(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンギング信号を制御する方法であって、
加入者回線上でリンギング信号を生成すること、
前記加入者回線のプリカーサがオフフック状態になることを示す状況を検出すること、および、
前記状況を検出することに応答して前記リンギング信号の振幅を減少させ及び前記減少した振幅の前記リンギング信号を維持することの双方を含む方法。
【請求項２】
前記状況を検出することは、所定の閾値より大きい所定の時間間隔にわたって前記リンギング信号の電流の増加を検出することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記リンギング信号を生成することは、前記加入者回線に結合する加入者回線インタフェース回路において前記リンギング信号を生成することを含み、前記状況を検出することは、所定の閾値より大きい所定の時間間隔にわたって前記加入者回線インタフェース回路で消費される電力の増加を検出することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記リンギング信号を生成することは、前記加入者回線に結合する加入者回線インタフェース回路において前記リンギング信号を生成することを含み、前記状況を検出することは、前記加入者回線インタフェース回路に関連する熱故障状況を検出することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記リンギング信号は、第１の所定の電圧をほぼ中心とする直流電圧バイアスを有し、前記リンギング信号の前記振幅を減少させることは、前記第１の所定の電圧より小さい第２の所定の電圧をほぼ中心とするように前記直流電圧バイアスを変更することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記振幅を減少させる前に、前記第１および第２の所定の電圧に基づいて前記リンギング信号を立上げることをさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記リンギング信号を生成することは、前記加入者回線に結合する加入者回線インタフェース回路において前記リンギング信号を生成することを含み、前記リンギング信号の前記振幅を減少させることは、前記加入者回線インタフェース回路に電力を提供する少なくとも１つの電池を切り換えることを含む請求項５に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの正の電池および少なくとも１つの負の電池を含む複数の電池は、前記加入者回線インタフェース回路に結合され、少なくとも１つの電池を切り換えることは、前記正の電池をグラウンドに切り換えることを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
正の電池、高い負の電池、および低い負の電池を含む複数の電池は、前記加入者回線インタフェース回路に結合され、少なくとも１つの電池を切り換えることは、前記正の電池をグラウンドに切り換えること、および、前記低い負の電池を選択することを含む請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
オフフック状況が所定の時間間隔内に確立されないことに応答して前記リンギング信号を回復させることをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記加入者回線にわたって消費される電力が所定の閾値より小さいことに応答して前記リンギング信号を回復させることをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
加入者回線上でリンギング信号を生成するように動作する加入者回線インタフェース回路と、
前記加入者回線のプリカーサがオフフック状態になることを示す状況を検出し、
前記検出された状況に応答して前記リンギング信号の振幅を減少させ、前記減少した振幅の前記リンギング信号を維持するように配置された加入者回線オーディオ処理回路とを備える回線カード。
【請求項１３】
前記加入者回線オーディオ処理回路は、所定の閾値より大きい所定の時間間隔にわたって前記リンギング信号の電流の増加を検出することによって、前記状況を検出するように配置された電流スパイク検出器を備える請求項１２に記載の回線カード。
【請求項１４】
前記加入者回線オーディオ処理回路は、所定の閾値より大きい所定の時間間隔にわたって前記加入者回線インタフェース回路で消費される電力の増加を検出することによって、前記状況を検出するように配置された電力スパイク検出器を備える請求項１２に記載の回線カード。
【請求項１５】
前記加入者回線インタフェース回路は、熱故障センサを備え、前記オーディオ処理回路は、前記熱故障センサから熱故障状況を受信することに応答して前記状況を検出するように配置された請求項１２に記載の回線カード。
【請求項１６】
前記リンギング信号は、第１の所定の電圧をほぼ中心とする直流電圧バイアスを有し、前記加入者回線オーディオ処理回路は、前記第１の所定の電圧より小さい第２の所定の電圧をほぼ中心とするように前記直流電圧バイアスを変更するように配置されそれにより前記リンギング信号の振幅を減少させる請求項１２に記載の回線カード。
【請求項１７】
前記加入者回線オーディオ処理回路は、前記振幅を減少させる前に、前記第１および第２の所定の電圧に基づいて前記リンギング信号を立上げるように配置された請求項１６に記載の回線カード。
【請求項１８】
前記加入者回線オーディオ処理回路は、前記加入者回線インタフェース回路に電力を提供する少なくとも１つの電池を切り換えるように配置され、それにより前記リンギング信号の前記振幅を減少させる請求項１６に記載の回線カード。
【請求項１９】
少なくとも１つの正の電池および少なくとも１つの負の電池を含む複数の電池は、前記加入者回線インタフェース回路に結合され、前記加入者回線オーディオ処理回路は、前記正の電池をグラウンドに切り換えるように配置され、それにより前記加入者回線インタフェース回路に電力を提供する少なくとも１つの電池を切り換える請求項１８に記載の回線カード。
【請求項２０】
正の電池、高い負の電池、および低い負の電池を含む複数の電池は、前記加入者回線インタフェース回路に結合され、前記加入者回線オーディオ処理回路は、前記正の電池をグラウンドに切換え、前記低い負の電池を選択するように配置されそれにより前記加入者回線インタフェース回路に電力を提供する少なくとも１つの電池を切り換える請求項１８に記載の回線カード。
【請求項２１】
前記加入者回線オーディオ処理回路は、オフフック状況が所定の時間間隔内に確立されないことに応答して前記リンギング信号を回復させるように配置される請求項１２に記載の回線カード。
【請求項２２】
回線オーディオ処理回路は、前記加入者回線にわたって消費される電力が所定の閾値より小さいことに応答して前記リンギング信号を回復させるように動作する請求項１２に記載の回線カード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示される主題は、一般に、電気通信に関し、より詳細には、リング・トリップ・プリカーサを検出する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信システム、特に、テレフォニーでは、２ワイヤ双方向通信チャネルを介して加入者局と中央交換局との間で信号を伝送することが一般的な慣行である。回線カードは、一般に、加入者局を中央交換局に接続する。回線カードは、通常、少なくとも１つの介入者回線インタフェース回路（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  ｌｉｎｅ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｃｉｒｃｕｉｔ）（ＳＬＩＣ）ならびに加入者回線オーディオ処理回路（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  ｌｉｎｅ  ａｕｄｉｏ−ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔ）（ＳＬＡＣ）を含む。回線カードの機能は、トーク電池を供給することから、通信が開始することを可能にするために回路のウェークアップ・シーケンスを実施することまでの範囲を含む。
【０００３】
介入者回線インタフェース回路（ＳＬＩＣ）は、電話中央局の低電圧信号経路と高電圧電話加入者回線との間のインタフェースを提供するために開発された。ＳＬＩＣは、オフフック検出、リンギング信号発生、および加入者回線への電池フィードなどの機能を提供する。加入者回線は、ＡおよびＢまたはティップおよびリングと呼ばれる２つの導体を含む電話伝送回線ならびにティップ導体およびリング導体にわたって結合される加入者電話機器（すなわち、負荷）からなる。加入者回線および加入者電話機器は、加入者ループとも呼ばれる。
【０００４】
ＳＬＩＣは、受信された電池電圧に応答して電話中央局から加入者回線に電力を供給する。電池電圧は、ＳＬＩＣおよび加入者回線に電力供給するための、ＳＬＩＣに供給されるＤＣ電圧である。電池電圧の通常の値は、−４８ＶＤＣである。電池電圧は、一般に−２０ＶＤＣ〜−６０ＶＤＣの範囲の値を有する。ＳＬＩＣは、電池電圧でＤＣ電流を加入者回線に供給する。ＤＣ電流には、加入者と中央局との間で情報がそれによって伝達されるオーディオ周波数のＡＣ信号が重畳される。電池電圧は、ＳＬＩＣに供給するために、電池などの枯渇するエネルギー貯蔵デバイスによって、または、ＤＣ発生器によって中央局で生成される。中央局では、１つの電池またはＤＣ発生器が、電池電圧を多くのＳＬＩＣおよびその関連する加入者ループに供給する。
【０００５】
多くの最新の用途では、ＳＬＩＣは、中央局から遠隔に、加入者電話機器の比較的近くに、比較的短い加入者回線によって加入者電話機器に結合されて配置される。たとえば、ファイバ・イン・ザ・ループ（ｆｉｂｅｒ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｌｏｏｐ）（ＦＩＴＬ）用途では、ＳＬＩＣは、加入者電話機器と同じ都市近郊に配置され、長さがわずか２、３百フィートのティップ導体およびリング導体によって加入者電話機器に結合する。ＳＬＩＣまたは関連する回路は、光ファイバを通じて中央局から光信号を受信し、光信号をＡＣ電気信号に変換する。電気信号に応答して、ＳＬＩＣは、電池からのＤＣ電力と共に、オーディオ周波数のＡＣ信号を加入者回線に供給する。ＳＬＩＣおよび電池が中央局から遠隔にある用途では、１つの電池または電池電圧発生器は、電池電圧を、１つだけかまたはいくつかのＳＬＩＣおよびその関連する加入者ループに供給してもよい。
【０００６】
ＳＬＩＣが中央局で使用され、短い回線が存在する用途では、ループ電圧降下が低く、ＳＬＩＣにおいて高い電圧降下、その結果、高い電力消費をもたらす。こうしたデバイスの密集した環境では、関連する加熱が故障を引起す可能性がある。さらに、ＳＬＩＣが、短い回線で使用される抵抗性フィード特性を有する状態では、電流が高く、この問題をさらにひどくする。
【０００７】
新しい世代のチップセットは、高密度回線カード用途で動作するように設計されている。こうした回線カードで利用可能な制限されたボード空間は、ＳＬＩＣおよびＳＬＡＣのようなデバイスについて利用可能なパッケージのサイズを制限する。パッケージのサイズを同様に減少させる別の考慮事項は、回線カードについての低い回線当たりコストにしたいという欲求である。一般に、より小さなパッケージは、関連するデバイスがそれほど熱を発生しないとき、問題を呈しない。しかし、電話回線とインタフェースするＳＬＩＣのようなシリコン・デバイスの場合、減少したシリコン・ダイ・サイズおよび減少したパッケージ・サイズは、テレフォニー機器にデューティが重いリンギング信号を駆動出力しなければならないという要件と結合して、熱発生に関して困難な設計問題を呈する。
【０００８】
一般に、リンギング状態は、ＳＬＩＣデバイスについての電力消費の点から困難な状態である。リンギング状態では、ＳＬＩＣは、最大リンギング信号を駆動出力するために、利用可能な電池源を全て利用する。考えられる最大リンギングを駆動出力することの背後にある理論的根拠は、少なくとも５ＲＥＮであるリンガー負荷にわたって最も長い（＞１９００オーム）ループでのリンギング信号について４０Ｖｒｍｓ以上を印加する必要があることである。ＲＥＮは、リンガー等価番号（Ｒｉｎｇｅｒ  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｎｕｍｂｅｒ）である。ＲＥＮは、ある電話機器がどれだけの量のリンギング電力を取得するかについての測定値である。ＲＥＮ番号は、どれだけの台数のテレフォニー機器が、同じ加入者回線に接続されることができるかを指定し、なおかつ、それらのテレフォニー機器を適切にリンギングさせるために、米国において使用される。
【０００９】
長いループ用の仕様を満たすために導出された同じリンギング電圧仕様が、ＳＬＩＣと負荷との間にループがほとんど無いかまたは全く無い状態で重いＲＥＮ負荷（たとえば、５Ｃ４Ａまたは８μＦと並列な１０Ｋ）に適用されると、負荷インピーダンスの大きさが小さいため、また、駆動電圧に対する負荷電流の位相偏倚のために、かなりのＳＬＩＣ電力消費が存在する。位相偏倚した負荷電流は、負荷電圧が最小になる、したがって、ＳＬＩＣにわたる降下が最大になるときにそのピークに達する。この状況は、かなりのＳＬＩＣ電力消費をもたらす。この電力消費は、以下の方程式、すなわち、
ＰＳＬＩＣ＝ＰＢａｔｔｅｒｙ−ＰＬｏａｄ＋ＰＣｕｒＳｅｎｓｅ      （１）
で示される。式中、ＰＳＬＩＣは、ＳＬＩＣ内の平均電力消費であり、ＰＢａｔｔｅｒｙは、電池から引出される電力であり、ＰＬｏａｄは、負荷の全て（すなわち、テレフォニー機器およびループ）で消費される電力であり、ＰＣｕｒＳｅｎｓｅは、ＳＬＩＣの電流検知抵抗で消費される電力である。
【００１０】
個々の電力成分を拡張することは、
【数１】
0005466109.tif 000002
をもたらす。式中、ＶＢａｔは、ＳＬＩＣにわたって印加される全電池電圧（ＶＢＰ−ＶＢＨ）に等しく、ＶＲｉｎｇは、ＳＬＩＣによって生成されるピーク・リンギング電圧であり、ＺＯＶＬは、ＳＬＩＣの内部電流検知抵抗、ヒューズ抵抗、ループ抵抗、およびＲＥＮ負荷を含む全複素負荷であり、ＲＣｕｒＳｅｎｓｅは、ＳＬＩＣで使用される電流検知抵抗の和である。方程式（２）は、リンギング中にＤＣバイアスが無い状態の正弦波リンギング波形について導出される。
【００１１】
第１の方程式は、ＳＬＩＣで消費される電力が、電池から引出される電力に等しく、負荷に送出される電力より小さくあるべきであることを示す。第３項は、負荷電流を測定するのに使用される小さな電流検知抵抗をＳＬＩＣが有するため有効になる。これらの抵抗もまた電力を消費するため、ＳＬＩＣ電力はこの項を含む。第２の方程式は、種々の電力成分、換言すれば、印加された電池電圧、生成されたリンギング電圧、ならびに全負荷インピーダンスおよびＳＬＩＣ電流検知抵抗を示す。電力のＰＬｏａｄ成分は、負荷回路によって導入された位相偏倚が９０度である場合、ゼロになるであろうことに留意されたい。１０Ｋ‖８μＦおよび５Ｃ４Ａ  ＲＥＮ負荷のような非常にリアクティブな負荷の場合、この状況に近づく。これらの場合、ＳＬＩＣ電力は、生成されるリンギング信号が増加するにつれて増加する。抵抗タイプのＲＥＮ負荷の場合、負荷電力は、ゼロ度位相偏倚を有することになり、そのため、より多くの電力が負荷に送出されることになり、したがって、ＳＬＩＣ内で消費される電力を減少させる。
【００１２】
例示的な場合として、ＶＢａｔ＝ＶＢＰ−ＶＢＨ＝９０Ｖ−（−６０Ｖ）＝１５０Ｖ、ＺＯＶＬ＝ＲＣｕｒＳｅｎｓｅ（３６オーム）＋２＊ＲＦｕｓｅ（５０オーム）＋０オームループ＋１０Ｋ‖８Ｆμトリップ前ＲＥＮ負荷（２０Ｈｚリンギング周波数にて）（すなわち、ＺＯＶＬ＝２３３．９８−９８４．９７ｊ）、ＶＲｉｎｇ＝１３０Ｖピーク・リンギング（ＤＣバイアス無し）と仮定すると、ＳＬＩＣ内で消費される電力は、ＰＳＬＩＣ＝１２．２６２３−１．９２９＋０．２９６８＝１０．６３Ｗである。したがって、ＳＬＩＣは、１０Ｗより大きな電力を消費することを求められる。こうした電力消費は、ＳＬＩＣデバイスからかなりの量の熱を生成することになる。この電力においてＳＬＩＣから生成される、結果として得られる熱を除去することは、よりよい熱伝導率のためにさらなる表面積を必要とすることになり、それにより、回線カードの密度を減少させる。この状況は、低コストおよび低減された総ボードサイズの設計目的に反する働きをする。同様のＳＬＩＣ電力消費状況は、同じ状況下で、５Ｃ４ＡタイプのＲＥＮ負荷の場合にも起こることになることに留意されたい。
【００１３】
リング−トリップ状況は、ＳＬＩＣ電力消費の点でＳＬＩＣに別の難題を呈する。一部のデバイスは、ループ電流を（たとえば、約１００ｍＡに）制限するハードウェア・アナログ電流制限回路を有する。こうした機構が使用されて、統合型音声およびデータ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｖｏｉｃｅ  ａｎｄ  ｄａｔａ）（ＩＶＤ）スプリッタにおける変圧器磁気コア飽和が防止され、したがって、ＩＶＤにおける周期的冗長チェック（ｃｙｃｌｉｃ  ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  ｃｈｅｃｋ）（ＣＲＣ）および回線カードに接続される電源から引出される過剰の電流が防止される。電流制限回路は、リンギング中または通常のＤＣフィード状況中に加入者がオフフック操作するときに働く。ハードウェア電流制限回路は、ファームウェアがリング−トリップを検出するように反応する機会を持つ前でも、ループ電流を制限する。加入者が電話を鳴らしている間にオフフック操作するとき、短いループ用途では、ハードウェア電流制限回路は、負荷電流を制限することに最もなりやすい。ハードウェア電流制限回路は、ティップ／リング・リード線にわたって印加される電圧を減少させることによって、ループ電流を制限することを達成する。システムが、１３６オームの固定抵抗（ＳＬＩＣ内のヒューズおよび電流検知抵抗）および２００オーム・オフフック抵抗を有すると仮定すると、電流制限回路は、この負荷にわたる電圧を、１００ｍＡの仮定された電流制限を３３６オームに掛けた電圧に制限するであろう。ただし、もちろん、負荷にわたる電圧がこの電圧より小さくない場合に限る。そのため、リンギング中に、ユーザがオフフック操作すると、負荷にわたる電圧は、クリップされた正弦波になることになり、発生器におけるその大きさは、３３．６Ｖのピーク電圧を有する。リンギング中に利用される印加電池が１５０Ｖである場合、残りの１５０Ｖ−３３．６Ｖ＋３．６Ｖ＝１２０Ｖは、ＳＬＩＣにわたって降下する。この状況は、電流制限状況下で１２ＷのＳＬＩＣ電力を意味する。再び、このレベルのＳＬＩＣ電力消費は、低コストおよび低減された総ボードサイズの設計目的に反する働きをする。
【００１４】
本文書のこのセクションは、以下で述べられ、かつ／または、請求される、開示される主題の種々の態様に関連する可能性がある当技術分野の種々の態様を導入することが意図される。このセクションは、開示される主題の種々の態様のよりよい理解を容易にするために背景情報を提供する。本文書のこのセクションの説明は、従来技術の容認としてではなく、このことを考慮して読まれることが理解されるべきである。開示される主題は、先に述べた問題の１つまたは複数を克服すること、または、その影響を少なくとも低減することを対象とする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以下は、開示される主題の一部の態様の基本的な理解を提供するために、開示される主題の簡単な要約を提示する。この要約は、開示される主題の網羅的な概要ではない。この要約は、開示される主題のキーのまたは重要な要素を特定すること、または、開示される主題の範囲を記述することを意図されない。この要約の唯一の目的は、後で説明されるより詳細な説明に対する前置きとして単純な形態の一部の概念を提示することである。
【００１６】
本主題の１つの態様は、リンギング信号を制御する方法において見られ、方法は、加入者回線上でリンギング信号を生成すること、加入者回線がオフフック状態になることを示す状況を検出すること、および、状況を検出することに応答してリンギング信号の振幅を減少させることを含む。
【００１７】
本主題の別の態様は、回線カードにおいて見られ、回線カードは、加入者回線上でリンギング信号を生成するように動作する加入者回線インタフェース回路と、加入者回線がオフフック状態になることを示す状況を検出し、状況を検出することに応答してリンギング信号の振幅を減少させるように動作する加入者回線オーディオ処理回路とを含む。
【００１８】
開示される主題は、以降で、添付図面を参照して述べる。添付図面では、同じ参照数字は同じ要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本主題の１つの例証的な実施形態による回線カードの略ブロック図である。
【図２】図１の回線カード内の加入者回線インタフェース回路によって生成されるリンギング信号の振幅を制御するのに使用されるフィードバック制御ループの略ブロック図である。
【図３】図２のフィードバック制御ループを制御する状態機械の図である。
【図４】図２のフィードバック制御ループによって制御されるリンギング信号の図である。
【図５Ａ】図１の回線カードによって実施されるリンギング・サイクル中の電池切換えを示す図である。
【図５Ｂ】図１の回線カードによって実施されるリンギング・サイクル中の電池切換えを示す図である。
【図６】リング−トリップ・プリカーサの特定に応答して、図１の回線カードによって生成される低減されたリンギング信号を示す図である。
【図７】リング−トリップ・プリカーサの特定に応答して、図１の回線カードによって生成される低減されたリンギング信号を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
開示される主題は、種々の変更形態および代替形態を受けるが、その特定の実施形態が、図面において例として示されており、本明細書で詳細に述べられる。しかし、特定の実施形態についての本明細書の説明は、開示される主題を開示される特定の形態に制限することを意図されるのではなく、逆に、意図は、添付特許請求の範囲によって規定される、開示される主題の精神および範囲内に入る全ての変更物、等価物、および代替物を包含することであることが理解されるべきである。
【００２１】
開示される主題の１つまたは複数の実施形態が以下で述べる。開示される主題は本明細書に含まれる実施形態および例証に限定されるのではなく、実施形態の複数の部分および添付特許請求項の範囲内に入る異なる実施形態の要素の組合せを含む実施形態の変更形態を含むことが特に意図される。任意のこうした実際の実施態様の開発において、任意のエンジニアリングまたは設計プロジェクトの場合と同様に、実施態様ごとに変わる可能性があるシステム関連制約およびビジネス関連制約に関する適合性などの開発者の特定の目標を達成するために、多数の実施態様固有の決定がなされなければならないことが理解されるべきである。さらに、こうした開発努力は、複雑でかつ時間がかかるが、それでも、本開示の利益を受ける当業者にとって、設計、作製、および製造の日常の仕事であることが理解されるべきである。「重要である（ｃｒｉｔｉｃａｌ）」または「本質的である（ｅｓｓｅｎｔｉａｌ）」として明示的に指示されない限り、本出願の何ものも、開示される主題にとって重要であるかまたは本質的であると考えられない。
【００２２】
開示される主題は、ここで、添付図面を参照して述べる。種々の構造、システム、およびデバイスは、説明だけのために、また、開示される主題を当業者によく知られている詳細によって曖昧にしないように、図面で概略的に示される。それでも、添付図面は、開示される主題の例証的な実施例を述べ説明するために含まれる。本明細書で使用される単語および言い回しは、当業者による単語および言い回しの理解と一貫性がある意味を有するものと理解され解釈されるべきである。用語または言い回しの特別な定義、すなわち、当業者によって理解される一般的でかつ普通の意味と異なる定義はいずれも、本明細書の用語または言い回しの一貫性のある使用によって意味されることが意図されない。用語または言い回しが、特別な意味、すなわち、当業者によって理解される意味以外の意味を有することが意図される限りにおいて、こうした特別な定義は、用語または言い回しについての特別な定義を直接かつ明確に提供する決定的な方法で仕様に明示的に述べる。
【００２３】
ここで、同じ参照数字がいくつかの図を通して同様のコンポーネントに対応する図面を参照して、特に図１を参照して、開示される主題は、例示的な回線カード１００の略ブロック図の文脈で述べられるものとする。回線カード１００は、加入者回線インタフェース回路（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  ｌｉｎｅ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｃｉｒｃｕｉｔ）（ＳＬＩＣ）１１０、加入者回線オーディオ処理回路（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  ｌｉｎｅ  ａｕｄｉｏ−ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔ）（ＳＬＡＣ）１２０、電池１３０（すなわち、ＶＢＬ、ＶＢＨ、ＶＢＰ）、電池電圧検知回路要素１４０、ループ電圧検知回路要素１５０、および保護抵抗１６０、１７０を含む。回線カード１００は、加入者ループを表すループ／負荷回路１８０（すなわち、顧客宅内のテレフォニー機器および加入者回線）とインタフェースする。ＳＬＩＣ１１０は、ＳＬＩＣ１１０によって出力される電流を検知し、上述したようにその電流のハードウェア制限を提供するループ電流検知および電流制限回路要素１１２、ＳＬＩＣ１１０に提供される種々の電池１３０（すなわち、ＶＢＬ、ＶＢＨ、ＶＢＰ）の間で選択する電池選択回路要素１１４、リンギング信号を駆動するリンギング信号駆動回路要素１１６、および、所定の閾値を超えるＳＬＩＣ１１０の温度に応答して信号を出力する熱故障検知回路要素１１８を含む。ＳＬＡＣ１２０は、リンギング電圧を制御することによって、かつ／または、電池１３０を切り換えることによって、リンギング・イベント中にＳＬＩＣ１１０で消費される電力を低減するように働くリンギング電力制御ユニット１２２、どの電池１３０が選択されるべきかを指定するために、ＳＬＩＣ１１０の電池選択回路要素１１４とインタフェースする電池選択制御ユニット１２４、ＳＬＩＣ１１０のリンギング信号駆動回路要素１１６にリンギング信号のパラメータを提供するリンギング信号発生器１２６、電流スパイク検出器１２７、および電力スパイク検出器１２８を含む。実際の実施態様では、回線カード１００は、複数の加入者ループにサービスするために、複数のＳＬＩＣ１１０、ＳＬＡＣ１２０、および関連する回路要素を有してもよい。
【００２４】
以下でより詳細に述べるように、リンギング電力制御ユニット１２２は、ＳＬＩＣ１１０で消費される電力を低減するように働く。例証を容易にし、また、本主題を曖昧にすることを回避するために、この機能をサポートするのに必要とされる回線カード１１０上の回路要素、ＳＬＩＣ１１０、およびＳＬＡＣ１２０だけが、図１に示される。もちろん、実際の実施態様では、他の機能性ユニットおよび回路要素が、当業者によって理解される回線カード１００の他の機能を実施するために設けられてもよい。
【００２５】
先の方程式（１）および（２）を再び参照すると、リンギング電力制御ユニット１２２は、低コストおよび低減された総ボードサイズの設計目的を支持しようと試みて、リンギング・イベント中ＳＬＩＣ１１０で消費される電力を低減するように働く。先に示した電力消費状況を評価するために、方程式（２）は、所与の目標ＳＬＩＣ１１０電力および仮定される負荷インピーダンスについて解かれてもよい。ＳＬＩＣ電力方程式は二次方程式であるため、それぞれの解が答えを提供する。方程式（２）の根が、本来、複素数である場合、そのことは、供給される電池内のどのレベルのリンギング電圧も、目標量のＳＬＩＣ電力を消費しないことを示す。そのため、こうした状況下では、ＳＬＩＣ１１０は、ユーザ・プログラム式リンギング電圧を、目標電力消費より大きい電力消費をもたらすことなく、安全に生成しうる。方程式（２）の根が、実数である場合、その大きさが電池電圧より高い任意の根は、物理的に生成されず、したがって、無視されうる。方程式の根が、実数でかつ電池電圧限界内にある場合、こうしたリンギング電圧について、ＳＬＩＣ１１０は、目標ＳＬＩＣ電力を消費することになる。
【００２６】
ＳＬＩＣ１１０は、前もって負荷およびループ状況を知ることなく、種々の負荷および種々のループ長について指定されたリンギング電圧を送出することが予想される。したがって、方程式（２）に対する経験的な解は、負荷およびループ状況がわかっている場合にだけ適用可能であることになる。こうした場合、リンギング電圧は、ＳＬＩＣ１１０における電力消費が目標電力レベルに一致するように、ＳＬＡＣ１２０によって固定されうる。しかし、この解は、負荷（すなわち、顧客宅内テレフォニーデバイス）またはループ状況が変化した場合、有効でないことになる。この解はまた、状況が変化する場合、回線カード１００を再構成する必要性が絶えずあるため、また、インストール・サイトにおける初期カスタム化のために、構成制御問題をもたらすことになる。
【００２７】
電力制御を実施するために、リンギング電力制御ユニット１２２は、ループ電流検知および電流制限回路要素１１２、電池電圧検知回路要素１４０、およびループ電圧検知回路要素１５０から、種々の電圧および電流の測定値を受信する。これらの測定パラメータを使用して、リンギング電力制御ユニット１２２は、平均ＳＬＩＣ電力を計算する。測定された平均ＳＬＩＣ電力は、目標ＳＬＩＣ電力（すなわち、プログラム可能であるかまたはデフォルト値であってよい）と比較されて、ＳＬＩＣ１１０によって駆動出力されるリンギング電圧が制御される。
【００２８】
ここで図２を考えると、ＳＬＩＣ１１０で消費される電力を制限するようにリンギング電圧を制御するために、リンギング電力制御ユニット１２２によって実施されるフィードバック制御ループ（ＦＣＬ）２００の略ブロック図が示される。一般に、ＦＣＬ２００の特徴は、
・ＦＣＬが小さな残留誤差を有するため、定常状態状況下のＳＬＩＣ電力消費が目標ＳＬＩＣ電力に近くなるべきであること、
・ユーザ指定されたリンギング電圧より高いリンギング電圧をＦＣＬが生成しないこと、
・ユーザ指定された電圧ならびに所与の負荷および電池についてＳＬＩＣ１１０で消費される電力が目標ＳＬＩＣ電力より小さくなるような負荷である場合に、ＦＣＬがユーザ指定されたリンギング電圧を出力すること、
・負荷状況が変化する（すなわち、重いＲＥＮ負荷から軽いＲＥＮ負荷に、またはその逆になる）ときに、ＦＣＬが、十分に早急に働き、一方同時に、定常状態中のリンギング振幅変動に関して非常に小さなリップルを有すること、
・適応が、全てのリンギング・バーストではなく所与の組の状況下で１回起こるように、ＦＣＬが、必要な情報を格納し呼び出すことができるべきであること、
・ＩＶＤスプリアス放射が回線上に導入されないように、リンギング波形のゼロ交差中にリンギング振幅変化が適用されること、
・ＦＣＬが、全ての負荷ならびにリンギングおよび電池状況について安定であること
である。
【００２９】
ＦＣＬ２００は、電力誤差信号を生成するために、システム設計者によって指定される電力目標ＰＴおよび測定電力ＰＭを受信するように動作する減算器２１０を含む。減算器２１０に接続されるＦＣＬ２００の前方向経路は、ＦＣＬ２００の前方向ループ利得Ｇを確定する利得ユニット２２０、ローパスフィルタ２３０、電力誤差信号に相当する電圧誤差信号を出力する電力−電圧変換ユニット２４０、電圧誤差信号をユーザ・プログラム式リング信号電圧ＶＲｉｎｇＰに加算する加算器２５０、電圧をユーザ・プログラム式リング信号電圧に制限する制限ユニット２６０、リンギング波形を生成するリンギング波形発生器２７０、および、ＺＯＶＬで表される総合複素負荷２９０で表される負荷に供給される駆動電流を測定する電流センサ２８０（たとえば、図１のループ電流検知および電流制限回路要素１１２）を含む。フィードバック経路では、電力測定モジュール２９５は、ループ電流検知および電流制限回路要素１１２によって検知される回線電流ＩＬ、ループ電圧検知回路要素１５０によって検知される負荷電圧ＶＲ、および電池電圧検知回路要素１４０によって検知されるＳＬＩＣ１１０にわたって印加される電池電圧ＶＢａｔを使用して、ＳＬＩＣ１１０で消費される電力を表す電力信号を生成する。
【００３０】
目標電力の値は、特定の設計考慮事項（たとえば、デバイス密度および回線カード・サイズ）に応じて変わる可能性がある。適切な目標電力を確定するときの１つの考慮事項は、選択された目標電力に関連するリンギング電圧が、種々のＲＥＮ負荷について必要とされる最小リンギング電圧を満たすことができるか、または、超えることができるかである。目標電力についての例示的な値は、約３．５Ｗである。測定電力ＰＭは、方程式
【数２】
0005466109.tif 000003
で表されてもよい、２つの先行するリンギング半サイクルで消費される平均ＳＬＩＣ電力である。
【００３１】
上記方程式の項は瞬時的なサンプルであるため、積分が、２つの先行するリンギング半サイクルにわたって実施される。式中、Ｔはリンギング信号の周期である。
【００３２】
利得ユニット２２０の利得は、ＦＣＬ２００の動的応答に影響を及ぼすように設定されてもよい。示す実施形態では、利得ユニット２２０は、総合ループ利得が約２５になるように設定される。したがって、Ｇは、約５００の値に設定される。抵抗器の両端の電圧が、その抵抗器で消費される電力の平方根の関数として変わるため、利得は、高い値に設定される。複素負荷の場合、関係はより複雑である。いずれの場合も、Ｇについての高い値は、測定電力と目標ＳＬＩＣ１１０電力との小さな電力差についてさえ、補正電圧が幅広く揺動することを可能にし、指定された、考えられる最も高いリンギング電圧を容易に超えうる。こうして、利得は、システム内の非常に小さな残留誤差を可能にする。示す実施形態では、ローパスフィルタ２３０は、単極ローパスフィルタであり、ＦＣＬ２００の支配的な極である。その折点周波数は、フィードバック・ループの動特性を確定する。ローパスフィルタ２３０の折点周波数は、２つの値の間で制御される。新しい負荷に対して調整することを要求することになる状況が、リンギング電力制御ユニット１２２について起こると、収束に対する時間を減少させるために、折点周波数は、フィルタ２３０内に存在する履歴を消去することなく、約０．５Ｈｚまで増加する。全ての他の時点では、ローパスフィルタ２３０は、約０．０５Ｈｚの折点周波数を使用する。ＦＣＬ２００の応答はまた、折点周波数の代わりに、または、折点周波数に加えて、利得Ｇを変更することによって変えられてもよい。電力の単位を有する量を電圧の単位を有する量に変換する電圧変換ユニット２４０の利得は１である。制限ユニット２６０は、ユーザが指定したものより大きなリンギング信号振幅をＦＣＬ２００が生成しないことを保証し、同様に、リンギング電圧が、最小閾値電圧（たとえば、１Ｖピーク）より下がらないことを保証する。プログラムされた振幅より大きなリンギング電圧を生成しようとＦＣＬ２００が試みる状況は、実際のＳＬＩＣ電力消費が目標値より小さい場合に起こることになる。この応答は、電力消費を最小にする目標に反することになるため、ＦＣＬ２００は、実際の電力消費が目標より小さい場合に、リンギング電圧を増加させるのではなく、ＳＬＩＣ電力消費を目標電力消費まで減少させるためにリンギング電圧を減少させることが許容されるだけである。リンギング波形発生器２７０は、負荷２９０の両端に印加されるリンギング波形を生成する。リンギング波形発生器２７０への入力は、リンギング周波数およびピーク振幅である。リンギング・ピーク振幅は、リンギング信号発生のゼロ交差位相中に変更される。
【００３３】
リンギング電力制御ユニット１２２はまた、図３に示す状態機械３００を使用して、上述したＦＣＬ２００の目標を達成する。状態機械３００は、ＦＣＬ２００を有効にし／無効にし、ＦＣＬ２００が実行される必要があると判定されると、ＦＣＬ２００をクロック駆動することができる。状態機械３００は、リンギング波形の全てのゼロ交差でＦＣＬ２００をクロック駆動する。そのため、リンギング振幅制御アルゴリズムは、２倍のリンギング周波数で実行される。状態機械３００は、ローパスフィルタ２３０の折点周波数を変更することによってＦＣＬ２００が高速収束モードに切換えられるべき状況を検出するのに使用されるいくつかの検出器を使用する。これらの検出器は、ユーザ指定されたリンギング振幅の変化、測定されるＳＬＩＣ電力の突然の変化（負荷変化指示）などのような信号を利用する。状態機械３００はまた、ヒステリシス（たとえば、約０．５Ｗ）および高速収束モードと低速収束モードとの間の移行を制限するタイムアウト（たとえば、約５００ｍｓ）を使用する。状態機械３００はまた、リング−トリップに対する任意のプリカーサが（すなわち、以下でより詳細に述べられるように）特定されると、または、リング−トリップ自体が検出されると、リング−トリップ後にリンギング信号が印加されないため、ＦＣＬ２００適応アルゴリズムを無効にする。リング−トリップ中に、ＦＣＬ２００が実行されることを可能にすることによって、収束した答えからＦＣＬ２００が遠ざかることになる。その理由は、リング−トリップ中に、ＳＬＩＣ１１０が、リンギングと比較して異なる量の電力を消費することになるからである。
【００３４】
状態機械３００は、ＦＣＬ２００が全てのリンギング・バーストに関して収束する必要がないように、適用可能なパラメータを格納し、呼び出す。たとえば、状態機械３００は、あるリンギング・イベントについて、ＦＣＬ２００によって印加される最後のリンギング電圧を格納する。後続のリンギング・イベントが起こると、状態機械３００は、以前に使用されたリンギング電圧を出力するようにリンギング波形発生器２７０を構成する。負荷状況が変化しない場合、ＦＣＬ２００は、リンギング電圧をさらに調整する必要がないことになる。しかし、負荷状況がリンギング・サイクル間で変化した場合、ＦＣＬ２００は、消費された電力が目標より大きい場合、リンギング電圧を以前の値から自動的に減少させることになる、または、電力が目標電力より小さく、かつ、以前のリンギング電圧が最大より小さい場合、リンギング電圧を指定された最大リンギング電圧まで増加させることになる。
【００３５】
図４は、一連の例示的なリンギング・サイクル中のＦＣＬ２００の動作を示す。例証を容易にするため、リング電圧波形４００だけが示される。ポイント４１０におけるリセットで始まって、ＦＣＬ２００は、最初のリンギング・バースト４２０内の最初の数リンギング・サイクルにおいてリンギング振幅を減少させることによって、目標電力より大きいＳＬＩＣ電力に反応し、ポイント４４０において目標電力を消費するＳＬＩＣ１１０をもたらすリンギング電圧４３０に収束する。後続のリンギング・バースト４５０、４６０では、状態機械３００は、以前の振幅４３０をＦＣＬ２００に提供するため、リンギング・バースト４５０、４６０の開始時に実質的に収束している。
【００３６】
示す実施形態では、リンギング信号を支持するために必要でない電池を切換え除去するように、電池１３０の選択を変更することによって、リンギング電力制御ユニット１２２はまた、ＳＬＩＣ１１０で消費される電力を減少させる。たとえば、最大電池構成は、リンギング信号のピークで必要とされるだけである。リンギング信号がゼロ交差に近づくにつれて、必要とされる実際の電圧は、かなり小さくなる。そのため、リンギング電力制御ユニット１２２は、電池選択制御ユニット１２４と協調して、適切な電池１３０を選択するようにＳＬＩＣ１１０内の電池選択回路要素１１４に指令する。単純な実施例では、電池選択制御ユニット１２４は、生成されるリンギング電圧の振幅および電池電圧自体に応じて、リンギング・サイクルのある部分の間に、ＶＢＨからＶＢＬに切り換えるように電池選択回路要素１１４に指令する。別の実施例では、正と負の両方の電池１３０が切換えられてもよい。リンギング電圧とリンギング電流との間に実質的な位相差が存在する重いＲＥＮ負荷シナリオの場合、電池切換えによってもたらされるＳＬＩＣ１１０電力消費節約はかなりのものでありうる。シミュレーション結果が示したところでは、約０．５〜０．７５ＷのＳＬＩＣ１１０電力節約が、通常のリンギング・シナリオについて達成されることができ、約３〜４Ｗの総合目標電力消費と比較すると、かなりのものである。
【００３７】
図５Ａおよび５Ｂは、電池選択制御ユニット１２４による指令で電池選択回路要素１１４によって使用される電池切換えサイクルを示す。図５Ａでは、電池選択制御ユニット１２４は、リンギング・サイクル中、負の電池（すなわち、ＶＢＬまたはＶＢＨ）間を循環し、図５Ｂでは、電池選択制御ユニット１２４は、正の電池（すなわち、ＶＢＰまたはグラウンド）と負の電池（すなわち、ＶＢＬまたはＶＢＨ）の両方を切り換える。
【００３８】
非常にリアクティブなＲＥＮ負荷（たとえば、１０Ｋ‖８μＦまたは５Ｃ４Ａ−Ｂｒｉｔｉｓｈ  Ｔｅｌｅｃｏｍリンガー負荷仕様）時に、負荷電流に実質的な位相偏倚が存在しうる。換言すれば、負荷の両端のリンギング電圧が減少するにつれて、非常にリアクティブな負荷における電圧と電流との間の位相偏倚のために、負荷を通る電流は増加する。ＳＬＩＣ１１０の両端の電圧降下が電源から負荷電圧を引いた値であるため、負荷の両端の電圧が減少するにつれて、ＳＬＩＣ１１０の両端の電圧が増加することに留意されたい。ＳＬＩＣ１１０電圧降下の増加および負荷電流の増加は、ＳＬＩＣ１１０電力消費の増加をもたらす。
【００３９】
負荷の両端の電圧が小さくなると、小さな電源だけが必要とされるため、電池選択制御ユニット１２４は、リンギング中の電池切換えを使用する。そのため、ティップおよびリング・リード線上に駆動出力される電圧信号が、利用可能な小さな電池によってサポートされうるようなものであるとき、電池切換えが実施されてもよい。そのため、電池切換えが起こりうるか否かは、リンギングＤＣバイアス、リンギング正弦波信号振幅、および電池電圧を含むリンギング信号発生構成に依存する。
【００４０】
電池選択制御ユニット１２４は、電池選択をするために、電池選択回路要素１１４に必要な制御信号を生成する。切換えロジックを実施するときに考えられる種々の因子が存在する。リンギング波形発生信号経路に関して電池切換えコマンドを発するかまたはコマンドに作用するときに関係する遅延が存在する可能性がある。同様に、コマンドが受信されると電池切換えを実施するときに関係する遅延が存在する可能性もある。遅延は、リンギング信号発生（すなわち、ソフトウェアでの）と最終電力増幅との間に存在する外部または内部フィルタによって導入される可能性もある。これらの遅延は、切換えが遅延を補償しない場合、信号クリッピングをもたらしうる。ヘッドルーム因子（ｈｅａｄｒｏｏｍ  ｆａｃｔｏｒ）が、切換えにおいて使用されてもよいため、切換えは、厳密な電池閾値で起こるのではなく、むしろ閾値およびヘッドルーム因子が満たされた後にだけ起こる。
【００４１】
以下の擬似コードは、一実施形態における電池切換えについて、電池選択制御ユニット１２４によって使用されるロジックを示す。
％正の電池選択ロジック
ｐｏｓｉｔｉｖｅＳｅｌｅｃｔｅｄＢａｔ（ｉ）＝ｖｂｐ；％ＶＢＰが必要であると仮定する
ｉｆ（ｖＴｉｐＡｂｓ（ｉ）＋ｐｏｓＢａｔｔｅｒＳｗｉｔｃｈＨｅａｄＲｏｏｍ＜＝０）＆＆（ｖＲｉｎｇＡｂｓ（ｉ）＋ｐｏｓＢａｔｔｅｒＳｗｉｔｃｈＨｅａｄＲｏｏｍ＜＝０）
ｐｏｓｉｔｉｖｅＳｅｌｅｃｔｅｄＢａｔ（ｉ）＝０；％ＶＢＰ電池の必要性無し
ｅｎｄ
％負の電池選択ロジック
ｎｅｇａｔｉｖｅＳｅｌｅｃｔｅｄＢａｔ（ｉ）＝ｖｂｈ；％ＶＢＨが必要であると仮定する
ｉｆ（ｖＴｉｐＡｂｓ（ｉ）−ｎｅｇＢａｔｔｅｒＳｗｉｔｃｈＨｅａｄＲｏｏｍ＞＝ｖｂｌ）＆＆（ｖＲｉｎｇＡｂｓ（ｉ）−ｎｅｇＢａｔｔｅｒＳｗｉｔｃｈＨｅａｄＲｏｏｍ＞＝ｖｂｌ）
ｎｅｇａｔｉｖｅＳｅｌｅｃｔｅｄＢａｔ（ｉ）＝ｖｂｌ；％ＶＢＨ電池の必要性無し
ｅｎｄ
ここで、
ｖＴｉｐＡｂｓ（ｉ）およびｖＲｉｎｇＡｂｓ（ｉ）は、ＳＬＩＣ１１０によって駆動出力される瞬時的なティップおよびリング・リード線電圧であり、
ｐｏｓＢａｔｔｅｒＳｗｉｔｃｈＨｅａｄＲｏｏｍおよびｎｅｇＢａｔｔｅｒＳｗｉｔｃｈＨｅａｄＲｏｏｍは、正の電池および負の電池における信号クリッピングを防止するために設けられる電圧ヘッドルームであり、
ｖｂｐ、ｖｂｌ、ｖｂｈは、正の電池電圧、低い負の電池電圧、および最も負の電池電圧であり、
ｐｏｓｉｔｉｖｅＳｅｌｅｃｔｅｄＢａｔ（ｉ）およびｎｅｇａｔｉｖｅＳｅｌｅｃｔｅｄＢａｔ（ｉ）は、選択された電池電圧を含む変数である。
【００４２】
遅延に対処する１つの技法は、将来の期間に生成されることになるデータ・サンプルに対して演算することによって、電池選択制御ユニット１２４によって実施されてもよい。将来の期間についての展望は、より高い電池（ＶＢＰまたはＶＢＨ）を選択するときにシステムにおいて予想される最悪の場合の遅延に基づいて、また、より低い電池（ＶＢＬまたはグラウンド）を選択するときに将来のサンプルおよび現在のサンプルを利用することによって選択されてもよい。
【００４３】
別の手法は、遅延を補償するために、ｐｏｓＢａｔｔｅｒＳｗｉｔｃｈＨｅａｄＲｏｏｍおよびｎｅｇＢａｔｔｅｒＳｗｉｔｃｈＨｅａｄＲｏｏｍ変数によって反映される最悪の場合のヘッドルーム増分因子を計算することである。一実施形態では、最悪の場合のヘッドルーム因子は、電池切換えが起こることが予想される位相、また、その位相における、生成されるリンギング電圧の変化速度の関数として計算されてもよい。電池切換えが起こることが予想される位相を使用して、電池選択制御ユニット１２４は、システムの最悪の場合の遅延に基づく所与の時間間隔において、その位相で、どれだけ多くのリンギング電圧が変化することになるかを計算しうる。計算された電圧変化は、その後、固定ヘッドルーム計算に対して加算されうる。
【００４４】
ＳＬＩＣ１１０電力消費に関する別の重要な因子は、リング−トリップ・イベント中に消費される電力である。リング−トリップは、テレフォニー・デバイスがリンギング・サイクル中にオフフック操作するときに起こる。リング−トリップの特定は、リンギング・サイクルを終了させ、正の電池が除去される。しかし、スプリアスなリング−トリップ指示を防止するための電気通信規格によって課される種々の要件のために、通常、デバイスがオフフック状態になるときと、リング−トリップが特定されるときとの間に遅延が存在して、オフフック・イベントのチャタリング防止が可能になる。
【００４５】
リング−トリップ中のＳＬＩＣ１１０における電力消費を減少させるために、リンギング電力制御ユニット１２２は、実際のリング−トリップ検出より先にリング−トリップを特定しようと試みる。その結果、リンギング電力制御ユニット１２２は、リング−トリップが差し迫っていることを示唆するリング−トリップ・プリカーサ・インジケータを特定する。例示的なリング−トリップ・プリカーサは、電流スパイク・プリカーサ、電力スパイク・プリカーサ、または熱故障プリカーサを含む。
【００４６】
電流スパイク・プリカーサ１２７は、慣例的に、２００オーム１２ｍｓリング−トリップ皆無状況、トリップ前負荷状況に対処するのに使用される。電流スパイク・プリカーサ１２７は、負荷電流の瞬時サンプル（たとえば、２ＫＨｚレートで実行される）を比較して、電流サンプル間の負荷電流差がユーザ・プログラム式閾値より大きいかどうかを判定する。こうした状況が見出されると、リング−トリップ検出アルゴリズムが、１６ｍｓの間無効にされる。電流スパイク検出１２７の閾値は、検出器１２７がリンギング・サイクルの任意の位相で２００オーム負荷の適用を検出するように設定されてもよい。リンギング電力制御ユニット１２２は、電流スパイク検出器１２７とインタフェースして、閾値が満たされるとリング−トリップ・プリカーサを特定する。そのため、電流スパイク検出器１２７が電流スパイクを検出し、リング−トリップ検出を無効にすると、リンギング電力制御ユニット１２２は、リング−トリップ・プリカーサ・イベントを示す。
【００４７】
オフフック状態になると、電流制限回路要素１１２の性質のために、電力消費は、ＳＬＩＣ１１０の急激な上昇をもたらす。電流は、電流の上昇のために、電流制限に達しなくても急激に上昇する可能性がある。ＳＬＩＣ１１０における電流のこの急激な上昇は、別のリング−トリップ・プリカーサ・インジケータとしてリンギング電力制御ユニット１２２によって使用されてもよい。電力スパイク・リング−トリップ・プリカーサは、２００オーム１２ｍｓトリップ前状況が該当しない市場で、または、電流スパイク検出１２７が電流スパイクを検出することができないときに有用である可能性がある。電力スパイク検出１２８は、先の方程式（３）で測定されるＳＬＩＣ１１０電力消費を使用する。印加される刺激信号（すなわち、リンギング信号）がスムースに変化し、負荷回路が不変であり、システム内の種々の要素の伝達関数に不連続性が全く存在しないと仮定すると、測定されるＳＬＩＣ電力の微分係数は、常に、所定の量より小さくあるべきである。最も高い予想微分係数は、所与の組の状況について計算されうる。ユーザが電話を取り上げる（すなわち、リング−トリップ）と、ＳＬＩＣ１１０電力が、突然急激に上昇するようにさせるシステムの不連続変化が存在する。この急激な上昇は、ＳＬＩＣ１１０内の電流制限回路要素１１２の作用のために、さらに増加しうる。こうした電力の急激な上昇は、長さが短いループおよび長さが中程度のループで顕著であることになる。
【００４８】
電力スパイク検出器１２８は、２つの連続するＳＬＩＣ電力サンプル間の電力差を監視する。種々のシミュレーションに基づいて、定常状態リンギング動作下で予想されうる最悪の場合の電力スパイクは、３Ｗ未満である。そのため、電力スパイク検出器１２８の場合、約３Ｗの閾値が、リング−トリップ・プリカーサを特定するために使用されてもよい。
【００４９】
第３のリング−トリップ・プリカーサ検出技法は、ＳＬＩＣ１１０の熱故障検知回路要素１１８を使用する。たとえば、熱故障検知回路要素１１８は、ＳＬＩＣ１１０の温度が所定の閾値（たとえば、１８０℃）を超えることに応答して熱故障を示してもよい。熱故障検知回路要素１１８は、慣例的に、故障状況下のＳＬＩＣ１１０を保護するのに使用される。システムが、空調無しで隣のものの近くに設置される通常の配置シナリオでは、回線カード１００が高い（すなわち、８５℃ほどに高い）温度になりうる可能性が無いわけではない。ＳＬＩＣ１１０およびＳＬＩＣ１１０のダイとＳＬＩＣパッケージとの間の熱伝導率が与えられると、ＳＬＩＣ１１０ダイ温度が、１ＷのＳＬＩＣ１１０電力消費当たり２５℃ほど上昇しうることが可能である。ＳＬＩＣ１１０の小さな熱質量が与えられると、ＳＬＩＣ１１０の温度は、非常に急速に上昇する可能性がある。そのため、ユーザが電話を取り上げることに応答して、熱故障が観察される可能性が無いわけではない。このことは、周囲温度が高く、かつ、ＳＬＩＣ１１０が、リンギング中に約３Ｗの電力消費を示す場合に、特に当てはまる。リング−トリップ・プリカーサを示す熱故障イベントおよび発生する任意のさらなる熱故障は、少なくとも約３０ｍｓが経過するまで、ＳＬＡＣ１２０ホスト・プロセッサに対して報告されない。このタイムアウト後も依然として存在する熱故障だけがホストに対して報告される。
【００５０】
リング−トリップ・プリカーサを特定することに応答して、リンギング電力制御ユニット１２２は、正の電池ＶＢＰを利用しない低減されたリンギング状態を始動する。低減されたリンギング状態中、リンギング信号発生器１２６は、リンギング・プロファイルにおいてユーザによって指定されるのと同じ大きさおよび方向を有するが、ユーザ・プログラム式値に位置する代わりに、ＶＢＨ／２のあたりを中心とするＤＣバイアスを印加する。低減されたリンギング状態中のリンギング振幅は、
｜ＶＢＨ｜−｜ＤＣバイアス｜−オーバヘッド電圧                    （４）
に等しい。ここで、オーバヘッド電圧は、クリッピングを回避するために、実施態様固有の値（たとえば、８Ｖ）に設定される。
【００５１】
リング−トリップ・プリカーサ・イベントを特定すると、リンギング電力制御ユニット１２２は、低減されたリンギング信号を再び印加する前に、現在のティップ／リング電圧からＤＣバイアス電圧まで立上がるようにリンギング信号発生器１２６に指令する。ランプが回線上の現在の電圧から始められるのは、電流制限回路の作用のため、また、正の電池の連続使用時間を減少させるために、駆動電圧が変更されているからである。立上げはまた、突然の急激な上昇によるＩＶＤグリッチを防止する。ランプが実施されている間で、かつ、駆動電圧が、正の電池ＶＢＰの支持を必要としない電圧レベルまで降下したとき、正の電池の使用が停止され、それが、ＳＬＩＣ１１０上の電力負荷を大幅に減少させる。
【００５２】
図６は、低減されたリンギング状態中の挙動を示す。オフフック状況が、ポイント６００で適用され、ティップ／リング電圧は、電流制限回路の動作のために、突然、崩壊する。ポイント６１０におけるリング−トリップ・プリカーサの検出は、リングおよびティップ電圧におけるＤＣバイアス・ランプ６２０をトリガーし、正の電池は、ランプ６２０中に、ポイント６３０にて除去される。低減されたリンギング状態への移行は、ポイント６４０で起こる。
【００５３】
リング−トリップ自体が発見されることなく、リング−トリップ・プリカーサ・イベントが検出された後、テレフォニー・デバイスは、オンフック状態に戻る可能性がある。こうしたシナリオは、２００オーム１２ｍｓトリップ前負荷状況があるかを試験するときに起こり、ランプが終了する（すなわち、オフフックが適用された時間的瞬間に応じて、１６〜２０ｍｓかかる可能性がある）前でも負荷が除去される。こうした場合、リンギング電力制御ユニット１２２は、低減されたリンギングを終了する。オフフック除去状況を検出するために、リンギング電力制御ユニット１２２は、２つの機構、すなわち、タイムアウト・ベース機構および負荷電力機構を有する。
【００５４】
リング−トリップ・モジュールの動作に基づいて、リング−トリップ・イベントは、低減されたリンギング信号が印加されると、２つのリンギング・サイクル内で発見されなければならない。リング−トリップ・イベントが、この時間後に発見されない場合、リンギング電力制御ユニット１２２は、テレフォニー・デバイスがオンフック状態に戻っており、完全なリンギング信号が回復していると結論付ける。
【００５５】
第２の手法は、負荷１８０に送出される電力を検討することを含む。負荷に送出される電力が最小（たとえば、０．１Ｗ未満）である場合、それは、抵抗性負荷が存在しないこと、したがって、デバイスがオンフック状態であることを示す。負荷電力を推定するために、負荷電力測定値の瞬時サンプルが、１つの完全なリンギング・サイクルについて平均される。
ＰＬ＝ＶＬ（瞬時）・ＩＬ（瞬時）                          （５）
【００５６】
完全なリンギング電圧への復帰が、電力閾値技法またはタイムアウト技法によって示される場合、完全なリンギング信号が再び印加される。完全なリンギング動作モードへの復帰は、図７で示すように、低減されたリンギング状態で使用されるＤＣバイアスから、完全なリンギング状態で利用されるＤＣバイアスまで立上げることで始まり、図７は、２００オーム１２ｍｓトリップ前負荷試験中の予測挙動を示す。
【００５７】
リング−トリップ・プリカーサは、ポイント７００で特定され、バイアス立上げが始動される。リング−トリップ・プリカーサをもたらした負荷は、低減されたリンギング状態がポイント７１０で始まる時間までに除去される。低減されたリンギング状態の間に、リンギング電力制御ユニット１２２は、ポイント７２０にて通常のＤＣバイアスへのランプを始動し、ポイント７３０にて通常のリンギング信号を再開することによって、負荷電力が最小であり、かつ、完全なリンギング信号が回復されていると判定する。
【００５８】
ＦＣＬ２００によるリンギング振幅の減少および減少したリンギング振幅状態の場合でも、リング−トリップは、依然として、従来のリング−トリップ検出器を使用して適時に検出されるであろう。リンギングに適用されたＤＣリンギング・バイアスは、低減されたリンギング状態でＤＣリンギング・バイアスを再配置することによる以外には、変更されなかった。したがって、長いループ検出器は、予想されるように働き続ける。しかし、短いループのリング−トリップ検出器の場合、標準的な短いループのリング−トリップ閾値は、プログラム式リンギング電圧を、システムがサービスすると予想される全てのトリップ前ＲＥＮ負荷の最小で割った値に等しくなるように設定される。重いＲＥＮ負荷状況下では、ＳＬＩＣ電力消費がプログラム式閾値を超える場合、ＦＣＬ２００は、リンギング振幅を減少しており、それにより、リング−トリップによって回線で観測されることになる負荷電流のＲＭＳ値が減少する。短いループのリング−トリップ検出器を補償するために、ユーザ・プログラム式の短いループのリング・トリップ・パラメータは、ファクタ、すなわち、
【数３】
0005466109.tif 000004
によって乗算される。
【００５９】
スケーリング・ファクタを適用することによって、閾値は、ＦＣＬ２００によって生じるリンギング振幅低減または低減されたリンギングを補償され、リング−トリップ・イベントは、完全なリンギングまたは低減されたリンギング状態で短いループの検出器によって検出されてもよい。
【００６０】
リング−トリップ・プリカーサを特定した後に、リンギング振幅を適応的に制御するか、電池切換えを実施するか、または、低減されたリンギング・サイクルを使用することによって、リンギング・サイクル中に電力消費を制御することは、ＳＬＩＣ１１０によって生成する熱を大幅に低減する。生成する熱を低減することは、回線カード１００上でのより大きなデバイス密度を可能にし、それにより、加入者回線当たりのコストを減少させる。
【００６１】
先に開示された特定の実施形態は、開示される主題が、本明細書の教示の利益を受ける当業者に明らかな、異なるが等価な方法で修正され実施されてもよいため、例証であるに過ぎない。さらに、添付特許請求の範囲で述べない限り、本明細書に示す構成または設計の詳細に対して制限は全く意図されない。したがって、先に開示した特定の実施形態が、変更されるかまたは修正されてもよく、また、全てのこうした変形が、開示される主題の範囲および精神内にあると考えられることが明らかである。したがって、本明細書で求められる保護は、添付特許請求の範囲で述べられる。
【図１】
0005466109.tif 000005
【図２】
0005466109.tif 000006
【図３】
0005466109.tif 000007
【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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