在一段時(shí)間是不使用某些連接器802和808，不使用的連接器易于受水和殘?jiān)鼡p壞。為了防止這類損壞，每個(gè)連接器備有一個(gè)帽，用來保護(hù)連接器，直到它被使用為止。為保證所有連接器或與一個(gè)模塊連接，或由保護(hù)帽罩蓋，保護(hù)帽和有源模塊804中有兩個(gè)插腳，用以起動(dòng)一個(gè)“未罩蓋連接器告警”。在最優(yōu)實(shí)施例中，這兩個(gè)插腳一起被短路。RT210或DU208的處理器掃描這些接點(diǎn)，并確定它們是否都被短路。如果有任何不被短路的情況，則TUI202中響起告警聲向管理人員告警，所以能夠使?fàn)顟B(tài)得到改正。
由于在本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例中將其電子裝置的主要部分放在室外，確保每一有源模塊804的密封完整是關(guān)系重大的。為了監(jiān)視這些密封模塊的狀態(tài)，在每個(gè)有源模塊804中安裝有濕度傳感器。如果在密封模塊周圍的濕度超過某一水平，例如70％，TUI202中會(huì)發(fā)出告警聲向管理人員告警，所以漏氣的模塊可以被替代和修理。
應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明的DDL系統(tǒng)具有獨(dú)特的分布特性和模塊化設(shè)計(jì)，考慮到了終端、連接器和模塊的密封。在功耗和設(shè)備密度十分高的常規(guī)系統(tǒng)中，主要關(guān)注的是過熱。因此，不斷的空氣流通是最緊要的，大多數(shù)情況下必須消除密封材料的使用。
RTs210放在安全的機(jī)殼中，最好有兩個(gè)機(jī)箱，一個(gè)機(jī)箱密封電子組成部分(有源電子模塊804)，另一個(gè)密封接線終端(終端單元810)。這些機(jī)箱用兩個(gè)特制的扳手鎖定，一個(gè)扳手只開接線的機(jī)箱，而另一個(gè)可以打開兩個(gè)機(jī)箱。為了更安全起見，RT210機(jī)殼裝備有干擾告警裝置?？梢圆捎没魻栃?yīng)或類似的裝置，以觸發(fā)在中心局指示任一機(jī)箱開門的告警狀態(tài)。在管理臺(tái)上可以要求告警無效。
因此，本系統(tǒng)允許用戶在一段時(shí)間里獲得更昂貴的電子模塊804，使初始成本最低。由于在新發(fā)展的建設(shè)階段對(duì)所有潛在用戶安裝了用戶接線(從RTs210至用戶100，一個(gè)相對(duì)短的距離)，DDL系統(tǒng)增加更多用戶變得十分容易，只需插入一個(gè)新的有源電子模塊804。
作為結(jié)論，本發(fā)明提供一種具有分布結(jié)構(gòu)的數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)，它提供快速和成本合理地推廣使用電話業(yè)務(wù)。雖然上面是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行的完整描述，但使用各種改變修改和等效方案也都是可能的。所以，本發(fā)明的范圍不應(yīng)根據(jù)以上描述確定，而應(yīng)當(dāng)根據(jù)所附的權(quán)利要求書及其等效物的全部范圍確定。
權(quán)利要求
1.一種為許多用戶提供電話業(yè)務(wù)的分布數(shù)字環(huán)路(DDL)電話系統(tǒng)，包括一個(gè)中繼單元接口，位于中心局，并經(jīng)由第一數(shù)字傳輸媒介與一個(gè)中心局交換機(jī)相連接，同時(shí)能夠與所述中心局交換機(jī)接口；至少一個(gè)分配單元，位于靠近所述許多個(gè)用戶，并經(jīng)由第二數(shù)字傳輸媒介接至所述中繼單元接口，所述分配單元用于分配電源和管理話務(wù)室；及至少一個(gè)遠(yuǎn)程終端，位于靠近所述許多個(gè)用戶，并經(jīng)由第三數(shù)字傳輸媒介接至所述至少一個(gè)分配單元，所述至少一個(gè)遠(yuǎn)程終端用于支持許多個(gè)用戶設(shè)備。
2.權(quán)利要求1的DDL系統(tǒng)，其中，所述第一數(shù)字傳輸媒介包括第一多條E1鏈路，所述第二數(shù)字傳輸媒介包括第二多條E1鏈路。
3.權(quán)利要求2的DDL系統(tǒng)，其中，所述第一多條E1鏈路包括四條E1鏈路，所述第二多條E1鏈路包括六條E1鏈路。
4.權(quán)利要求1的DDL系統(tǒng)，其中，所述第一數(shù)字傳輸媒介采用同軸電纜。
5.權(quán)利要求1的DDL系統(tǒng)，其中，所述第二數(shù)字傳輸媒介采用同軸電纜。
6.權(quán)利要求1的DDL系統(tǒng)，其中，所述第一和第二數(shù)字傳輸媒介采用同軸電纜，其中所述同軸電纜傳送電話和電視信號(hào)。
7.權(quán)利要求1的DDL系統(tǒng)，其中，所述第一數(shù)字傳輸媒介包括傳送數(shù)據(jù)的光纖和傳送電源的扭絞線對(duì)。
8.權(quán)利要求1的DDL系統(tǒng)，還包括一個(gè)接至所述中繼單元接口的用戶接口裝置，用于DDL系統(tǒng)的用戶管理和維護(hù)。
9.權(quán)利要求8的DDL系統(tǒng)，其中，所述用戶接口裝置是一個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)。
10.權(quán)利要求8的DDL系統(tǒng)，其中，所述中繼單元接口還包括一個(gè)處理器裝置，接至所述用戶接口裝置，用于響應(yīng)來自所述用戶接口裝置的命令，控制系統(tǒng)的配置和管理；一個(gè)時(shí)隙交換單元，用于將任一內(nèi)部DDL時(shí)隙接至任一中心局交換機(jī)時(shí)隙；一個(gè)時(shí)鐘同步電路；至少一個(gè)雙音多頻(DTMF)卡；一個(gè)接至所述處理器的信號(hào)音發(fā)生器，用于產(chǎn)生用戶業(yè)務(wù)所需的信號(hào)音；及一個(gè)控制總線，將所述的處理器接至所述時(shí)隙交換單元、所述時(shí)鐘同步電路、所述至少一個(gè)DTMF卡和所述信號(hào)音發(fā)生器。
11.權(quán)利要求10的DDL系統(tǒng)，其中，所述中繼單元接口還包括至少一個(gè)E1成幀器卡，接至所述控制總線，用于控制E1鏈路；及一個(gè)接至所述控制總線的R2MF卡，用于提供R2協(xié)議的信號(hào)音發(fā)生和檢測(cè)。
12.權(quán)利要求11的DDL系統(tǒng)，其中，所述中繼單元接口還包括一個(gè)第二處理器裝置，接至所述控制總線，提供與多個(gè)不同類型的交換機(jī)鏈路的接口；一個(gè)信號(hào)音檢測(cè)裝置，接至所述控制總線，用于檢測(cè)SS7協(xié)議的連續(xù)測(cè)試音；及一個(gè)附加插槽，接至所述控制總線，用于系統(tǒng)的擴(kuò)充。
13.權(quán)利要求2的DDL系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)遠(yuǎn)程終端是多個(gè)遠(yuǎn)程終端，所述至少一個(gè)分配單元包括一個(gè)交換網(wǎng)路，連接在所述第二多條E1鏈路和所述多個(gè)遠(yuǎn)程終端之間，所述交換網(wǎng)路用于將所述多個(gè)遠(yuǎn)程終端的任一個(gè)交換到所述第二多條E1鏈路的任一條；及一個(gè)處理器裝置，接至所述交換網(wǎng)路，用于控制所述交換網(wǎng)路。
14.權(quán)利要求13的DDL系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)遠(yuǎn)程終端以邏輯環(huán)形和物理星形與所述分配單元相連接。
15.權(quán)利要求13的DDL系統(tǒng)，其中，所述處理器裝置經(jīng)由所述第二多條E1鏈路中的一條與所述中繼單元接口通信，所述處理器根據(jù)所述多個(gè)遠(yuǎn)程終端的功耗控制所述交換網(wǎng)絡(luò)的交換。
16.權(quán)利要求13的DDL系統(tǒng)，其中，所述分配單元還包括接至所述第二多條E1鏈路的裝置，用于對(duì)電源濾波，以允許所述多個(gè)遠(yuǎn)程單元的任一個(gè)能夠從所述第二多條E1鏈路中的任一條或多條取得電源。
17.權(quán)利要求1的DDL系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)遠(yuǎn)程終端包括多個(gè)用戶電路，用于驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的多個(gè)用戶設(shè)備；及一個(gè)處理器裝置，接至所述多個(gè)用戶電路，用于控制所述多個(gè)用戶電路。
18.權(quán)利要求17的DDL系統(tǒng)，其中所述多個(gè)用戶設(shè)備包括模擬和數(shù)字電話機(jī)的任意組合、計(jì)算機(jī)、付費(fèi)電話機(jī)。
19.權(quán)利要求17的DDL系統(tǒng)，其中所述多個(gè)用戶電路中的每一個(gè)包括采用變壓器裝置的一個(gè)用戶環(huán)路接口電路。
20.一種分布數(shù)字環(huán)路(DDL)電話系統(tǒng)，為多個(gè)用戶提供電話服務(wù)，包括一個(gè)中繼單元接口，位于中心局，并經(jīng)由第一數(shù)字傳輸媒介接至中心局交換機(jī)，能夠與所述中心局交換機(jī)接口；及至少一個(gè)遠(yuǎn)程終端，位于靠近所述多個(gè)用戶，并經(jīng)由第二數(shù)字傳輸媒介接至所述中繼單元接口，所述至少一個(gè)遠(yuǎn)程終端用于支持多個(gè)用戶設(shè)備；其中，所述至少一個(gè)遠(yuǎn)程終端和多個(gè)用戶從所述中心局供電。
21.權(quán)利要求1的DDL系統(tǒng)，其中，所述中繼單元接口能夠與大多數(shù)中心局交換機(jī)接口，而與生產(chǎn)者無關(guān)。
22.權(quán)利要求17的DDL系統(tǒng)，其中所述用戶電路的功耗在掛機(jī)狀態(tài)小于20mW。
23.權(quán)利要求17的DDL系統(tǒng)，其中，所述用戶電路在掛機(jī)狀態(tài)提供35伏電壓，在摘機(jī)狀態(tài)提供21mA電流，在阻塞狀態(tài)下小于1mA。
24.權(quán)利要求1的DDL系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)遠(yuǎn)程終端放在一個(gè)安全的機(jī)殼中，該機(jī)殼包括至少一個(gè)底板，該底板包括至少一個(gè)連接器；至少一個(gè)有源電子模塊，它具有一個(gè)連接器，適合插入所述至少一個(gè)底板上的所述至少一個(gè)連接器， 所述模塊用于組合支持多個(gè)用戶子設(shè)備所需有源電路；及一個(gè)終端單元，接至所述至少一個(gè)底板，用于組合多個(gè)終端。
25.權(quán)利要求24的DDL系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)底板包括有橋連接器，用于與另一個(gè)使用橋總線的底板相連接。
26.權(quán)利要求25的DDL系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)底板上的所述至少一個(gè)連接器中的任一連接器和所述橋連接器之一不使用的連接器，應(yīng)用匹配帽罩蓋。
27.權(quán)利要求26的DDL系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)底板上的所述至少一個(gè)連接器中的任一連接器和所述橋連接器之一個(gè)未蓋帽的連接器應(yīng)啟動(dòng)告警。
28.權(quán)利要求25的DDL系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)遠(yuǎn)程終端的容量，可以通過在所述底板連接器上加裝若干所述至少一個(gè)有源電子模塊的方法予以擴(kuò)充。
29.權(quán)利要求28的DDL系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)有源電子模塊用特殊的密封罩保護(hù)，其中所有的連接器都加以密封。
30.權(quán)利要求29的DDL系統(tǒng)，其中，所述連接器是凝膠密封的。
31.權(quán)利要求29的DDL系統(tǒng)，其中所述密封罩包括一個(gè)透明窗，用以觀察發(fā)光器件。
32.權(quán)利要求28的DDL系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)有源電子模塊還包括一個(gè)接至系統(tǒng)處理器的濕度傳感器。
33.權(quán)利要求32的DDL系統(tǒng)，其中，如果所述濕度傳感器指示所述至少一個(gè)有源電子模塊內(nèi)部的溫度大于預(yù)定的門限，所述系統(tǒng)處理器則啟動(dòng)一次告警。
34.在一個(gè)對(duì)多個(gè)用戶提供電話業(yè)務(wù)的分布數(shù)字環(huán)路電話系統(tǒng)中，有一分配單元，位于靠近所述多個(gè)用戶的子設(shè)備處，所述分配單元包括一個(gè)處理器；多個(gè)交叉連接接線器；及一個(gè)控制總線，用于連接所述處理器和所述多個(gè)交叉連接接線器。
35.權(quán)利要求34的分配單元，其中，所述多個(gè)交叉連接接線器中的每一個(gè)將從中心局來的至少一條傳輸線路，與以環(huán)路接至相應(yīng)多個(gè)用戶的多條傳輸線路相連接。
36.權(quán)利要求35的分配單元還包括匯合電源的裝置，該裝置匯合從每一所述多個(gè)交叉連接接線器的至少一條傳輸線路上所收到的電源；借此，以所述環(huán)路接至所述的相應(yīng)多個(gè)用戶的所述的多條傳輸線路中的任一條，可以從所述的中心局起始的至少一條傳輸線路的任一條上取得電源。
全文摘要
一種具有分布結(jié)構(gòu)的數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)，它以高可靠性和高質(zhì)量提供電話業(yè)務(wù)，并能成本合理的安排。該系統(tǒng)由中心局供電，并使用中繼單元接口與大范圍的機(jī)械和電子交換機(jī)接口。中繼單元接口經(jīng)由數(shù)字傳輸線路接至遠(yuǎn)程終端。該遠(yuǎn)程終端通過短用戶環(huán)路驅(qū)動(dòng)大數(shù)量的用戶電路。分布數(shù)字環(huán)路系統(tǒng)采用密封和堅(jiān)實(shí)的封裝，適合靈活的室外安裝。遠(yuǎn)程終端所用的電子電路分為靈活的模塊，可以逐步增加系統(tǒng)的配置。
文檔編號(hào)H04Q11/04GK1167558SQ94194426
公開日1997年12月10日 申請(qǐng)日期1994年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月7日
發(fā)明者A·S·格里加, S·H·迪阿茲 申請(qǐng)人:雷伊化學(xué)公司