DE19709888C1

DE19709888C1 - ISDN terminal with integrated analogue 'a' and 'b' telephone lines terminal adaptor

Info

Publication number: DE19709888C1
Application number: DE1997109888
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Ing Schade; Klaus-Juergen Dipl Ing Mieth; Andreas Dipl Ing Lindemann; Michael Dipl Ing Muenzel
Original assignee: Fmn Fernmeldetechnik Nord GmbH
Current assignee: Fmn Fernmeldetechnik Nord GmbH
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 1998-09-24
Anticipated expiration: 2017-03-12

Abstract

The ISDN terminal has a control computer and an integrated a/b terminal adaptor (10) for analog terminals. The analog part does not have its own control computer. A digital/analog signal convertor chip (12) is directly electrically conductively connected to the control computer of the ISDN part. A chip (24) for converting an analog dial sequence is connected in a digital format to the signal convertor. The analog side is fully separated from the ISDN side. Preferably, to generate a tone, a voltage source is provided via a relay (22) to the a/b lines of the analog terminal. The relay is preferably a solid state relay. The voltage source is preferably an alternating voltage source.

Description

Die Erfindung betrifft ein ISDN-Endgerät mit integriertem a/b-Ter minaladapter.The invention relates to an ISDN terminal with an integrated a / b ter mineral adapter.

Die herkömmlichen analogen Telefonnetze werden zunehmend durch digitale Telefonnetze, sogenannte ISDN-Netze verdrängt. Die Um stellung von einem analogen Telefonanschluß auf einen digitalen Telefonanschluß, nämlich einen ISDN-Anschluß, ist für viele Tele fonkunden mit nicht unerheblichen Investitionen verbunden, da sämtliche analogen Geräte, wie beispielsweise Faxgeräte, Anrufbe antworter, Modems, u. a., die für ein analoges Netz ausgelegt sind, an einem ISDN-Anschluß nicht funktionieren. Es sind daher ISDN- Endgeräte konstruiert worden, die einen integrierten a/b-Termina ladapter für analoge Endgeräte aufweisen, so daß bereits vorhande ne analoge Endgeräte an einem ISDN-Anschluß betrieben werden kön nen. Der a/b-Terminaladapter ist nach den Bezeichnungen "a" und "b" für die beiden Leitungen des analogen Telefonnetzes benannt.The conventional analog telephone networks are becoming increasingly popular digital telephone networks, so-called ISDN networks, are displaced. The order from an analogue telephone connection to a digital one Telephone connection, namely an ISDN connection, is for many tele customers associated with not inconsiderable investments because all analog devices, such as fax machines, call answering answerers, modems, u. a., which are designed for an analog network, not work on an ISDN connection. It is therefore ISDN Terminals have been designed that have an integrated a / b termina Have adapters for analog devices, so that already available ne analog terminals can be operated on an ISDN connection nen. The a / b terminal adapter is named "a" and "b" for the two lines of the analog telephone network.

Bekannte ISDN-Endgeräte mit integrierten a/b-Teminaladaptern sind unter Verwendung von funktionell hoch integrierten Schaltkreisen aufgebaut, wobei ein eigener Steuerrechner für den Analogteil des Endgerätes verwendet wird. Beispiele für solche Steuerrechner mit funktionell hoch integriertem Aufbau sind der Baustein PEF 4065 der Firma Siemens, ein sogenannter SLIC (Subscriber Line Interface Controller) und der Baustein PEB 3085 der Firma Siemens, ein soge nannter SLICOFI (Signal Processing Subscriber Line Interface Codec Filter). Solche hochkomplexen ICs haben den Nachteil, daß sie teu er sind und einen hohen Energiebedarf haben. Wegen des hohen Ener giebedarfs ist es nicht möglich, bei Ausfall der Netzspeisung das Endgerät zumindest noch hinsichtlich seines ISDN-Teils als not speisefähiges ISDN-Telefon zu betreiben.Known ISDN terminals with integrated a / b terminal adapters are constructed using functionally highly integrated circuits, a separate control computer being used for the analog part of the terminal. Examples of such control computers with highly functional integrated structure are the block PEF 4065 from Siemens, a so-called SLIC (S ubscriber L ine I nterface C ontroller) and the block PEB 3085 from Siemens, a so--called SLICOFI (S ignal Processing S ubscriber L ine I nterface C ODEC F ilter). Such highly complex ICs have the disadvantage that they are expensive and have a high energy requirement. Because of the high energy requirement, it is not possible to operate the terminal device, at least with regard to its ISDN part, as an emergency-capable ISDN telephone if the mains supply fails.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein ISDN-Endgerät mit integriertem a/b-Terminaladapter für analoge Endgeräte zu schaffen, bei dem bei Ausfall der Netzspeisung zumindest der ISDN- Teil im Notspeisebetrieb funktionsfähig ist, und das möglichst einfach und billig herzustellen ist.The object of the invention is therefore an ISDN terminal with integrated a / b terminal adapter for analog devices create, in which at least the ISDN Part is functional in emergency feed operation, and if possible is simple and cheap to manufacture.

Die Lösung der Aufgabe ist bei einem gattungsgemäßen ISDN-Endgerät dadurch gekennzeichnet, daß der Analogteil keinen eigenen Steuer rechner aufweist, daß ein Digital/Analog-Signalwandelbaustein gal vanisch direkt mit dem Steuerrechner des ISDN-Teiles verbunden ist, daß ein Baustein zur Umsetzung einer analogen Wählfolge in ein digitales Format mit dem Signalwandelbaustein verbunden ist, und daß die Analogseite galvanisch vollständig von der ISDN-Seite getrennt ist.The solution to the problem is with a generic ISDN terminal characterized in that the analog part does not have its own tax Computer has that a digital / analog signal conversion block gal Vanisch directly connected to the control computer of the ISDN part is that a building block for implementing an analog dialing sequence in a digital format is connected to the signal conversion module, and that the analog side is completely galvanically from the ISDN side is separated.

Dadurch, daß der Analogteil keinen eigenen Steuerrechner aufweist, werden einerseits die Kosten für den Steuerrechner eingespart, andererseits ist der Energiebedarf dieses Teils im Fall der Not speisung nicht zu berücksichtigen.Because the analog part does not have its own control computer, on the one hand, the costs for the control computer are saved, on the other hand, the energy requirement of this part is in case of emergency not to consider feeding.

Anstelle des Steuerrechners ist vorgesehen, daß ein Digital/Ana log-Signalwandelbaustein galvanisch direkt mit dem Steuerrechner des ISDN-Teils verbunden ist. Dieser Baustein setzt die von einem S₀-Schnittstellenbaustein über beispielsweise einen IOM2-Bus gelie ferten digitalen Signale in Signale um, die sich mit analogen Ge räten verarbeiten lassen. Ein solcher Baustein wird auch als "CO- DEC" bezeichnet. Ein Beispiel für einen solchen Baustein ist der Baustein PSB 2163 der Firma Siemens, der auch als ARCOFI (Audio Ringing Codec Filter) bezeichnet wird.Instead of the control computer, it is provided that a digital / ana log signal conversion module is galvanically connected directly to the control computer of the ISDN part. This module converts the digital signals supplied by an S ₀ interface module via an IOM2 bus, for example, into signals that can be processed with analog devices. Such a module is also referred to as "CO-DEC". An example of such a block is the block PSB 2163 is referred to Siemens, also known as ARCOFI (A udio R inging C ODEC F ilter).

Weiterhin ist ein Baustein zur Umsetzung einer analogen Wählfolge in ein digitales Format vorgesehen, der mit dem Signalwandelbau stein verbunden ist. Ein Beispiel für einen solchen Baustein ist der Baustein MT 8870 der Firma Mitel. Der Baustein ist notwendig, um die beispielsweise im MFV (Multi-Frequenzverfahren) erzeugten Wählsignale umsetzen zu können.There is also a module for implementing an analog dialing sequence provided in a digital format that works with signal conversion stone is connected. An example of such a building block is the MT 8870 module from Mitel. The building block is necessary around those generated, for example, in the DTMF (multi-frequency method) To be able to implement dialing signals.

Schließlich ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Analogseite des ISDN-Endgerätes, d. h. die Schnittstelle für den analogen Tele fonanschluß mit den beiden a/b-Leitungen galvanisch vollständig von der ISDN-Seite getrennt ist.Finally, the invention provides that the analog side the ISDN terminal, d. H. the interface for the analog tele Telephone connection with the two a / b lines galvanically complete is separated from the ISDN side.

Auf diese Weise wird erreicht, daß bei Ausfall der Netz-Speise spannung am ISDN-Abschlußgerät (NTBA) und bei Anliegen einer Not speisung von der Ortsvermittlungsstelle (OVSt) die Analogseite des Endgerätes die Notspeisequelle nicht belastet. Die ISDN-Seite des Endgerätes bleibt von dem Analoganschluß unbeeinflußt, so daß bei geeigneter Gestaltung der ISDN-Seite eine Aufrechterhaltung der ISDN-Funktionen möglich bleibt. Die von einem ISDN-Abschlußgerät (NTBA) gelieferte Spannung wird daher nicht durch die zur Analog seite gehörenden Bauteile der Schaltung belastet.In this way it is achieved that if the mains supply fails voltage at the ISDN termination device (NTBA) and in the event of an emergency supply from the local exchange (OVSt) the analog side of the Device does not charge the emergency power source. The ISDN side of the Terminal remains unaffected by the analog connection, so that at appropriate design of the ISDN side to maintain the ISDN functions remain possible. The from an ISDN termination device (NTBA) supplied voltage is therefore not due to the analog side belonging components of the circuit loaded.

Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln die Konstruktion eines ISDN-Endgerätes ermöglicht, das vergleichsweise einfach und billig herzustellen ist, wobei bei Ausfall einer Versorgungsspannung ein Notspeisebetrieb zur Aufrechterhaltung der ISDN-Funktionen möglich ist.In this way, the construction of a ISDN terminal device makes this comparatively simple and cheap is to be produced, whereby in the event of a supply voltage failure Emergency feed operation possible to maintain the ISDN functions is.

Zur galvanischen Trennung der Analogseite von der Digitalseite des Endgerätes sind verschiedenen Möglichkeiten denkbar. Dabei ist die Aufgabe zu lösen, bei einem über den ISDN-Anschluß eingehenden Anruf einen Tonruf auf der Analogseite des Gerätes zu erzeugen, wie auch umgekehrt eine Schleifenstromauswertung zur Verfügung zu stellen, um ein Ansprechen eines analogen Gerätes, beispielsweise durch Abnehmen des Hörers, Einschalten des Faxgerätes o. ä. zur Digitalseite des erfindungsgemäßen Endgerätes zu signalisieren.For galvanic isolation of the analog side from the digital side of the Different options are conceivable. Here is the To solve the problem with an incoming via the ISDN connection Call to create a ringing tone on the analog side of the device, and vice versa, a loop current evaluation is also available to respond to an analog device, for example by lifting the handset, switching on the fax machine or the like for To signal the digital side of the terminal according to the invention.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, daß zur Tonruferzeugung eine Spannungsquelle, vorzugsweise eine Wech selspannungsquelle, über ein Relais auf die a/b-Leitungen des Ana loganschlusses legbar ist. Dabei kann das Relais vorzugsweise über einen NF-Ausgang des Signalwandlerbausteines getaktet werden. Durch das Relais, das vorzugsweise ein Festkörper-Relais ist, kann zur Rufsignalerzeugung der NF-Ausgang des Signalwandlerbausteins (CODEC) so betätigt werden, daß über das Festkörper-Relais eine Spannung von beispielsweise 35 V potentialfrei auf die a/b-Leitun gen der Schnittstelle geschaltet wird.In a preferred embodiment it is therefore provided that to generate a ringing tone a voltage source, preferably a change voltage source, via a relay on the a / b lines of the Ana log connection can be placed. The relay can preferably over an LF output of the signal converter module can be clocked. Through the relay, which is preferably a solid state relay, can the NF output of the signal converter module for call signal generation (CODEC) are operated in such a way that a Voltage of, for example, 35 V potential-free on the a / b line switched to the interface.

Auf diese Weise genügt ein Netzteil mit nur einer Wicklung sowohl für die Bereitstellung der Speisegleichspannung der a/b-Schnitt stelle als auch zur Erzeugung der überlagerten Rufspannung.In this way, a power supply with only one winding is sufficient for the supply of the DC supply voltage the a / b cut as well as to generate the superimposed ringing voltage.

Die Zuführung der Speisegleichspannung erfolgt erfindungsgemäß durch eine spezielle elektronische Speisedrossel, deren Arbeits widerstand komplex ausgebildet ist, wobei ein Glied die Eingangs- LED eines Optokoppler ist, so daß sowohl eine Potentialtrennung der Speisegleichspannung der Analogseite von der Betriebsspannung des ISDN-Teils des Endgeräts vorgenommen wird, als auch eine Spei sestromdetektion (Schleifenstromauswertung) der a/b-Schnittstelle mit Informationsübergabe an den Steuerrechner ermöglicht wird, ohne daß Potentialprobleme auftreten.The DC supply voltage is supplied according to the invention through a special electronic feed throttle, whose working resistance is complex, with one link the input LED of an optocoupler is, so that both a potential separation the DC supply voltage of the analog side from the operating voltage the ISDN part of the terminal is made, as well as a Spei Current detection (loop current evaluation) of the a / b interface is made possible with the transfer of information to the control computer, without potential problems.

Mit den geschilderten Maßnahmen wird es auf einfache Weise mög lich, die Funktionen eines analogen Endgerätes mit Hilfe des Steu errechners der Digitalseite zu verarbeiten, ohne daß die Analog seite im Ausnahmefall des Notspeisebetriebes als zusätzliche Last zu berücksichtigen ist. The measures described make it possible in a simple manner Lich, the functions of an analog terminal with the help of the control Calculator to process the digital side without the analog side in exceptional cases of emergency feed operation as an additional load is to be considered.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dar gestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der einzigen Figur ist ein schematischer Schaltplan der wesentlichen Bauelemen te gezeichnet.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing presented embodiment explained in more detail. In the only one Figure is a schematic circuit diagram of the essential components drawn.

Ein erfindungsgemäßer a/b-Terminaladapter 10 setzt die digitalen Signale, die über einen Bus IOM2 vom ISDN-Teil eines ISDN-Endgerä tes geliefert werden in analoge Signale um, die auf dem konventio nellen Leitungen a/b eines analogen Netzes verarbeitet werden kön nen.An a / b terminal adapter 10 according to the invention converts the digital signals which are supplied via a bus IOM2 from the ISDN part of an ISDN terminal into analog signals which can be processed on the conventional lines a / b of an analog network .

Die über den Bus IOM2 kommenden Signale werden in einem als CODEC bezeichneten Baustein 12, beispielsweise einem Baustein PSB 2163 der Firma Siemens, einen sogenannten ARCOFI (Audio Ringing Codec Filter), in analoge Signale umgesetzt. In einem zusätzlichen 4 : 2- Umsetzer werden die über vier Ausgänge des Codecs 12 gelieferten Signale auf zwei Drähte umgesetzt. Dieser Baustein trägt das Be zugszeichen 4/2 WC, in Anlehnung an die englische Bezeichnung 4/2- WIRE Converter.The coming via the bus IOM2 signals are, for example, the company Siemens, a so-called ARCOFI (A udio R inging Co dec Fi lter) implemented in a process called CODEC block 12, a block PSB 2163 into analog signals. In an additional 4: 2 converter, the signals supplied via four outputs of the codec 12 are converted to two wires. This module has the reference number 4/2 WC, based on the English name 4/2 WIRE Converter.

Zur galvanischen Trennung ist ein 1 : 1-NF-Übertrager 14 vorgesehen, bevor das analoge Signal auf die herkömmlichen Analogleitungen a/b ausgekoppelt wird.A 1: 1 LF transformer 14 is provided for electrical isolation before the analog signal is coupled out onto the conventional analog lines a / b.

Der Dekoder 12 wird mit einer Versorgungsspannung V betrieben, deren Potential gegenüber der digitalen Masse DGND definiert ist. Demgegenüber ist im Analogteil der Schaltung, d. h. in Fig. 1 auf der rechten Seite, die Leitung b mit der analogen Masse AGND ver bunden.The decoder 12 is operated with a supply voltage V, the potential of which is defined in relation to the digital ground DGND. In contrast, in the analog part of the circuit, ie in Fig. 1 on the right, line b with the analog ground AGND connected.

Zum Erzeugen einer Speisespannung für die Analogseite der Schal tung ist eine Wechselspannungsquelle U vorgesehen, die beispiels weise 35 V liefert. Diese Spannung wird von einem Netzgerät zur Verfügung gestellt. Nach Gleichrichten durch Diode D2 und Glättung durch einen Kondensator C2 gelangt die Speisespannung über eine elektronische Drossel 16, die eine Siebung vornimmt. In die elek tronische Drossel 16 ist die Eingangs-LED eines Optokopplers 18 integriert. Der Optokoppler 18 ermöglicht es, eine Schleifenstro mauswertung hinsichtlich des über die Leitungen a/b fließenden Strom zu bewerkstelligen, ohne daß es zu Potentialbeeinflussungen zwischen DGND und AGND kommt. Auf diese Weise kann beispielsweise das Abheben des Hörers eines analogen Telefones über den Optokopp ler 18 und eine Leitung 20 zum Erzeugen eines Interrupt-Signals IR1 für den nicht dargestellten Steuerrechner des ISDN-Endgerätes verwendet werden.To generate a supply voltage for the analog side of the circuit device, an AC voltage source U is provided, which, for example, supplies 35 V. This voltage is made available by a power supply. After rectification by diode D2 and smoothing by a capacitor C2, the supply voltage passes through an electronic choke 16 , which carries out a screening. In the electronic choke 16 , the input LED of an optocoupler 18 is integrated. The optocoupler 18 makes it possible to do a loop current evaluation with regard to the current flowing via the lines a / b, without there being any potential interference between DGND and AGND. In this way, for example, the handset of an analog telephone can be used via the optocoupler 18 and a line 20 to generate an interrupt signal IR1 for the control computer, not shown, of the ISDN terminal.

Um einen Tonruf zu erzeugen, wird die Speisespannung U, d. h. die erwähnte 35 V-Wechselspannung über einen Kondensator C3 und ein Festkörper-Relais 22 auf die Leitung a gelegt. Das Festkörper-Re lais 22 schafft wiederum die galvanische Trennung zwischen DGND und AGND, d. h. es finden keine Potentialverschiebungen zwischen der Analog- und der Digitalseite der Schaltung statt. Zur Ansteue rung des Festkörper-Relais 22 wird ein NF-Ausgang NF des Codec- Bausteines 12 verwendet. Der NF-Ausgang NF wird zur Rufsignaler zeugung so getaktet, daß ein NF-Signal kleiner Amplitude im übli chen Ruftakt entsteht, welches nach Gleichrichtung durch eine Dio de D1 mittels des Festkörper-Relais 22 potentialfrei die Rufspan nung von 35 V auf die a/b-Ausgänge schaltet.In order to generate a ringing tone, the supply voltage U, ie the aforementioned 35 V AC voltage, is applied to line a via a capacitor C3 and a solid-state relay 22 . The solid-state relay 22 in turn creates the electrical isolation between DGND and AGND, ie there are no potential shifts between the analog and the digital side of the circuit. To control the solid-state relay 22 , an LF output NF of the codec module 12 is used. The NF output NF is clocked for Rufsignaler generation so that a low-amplitude NF signal occurs in the usual ringing cycle, which after rectification by a Dio de D1 using the solid-state relay 22 potential-free, the ringing voltage of 35 V to the a / b outputs switches.

Auf diese Weise genügt lediglich ein Netzteil mit nur einer Wick lung sowohl für die Bereitstellung der Speisegleichspannung der a/b-Schnittstelle - zugeführt über D2 und das Netzwerk C2/Speise drossel 16 - als auch zur Erzeugung der überlagerten Rufspannung - geschaltet durch das Festkörper-Relais 22, angesteuert vom NF-Aus gang NF des Codec-Bausteines 12 über D1.In this way, only one power supply unit with only one winding is sufficient both for the supply of the DC supply voltage to the a / b interface - supplied via D2 and the network C2 / supply choke 16 - and for the generation of the superimposed ringing voltage - switched by the solid state Relay 22 , controlled by the NF output NF of the codec module 12 via D1.

Ein DTMF-Empfänger-Baustein 24, beispielsweise ein MT 8870 der Firma Mitel, dient zur Dekodierung der im Mehrfrequenz-Wahlverfah ren erzeugten Wählsignale, die vom NF-Übertrager 14 potentialfrei über den 4/2-Drahtumsetzer über eine Leitung 26 zugeführt werden. Über eine zweite Interrupt-Leitung 28 wird ein Interrupt-Signal IR2 an den nicht dargestellten Steuerrechner der Digitalseite des ISDN-Endgerätes gesandt, um analog vorgenommene Wählvorgänge auf die ISDN-Leitung umzusetzen. A DTMF receiver module 24 , for example an MT 8870 from Mitel, is used for decoding the dial signals generated in the multi-frequency voting process, which are supplied potential-free by the NF transmitter 14 via the 4/2 wire converter via a line 26 . An interrupt signal IR2 is sent to the control computer, not shown, on the digital side of the ISDN terminal via a second interrupt line 28 , in order to implement dialing operations carried out analogously on the ISDN line.

Reference list

1010th

a/b-Terminaladapter
a / b terminal adapter

1212th

Digital/Analog-Signalwandlerbaustein (Codec)
Digital / analog signal converter module (codec)

1414

NF-Übertrager
NF transformer

1616

elektronische Speisedrossel
electronic feed choke

1818th

Optokoppler
Optocoupler

2020th

Interrupt-Leitung
Interrupt line

2222

Festkörper-Relais
Solid state relay

2424th

MFV-Dekoder
DTMF decoder

2828

Interrupt-Leitung
a, banaloge Telefonleitungen
VVersorgungsspannung
USpeisespannung
IOM2Digital-Bus
IR1, IR2Interrupts
AGNDMasse des Analogteils
DGNDMasse des digitalen Teils
4/2 WC4/2-Umsetzer
C1, C2Glättungskondensatoren
C3Koppelkondensator
D1, D2Gleichrichter-Dioden
Interrupt line
a, banal phone lines
V supply voltage
US supply voltage
IOM2 digital bus
IR1, IR2 interrupts
AGND mass of the analog part
DGDM mass of the digital part
4/2 WC4 / 2 converter
C1, C2 smoothing capacitors
C3 coupling capacitor
D1, D2 rectifier diodes

Claims

1. ISDN terminal with a control computer and an integrated a / b terminal adapter ( 10 ) for analog terminals, characterized in that the analog part does not have its own control computer that a digital / analog signal conversion module ( 12 ) galvanically directly with the control computer of the ISDN part is connected that a block ( 24 ) for converting an analog dialing sequence into a digital format is connected to the signal conversion block, and that the analog side is completely electrically isolated from the ISDN side.

2. ISDN device according to claim 1, characterized in that a tone source (U) via a relay ( 22 ) can be placed on the a / b lines of the analog connection for tone ringing.

3. ISDN device according to claim 2, characterized in that the relay ( 22 ) is a solid-state relay.

4. ISDN device according to claim 3, characterized in that the Voltage source (U) is an AC voltage source.

5. ISDN device according to one of claims 2 or 4, characterized in that the relay ( 22 ) via an LF output (NF) of the signal conversion module ( 12 ) can be controlled.

6. ISDN device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a complete for loop current evaluation xer working resistance between a and b line of the analog connection is switchable.

7. ISDN device according to claim 6, characterized in that the complex load resistor comprises a diode, a plurality of resistors ( 16 ) and the input LED of an optocoupler ( 18 ).

8. ISDN device according to claim 7, characterized in that the throttle ( 16 ) is an electronic feed throttle.

9. ISDN device according to one of the preceding claims, characterized in that the digital / analog signal conversion module is followed by a 4/2-line converter (4/2 WC), which via an LF transmitter ( 14 ) to the a / b -Line of the analog connection is switched.

10. ISDN device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the block for implementing the analog Dialing sequence is a DTMF decoder.