专利名称：四话频线路复接器的制作方法
背景技术：
本发明涉及电话通信领域。特别是，在本发明的一个实施例中提供一种方法及装置，即通过一堆绞线在电话局和用户住处之间的收、发至少4路电话，从而节省设施，具有4∶1的线对增益。
尽管复接技术有很大发展，但是在多路复用电话通信系统中存在许多问题。例如，一些复接技术仍然要求复杂昂贵的装备。对于专用局或小型局用户，这种装备特别不适合。此外，一些系统要求用户用不太常规的连接代替已有的2线连接，而且(或者)限制信息可在扭绞线对传送的距离。实际上，大多数市内交换机一直在一扭绞线对上对一般住家或办事处提供一路模拟信号。
由于铜是有限且昂贵的电信资源，所以在向那些对于业务需求量不断增长的客户业务区域提供优质电话业务时，电话公司常常面临经济问题。即，由于埋设附加电缆的安装/人力费不断增长而且铜价也在增长，所提供的附加铜扭绞线对可能很昂贵而且是不可行的。理想的是，具有在最小数量的铜扭绞线对上提供尽量多的附加电话业务线路的经济且灵活的能力。例如，下列现状是确实存在的，即，不能埋设附加电缆或埋设它们的费用很贵，因且必须依靠现有的扭绞线对。由于铜是电话公司的宝贵资源，供应非常昂贵，所以需要线对增益带来的节省，以便同时能增加电话业务而不必过量供应。
理想的是，在一扭绞线对上提供至少四路信号，而不用数据压缩法，以提供没有业务限制或质量限制的电话业务，同时节省铜，获得4∶1的线对增益。发明概述根据本发明，提供一种方法和装置，用于把至少四路的信号转换成复接数字信号，通过单根对绞电话线在电话公司处和用户住处之间传输。本发明便于安装远端终端单元和电话局终端单元(例如，用户线插板)以把单根对绞电话线转换成更有能力的设备，便于传输并接收代表四路组合的数字信号。
在特定实施例中，本发明提供一种方法，它通过一扭绞线对，在电话公司和用户住处之间收、发至少四根电话线上的信号。这种方法包括以下步骤向在电话公司处的电话局终端单元提供至少四路电话信号；把与至少四路电话信号的传输方向部分相应的信号转换成复接二进制信号，所述复接二进制信号可以4B+D格式成帧，速率为288kbps。这种方法还包括把复接二进制信号转换成出局数字信号，并通过一扭绞线对，把出局数字信号从电话局终端单元发送到所述用户住处。这种方法还包括通过一扭绞线对，在电话局终端单元接收来自用户住处的入局数字信号，把入局数字信号转换成复接二进制信号，并把复接二进制信号转换成至少四路电话信号的相应接收方向部分。
另一个特定实施例提供一种装置，它通过一扭绞线对，在电话公司和用户住处之间传输至少四根电话线上的信号。该装置包括在电话公司处的至少四个信号源，所述至少四个信号源输出至少四路模拟信号。该装置还包括耦连到至少四个信号源的用户线插板。用户线插板接收至少四路模拟信号并把它们转换成出局复接二进制信号，又把速率较高的复接二进制信号转换成出局格式化的数字信号，以通过一扭绞线对发送到用户住处。
再一个特定实施例，提供一种在电话公司和用户住处之间，把一扭绞线对转换成用于至少四个频道数字复接的方法。该方法包括把电话局终端单元、用户线插板等安装在电话公司处。本发明的电话局终端单元适合于接收至少四路电话信号并把它们转换成格式化数字信号，而且适合于通过一扭绞线对把格式化数字信号传送到用户住处。本方法还包括把远端终端安装在所述用户住处。这个远端终端适合于接收来自一扭绞线对的格式化数字信号，而且适合于把格式化数字信号转换成至少四个频道供在用户住处的用户设备使用。
参照说明书和所附权利要求书，可以进一步理解本发明的本质和优点。
图1是根据本发明的系统的总体方框图；图2是根据本发明的实施例的4-VF用户线插板(4-VF LC)的简化方框图；图3a详细示出根据特定实施例的4-VF LC 100部分的例子；图3b是根据本发明的实施例的复接发送基本帧格式简图；图4是根据本发明的实施例的4-VF远端终端(4-VF RT)的简化方框图5a是根据本发明实施例的LC软件的全体系简图，示出LC软件中各模件的控制流程；图5b示出根据本发明的实施例的链路状况和线路状态况的状态图；图5c示出根据本发明的实施例的部分LC软件；图5d示出根据本发明的实施例的HDSL链路信息处理程序507的简化操作流程图；图6a是根据本发明实施例的RT软件的全体系简图，示出RT软件中各模件的控制流程；图6b示出根据本发明实施例的涉及链路信息处理程序操作的部分RT软件体系。特定实施例的详细描述I.一般这里揭示在一扭绞线对上收、发至少四路电话接续的数据的改良方法和装置。该方法和装置有具体用途，这里所描述的是用于在能连接居家、办公室等与市内交换设备(或电话局)用的的现有扭绞线对线路上传输多路话音和模拟数据信号(其带宽为200Hz至3.4KHz)，但是本发明并不局限于此。本发明可用于希望在一扭绞线对传输多路话音和/或数据信号的各种场合，包括例如，传真、计算机数据、告警、和/或低速图像信号，而没有质量或业务方面的限制。
根据本发明的实施例，这里所揭示的系统是线对增益4∶1的系统。该系统在一铜扭绞线对上提供四个频道，它们可用于四个电话频道(VF)或留言电话业务(MTS)(a/k/a POTS线)。根据本发明的实施例，系统将2B1Q线路格式用于传输信号，而且线路供电。当然，系统也可用4B3T线路格式来传输信号。2B1Q线路格式在高速数字用户线(HDSL)(一扭绞线对)上支持四个64 kbps信道和一个32kbps开销信道(4B+D，派生的基本速率ISDN成帧格式)。32kbps开销信道实现ISDN标准16kbps成帧信道和16kbps数据(D)信道。成帧信道供指令与指示(C&T)数据和监示器信号数据用。D信道用于传输维护消息和带外信令码(在特定实施例中，这些信令码用于每一VF频道指示脉冲拨号中用到的空闲、振铃、开路、电池极性反转、计次、摘机/挂机状态)和其他消息(例如，远端终端配置、状态要求、各种测试和核错等)。
图1是根据本发明的特定实施例的系统的总体方框图。如图1所示，系统包括四话频(4-VF)电话局终端(COT)单元(例如，用户线插板(4-VF LC)等)100，在电话公司位置102(诸如，电话局或其它)上将它与高速数字用户线(HDSL)104相连，而该高速数字用户线又与在用户住处的四话频远端终端(4-VF RT)106相连。每个LC-RT对和它的相关HDSL构成一用户线组(LS)。当然，可将4-VF LC100设置在市内交换局、电话局或其他电话公司设施的HDSL104的一端，HDSL104的另一端连接安装在营业处、办公室、住房等内部或附近的4-VF RT106。
根据实施例，通过插入机架可以容易地安装4-VF LC100，而且它与在电话局的装置兼容。4-VF LC100可以具有与在电话局的机架上的传统用户线插板相同的形状因数，大约有5.25英寸高(3UI)，大约1英寸宽(即，一个双路用户线插板的宽度)。可将用户线插板插入带电源和后连线板，它提供电话公司蓄电池电源的-48V电压和-48v返回电压。每个4-VF LC100可装配自己的电源电路，所述电源电路转换电话公司蓄电池电源以产生驱动用户线插板和HDSL104线路对4-VFLC106供电所需的所有电压。另一方面，也可通过后连线板和公用单机架电源(它转换电话公司蓄电池电源以提供驱动用户线组所需的电压)，也对每个4-VFLC100供电。依据每个4-VF LC100是利用它自己的机架电源电路还是利用具有备用电源的公用单机架电源，可在电话局的23英寸机装18个用户线插板(或者，如果机架装配备用电源插板，就装16个用户线插板)。同样，可以在电话局的19英寸机架装上14个或12个用户线插板(因为公用单机架电源和备用电源插板占去机架上2个用户线插板空间)。
4-VF LC100具有面板，它包括四个绿色的“线路工作”发光二极管(LED)指示灯(每一VF用户线一个)，还包括绿色的“HDSL链路”LED指示灯、绿色的“LC自测”LED指示灯和显示告警状态的黄色“小告警”LED。在面板上可设具有“灯测试”功能的按钮。
4-VF RT106支持至少四个模拟POTS终端108的连接，所述模拟POTS终端分别与用户设备110相连。四根模拟用户线114把若干用户线插板100分别与在电话局中的交换机112相连，其中每根模拟用户线都是扭绞线对。
每个4-VF LC100接合电话局的四个环路启动VF电路，并将它们复接在一扭绞线对的HDSL104上。HDSL104载送用2B1Q传输编码的288kbps信息(四个64kbps B-信道和一个包括16kbps成帧数据和16kbps D-信道的32kbps开销信至少四个VF频道提供全双工通信。
II.数据传输硬件A.LC硬件图2是根据本发明的实施例的4-VF LC100的简化方框图。4-VF LC 100包括混合变压器201、放大器电路203和205、编码解码滤波器207、复接器/成帧器电路209、微处理器211、HDSL收发机电路213、DSL变压器(DSLXFMR)215、DSL电源注入电路217，电源电路219和其他。首先，主要参照电话公司位置的四个出局模拟信号讲述的4-VF LC100。
四个出局模拟信号中的每个信号经过来自电话局交换机的各根用户线114进入它们各自的混合变压器201。从电话局经过T线和R线(即，扭绞线对114)，提供各出局模拟信号。当然，每一VF频道用户线144都装配与微处理器211耦连的振铃检测电路(图2中未示)。混合变压器201提供隔离、调节和阻抗匹配，并把出局模拟信号分成传输和接收方向信号，以分别在线230和232上对相应的编码解码滤波器207进行发送和接收。在特定实施例中，用到有源阻抗匹配，然而，同样可以运用无源阻抗匹配。混合变压器201把出局模拟信号从2线格式转换成4线格式。在出局模拟信号的传输方向信号进入编码解码滤波器207之前，设置在线230上的放大器电路203放大它们的信号电平(而且在将出局模拟信号的接收方向信号从各个编码解码滤波器207传输到各个混合变压器201之前，设置线路232上的放大器电路205放大它们的信号电平)。
每个编码解码滤波器207以每秒8,000次的抽样速率(每抽样8位)，把来自混合变压器215的出局模拟信号的传输方向信号转换成脉冲编码调制(PCM)编码的数字信号。每个传输方向PCM编码的数字信号是64kbps单极性TTL二进制串行流，它经过相应的线240从相应的编码解码滤波器207输出。(在别的方向，每个编码解码滤波器207还把接收方向PCM编码的数字信号转换成出局模拟信号的接收方向信号。每个接收方向PCM编码的数字信号是64kpbs单极性TTL二进制串行流，通过相应的线242进入相应的编码解码滤波器207。)每个编码解码滤波器207按照来自复接器/成帧器电路209的64KHz时钟(CLK)信号和8KHz同步时钟信号进行操作。8KHz同步时钟信号为传输并接收编码解码滤波器207的操作定时。64KHz时钟(CLK)信号为每秒8000次提取每样本8位的PCM编码字的值提供时钟控制。
复接器/成帧器电路209经过线240和242耦连到每个编码解码滤波器207，经过线245耦连到微处理器211，又经过线250耦连到HDSL收发机213。复接器/成帧器电路209提供时钟控制和数据处理性能。
复接器/成帧器电路209接收来自HDSL收发机的288KHz信号，并把同步288KHz时钟信号分成64KHz时钟信号，而且从64KHz时钟信号生成8KHz同步时钟信号。复接器/成帧器电路209还提供64KHz时钟信号和8KHz同步时钟信号给编码解码滤波器207用。
除了时钟控制特性之外，复接器/成帧器电路209接收经过线240从编码解码滤波器207串行传输的四个传输方向PCM编码数字信号(复接器/成帧器电路209还沿着电话局方向，通过线242以串行模式把四个接收方向PCM编码数字信号传输到编码解码滤波器207)。更准确地说，在线250上，复接器/成帧器电路209把来自编码解码滤波器207的四个64kpbs传输方向PCM编码数字信号和一个32kbps开销信号复接成复接二进制信号。(复接器/成帧器电路209还把从RT接收到的已复接二进制信号分接成供编码解码滤波器207用的四个64kpbs接收方向PCM编码数字信号和一个32kpbs开销信号)。32kpbs开销信号包括16kpbs成帧信道和16kpbsD信道。除成帧以外，成帧信道还可用于嵌入操作信道(EOC)、循环冗余检测(CRC)和检错等。D信道用于传输维护信息、带外信令码，和其他消息(例如，远端终端配置、状态要求、各种测试和核错)。其中，带外信令码用于每一VF频道指示空闲、振铃、开路、电池极性反转检测、计次、摘机/挂机状态等。通过线245，微处理211可获得从复接器/成帧器电路209轮询的监测数据、振铃数据、和其它数据。
线250简单表示在复接器/成帧器电路209和HDSL收发机213之间复接传输在四个B信道和一个开销信道中的数据的信号流。来自四个64kbps信道和一个32kbps开销信道的已复接二进制信号的全部位速率是288kbps。下面，详细说明该信号流。
HDSL收发机213完成自适回波抵消和有自适均衡等功能，还有极性自动适配、自动增益控制和帧与位同步数字恢复等工作模式。HDSL收发机213通过线250接收来自复接器/成帧器电路209的288kbps复接二进制信号，以转换成传输到DSL变压器215的出局数字2B1Q信号。以288kbps的信号速率(即，144kbaud的符号速率，因为2B1Q信号具有四个电压电平，其中在每个电平上对两位信息进行编码)传输出局数字2B1Q信号。(HDSL收发机213还把来自DSL变压器215的入局数字2B1Q信号转换成由复接器/成帧器电路209接收的288kbps复接二进制信号。)当然，本发明还适合于运用，例如，288kbps信息速率的4B3T数字信号(即，216kbaud的符号速率，因为4B3T信号具有三个电压电平，其中在每个电平上对四位信息进行编码)。
根据特定实施例，HDSL收发机213用外部9.216MHz压控晶体振荡器(VCXO)生成主时钟(MCLK)信号。该主时钟信号提供给复接器/成帧器电路209。复接器/成帧器电路209用主时钟信号来向编码解码滤波器207提供8KHz同步时钟信号和64KHz时钟信号。HDSL收发机213还内部运用主时钟信号产生向复接器/成帧器电路209提供的288kbps时钟信号。复接器/成帧器电路209生成供编码解码滤波器207用的8KHz同步时钟信号和64KHz时钟信号。
HDSL收发机213通过线260把出局数字2B1Q信号传输到DSL变压器215，对HDSL104(它是一扭绞线对)上发送的出局数字2B1Q信号进行调节和阻抗匹配。HDSL104是在26号扭绞线对上跨距自适至少是1.5万英尺长，还可甚至可延伸到至少2.8万英尺，在号数更大的扭绞线对上甚至更远。
4-VF LC100还包括DSL电源注入电路217，连接成接收来自电源电路219的电源，以通过DSL变压器215注入到HDSL104。在特定实施例中，电源电路219接收来自电话局的电话公司蓄电池电源-48V直流电压和-48V返回电压。电源电路219把电话公司电池电源转换成供电源注入电路217用的大约-135V直流电压和-135V返回电压回流，而且把它转换成用以向4-VF LC100的各部分供电的大约+/-5V电压和+/-12V返回电压。根据特定实施例电源注入电路217接收来自电源电路219的-135V电压和-135V返回电压并通过DSL变压器215将它注入HDSL104，从而给4-VF RT106线路供电。当然，本发明的其它实施例可以把除-135V电压和-135V返回电压之外的电源电压注入HDSL104中。
由微处理器211监督4-VF LC 100的功能。时钟为微处理器211、4-VF LC100中的其它元件，最终为4-VF RT106提供定时信息。
微处理器211还完成各种测试、状态指示和控制功能。例如，在微处理器211的控制下，由光、告警等提供状态指示。微处理器211还通过直接控制引线255耦连，以控制HDSL收发机213。此外，微处理器211监督通常的机械化环路测试(MLT)功能、HDSL旁路、用户线插板升电和供电、和告警状态和其他。此外，当振铃检测器(在图2中未示)通过AC耦合，检测来自交换机线路114的入局振铃信号时，微处理器211传输在线路控制数据中编码的适当的振铃信号，从而对4-VF RT106处的用户振铃。根据特定实施例的一个方面，如果相应的电话线在一段时间内保持不启动(即，挂机)，那么在微处理器211的控制下编码解码滤波器207可个别降电。
用与出局信号类似但相反的方法，处理从HDSL104到4-VF LC100的入局数字信号。具体地说，入局2B1Q信号通过HDSL104进入DSL变压器215，对人局2B1Q信号进行隔离、调节和阻抗匹配，以供HDSL收发机213之用。2B1Q信号具有288kbps信息速率或144kbaud符号速率。入局2B1Q信号从DSL变压器215经过线260进入HDSL收发机213。HDSL收发机213以288kbps传输速率，把入局数字2B1Q信号转换成复接二进制信号，以通过线250供复接器/成帧器电路209之用，如上所述。HDSL收发机213把复接二进制信号(包括四个接收方向PCM编码的数字信号的数据，以及成帧和信息传送数据)传输到复接器/成帧器电路209。
然后，复接器/成帧器电路209把288kpbs复接二进制信号分接成四个隔开的64kbps接收方向PCM编码的数字信号(它们是单极性TTL二进制)，以及成帧和信息传送信号。每个接收方向PCM编码数字信号通过相应线242从复接器/成帧器电路209进入相应的编码解码滤波器207。每个编码解码滤波器207把接收方向PCM编码的数字信号转换成模拟声音信号用以通过相应线232传输到相应的混合变压器201。混合变压器201调节模拟声音信号并通过线114把经调节的模拟声音信号传输到位于电话局的交换机。
例子图3a根据特定实施例的例子，更加详细地示出部分4-VF LC100。图3a更详细示出参照图2讨论的复接器/成帧器电路209、微处理器211、HDSL收发机213、DSL变压器215和HDSL104。当然，图3a和附文还说明4-VF RT106的等同电路。
在特定实施例的例子中，复接器/成帧器电路209包括Xilinx3090可编程门阵(PGA)301，它通过线305耦连到IntelR27C256只读存储器(ROM)303。PGA301完成复接器/成帧器电路功能，而且升电时ROM303把PGA301构配量成复接器/成帧器电路。然而，熟悉该技术的普通人员注意到还可以用其它类型的集成电路。例如，复接器/成帧器电路209可以是任何专用集成电路(ASIC)(诸如，门阵列、现场可编程门阵列等)。当然，复接器/成帧器电路209还可以是各种其它集成电路芯片(诸如，常规集成电路芯片，它把现有PGA301和ROM303的功能合并在单块芯片上)。
如下所述，复接器/成帧器电路209对四个B信道进行成帧和复接以供HDSL收发机213之用。
根据这个例子，通过总线307(它是并行8位总线)把微处理器211耦连到复接器/成帧器电路209。微处理器211包括处理器芯片309、随机存取存储器(RAM)、可擦可编程只读存储器(EPROM)和输入/输出(I/O)接口。处理器芯片309可以是Intel 80C31等。在这个例子中，微处理器211包括晶片上大规模集成(WSI)可编程逻辑器件PSD411A2(PLD)311以起到RAM和EPROM的作用，而且为处理器芯片309提供增加的输入/输出(I/O)能力。通过UDATA总线307和寻址线313，耦合处理器芯片309和PLD311。为了定时起见，把处理器芯片309耦连到外部11.0592MHz时钟。PLD311包括各种I/O线315以实现微处理器211功能，其功能包括控制编码解码滤波器降电、环回测试、LED线状态、前向拆线、MLT测试及其他。当然，对于4-VF RT106中的等效电路，这些功能可以有所不同。处理器芯片309还包括各种线317以将控制信号传输到系统各个组成部分(诸如，PLD311和到HDSL收发机213)。当然，如熟悉该技术的人员所知，还可用其它部件，对功能进行组合或分割来实现微处理器211，而不偏离本发明的范围。
根据该例子，把UDATA总线307(三态总线)耦连到芯片319(它可以是TexasInstruments 74HC245等)。芯片319用于锁存在复接器/成帧器电路209和HDSL收发机213之间的信号流，作为DATA总线321到HDSL收发机213的延伸。在这个例子中，DATA总线321(也是三态总线)是并行8位总线。微处理器211监督在复接器/成帧器电路209和HDSL收发机213之间的总线上数据的读出和写入转换。
HDSL收发机213完成自适回波消除和自适均衡功能，还具有极性自动适配、自动增益控制和帧与位同步时钟恢复等工作模式。HDSL收发机213把从复接器/成帧器电路209接收到的288kbps复接二进制信号转换成通过线260传输到DSL变压器的2B1Q信号。
在这个例子中，HDSL收发机213包括收发机芯片323、模拟前端325、和模拟-数字(A/D)变换器芯片327。把收发机芯片323耦连到DATA总线321。收发机芯片323是Brooktree8952，而A/D变换器芯片327是Brooktree8920。通过DACOUT和/DACOUT线329和AGAIN0和AGAIN1线33 1把模拟前端325耦连到收发机芯片323。通过INP线333把模拟前端325耦连到A/D变换器芯片327，而且通过ADC总线335(它是并行16位总线)把收发机芯片327耦连到A/D变换器芯片327。
模拟前端325包括用于来自线329的信号的放大和滤波电路337。模拟前端325还包括增益调节芯片339，通过AGAIN0和AGAIN1线331把所述增益调节芯片339耦连到收发机芯片323。利用连接附加放大和滤波电路(未图示)，增益调节芯片329在通过AGAIN0和AGAIN1信号线33 1来自收发机芯片323的控制信号的基础上，对于不同环路长度的增益进行调节。收发机芯片323确定处理不同环路长度需要多少增益。通过INP信号线333，还把增益调节芯片339耦连到A/D变换器芯片327。
当然，如熟悉该技术的普通人员所知，可以用其它部件，对功能进行组合或分割来实现HDSL收发机213，而不偏离本发明的范围。例如，可将收发机芯片323、A/D变换器芯片327、增益调节芯片339和模拟前端325的功能组合成订用集成电路芯片。
参照沿着从电话局向4-VF RT106方向的信号流，首先描述通过图3a所示各组件的信号流。如图3a所示，代表四个信道的PCM数字编码信号的四个二进制串行位流通过线240从编码解码滤波器207进入复接器/成帧器电路209，进行成帧和复接。每一位流包括8位二进制PCM字，每个字代表进入相应编码解码滤波器的模拟信号的一个抽样。(8KHz抽样速率，其中每次抽样8位，每个二进制串行位流速率为64kbps)。
复接器/成帧器电路209取来自四个编码解码滤波器207的串行输出，把四个二进制位流的数据、D信道位和剩余开销位存入多个寄存器。具体地说，复接器/成帧器电路209取来自四个编码解码滤波器207的串行输出并存储它们。在125微秒间隔结束时，复接器/成帧器电路209又输出每个信道数据的脉冲。在处理过程结束时，复接器/成帧器电路209以1.5毫秒全部帧格式输出两个D信道和两个成帧位。用D信道位中的一个位来重复每个信道的挂机/摘机状态。实时重复挂机/摘机状态，从而4-VF RT 106实际上看到实时状态。
复接器/成帧器电路209用它的存储数据产生复接二进制信号，通过UDATA总线307以并行8位字节段传输所述复接二进制信号。
图3b示出在系统中用到的复接二进制信号的基本帧格式。每个基本帧350包括432位，共1.5毫秒。八个基本帧形成超帧(共12毫秒)。在基本帧350中，位1-18是用于同步的成帧位。同步方式可以是在超大帧的开头部分进行的第一方式，或在任何基本帧的开头部分进行的第二方式。位19-426包括4B+D信息。每个基本帧包括12个(4B+D)单元360x(x＝1到12)。每个单元包括四个8位抽样(每个B信道一个8位抽样)加上两位(D信道)。位427-432形成剩余的6个开销位370，以构成整个基本帧350。
在复接二进制信号中的每个基本帧在1.5毫秒中包括432位，结果信息速率为288kbps。复接器/成帧器电路209发送复接二进制信号，该信号在UDATA总线307以并行8位字节段的方式传输。由将并行8位字节传输到收发机芯片323的芯片319锁存8位字节。由HDSL收发机213把二进制位1-432转换成用于在2B1Q信号上编码的四进制位1-216。即，收发机芯片323把形成复接二进制信号的二进制位转换成代表在DACOUT和/DACOUT线329上出局2B1Q信号的双二进制位的适当电压电平，而且所述信号在通过线260发送到在HDSL104上的DSL变压器215之前，先进入放大和滤波电路337。
对于沿着相反方向或朝着电话局方向的信号流，由DSL变压器215通过HDSL104接收入局2B1Q信号。通过线260把入局2B1Q信号传送到增益调节芯片339，该芯片通过INP线把2B1Q信号传送到A/D变换器芯片327。A/D变换器芯片327对2B1Q信号进行附加取样，以通过14位A/D把入局2B1Q信号的电压电平(每个电平代表一个四进制信息)转换成数字数据，以通过ADC总线335(它是并行16位总线)以288kbps速率传送到收发机芯片323。收发机芯片323对数字数据进行滤波、均衡、和进行信号处理，将所述数字数据转换成并行8位字节格式，以通过芯片319在DATA总线321上将它传送到成帧器/复接器电路209。接收8位字节的PGA301把288kbps数据流分接成包括用于通过线242传输到编码解码滤波器的四信道PCM数字信号的四个二进制串行流。
B.RT硬件图4是根据本发明的特定实施例的4-VF RT106的简化方框图。4-VF RT106包括一些系统组件，如DSL变压器401、电源提取电路403、HDSL收发机405、微处理器407、复接器/成帧器电路409、编码解码滤波器411、振铃发生器电路413、带有保护电路的用户环路接口电路415(SLIC和保护电路)，以及其他组件。把4-VF RT106耦连到HDSL104，而且还把它耦连到T线和R线，即，扭绞线对108。
可将4-VF RT 106设置在用户住处(通常是业营处、居家等)。用简单的接线工具等可把4-VF RT106方便地安装在用户住处内。参照4-VF RT106从电话公司位置(或电话局)接收到的入局信号，首先主要描述通过多系统组件的信号流细节。
来自HDSL104的入局2B1Q信号(信息速率288kbps，即，符号速率144kbaud)通过DSL变压器401进入4-VF RT 106。DSL变压器401对来自HDSL104的入局2B1Q信号进行隔离、调节、并阻抗匹配，以供HDSL收发机405用。当然，本发明还适合于运用，例如，信息速率为288kpbs(即，符号速率216kbaud)的4B3T数字信号。
耦连到DSL变压器401的电源提取电路403从HDSL104提取线路电源并将线路电源转换成驱动4-VF RT106的电源。在特定实施例中，电源提取电路403通过DSL变压器401接收来自HDSL 104的大约-135V电压和-135V返回电压，它代表所传送的电话公司蓄电池电源。电源提取电路403从所传送的电话公司电池电源生成大约+/-5V、+/-12V、+41V、-89V和-48V用于向4-VF RT106的各部分供电。
入局2B1Q信号通过线430从DSL变压器401进入HDSL收发机405。与4-VF LC100中的类似，HDSL收发机405完成自适回波消除和自适均衡功能，还具有极性自动适配、自动增益控制和帧与位同步时钟恢复等各组模式。HDSL收发机405把288kbps入局2B1Q数字信号转换成288kbps的复接二进制信号，用以通过线440传送到复接器/成帧器电路409。复接二进制信号包括与四个VF频道的接收方向信号相对应的用户数据，以及成帧和信息传送数据。
根据特定实施例，通过使HDSL收发机405的内部时钟对入局288kbps2B1Q信号相位锁定，HDSL收发机405使它的定时受入局288kbps位流控制。HDSL收发机405用外部9.216MHz压控晶体振荡器(VCXO)来生成向复接器/成帧器电路209提供的“从动的”RT主时钟(MCLK)信号。HDSL收发机405还内部运用从动RT MCLK信号产生向复接器/成帧器电路409提供的288kbps时钟信号。根据从动的RT MCLK信号，HDSL收发机405还提供其它选中的时钟频率(诸如，64KHz和8KHz时钟)供4-VF RT 106用。
线440简单表示在HDSL收发机405和复接器/成帧器电路409之间复接传输在四个B信道和一个开销信道中的数据的信号流。来自四个64kbps信道和一个32kbps开销信道的复接二进制信号的总比特率是288kbps。
在4-VF RT106中的复接器/成帧器电路409以与在4-VF LC100中的类似的方法进行操作，而且具有时钟定时和数据处理性能。复接器/成帧器电路409用来自HDSL收发机405的主时钟向编码解码滤波器411提供8KHz同步时钟信号和64KHz时钟信号。除了进行时钟定时外，复接器/成帧器电路409还把复接二进制信号分接成四个64kbps接收方向PCM编码的数字信号(它们是单极性TTL二进制串行位流)，和成帧及信息传送信号。(复接器/成帧器电路409还把四个64kbps传输方向PCM编码的数字信号、成帧及信息传送信号复接成复接二进制信号。)四个64kbps接收方向PCM编码的数字信号通过各根线450从复接器/成帧器电路409进入各个编码解码滤波器411。(64kbps传输方向PCM编码的数字信号通过各根线452离开各个编码解码滤波器411到复接器/成帧器电路409。)依据从复接器/成帧器电路409提供的64kbps时钟信号(CLK)，编码解码滤波器411把接收方向64kbpsPCM编码的数字信号转换成接收方向模拟信号(编码解码滤波器411还把传输方向的模拟信号转换成64kbps传输方向PCM编码的数字信号)。
来自编码解码滤波器411的接收方向模拟信号通过线460进入SLIC和保护电路415(来自SLIC和保护电路415的发送方向模拟信号通过线462进入编码解码滤波器411)。每个SLIC和保护电路415调节各模拟电话信号供用户设备(诸如电话机等)之用。具体地说，SLIC部分把接收方向和传输方向的模拟信号从4线格式转换成2线格式供用户设备之用，同时保护部分提供模拟电话线路的保护。
由微处理器407监督4-VF RT106的功能，这与在4-VF LC100中的类似。时钟为微处理器407和在4-VF RT106中的其它组件提供定时信息。微处理器407还完成各种测试、状态指示和控制功能。微处理器407通过直接控制引线433控制HDSL收发机405。此外，微处理器407还监督HDSL旁路、振铃状态和其他。例如，根据由微处理器211在线路控制数据中编码的适当振铃信号，微处理器407控制振铃发生器413使耦连到4-VF RT106的适当电话线振铃。此外，如果各根电话线在某一段时间内保持不启动(即，挂机)，那么在微处理器407的控制下可以使编码解码滤波器411降电。这能够节省电话局的电源开销。
当某一线108希望电话振铃时，在耦连到振铃发生器413的微处理器407的指导下，通过适当的继电器，只将通过接到振铃总线465的继电器(在图4中未示)耦连到每根线108的振铃发生器413与该线108相连。在一般状态下，振铃发生器不工作，而且只有当通过HDSL104传输(以数字形式)振铃信号驱动命令时，通过适当继电器驱动它并将它与线108相连。在适当时候，电源提取电路403向在线108处的用户设备提供普通电源和振铃电源。
以与入局信号类似但相反的方法，通过4-VF RT106处理出局信号。具体地说，通过T线和R线(即，扭绞线对108)，用户设备始发各出局模拟信号，而且该信号进入SLIC和保护电路415。SLIC和保护电路415对用户设备的出局模拟信号进行保护和调节。各SLIC和保护电路415完成出局模拟信号的2线格式到4线格式的转换，而且通过线462把出局模拟信号中的传输方向信号传输到编码解码滤波器411。编码解码滤波器411把传输方向模拟信号转换成传输方向PCM数字信号(它们是64kbps单极性TTL二进制串行位流)。
复接器/成帧器电路409通过线452接收来自编码解码滤波器411的64kbps传输方向PCM数字信号。复接器/成帧器电路409把四个64kbps传输方向PCM数字信号，以及C&I、监测器、和信息传送信号复接成288kbps复接二进制信号。通过线440，在复接器/成帧器电路409和HDSL收发机405之间传输复接二进制信号。
HDSL收发机405把288kbps复接二进制信号转换成以2B1Q格式的传输速率288kbps(即，符号速率144kbaud)的四进制信号。来自HDSL收发机405的出局2B1Q格式化数字信号通过线430进入DSL变压器。DSL变压器401隔离、阻抗匹配、并调节出局2B1Q数字信号，通过HDSL104(它是一扭绞线对)传送，以在电话局位置使用。
对微处理器407、复接器/成帧器电路409、HDSL收发机405和用于4-VFRT106的信号流的详细描述、与先前参照图3a-3b以及附文所描述的在4-VFLC100中的等同电路和信号流类似。
C.LC/RT组件不对本发明的范围作任何限制，表1提供在根据上述实施例的4-VF LC100和4-VF RT106的操作中有用的市售组件表。熟悉该技术的一般人员可见，在表1中列出的组件只是结合本发明的说明可用的代表组，其目的是便于根据本发明特定实施例组装设备。不难代之以熟悉该技术的一般人员已知的并且有售的各种组件，或者对其功能加以组合甚至分割。作为又一个实施例，可以用两个双信道编码解码滤波器或甚至用一个四信道编码解码滤波器代替四个编码解码滤波器。应注意，尽可能运用CMOS基集成电路以减小4-VF RT106的功率消耗。
表14-VF LC/RT组件HDSL收发机Brooktree 8952；Brooktree 8920；Maxim DG409复接器/成帧器电路 Xilinx300系列；Intel 27C256Fujitsu MB6021编码解码滤波器Intel 80C31，80C51，87C51；Wafer微处理器 晶片上大规模集成电路(WSI)PSD411A2Texas Instruments 74HC245锁存器Ericsson 3764A/4SLIC(仅RT)III.软件/微处理器功能根据本发明的实施例，上面所讨论4-VF LC100和4-VF RT106用的C程序语言代码适合并已用于Intel 80C31处理器。不过，显而易见，本发明可应用于各种各样的处理器。Brooktree Corporation提供用于控制并与在上述LC和RT中的Brooktree芯片通信的LC和RT软件。根据本发明的实施例，下面简要说明LC和RT软件。
A.LC软件图5a到5d示出LC软件的总体操作。具体地说，图5a是LC软件的全体体系简图，示出在根据本发明的实施例的LC软件中模件的控制流程。如图5a中所示，LC软件包括LC管理程序501、线路处理程序503、信息处理程序505、HDSL链路处理程序507、远端启动处理程序509、输入输出(I/O)处理程序/驱动程序511、HDSL收发机处理程序513(即，Brooktree收发机处理程序)、电源处理程序515、成帧器处理程序517、成帧器驱动程序519、性能监测程序521、LC旁路处理程序523、和发光二极管(LED)处理程序525。
作为LC软件的主要部分，LC管理程序501是管理由LC软件执行的主要功能的最高级协调程序，诸如，管理链路(即，当RT和LC逻辑连接并交换数字信息时)的建立、线路信号处理和测试。LC管理程序501启动线路处理程序503、HDSL链路处理程序507和测试相关处理程序(在说明书后一部分将描述测试相关处理程序)。此外，当链路从有效变成无效时，LC管理程序501使线路处理程序503、HDSL链路处理程序507、和测试处理程序复位。LC管理程序501包括数据库以跟踪保持链路状况(LINK_ACTIVE或LINK_INACTIVE)和当前的链路状态(IDLE、ACTIVE或TESTING)。当这些状况变化时，LC管理程序501相应地更新数据库。HDSL链路处理程序505、线路处理程序503和测试相关处理程序也可以访问数据库，从而保证在相同线路上不同时发生链接、呼叫处理和测试。此外，可以一次只测试一条线路。
图5b示出链路状况和线路状态的状态图。当链路从任何状态528变成无效(即，非链接状态)时，LC管理程序501命令线路处理程序503或测试处理程序停止，如线529所示。当链路处于无效或非链接状态530时，可进行非链接测试531直至测试结束，从而链路回到非链接状态530。当链路从无效变成有效时，LC管理程序501命令线路处理程序503或测试处理程序启动，如线532所示。然后，链路保持空闲状态533直至至少一线路处于工作或测试状态，如线534所示。当处于工作或测试状态535的任一线路变成非工作状态(即，所有线路处于空闲状态，如线536所示)，线路处理程序或测试处理程序回到空闲状态533。当线路N从工作状态537变成非工作状态(如线538所示)时，线路N处于空闲状态539。如果线路N脱离空闲状态539，那么线路N可以转到工作状态537(如线540所示)，或转到测试状态(如线542所示)。如果当线路N处于测试状态541时试图变成工作状态，那么LC管理程序501命令适当的线路处理程序503停止(如线543所示)，直至完成测试。一旦完成测试，LC管理程序501命令适当的线路处理程序503启动(如线544所示)，从而回到空闲状态539的线路N转到工作状态537。
如图5a所示，线路处理程序503负责管理一线路上的所有呼叫进程活动。由四例线路处理程序503有四个例子，每根线路一例。线路处理程序503监测来自输入处理程序511的振铃和电池状况，以及来自信息处理程序505的环路状况。线路处理程序503还向信息处理程序505提供LC的状态信息，以将它传送到RT。
在线路处理程序503通过接收来自输入处理程序511的信息获得LC状态(诸如，振铃和电池状况)之后，线路处理程序503调用成帧器驱动程序519的功能以进行编码，并发送信令。线路处理程序503还通过接收来自信息处理程序505的信息获得环路状况，对于环路状况进行筛选，然后将环路状况传送到输出处理程序511。当在任一线路上发生摘机或振铃时，相应线路处理程序503命令LED处理程序525点亮适当线路的LED。线路处理程序向LC管理程序501报告该线路处于工作状态。当由LC管理程序501命令的线路变成不工作时，线路处理程序503转到无效状态。当无效时，线路处理程序503把信令设为空闲，而把环路设为开放，而且还熄灭线路LED，并使该线路的编码解码滤波器降电。
信息处理程序505负责实现用于支持在LC和RT之间可靠通信的协议。图5c示出根据本发明的实施例的部分LC软件。如图5c所示，信息处理程序505包括三个模件信息_XMIT驱动程序545、信息_RCV驱动程序546和信息处理程序547。信息_XMIT驱动程序545和信息_RCV驱动程序546启动、读取、并写入三个先进先出(FIFO)READY_XMIT_FIFO、XMIT_FIFO、和RCV_FIFO。信息处理程序547接收来自其它处理程序(诸如，LC配置处理程序548、RT模型处理程序549、或线路处理程序503)或来自LC管理程序501的内部信息，要求通过HDSL104把信息从LC传输到RT。信息处理程序547根据协议汇编接收到的信息并把它放到XMIT_FIFO中。信息处理程序547对信息_XMIT驱动程序545调用功能(该驱动程序把XMIT_FIFO写入成帧器驱动程序519并读取RCV_FIFO)。信息处理程序547核对RCV_FIFO以确定确认是否正确。如果确认不正确，那么信息处理程序505再传输信息，重试直至设定的最大极限。如果确认是正确的，那么信息处理程序505可以考虑把内部信息传输到所要求的处理程序。信息处理程序505保证一次只传输一个信息，而且在发送另一个信息之前接收正确确认。把准备发送的信息放到READY_XMIT_FIFO中。还可由成帧器驱动程序519调用信息处理程序505的信息_RCV驱动程序546，以便用来自RT的信息读取RCV_FIFO，并发出在RCV_FIFO中的确认信息。
成帧器驱动程序519包括中断例行程序以处理成帧器的发送和接收。成帧器驱动程序519为线路处理程序503提供功能，以通过它的寄存器访问信令信息。成帧器驱动程序519访问在信息处理程序505中的FIFO，获得来自一个FIFO的数据，以通过HDSL104将它发送RT，并把从RT接收到的数据放入另一个FIFO。
如图5a所示，HDSL链路处理程序507对与链接处理相关的处理程序(诸如，HDSL收发机处理程序513、电源处理程序515和成帧处理程序517进行高级协调。HDSL链路处理程序507监测DSL、电源、成帧器和HDSL收发机的状态，以跟踪操作模式，诸如DSL链接、电源故障和系统的帧同步等。HDSL链路处理程序507保证成帧器处理程序517、电源处理程序515和HDSL收发机处理程序513互相协调工作。
除了负责启动和中断成帧器驱动程序519外，成帧器处理程序517还向HDSL链路处理程序507报告成帧器状况(诸如，成帧器差错等)。
图5d示出HDSL链路处理程序507的简化流程图。当LC管理程序501置位或复位LC时，在步骤550处调用HDSL链路处理程序507。在步骤552处，HDSL链路处理程序507首先调用电源处理程序515。
电源处理程序515负责管理对RT的电源供应，以及在开始置位或复位系统时驱动电源测试。电源处理程序515包括电源测试模件和DSL短处理程序，其中电源测试模件检查电源注入电路217的正常运转(FET测试)，而DSL短路处理程序确定升电时SL104的状况。当向HDSL104供电时，电源处理程序515还响应于DSL SHORT信息。此外，当向HDSL104供电时，电源处理程序515显示POWER_ON，而当不向HDSL104供电时，它显示POWER_OFF。
如图5d所示，如果电源注入电路217工作正常，而且通过电源测试，那么从步骤554开始进行LC和RT的链接，向HDSL104供电，而且驱动成帧器驱动程序517和HDSL收发机处理程序513。HDSL链路处理程序507还保证HDSL收发机处理程序513和电源处理程序515异步同时操作，从而电源处理程序515向RT提供充足电源以使HDSL收发机处理程序153启动它的信号交换过程，直至在步骤560到达链接状态。如果电源注入电路217工作不正常，或者电源测试不通过，那么电源处理程序515在步骤556处变成无效，而且在步骤558处，把适当的出错信息(诸如，BAD_RT、DSL_SHORT、或BAD_FET)传输到LC管理程序501。
通常，链接操作经过电源测试、链接启动和链接状态。在图5d中的步骤562处，在向链路处理程序503报告(在步骤564)之前，HDSL收发机处理程序513保证在设定时限内(例如，大约500毫秒)链路状况是稳定的。如果链路状况在设定时限内不稳定，那么可能存在链路故障。在步骤566处，电源处理程序515驱动它的电源测试以检测是否发生链路故障。如果没有发生链接故障，那么相对于设定时限再一次测试链接时刻(步骤562)。倘若链路故障，在步骤568，HDSL链路处理程序507把适当的出错信息(诸如，BAD_RT、DSL_SHORT、或BAD_DSL)中的一个发送到LC管理程序501，以表示链接出错的类型。在向LC管理程序501报告链路状况(分别为LINK_ACTIVE/LINK_INACTIVE)之前，HDSL链路处理程序507可以筛选LINK_UP/LINK_DOWN状况。接收到来自HDSL链路处理程序507的链路状况报告时，LC管理程序501就通知LED处理程序525在链路状况的变化。
电源处理程序515还完成涉及LC旁路处理程序523的各种功能。当向HDSL104供电，而且从HDSL链路处理程序507接收到STOP_POWER信息时，电源处理程序515从HDSL104中除去电源，而且将LC设为旁路模式。当向HDSL104供电，而且从I/O驱动程序511接收到OVER_CURRENT信息时，电源处理程序515从HDSL104中除去电源，将LC设为旁路模式，而且还把DSL_SHORT信息发送到HDSL链路处理程序507。按照电源处理程序515的指令，LC旁路处理程序523在下列状况之一下提供金属线旁路不建立链路，FET测试，电源测试故障，存在测试要求。LC旁路处理程序523还在电源处理程序515的要求下除去含金属线旁路。当LC旁路或除去旁路时，LC管理程序501向LED处理程序525报告旁路或旁路除去。
LED处理程序525管理用于提供可见用户界面的面板LED，以指定链路、电源或线路状态。作为由于供电问题使线组不能处理呼叫的表示，当LED处理程序525接收来自电源处理程序515的POWER_OFF和来自LC管理程序501的LINK_INACTIVE时，它点亮黄色“小报警”LED。为了表示试图用向RT提供的电源进行链接的状态，当LED处理程序525接收来自电源处理程序515的POWER_ON和来自LC管理程序501的LINK_INACTIVE时，它使黄色“小报警”LED闪烁。为了表示HDSL链路状况，当LED处理程序525接收来自LC管理程序501的LINK_ACTIVE时，它点亮绿色“HDSL链路”LED。为了指出LC旁路，当LED处理程序525接收来自LC管理程序501的LC旁路的报告时，它使“HDSL链路”LED每500毫秒闪烁一次。当由适当的链路处理程序503命令线路N处于工作状态时，LED处理程序525开启“线N”LED。当测试相关处理程序指出测试发生时，LED处理程序525点亮绿色“LC自测试”LED。
通过检测HDSL的R线或T线何时接地(但不是同时接地)，LC管理程序501运用远端启动处理程序509来确定何时要求RT远端启动，远端启动处理程序509还通知LC管理程序501何时接通电话，何时用电话，以防止HDSL链路试接。如果检测到通过HDSL104的T线和R线的电流，那么远端启动处理程序509告诉LC管理程序501此时不用尝试HDSL链接。如果T线或R线接地达5秒之久随后释放，那么远端启动处理程序509把信息传输到LC旁路处理程序523以脱离旁路模式。
I/O处理程序511检测来自LC中的线路接口电路的信令信息，并且重现RT的环路状况。I/O处理程序511还提供在向适当线路处理程序503报告信令变化之前筛选信令的功能。I/O处理程序511又提供接口功能，以点亮或熄灭面板上的LED。I/O处理程序511检测指示灯测试按钮，而且在按钮的下按期间触发LED。此外，I/O处理程序还提供访问其它各种输入/输出信号的功能。
LC软件还包括MLT测试处理程序和监视器驱动程序，其中MLT测试处理程序支持LC标准MLT测试装置，而监视器驱动程序通过生成负脉冲(监视器选通信号)至少达大约10毫秒之久，定期(例如，大约每600毫秒)地使监视时钟复位，以防止死锁情况。此外，LC软件包括LC配置处理程序548，它保持LC配置信息，并用于把这个信息传输到信息处理程序505(只当LC复位时)。同样也是LC软件的一部分，RT模型处理程序使LC可检查RT的兼容修正电平，而且还检测RT适当提供其功能表示的能力。LC软件还包括性能监测器521，它接收成帧器和HDSL收发机的性能数据，监测LC和RT之间发送和接收的差错，而且当需要时使HDSL收发机或成帧器复位。当链接因设备故障而停止时，按照HDSL链路处理程序507的报告，性能监测器521变成无效。
B.RT软件图6a和图6b描述RT软件的总体操作。具体地说，图6是RT软件的全体系简图，示出在根据本发明实施例的RT软件中模件的控制流程。如图6a所示，RT软件包括RT管理程序601、线路处理程序603、信息处理程序605、HDSL线路处理程序607、测试监视程序608、输入输出(I/O)处理程序/驱动程序609、振铃处理程序611、振铃发生程序613、SLIC驱动程序615、成帧器驱动程序617、HDSL收发机处理程序619(即，Brooktree收发机处理程序)、LC严重出错秒(SES)处理程序620、RT旁路处理程序621、成帧器处理程序623和性能监测器625。
作为RT软件的主要部分，RT管理程序601负责由RT软件执行的相应的主要功能，诸如链路(即，当RT和LC逻辑连接并交换数字信息时)的建立、链路信号处理、旁路和测试支持。RT管理程序601还提供HDSL链路处理程序607、线路处理程序603和成帧器处理程序623之间的协调，从而链接、信息传送、成帧器和线路信号处理可以互斥方式进行操作。此外，当链路无效时，RT管理程序601复位所有与线路接口相关的处理程序，其中包括线路处理程序603、振铃处理程序611、和SLIC驱动程序615。HDSL链路处理程序607、线路处理程序603和成帧器处理程序623只执行RT管理程序601允许的功能，而且向RT管理程序601通知线路状态，从而RT管理程序601可以监测当前的线路状态。
如图6a所示，HDSL链路处理程序607协调与链接处理相关的各处理程序操作，诸如HDSL收发机处理程序619、RT旁路处理程序621和成帧器处理程序623的操作。链接LC和RT的过程包括从HDSL104提取电源并驱动成帧器处理程序623和HDSL收发机处理程序619。当升电时，HDSL收发机处理程序619把需要的所有参数/寄存器内容装载到HDSL收发机上，以进行所需操作。然后，HDSL收发机处理程序619与它在RT中的相应部分进行信息交接过程，直至达到链接状态。如果建立链路，那么HDSL收发机处理程序619向HDSL链路处理程序607报告链路状况(LINK_ACTIVE)，而HDSL链路处理程序607反过来向RT管理程序601报告链路状况。此外，当链路接上时，如果SES超过特定门限而且所有线路不提供业务，那么接收来自信息处理程序605的发送和接收差错数据的LC SES处理程序620要求HDSL收发机处理程序619拆除并重建在LC和RT之间的链路。当链路断开时，LC SES处理程序620处于无效状态。如果不能建立链路，那么HDSL收发机处理程序619向HDSL链路处理程序607报告链路状况(LINK_INACTIVE)和相应的链接出错代码。HDSL链路处理程序607反过来向RT管理程序601报告LINK_INACTIVE条件。此外，成帧器处理程序623向HDSL链路处理程序607报告成帧器条件(诸如，成帧器出错条件)。HDSL链路处理程序607(619)监测成帧器处理程序623和HDSL收发机处理程序619所报告的状况，从而当认为需要时尝试再链接。
当链接HDSL时，HDSL链路处理程序607(619)把BYPASS_OUT状况固定到RT旁路处理程序621，而且当不链接时保持BYPASS_IN状况条件。按照HDSL链路处理程序607的指令，当不出现HDSL链路时，RT旁路处理程序621使金属线旁路。此外，应HDSL链路处理程序607的要求，RT旁路处理程序621定期地除去金属线旁路以尝试再链接。
RT软件还包括性能监测器625，它接收成帧器和HDSL收发机的性能数据、监测LC和RT之间传输和接收的差错，而且当需要时使HDSL收发机或成帧器复位。当链路断开时，按照HDSL链路处理程序607报告的，性能监测器625变成无效状态。
成帧器驱动程序617包括中断程序，以处理在RT和LC之间的成帧器接收传输。成帧器驱动程序617以与前面在LC软件中所讨论的类似的方法，为线路处理程序603提供通过它的寄存器访问信令信息的功能。
I/O处理程序/驱动程序609监测来自RT中线路接口电路的信令信息，而且重现RT的环路状况。I/O处理程序609还提供在向适当的线路处理程序603报告信令变化之前筛选信令数据的功能。此外，I/O处理程序提供接用其它各种输入/输出信号的功能。
图6b示出包括根据本发明实施例的线路处理程序603操作的部分RT软件体系。链路一旦连接上，线路处理程序603就调用线路的呼叫处理活动。线路处理程序603、振铃处理程序611、SLIC驱动程序/处理程序615、振铃检测处理程序640和线路电压处理程序650均有四例，每根线路一例。当链路无效时，线路处理程序603、振铃处理程序611、SLIC驱动程序/处理程序615、振铃检测处理程序640和线路电压处理程序650都处于无效状态。一旦变成无效，线路处理程序603使振铃发生器613复原，并把LINE_N_DOWN信息传输到适当的SLIC处理程序/驱动程序615。
通过I/O处理程序609、线路处理程序603收集RT状态信息，它包括是否检测来自环路检测处理程序630的是否检测到SLIC(LINE_N_CLOSE或LINE_N_OPEN)，和来自振铃检测处理程序640的是否检测到振铃(LINE_N_RING_ON或LINE_N_RING_OFF)。环路检测处理程序630检测环路状况，并当环路状况发生变化时，通知适当的线路处理程序603。振铃检测处理程序640在振铃状态期间检测振铃条件，而且线适当的线路处理程序603报告振铃条件的变化。线路处理程序603还向线路电压处理程序650指出线路电压状况(VBATT_ON或VBATT_OFF)，从而电池状况发生程序可以在RT侧重现LC的电池状况。一旦接收来自线路处理程序603的LC振铃状况变化信息，振铃处理程序611就在RT侧结合振铃发生器613产生LC的振铃信号。
线路处理程序603保存RT状态信息的数据库，以跟踪在RT状态的变化。接收到时钟中断时，线路处理程序603把从最后一次时钟中断起一直在变化的RT状态信息汇编成正确的格式，以通过信息处理程序605传送到LC。线路处理程序603还分析从LC接收到LC状态信息，以监测RT的振铃状况(RING_ON或RING_OFF)、计次状况(METER_ON或METER_OFF)、线路极性(V_POS或V_NEG)和线路电压状况(VBATT_ON或VBATT_OFF)的变化，从而可将变化通知给适当的发生器处理程序。此外，为了减少RT通过HDSL引入的电力，线路处理程序603在线路N不工作(ON_HOOK)时，把线路电压设为高达-48V，而且在线路N工作(OFF_HOOK)时，把线路电压设为低到-24V。线路处理程序603还分析RT从LC接收到的确认信息，以确定最后传输的信息是否要求再传输。当占用线路时，相应的线路处理程序603向RT管理程序601报告该线路工作(LINE_N_ACTIVE)。如果线路工作(LINE_N_INACTIVE)，线路处理程序603也向RT管理程序601报告。
信息处理程序605负责实现用于支持在LC和RT之间，以及在RT内部各种软件模件之间的可靠通信的协议。信息处理程序605接收来自线路处理程序603、RT管理程序601或其它处理程序的内部信息。要求通过HDSL104把信息从RT传输到LC。信息处理程序605根据协议汇编接收到的信息以发送到LC，而且在发送另一个信息之前检查正确确认。还可以由成帧器驱动程序617调用信息处理程序605来从LC读取信息并发出确认信息。如上所述，信息处理程序605以与它在LC中相应部分类似的方式进行操作。
除了在电话局支持所进行的测试外，RT软件还单独支持RT的测试，以及环回测试。RT软件包括测试监视器608，当测试一线路时它向RT管理程序作报告。测试监视器608协调各种测试处理程序(例如，与4Tel测试、MLT测试、VanderHoff测试兼容)，从而一次可由一种测试对线路组(RT与LC链接)进行测试。此外，测试监视器608可以起作用，从而使一次只用任一种测试测试一线路。
RT软件还包括监视器处理程序驱动程序，它定期地复位监视器以防止死锁情况，而且需要时使失效的RT软件复原以进行正常操作。
IV.总结应理解，上述说明只作解释之用而不是对本发明加以限制。对于那些熟悉该技术的人员来说，阅读了上述说明书许多实施例都是显而易见的。通过举例的方法，主要在四路话音信号的传输(POTS)方面对本发明进行描述，但本发明并不局限于此。例如，可将本发明用于发送、接收无线电和TV信号、照片、电传、传真和其它信号。又如，虽然在通过单根扭绞线对同时发送四路话频(VF)信号方面对本发明进行说明，但是本发明可以轻易地扩充到在单根扭绞线对上同时发送多于四路的VF信号。本发明还可改成提供数字数据业务(DDS)，其方法是用诸如DDS接口等电路代替本发明的一些组件(诸如，编码解码滤波器、混合变压器、和SLIC电路)，以提供64kbps信道数据而不是话音数据。此外，话音、DDS或其它接口的任何组合都可用于提供话音、DDS、模拟数据业务的任意组合和/或图像信号。再如，虽然结合具体的集成电路和操作速度描述本发明，但是本发明也不局限于此。因此，不应参照上述说明书确定本发明的范围，而应参照所附权利要求书以及权利要求书所赋予的等价物的全部范围加以确定。
权利要求
1.一种通过一扭绞线对，在电话公司处和用户住处之间收、发至少四根电话线上的信号的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤向在所述电话公司处的电话局终端单元提供至少四路电话信号；把与所述至少四路电话信号的传输方向部分相应的信号转换成复接二进制信号，所述复接二进制信号以4B+D格式成帧，速率为288kbps；把所述复接二进制信号转换成出局数字信号；通过所述一扭绞线对，把所述出局数字信号从所述电话局终端单元传送到所述用户住处；通过所述一扭绞线对，在所述电话局终端单元接收来自所述用户住处的入局数字信号；把所述入局数字信号转换成复接二进制信号；把所述复接二进制信号转换成所述至少四路电话信号的相应接收方向部分。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述出局和入局数字信号是符号速率144kbaud的2B1Q信号。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述出局和入局数字信号是符号速率216kbaud的4B3T信号。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电话局终端单元包括用户线插板。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从包括话音信号、图像信号和数据信号的组中选择所述电话信号。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电话信号包括话音信号、图像信号和数据信号。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述一扭绞线对具有至少1.5万英尺的跨距。
8.一种通过一扭绞线对，在电话公司处和用户住处之间收、发至少四根电话线上的信号的装置，其特征在于，所述装置包括在所述电话公司处的至少四个信号源，所述至少四个信号源输出至少四路模拟信号；用户线插板，把所述用户线插板耦连到所述至少四个信号源，所述用户线插板接收所述至少四路模拟信号用以转换成复接二进制信号，把所述复接二进制信号转换成出局格式化数字信号，而且通过所述一扭绞线对把所述出局格式化数字信号传送到所述用户住处。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括远端终端，把所述远端终端耦连到所述一扭绞线对，所述远端终端接收所述出局格式化数字信号用以转换成至少四个模拟信号供在所述用户住处内的用户装置用。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，从包括2B1Q和4B3T信号的组中选择所述出局格式化数字信号。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述复接二进制信号是包括4B+D和成帧数据的288kbps信号。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述出局格式化数字信号是144kbaud的2B1Q信号。
13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述出局格式化数字信号是216kbaud的4B3T信号。
14.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述一扭绞线对加以至少大约1.5万英尺的跨距。
15.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述模拟信号包括话音信号、图像信号或数据信号。
16.一种在电话公司处和用户住处之间，把一扭绞线对转换成用于至少四个频道数字复接的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤把电话局终端单元安装在所述电话公司处，所述终端单元适合于接收至少四路电话信号并把它们转换成格式化数字信号，而且所述终端单元适合于通过所述单根扭绞线对把所述格式化数字信号传送到所述用户住处；把远端终端安装在所述用户住处，所述远端终端适合于接收来自所述单根扭绞线对的所述格式化数字信号，而且所述远端终端适合于把所述格式化数字信号转换成至少四个频道供在所述用户住处的用户设备使用。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述格式化数字信号是包括4B+D和成帧数据的288kbps信号。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述格式化数字信号是144kbaud的2B1Q信号。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述格式化数字信号是216kbaud的4B3T信号。
20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述终端单元包括用户线插板。
全文摘要
一种通过一扭绞线对,在电话公司处和用户住处之间收、发至少四个频道上的信号的方法和装置。至少四个信号源把至少四路信号输出到电话局终端单元或在电话公司处的用户线插板。用户线插板接收至少四路信号,并把它们转换成288kbps复接二进制信号。又把复接二进制信号转换成2B1Q或4B3T信号,通过一扭绞线对传送到用户住处供远端终端使用。
文档编号H04L5/02GK1189948SQ96195271
公开日1998年8月5日 申请日期1996年6月3日 优先权日1996年6月3日
发明者尼古拉斯·A·巴拉托尼 申请人:雷化学股份有限公司