专利名称：具有挂机数字音频信息传送的电力线电话通信系统的制作方法
技术领域：
本发明概括地说涉及借助于建筑中的电力线的信息通信，且具体地，涉及一电力线通信系统中电话信号的发送和接收，该电力线通信系统具有一进入电话呼叫的接收机在该电话保持挂机时且在答复该进入电话呼叫之前接收信息的便利。
常规电话业务的许多用户具有当他们的电话振铃时且在他们摘机之前识别一进入呼叫的起源的便利。这样，这些用户能决定是否希望接收该呼叫而不必首先必须答复该呼叫。该电话业务被称之为“呼叫方识别”。
建筑中进行配电的线路可被用于一建筑中居室之间的信息信号，例如电话信号的发送。适用于电话通信的一电力线通信系统中包含“呼叫方识别”是非常希望的特征。
根据本发明构成的具有挂机数字音频信息传送的一电力线电话通信系统，包括用于提供自一电话线发送，由一电话机接收的第一电话信号及自该电话机发送，由该电话线接收的第二电话信号的装置。该第一电话信号包括指示一进入呼叫到该电话机的振铃信号，代表选择的信息的挂机数字音频信号，和代表来自该电话线的摘机通信的第一信息信号。该第二电话信号包括指示该电话机状态的挂机/摘机状态信号及代表来自该电话机的摘机通信的第二信息信号。该电力线电话通信系统还包括一电力线，第一电话信号沿其被发送，由该电话机接收，而第二电话信号沿其被发送，由该电话线接收。该电力线电话通信系统还包括一被连接在该电话线和该电力线之间的一基本单元，用于将第一电话信号传导该电力线，并自该电力线接收第二电话信号；和一被连接在该电力线和该电话机之间的一分机单元，用于接收来自该电力线的第一电话信号，并将第二电话信号传导至该电力线，该基本单元包括第一检测装置，响应于挂机/摘机状态信号，用于确定何时该电话机为挂机时及何时该电话机为摘机。和第一信息路径，响应于第一检测装置，用于当该电话机为挂机时，将该挂机数字音频信号传送至该电力线。该适于连接至一指示挂机数字音频信号的选择的信息的一指示器的分机单元包括第二检测装置，响应于挂机/摘机状态信号，用于确定何时该电话机为挂机及何时该电话机为摘机；及第二信息路径，响应于第二检测装置，用于当该电话机为挂机时，将挂机数字音频信号传送至该指示器。
将关于一具有呼叫方识别作为由挂机数字音频信号表示的该选择的信息的电力线电话系统，对本发明进行描述。然而，显示易见地本发明具有更广阔的应用且其它的信息，例如呼叫卡号和进入呼叫的日期及时间，可由挂机数字音频信号表示。
而且，可以理解术语“音频”不仅是指声音信号，而且也指用音频发送和接收的数字信号(例如，传真发送)。该术语“音频”具有其自初始使用该电话机以发送和接收声音信号的起源。
图1为示出由不具有挂机数字音频信息传送的一电力线电话通信系统的基本单元和分机单元发送及接收的信号的多个波形图。
图2为示出由根据本发明构成的具有挂机数字音频信息传送的一电力线电话通信系统的基本单元和分机单元发送及接收的信号的多个波形图。
图3为根据本发明构成的电力线电话通信系统的方框图。
为获得对本发明的更好的理解，在描述根据本发明构成的具有挂机数字音频信息传送的电力线电话通信系统之前，研究由不具有挂机数字音频信息传送的电力线电话通信系统的基本单元和分机单元发送及接收的信号的发送和接收是有用的。参见图1，在接收来自电话中心局的电话线上的振铃信号之前，在图1中标识的各种信号和电路分量(即，来自电话中心局的振铃信号，基本载波信号，信息路径，在分机的振铃信号，挂机/摘机状态信号，和分机载波信号)处于由第一时间周期“I”指示的不工作状态。在分机的振铃由在这些振铃信号期间将基本载波信号“启通”及在跟随电话中心局的断续的振铃信号之间将该基本载波信号“关断”来表示。这是分别由时间周期“R”和第二及第三时间周期“I”来表示。在时间周期“R”期间，由振铃信号调制的该基本载波信号被从该基本单元经电力线发送给该分机单元，并且该振铃信号在该分机单元被检测以使在该分机单元的电话机振铃。只要在该分机的电话机为挂机，挂机/摘机状态信号表示该电话机为挂机，该基本载波信号在振铃信号之间为不工作，并且该信息路径和该分机载波信号为不工作。当该电话机被摘下且为摘机时，该振铃信号停止，挂机/摘机状态信号表示该电话机为摘机，且该信息路径、基本载波信号，和分机载波信号变为如时间周期“A”所指示的工作。来自电话线和该电话机的信息，不管为声音或数据，分别调制该基本载波信号和该分机载波信号，如时间周期“A”所示。可以理解该挂机/摘机状态信号表示该分机载波信号的存在或不存在，当在该分机的电话机为挂机时，不存在该分机载波信号且当在该分机的电话机为摘机时，存在该分机载波信号。该分机载波信号的存在或不存在在该基本单元被感测且进而在该分机的电话机的状态沿着电话线被通信给该电话中心局。当存在该分机载波信号被感测时，振铃信号不再从电话中心局被发送，如图1的波形图所示。
参见图2，其示出了由根据本发明构成的具有挂机数字音频信息传送的一电力线电话通信系统的基本单元和分机单元发送及接收的信号的多个波形图。在接收到来自电话中心局沿电话线的一振铃信号之前，各种信号和电路分量(即，来自电话中心局的振铃信号，呼叫方识别信号，基本载波信号，信息路径，在分机的振铃信号，挂机/摘机状态信号，及分机载波信号)为不工作，如第一时间周期“I”所示。通过在第一振铃信号将该基本载波信号和选通的振铃音调信号“启通”来表示该在分机的振铃。这是由第一时间周期“R”来表示。当仅在振铃信号工作的时间期间产生该选通的振铃音调信号时，该基本载波信号在振铃信号期间及之间保持“启通”。在时间周期“R”期间，由该选通的振铃音调信号调制的该基本载波信号被从该基本单元经电力线发送给该分机单元，并且该选通的振铃音调信号在该分机单元被检测以使该电话机振铃。在第一和第二振铃信号之间，及当挂机数字音频信号，例如呼叫方识别信号被接收时，由该挂机数字音频信号调制的该基本载波信号被从该基本单元发送。这是由第一时间周期“A”表示的。该挂机数字音频信号被经电力线发送给该分机单元并在该电话机保持挂机时在该分机单元被检测。
参见图3，根据本发明构成的具有呼叫方识别的一电力线电话通信系统包括由线10表示的用于提供自电话线传送的第一电话信号由电话机12接收及提供自该电话机发送的第二电话信号为该电话线接收的装置。如图2的波形图所示，沿线10提供的第一电话信号包括表示一进入呼叫到电话机12的振铃信号14，表示进入呼叫的起源的呼叫方识别信号16，和表示在挂机/摘机状态信号表示该电话机为摘机之后，在第二时间周期“A”中该经调制的基本载波信号的该部分处的由图2中的参考数字18标识的，来自一进入呼叫起源的摘机通信(例如，声音或数据)。最好，如图2所示，该呼叫方识别信号出现在第一和第二振铃信号之间，以使用户尽快了解到该进入呼叫的起源。如图2的波形图所示，自电话机12发送的第二电话信号包括表示该电话机状态的挂机/摘机状态信号20和表示在挂机/摘机状态信号指示该电话机为摘机之后，由第二时间周期A中的该经调制的分机载波信号所示出的，来自该电话机的摘机通信(例如，声音或数据)的第二信息信号22。
根据本发明构成的一电力线电话通信系统还包括一电力线24，第一电话信号沿该电力线24被发送，由电话机12接收，并且第二电话信号沿该电力线24被发送，由电话线10接收。沿该电力线24配置有多个出口26和27。
根据本发明构成的一电力线电话通信系统还包括一基本单元28(示出在图3中电力线24的上方)，被连接在电话线10和电力线之间，用于将第一电话信号传导至该电力线，并用于接收来自该电力线的第二电话信号；和一分机单元30(示出在图3中电力线24的下方)，被连接在该电力线和电话机12之间，用于接收来自该电力线的第一电话信号，并用于将第二电话信号传导至该电力线。基本单元28通过一电话塞孔32被连接至电话线10，并通过一插塞34被连接至电力线24。分机单元30通过一插塞36被连接至电力线24，并通过一电话塞孔37被连接至电话机12。通常地，一电话机38经一电话塞孔39被连接至基本单元28。
标准电话系统中的振铃信号具有170峰一峰电压和可在16HZ和120HZ之间变化的频率。该幅度对于一系统，例如根据本发明的系统，是太大了，其中该基本载波信号将通过振铃信号被调制而该频率处于这样一系统的音频之外。因此，根据本发明并如图2中所示，在基本单元28中为各振铃信号14生成一具有所期望的幅度及处于该系统的音频之中的频率的选通的振铃音调信号40(即，一个伪振铃信号)。该基本载波信号通过该选通的振铃音调信号被调制且该经调制的基本载波信号被传导至电力线24作为振铃信号。该选通的振铃音调信号40的频率被选择为高于平常的60HZ振铃音调信号。最好，该选通的振铃音调信号的频率处于例如3.5KHZ的音频频率范围的上端。
在第一和第二振铃信号14之间被发送的呼叫方识别信号16由该音频中的FSK音调表示。由于该呼叫方识别信号在振铃信号之间，基本载波信号18在振铃信号之间保持“启通”并通过该呼叫方识别信号被调制。该呼叫方识别信号具有需要的频率和期望的幅度，因此，可被用于调制该基本载波信号。
基本单元28包括第一检测装置，响应于挂机/摘机状态信号20，用于确定何时电话机12为挂机及何时该电话机为摘机；和第一信息路径，用于当该电话机为挂机时，将该选通的振铃音调信号40和呼叫方识别信号16传送给电力线24，及当该电话机为摘机时，将第一信息信号18传送给该电力线。当在以下情况时，该第一检测装置激活第一信息路径(1)电话机12为挂机以将选通的振铃音调信号40和呼叫方识别信号16传送给电力线24，及(2)电话机12为摘机以将第一信息信号18传送给电力线24。
对于图3中所示的本发明的实施例，该第一信息路径包括一电话机接口41，基本单元28通过其被匹配至电话线10以通过电话塞孔32接收来自电话线的第一电话信号；一调制器42，选通的振铃音调信号40，呼叫方识别信号16，和信息信号18在其调制该基本载波信号；一线路驱动器44，对该经调制的基本载波信号进行放大；及一耦合器46，基本单元通过其被匹配至电力线24以通过插塞34和出口26将该经放大的、调制的基本载波信号传导至电力线。电源48将电力提供给基本单元28的各组成部分。
分机单元30适于通过电话塞孔37连接至一指示进入呼叫起源的指示器50。分机单元30包括第二检测装置，响应于挂机/摘机状态信号，用于确定何时电话机12为挂机及何时该电话机为摘机；和一第二信息路径，用于当该电话机为挂机时，将呼叫方识别信号传送给指示器50。如以下将详细描述的，分机单元30具有一带通滤波器和一检测器，用于检测选通的振铃音调信号40并当该选通的振铃音调信号被检测到时，一具有60HZ频率的170峰一峰电压信号通过一电话机接口被选通给电话机12。第二信息路径也将第一信息信号18传送给电话机12。当出现以下情况时，第二检测装置激活第二信息路径(1)电话机12为挂机以将选通的振铃音调信号传送给该电话机，(2)电话机12为挂机以将呼叫方识别信号16传送给指示器15，及(3)电话机12为摘机以将第一信息信号18传送给该电话机。
对于图1中所示的本发明的实施例，第二信息路径包括一耦合器52，分机单元30通过其被匹配至电力线24以通过出口27和插塞36自电力线接收选通的振铃音调信号40，呼叫方识别信号16，和第一信息信号18；一线路接收器54，其对该选通的振铃音调信号，呼叫方识别信号，和第一信息信号进行放大；一解调器56，基本载波信号在其被解调以检测该选通的振铃音调信号，呼叫方识别信号和信息信号；及一电话机接口58，呼叫方识别信号16通过其被传导至指示器50及分机单元通过其被匹配至电话机12以将振铃信号14和信息信号18通过电话机塞孔37传导至该电话机。一电源60提供电力给分机单元30的各组成部分。
分机单元30还包括第三信息路径，第二信息信号22通过其传送给电力线24。对于图1中所示的本发明的实施例，该第三信息路径包括电话机接口58，分机单元30通过其被匹配至电话机12以通过电话机塞孔37接收来自自该电话机的第二电话信号；一调制器62，分机载波信号在其通过第二电话信号被调制；一线路驱动器64，对该调制的分机载波信号进行放大；及耦合器52，该分机单元通过其被匹配至电力线24以通过插塞36和出口27将该放大的、调制的分机载波信号传导至电力线。
当该电话机为摘机时，分机单元30中的第二检测装置激活第三信息路径以将第二信息信号22传送给电力线24。
基本单元28还包括第四信息路径，第二电话信号通过其传送给电话线10。对于图1中所示的本发明的实施例，第二信息路径包括耦合器46，基本单元28通过其被匹配至电力线24以通过出口26和插塞34接收来自电力线的第二电话信号；一线路接收器66，对该第二电话信号进行放大；一解调器68，分机载波信号在其被解调以检测挂机/摘机状态信号20和第二信息信号22； 和电话机接口41，第二电话信号通过其及电话机塞孔32被传导给电话线10。
当电话机12为摘机时，基本单元28中的第一检测装置激活第四信息路径以将第二信息信号22传送给电话线10。
当在电话机接口41中检测到振铃信号14时，在基本单元28中的一控制逻辑电路70中生成选通的音调振铃信号40。该选通的振铃音调信号可进入第一信息路径以或者通过电话机接口41或通过沿由参考数字72标识且由虚线示出的一辅助路径被直接传导至调制器42而完全旁路该电话机接口地进入电力线24。
一旦检测到一振铃信号，基本单元28中的接制逻辑电路70还通过控制调制器42启通基本载波信号由该选通的振铃音调信号进行调制来激活基本单元中的第一信息路径。在振铃信号14结束后，该选通的振铃音调信号发生器被“关断”，而该基本载波信号通过由该振铃信号触发的控制逻辑70中的一单稳态多谐振荡器而在振铃信号之间保持“接通”，从而允许呼叫方识别信号16调制该基本载波信号且该调制的基本载波信号被传导给电力线24。
分机单元30中的选通的振铃音调信号40的存在通过一控制逻辑电路74被检测到，该控制逻辑电路74接收沿线路76来自解调器56的信号，基本载波信号在该解调器被解调，以检测指示基本载波信号的存在的该选通的振铃音调信号，且具体地是该选通的振铃音调信号的存在。
如由挂机/摘机状态信号20表示的电话机12的状态通过分机单元30中的电话机接口58被检测。当电话机12为挂机时，分机载波信号22为表示电话机的挂机状态的“断开”。当电话机12为摘机时，分机载波信号22被“启通”以指示该电话机为摘机。由在解调器68中存在分机载波22而对基本单元28中分机载波信号22的检测表示电话机12的状态，该电话机12的状态经线路80，控制逻辑电路70，电话机接口41，和电话线10被传送给电话中心局。当电话机12为挂机时，尽管第一信息路径为工作，基本单元28的电话机接口41对电话中心局表现出高阻抗，表示该电话机的挂机状态，否则将对电话中心局指示该电话机为摘机。当电话机12为摘机时，电话机接口4对电话中心局表现出低阻抗，表示该电话机的摘机状态。不管基本单元28的工作模式，直至基本单元检测到电话机12的摘机状态之前，电话机41对电话中心局表现出高阻抗。
当电话机12为摘机时，分机单元30中的控制逻辑电路74通过控制调制器56启通分机载波信号由第二信息信号进行调制，激活该分机单元中的第二信息路径。当检测到基本单元中第四信息路径中存在分机载波信号时，电话机12的摘机状态通过基本单元中的控制逻辑电路70被感测到，进而，由于电话机12为摘机，这又控制电话中心局中止振铃信号14的发送。随着振铃信号14不再被发送，不生成附加的选通的振铃音调信号40。
因为振铃之间的基本载波信号18的存在被解调器56检测到并且该基本载波信号的存在保持第二信息路径工作，调制器56和分机单元30中的控制逻辑电路74之间的第二线路78激活选通的振铃音调信号40之间的第二信息路径以允许通过电话机接口58和电话塞孔37将呼叫方识别信号16传送给指示器50。
尽管已对本发明的优选实施例进行了描述，应该可以理解在不脱离本发明的精神及范围的前提下可作出各种改型和变化。
权利要求
1.一种具有挂机数字音频信息传送的电力线电话通信系统，包括提供装置，用于提供(a)自一电话线发送的第一电话信号由一电话机接收，所述第一电话信号包括(1)指示一进入呼叫到该电话机的振铃信号，(2)表示所选择的信息的挂机数字音频信号，及(3)表示来自该电话线的摘机通信的第一信息信号，及(b)自该电话机发送的第二电话信号由该电话线接收，所述第二电话信号包括(1)指示该电话机状态的挂机/摘机状态信号，及(2)表示来自该电话机的摘机通信的第二信息信号；一电力线，所述第一电话信号沿其被发送由该电话机接收，且所述第二电话信号沿其被发送由该电话线接收；一基本单元，被连接在该电话线和所述电力线之间，用于将所述第一电话信号传导至所述电力线及用于自所述电力线接收所述第二电话信号，所述基本单元包括(a)第一检测装置，响应于所述挂机/摘机状态信号，用于确定何时该电话机为挂机及何时该电话机为摘机，及(b)第一信息路径，响应于所述第一检测装置，用于当该电话机为挂机时，将所述挂机数字音频信号传送给所述电力线；及一分机单元，被连接在所述电力线及该电话机之间，用于自所述电力线接收所述第一电话信号及用于将所述第二电话信号传导至所述电力线，所述分机单元适于连接至一指示所述挂机数字音频信号的所述选择的信息的指示器并包括(a)第二检测装置，响应于所述挂机/摘机状态信号，用于确定何时该电话机为挂机及何时该电话机为摘机，及(b)第二信息路径，响应于所述第二检测装置，用于当该电话机为挂机时，将所述挂机数字音频信号传送至该指示器。
2.根据权利要求1的电力线电话通信系统，其中所述挂机数字音频信号出现在第一和第二振铃信号之间。
3.根据权利要求2的电力线电话通信系统，其中(a)所述振铃信号和所述第一信息信号通过所述第一信息路径传送至所述电力线，(b)当出现以下情况时，所述第一检测装置激活所述第一信息路径(1)电话机为挂机，以将所述振铃信号传送给所述电力线；及(2)电话机为摘机，以将所述第一信息信号传送给所述电力线，(c)所述振铃信号和所述第一信息信号通过所述第一信息路径传送至该电话机，及(d)当出现以下情况时，所述第二检测装置激活所述第二信息路径(1)电话机为挂机，以将所述振铃信号传送给该电话机，及(2)电话机为摘机，以将所述第一信息信号传送给该电话机。
4.根据权利要求3的电力线电话通信系统，其中(a)所述分机单元还包括一第三信息路径，响应于所述第二检测装置，所述第二电话信号通过该第三信息路径传送至所述电力线，(b)当出现以下情况时，所述第二检测装置激活所述第三信息路径(1)电话机为挂机，以将所述挂机/摘机状态信号传送给所述电力线，(2)电话机为摘机，以将所述挂机/摘机状态信号传送给所述电力线，及(3)电话机为摘机以将所述第二信息信号传送给所述电力线，(c)所述基本单元还包括一第四信息路径，响应于所述第一检测装置， 所述第二电话信号通过该第四信息路径传送至该电话线，及(d)当出现以下情况时，所述第一检测装置激活所述第四信息路径(1)电话机为挂机以将所述挂机/摘机状态信号传送给该电话线，(2)电话机为摘机以将所述挂机/摘机状态信号传送给该电话线，及(3)电话机为摘机以将所述第二信息信号传送给该电话线。
5.根据权利要求1的电力线电话通信系统，其中所述基本单元还包括发生装置，用于为各所述振铃信号发生一具有高于所述振铃信号频率的一频率的选通的振铃音调信号，且通过所述基本单元被传导至所述电力线的所述振铃信号是所述选通的振铃音调信号。
6.根据权利要求5的电力线电话通信系统，其中所述挂机数字音频信号出现在第一和第二振铃信号之间。
7.根据权利要求6的电力线电话通信系统，其中所述选通的振铃音调信号的频率为3.5KHz。
8.一种具有挂机数字音频信息传送的电力线电话通信系统，包括提供装置，用于提供(a)自一电话线发送的第一电话信号由一电话机接收，所述第一电话信号包括(1)指示一进入呼叫至该电话机的振铃信号，(2)表示所选择的信息的挂机数字音频信号，及(3)表示来自该电话线的摘机通信的第一信息信号，及(b)自该电话机发送的第二电话信号由该电话线接收，所述第二电话信号包括(1)指示该电话机的状态的挂机/摘机状态信号，及(2)表示来自该电话机的摘机通信的第二信息信号；一基本单元，用于接收来自该电话线的所述第一电话信号，并包括(a)发生装置，响应于所述振铃信号，用于为各所述振铃信号发生一选通的振铃音调信号，(b)第一检测装置，响应于所述挂机/摘机状态信号，用于确定何时该电话机为挂机及何时该电话机为摘机，及(c)第一信息路径，响应于所述第一检测装置，用于传送所述选通的振铃音调信号，所述挂机数字音频信号，和所述第一信息信号；一电力线，所述基本单元被连接至其，及所述选通的振铃音调信号，所述挂机数字音频信号，和所述第一信息信号沿其被发送由该电话机接收且所述第二电话信号沿其被发送给所述基本单元由电话线接收；及一分机单元，被连接在所述电力线和该电话机之间，用于接收来自所述电力线的选通的振铃音调信号，所述挂机数字音频信号，和所述第一信息信号，并用于将所述第二电话信号传导给所述电力线，所述分机单元适于连接至一指示所述挂机数字音频信号的所述选择的信息的指示器并包括(a)第二检测装置，响应于所述挂机/摘机状态信号，用于确定何时该电话机为挂机及何时该电话机为摘机，及(b)第二信息路径，响应于所述第二检测装置，用于当该电话机为挂机时，将所述挂机数字音频信号传送给该指示器。
9.根据权利要求8的电力线电话通信系统，其中所述第一信息路径包括一电话机接口，所述第一电话信号在其被接收且所述第一信息路径自所述电话接口延伸至所述电力线。
10.根据权利要求8的电力线电话通信系统，其中所述第一信息路径包括一电话机接口，所述第一电话信号在其被接收且通过其传送所述挂机数字音频信号，所述第一信息信号，和所述选通的振铃音调信号，所述第一信息路径自所述电话机接口延伸至所述电力线。
11.根据权利要求8的电力线电话通信系统，其中所述第一信息路径包括(a)一电话机接口，所述第一电话信号在其被接收且通过其传送所述挂机数字音频信号和所述第一信息信号。(b)一调制器，被连接至所述电话机接口且一载波信号在其通过所述挂机数字音频信号，所述第一信息信号，和所述选通的振铃音调信号被调制，及(c)一辅助路径，用于将来自所述选通的振铃音调信号发生装置的所述选通的振铃音调信号传导给所述调制器，及所述第一信息路径自所述电话机接口延伸至所述电力线。
全文摘要
一种具有挂机数字音频信息传送特征的电力线电话通信系统,在到一电话机的进入呼叫中包含有选择的信息通过其在该电话机被摘机之前被接收。该进入振铃信号,挂机数字音频信息和信息信号通过一基本单元被传导给该电力线以发送给一该电话机所连接至的分机单元。
文档编号H04B3/54GK1191046SQ9619563
公开日1998年8月19日 申请日期1996年6月27日 优先权日1995年7月17日
发明者费利克斯·乌韦戈, 钱德拉肯特·巴伊拉布罕·帕特勒 申请人:埃尔科技术公司