(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＳＤＮ網と接続される第１の回線及び第２の回線と、
前記ＩＳＤＮ網とトランスを介して接続され、前記ＩＳＤＮ網とデータの送受信を行う送受信回路と、
前記第１の回線及び前記第２の回線の電圧の極性を判定する極性判定回路と、前記送受信回路及び極性判定回路と接続され、前記第１の回線及び前記第２の回線の電気的な接続を制御する回線制御回路と、
係る回線制御回路と接続され、前記第１の回線と前記第２の回線とを電気的に接続するループ閉結機能、及び前記第１の回線と前記第２の回線とを絶縁するループ開放機能とを有する直流開閉回路とを備えるデジタル回線終端装置において、
前記直流開閉回路は、前記回線制御回路から極性に基づいた所定の信号を受信した際に、直流ループ閉結又は直流ループ開放を行うことによって、第１の回線と第２の回線とを電気的に接続し、又は第１の回線と第２の回線とを絶縁し、直流ループ閉結がなされている時は網側とのデータ通信が可能となり、直流ループ閉結がなされ網側とデータ通信を行っているときに回線制御回路より直流ループ閉結を解放する信号が送信されると直流ループ開放を行うことを特徴とするデジタル回路終端装置。
【請求項２】
前記直流開閉回路が、前記直流開閉回路と前記回線制御回路の間に前記回線制御回路から所定の直流開閉信号が出力されるように接続された第１のフォトカプラと、
所定の電圧以上の電圧が印加されたときに動作を行う第１のツェナーダイオードと、
第１のトランジスタと第２のコンデーサと３の抵抗で形成されたシュミレーティッドインダクタンスと、
回線の極性状態が正極負極どちらでも逆電圧がかからないように整流を行うブリッジダイオードと
ベース・エミッタ間に第５の抵抗が接続さえている第２のトランジスタと、
ベース・エミッタ間に第４の抵抗が接続されている第１のトランジスタとを有し、
前記回線制御回路から前記直流閉信号が前記第１のフォトカプラに出力され、前記第１のツェナーダイオードに所定の電圧以上の電圧が印可されている場合には、前記第１のフォトカプラに内蔵さえているトランジスタと前記第１のツェナーダイオードに電流が流れ、前記第１のトランジスタがＯＮすると前記シュミレーティングインダクタントが動作し、前記第１の回線と前記第２の回線が直流で閉ループされ、
前記回線制御回路から前記直流開信号が前記第１のフォトカプラに出力されると、前記第１のフォトカプラに内蔵されているトランジスタがＯＦＦとなり前記閉ループが解放され開ループとなることを特徴とする請求項１に記載のデジタル回線終端装置。
【請求項３】
前記回線制御回路が、
前記送受信回路に所定の通信許可信号を送信する機能と、
前記送受信回路から送信された所定の同期確立信号を受信する機能と、
前記直流開閉回路に所定の直流開閉信号を送信する機能と、
前記極性判定回路から送信された所定の回線極性信号を受信する機能とを有し、
かつ前記回線極性信号の結果を記録する記録回路を備える請求項１又は請求項２に記載のデジタル回線終端装置。
【請求項４】
前記送受信回路が、
前記回線制御回路から送信された所定の通信許可信号を受信し前記ＩＳＤＮ網と通信を行う機能と、
前記ＩＳＤＮ網と同期がとれたことを示す同期確立信号を前記回線制御回路に送信する機能とを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一に記載のデジタル回線終端装置。
【請求項５】
前記極性判定回路が、前記第１の回線と前記第２回線との間に前記第１の回線側から順に前記第２の回線側へ向かう方向へ、
所定の電圧以上の電圧が印加すると動作する第２のツェナーダイオードと、第２のフォトカプラと、抵抗とダイオードとを直列に接続して構成され、
かつ前記第２のフォトカプラが前記第１の回線の電圧が前記第２の回線の電圧より高ければ前記回線制御回路に所定のＬｏｗ信号を、前記第２の回線の電圧が前記第１の回線の電圧より高ければ前記回線制御回路に所定のＨｉｇｈ信号を出力できるよう接続して構成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一に記載のデジタル回線終端装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、網側の給電を利用せずに作動するベーシックレートＩＳＤＮのデジタル回線終端装置（Digital  Survice  Unit）（以下、ＤＳＵという）に関するものである。
【０００２】
ＤＳＵは網側からの起動や網側からのループテスト開始を検出するための極性判定機能と、網側からの起動や網側からのループテスト開始に応答するためやＤＳＵ側からの起動要求を出すための直流ループ閉結機能と、加入者線路試験時に１ＭΩ以上の抵抗値を見せる機能が必要とされている。
【０００３】
ＤＳＵの作業としては、網側の給電を利用して作動する場合と網側の給電を利用せずに作動する場合とがある。網側の給電を利用して作動するＤＳＵでは網側の給電を利用することによって直流ループ閉結を行うが網側の給電を利用せずに作動するＤＳＵでは抵抗によって直流ループ閉結を行う。
【０００４】
近年、ＤＳＵ内蔵型のターミナルアダプタの普及によって網側の給電を利用せずに動作するＤＳＵが主流となっている。次に網側の給電を利用しない一般的なＤＳＵにつき図４を参照して説明する。図４は網側の給電を利用しない一般的なＤＳＵを示す回路図である。
【０００５】
図４に示すように、網側の給電を利用しない一般的なＤＳＵは送受信回路１と、回線制御回路２ｂと、トランス（Ｔ）と、コイル１（ＣＯ１）と、コイル２（ＣＯ２）と、コンデンサー１（Ｃ１）と、ダイオード２（Ｄ２）と、ダイオード３（Ｄ３）と、ツェナーダイオード１（ＺＤ１）と、フォトカプラ１（ＰＣ１）と、フォトカプラ（ＰＣ２）と、抵抗１（Ｒ１）と、抵抗２（Ｒ２）とによって構成される。
【０００６】
網側の給電を利用しない一般的なＤＳＵの回路は、極性判定機能と直流閉結機能と加入者線路試験時に１ＭΩ以上の抵抗値を見せる機能を備える。
送受信回路１はＴＲを介して網側からデジタル信号を送受信する。Ｃ１は網側からの信号の直流成分を遮断しＴＲ１に直流電圧がかからないようにする。
網側とは回線Ｌ１と回線Ｌ２とで接続されており、回線Ｌ１のほうが回線Ｌ２より電圧が高い場合を正極性と呼び、Ｌ２の方がＬ１より電圧が高い場合を負極性と呼ぶ。
【０００７】
Ｄ３は負極性のときにオンになりＲ１とＰＣ２に電流が流れる。Ｒ１とＰＣ２に電流が流れると回線制御回路２ｂに信号Ｌｏｗが送信される。反対に、Ｄ３は正極性のときにはオフになりＲ１とＰＣ２に電流が流れず、Ｒ１とＰＣ２に電流が流れないと回線制御回路２ｂに信号Ｈｉｇｈが送信される。従って、回線制御回路２ｂにより網側からの起動や網側からのループテスト開始を検出するための極性を判定することが可能となる。
【０００８】
回線が負極性の時にはＲ１に電流が流れ、回線Ｌ１と回線Ｌ２の間がＲ１の抵抗値で接続される。つまり直流ループ閉結が行われる。つまり、回線が負極性になったときに直流ループ閉結を行うので、網側からの起動や網側からのループテスト開始に応答することができる。
【０００９】
回線制御回路２ｂがＰＣ１に信号Ｈｉｇｈを送信するとＰＣ１のトランジスタがオンする。回線が正極性の時にＤ２がオンし、なおかつＰＣ１のトランジスタがオンのとき、Ｒ２に電流が流れ、回線Ｌ１と回線Ｌ２の間がＲ２の抵抗値で接続される。従って、ＤＳＵ側からの起動要求を出すための、正極性の時の直流ループ閉結がなされる。
【００１０】
図４の回路は回線が正極性であっても、回線Ｌ１と回線Ｌ２間の電圧が、ＺＤ１の動作電圧以下であれば、ＺＤ１はオンしないため、直流ループは閉結されない。ＣＯ１およびＣＯ２は、直流ループ閉結されたときのＲ１もしくはＲ２の抵抗値が、網側からのデジタル信号に対して交流的に影響を及ぼさないようにする。つまり、Ｃ１とＣＯ１・ＣＯ２は、網からの信号の高周波の交流成分のみをＴＲ１に伝達し、直流成分のみをＲ１・Ｒ２側の回路に伝達する機能を持つ。
【００１１】
以上のように、網側からの起動や網側からのループテスト開始を検出するための極性判定機能と、網側からの起動や網側からのループテスト開始に応答するため回線が負極性になったときに直流ループ閉結をする機能と、ＤＳＵ側からの起動の要求を出すために正極性の時の直流ループ閉結機能と、ＤＳＵ側からの起動の要求を出しても１ＭΩ以上の抵抗値を見せる機能が実現されている。
【００１２】
図４に示す回路では、工事ミス等で回線Ｌ１・回線Ｌ２が入れ替わった場合に動作することができない。次にこれを解決するために用いられる、網側からの給電を利用しない一般的なＤＳＵにつき図５を参照して説明する。図５は回線切り替え機能を備え、網側の給電を利用しない一般的なＤＳＵを示す回路図である。
【００１３】
図５に示すように、回線切り替え機能を備え、網側の給電を利用しない一般的なＤＳＵは送受信回路１と、回線制御回路２ｃと、トランス（Ｔ）と、コイル１（ＣＯ１）と、コイル２（ＣＯ２）と、コンデンサー１（Ｃ１）と、ダイオード２（Ｄ２）と、ダイオード３（Ｄ３）と、ツェナーダイオード１（ＺＤ１）と、フォトカプラ１（ＰＣ１）と、フォトカプラ２（ＰＣ２）と、抵抗１（Ｒ１）と、抵抗２（Ｒ２）と、切り替えスイッチ１（ＳＷ１）とによって構成される。
【００１４】
ＳＷ１は回線Ｌ１・回線Ｌ２の入り口にあり、回線制御回路２ｃの制御信号によりスイッチを切り替え回線Ｌ１・回線Ｌ２の接続を入れ替えることができる。まず、回線制御回路２ｃからＰＣ１に信号Ｈｉｇｈを出力し、直流ループ閉結を行い。ＤＳＵ側からの起動の要求を出す。回線Ｌ１・回線Ｌ２が正しい接続であれば、網側から回線を負極性にしたのち送受信回路１が網側とデジタル信号の送受信を行い同期が確立される。回線Ｌ１・回線Ｌ２が入れ替わった場合は、同期が確立できない。すると、送受信回路１が回線制御回路２ｃに対して同期がとれないことを通知する信号を送信する。回線制御回路２ｃは送受信回路１から同期がとれないことを通知する信号を受け取ると、ＳＷ１に切り替え信号を出しＳＷ１は回線Ｌ１・回線Ｌ２の接続を逆にし正しい接続とする。こすると同期が確立でき正常に通信可能となる。
【００１５】
図５に示す回路では、リレー等の形状の大きい部品もしくはフォトモスリレー等の高価な部品を追加しなければならなく、またＳＷ１を制御する信号が追加され回路が複雑化するという欠点がある。次にモデム等に使用される一般的なＤＳＵにつき図６を参照して説明する。図６はシュミレーティッドインダクタを使用したＤＳＵを示す回路図である。
【００１６】
図６に示すように、モデム等に使用される一般的なＤＳＵは送受信回路１と、回線制御回路２ｄと、ブリッジダイオード１（Ｄ１）と、抵抗１（Ｒ１）と、抵抗１（Ｒ２）と、抵抗３（Ｒ３）とコンデンサ２（Ｃ２）と、トランジスタ１（ＴＲ１）と、ダイオード２（Ｄ２）と、フォトカプラ１（ＰＣ１）と、切り替えスイッチ１（ＳＷ１）とによって構成される。
【００１７】
Ｒ１とＲ２とＲ３とＣ２とＴＲ１とで、シュミレーティッドインダクタを形成し、高周波の交流に対するインダクタンスはＣ２＊Ｒ１＊Ｒ２となり、直流に対する抵抗値は、Ｒ１＊（Ｒ２＋Ｒ３）／Ｒ３となる。シュミレーティッドインダクタの働きにより、直流ループ閉結されていたときに高周波の交流に対するインピーダンスが大きくなり網側からのデジタル信号に対して交流的に影響を及ぼさないようになる。
【００１８】
Ｄ１は、回線Ｌ１・回線Ｌ２が正極性であっても、負極性であってもシュミレーティッドインダクタが動作するよう、整流を行う。負極性時に、直流ループ閉結を行うにあたっては６００Ωから８１２Ωの直流抵抗値を持つ必要があるため、Ｒ３＊（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１の値は、６００Ωから８１２Ωに設定される。
Ｄ２は、負極性時にオンしシュミレーティッドインダクタ回路に直流が流れ直流ループ閉結するようにするとともに、正極性時にＰＣ１のトランジスタに過大な逆電圧がかからないようにする働きをもつ。正極性時に、ＤＳＵ側からの起動の要求を出す場合には、回線制御回路２ｄがＰＣ２に信号Ｈｉｇｈを送信すると、ＰＣ２のトランジスタがオンしシュミレーティッドインダクタ回路に直流が流れ、直流ループ閉結するようにする。
【００１９】
図６に示す回路では、工事ミス等の原因で回線Ｌ１・回線Ｌ２が入れ替わっていた場合は、ユーザーが手動でＳＷ１を切り替え、回線Ｌ１・回線Ｌ２が正しい接続になるようにする。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来例図４に示す網側の給電を利用しない一般的なＤＳＵの回路は、網からの負極性の給電は３９ｍＡ（±１０％）の定電流供給であり、負極性時の直流ループ閉結を行ったときの抵抗値は６００Ω〜８１２Ωと定められている。すると、Ｒ１ではその抵抗値により１．１Ｗ〜１．４Ｗの電力を消費し、その発熱に耐えられるだけの大きさの抵抗が必要となる。
【００２１】
また前述した従来例図４に示す網側の給電を利用しない一般的なＤＳＵの回路は、正極性時に直流ループ閉結を行ったときも流れる電流のエネルギーはＲ２とＺＤ１で消費されるため、Ｒ２およびＺＤ１は電力耐性の大きなものを使用する必要がある。つまり、正極性時に直流ループ閉結するときと負極性時に直流ループ閉結するときで別のデバイスで電力を消費させるので、電力耐性の大きい部品が多くなるという欠点がある。
【００２２】
さらに前述した従来例図４に示す網側の給電を利用しない一般的なＤＳＵの回路は、正極性時に直流ループ閉結するときＰＣ１では４０ｍＡ以上の電流を流す必要がある一方、回線制御回路２ｂからＰＣ１をオンする信号線はＤＳＵの消費電力を低減するため１ｍＡ以下であることが望ましい。よって、ＰＣ１は伝達効率が大きい高価な部品を使用する必要がある。
【００２３】
次に前述した従来例図５に示す網側の給電を利用しない一般的なＤＳＵの回路は、リレー等の形状の大きい部品もしくフォトモスリレー等の高価な部品を追加しなければならなく、またＳＷ１を制御する信号が追加され回路が複雑化するという欠点がある。
【００２４】
また、前述した図６に示すシュミーティッドインダクタを用いたＤＳＵの従来例は、正極性時に直流ループ閉結するときと負極性時に直流ループ閉結するときとで、同一のデバイスで電力を消費させることができるので、電力耐性のある形状の大きな部品が少なくてすむという利点がある。しかし、加入者線路試験時に正極性である一定以下の電圧がかかったとき、１ＭΩ以上の抵抗値を見せることができないという問題がある。また、前述した図４の回路と同様にＰＣ１には伝達効率が大きい高価な部品を使用する必要がある。
【００２５】
さらに、図４と図５と図６に示す従来例は、負極性のときには必ず直流ループ閉結が行われることになる。従って、負極性の時にＤＳＵ側から直流ループの解放を行うための機能、つまり直流ループ抵抗を８１２Ω以上にする機能を有しない。よって、システム上の自由度が少なかった。
【００２６】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、デジタル回線終端装置であるDSUにおいて、特に加入者線路試験時に正極性である一定以下の電圧がかかったとき、１ＭΩ以上の抵抗値を見せることを課題とし、また負極性の時にＤＳＵ側から直流ループの解放を行うための機能を有することを課題とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明のデジタル回路終端装置は、ＩＳＤＮ網と接続される第１の回線及び第２の回線と、前記ＩＳＤＮ網とトランスを介して接続され、前記ＩＳＤＮ網とデータの送受信を行う送受信回路と、前記第１の回線及び前記第２の回線の電圧の極性を判定する極性判定回路と、前記送受信回路及び極性判定回路と接続され、前記第１の回線及び前記第２の回線の電気的な接続を制御する回線制御回路と、係る回線制御回路と接続され、前記第１の回線と前記第２の回線とを電気的に接続するループ閉結機能、及び前記第１の回線と前記第２の回線とを絶縁するループ開放機能とを有する直流開閉回路とを備えるデジタル回線終端装置において、前記直流開閉回路は、前記回線制御回路から極性に基づいた所定の信号を受信した際に、直流ループ閉結又は直流ループ開放を行うことによって、第１の回線と第２の回線とを電気的に接続し、又は第１の回線と第２の回線とを絶縁し、直流ループ閉結がなされている時は網側とのデータ通信が可能となり、直流ループ閉結がなされ網側とデータ通信を行っているときに回線制御回路より直流ループ閉結を解放する信号が送信されると直流ループ開放を行うことを特徴とする。
【００２８】
本発明により、直流ループ閉結がなされている時は網側とのデータ通信が可能となり、直流ループ閉結がなされ網側とデータ通信を行っているときに回線制御回路より直流ループ閉結を解放する信号が送信されると直流ループ開放を行うので、データ通信中のシステム全体の消費電力を低減させることができる。
【００２９】
前記課題を解決する本出願第２の発明は、本出願第１の発明のデジタル回路終端装置において、
前記直流開閉回路が、前記直流開閉回路と前記回線制御回路の間に前記回線制御回路から所定の直流開閉信号が出力されるように接続された第１のフォトカプラと、
所定の電圧以上の電圧が印加されたときに動作を行う第１のツェナーダイオードと、
第１のトランジスタと第２のコンデーサと３の抵抗で形成されたシュミレーティッドインダクタンスと、
回線の極性状態が正極負極どちらでも逆電圧がかからないように整流を行うブリッジダイオードとベース・エミッタ間に第５の抵抗が接続さえている第２のトランジスタと、
ベース・エミッタ間に第４の抵抗が接続されている第１のトランジスタとを有し、
前記回線制御回路から前記直流閉信号が前記第１のフォトカプラに出力され、前記第１のツェナーダイオードに所定の電圧以上の電圧が印可されている場合には、前記第１のフォトカプラに内蔵さえているトランジスタと前記第１のツェナーダイオードに電流が流れ、前記第１のトランジスタがＯＮすると前記シュミレーティングインダクタントが動作し、前記第１の回線と前記第２の回線が直流で閉ループされ、
前記回線制御回路から前記直流開信号が前記第１のフォトカプラに出力されると、前記第１のフォトカプラに内蔵されているトランジスタがＯＦＦとなり前記閉ループが解放され開ループとなることを特徴とするデジタル回線終端装置である。
【００３０】
直流開閉回路は  第１のフォトカプラと第２のツェナーダイオードとシュミレーティッドインダクタンスとブリッジダイオードとで構成されている。
直流ループ閉結を実現するには、回線制御回路から直流閉信号が第１のフォトカプラに出力され、及び第１のツェナーダイオードに所定の電圧以上の電圧が印可されている場合には、第１のフォトカプラに内蔵さえているトランジスタと第１のツェナーダイオードに電流が流れる。第１のツェナーダイオードに電流が流れると第５の抵抗に電流が流れ、第２のトランジスタのベース・エミッタ間に電圧がかかるので第２のトランジスタがＯＮする。第２のトランジスタがＯＮすると第４の抵抗に電流が流れるので第１のトランジスタのベース・エミッタ間に電圧がかかり、第１のトランジスタがＯＮしシュミレーティングインダクタントが動作する。従って、第１の回線と前記第２の回線が直流ループ閉結される。
これにより、ＤＳＵ側からの起動要求がなされ、網側とのデータ通信が可能となる。
また、所定の電圧以上の電圧が印加されたときに動作を行う第１のツェナーダイオードでは、所定の電圧とは第１のツェナーダイオードの動作電圧を指している。
また、直流開閉回路に第１のトランジスタと第２のトランジスタが組み込まれているが、第１のトランジスタと第２のトランジスタは電流増幅機能を保持しているので、第１のフォトカプラは伝達効率が高く高価なものでなく、伝達効率が低く安価なものを使用できる。
【００３１】
前記課題を解決する本出願第３の発明は、本出願第１の発明又は本出願第２の発明のデジタル回路終端装置において、
前記回線制御回路が、
前記送受信回路に所定の通信許可信号を送信する機能と、
前記送受信回路から送信された所定の同期確立信号を受信する機能と、
前記直流開閉回路に所定の直流開閉信号を送信する機能と、
前記極性判定回路から送信された所定の回線極性信号を受信する機能とを有し、かつ前記回線極性信号の結果を記録する記録回路を備えることを特徴とするデジタル回線終端装置である。
【００３２】
回線制御回路は回線極性信号を受信した後に、送受信回路に通信許可信号を送信し、送受信回路から同期確立信号を受信しする。同期確立信号を受信すると同期が確立した時の極性判定信号の結果を回線制御回路内の記憶回路に記憶させる。
同期を確立した時の極性を記憶回路に記憶しておくことで、第一の回線と第２の回線が正しい接続であるかどうか認識することができる。
回線の接続状態を記憶しておくことで網側からの起動要求に正しく動作することができる。
【００３３】
前記課題を解決する本出願第４の発明は、本出願第１の発明から本発明第３の発明のデジタル回路終端装置において、
前記送受信回路が、
前記回線制御回路から送信された所定の通信許可信号を受信し前記ＩＳＤＮ網と通信を行う機能と、
前記ＩＳＤＮ網と同期がとれたことを示す同期確立信号を前記回線制御回路に送信する機能とを有することを特徴とするデジタル回線終端装置である。
【００３４】
送受信回路は、回線制御回路から送信される通信許可信号を受信すると、網側とデータ通信を行い、同期を取り、同期が確立すると回線制御回路に同期確立信号を送信する。引き続き送受信回路は網側と通信を行う。
【００３５】
前記課題を解決する本出願第５の発明は、本出願第１の発明から本出願第４の発明のデジタル回路終端装置において、
前記極性判定回路が、
前記第１の回線と前記第２回線との間に前記第１の回線側から順に前記第２の回線側へ向かう方向へ、
所定の電圧以上の電圧が印加すると動作する第２のツェナーダイオードと、第２のフォトカプラと、抵抗とダイオードとを直列に接続して構成され、
かつ前記第２のフォトカプラが前記第１の回線の電圧が前記第２の回線の電圧より高ければ前記回線制御回路に所定のＬｏｗ信号を、前記第２の回線の電圧が前記第１の回線の電圧より高ければ前記回線制御回路に所定のＨｉｇｈ信号を出力できるよう接続して構成されることを特徴とするデジタル回線終端装置である。
【００３６】
極性判定回路は、第２のツェナーダイオードと第２のフォトカプラと抵抗とダイオードとを直列に接続して構成されている。
第１の回線の電圧が第２の回線の電圧より高い正極性のときは第２のフォトカプラが回線制御回路に所定のＬｏｗ信号を、第２の回線の電圧が第１の回線の電圧より高い負極性のときは前記回線制御回路に所定のＨｉｇｈ信号を出力する。
これにより、回線の極性状態を認識することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施の形態のデジタル回線終端装置につき図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例の形態を示すデジタル終端装置の回路図である。
【００３８】
図１に示すように、本発明の一実施例の形態を示すデジタル終端装置は送受信回路１と、回線制御回路２ａと、トランス（Ｔ）と、コンデンサ１（Ｃ１）と、コンデンサ２（Ｃ２）と、ブリッジダイオード１（Ｄ１）と、ダイオード２（Ｄ２）と、抵抗１（Ｒ１）と、抵抗２（Ｒ２）と、抵抗３（Ｒ３）と、抵抗４（Ｒ４）と、抵抗５（Ｒ５）と、抵抗６（Ｒ６）と、抵抗７（Ｒ７）と、トランジスタ１（ＴＲ１）と、トランジスタ２（ＴＲ２）と、ツェナーダイオード１（ＺＤ１）と、ツェナーダイオード２（ＺＤ２）と、フォトカプラ１（ＰＣ１）と、フォトカプラ２（ＰＣ２）とによって構成される。
【００３９】
回線制御回路２ａ及びＴを介してベーシックレートＩＳＤＮ公衆網と接続されている送受信回路１は、ＩＳＤＮ網とデジタル信号を送受信する機能と網と同期が取れたことを示す同期確立信号を回線制御回路２ａに送信する機能を備えている。
【００４０】
Ｃ１は回線Ｌ２とＴに接続され、回線Ｌ１と回線Ｌ２とにおける網側からの信号の直流成分を遮断し、Ｔに直流電圧がかからない様にする。Ｔは回線Ｌ１・回線Ｌ２と送受信回路１に接続され、デジタル信号を相互に伝達するとともに、ＤＳＵの送受信回路１や回線制御回路２ａと、回線Ｌ１・回線Ｌ２とを絶縁する働きを持つ。
【００４１】
回線Ｌ１・回線Ｌ２は通常、網側より直流電圧がかけられており、Ｌ１の方がＬ２より電圧が高いときこれを正極性と呼び、Ｌ２の方がＬ１より電圧が高いときこれを負極性と呼ぶ。Ｄ１は、回線が正極性においても負極性においてもＴＲ１や、ＴＲ２、ＺＤ１、及びＰＣ１のトランジスタに逆電圧がかからないように整流する機能を持つ。
【００４２】
Ｒ１とＲ３とＲ４とＣ２とＴＲ１とはシュミレーティッドインダクタを形成し、高周波の交流に対するインダクタンスはＣ２＊Ｒ１＊Ｒ３となり、直流に対する抵抗値は、Ｒ１＊（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ４となる。
【００４３】
ＰＣ１は回線制御回路２ａと接続され、回線制御回路２ａがＰＣ１に信号Ｈｉｇｈを送信するとＰＣ１のトランジスタがオンしＲ５やＺＤ１に電流が流れるようにし、回線制御回路２ａがＰＣ１に信号Ｌｏｗを送信するとＰＣ１のトランジスタがオフしＲ５やＺＤ１に電流が流れないようにする機能、並びにＤＳＵの送受信回路１や回線制御回路２ａと回線Ｌ１・回線Ｌ２とを絶縁する機能を持つ。
【００４４】
Ｒ５はＴＲ２のベース・エミッタ間に接続され、Ｒ５に電流が流れたときＴＲ２にベース・エミッタ間電圧がかかりＴＲ２をオンさせる機能を持ち、Ｒ６はＴＲ２がオンしたときのベース電流を制限する働きを持つ。また、ＺＤ１はＺＤ１に動作電圧以上の電圧がかかった場合にオンして、Ｒ５、Ｒ６、及びＰＣ１のトランジスタに電流が流れるようにする。
【００４５】
ＴＲ２がオンしたとき、Ｒ３及びＲ４に電流が流れオフしたときＲ３及びＲ４に電流が流れないようにする機能を持つ。Ｒ４に電流が流れるとＴＲ１にベース・エミッタ間電圧がかかりＴＲ１がオンし、シュミレーティッドインダクタが動作し回線Ｌ１・回線Ｌ２間が直流ループ閉結され、逆にＲ４に電流が流れない場合はＴＲ１がオフし回線Ｌ１・回線Ｌ２間はハイインピーダンスとなる。また、Ｒ２にはＲ１と同等の電流が流れる。
【００４６】
直流ループ閉結時の抵抗値は、Ｒ２＋Ｒ１＊（Ｒ３＋Ｒ４）／Ｒ４となり、これが６００Ω〜８１２ΩとなるようにＲ１〜Ｒ４の抵抗値を決定する。そして、直流ループ閉結時のシュミレーティッドインダクタのインダクタンスはＣ２＊Ｒ１＊Ｒ３で、高周波の交流に対するインピーダンスが十分高くなるよう抵抗・コンデンサの値を設定することにより、直流ループ閉結時の抵抗値６００〜８１２Ωが、回線Ｌ１・回線Ｌ２のデジタル信号に対して影響を及ぼさないようにできる。
【００４７】
直流ループ閉結時の電流をｉとすると、Ｒ１で消費する電力はｉ＊ｉ＊Ｒ１、Ｒ２で消費する電力はｉ＊ｉ＊Ｒ２、ＴＲ１で消費する電力はｉ＊ｉ＊（Ｒ１＊（Ｒ３／Ｒ４）−Ｒ２）となり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の値によりＴＲ１で消費する電力を任意に設定できる。また、Ｒ１とＲ２の値を同じにすると回路の対称性により平衡度が高まるという利点がある。
【００４８】
Ｄ２は、回線が負極性のときオフしＲ７、Ｄ２、及びＰＣ２のダイオードに電流が流れないようにし、正極性のときはオンしＲ７、ＺＤ２、及びＰＣ２のダイオードに回線Ｌ１・回線Ｌ２間の電圧がかかるようにする。また、ＺＤ２は回線が正極性でＤ２がオンして、かつＺＤ２に動作電圧以上の電圧がかかった場合にオンしてＲ７及びＰＣ２のダイオードに電流が流れるようにする。そして、ＰＣ２は回線制御回路２ａに接続され回線制御回路２ａに回線極性信号を送る機能、つまりＰＣ２のダイオードに電流が流れると回線制御回路２ａに信号Ｌｏｗを、ダイオードに電流が流れないと回線制御回路２ａに信号Ｈｉｇｈを送信する機能、ならびにＤＳＵの送受信回路１や回路制御回路２ａと回線Ｌ１・回線Ｌ２とを絶縁する機能を持つ。
【００４９】
ＴＲ１、ＴＲ２は増幅能力を持つので、回線制御回路２ａからＰＣ１をオンする信号線の電流が小さくしても、ＰＣ１の伝導効率は低くても良いという特長ある。また、Ｒ７はＤ２、ＺＤ２、及びＰＣ２のダイオードがオンしたときのＰＣ２のダイオードに流れる電流を決定する働きがあり、ＰＣ２のダイオードがオンしたときのＰＣ２のダイオードに流れる電流を決定する働きがあり、ＰＣ２のダイオードに流れる電流は小さくてよいので、このＲ７の値は回線Ｌ１・回線Ｌ２のデジタル信号に影響を及ぼさないよう十分大きく出来るのが特長である。
【００５０】
回線制御回路２ａは、送受信回路１、ＰＣ１、及びＰＣ２と接続され送受信回路１より回線同期信号を受け、また送受信回路１に通信所か信号を送る機能、ＰＣ１にループ閉結信号を送る機能、ＰＣ２から回線極性信号を受ける機能、及び記憶回路を持ち回線極性フラグを記憶する機能を持つ。
【００５１】
以下に本発明の一実施の形態のデジタル回線終端装置の動作につき図２、図３のフローチャートに基づいて説明する。
図２は、ＤＳＵが電源をオンされた直後もしくは、ＤＳＵ側から起動要求を行なう場合の動作を示すフローチャート図である。
【００５２】
まず、回線制御回路２ａよりＰＣ１にループ閉結信号Ｈｉｇｈを出力する。ここで回線が加入者線路試験時でないときには回線Ｌ１・回線Ｌ２間の電圧がＺＤ１の動作電圧を上回るため、ＰＣ１およびＲ５、Ｒ６、ＺＤ１に電流が流れ、さらにＴＲ１がオンしＲ１、Ｒ２に電流が流れる。こうして回線Ｌ１・回線Ｌ２間は直流ループ閉結され、網に対してＤＳＵ側より起動の要求がなされる。
【００５３】
網がＤＳＵ側より起動の要求を受けると、回線１Ｌ１・回線Ｌ２の極性を反転させる。
【００５４】
ＰＣ２は、回線Ｌ１・回線Ｌ２が正極性のとき回線制御回路２ａに対して回線極性信号Ｌｏｗを、負極性のとき回線極性信号Ｈｉｇｈを送る。
【００５５】
回線制御回路２ａは回線Ｌ１・回線Ｌ２の極性の正負、つまり、ＰＣ２から送られる回線極性信号にはかかわらず、送受信回路１に通信許可信号を送る。
【００５６】
送受信回路１は、回線制御回路２ａより通信許可信号を受け取ると、網側にデジタル信号で通信を行い、回線同期がとれたら回線制御回路２ａに同期確立信号を送信する。
【００５７】
回線制御回路２ａは、送受信回路１より、回線同期信号を受け取ると、ＰＣ２からの回線極性信号をみて、これがＨｉｇｈであるならば、回線同期が取れたときの、回線の極性が負極性であるので、回線Ｌ１・回線Ｌ２の接続が正常であると判断でき、回線制御回路２ａの中の記憶回路に回線極性フラグ＝”１”を書き込む。
【００５８】
回線制御回路２ａは、ＰＣ２からの回線極性信号をみて、これがＬｏｗであるならば、回線同期が取れたときの、回線の極性が正極性であるので、工事ミス等で回線Ｌ１・Ｌ２の接続が入れ違っていると判断でき、回線制御回路２ａの中の記憶回路に回線極性フラグ＝”０”を書き込む。ここで、ＤＳＵ側から起動要求を行う場合には、引き続き送受信回路１より、網側と通信を行うため、回線Ｌ１・回線Ｌ２の接続が正しくても、入れ違っていても通信が可能である。
【００５９】
図３は、本発明に係る一実施例において、網側より起動要求が行われる場合の動作を示すフローチャート図である。
【００６０】
回線制御回路２ａの中の記憶回路には、回線極性フラグが書き込まれた状態となっている。   回線Ｌ１・回線Ｌ２の接続が正しい場合は、回線制御回路２ａの中の記憶回路に回線極性フラグ＝”１”が書き込まれている。このとき、ＰＣ２からの回線極性信号がＬｏｗの時は、回線Ｌ１・Ｌ２は正極性で停止中を意味する。ここで、ＰＣ２からの回線極性信号がＨｉｇｈに変わったら、回線Ｌ１・回線Ｌ２は負極性で、網からの起動要求がなされたということになる。
【００６１】
回線Ｌ１・回線Ｌ２の接続が工事ミス等で入れ替わっている場合は場合は、回線制御回路２ａの中の記憶回路に回線極性フラグ＝”０”が書き込まれている。このとき、ＰＣ２からの回線極性信号がＨｉｇｈの時は、網側から見た回線Ｌ１・回線Ｌ２は正極性で停止中を意味するが、ＤＳＵ側から見た回線Ｌ１・回線Ｌ２は負極性に見える。ここで、ＰＣ２からの回線極性信号がＬｏｗに変わったら、ＤＳＵ側から見た回線Ｌ１・回線Ｌ２は正極性に見えるが、網側から見た回線Ｌ１・回線Ｌ２は負極性で、網からの起動要求がなされたということになる。
【００６２】
回線制御回路２ａが、網からの起動要求を検出できると、回線制御回路２ａはＰＣ１にループ閉結信号Ｈｉｇｈを出力し、回線Ｌ１・回線Ｌ２間を直流ループ閉結するとともに、送受信回路１に通信許可信号を送る。
【００６３】
送受信回路１は、回線制御回路２ａより通信許可信号を受け取ると、網側とデジタル信号で通信を行い、回線同期がとれたら、回線制御回路２ａに回線同期信号を送信する。そして、引き続き送受信回路１は、網側と通信を行う。
【００６４】
回線が加入者線路試験を行うときには、回線Ｌ１・回線Ｌ２間の電圧が一定値以下となる。すると、ＺＤ１には動作電圧以上の電圧はかからないため、ＺＤ１はオフする。  そして、回線制御回路２ａより、ＰＣ１にループ閉結信号Ｈｉｇｈが出力されている場合でも、ＰＣ１のトランジスタ、抵抗Ｒ５、抵抗Ｒ６に電流が流れず、ＴＲ１も、ＴＲ２もオンしないので、直流ループ閉結されない。
【００６５】
加入者線路試験時は、網側から見た回線Ｌ１・回線Ｌ２の極性は正極性である。  回線Ｌ１・回線Ｌ２の接続が正しい場合には、ＤＳＵから見た回線Ｌ１・回線Ｌ２の極性は正極性である。正極性の時は、Ｄ２はオンするが、ＺＤ２には動作電圧以上の電圧はかからないため、ＺＤ２はオフする。回線Ｌ１・回線Ｌ２の接続が入れ替わっている場合には、ＤＳＵから見た回線Ｌ１・Ｌ２の極性は負極性である。負極性の時は、Ｄ２はオフする。
【００６６】
以上のように、回線Ｌ１・回線Ｌ２の接続が正しい場合にも、入れ替わっている場合でも、回線制御回路２ａより、ループ閉結信号Ｈｉｇｈの出力の有無に関われず、加入者線路試験時には回線Ｌ１・回線Ｌ２間の直流抵抗値はハイインピーダンスを示すので、加入者線路試験時の合格条件を満たすことができる。
【００６７】
網側から見た回線Ｌ１・Ｌ２の極性が負極性の時、ＤＳＵと網とが、通常動作として、データの送受信を行う。
ここでは、通常動作中つまり、網側から見た回線Ｌ１・Ｌ２の極性が負極性の時、ＤＳＵは直流ループ閉結をし続けるという方式がとられている。
通常動作中つまり、網側から見た回線Ｌ１・Ｌ２の極性が負極性の時、ＤＳＵは直流ループを解放し、直流電流を０にして、システム全体の消費電力を低減させるという方式に対応させる場合を以下に示す。
【００６８】
送受信回路１が、網側とデジタル信号で通信を行い、回線同期がとれると、送受信回路１は回線制御回路２ａに回線同期信号を送信する。
このとき、回線制御回路２ａは。フォトカプラＰＣ１にループ解放信号（ロウ）を出力する。
こうすることで、網側から見た回線Ｌ１・Ｌ２の極性が負極性の時、データ通信中に、直流ループを解放することができる。
【００６９】
以上説明したように、伝達効率の低い安価なフォトカプラで直流ループ閉結を実現できる。
また、正極性と負極性のときの直流ループ閉結で、共通の部品で電力を消費させ、電力耐性の大きい部品を最小化しながら、加入者線路試験に対応できる。
また、工事ミス等で、回線の接続が入れ替わっていた場合でも、使用者が手動でスイッチを切り替える手間や、リレー等の大型・高価な部品を追加する事なしに、動作することができる。
また、データ通信中に直流ループを解放できるため、システム上の自由度がが増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタル終端装置の一実施の形態における回路図である。
【図２】本発明に係るデジタル終端装置の一実施の形態におけるＤＳＵ側から起動要求を行う場合の動作を示すフローチャート図である。
【図３】本発明に係るデジタル終端装置の一実施の形態における網側より起動要求が行われる場合の動作を示すフローチャート図である。
【図４】従来の網側からの給電を利用しないＤＳＵの構成を示す回路図である。
【図５】従来の回線切り替えスイッチを使用したＤＳＵの構成を示す回路図である。
【図６】従来のシュミレーティッドインダクタを使用したＤＳＵの構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１．送受信回路
２ａ．回線制御回路
２ｂ．回線制御回路
２ｃ．回線制御回路
２ｄ．回線制御回路
Ｌ１．回線
Ｌ２．回線
Ｔ．トランス
ＴＲ１．トランジスタ
ＴＲ２．トランジスタ
Ｄ１．ダイオード
Ｄ２．ダイオード
Ｄ３．ブリッジダイオード
Ｒ１．抵抗
Ｒ２．抵抗
Ｒ３．抵抗
Ｒ４．抵抗
Ｒ５．抵抗
Ｒ６．抵抗
Ｒ７．抵抗
ＺＤ１．ツェナーダイオード
ＺＤ２．ツェナーダイオード
ＰＣ１．フォトカプラ
ＰＣ２．フォトカプラ
Ｃ１．コンデンサー
Ｃ２．コンデンサー
ＶＣＣ．電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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