专利名称：模拟电话用户线中的变化的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用二线模拟用户线(以下称为电话用户线)提供模拟电话业务的通信系统，其中所述电话用户线不通过普通二线模拟电话用户线接口与中央局交换机连接。特别是，本发明尤其适合于利用无线通信链路向普通电话装置提供电话业务的固定无线接入应用。
例如在住宅的不同房间内把两台或多台电话机与同一条电话用户线连接，由此使每台电话机都能够发出或终止呼叫，或使住宅内的两个人或多个人能够通过电话用户线同时参与电话交谈，这是众所周知的。这种做法的缺点是使用第一台电话机的人的秘密会因另一个人把与同一条电话用户线连接的第二台电话摘机(拿起手持送受话器)而泄露。虽然在某些情况下，当第二台电话被摘机时，使用第一台电话的人可听到“卡搭”声，但这并没有提供方便或可靠的指示来指出保密已被破坏。因此，需要在一台电话机上提供对与同一条用户线连接的另一台电话机的挂机状态的更可靠的指示。
这种指示即使在第一台电话机处于挂机状态时也是有用的，因为它能够向该电话机的预期使用者指出电话用户线是否已经被使用与该条电话用户线连接的一个其它电话机的其它人使用。
此外，第一台电话机的使用者希望能够在电话呼叫期间使呼叫处于保持状态，用与同一条用户线连接的第二台电话机继续该呼叫，在第二台电话机被摘机时使第一台电话机自动地从保持状态释放。这被称为保持的远程释放。
现有技术的装置利用了这一事实的好处，该事实是电话用户线的两条导线间的电压的变化可被检测并可被用来采取恰当的举动，例如在第一台电话机上提供在同一条电话用户线上的另一台电话机是否已被摘机或是否已完成了保持的远程释放的指示。
作为这种现有技术的装置的一个例子，请参看1994年2月15日授权的、发明人是Pepper等人的美国专利第5287404号，其内容在此援引作为参考。
图1表示现有技术的装置，在该装置中，三台电话机与住宅内的同一条电话用户线连接，所述电话用户线利用普通模拟电话用户线接口直接与中央局连接。在这种现有的装置中，中央局10包括用户线接口电路(SLIC)20，住宅50内的电话机52、54和56通过电话用户线30与该电路20连接。例如，假定电话机52包含按照现有技术检测电话用户线的电压和电流(Ⅵ)特性变化的装置。如果电话机56被摘机，则电话机52能够例如利用光向使用者指出电话机56已被摘机。
举例来说，假设中央局SLIC20在所有电话机都挂机时利用52伏的开路电压在电话用户线30的两条导线之间产生52伏的电位。一旦电话机56被摘机，电话机56就开始通过电话用户线从中央局SLIC抽出电流，使住宅处的两导线之间的电位减小到约15伏或更小。电话机52检测到表示与电话用户线连接的另一电话分机已被摘机的这一电位下降。此外，如果电话机54随后与电话机56并行地被摘机，则电话机56从中央局SLIC抽取的电流就减小，如果电话机56也包含检测电话用户线的电压和电流特性的变化的装置，则电话机56就能够检测到电流或电位的这一下降，并指出与电话用户线连接的另一电话分机已被摘机。
虽然为由中央局交换机提供的普通(例如POTS)电话业务设计了这样的性能，但应认识到还存在其它电话业务。例如，无线(例如蜂窝)电话已被建议作为向住宅提供电话业务的手段。为了节省与移动蜂窝电话有关的成本，已提出了固定无线接入(FWA)系统。发明人是West等人的美国专利第4658096号描述了把普通电话机与蜂窝收发信机连接的接口系统。这种接口系统包括向与之连接的普通电话机提供中央局用户线接口性能的SLIC。但是，有必要向这种系统提供更先进的性能。
直接给包含SLIC的用户单元增加手持送受话器(以后称为主手持送受话器)、键盘、喇叭和显示器是有益的。这就把用户单元变成了还能够利用内置SLIC给附加的普通电话提供中央局用户线接口性能的无线终端。但是，当这种主手持送受话器被摘机时，对与在该用户单元内的SLIC接口连接的电话用户线没有影响。于是，与该用户单元连接的电话机将不能够检测主手持送受话器摘机。因此需要调整与该用户单元内的SLIC连接的电话用户线的Ⅵ特性。
本发明的目的是提供对本地电话用户线进行控制的用户单元，这种用户单元模拟所述电话用户线的电压和电流特性的变化，这种电压和电流特性的变化通常在与电话用户线连接的电话机改变其挂机状态时出现，该电话用户线再与中央局连接。
例如，一种应用是用来在固定无线接入用户单元中向普通电话机提供电话业务，这种固定无线接入用户单元与无线网络、例如普通蜂窝网络进行通信。这些普通电话机与电话用户线连接，该电话用户线与用户单元连接并受其控制。
根据一个实施例，用户单元同样具有主手持送受话器并且本身就起终端的作用，还具有用来向普通电话机提供电话业务的一接口。该用户单元适用于检测主手持送受话器被摘机，并模拟电话用户线电压和电流特性的变化，这些变化是在与该电话用户线连接的电话分机被摘机时出现的。因此，所有其它电话分机都能够检测所述电话用户线电压和电流特性的变化，如果配置恰当的话，还能够向这些电话分机的潜在使用者指出该电话分机正在被使用。
本发明的一个方面提供了一用户单元，该用户单元向在与之连接的一电话用户线上的一些电话装置提供电话业务，所述用户单元包括利用合适的媒体与通信网络进行通信的至少一个通信接口；用户线接口电路(SLIC)；把所述电话用户线连接到所述SLIC的至少一个塞孔；根据条件改变所述电话用户线的电压和电流(Ⅵ)特性的装置。
本发明规定了一用户单元，该用户单元根据一定的条件(例如，主手持送受话器处于被摘机状态，或该用户单元处于测试模式)。改变由其内的SLIC所产生的Ⅵ特性。
参看附图阅读各例示性实施例的以下描述将会进一步理解本发明及本发明的其它目的和优点，附图中图1是表示用来提供电话业务的现有技术装置的示意图。
图2是表示根据本发明一最佳实施例，通信网络如何能够向普通电话机提供电话业务的示意图。
图3是表示本发明一最佳实施例的用户单元的结构的方框图。
图4是表示由本发明一最佳实施例的用户单元所执行的处理的一系列流程图。
图5是表示本发明一最佳实施例的用户单元的一部分的更详细结构的电路图。
将相对于在固定无线接入系统中被使用的一最佳实施例来描述本发明。本领域的普通技术人员应当懂得本发明还可应用于其它类型的系统，例如光纤、有线电视等，这些系统通过普通二线模拟电话用户线接口用与中央局交换机连接的非电话用户线的某些装置来提供电话业务。
作为例子，图2表示一通信网络1000，其在本例子中包括利用媒体1100-在本例子中是合适的射频接口(例如IS54B)-与用户单元1200进行通信的无线基站。用户单元1200包括利用媒体1100与通信网络1000进行通信的通信接口1210。在本例子中，通信接口1210包括无线电收发信机和利用IS54B协议与基站1000进行通信的天线1215。用户单元1200还包括终端单元1220，终端单元1220包括主手持送受话器1240和与电话用户线1250连接的SLIC，电话用户线1250还与电话机1260、1270和1280连接。电话用户线1250可包括住宅内的布线、延长线路或两者的组合。
用户单元1200的一个例子示于图3，在该图中，通信接口由无线电方框10和基带方框60组成。该用户单元还包括音频方框110。在基带方框60和音频方框110之间有两个接口。称为PCM接口175的第一个接口包括数字化音频脉冲编码调制(PCM)的发送及接口信号，而第二个接口是双向串行通信接口178。无线电方框10和基带方框60在射频和数字化音频信号之间提供转换。基带方框60还在音频方框110的控制下负责处理与RF链路相关的协议。
音频方框110包括一主用户接口，该主用户接口包括显示器120、键盘130、提供音频告警(例如振铃)的告警器150、提供可视告警的指示器155(例如光指示器，例如指出电话分机被摘机或指出已接收到输入呼叫)以及主手持送受话器140。音频方框110还包括一副用户接口RJ-11塞孔230，起标准模拟电话装置的分机塞孔的作用。注意还可提供其它数据塞孔。
没有示出合适的直流电源。这种直流电源包括电池或合适的交流电源适配器，或者最好是这两者的组合，普通电源由交流电源来提供，而电池电源作备用。
音频(VF)微控制器180利用来自基带方框60、主叉簧190、键盘130、VF DSP170和用户线接口电路(SLIC)210的输入来控制呼叫处理。VF微控制器利用基带方框60、显示器120、告警器150、VF DSP170和SLIC210的控制来控制呼叫处理。VF微控制器包括微处理器及相关的存储器。M37510是合适的微控制器。VF DSP170主要在两个脉冲编码调制(PCM)编译码器(CODEC)160及200和基带PCM接口之间提供数字化音频发送及接收信号的接口。Analog Devices的ADSP-2163是合适的DSP。PCM CODEC160在主手持送受话器140和VF DSP170之间提供合适的模数及数模变换。同样地，PCM CODEC200利用SLIC210和VF DSP170在各分机装置之间提供合适的模数及数模变换。
SLIC 210-例如可以包括Advanced Micro Devices的AM79R79SLIC芯片-向通过塞尖和塞环端子与RJ-11塞孔230连接的分机装置提供中央局用户线接口性能。例如，SLIC提供过压保护、直流电源(电池馈电)、混合功能(2线-4线接口)、振铃电压、监查(摘机检测)等。
在进行操作时，一旦主手持送受话器140被想进行呼叫的使用者拿起来，VF微控制器180就将检测到主叉簧190被摘机。该微控制器将把控制信号传送给SLIC210作为响应。该控制信号将依赖于VF微控制器180从SLIC210的监查输出端检测的与分机塞孔230连接的电话用户线上的全部电话分机的状态。假设全部分机装置都处于挂机状态，则控制信号就使塞尖至塞环端子的输出电压下降为约15伏或更低。该电压在各个国家有所不同。在北美，10伏是合适的。
在另一方面，如果主手持送受话器处于摘机状态，并且SLIC检测到一分机装置处于摘机状态，则SLIC210就把这一切告知VF微控制器180。作为对这种告知的响应，该VF微控制器把不同的控制信号传送给SLIC。在分机被摘机的情况下，控制信号把SLIC提供的电流值从当主手持送受话器挂机时提供给电话分机的正常电流值20至30毫安减小至约10毫安。通过使SLIC210产生的Ⅵ特性发生这样的变化，与电话分机1260、1270和1280连接的电话用户线1250的表现使主手持送受话器140仿佛也是与电话用户线1250连接的一电话分机。换句话说，用户单元1200模拟电话用户线1250上的电压和电流(Ⅵ)特性，使主手持送受话器140就如同是在电话用户线1250上的一普通电话装置。
本领域的普通技术人员应当认识到有许多种方式来实现上述模拟。再参看图3，现在参看图4和5更详细地描述实现上述模拟的一最佳实施例。图4是在VF微控制器内被执行的程序的流程图。图5表示合适的电路结构，该电路结构与微控制器一道通过响应主手持送受话器的状态、终端的“保持”键以及SLIC监查输出控制SLIC来调整电话用户线的Ⅵ特性。图4和5仅包括与本发明相关的信息。例如，图4没有指出何时发出拨号音，或何时收集DTMF数字，而图5也没有包括SLIC模拟发射和接收路径、交流振铃部件等。
在执行图4流程图所描述的程序之前，VF微控制器必需使VF微控制器的输入信号去跳动(debounced)。去跳动在本文中的意义是输入信号在某一段时间内必需连续是高电平或低电平。在本实施例中，对于主叉簧、“保持”键和SLIC监查，这样一段时间分别是100毫秒、10毫秒和100毫秒。最好是VF微控制器在去跳动输入接收的100毫秒内使状态发生转换并恰当地设定SLIC控制。这种时间约束规定了与那些监视电话用户线的电话分机的兼容性。例如，如果在一分机转换为摘机状态之后，在该摘机转换后调整电话用户线Ⅵ特性之前有较长的延时，则该分机会对这一转换作出错误的解释。
图4A的流程图描述VF微控制器程序在步骤2000进入上电状态。在上电之后，VF微控制器初始化SLIC，假设主手持送受话器和分机都处于挂机状态2010，于是分别把SLIC开路电压和短路电流极限设定为直流52伏和30毫安。一旦SLIC的Ⅵ特性已被初始化，程序就退出上电状态而进入挂机空闲状态2030。
图4B的流程图描述VF微控制器程序在步骤2040进入挂机空闲状态，主手持送受话器和分机都处于挂机状态。在这种状态中，SLIC开路电压和短路电流极限在步骤2050被分别设定为直流52伏和30毫安。这种Ⅵ特性使电话用户线对与之连接的分机来说处于空闲状态。直流52伏的SLIC开路电压是优选的，但可以使用其它合适的电压，例如可在直流22伏和80伏之间进行选择。由于分机处于挂机状态时不抽取电流，所以在这种模式中SLIC短路电流极限是不重要的，一旦在步骤2060主手持送受话器被摘机，或在步骤2070分机被摘机，程序就作出正确的状态转换，并在去跳动输入接收的100毫秒内设定新的SLIC值。但是，SLIC短路电流极限必需大于SLIC监查电路的最小检测阈值，以使SLIC能够在步骤2070检测分机被摘机或能够在步骤2075检测入呼。程序保持在挂机空闲状态，直到主手持送受话器、分机分别在步骤2060、2070进入摘机状态或在步骤2075出现入呼为止。如果主手持送受话器例如在步骤2060被摘机，使用者就拿起了主手持送受话器在用户单元1200处作出了呼叫，程序退出挂机空闲状态，在步骤2080进入主手持送受话器摘机状态。如果分机例如在步骤2070被摘机，使用者就拿起了分机的手持送受话器作出了呼叫，程序退出挂机空闲状态，在步骤2090进入分机摘机状态。如果例如在步骤2075出现了入呼，用户单元1200就从通信网络1000接收到该入呼，程序退出挂机空闲状态，在步骤2095进入振铃状态。
图4C的流程图描述VF微控制器程序在步骤2100进入主手持送受话器摘机状态，此时主手持送受话器处于摘机状态而分机处于挂机状态。在这种状态中，SLIC开路电压和短路电流极限在步骤2110被分别设定为直流10伏和10毫安。电话用户线Ⅵ特性的这种变化表示用户线被与之连接的分机使用。例如，当程序从开路电压在步骤2050被设定为直流52伏的挂机空闲状态2040到达开路电压在步骤2110被设定为直流10伏的主手持送受话器摘机状态2100时，由于主手持送受话器在步骤2060、2100进入摘机状态，所以电话分机检测到其塞尖至塞环的电压从直流52伏降至直流10伏。设计恰当的电话分机认为电压的这种下降是由与同一条电话用户线连接的第二台电话被摘机造成的。换句话说，通过修改主手持送受话器被摘机对SLIC的开路电压，终端就模拟了由一分机被摘机造成的电话用户线Ⅵ特性的变化。直流10伏的SLIC开路电压是优选的，但可以使用低于直流15伏的其它合适电压。由于分机处于挂机状态时不抽取电流，所以在这种模式中SLIC短路电流极限同样是不重要的，一旦在步骤2120主手持送受话器被挂机、在步骤2130启动保持模式或在步骤2140分机被摘机，程序就作出正确的状态转换，并在去跳动输入接收的100毫秒内设定新的SLIC值。但是，SLIC短路电流极限必需大于SLIC监查电路的最小检测阈值，以便SLIC能够检测分机在步骤2140被摘机。程序保持在主手持送受话器摘机状态，直到主手持送受话器在步骤2120被挂机、在步骤2130启动保持模式或在步骤2140分机被摘机为止。如果例如在步骤2120挂机主手持送受话器，使用者就把手持送受话器放回了原位，终止了在用户单元1200的呼叫，程序退出主手持送受话器摘机状态，在步骤2150进入挂机空闲状态。如果在步骤2130启动了终端的保持模式，程序就退出主手持送受话器摘机状态，在步骤2160进入主手持送受话器摘机及终端保持状态。如果分机例如在步骤2140被摘机，使用者就拿起了分机的手持送受话器，作出呼叫或与主手持送受话器一道加入通话，程序退出主手持送受话器摘机状态，在步骤2170进入主手持送受话器摘机及分机摘机状态。
图4D的流程图描述VF微控制器程序在步骤2180进入分机摘机状态，此时主手持送受话器处于挂机状态而分机处于摘机状态。在这种状态中，SLIC开路电压和短路电路极限在步骤2190被分别设定为直流52伏和30毫安。电话用户线因与之连接的分机处于摘机状态而正在被其使用。由于电话用户线的电压由被摘机分机的直流电阻来确定，所以SLIC开路电压在这一模式中是不重要的，一旦在步骤2200主手持送受话器被摘机，或在步骤2210分机被挂机，程序就作出正确的状态转换，并在去跳动输入接收的100毫秒内设定新的SLIC值。但是，SLIC开路电压必须大到足以产生至少20毫安电流流入被摘机的分机，发射和接收音频信号叠加在该直流电流上。30毫安的SLIC短路电流是优选的，但可以使用大于20毫安小于100毫安的电流极限。程序保持在分机被摘机状态，直到主手持送受话器在步骤2200被摘机或分机在步骤2210被挂机为止。如果主手持送受话器例如在步骤2200被摘机，使用者就拿起了用户单元1200的手持送受话器作出呼叫或与分机一道加入通话，程序退出分机摘机状态，在步骤2220进入主手持送受话器摘机及分机摘机状态。如果分机例如在步骤2210被挂机，使用者就把分机的手持送受话器放回了原位，终止呼叫，程序退出分机摘机状态，在步骤2230进入挂机空闲状态。
图4E的流程图描述VF微控制器程序在步骤2240进入主手持送受话器摘机和分机摘机状态，此时主手持送受话器处于摘机状态而分机也处于摘机状态。在这种状态中，SLIC开路电压和短路电流极限在步骤2250被分别设定为直流10伏和10毫安。电话用户线Ⅵ特性的这种变化表示用户线被与之连接的一台以上的摘机分机使用。例如，当程序从电流极限在步骤490被设定为30毫安的分机摘机状态2180到达电流极限在步骤2250被设定为10毫安的主手持送受话器摘机及分机摘机状态2240时，由于主手持送受话器在步骤2200、2240进入摘机状态，所以电话分机检测到其电流从30毫安下降到10毫安。设计恰当的电话分机认为电流的这种下降是由与同一条电话用户线连接的第二台电话被摘机造成的。由于电话用户线电压由被摘机分机的直流电阻确定，所以在这种模式中SLIC开路电压不重要，一旦在步骤2260主手持送受话器被挂机或在步骤2270分机被挂机，程序就作出正确的状态转换，并在去跳动输入接收的100毫秒内设定新的SLIC值。但是，SLIC开路电压必须大到足以产生至少10毫安电流流入被摘机的分机，发射和接收音频信号叠加在该直流电流上。10毫安的SLIC短路电流是优选的，但在分机摘机状态2180中使用的电流值的一半的电流值也是合适的。SLIC短路电流极限必须大于SLIC监查电路的最小检测阈值，以便SLIC能够继续检测被摘机的分机。程序保持在主手持送受话器摘机及分机摘机状态，直到主手持送受话器在步骤2260被挂机或分机在步骤2270被挂机为止。如果主手持送受话器例如在步骤2260被挂机，使用者就将其放回原位，终止了用户单元1200的呼叫，但分机保持其呼叫，程序退出主手持送受话器摘机及分机摘机状态，在步骤2280进入分机摘机状态。如果分机例如在步骤2270被挂机，使用者就将该分机的手持送受话器放回原位，终止了该分机的呼叫，但用户单元1200保持其呼叫，程序退出主手持送受话器摘机及分机摘机状态，在步骤2290进入主手持送受话器摘机状态。
图4F的流程图描述VF微控制器程序在步骤2300进入主手持送受话器摘机及终端保持状态，此时主手持送受话器处于摘机状态而终端处于保持状态。在这种状态中，SLIC开路电压和短路电流极限在步骤2310被分别设定为直流10伏和10毫安。电话用户线Ⅵ特性的这种变化表示用户线被与之连接的分机使用。直流10伏的SLIC开始电压是优选的，但可以使用低于直流15伏的其它合适电压。由于分机处于挂机状态时不抽取电流，所以在这种状态中SLIC短路电流极限是不重要的，一旦主手持送受话器在步骤2320被挂机、在步骤取消保持模式或在步骤2340分机被摘机，程序就作出正确的状态转换，并在去跳动输入接收的100毫秒内设定新的SLIC值。但是，SLIC短路电流极限必须大于SLIC监查电路的最小检测阈值，以便SLIC能够检测分机在步骤2340被摘机。程序保持在主手持送受话器摘机状态及终端保持状态，直到主手持送受话器在步骤2320被挂机、在步骤2330取消保持模式或分机在步骤2340被摘机为止。如果主手持送受话器例如在步骤2320被挂机，使用者就让主手持送受话器处于用户单元1200的呼叫保持状态，程序退出主手持送受话器摘机及终端保持状态，在步骤2350进入保持状态。如果在步骤2330取消保持模式，程序就退出主手持送受话器摘机及终端保持状态，在步骤2360进入主手持送受话器摘机状态。如果分机例如在步骤2340被摘机，使用者就拿起了分机的手持送受话器释放保持，而用户单元1200保持呼叫，程序在步骤2370取消保持，退出主手持送受话器摘机及终端保持状态，在步骤2380进入主手持送受话器摘机及分机摘机状态。
图4G的流程图描述VF微控制器程序在步骤2390进入终端保持状态，此时主手持送受话器处于挂机状态而终端处于保持状态。在这种状态中，SLIC开路电压和短路电流极限在步骤2400被分别设定为直流10伏和10毫安。电话用户线VI特性的这种变化表示用户线被与之连接的分机使用。直流10伏的SLIC开路电压是优选的，但可以使用低于直流15伏的其它合适电压。由于分机处于挂机状态时不抽取电流，所以在这种模式中SLIC短路电流极限是不重要的，一旦主手持送受话器在步骤2410被摘机、或分机在步骤2420被摘机，程序就作出正确的状态转换，并在去跳动输入接收的100毫秒内设定新的SLIC值。但是，SLIC短路电流极限必须大于SLIC监查电路的最小检测阈值，以便SLIC能够检测分机在步骤2420被摘机。程序保持在终端保持状态，直到主手持送受话器在步骤2410被摘机或分机在步骤2420被摘机为止。如果主手持送受话器例如在步骤2410被摘机，使用者就拿起了主手持送受话器来使用户单元1200的保护模式失效，程序在步骤2430取消保持，退出终端保持状态，在步骤2440进入主手持送受话器摘机状态。如果分机例如在步骤2420被摘机，使用者就拿起了分机的手持送受话器，释放用户单元1200的保持状态，继续在分机上进行呼叫，程序在步骤2450取消保持，退出终端保持状态，在步骤2460进入分机摘机状态。
图4H的流程图描述VF微控制器程序在步骤2470进入振铃状态，此时主手持送受话器和分机都处于挂机状态，用户单元已从通信网络接收到入呼。在这种状态中，SLIC在步骤2480以合适的音调和频率产生交流振铃，并在振铃停振期间把SLIC开路电压和短路电流极限分别设定为直流52伏和30毫安。交流振铃向分机表明有入呼。交流振铃的交流电压可以叠加或可以不叠加在直流电压上。在振铃停振期间，直流52伏的SLIC开路电压是优选的，但可以使用其它合适的电压，例如可使用直流22伏至80伏之间的电压。由于分机处于挂机状态时不抽取电流，所以SLIC短路电流极限在振铃停振期间是不重要的，一旦主手持送受话器在步骤2490被摘机、分机在步骤2500被摘机或在步骤2510禁止入呼，程序就作出正确的状态转换，并在去跳动输入接收的100毫秒内设定新的SLIC值。但是，SLIC短路电流极限必须大于SLIC监查电路的最小检测阈值，以便SLIC能够检测分机在步骤2500被摘机。程序保持在振铃状态，直到主手持送受话器在步骤2490被摘机、分机在步骤2500被摘机或在步骤2510禁止入呼为止。如果主手持送受话器例如在步骤2490被摘机，使用者就拿起了手持送受话器接收用户单元1200处的呼叫，程序退出振铃状态，在步骤2520进入主手持送受话器摘机状态。如果分机例如在步骤2500被摘机，使用者就拿起了分机的手持送受话器接收呼叫，程序退出振铃状态，在步骤2530进入分机摘机状态。如果例如在步骤2510禁止入呼，通信网络1000就停止呼叫用户单元1200，程序退出振铃状态，在步骤2540进入挂机空闲状态。
图5的电路图是一种合适的SLIC和VF微控制器的实施。SLIC主要用Advanced Micro Devices(AMD)的SLIC芯片AM79R79 3000来组成，该芯片通过51.1欧姆的电阻3030、3040以差分形式驱动RJ-11塞孔3020的塞尖3022和塞环3024端子。过压保护或滤除电磁干扰(EMI)等所需的、与塞尖3022或塞环3024串联或连接在塞尖3020或塞环3024和电路地3090之间的其它元件没有被包括在描述之中。全部电源都以电路地3090为基准，该电路地3090可接地也可不接地。SLIC芯片3000的高压部分由直流负75伏电源-75Vdc 3050和直流负28伏电源-28Vdc 3070通过二极管3060和3080进行供电。SLIC芯片3000所用的电源由输入引线B2EN 3160的状态来确定。使用两个电源是为了在SLIC芯片处于挂机状态时提供高电压和在SLIC处于摘机状态时提供低电压，以减少功耗。SLIC芯片3000的低压部分由直流正5伏电源+5Vdc 3100和直流负28伏电源-28Vdc 3070来供电，此时与引线22(VNEG)连接的内部负稳压器产生直流负5伏电源-5Vdc。电容器3110、3120和3130滤波SLIC芯片3000的电源。用Mitsubishi的M37510组成的VF微控制器3010对主手持送受话器叉簧3230、“保持”键3240的状态和SLIC监查输出3220作出响应，通过控制SLIC芯片3000的输入3160、3170、3180和3190以及外部电路3200、3210来调整电话用户线的VI特性。在本实施例中，在非交流振铃产生期间的所有时间内都可分别把输出3170、3180和3190设定为低、高、低电平。这种设定使SLIC芯片3000进入有效模式。本领域的普通技术人员应懂得还可使用其它SLIC模式。例如，可以使用等待模式来节省(图4B)步骤2050“挂机空闲状态”的电能。VF微控制器3010使用通用的输入/输出端，这些输入/输出端是用于SLIC控制的输出端3160、3170、3180、3190、3200和3210。叉簧输入端3230使用内部上拉开关。“保持”键3240利用键扫描算法进行扫描，其中端口1供行使用，而端口2供列使用。在本例子中，“保持”键3240位于第0行和第0列。晶体管3280、3320、3350和3380起开关的作用，利用VF微控制器3010的输出3200和3210来进行控制，当只有泄漏电流在集电极结和发射极结之间流动时它们都“断开”，而一旦集电极发射极电压饱和时它们就都“接通”。电阻3300、3310、3330、3340、3360和3390的值不是关键的。1兆欧姆保证了这些晶体管作为开关接通时进入饱和状态，但不会浪费电能。用由晶体管3280、3320和3350以及1兆欧姆的电阻3300、3310、3330、3340和3360组成的外部电路来提供VF微控制器3010所用的+5Vdc电源的电平变换以及在由输入3170、3180和3190确定的SLIC芯片3000处于有效模式时在节点4100出现的负电压。
在用-75Vdc 3050供电时0欧姆电阻3140把塞尖3022至塞环3024的开路电压设定为直流55伏。在用-28Vdc 3070供电时1兆欧电阻3150把塞尖3022至塞环3024的开路电压设定为直流17伏。SLlC芯片3000所用的电源由输入引线B2EN 3160的状态来确定。此外，当VF微控制器的输出3210是低电平时，PNP晶体管3380饱和，由电阻3370的值确定的电流注入节点4000。电流向节点4000的注入减小了当SLIC芯片3000在输入3170、3180和3190的确定下进入有效状态时塞尖3022至塞环3024的开路电压。
节点4000和4100间的电阻确定塞尖3022至塞环3024的短路电流极限。该电阻有两种取值。当VF微控制器的输出3200是高电平时，晶体管3280截止，该电阻是电阻3250与电阻3260的串联电阻。当VF微控制器输出是低电平时，晶体管3280饱和，该电阻是电阻3250与电阻3260和3270并联电阻的串联电阻。电流极限的时间常数由电容器3290确定。1uF在本例子中是合适的。
SLIC电路的输入3160、3200和3210在图4A“上电状态”的步骤2020、图4B“挂机空闲状态”的步骤2050和图4H“振铃状态”的在交流振铃期间的步骤2480中分别被设定为高、低和高电平。塞尖3022至塞环3024的开路电压是直流55伏。当电阻3250、3260和3270分别是43.2千欧、200千欧和51.1千欧时，塞尖3022至塞环3024的短路电流极限是30毫安。
SLIC电路的输入3160、3200和3210在图4C“主手持送受话器摘机状态”的步骤2110、图4F“主手持送受话器摘机及终端保持状态”的步骤2310和图4G“终端保持状态”的步骤2400中分别被设定为低、低和低电平。当电阻3370为221千欧时，塞尖3022至塞环3024的开路电压是直流14.5伏。当电阻3250、3260、3270和3370分别是43.2千欧、200千欧、51.1千欧和221千欧时，塞尖3022至塞环3024的短路电流极限是7毫安。
SLIC电路的输入3160、3200和3210在图4D“分机摘机状态”中被分别设定为低、低和高电平。塞尖3022至塞环3024开路电压是直流17伏。当电阻3250、3260和3270分别是43.2千欧、200千欧和51.1千欧时，塞尖3022至塞环3024的短路电流极限是30毫安。
SLIC电路的输入3160、3200和3210在图4E“主手持送受话器摘机及分机摘机状态”中被分别设定为低、高和高电平。塞尖3022至塞环3024开路电压是直流17伏。当电阻3250和3260分别是43.2千欧和200千欧时，塞尖3022至塞环3024短路电流极限是10毫安。
此外，本领域的普通技术人员应当懂得虽然在分机装置被摘机时对SLIC产生的电流极限进行调整，但根据所使用的SLIC芯片类型的不同，可用其它电路来直接控制电压。然而，在所描述的最佳实施例中，最好是在分机被摘机时控制电流极限，在分机被挂机时控制塞尖和塞环端子两端的电压。还有，虽然以上的描述是针对模拟主手持送受话器使其如同在电话用户线上那样，但其它条件也能够使微控制器对SLIC进行控制，以便改变电话用户线上的电压和/或电流极限。例如，用户单元1200可在某些情况下，例如在网络通过通信接口1210作出请求的情况下进入测试模式。在这种情况下，如果出现了这种条件，就例如减小SLIC的塞尖至塞环电压，向电话分机指出用户线正在被使用，以便阻止这些电话分机之一的使用者在这种测试模式期间进行呼叫。
应当指出的另一个特点是除了模拟用户线VI特性的变化外，用户单元还能够检测这种变化。例如，如果一电话分机被摘机，SLIC将检测到这一摘机。微控制器然后可恰当地向主手持送受话器的潜在使用者指出用户线正在被使用(例如利用显示器上的信息或使指示器发光)。
本领域的普通技术人员应当懂得有许多种方法来实现上述模拟。例如，SLIC电路210可包括可通过串行或并行接口对SLIC产生的电压和电流特性进行完全编程的SLIC芯片。SLIC的电源电压可被控制，以便修改塞尖至塞环电压。与塞尖或塞环串联的外部电流极限电路可被用来修改SLIC短路电流极限。可切换塞尖和塞环两端的负载来修改开路电压或短路电流极限。可用逻辑电路来代替VF微控制器。
不超出在权利要求书中限定的本发明的范围，可对以上描述的本发明的具体实施例作出许多改进和变动。
权利要求
1．一种用户单元，对与之连接的电话用户线上的电话装置提供电话业务，所述用户单元包括利用合适的媒体与通信网络进行通信的至少一个通信接口；用户线接口电路(SLIC)；把电话用户线连接到所述SLIC的至少一个塞孔；根据条件改变所述电话用户线的电压和电流(Ⅵ)特性的装置。
2．根据权利要求1的用户单元，还包括检测所述条件和控制所述改变装置的控制器。
3．根据权利要求2的用户单元，还包括用户终端手持送受话器及相关的叉簧，其中，所述叉簧与所述控制器连接，所述条件包括所述叉簧的状态。
4．根据权利要求3的用户单元，其中所述改变装置还包括当全部所述电话装置处于挂机状态时用于改变电话用户线的电压的装置；以及响应任何电话装置的摘机改变所述SLIC向所述电话用户线提供的电流极限的装置。
5．根据权利要求4的用户单元，其中所述至少一个通信接口包括无线电收发信机。
6．用于模拟与用户单元连接的电话用户线的电压和电流(Ⅵ)特性的变化的方法，所述用户单元具有主手持送受话器和电话用户线接口，所述方法包括以下步骤当所述用户单元处于挂机空闲状态时保持所述电话用户单元的塞尖和塞环端子之间的开路电压；检测与所述电话用户线连接的所述主手持送受话器或电话分机的挂机状态的变化；根据所述主手持送受话器或所述电话分机的挂机状态的变化调整在所述电话用户线上的电压和电流极限。
7．用于模拟与用户单元连接的电话用户线的电压和电流(Ⅵ)特性的变化的方法，所述用户单元具有与通信网络进行通信的通信接口、主手持送受话器扣用户线接口，所述方法包括以下步骤当所述用户单元处于挂机空闲状态时保持所述电话用户单元的塞尖和塞环端子之间的开路电压；检测条件；根据检测的条件调整所述电话用户线的电压和电流特性。
8．根据权利要求7的方法，其中所述条件包括电话分机挂机状态的变化；以及主手持送受话器挂机状态的变化。
9．根据权利要求8的方法，其中所述的调整步骤包括a)在所述主手持送受话器处于挂机状态时，把第一组Ⅵ特性提供给所述电话用户线；以及b)在所述主手持送受话器处于摘机状态时，把第二组Ⅵ特性提供给所述电话用户线。
10．根据权利要求9的方法，其中所述第一组特性包括提供当全部电话分机都处于挂机状态时，被与所述电话用户线连接的一电话分机认为是电话用户线空闲状态的Ⅵ特性，以及当一电话分机被摘机时，被与所述电话用户线连接的一电话分机认为是一电话分机正在被使用的Ⅵ特性；其中所述第二组特性包括提供当全部电话分机都处于挂机状态时，被与所述电话用户线连接的一电话分机认为是一电话分机正在被使用的Ⅵ特性，以及被与所述电话用户线连接的被摘机电话分机认为一电话分机正在被使用的Ⅵ特性。
11．根据权利要求9的方法，其中所述第一组特性包括ⅰ)当电话分机都处于挂机状态时提供直流22伏与直流80伏之间的开路电压，以及ⅱ)当一电话分机被摘机时提供20毫安与100毫安之间的电流极限；其中所述第二组特性包括ⅲ)当电话分机都处于挂机状态时提供低于直流15伏的开路电压，以及ⅳ)提供约是在(ⅱ)中提供的电流极限的一半的电流极限。
12．一种用户单元，包括利用合适的媒体与通信网络进行通信的至少一个通信接口；用户线接口电路(SLIC)；把电话用户线连接到所述SLIC的至少一个塞孔；适合于执行权利要求6的方法的控制器。
13．一种用户单元，包括利用合适媒体与通信网络进行通信的至少一个通信接口；用户线接口电路(SLIC)；把电话用户线连接到所述SLIC的至少一个塞孔；适合于执行权利要求7的方法的控制器。
14．一种用户单元，包括利用合适媒体与通信网络进行通信的至少一个通信接口；用户线接口电路(SLIC)；把电话用户线连接到所述SLIC的至少一个塞孔；适合于执行权利要求9的方法的控制器。
15．一种用户单元，包括利用合适媒体与通信网络进行通信的至少一个通信接口；用户线接口电路(SLIC)；把电话用户线连接到所述SLIC的至少一个塞孔；适合于执行权利要求10的方法的控制器。
16．一种用户接口，包括利用合适媒体与通信网络进行以通信的至少一个通信接口；用户线接口电路(SLIC)；把电话用户线连接到所述SLIC的至少一个塞孔；适合于执行权利要求11的方法的控制器。
全文摘要
公开了包含无线收发信机的固定无线接入用户单元和支持在该用户单元和电话分机之间的保持的秘密和远程释放的电话用户线接口电路。该用户单元确定主手持送受话器或电话分机何时被摘机。作为响应,该用户单元修改电话用户线的电压和/或电流特性,该电话用户线以这样的方式把一些电话分机连接到该用户单元,即与电话用户线连接的这些电话分机将检测到主手持送受话器何时被摘机。
文档编号H04M9/02GK1211370SQ97192311
公开日1999年3月17日 申请日期1997年10月24日 优先权日1996年10月25日
发明者D·A·佩佩尔 申请人:北方电讯有限公司