專利名稱：電話線路高比率增容方法及高比率增容系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是電話線路的高比率增容方法及高比率增容系統(tǒng)，是現(xiàn)有電話增容系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，特別用于數(shù)字用戶環(huán)路高比率增容系統(tǒng)，屬于時(shí)分多路傳輸系統(tǒng)。
電話增容系統(tǒng)能夠用一條電話線同時(shí)傳送多路電話。電話增容系統(tǒng)由局端機(jī)和用戶端機(jī)組成。用戶端機(jī)連接若干部電話機(jī)，用戶端機(jī)對(duì)電話機(jī)的話音信號(hào)進(jìn)行處理，將多路電話信號(hào)通過(guò)一條電話線路傳送到電話局。電話局內(nèi)的局終端機(jī)處理這條電話線路傳來(lái)的信號(hào)，把多路電話信號(hào)還原為單一通話信號(hào)分別在多路電話線上送到交換機(jī)。這樣，在電話用戶與交換機(jī)之間可以用一條電話線路實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)通話。這種電話增容系統(tǒng)稱為0+N系統(tǒng)。例如0+4系統(tǒng)可以在一條電話線上實(shí)現(xiàn)四路電話通信。
傳統(tǒng)的電話增容系統(tǒng)是把不同的電話信號(hào)調(diào)制在不同的載波頻率上，稱為模擬載波系統(tǒng)。這種系統(tǒng)曾得到廣泛的應(yīng)用。但模擬載波系統(tǒng)工作不夠穩(wěn)定，經(jīng)常發(fā)生串音，干擾正常通信，降低電話通信質(zhì)量。更致命的是與現(xiàn)存國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)相抵觸，干擾標(biāo)準(zhǔn)化的通訊系統(tǒng)，例如對(duì)綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)產(chǎn)生干擾，因而在國(guó)際上已逐步淘汰，很多國(guó)家已限令在若干年內(nèi)拆除。另外，模擬載波系統(tǒng)往往要求用戶端供電，使用也不方便。
近年來(lái)，數(shù)字增容系統(tǒng)，包括0+2、0+4系統(tǒng)開始普及。數(shù)字增容系統(tǒng)基于自適應(yīng)回波技術(shù)，在5.5公里的用戶線路上實(shí)現(xiàn)160Kbps的數(shù)字傳輸。這在ISDN國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，稱為ISDN-U接口。ISDN-U接口通常可以傳送二路脈沖編碼調(diào)制(PCM)的電話，或者4條經(jīng)話音壓縮編碼(ADPCM)技術(shù)壓縮編碼的電話。數(shù)字增容系統(tǒng)提供高質(zhì)量的通信服務(wù)，在電話通信系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
由于ISDN-U接口160Kbps的傳輸速率只允許最多四路高質(zhì)量的電話在同一用戶線上傳送，并且ISDN-U接口價(jià)格較高，在價(jià)格上難以與模擬增容系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)。因此，0+4以上的電話增容系統(tǒng)(例如0+6，0+8或0+12)主要仍是模擬系統(tǒng)的市場(chǎng)。
本發(fā)明的目的是提出一種新的電話線路高比率數(shù)字增容方法，使得能在一條電話線上提供12、24或48路脈碼調(diào)制(PCM)電話服務(wù)(0+12，0+24，0+48)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是根據(jù)所提出的方法設(shè)計(jì)一種在一條電話線上提供12、24或48路脈碼調(diào)制電話通信的高比率數(shù)字增容系統(tǒng)。
本發(fā)明的高比率數(shù)字增容方法及系統(tǒng)是基于將用于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字通訊線路T1的高比特?cái)?shù)字用戶線(HDSL)電路與標(biāo)準(zhǔn)的脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術(shù)結(jié)合，用于普通電話的多路傳輸，實(shí)現(xiàn)電話線路的高比率增容。HDSL是國(guó)外最新發(fā)明的專用集成電路，將由美國(guó)PairGain等公司在1994年投放市場(chǎng)。它可以使普通電話線路上實(shí)現(xiàn)784Kbps的雙工數(shù)據(jù)通訊。HDSL電路執(zhí)行多路復(fù)用、信令及數(shù)據(jù)傳輸功能，提供自適應(yīng)回波消除、反饋均衡(DFE)及自適應(yīng)前向饋送濾波器(FFF)等功能。
本發(fā)明的電話線路高比率增容方法包括標(biāo)準(zhǔn)的脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術(shù)，其特征是將高比特?cái)?shù)字用戶線(HDSL)電路用于電話增容。實(shí)現(xiàn)在一條電話線路上同時(shí)進(jìn)行12路脈碼調(diào)制電話通信。本發(fā)明的方法可以采用話音壓縮編碼技術(shù)(ADPCM)進(jìn)一步擴(kuò)容，實(shí)現(xiàn)在一條電話線路上同時(shí)進(jìn)行24路脈碼調(diào)制電話通信。本發(fā)明的方法還可以采用動(dòng)態(tài)利用信道的線路集中技術(shù)，最后實(shí)現(xiàn)在一條電話線路上提供48路電話通信。
本發(fā)明的電話線路高比率增容系統(tǒng)包括局終端和用戶終端的控制用控制電路和用戶線路接口電路(SLIC)，局終端的線通交換機(jī)和用戶終端的電話機(jī)以及局終端和用戶終端之間的電話線，本發(fā)明的特征在于局終端和用戶終端通過(guò)高比特?cái)?shù)字用戶線(HDSL)電路與電話線連接。
本發(fā)明的系統(tǒng)可以在局終端和用戶終端的用戶線路接口電路與高比特?cái)?shù)字用戶線電路之間連接話音壓縮編碼電路(ADPCM)。
本發(fā)明的系統(tǒng)還可以在局終端的線通交換機(jī)后及用戶終端的用戶電話前設(shè)置動(dòng)態(tài)利用信道的2∶1線路集中器。
使用本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以大大減少電話線路的鋪設(shè)費(fèi)用，具有巨大的經(jīng)濟(jì)意義。特別對(duì)正在大力發(fā)展電話通信的中國(guó)，可直接采用本發(fā)明，以大幅度降低電話系統(tǒng)的基本建設(shè)投資。如果中國(guó)的電話占有率從目前的約2%發(fā)展到30%，收約需三億用戶線路。按照現(xiàn)有的排線和施工費(fèi)用，每一用戶環(huán)路約需300美元，而使用本發(fā)明，可使用戶環(huán)路的成本降低到100美元左右，并可大大減少施工(挖掘與架線)時(shí)間，加快電話通信建設(shè)。如以30%的新用戶采用本發(fā)明，即可節(jié)約180億美元之巨。
圖1、圖2與圖3分別表示本發(fā)明的0+12、0+24與0+48電話線路高比率增容系統(tǒng)的方框圖。圖中L表示局終端與用戶終端之間的普通電話線。1-14為局終端機(jī)的組成部分，21-34為用戶終端機(jī)的組成部分。圖中1與21為48路話音通路，2與22為2∶1線路集中器，3與23為24路話音通路，4與24為用戶線路接口電路SLIC、5與25為24路24×64Kbps脈碼調(diào)制話音通路，6與26為ADPCM話音壓縮編碼電路，7與27是24路24×32Kbps經(jīng)話音壓縮的脈碼調(diào)制話音通路，8與28是高比特?cái)?shù)字用戶線(HDSL)電路，9與29是控制電路，10與30是12路話音通路，11與31分別是局終端的12路用戶線通交換機(jī)和用戶端的12部用戶電話，12與32分別是24路用戶線通交換機(jī)和24部用戶電話，13與33分別是48路用戶線通交換機(jī)和48部用戶電話，14與34為12路12×64Kbps脈碼調(diào)制話音通路。
以下結(jié)合


本發(fā)明的三個(gè)實(shí)施例。
實(shí)施例1圖1是12路電話線路增容系統(tǒng)。局終端12路線通交換機(jī)11的12路話音信號(hào)經(jīng)12路話音通道10，由用戶線路接口電路(SLIC)4脈碼調(diào)制成12×64Kbps的12路脈沖編碼語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)脈碼調(diào)制話音通路14匯總到高比特?cái)?shù)字用戶線(HDSL)電路8。在用戶端，用戶電話機(jī)的話音信號(hào)同樣經(jīng)30、24、34匯總到HDSL電路28。其中SLIC電路4與24為通用的標(biāo)準(zhǔn)化電路，主要功能為脈沖編碼調(diào)制與解調(diào)，另外還提供供電、過(guò)壓保護(hù)、測(cè)試、信令與鈴等功能。HDSL電路8與28執(zhí)行多路復(fù)用、信令及數(shù)據(jù)傳輸功能。8與28匯總14與34的雙向12路64Kbps編碼后的話音及由控制電路9與29傳來(lái)的16Kbps指令，形成一高速784Kbps數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)電話線路L同時(shí)實(shí)現(xiàn)可靠的傳輸。HDSL電路8與28還提供為了傳輸784Kbps雙功數(shù)據(jù)所需的自適應(yīng)回波消除、反饋均衡(DFE)及自適應(yīng)前向饋送濾波器(FFF)等功能?？刂齐娐?與29都使用一微處理機(jī)，它的功能包括處理取機(jī)、掛機(jī)、振鈴等常用的信令;HDSL電路的控制和監(jiān)測(cè);報(bào)警及其它維護(hù)功能。
實(shí)施例2圖2為本發(fā)明的24路電話線路增容系統(tǒng)。它可將局終端的24路用戶線通交換機(jī)12或用戶終端的24部用戶電話32的話音信號(hào)同時(shí)在電話線路L上傳送。本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，在局終端的4與8和用戶終端的24與28之間，增加話音壓縮編碼電路(ADPCM)6與26。ADPCM將SLIC(4與24)編碼的64Kbps的標(biāo)準(zhǔn)話音數(shù)據(jù)，利用語(yǔ)言的相關(guān)性，壓縮到32Kbps的速率，這樣，電話線路L上可傳送24路32Kbps的經(jīng)壓縮的話音數(shù)據(jù)和16Kbps指令數(shù)據(jù)。這里使用的話音壓縮編碼技術(shù)是標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，話音壓縮到32Kbps后，一般用戶不會(huì)感覺到失真，實(shí)踐證明是可靠的。
實(shí)施例3圖3是本發(fā)明的48路電話線路增容系統(tǒng)。通常，電話的使用總有間隙，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在48路電話中，同時(shí)超過(guò)24路通話的概率很低。掛機(jī)的電話線路不需占用話音通道。據(jù)此，本實(shí)施例通過(guò)局終端和用戶終端的21線路集中器2與22提供開關(guān)功能，將最多24路語(yǔ)音通道連接到要求通話的線路上，而掛機(jī)的線路并不占用話音通道。如果同時(shí)有多于24路線路要求通話，則后摘機(jī)的用戶將得到忙音信號(hào)。為此，本實(shí)施例的控制電路9與29的微處理機(jī)除提供實(shí)施例1的功能外，還具有控制21線路集中器2與22的動(dòng)態(tài)利用信道的功能。
本發(fā)明及其實(shí)施例中所使用的除已提到的HDSL電路將由美國(guó)PairGain等公司在1994年投放市場(chǎng)外，SLIC、ADPCM電路都是通用的商品化標(biāo)準(zhǔn)電路，包括AT&T、MITEL、MOTOROLLA等十多家公司都生產(chǎn)SLIC及ADPCM的集成電路。
權(quán)利要求
1.一種包括標(biāo)準(zhǔn)的脈沖編碼調(diào)制技術(shù)的電話線路高比率增容方法，本發(fā)明的特征在于將高比特?cái)?shù)字用戶線路用于電話增容。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將話音壓縮編碼技術(shù)用于進(jìn)一步擴(kuò)容。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于將動(dòng)態(tài)利用信道的線路集中技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步擴(kuò)容。
4.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的電話線路高比率增容系統(tǒng)，包括局終端和用戶終端的控制電路和用戶線路接口電路，局終端的線通交換機(jī)和用戶終端的電話機(jī)以及局終端和用戶終端間的電話線，本發(fā)明的特征在于局終端和用戶終端通過(guò)高比特?cái)?shù)字用戶線電路與電話線相連。
5.按權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于在局終端和用戶終端的用戶線路接口電路與高比特?cái)?shù)字用戶線電路之間連接有話音壓縮編碼電路。
6.按權(quán)利要求4或5所述的系統(tǒng)，其特征在于局終端的線通交換機(jī)后及用戶終端的用戶電話前設(shè)置有動(dòng)態(tài)利用信道的2∶1線路集中器。
全文摘要
一種電話線路高比率增容方法及高比率增容系統(tǒng)，屬于時(shí)分多路傳輸通信系統(tǒng)。本發(fā)明基于將高比特?cái)?shù)字用戶線電路(HDSL)與標(biāo)準(zhǔn)的脈碼調(diào)制技術(shù)相結(jié)合，使普通的一根電話線上實(shí)現(xiàn)12路、24路甚至48路電話通信。其特征在于使用HDSL、ADPCM電路及2∶1線路集中器。使用本發(fā)明可大大減少電話線路的鋪設(shè)費(fèi)用，降低電話系統(tǒng)的基建投資，加快電話通信建設(shè)。本發(fā)明如在中國(guó)實(shí)施，初步估算，其經(jīng)濟(jì)效益達(dá)數(shù)百億美元。
文檔編號(hào)H04M13/00GK1097267SQ9311248
公開日1995年1月11日 申請(qǐng)日期1993年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月7日
發(fā)明者黃正風(fēng) 申請(qǐng)人:武小凡, 黃正風(fēng)