加入者側電力供給テレフォニーシステム
【課題】加入者側電力供給テレフォニーシステム
【解決手段】
テレフォニーサービスを提供するシステム及び方法が開示される。遠距離通信ネットワーク内のノードに加入者構内から電力を供給することは、旧来の電話サービスＰＯＴＳと相容れない。本発明が出現するまでは、このような方法で電力を供給することは、追加の伝送ワイヤを備えること又はデジタル加入者ライン（ＤＳＬ）サービス内において音声サポートを提供することが要求されると考えられていた。提案されているシステムにおいては、交換機（１０３）によって伝送線の第１のセクション（１０７）に供給されたテレフォニー制御信号が、該伝送線の第２のセクション（１０９）に供給される電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換され、更に、該第１のセクションと第２のセクションを相互に接続するノード内の電気装置は、電話機（１０１）に対して影響を及ぼさずに、電源によって供給された電力を取り出すことができる。
【解決手段】
テレフォニーサービスを提供するシステム及び方法が開示される。遠距離通信ネットワーク内のノードに加入者構内から電力を供給することは、旧来の電話サービスＰＯＴＳと相容れない。本発明が出現するまでは、このような方法で電力を供給することは、追加の伝送ワイヤを備えること又はデジタル加入者ライン（ＤＳＬ）サービス内において音声サポートを提供することが要求されると考えられていた。提案されているシステムにおいては、交換機（１０３）によって伝送線の第１のセクション（１０７）に供給されたテレフォニー制御信号が、該伝送線の第２のセクション（１０９）に供給される電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換され、更に、該第１のセクションと第２のセクションを相互に接続するノード内の電気装置は、電話機（１０１）に対して影響を及ぼさずに、電源によって供給された電力を取り出すことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレフォニーサービスを提供するためのシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル加入者回線（ＤＳＬ）技術は、アクセスネットワーク（遠距離通信ネットワークにおいて、より対銅線を具備するのが圧倒的である、加入者構内と交換機との間の最後のリンク部分）を通じての伝送という点で達成できることに関して限界に近づいている。達成可能なデータ速度を上昇させるためには、ＤＳＬ技術を提供する電子装置を加入者のほうに近づけて、例えば相互接続地点におけるネットワークノード（幾つかの伝送線を含むより大きいフィーダーケーブルを、各々がそれよりも少ない本数の伝送線を含む複数のより小さい分配ケーブル内に分配するために用いられるノードであって、「キャビネット」と呼ばれることがある）内に設置するか、又は、分配地点におけるネットワークノード（幾つかの分配ケーブルを個々の加入者伝送線内に分配するために用いられるノードであって、「ポール」と呼ばれることがある）内に設置する必要がある。
【０００３】
該ネットワークノード電子装置の配備は、低コストでかつ高い信頼性を持って該電子装置に対して電力を提供することに依存する。
【０００４】
１つの解決方法は、電力会社の電源を利用する（例えば、街路照明回路に接続する）ことであるが、この方法は非常に高いコストがかかる可能性がある。代替として、より対銅線を通じて交換機から直接ネットワークノードに電力を供給することができる。しかしながら、ネットワークノードは、通常は交換機から遠く離れすぎているためこの代替策は実行可能な選択肢ではない。この理由は、これらの対線の抵抗（交換機からの距離に比例して大きくなる）は、ネットワークノード電子装置のＤＣ入力インピーダンスよりもはるかに高くなることがしばしばあるためである。その結果、これらの対線における電力降下が大きくなり、従って、ネットワークノード電子装置が利用可能な電力が少なくなる。
【０００５】
更に、加入者構内からネットワークノード電子装置に電力を供給することも提案されている（"Powering Active Nodes in Active Loops", Fisher, S., International Conference on Communications − Conference Record, vol. 2,23 June 1991,pages 929-935（能動ループ内の能動ノードへの電力供給）を参照すること）。しかしながら、この提案は、ＤＣ電力及びテレフォニーを単一のより対銅線で支えなければならず更に幾つかのテレフォニーシグナリング状態の各々がＤＣ電圧又はライン状態によって表される旧来のアナログ電話回線（ＰＯＴＳ）と相容れない。本発明が出現するまでは、このような方法で電力を供給するには以下のうちのいずれかが要求されると考えられていた。
【０００６】
・予備のより対銅線（加入者からネットワークノード電子装置へのＤＣ電力供給用）
・ＤＳＬ内における音声サポートの提供（即ち、ＤＳＬを通じての音声であるＶｏＤＳＬ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
予備のより対銅線は、利用できないことがしばしばあり更に高いコストが要求される。更に、ＶｏＤＳＬを用いた場合で、加入者構内への電力供給が停止されてＤＳＬサービスが利用不能になった場合には、加入者は音声テレフォニーサービスが受けられない状態になってしまうことになり、このような状態は望ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面においては、交換機と電話機との間においてテレフォニーサービスを提供するシステムが提供され、該システムは、交換機と、電話機と、前記交換機と前記電話機を接続する伝送線と、前記伝送線内に挿入されたノードであって、前記伝送線のうちで前記交換機から前記ノードまで延びる第１のセクション及び前記伝送線のうちで前記ノードから前記電話機まで延びる第２のセクションを定めるノードと、前記第２のセクションに電力を供給するために配備された電源と、前記交換機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換するために配備された信号変換器と、を具備し、前記交換機は、テレフォニー制御信号と音声バンド信号を前記第１のセクションに供給し、前記ノードは、前記電源によって供給された電力を前記第２のセクションから取り出すために配備された電気装置を具備する。
【０００９】
交換機によって伝送線の第１のセクションに供給されたテレフォニー制御信号を、該伝送線の第２のセクションに供給される電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換することによって、該第１のセクションと第２のセクションを相互に接続するノード内の電気装置は、電源によって供給された電力を、電話機の動作に影響を及ぼさずに取り出すことができる。
【００１０】
下流という表現は、交換機から電話機に向かう方向を表すことが意図されている。逆に、上流という表現は、電話機から交換機に向かう方向を表すことが意図されている。
【００１１】
その他の実施形態においては、システムは、該第２のセクションに挿入された加入者装置をさらに具備し、該加入者装置は、該第２のセクションのうちで該ノードから該加入者装置まで延びているネットワークサブセクションと、該第２のセクションのうちで該加入者装置から該電話まで延びている加入者サブセクションを定め、該加入者装置は、該修正制御信号を該交換機によって供給されるテレフォニー制御信号に変換するために配備されたさらなる信号変換器を具備する。従って、電話機は、改修を必要としない。
【００１２】
好ましいことに、該加入者装置は、該電力供給手段をさらに具備する。従って、加入者構内の構成要素は、加入者装置に内蔵されている。
【００１３】
好ましい実施形態においては、該ノードは、該信号変換器を迂回するバイパス伝送線をさらに具備し、該加入者装置は、該さらなる信号変換器を迂回するバイパス伝送線をさらに具備する。従って、加入者構内への電力供給が停止時においても電話機と交換機との間においてテレフォニーサービスを提供することができる。
【００１４】
その他の実施形態においては、該ノードは、該音声バンド信号が最小限の減衰で該ノードを通過するのを許容するがその他のすべての信号は実質的に減衰させるために配備されたフィルタ手段をさらに具備する。従って、該交換機を起点とする非音声バンド信号は、システム内のその他の場所を起点とする非音声バンド信号から隔離される。
【００１５】
本発明の第２の側面においては、遠距離通信ネットワークにおいてノードが提供され、該ノードは、伝送線の第１のセクションと第２のセクションを相互に接続し、該伝送線は、該第１のセクション内の交換機を該第２のセクション内の電話機に接続し、更に該第１のセクションに供給されたテレフォニー制御信号と音声バンド信号を搬送するために配備されており、該ノードは、該第２のセクションに供給された電力を取り出すために配備された電気装置と、前記交換機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換するため及び修正上流制御信号をテレフォニー制御信号に変換するために配備された信号変換器と、を具備する。
【００１６】
本発明の第３の側面においては、遠距離通信ネットワークにおいて加入者装置が提供され、該加入者装置は、伝送線の第１のセクションと第２のセクションを相互に接続し、該伝送線は、該第１のセクション内の交換機を該第２のセクション内の電話機に接続し、更に、該第１のセクションに供給されたテレフォニー制御信号と音声バンド信号を搬送するために配備されており、該加入者装置は、該第２のセクションに電力を供給するために配備された電源と、前記電話機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正上流制御信号に変換するためと修正下流制御をテレフォニー制御信号に変換するために配備された信号変換器と、を具備する。
【００１７】
本発明の第４の側面においては、交換機と電話機との間においてテレフォニーサービスを提供する方法が提供され、該交換機及び該電話機は、ノードが挿入された伝送線によって接続され、該ノードは、該伝送線のうちで該交換機から該ノードまで延びている第１のセクションと、該伝送線のうちで該ノードから該電話機まで延びている第２のセクションを定め、該方法は、（ｉ）テレフォニー制御信号及び音声バンド信号を該交換機から該第１のセクションに供給するステップと、（ｉｉ）該第２のセクションに電力を供給するステップと、（ｉｉｉ）該交換機によって供給されたテレフォニー制御信号を、該電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換するステップと、（ｉｖ）該ノード内の電気装置を動作させて該第２のセクションから電力を取り出すステップと、を具備する。
【００１８】
次に、例示することのみを目的として、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。尚、これらの図においては、同一のものについては図面全体に渡って同一の参照番号を付けることとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、従来の技術に従った公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）の一部を示した概略図であり、加入者構内１１１の加入者電話機１０１が、伝送線を通じて電話交換機１０３に接続されている。該伝送線は、ネットワークノード１０５によって相互に接続された２つのセクション（交換セクション１０７及び分配セクション１０９）を具備する。ネットワークノード１０５は、「ポール」としばしば呼ばれる分配地点（ＰＤ）であることができる。しかしながら、ネットワークノード１０５は、「キャビネット」としばしば呼ばれる一次相互接続地点（ＰＣＣＣＰ）、又は、「ピラー」としばしば呼ばれる二次相互接続地点（ＳＣＣＰ）であることもできる。
【００２０】
上記の従来の技術配備においては、伝送線の交換セクション１０７は、交換機１０３をネットワークノード１０５の交換機側に接続し、伝送線の分配セクション１０９は、ネットワークノード１０５の分配側を電話機１０１に接続する。交換セクション及び分配セクションは、ネットワークノード１０５内部において直接接続されている。伝送線の分配セクション１０９は、交換セクション１０７よりも短いことがしばしばある。即ち、分配セクション１０９は、１０ｍ乃至１００ｍで、交換セクション１０７は、２ｋｍ乃至３ｋｍであることがしばしばある。しかしながら、分配セクション１０９は、最長１．５ｋｍになる可能性があり、交換セクション１０７は、最長５ｋｍになる可能性がある。
【００２１】
伝送線の各セクションは、より対銅線を具備する。ネットワークノード１０５がＤＰを具備する場合、伝送線の交換セクション１０７は、数多くのより対銅線を含むケーブルを具備することになり、分配セクションは、単一のより対銅線を具備することになる点に注目すべきである。しかしながら、説明を単純化するために、図１には、交換機セクション１０７内のより対銅線のうちの１つのみが示されている。交換機１０３内に配置された４８Ｖ電池１１３は、交換セクション１０７全体において用いられる。
【００２２】
電話の受話器を「外す」ことは、分配セクション１０９全体にわたって接続されている電話機１０１内部のスイッチを閉じる。このことは、電池１１３によって電流が流れる回路を完成させる。このことは、ラインに「ループを加える」としばしば呼ばれる。更に、電流がこの回路内を流れるときは、該電流は、ループ電流としばしば呼ばれ、「受話器を外した」状態は、ループ形成状態としばしば呼ばれる。反対に、受話器を「掛ける」ことは、スイッチを開けて開路状態にする。このことは、ラインから「ループを取り除く」としばしば呼ばれる。
【００２３】
電話機１０１の受話器が「掛けられている」ときは、開路が存在しており、非常に少量の漏れ電流（一般的には５０μＡ）のみが伝送線内を流れる。電話機１０１の受話器が「外れている」ときには、ループ電流が伝送線内を流れる。該ループ電流の規模は、伝送線の抵抗（伝送線の長さに依存する）と、交換機１０３内及び電話機１０１内の電子装置のＤＣインピーダンスに依存する。これらの量に関する典型値は、それぞれ６００Ω、４００Ω及び２００Ωであり、その結果、ループ電流に関する典型値は４０ｍＡになる。従って、「受話器が外れた」状態では、電話機１０１全体における電圧降下は、一般的には８Ｖであり、伝送線及び交換機電子装置において残りの電圧降下（４０Ｖ）が発生する。
【００２４】
シグナリングは、電話機１０１と交換機１０３との間において制御と監視に関する通信を行い、電話の呼を設定及びクリアする動作である。該シグナリングでは、幾つかのテレフォニーシグナリング状態が各々ＤＣ電圧又はライン状態によって表される直接シグナリングが使用される。これらのＤＣ電圧及びライン状態は、音声信号を搬送するワイヤに対して直接加えられる。例えば、交換機内の電池は、電話機における「無ループ」状態（即ち、受話器が掛けられた状態）に対応して、通常供給電圧（即ち、−４８Ｖ）を伝送線に加える。電話機が呼ばれているときには、交換機は、反転供給電圧（即ち、＋４８Ｖ）を伝送線に加え、更に、ＡＣ７５Ｖ、２５Ｈｚ信号を加える。加入者が（例えば、電話をかけるために）受話器を外したことに反応して、ラインにループが加えられ、該ループは交換機によって検出され、交換機は、通常供給電圧に加えてダイアルトーン電圧信号を加えることによって対応する。
【００２５】
図２は、本発明の好ましい実施形態に従った公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）の一部を示した概略図である。好ましい実施形態においては、図１を参照しつつ上述されている既存のＰＳＴＮが使用される（但し、遠隔装置２１３及び回路２１５が追加される）。電話機１０１は、構内１１１に所在する遠隔装置２１３を介してネットワークノード１０５に接続される。幾つかの実施形態においては、電話機１０１及び／又は遠隔装置２１３は、構内１１１の外部に配置することができる。以下では、遠隔装置２１３及びその動作について説明する。ネットワークノード１０５内の回路２１５は、交換セクション１０７と分配セクション１０９との間に接続される。以下では、回路２１５及びその動作についても説明する。
【００２６】
従来の技術及び本発明の第１の実施形態の両方において、ＤＳＬモデムがネットワークノード１０５内に設置される。該ＤＳＬモデムは、ネットワークノード１０５に供給された信号を光ファイバーリンクを通じて受け取り、これらの信号を電気信号に変換し、伝送線の分配セクション１０９にこれらの電気信号を加える。当然のことであるが、ＤＳＬモデムを動作可能にするためにＤＳＬモデムに電力を提供する必要がある。しかしながら、交換機１０３内の電池１１３から電力を取り出すことは、電話機１０１に供給される電力を、電話機１０１が適切に動作するのを妨げる規模で低下させることが判明している。しかしながら、本実施形態においては、遠隔装置２１３が、ＤＣ電力を遠隔装置２１３の電源装置に供給するように動作することができる局所供給電源（例えば、主電源）に接続される。該遠隔装置電源装置は、電話機１０１が適切に機能することを可能にするために電流を供給するように動作することができる。更に、電話機１０１に電力を供給するために局部電源が使用されるため、伝送線の分配セクション１０９にＤＣ電力を供給する必要がもはやない。遠隔装置電源装置は、その代わりに、ネットワークノード１０５内の回路２１５の方向に伝送するために分配セクション１０９に電力を供給することができ、該電力は、サービス負荷に電力を供給するために使用することができる。本実施形態においてはＤＳＬモデムに電力が供給されるが、本発明は無線ネットワークアクセスポイント等のその他のサービス負荷に対して電力を供給するためにも使用できることを当業者は認識することになる。
【００２７】
回路２１５内のフィルタは、交換機ＤＣ電圧が伝送線の交換セクション１０７から分配セクション１０９に進むのを防止するためと、遠隔装置ＤＣ電圧が伝送線の分配セクション１０９から交換セクション１０７に進むのを防止するために使用される。該フィルタは、音声信号が交換セクション１０７から分配セクション１０９に（及び分配セクション１０９から交換セクション１０７に）進むことを許容し、従って、交換機１０３と電話機１０１との間で音声信号を通信することができる。幾つかの異なったテレフォニーシグナリング状態がＤＣ電圧又はライン状態によって各々表されることが思い出されることになる。ＤＣ電圧は、ネットワークノード１０５内の回路２１５によって遮断されるため、テレフォニーシグナリングは、回路２１５によって終了され、後述される代替シグナリングプロトコルを通じて遠隔装置２１３に伝達されるか又は遠隔装置２１３から伝達される。その後は、交換機１０３又は電話機１０１に前方伝送するためにDCシグナリング状態が回路２１５又は遠隔装置１１３によってそれぞれ再生成される。
【００２８】
図３は、ネットワークノード１０５内の回路２１５、及び遠隔装置２１３を描いたブロック図である。回路２１５及び遠隔装置２１３は、各々が、３つの回路分岐（即ち、バイパス分岐、音声分岐及びシグナリング分岐）を内蔵する。
【００２９】
回路２１５及び遠隔装置２１３がバイパス動作モードで動作中には、交換機１０３と電話機１０１との間を流れる信号は、バイパス分岐を通って流れる。回路２１５及び遠隔装置２１３は、伝送線の分配セクション１０９にＤＣ電圧が供給中でないときにはバイパスモードで動作する。このような状況は、例えば、遠隔装置電源装置３３１のスイッチが入っていないか又は主電源３３３に「プラグ」が差し込まれていない場合、若しくは、加入者構内において主電源が故障している場合に発生する。この場合には、ネットワークノード１０５は、従来の技術の場合と同様に、伝送線の交換機セクションと分配セクションを直接接続させる。
【００３０】
（後述される）遠隔装置電源装置３３１が伝送線の分配セクション１０９に対してＤＣ電圧を供給中であるときには、回路２１５及び遠隔装置２１３は、非バイパス動作モードで動作する。非バイパス動作モードにおいては、交換機１０３と電話機１０１の間を流れる信号は、回路２１５及び遠隔装置２１３の音声分岐とシグナリング分岐を通って流れる。次に、非バイパスモード、音声分岐及びシグナリング分岐について説明する。
【００３１】
バイパス動作モードと非バイパス動作モードを切り換えるために、継電器によって動作される両方向スイッチが、回路２１５内に２個、遠隔装置２１３内に２個（合計４個）提供される。各スイッチは、バイパス位置及び非バイパス位置の２つの切換位置を有する。バイパスモードで動作時には、これらのスイッチはバイパス位置にあり、非バイパスモードで動作時には、これらのスイッチは非バイパス位置にある。図３においては、これらスイッチは非バイパス位置にある状態が示されている。スイッチ３０１／３０３は、回路マイクロコントローラ（図示されていない）に接続されて該回路マイクロコントローラによって制御される。同様に、スイッチ３０５／３０７は、遠隔装置マイクロコントローラ（図示されていない）に接続されて該遠隔装置マイクロコントローラによって制御される。
【００３２】
回路２１５及び遠隔装置２１３の音声分岐は、各々が、音声周波数フィルタ３０９／３１１を内蔵する。音声周波数フィルタ３０９／３１１は、音声信号のみが回路２１５及び遠隔装置２１３を通るように保証する。好ましい実施形態においては、音声周波数フィルタ３０９／３１１は、周波数パスバンド（例えば、２００Ｈｚ乃至４ｋＨｚ）内の音声信号が最小限の減衰で通過することを許容するバンドパスフィルタを具備する。（可聴テレフォニー情報トーン［ダイアルトーン、「ラインビジー」トーン、「ラインリンギング」トーン、等］も最小限の減衰で該フィルタを通過するということが認識されることになる。）その他のすべての信号（ＤＣ信号、及び周波数パスバンド上限よりも高い周波数を有する信号、等）は、実質的に減衰される。このような方法で、交換セクションのＤＣ信号は、分配セクションのＤＣ信号から分離される。従って、遠隔装置電源装置によって伝送線の分配セクション１０９に供給されているＤＣ信号は、交換機１０３の方向には伝送されない。
【００３３】
回路２１５内のシグナリング分岐は、低周波フィルタ３１３、低周波信号検出器／発生器３１５、中間周波信号検出器／発生器３１７及び中間周波フィルタ３１９を具備する。低周波信号検出器／発生器３１５及び中間周波信号検出器／発生器３１７は、回路マイクロコントローラに接続され更に該回路マイクロコントローラによって制御される。
【００３４】
低周波フィルタ３１３は、しきい周波数よりも低い周波数を有する信号のみが最小限の減衰で通過することを許容する。好ましい実施形態においては、このしきい周波数は、２５Ｈｚよりもほんのわずかに大きい値に設定されているため、２５Ｈｚリンギング信号は最小限の減衰でフィルタを通過する。音声周波フィルタ３０９によって遮断されるＤＣ信号及び低周波リンギング信号は、低周波フィルタ３１３を通る。
【００３５】
低周波信号検出器／発生器３１５は、交換機からのライン供給電圧の方向を決定するように動作することができる。即ち、交換機から受け取ったＤＣ信号が＋４８Ｖの電圧又は−４８Ｖの電圧を有するかどうかを決定する。従って、低周波信号検出器／発生器３１５は、交換機において加えられたライン供給電圧の反転電圧を検出することができる。交換機１０３は、（２５Ｈｚの７５ＶＲＭＳ信号を伝送線に追加することに加えて）リンギング信号を示すために該反転電圧を加える。低周波信号検出器／発生器３１５は、電話機１０１の受話器が外されているときに交換機１０３にループ電流を加えるように動作することも可能である。この動作は、シグナリング機能としての動作である。
【００３６】
中間周波信号検出器／発生器３１７は、テレフォニーサービス信号にとっての周波数バンド外にある周波数の信号と、伝送線内に存在するあらゆるＤＳＬサービス信号にとっての周波数バンド外にある周波数の信号と、を検出および発生させるように動作することができる。従って、中間周波数は、１０ｋＨｚであることができる。本実施形態においては、中間周波信号検出器／発生器３１７によって検出／発生される信号は、バイナリトーンバーストを用いて送られるハミング符号化短メッセージの形のシグナリングメッセージである。異なったテレフォニーシグナリング状態（即ち、異なったＤＣ電圧及び／又はライン状態）を表すために異なったシグナリングメッセージ（後述）が用いられる。
【００３７】
中間周波フィルタ３１９は、狭周波数パスバンド（９．９ｋＨｚ乃至１０．１ｋＨｚ、等）内の信号のみが最小限の減衰で通過することを許容する狭帯域フィルタを具備する。その他のすべての信号（音声信号及びＤＣ信号、等）は、実質的に減衰される。
【００３８】
遠隔装置２１３内のシグナリング分岐は、低周波フィルタ３２１、低周波信号検出器／発生器３２３、中間周波信号検出器／発生器３２５、中間周波フィルタ３２７及び反転スイッチ３２９を具備する。低周波信号検出器／発生器３２１、中間周波信号検出器／発生器３２７及び反転スイッチ３２９は、遠隔装置マイクロコントローラに接続され更に該遠隔装置マイクロコントローラによって制御される。
【００３９】
中間周波フィルタ３２７は、中間周波フィルタ３１９に類似している。中間周波信号検出器／発生器３２５は、回路２１５内の中間周波信号検出器／発生器と同様に、中間周波数シグナリングメッセージを検出および生成するように動作することができる。
【００４０】
低周波フィルタ３２１は、低周波フィルタ３１３に類似している。音声周波フィルタ３１１によって遮断されるＤＣ信号は、低周波フィルタ３２１を通る。
【００４１】
低周波信号検出器／発生器３２３は、電話機１０１の受話器が外されているときにＤＣループ電流を電話機１０１に供給するように動作することができる。このループ電流は、従来の技術のシステムにおいて交換機１０３によって供給されたループ電流（一般的には４０ｍＡ）を模倣したものである。低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の流れを観察することによってループの有無（即ち、受話器が外されている状態又は掛けられている状態）を検出する。低周波信号検出器／発生器３２３は、リンギング信号を発生させて電話機１０１に送信するように動作することもできる。
【００４２】
反転スイッチ３２９は、回路２１５から中継された交換機１０３からのライン供給反転電圧を模倣するために使用される。
【００４３】
次に、中間周波信号検出器／発生器３１９及び中間周波信号検出器／発生器３２７によって生成及び検出されるシグナリングメッセージについて個々に説明する。
【００４４】
・ループ／無ループ（Ｌｏｏｐ／Ｎｏ−ｌｏｏｐ）
ループメッセージ及び無ループメッセージは、電話機１０１の受話器が外れていること又は掛けられていることを示すために中間周波信号検出器／発生器３２５によって生成される。電話機１０１の受話器が外れているときには、低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の増加を検出して遠隔装置マイクロコントローラに連絡する。遠隔装置マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３２５にループメッセージを生成させ更に伝送させる。このメッセージは、中間周波数シグナリングフィルタ３２７／３１９を通り、中間周波信号検出器／発生器３１７によって検出される。中間周波信号検出器／発生器３１７は、該ループメッセージの到着を回路マイクロコントローラに伝達することができる。同様に、電話機１０１の受話器が掛けられているときには、低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の減少を検出して遠隔装置マイクロコントローラに連絡する。遠隔装置マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３２５に無ループメッセージを生成させ更に伝送させる。このメッセージは、中間周波数シグナリングフィルタ３２７／３１９を通り、中間周波信号検出器／発生器３１７によって検出される。中間周波信号検出器／発生器３１７は、該無ループメッセージの到着を回路マイクロコントローラに伝達することができる。次に、回路マイクロコントローラは、低周波信号検出器／発生器３１３がループ電流を交換機１０３に加えるようにするか又は該ループ電流を除去するようにする。
【００４５】
・電圧反転（Ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｖｅｒｓｅｄ）
電圧反転メッセージは、交換機１０３からのライン供給電圧の方向、即ち、交換機１０３から受け取ったＤＣ信号が＋４８Ｖの電圧又は−４８Ｖの電圧を有するかどうかを示すために中間周波信号検出器／発生器３１７によって生成及び伝送される。低周波信号検出器／発生器３１３は、交換機１０３において加えられたライン供給電圧の反転電圧を検出するように及びこの検出を回路マイクロコントローラに伝達するように動作することができる。次に、回路マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３１７に電圧反転メッセージを生成させ更に伝送させる。このメッセージは、中間周波フィルタ３１９／３２７を通り、中間周波信号検出器／発生器３２５によって検出される。中間周波信号検出器／発生器３２５は、該電圧反転メッセージの到着を遠隔装置マイクロコントローラに伝達することができる。遠隔装置マイクロコントローラは、該反転電圧を模倣するために反転スイッチ３２９を動作させることができる。
【００４６】
・リンギング有り／リンギング停止（Ｒｉｎｇｉｎｇ ｔｒｕｅ／Ｒｉｎｇｉｎｇ ｃｅａｓｅｄ）
リンギング有り／リンギング停止メッセージは、交換機１０３において伝送線に加えられているリンギング信号の存在を示すために中間周波信号検出器／発生器３１７によって生成及び伝送される。低周波信号検出器／発生器３１３は、交換機１０３において加えられている伝送線内のリンギング信号の存在を検出するように及びこの検出を回路マイクロコントローラに伝達するように動作することができる。回路マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３１７にリンギング有り信号を生成させ更に伝送させる。このメッセージは、中間周波フィルタ３１９／３２７を通り、中間周波信号検出器／発生器３２５によって検出される。中間周波信号検出器／発生器３２５は、該リンギング有りメッセージの到着を遠隔装置マイクロコントローラに伝達することができる。遠隔装置マイクロコントローラは、低周波信号検出器／発生器３２３を動作させてリンギング信号を発生させること及び該リンギング信号を電話機１０１に伝送させることができる。同様に、中間周波信号検出器／発生器３１７は、伝送線におけるリンギング信号の除去を検出するように及びこの除去を回路マイクロコントローラに伝達するように動作することができる。回路マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３１７にリンギング停止メッセージを生成させ更に伝送させる。このメッセージは、中間周波フィルタ３１９／３２７を通り、中間周波信号検出器／発生器３２５によって検出される。中間周波信号検出器／発生器３２５は、該リンギング停止メッセージの到着を遠隔装置マイクロコントローラに伝達することができる。遠隔装置マイクロコントローラは、低周波信号検出器／発生器３２３を動作させてリンギング信号の発生を停止させることができる。
【００４７】
上述されている遠隔装置構成要素に加えて、遠隔装置２１３内には、遠隔装置電源装置３３１、反転スイッチ３３５及び極性検出器３３７が追加で存在する。
【００４８】
動作原理としては、遠隔装置電源装置ＰＳＵ３３１は、伝送線の分配セクション１０９にＤＣ電力を供給する。本実施形態においては、ＰＳＵ３３１は、低電圧モード又は通常電圧モードで電力を供給することができる。ＰＳＵ３３１は、低電圧モードで動作時には、４８ＶのＤＣ電力を供給する。ＰＳＵ３３１は、通常電圧モードで動作時には、９０ＶのＤＣ電力を供給する。遠隔装置マイクロコントローラは、いずれのモードで動作すべきかをＰＳＵ３３１に指図する。好ましいことに、ＰＳＵ３３１は、主電源３３３から電力が供給される。次に、これらの２つのＰＳＵ動作モードについて説明する。ＰＳＵ３３１は、遠隔装置マイクロコントローラ、中間周波信号検出器／発生器３２５、低周波信号検出器／発生器３２３及びスイッチ３０５／３０７に対してＤＣ電力を供給するためにも使用される。
【００４９】
ＰＳＵ３３１は、反転スイッチ３３５を介して伝送線の分配セクション１０９にＤＣ電力を供給する。反転スイッチ３３５は、ＰＳＵ３３１によって伝送線の分配セクション１０９に供給中である供給ＤＣ電力の極性が、交換機１０３から受け取り中のあらゆる供給ＤＣ電力を基準にして確実に反転されるようにするために使用される。（遠隔装置２１３が動作中でなくすべての信号がバイパス分岐を通じて送信中であるときには、交換機からの供給ＤＣ電力が存在することになる。）このことは、後述される遠隔装置２１３始動手順に関して有用である。（スイッチ３０５の交換機側に設置された）極性検出器３３７は、交換機から受け取ったライン供給電力の極性（即ち、＋４８Ｖ又は−４８Ｖのいずれであるかどうか）を検出し、この情報を遠隔装置マイクロコントローラに伝達する。遠隔装置マイクロコントローラは、反転スイッチ３３５を動作時にこの情報を使用し、ＰＳＵ３３１によって伝送線の分配セクション１０９に供給中の供給ＤＣ電力の極性が交換機１０３から受け取ったライン供給電力を基準にして反転しているかどうかを確認する。
【００５０】
回路２１５は、上述されている回路２１５の構成要素に加えて、さらなる低周波フィルタ３３９、回路電源装置３４１及び漏れ電源装置３４３をさらに具備するする。
【００５１】
低周波フィルタ３３９は、しきい周波数よりも低い周波数を有する信号のみが最小限の減衰で通過するのを許容する。好ましい実施形態においては、低周波フィルタ３３９は、ＤＣ専用フィルタとして動作する。従って、ＰＳＵ３３１によって伝送線の分配セクション１０９に供給されており（更に、音声周波フィルタ３０９及び中間周波フィルタ３１９によって遮断される）ＤＣ信号は、低周波フィルタ３３９を通って回路電源装置（ＰＳＵ）３４１の方向に向かう。
【００５２】
回路ＰＳＵ３４１は、低周波フィルタ３３９を介してＤＣ電力を受け取る。回路ＰＳＵ３４１は、複数の出力部を有しており、本実施形態においては、同じくネットワークノード１０５内に配置されたＤＳＬモデム３４３にＤＣ電力を供給するために使用される。動作するために電力が必要でありかつネットワークノード１０５内に配置することができるその他のハードウェアは、当業者にとって明確であろう。回路ＰＳＵ３４１は、回路マイクロコントローラ、低周波信号検出器／発生器３１５、中間周波信号検出器／発生器及びスイッチ３０１／３０３に対してＤＣ電力を供給するためにも使用される。
【００５３】
好ましい実施形態においては、回路ＰＳＵ３４１は、低電圧モード及び通常電圧モードのいずれかのモードで動作する。低電圧モードで動作時は、回路ＰＳＵ３４１は、４８ＶのＤＣ電力を受け取り及び供給する。通常電圧モードで動作時は、回路ＰＳＵ３４１は、９０ＶのＤＣ電力を受け取り及び供給する。回路ＰＳＵ３４１は、自己の動作モードを回路マイクロコントローラに伝達することができる。次に、回路ＰＳＵのこれらの２つの動作モードについて説明する。回路マイクロコントローラは、回路ＰＳＵ３４１が電力供給を停止時（即ち、回路ＰＳＵ３４１が遠隔装置ＰＳＵ３３１からの電力の受け取りを停止時）も検出することができる。
【００５４】
遠隔装置２１３が動作可能になってから回路ＰＳＵ３４１が動作可能になるまでに短い時間が生じる。回路ＰＳＵ３４１は、回路マイクロコントローラ及びスイッチ３０１／３０３に動作電力を提供するため、この時間中にはスイッチ３０１／３０３を動作させることができず、従って、回路バイパス分岐を介して流れる信号を停止させることができない。このため、漏れＰＳＵ３４３をスイッチ３０３の分配側に設置するのが有用である。漏れＰＳＵ３４３は、（受話器が「掛けられている」ときに）回路バイパス分岐を介して伝送線を流れる漏れ電流を用いることによって、遠隔装置２１３が動作可能になってからＰＳＵ３４１が動作可能になるまでの間にスイッチ３０１／３０３を動作させることができる十分な電荷を蓄える。
【００５５】
次に、交換機１０３、回路２１５、遠隔装置２１３及び電話機１０１を結合させたシステムの動作について、図５乃至７の流れ図を参照し更に以下の４つの例を挙げて説明する。
【００５６】
１．回路２１５及び遠隔装置２１３に関するパワーアップシーケンス
２．回路２１５及び遠隔装置２１３に関するパワーダウンシーケンス
３．回路２１５及び遠隔装置２１３に関する動作モード着呼シーケンス
４．回路２１５及び遠隔装置２１３に関する動作モード発呼シーケンス
図５乃至７においては、奇数の整数は、回路２１５によって実施されるステップ、偶数の整数は、遠隔装置２１３によって実施されるステップを示している。
【００５７】
回路２１５及び遠隔装置２１３に関するパワーアップシーケンス
遠隔装置２１３は、パワーダウン状態（即ち、好ましい実施形態においては、主電源電力が遠隔装置ＰＳＵ３３１に供給されていない状態）で始動し、この状態においては、スイッチ３０５／３０７は、すべての信号がバイパス分岐を介して遠隔装置２１３内を流れるようにするバイパス位置にある。
【００５８】
遠隔装置２１３がパワーダウン状態で始動中に、回路２１５もパワーダウン状態で始動するが、漏れＰＳＵ３４３が回路マイクロコントローラに漏れ電力を供給する。スイッチ３０１／３０３は、スイッチ３０５／３０７と同様に、すべての信号がバイパス分岐を介して遠隔装置２１３内を流れるようにするバイパス位置にある。
【００５９】
図５において、主電源電力が遠隔装置２１３、より具体的には遠隔装置ＰＳＵ３３１に加えられる（ステップ５０２）。次に、（遠隔装置ＰＳＵ３３１から動作電力を取り出す）遠隔装置マイクロコントローラは、自己を初期設定し（ステップ５０４）、スイッチ３０５／３０７を非バイパス位置に移動させる（ステップ５０６）。次に、遠隔装置マイクロコントローラは、極性検出器３３７と通信する。この通信の目的は、交換機からのライン供給電力が伝送線内に存在することを確認すること、及びその極性を決定することである。これらの条件が満たされた時点で、遠隔装置マイクロコントローラは、反転された４８Ｖのライン供給電力を伝送線の分配セクション１０９に加えるために、遠隔装置３３１及び反転スイッチ３３５と通信する。好ましい実施形態においては、安定した４８Ｖのライン供給電圧を供給する前に、最初の５００ｍｓの供給において１００ｍｓの供給遮断が２回行われる。（この遮断は、反転供給電力はリンギング信号ではなく遠隔装置２１３の「ウェークアップ信号」であると回路２１５が解釈するようにするために有用である。４８Ｖのライン供給電力が安定した時点で、遠隔装置マイクロコントローラは、伝送線の分配セクション１０９内を流れる電流をモニタリングする。
【００６０】
漏れＰＳＵ３４３は、遠隔装置２１３において加えられた反転電圧を検出し（ステップ５０９）、この情報を回路マイクロコントローラに伝達して回路マイクロコントローラを初期設定させる（ステップ５１１）。次に、回路マイクロコントローラは、反転シーケンスを５００ｍｓ検査し、これらの反転電圧が遠隔装置２１３の初期設定シグナチャを示していることを確認する（ステップ５１３）。該反転シーケンス検査が不合格の場合は、回路マイクロコントローラは、反転電圧が検出された場合でも初期設定しないようにするためにメモリとともにさらに２０秒間パワーダウンする。この２０秒間の待機は、リンギング信号が伝送線において存在時に回路マイクロコントローラが初期設定する回数を最小限に維持することを保証する。反転シーケンス検査に合格した場合は、回路マイクロコントローラは、漏れＰＳＵ３４３と共に、スイッチ３０１／３０３を非バイパス位置に移動させる（ステップ５１５）。次に、回路マイクロコントローラは、ＰＳＵ３４１が動作可能になるのを待つ。
【００６１】
ＰＳＵ３３１によって伝送線の分配セクション１０９に供給されたＤＣ信号は、低周波フィルタ３３９を通って回路３４１の方に向かい、回路ＰＳＵ３４１を低電力モードで動作可能にする（ステップ５１７）。次に、回路マイクロコントローラは、回路ＰＳＵ３４１が動作可能になっていることを検出し（ステップ５１９）、それに対応して、電流の流れを遮断するためにスイッチ３０１／３０３を動作させる。この動作のために、スイッチ３０１／３０３は、１００ｍｓ間非バイパス位置に移動され、その後にバイパス位置に戻る。
【００６２】
上述されているように、遠隔装置マイクロコントローラは、伝送線を流れる電流をモニタリングする（ステップ５２０）。流れている電流の遮断が２秒以内に行われない場合は、遠隔装置マイクロコントローラは、スイッチ３０５／３０７を動作させてこれらのスイッチをバイパス位置に移動させ、ある遅延後に（例えば３０秒後に）パワーアップシーケンスが再開する。しかしながら、遠隔装置マイクロコントローラは、（回路マイクロコントローラによって行われた）伝送線内を流れている電流の遮断を検出した場合は、遮断時間を設定する。該遮断が１００ｍｓ±２０％続くように設定された場合は、遠隔装置マイクロコントローラは、遠隔装置ＰＳＵ３３１にライン供給電圧を９０Ｖに上昇させる（ステップ５２２）。遠隔装置マイクロコントローラは、伝送線内を流れている電流のモニタリングを継続させる。該遮断時間が１００ｍｓ±２０％続くように設定されない場合は、遠隔装置マイクロコントローラは、スイッチ３０５／３０７を動作させてバイパス位置に移動させ、ある遅延（例えば３０秒）後にパワーアップシーケンスが再開する。
【００６３】
回路マイクロコントローラは、ライン供給電圧が９０Ｖに上昇したことを検出し（ステップ５２３）、該検出に対応し、電流の流れを遮断するためにスイッチ３０１／３０３を動作させる。この場合においても、スイッチ３０１／３０３は、１００ｍｓ間非バイパス位置に移動され、その後にバイパス位置に戻る。次に、回路マイクロコントローラは、５００ｍｓ秒間待機して９０Ｖライン供給電圧が安定しているかどうかを検査する。
【００６４】
上述されているように、遠隔装置マイクロコントローラは、伝送線内を流れている電流をモニタリングする（ステップ５２４）。電流の流れの遮断が２秒以内に生じない場合は、遠隔装置マイクロコントローラは、スイッチ３０５／３０７をバイパス位置に移動させ、ある遅延（例えば３０秒）後にパワーアップシーケンスが再開する。しかしながら、遠隔装置マイクロコントローラは、（回路マイクロコントローラによって行われた）伝送線内を流れている電流の遮断を検出した場合は、遮断時間を設定する。該遮断が１００ｍｓ±２０％続くように設定された場合は、遠隔装置マイクロコントローラは、遠隔装置ＰＳＵ３３１に９０Ｖでのライン電圧供給を継続させ、遠隔装置マイクロコントローラは、動作状態に入って着呼又は発呼を待つ（ステップ５２６）。該遮断時間が１００ｍｓ±２０％続くように設定されない場合は、遠隔装置マイクロコントローラは、スイッチ３０５／３０７をバイパス位置に移動させ、ある遅延（例えば３０秒）後にパワーアップシーケンスが再開する。
【００６５】
回路マイクロコントローラは、９０Ｖライン供給電圧が安定していることを検出し、該検出に対応して動作状態に入り（ステップ５２７）、着呼又は発呼を待つ。更に、この時点で、回路マイクロコントローラからの指図を受けた回路ＰＳＵ３４１も、サービス負荷３２５への電力供給を開始する。
【００６６】
回路２１５及び遠隔装置２１３に関するパワーダウンシーケンス
遠隔装置２１３が動作状態で始動し、遠隔装置ＰＳＵ３３１が伝送線の分配セクション１０９にＤＣ９０Ｖの電力を供給する。同様に、回路２１５が動作状態で始動し、回路ＰＳＵ３４１は、ＤＳＬモデム３４３に電力を供給するために遠隔装置ＰＳＵ３３１によって供給された電力を受け取る。
【００６７】
上述されているように、遠隔装置３３１は、好ましいことに、主電源３３３から電力が供給される。主電源３３１から遠隔装置ＰＳＵ３３１への電力供給が遮断された場合（即ち、停電が生じた場合又は加入者によって遠隔装置２１３のスイッチが切られるかプラグが外された場合）には、遠隔装置ＰＳＵ３３１は、伝送線の分配セクション１０９への電力供給を直ちに停止させ、スイッチ３０５／３０７がバイパス位置に戻り、その結果遠隔装置２１３がパワーダウン状態に入る。
【００６８】
上記に対応して、回路ＰＳＵ３４１は、回路マイクロコントローラと通信し、入力電力が失われたことを回路マイクロコントローラに連絡する。回路マイクロコントローラは、スイッチ３０１／３０３をバイパス位置に移動させてパワーダウン状態に入り、漏れＰＳＵ３２３が回路マイクロコントローラに漏れ電力を供給する。
【００６９】
回路２１５及び遠隔装置２１３に関する動作モード着呼シーケンス
遠隔装置２１３が動作状態で始動し、遠隔装置３３１が伝送線の分配側セクションにＤＣ９０Ｖの電力を供給する。同様に、回路２１５が動作状態で始動し、回路ＰＳＵ３４１は、ＤＳＬモデム３４３に電力を供給するために遠隔装置ＰＳＵ３３１によって供給された電力を受け取る。
【００７０】
着呼であることを表す信号が、電話機１０１に送るために交換機１０３において受け取られる。これに対応して、交換機１０３は、ネットワークノード１０５内部の回路２１５の方向に伝送するＤＣライン供給電圧に反転電圧を加える。この反転電圧は、回路２１５内において低周波信号検出器／発生器３１５によって検出され（ステップ６０１）、低周波信号検出器／発生器３１５は、該反転電圧の存在を回路マイクロコントローラに連絡する。次に、回路マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３１７が電圧反転メッセージを遠隔装置２１３に送るようにする（ステップ６０３）。このメッセージは、中間周波フィルタ３１９／３２７を通り、中間周波信号検出器／発生器３２５によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３２５は、該電圧反転メッセージの到着を遠隔装置マイクロコントローラに伝達することができる。遠隔装置マイクロコントローラは、該反転電圧を模倣するために反転スイッチ３２９を動作させることができる（ステップ６０４）。
【００７１】
次に、交換機１０３は、リンギング信号を伝送線に加える。リングカデンス（ring cadence）の開始が回路２１５内において低周波信号検出器／発生器３１５によって検出される（ステップ６０５）。低周波信号検出器／発生器３１５は、リングカデンスが開始していることを回路マイクロコントローラに伝達する。回路マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３１７がリンギング有りメッセージを遠隔装置２１３に送るようにする（ステップ６０７）。このメッセージは、中間周波フィルタ３１９／３２７を通り、中間周波信号検出器／発生器３２５によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３２５は、該リンギング有りメッセージの到着を遠隔装置マイクロコントローラに伝達することができる。遠隔装置マイクロコントローラは、低周波信号検出器／発生器３２３を動作させ、リンギング信号を発生させて該リンギング信号を電話機１０１に送信させる（ステップ６０８）。リングカデンスの終わりが回路２１５内において低周波信号検出器／発生器３１５によって検出される（ステップ６０９）。低周波信号検出器／発生器３１５は、リングカデンスが終了したことを回路マイクロコントローラに伝達する。回路マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３１７がリンギング停止メッセージを遠隔装置２１３に送るようにする（ステップ６１１）。このメッセージは、中間周波フィルタ３１９／３２７を通り、中間周波信号検出器／発生器３２５によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３２５は、該リンギング停止メッセージの到着を遠隔装置マイクロコントローラに伝達することができる。低周波信号検出器／発生器３２３は、遠隔装置マイクロコントローラからの指図を受けた時点で、リンギング信号の発生を停止させる（ステップ６１２）。加入者が該着呼を受け入れるために電話機１０１の受話器を外すまで、低周波信号検出器／発生器３２３は、中間周波信号検出器／発生器３１７から受け取ったリンギング有りメッセージ／停止メッセージに応答してリンギングを加えること及び取り除くことを続ける。
【００７２】
電話機１０１の受話器が外されたときに（ステップ６１４）、低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の増加を検出して遠隔装置マイクロコントローラに連絡する。同時に、低周波信号検出器／発生器３２３は、リンギング信号の発生を停止する。次に、遠隔装置マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３２５にループメッセージを送らせる（ステップ６１６）。このメッセージは、中間周波フィルタ３２７／３１９を通り、中間周波信号検出器／発生器３１７によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３１７は、該ループメッセージの到着を回路マイクロコントローラに伝達することができる。これに対応して、回路マイクロコントローラは、交換機１０３にループを加えるために低周波信号検出器／発生器３１５と通信する（ステップ６１７）。この段階では、階呼は進行中であり、電話機１０１の受話器が戻されるまで続く。
【００７３】
電話機１０１の受話器が掛けられたときに（ステップ６１８）、低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の減少を検出して遠隔装置マイクロコントローラに連絡する。遠隔装置マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３２５が無ループメッセージを送るようにする（ステップ６２０）。このメッセージは、中間周波フィルタ３２７／３１９を通り、中間周波信号検出器／発生器３１７によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３１７は、該ループメッセージの到着を回路マイクロコントローラに伝達することができる。これに対応して、回路マイクロコントローラは、交換機１０３にループを加えるために低周波信号検出器／発生器３１５と通信する（ステップ６２１）。次に、遠隔装置２１３及びネットワークノード１０５は、両方とも動作可能状態に入り、再び着呼又は発呼を待つ。
【００７４】
回路２１５及び遠隔装置２１３に関する動作モード発呼シーケンス
遠隔装置２１３が動作状態で始動し、遠隔装置ＰＳＵ３３１は、伝送線の分配側セクションにＤＣ９０Ｖの電力を供給する。同様に、回路２１５が動作状態で始動し、回路ＰＳＵ３４１は、ＤＳＬモデム３４３に電力を供給するために遠隔装置ＰＳＵ３３１によって供給された電力を受け取る。
【００７５】
発呼シーケンスは、電話機１０１の受話器が外されることによって開始される（ステップ７０２）。電話機１０１の受話器が外されたときに、低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の増加を検出して遠隔装置マイクロコントローラに連絡する。遠隔装置マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３２５がループメッセージを送るようにする（ステップ７０４）。このメッセージは、中間周波フィルタ３２７／３１９を通り、中間周波信号検出器／発生器３１７によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３１７は、該ループメッセージの到着を回路マイクロコントローラに伝達することができる。これに対応して、回路マイクロコントローラは、交換機１０３にループを加えるために低周波信号検出器／発生器３１５と通信する（ステップ７０５）。
【００７６】
この時点において、電話番号が電話機１０１においてダイヤルされる（ステップ７０６）。好ましい実施形態においては、該ダイヤルされた結果、電話機１０１は、一連のＤＴＭＦ（デュアルトーンマルチプル周波数）トーンを伝送し、これらの一連のＤＴＭＦトーンは、音声周波フィルタ３１１／３０９を通って交換機１０３に到着する。しかしながら、代替実施形態においては、該ダイヤルされた結果、一連のループ切離しダイヤルパルスが発生し、これらのループ切離しダイヤルパルスは、低周波信号検出器／発生器３２３によって検出されて多ループ／無ループメッセージ内にマッピングされ、中間周波信号検出器／発生器３２５と中間周波信号検出器／発生器３１７を介してネットワークノード１０５に伝送され、次に、低周波信号検出器／発生器３１５を介して交換機１０３に伝送される。この段階においては、該呼は進行中であり、電話機１０１の受話器が戻されるまで続く。
【００７７】
電話機１０１の受話器が掛けられたときに（ステップ７０８）、低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の減少を検出して遠隔装置マイクロコントローラに連絡する。遠隔装置マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３２５が無ループメッセージを送るようにする（ステップ７１０）。このメッセージは、中間周波フィルタ３２７／３１９を通り、中間周波信号検出器／発生器３１７によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３１７は、該ループメッセージの到着を回路マイクロコントローラに伝達することができる。これに対応して、回路マイクロコントローラは、交換機１０３にループを加えるために低周波信号検出器／発生器３１５と通信する（ステップ７１１）。次に、遠隔装置２１３及びネットワークモード１０５は、両方とも動作可能状態に入り、再び着呼又は発呼を待つ。
【００７８】
電話機１０１は、自己が動作するために必要な電力を、遠隔装置２１３、より具体的には、遠隔装置ＰＳＵ３３１及び手順低周波信号検出器／発生器３２３を介して受け取る。このことは、交換機１０３から電話機１０１にＤＣ電力を供給することを不要にする。従って、遠隔装置ＰＳＵ３３１は、伝送線の分配セクション１０９にＤＣ電力を供給してネットワークノード１０５内部の回路２１５の方に向かわせるようにするために配備されている。遠隔装置２１３によって供給されたこのＤＣ電力は、ネットワークノード１０５内に配置された電子ハードウェアにＤＣ電力を供給するために使用することができる。テレフォニーシグナリングは、内部において回路２１５と遠隔装置２１３によって終了され、代替シグナリングプロトコルを介して回路２１５と遠隔装置２１３との間で伝達される。このようにして、テレフォニーサービスを搬送するために使用されるのと同じ伝送路において上流電力供給が可能になる。
【００７９】
上記の説明から、本発明を逸脱せずに上述されている実施形態に対して数多くの修正又は変更を加えることが可能であることが明確になる。該修正及び変更には下記が含まれる。
【００８０】
上述されている実施形態においては、低周波フィルタ３１３、低周波信号検出器／発生器３１５、回路マイクロコントローラ、中間周波信号検出器／発生器３１７及び中間周波フィルタ３１９の組合せが、ＤＣ制御信号を遠隔装置２１３に前方伝送するために変換した。代替実施形態においては、この変換プロセスは、交換機１０３の内部において実行することができる。この場合は、ネットワークノード１０５内に設置する必要がある装置数が減少して設置コストが低減する。更に、ネットワークノード１０５内における装置数がより少ないため、回路３４１によって供給される電力のうちのより多くの部分をサービス負荷への電力供給に使用することができる。該実施形態においては、音声周波フィルタ３０９／３１１は、バンドパスフィルタではなくハイパスフィルタを具備することに注目すべきである。実際、上記の実施形態のいずれにおいても、ハイパスフィルタを音声フィルタ３０９／４０９のために使用することができる。
【００８１】
上記の実施形態においては、回路２１５及び遠隔装置２１３の両方が、バイパス路によってリンクされた２つのスイッチを内蔵していた。この実施形態は、遠隔装置２１３への電力が停止時にテレフォニーサービスを維持することが望ましい状況において有用である。しかしながら、代替実施形態においては、スイッチ３０１／３０３、スイッチ３０５／３０７及びバイパス分岐が省略される。該実施形態においては、遠隔装置２１３への電力供給が停止時には、すべてのＤＣ信号が音声周波フィルタ３０９／３１１によって遮断されていずれのＤＣ信号も電話機１０１に到達することができないため、テレフォニーサービスを提供することができない。従って、該実施形態は、遠隔装置への電力供給が停止時にテレフォニーサービスを維持することが重要であるとみなされない状況において使用可能である。該実施形態における回路２１５及び遠隔装置２１３の両方のパワーアップシーケンス（図５を参照しつつ上述）は、動作させるバイパス分岐が存在せず更にテレフォニーシグナリングと遠隔装置２１３から供給された電力を区別する必要がないため単純化されることになる。この理由は、回路２１５及び遠隔装置２１３が動作可能になる前において、回路２１５において遠隔装置２１３から受け取られたいずれのＤＣ信号もテレフォニー信号であることができないため、これらのすべてのＤＣ信号はＤＣ電力でなければならないためである。従って、回路２１５は、パワーアップするのに必要な電力を有するようになり次第自律的にパワーアップする。
【００８２】
もう１つの代替実施形態においては、電話機１０１は、遠隔装置２１３によって提供される機能を含むことができ、それによって、追加装置を加入者構内２１１に収納する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】従来の技術に従った公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）の一部の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に従ったＰＳＴＮの一部の概略図である。
【図３】ネットワークノード回路及び遠隔装置を描いたブロック図である。
【図４】図２のＰＳＴＮ内を流れる信号の周波数スペクトルを示した図である。
【図５】図３の回路及び遠隔装置のパワーアップシーケンスの流れ図である。
【図６】図３の回路及び遠隔装置の着呼シーケンスの流れ図である。
【図７】図３の回路及び遠隔装置の発呼シーケンスの流れ図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレフォニーサービスを提供するためのシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタル加入者回線（ＤＳＬ）技術は、アクセスネットワーク（遠距離通信ネットワークにおいて、より対銅線を具備するのが圧倒的である、加入者構内と交換機との間の最後のリンク部分）を通じての伝送という点で達成できることに関して限界に近づいている。達成可能なデータ速度を上昇させるためには、ＤＳＬ技術を提供する電子装置を加入者のほうに近づけて、例えば相互接続地点におけるネットワークノード（幾つかの伝送線を含むより大きいフィーダーケーブルを、各々がそれよりも少ない本数の伝送線を含む複数のより小さい分配ケーブル内に分配するために用いられるノードであって、「キャビネット」と呼ばれることがある）内に設置するか、又は、分配地点におけるネットワークノード（幾つかの分配ケーブルを個々の加入者伝送線内に分配するために用いられるノードであって、「ポール」と呼ばれることがある）内に設置する必要がある。
【０００３】
該ネットワークノード電子装置の配備は、低コストでかつ高い信頼性を持って該電子装置に対して電力を提供することに依存する。
【０００４】
１つの解決方法は、電力会社の電源を利用する（例えば、街路照明回路に接続する）ことであるが、この方法は非常に高いコストがかかる可能性がある。代替として、より対銅線を通じて交換機から直接ネットワークノードに電力を供給することができる。しかしながら、ネットワークノードは、通常は交換機から遠く離れすぎているためこの代替策は実行可能な選択肢ではない。この理由は、これらの対線の抵抗（交換機からの距離に比例して大きくなる）は、ネットワークノード電子装置のＤＣ入力インピーダンスよりもはるかに高くなることがしばしばあるためである。その結果、これらの対線における電力降下が大きくなり、従って、ネットワークノード電子装置が利用可能な電力が少なくなる。
【０００５】
更に、加入者構内からネットワークノード電子装置に電力を供給することも提案されている（"Powering Active Nodes in Active Loops", Fisher, S., International Conference on Communications − Conference Record, vol. 2,23 June 1991,pages 929-935（能動ループ内の能動ノードへの電力供給）を参照すること）。しかしながら、この提案は、ＤＣ電力及びテレフォニーを単一のより対銅線で支えなければならず更に幾つかのテレフォニーシグナリング状態の各々がＤＣ電圧又はライン状態によって表される旧来のアナログ電話回線（ＰＯＴＳ）と相容れない。本発明が出現するまでは、このような方法で電力を供給するには以下のうちのいずれかが要求されると考えられていた。
【０００６】
・予備のより対銅線（加入者からネットワークノード電子装置へのＤＣ電力供給用）
・ＤＳＬ内における音声サポートの提供（即ち、ＤＳＬを通じての音声であるＶｏＤＳＬ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
予備のより対銅線は、利用できないことがしばしばあり更に高いコストが要求される。更に、ＶｏＤＳＬを用いた場合で、加入者構内への電力供給が停止されてＤＳＬサービスが利用不能になった場合には、加入者は音声テレフォニーサービスが受けられない状態になってしまうことになり、このような状態は望ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面においては、交換機と電話機との間においてテレフォニーサービスを提供するシステムが提供され、該システムは、交換機と、電話機と、前記交換機と前記電話機を接続する伝送線と、前記伝送線内に挿入されたノードであって、前記伝送線のうちで前記交換機から前記ノードまで延びる第１のセクション及び前記伝送線のうちで前記ノードから前記電話機まで延びる第２のセクションを定めるノードと、前記第２のセクションに電力を供給するために配備された電源と、前記交換機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換するために配備された信号変換器と、を具備し、前記交換機は、テレフォニー制御信号と音声バンド信号を前記第１のセクションに供給し、前記ノードは、前記電源によって供給された電力を前記第２のセクションから取り出すために配備された電気装置を具備する。
【０００９】
交換機によって伝送線の第１のセクションに供給されたテレフォニー制御信号を、該伝送線の第２のセクションに供給される電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換することによって、該第１のセクションと第２のセクションを相互に接続するノード内の電気装置は、電源によって供給された電力を、電話機の動作に影響を及ぼさずに取り出すことができる。
【００１０】
下流という表現は、交換機から電話機に向かう方向を表すことが意図されている。逆に、上流という表現は、電話機から交換機に向かう方向を表すことが意図されている。
【００１１】
その他の実施形態においては、システムは、該第２のセクションに挿入された加入者装置をさらに具備し、該加入者装置は、該第２のセクションのうちで該ノードから該加入者装置まで延びているネットワークサブセクションと、該第２のセクションのうちで該加入者装置から該電話まで延びている加入者サブセクションを定め、該加入者装置は、該修正制御信号を該交換機によって供給されるテレフォニー制御信号に変換するために配備されたさらなる信号変換器を具備する。従って、電話機は、改修を必要としない。
【００１２】
好ましいことに、該加入者装置は、該電力供給手段をさらに具備する。従って、加入者構内の構成要素は、加入者装置に内蔵されている。
【００１３】
好ましい実施形態においては、該ノードは、該信号変換器を迂回するバイパス伝送線をさらに具備し、該加入者装置は、該さらなる信号変換器を迂回するバイパス伝送線をさらに具備する。従って、加入者構内への電力供給が停止時においても電話機と交換機との間においてテレフォニーサービスを提供することができる。
【００１４】
その他の実施形態においては、該ノードは、該音声バンド信号が最小限の減衰で該ノードを通過するのを許容するがその他のすべての信号は実質的に減衰させるために配備されたフィルタ手段をさらに具備する。従って、該交換機を起点とする非音声バンド信号は、システム内のその他の場所を起点とする非音声バンド信号から隔離される。
【００１５】
本発明の第２の側面においては、遠距離通信ネットワークにおいてノードが提供され、該ノードは、伝送線の第１のセクションと第２のセクションを相互に接続し、該伝送線は、該第１のセクション内の交換機を該第２のセクション内の電話機に接続し、更に該第１のセクションに供給されたテレフォニー制御信号と音声バンド信号を搬送するために配備されており、該ノードは、該第２のセクションに供給された電力を取り出すために配備された電気装置と、前記交換機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換するため及び修正上流制御信号をテレフォニー制御信号に変換するために配備された信号変換器と、を具備する。
【００１６】
本発明の第３の側面においては、遠距離通信ネットワークにおいて加入者装置が提供され、該加入者装置は、伝送線の第１のセクションと第２のセクションを相互に接続し、該伝送線は、該第１のセクション内の交換機を該第２のセクション内の電話機に接続し、更に、該第１のセクションに供給されたテレフォニー制御信号と音声バンド信号を搬送するために配備されており、該加入者装置は、該第２のセクションに電力を供給するために配備された電源と、前記電話機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正上流制御信号に変換するためと修正下流制御をテレフォニー制御信号に変換するために配備された信号変換器と、を具備する。
【００１７】
本発明の第４の側面においては、交換機と電話機との間においてテレフォニーサービスを提供する方法が提供され、該交換機及び該電話機は、ノードが挿入された伝送線によって接続され、該ノードは、該伝送線のうちで該交換機から該ノードまで延びている第１のセクションと、該伝送線のうちで該ノードから該電話機まで延びている第２のセクションを定め、該方法は、（ｉ）テレフォニー制御信号及び音声バンド信号を該交換機から該第１のセクションに供給するステップと、（ｉｉ）該第２のセクションに電力を供給するステップと、（ｉｉｉ）該交換機によって供給されたテレフォニー制御信号を、該電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換するステップと、（ｉｖ）該ノード内の電気装置を動作させて該第２のセクションから電力を取り出すステップと、を具備する。
【００１８】
次に、例示することのみを目的として、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。尚、これらの図においては、同一のものについては図面全体に渡って同一の参照番号を付けることとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、従来の技術に従った公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）の一部を示した概略図であり、加入者構内１１１の加入者電話機１０１が、伝送線を通じて電話交換機１０３に接続されている。該伝送線は、ネットワークノード１０５によって相互に接続された２つのセクション（交換セクション１０７及び分配セクション１０９）を具備する。ネットワークノード１０５は、「ポール」としばしば呼ばれる分配地点（ＰＤ）であることができる。しかしながら、ネットワークノード１０５は、「キャビネット」としばしば呼ばれる一次相互接続地点（ＰＣＣＣＰ）、又は、「ピラー」としばしば呼ばれる二次相互接続地点（ＳＣＣＰ）であることもできる。
【００２０】
上記の従来の技術配備においては、伝送線の交換セクション１０７は、交換機１０３をネットワークノード１０５の交換機側に接続し、伝送線の分配セクション１０９は、ネットワークノード１０５の分配側を電話機１０１に接続する。交換セクション及び分配セクションは、ネットワークノード１０５内部において直接接続されている。伝送線の分配セクション１０９は、交換セクション１０７よりも短いことがしばしばある。即ち、分配セクション１０９は、１０ｍ乃至１００ｍで、交換セクション１０７は、２ｋｍ乃至３ｋｍであることがしばしばある。しかしながら、分配セクション１０９は、最長１．５ｋｍになる可能性があり、交換セクション１０７は、最長５ｋｍになる可能性がある。
【００２１】
伝送線の各セクションは、より対銅線を具備する。ネットワークノード１０５がＤＰを具備する場合、伝送線の交換セクション１０７は、数多くのより対銅線を含むケーブルを具備することになり、分配セクションは、単一のより対銅線を具備することになる点に注目すべきである。しかしながら、説明を単純化するために、図１には、交換機セクション１０７内のより対銅線のうちの１つのみが示されている。交換機１０３内に配置された４８Ｖ電池１１３は、交換セクション１０７全体において用いられる。
【００２２】
電話の受話器を「外す」ことは、分配セクション１０９全体にわたって接続されている電話機１０１内部のスイッチを閉じる。このことは、電池１１３によって電流が流れる回路を完成させる。このことは、ラインに「ループを加える」としばしば呼ばれる。更に、電流がこの回路内を流れるときは、該電流は、ループ電流としばしば呼ばれ、「受話器を外した」状態は、ループ形成状態としばしば呼ばれる。反対に、受話器を「掛ける」ことは、スイッチを開けて開路状態にする。このことは、ラインから「ループを取り除く」としばしば呼ばれる。
【００２３】
電話機１０１の受話器が「掛けられている」ときは、開路が存在しており、非常に少量の漏れ電流（一般的には５０μＡ）のみが伝送線内を流れる。電話機１０１の受話器が「外れている」ときには、ループ電流が伝送線内を流れる。該ループ電流の規模は、伝送線の抵抗（伝送線の長さに依存する）と、交換機１０３内及び電話機１０１内の電子装置のＤＣインピーダンスに依存する。これらの量に関する典型値は、それぞれ６００Ω、４００Ω及び２００Ωであり、その結果、ループ電流に関する典型値は４０ｍＡになる。従って、「受話器が外れた」状態では、電話機１０１全体における電圧降下は、一般的には８Ｖであり、伝送線及び交換機電子装置において残りの電圧降下（４０Ｖ）が発生する。
【００２４】
シグナリングは、電話機１０１と交換機１０３との間において制御と監視に関する通信を行い、電話の呼を設定及びクリアする動作である。該シグナリングでは、幾つかのテレフォニーシグナリング状態が各々ＤＣ電圧又はライン状態によって表される直接シグナリングが使用される。これらのＤＣ電圧及びライン状態は、音声信号を搬送するワイヤに対して直接加えられる。例えば、交換機内の電池は、電話機における「無ループ」状態（即ち、受話器が掛けられた状態）に対応して、通常供給電圧（即ち、−４８Ｖ）を伝送線に加える。電話機が呼ばれているときには、交換機は、反転供給電圧（即ち、＋４８Ｖ）を伝送線に加え、更に、ＡＣ７５Ｖ、２５Ｈｚ信号を加える。加入者が（例えば、電話をかけるために）受話器を外したことに反応して、ラインにループが加えられ、該ループは交換機によって検出され、交換機は、通常供給電圧に加えてダイアルトーン電圧信号を加えることによって対応する。
【００２５】
図２は、本発明の好ましい実施形態に従った公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）の一部を示した概略図である。好ましい実施形態においては、図１を参照しつつ上述されている既存のＰＳＴＮが使用される（但し、遠隔装置２１３及び回路２１５が追加される）。電話機１０１は、構内１１１に所在する遠隔装置２１３を介してネットワークノード１０５に接続される。幾つかの実施形態においては、電話機１０１及び／又は遠隔装置２１３は、構内１１１の外部に配置することができる。以下では、遠隔装置２１３及びその動作について説明する。ネットワークノード１０５内の回路２１５は、交換セクション１０７と分配セクション１０９との間に接続される。以下では、回路２１５及びその動作についても説明する。
【００２６】
従来の技術及び本発明の第１の実施形態の両方において、ＤＳＬモデムがネットワークノード１０５内に設置される。該ＤＳＬモデムは、ネットワークノード１０５に供給された信号を光ファイバーリンクを通じて受け取り、これらの信号を電気信号に変換し、伝送線の分配セクション１０９にこれらの電気信号を加える。当然のことであるが、ＤＳＬモデムを動作可能にするためにＤＳＬモデムに電力を提供する必要がある。しかしながら、交換機１０３内の電池１１３から電力を取り出すことは、電話機１０１に供給される電力を、電話機１０１が適切に動作するのを妨げる規模で低下させることが判明している。しかしながら、本実施形態においては、遠隔装置２１３が、ＤＣ電力を遠隔装置２１３の電源装置に供給するように動作することができる局所供給電源（例えば、主電源）に接続される。該遠隔装置電源装置は、電話機１０１が適切に機能することを可能にするために電流を供給するように動作することができる。更に、電話機１０１に電力を供給するために局部電源が使用されるため、伝送線の分配セクション１０９にＤＣ電力を供給する必要がもはやない。遠隔装置電源装置は、その代わりに、ネットワークノード１０５内の回路２１５の方向に伝送するために分配セクション１０９に電力を供給することができ、該電力は、サービス負荷に電力を供給するために使用することができる。本実施形態においてはＤＳＬモデムに電力が供給されるが、本発明は無線ネットワークアクセスポイント等のその他のサービス負荷に対して電力を供給するためにも使用できることを当業者は認識することになる。
【００２７】
回路２１５内のフィルタは、交換機ＤＣ電圧が伝送線の交換セクション１０７から分配セクション１０９に進むのを防止するためと、遠隔装置ＤＣ電圧が伝送線の分配セクション１０９から交換セクション１０７に進むのを防止するために使用される。該フィルタは、音声信号が交換セクション１０７から分配セクション１０９に（及び分配セクション１０９から交換セクション１０７に）進むことを許容し、従って、交換機１０３と電話機１０１との間で音声信号を通信することができる。幾つかの異なったテレフォニーシグナリング状態がＤＣ電圧又はライン状態によって各々表されることが思い出されることになる。ＤＣ電圧は、ネットワークノード１０５内の回路２１５によって遮断されるため、テレフォニーシグナリングは、回路２１５によって終了され、後述される代替シグナリングプロトコルを通じて遠隔装置２１３に伝達されるか又は遠隔装置２１３から伝達される。その後は、交換機１０３又は電話機１０１に前方伝送するためにDCシグナリング状態が回路２１５又は遠隔装置１１３によってそれぞれ再生成される。
【００２８】
図３は、ネットワークノード１０５内の回路２１５、及び遠隔装置２１３を描いたブロック図である。回路２１５及び遠隔装置２１３は、各々が、３つの回路分岐（即ち、バイパス分岐、音声分岐及びシグナリング分岐）を内蔵する。
【００２９】
回路２１５及び遠隔装置２１３がバイパス動作モードで動作中には、交換機１０３と電話機１０１との間を流れる信号は、バイパス分岐を通って流れる。回路２１５及び遠隔装置２１３は、伝送線の分配セクション１０９にＤＣ電圧が供給中でないときにはバイパスモードで動作する。このような状況は、例えば、遠隔装置電源装置３３１のスイッチが入っていないか又は主電源３３３に「プラグ」が差し込まれていない場合、若しくは、加入者構内において主電源が故障している場合に発生する。この場合には、ネットワークノード１０５は、従来の技術の場合と同様に、伝送線の交換機セクションと分配セクションを直接接続させる。
【００３０】
（後述される）遠隔装置電源装置３３１が伝送線の分配セクション１０９に対してＤＣ電圧を供給中であるときには、回路２１５及び遠隔装置２１３は、非バイパス動作モードで動作する。非バイパス動作モードにおいては、交換機１０３と電話機１０１の間を流れる信号は、回路２１５及び遠隔装置２１３の音声分岐とシグナリング分岐を通って流れる。次に、非バイパスモード、音声分岐及びシグナリング分岐について説明する。
【００３１】
バイパス動作モードと非バイパス動作モードを切り換えるために、継電器によって動作される両方向スイッチが、回路２１５内に２個、遠隔装置２１３内に２個（合計４個）提供される。各スイッチは、バイパス位置及び非バイパス位置の２つの切換位置を有する。バイパスモードで動作時には、これらのスイッチはバイパス位置にあり、非バイパスモードで動作時には、これらのスイッチは非バイパス位置にある。図３においては、これらスイッチは非バイパス位置にある状態が示されている。スイッチ３０１／３０３は、回路マイクロコントローラ（図示されていない）に接続されて該回路マイクロコントローラによって制御される。同様に、スイッチ３０５／３０７は、遠隔装置マイクロコントローラ（図示されていない）に接続されて該遠隔装置マイクロコントローラによって制御される。
【００３２】
回路２１５及び遠隔装置２１３の音声分岐は、各々が、音声周波数フィルタ３０９／３１１を内蔵する。音声周波数フィルタ３０９／３１１は、音声信号のみが回路２１５及び遠隔装置２１３を通るように保証する。好ましい実施形態においては、音声周波数フィルタ３０９／３１１は、周波数パスバンド（例えば、２００Ｈｚ乃至４ｋＨｚ）内の音声信号が最小限の減衰で通過することを許容するバンドパスフィルタを具備する。（可聴テレフォニー情報トーン［ダイアルトーン、「ラインビジー」トーン、「ラインリンギング」トーン、等］も最小限の減衰で該フィルタを通過するということが認識されることになる。）その他のすべての信号（ＤＣ信号、及び周波数パスバンド上限よりも高い周波数を有する信号、等）は、実質的に減衰される。このような方法で、交換セクションのＤＣ信号は、分配セクションのＤＣ信号から分離される。従って、遠隔装置電源装置によって伝送線の分配セクション１０９に供給されているＤＣ信号は、交換機１０３の方向には伝送されない。
【００３３】
回路２１５内のシグナリング分岐は、低周波フィルタ３１３、低周波信号検出器／発生器３１５、中間周波信号検出器／発生器３１７及び中間周波フィルタ３１９を具備する。低周波信号検出器／発生器３１５及び中間周波信号検出器／発生器３１７は、回路マイクロコントローラに接続され更に該回路マイクロコントローラによって制御される。
【００３４】
低周波フィルタ３１３は、しきい周波数よりも低い周波数を有する信号のみが最小限の減衰で通過することを許容する。好ましい実施形態においては、このしきい周波数は、２５Ｈｚよりもほんのわずかに大きい値に設定されているため、２５Ｈｚリンギング信号は最小限の減衰でフィルタを通過する。音声周波フィルタ３０９によって遮断されるＤＣ信号及び低周波リンギング信号は、低周波フィルタ３１３を通る。
【００３５】
低周波信号検出器／発生器３１５は、交換機からのライン供給電圧の方向を決定するように動作することができる。即ち、交換機から受け取ったＤＣ信号が＋４８Ｖの電圧又は−４８Ｖの電圧を有するかどうかを決定する。従って、低周波信号検出器／発生器３１５は、交換機において加えられたライン供給電圧の反転電圧を検出することができる。交換機１０３は、（２５Ｈｚの７５ＶＲＭＳ信号を伝送線に追加することに加えて）リンギング信号を示すために該反転電圧を加える。低周波信号検出器／発生器３１５は、電話機１０１の受話器が外されているときに交換機１０３にループ電流を加えるように動作することも可能である。この動作は、シグナリング機能としての動作である。
【００３６】
中間周波信号検出器／発生器３１７は、テレフォニーサービス信号にとっての周波数バンド外にある周波数の信号と、伝送線内に存在するあらゆるＤＳＬサービス信号にとっての周波数バンド外にある周波数の信号と、を検出および発生させるように動作することができる。従って、中間周波数は、１０ｋＨｚであることができる。本実施形態においては、中間周波信号検出器／発生器３１７によって検出／発生される信号は、バイナリトーンバーストを用いて送られるハミング符号化短メッセージの形のシグナリングメッセージである。異なったテレフォニーシグナリング状態（即ち、異なったＤＣ電圧及び／又はライン状態）を表すために異なったシグナリングメッセージ（後述）が用いられる。
【００３７】
中間周波フィルタ３１９は、狭周波数パスバンド（９．９ｋＨｚ乃至１０．１ｋＨｚ、等）内の信号のみが最小限の減衰で通過することを許容する狭帯域フィルタを具備する。その他のすべての信号（音声信号及びＤＣ信号、等）は、実質的に減衰される。
【００３８】
遠隔装置２１３内のシグナリング分岐は、低周波フィルタ３２１、低周波信号検出器／発生器３２３、中間周波信号検出器／発生器３２５、中間周波フィルタ３２７及び反転スイッチ３２９を具備する。低周波信号検出器／発生器３２１、中間周波信号検出器／発生器３２７及び反転スイッチ３２９は、遠隔装置マイクロコントローラに接続され更に該遠隔装置マイクロコントローラによって制御される。
【００３９】
中間周波フィルタ３２７は、中間周波フィルタ３１９に類似している。中間周波信号検出器／発生器３２５は、回路２１５内の中間周波信号検出器／発生器と同様に、中間周波数シグナリングメッセージを検出および生成するように動作することができる。
【００４０】
低周波フィルタ３２１は、低周波フィルタ３１３に類似している。音声周波フィルタ３１１によって遮断されるＤＣ信号は、低周波フィルタ３２１を通る。
【００４１】
低周波信号検出器／発生器３２３は、電話機１０１の受話器が外されているときにＤＣループ電流を電話機１０１に供給するように動作することができる。このループ電流は、従来の技術のシステムにおいて交換機１０３によって供給されたループ電流（一般的には４０ｍＡ）を模倣したものである。低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の流れを観察することによってループの有無（即ち、受話器が外されている状態又は掛けられている状態）を検出する。低周波信号検出器／発生器３２３は、リンギング信号を発生させて電話機１０１に送信するように動作することもできる。
【００４２】
反転スイッチ３２９は、回路２１５から中継された交換機１０３からのライン供給反転電圧を模倣するために使用される。
【００４３】
次に、中間周波信号検出器／発生器３１９及び中間周波信号検出器／発生器３２７によって生成及び検出されるシグナリングメッセージについて個々に説明する。
【００４４】
・ループ／無ループ（Ｌｏｏｐ／Ｎｏ−ｌｏｏｐ）
ループメッセージ及び無ループメッセージは、電話機１０１の受話器が外れていること又は掛けられていることを示すために中間周波信号検出器／発生器３２５によって生成される。電話機１０１の受話器が外れているときには、低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の増加を検出して遠隔装置マイクロコントローラに連絡する。遠隔装置マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３２５にループメッセージを生成させ更に伝送させる。このメッセージは、中間周波数シグナリングフィルタ３２７／３１９を通り、中間周波信号検出器／発生器３１７によって検出される。中間周波信号検出器／発生器３１７は、該ループメッセージの到着を回路マイクロコントローラに伝達することができる。同様に、電話機１０１の受話器が掛けられているときには、低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の減少を検出して遠隔装置マイクロコントローラに連絡する。遠隔装置マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３２５に無ループメッセージを生成させ更に伝送させる。このメッセージは、中間周波数シグナリングフィルタ３２７／３１９を通り、中間周波信号検出器／発生器３１７によって検出される。中間周波信号検出器／発生器３１７は、該無ループメッセージの到着を回路マイクロコントローラに伝達することができる。次に、回路マイクロコントローラは、低周波信号検出器／発生器３１３がループ電流を交換機１０３に加えるようにするか又は該ループ電流を除去するようにする。
【００４５】
・電圧反転（Ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｖｅｒｓｅｄ）
電圧反転メッセージは、交換機１０３からのライン供給電圧の方向、即ち、交換機１０３から受け取ったＤＣ信号が＋４８Ｖの電圧又は−４８Ｖの電圧を有するかどうかを示すために中間周波信号検出器／発生器３１７によって生成及び伝送される。低周波信号検出器／発生器３１３は、交換機１０３において加えられたライン供給電圧の反転電圧を検出するように及びこの検出を回路マイクロコントローラに伝達するように動作することができる。次に、回路マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３１７に電圧反転メッセージを生成させ更に伝送させる。このメッセージは、中間周波フィルタ３１９／３２７を通り、中間周波信号検出器／発生器３２５によって検出される。中間周波信号検出器／発生器３２５は、該電圧反転メッセージの到着を遠隔装置マイクロコントローラに伝達することができる。遠隔装置マイクロコントローラは、該反転電圧を模倣するために反転スイッチ３２９を動作させることができる。
【００４６】
・リンギング有り／リンギング停止（Ｒｉｎｇｉｎｇ ｔｒｕｅ／Ｒｉｎｇｉｎｇ ｃｅａｓｅｄ）
リンギング有り／リンギング停止メッセージは、交換機１０３において伝送線に加えられているリンギング信号の存在を示すために中間周波信号検出器／発生器３１７によって生成及び伝送される。低周波信号検出器／発生器３１３は、交換機１０３において加えられている伝送線内のリンギング信号の存在を検出するように及びこの検出を回路マイクロコントローラに伝達するように動作することができる。回路マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３１７にリンギング有り信号を生成させ更に伝送させる。このメッセージは、中間周波フィルタ３１９／３２７を通り、中間周波信号検出器／発生器３２５によって検出される。中間周波信号検出器／発生器３２５は、該リンギング有りメッセージの到着を遠隔装置マイクロコントローラに伝達することができる。遠隔装置マイクロコントローラは、低周波信号検出器／発生器３２３を動作させてリンギング信号を発生させること及び該リンギング信号を電話機１０１に伝送させることができる。同様に、中間周波信号検出器／発生器３１７は、伝送線におけるリンギング信号の除去を検出するように及びこの除去を回路マイクロコントローラに伝達するように動作することができる。回路マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３１７にリンギング停止メッセージを生成させ更に伝送させる。このメッセージは、中間周波フィルタ３１９／３２７を通り、中間周波信号検出器／発生器３２５によって検出される。中間周波信号検出器／発生器３２５は、該リンギング停止メッセージの到着を遠隔装置マイクロコントローラに伝達することができる。遠隔装置マイクロコントローラは、低周波信号検出器／発生器３２３を動作させてリンギング信号の発生を停止させることができる。
【００４７】
上述されている遠隔装置構成要素に加えて、遠隔装置２１３内には、遠隔装置電源装置３３１、反転スイッチ３３５及び極性検出器３３７が追加で存在する。
【００４８】
動作原理としては、遠隔装置電源装置ＰＳＵ３３１は、伝送線の分配セクション１０９にＤＣ電力を供給する。本実施形態においては、ＰＳＵ３３１は、低電圧モード又は通常電圧モードで電力を供給することができる。ＰＳＵ３３１は、低電圧モードで動作時には、４８ＶのＤＣ電力を供給する。ＰＳＵ３３１は、通常電圧モードで動作時には、９０ＶのＤＣ電力を供給する。遠隔装置マイクロコントローラは、いずれのモードで動作すべきかをＰＳＵ３３１に指図する。好ましいことに、ＰＳＵ３３１は、主電源３３３から電力が供給される。次に、これらの２つのＰＳＵ動作モードについて説明する。ＰＳＵ３３１は、遠隔装置マイクロコントローラ、中間周波信号検出器／発生器３２５、低周波信号検出器／発生器３２３及びスイッチ３０５／３０７に対してＤＣ電力を供給するためにも使用される。
【００４９】
ＰＳＵ３３１は、反転スイッチ３３５を介して伝送線の分配セクション１０９にＤＣ電力を供給する。反転スイッチ３３５は、ＰＳＵ３３１によって伝送線の分配セクション１０９に供給中である供給ＤＣ電力の極性が、交換機１０３から受け取り中のあらゆる供給ＤＣ電力を基準にして確実に反転されるようにするために使用される。（遠隔装置２１３が動作中でなくすべての信号がバイパス分岐を通じて送信中であるときには、交換機からの供給ＤＣ電力が存在することになる。）このことは、後述される遠隔装置２１３始動手順に関して有用である。（スイッチ３０５の交換機側に設置された）極性検出器３３７は、交換機から受け取ったライン供給電力の極性（即ち、＋４８Ｖ又は−４８Ｖのいずれであるかどうか）を検出し、この情報を遠隔装置マイクロコントローラに伝達する。遠隔装置マイクロコントローラは、反転スイッチ３３５を動作時にこの情報を使用し、ＰＳＵ３３１によって伝送線の分配セクション１０９に供給中の供給ＤＣ電力の極性が交換機１０３から受け取ったライン供給電力を基準にして反転しているかどうかを確認する。
【００５０】
回路２１５は、上述されている回路２１５の構成要素に加えて、さらなる低周波フィルタ３３９、回路電源装置３４１及び漏れ電源装置３４３をさらに具備するする。
【００５１】
低周波フィルタ３３９は、しきい周波数よりも低い周波数を有する信号のみが最小限の減衰で通過するのを許容する。好ましい実施形態においては、低周波フィルタ３３９は、ＤＣ専用フィルタとして動作する。従って、ＰＳＵ３３１によって伝送線の分配セクション１０９に供給されており（更に、音声周波フィルタ３０９及び中間周波フィルタ３１９によって遮断される）ＤＣ信号は、低周波フィルタ３３９を通って回路電源装置（ＰＳＵ）３４１の方向に向かう。
【００５２】
回路ＰＳＵ３４１は、低周波フィルタ３３９を介してＤＣ電力を受け取る。回路ＰＳＵ３４１は、複数の出力部を有しており、本実施形態においては、同じくネットワークノード１０５内に配置されたＤＳＬモデム３４３にＤＣ電力を供給するために使用される。動作するために電力が必要でありかつネットワークノード１０５内に配置することができるその他のハードウェアは、当業者にとって明確であろう。回路ＰＳＵ３４１は、回路マイクロコントローラ、低周波信号検出器／発生器３１５、中間周波信号検出器／発生器及びスイッチ３０１／３０３に対してＤＣ電力を供給するためにも使用される。
【００５３】
好ましい実施形態においては、回路ＰＳＵ３４１は、低電圧モード及び通常電圧モードのいずれかのモードで動作する。低電圧モードで動作時は、回路ＰＳＵ３４１は、４８ＶのＤＣ電力を受け取り及び供給する。通常電圧モードで動作時は、回路ＰＳＵ３４１は、９０ＶのＤＣ電力を受け取り及び供給する。回路ＰＳＵ３４１は、自己の動作モードを回路マイクロコントローラに伝達することができる。次に、回路ＰＳＵのこれらの２つの動作モードについて説明する。回路マイクロコントローラは、回路ＰＳＵ３４１が電力供給を停止時（即ち、回路ＰＳＵ３４１が遠隔装置ＰＳＵ３３１からの電力の受け取りを停止時）も検出することができる。
【００５４】
遠隔装置２１３が動作可能になってから回路ＰＳＵ３４１が動作可能になるまでに短い時間が生じる。回路ＰＳＵ３４１は、回路マイクロコントローラ及びスイッチ３０１／３０３に動作電力を提供するため、この時間中にはスイッチ３０１／３０３を動作させることができず、従って、回路バイパス分岐を介して流れる信号を停止させることができない。このため、漏れＰＳＵ３４３をスイッチ３０３の分配側に設置するのが有用である。漏れＰＳＵ３４３は、（受話器が「掛けられている」ときに）回路バイパス分岐を介して伝送線を流れる漏れ電流を用いることによって、遠隔装置２１３が動作可能になってからＰＳＵ３４１が動作可能になるまでの間にスイッチ３０１／３０３を動作させることができる十分な電荷を蓄える。
【００５５】
次に、交換機１０３、回路２１５、遠隔装置２１３及び電話機１０１を結合させたシステムの動作について、図５乃至７の流れ図を参照し更に以下の４つの例を挙げて説明する。
【００５６】
１．回路２１５及び遠隔装置２１３に関するパワーアップシーケンス
２．回路２１５及び遠隔装置２１３に関するパワーダウンシーケンス
３．回路２１５及び遠隔装置２１３に関する動作モード着呼シーケンス
４．回路２１５及び遠隔装置２１３に関する動作モード発呼シーケンス
図５乃至７においては、奇数の整数は、回路２１５によって実施されるステップ、偶数の整数は、遠隔装置２１３によって実施されるステップを示している。
【００５７】
回路２１５及び遠隔装置２１３に関するパワーアップシーケンス
遠隔装置２１３は、パワーダウン状態（即ち、好ましい実施形態においては、主電源電力が遠隔装置ＰＳＵ３３１に供給されていない状態）で始動し、この状態においては、スイッチ３０５／３０７は、すべての信号がバイパス分岐を介して遠隔装置２１３内を流れるようにするバイパス位置にある。
【００５８】
遠隔装置２１３がパワーダウン状態で始動中に、回路２１５もパワーダウン状態で始動するが、漏れＰＳＵ３４３が回路マイクロコントローラに漏れ電力を供給する。スイッチ３０１／３０３は、スイッチ３０５／３０７と同様に、すべての信号がバイパス分岐を介して遠隔装置２１３内を流れるようにするバイパス位置にある。
【００５９】
図５において、主電源電力が遠隔装置２１３、より具体的には遠隔装置ＰＳＵ３３１に加えられる（ステップ５０２）。次に、（遠隔装置ＰＳＵ３３１から動作電力を取り出す）遠隔装置マイクロコントローラは、自己を初期設定し（ステップ５０４）、スイッチ３０５／３０７を非バイパス位置に移動させる（ステップ５０６）。次に、遠隔装置マイクロコントローラは、極性検出器３３７と通信する。この通信の目的は、交換機からのライン供給電力が伝送線内に存在することを確認すること、及びその極性を決定することである。これらの条件が満たされた時点で、遠隔装置マイクロコントローラは、反転された４８Ｖのライン供給電力を伝送線の分配セクション１０９に加えるために、遠隔装置３３１及び反転スイッチ３３５と通信する。好ましい実施形態においては、安定した４８Ｖのライン供給電圧を供給する前に、最初の５００ｍｓの供給において１００ｍｓの供給遮断が２回行われる。（この遮断は、反転供給電力はリンギング信号ではなく遠隔装置２１３の「ウェークアップ信号」であると回路２１５が解釈するようにするために有用である。４８Ｖのライン供給電力が安定した時点で、遠隔装置マイクロコントローラは、伝送線の分配セクション１０９内を流れる電流をモニタリングする。
【００６０】
漏れＰＳＵ３４３は、遠隔装置２１３において加えられた反転電圧を検出し（ステップ５０９）、この情報を回路マイクロコントローラに伝達して回路マイクロコントローラを初期設定させる（ステップ５１１）。次に、回路マイクロコントローラは、反転シーケンスを５００ｍｓ検査し、これらの反転電圧が遠隔装置２１３の初期設定シグナチャを示していることを確認する（ステップ５１３）。該反転シーケンス検査が不合格の場合は、回路マイクロコントローラは、反転電圧が検出された場合でも初期設定しないようにするためにメモリとともにさらに２０秒間パワーダウンする。この２０秒間の待機は、リンギング信号が伝送線において存在時に回路マイクロコントローラが初期設定する回数を最小限に維持することを保証する。反転シーケンス検査に合格した場合は、回路マイクロコントローラは、漏れＰＳＵ３４３と共に、スイッチ３０１／３０３を非バイパス位置に移動させる（ステップ５１５）。次に、回路マイクロコントローラは、ＰＳＵ３４１が動作可能になるのを待つ。
【００６１】
ＰＳＵ３３１によって伝送線の分配セクション１０９に供給されたＤＣ信号は、低周波フィルタ３３９を通って回路３４１の方に向かい、回路ＰＳＵ３４１を低電力モードで動作可能にする（ステップ５１７）。次に、回路マイクロコントローラは、回路ＰＳＵ３４１が動作可能になっていることを検出し（ステップ５１９）、それに対応して、電流の流れを遮断するためにスイッチ３０１／３０３を動作させる。この動作のために、スイッチ３０１／３０３は、１００ｍｓ間非バイパス位置に移動され、その後にバイパス位置に戻る。
【００６２】
上述されているように、遠隔装置マイクロコントローラは、伝送線を流れる電流をモニタリングする（ステップ５２０）。流れている電流の遮断が２秒以内に行われない場合は、遠隔装置マイクロコントローラは、スイッチ３０５／３０７を動作させてこれらのスイッチをバイパス位置に移動させ、ある遅延後に（例えば３０秒後に）パワーアップシーケンスが再開する。しかしながら、遠隔装置マイクロコントローラは、（回路マイクロコントローラによって行われた）伝送線内を流れている電流の遮断を検出した場合は、遮断時間を設定する。該遮断が１００ｍｓ±２０％続くように設定された場合は、遠隔装置マイクロコントローラは、遠隔装置ＰＳＵ３３１にライン供給電圧を９０Ｖに上昇させる（ステップ５２２）。遠隔装置マイクロコントローラは、伝送線内を流れている電流のモニタリングを継続させる。該遮断時間が１００ｍｓ±２０％続くように設定されない場合は、遠隔装置マイクロコントローラは、スイッチ３０５／３０７を動作させてバイパス位置に移動させ、ある遅延（例えば３０秒）後にパワーアップシーケンスが再開する。
【００６３】
回路マイクロコントローラは、ライン供給電圧が９０Ｖに上昇したことを検出し（ステップ５２３）、該検出に対応し、電流の流れを遮断するためにスイッチ３０１／３０３を動作させる。この場合においても、スイッチ３０１／３０３は、１００ｍｓ間非バイパス位置に移動され、その後にバイパス位置に戻る。次に、回路マイクロコントローラは、５００ｍｓ秒間待機して９０Ｖライン供給電圧が安定しているかどうかを検査する。
【００６４】
上述されているように、遠隔装置マイクロコントローラは、伝送線内を流れている電流をモニタリングする（ステップ５２４）。電流の流れの遮断が２秒以内に生じない場合は、遠隔装置マイクロコントローラは、スイッチ３０５／３０７をバイパス位置に移動させ、ある遅延（例えば３０秒）後にパワーアップシーケンスが再開する。しかしながら、遠隔装置マイクロコントローラは、（回路マイクロコントローラによって行われた）伝送線内を流れている電流の遮断を検出した場合は、遮断時間を設定する。該遮断が１００ｍｓ±２０％続くように設定された場合は、遠隔装置マイクロコントローラは、遠隔装置ＰＳＵ３３１に９０Ｖでのライン電圧供給を継続させ、遠隔装置マイクロコントローラは、動作状態に入って着呼又は発呼を待つ（ステップ５２６）。該遮断時間が１００ｍｓ±２０％続くように設定されない場合は、遠隔装置マイクロコントローラは、スイッチ３０５／３０７をバイパス位置に移動させ、ある遅延（例えば３０秒）後にパワーアップシーケンスが再開する。
【００６５】
回路マイクロコントローラは、９０Ｖライン供給電圧が安定していることを検出し、該検出に対応して動作状態に入り（ステップ５２７）、着呼又は発呼を待つ。更に、この時点で、回路マイクロコントローラからの指図を受けた回路ＰＳＵ３４１も、サービス負荷３２５への電力供給を開始する。
【００６６】
回路２１５及び遠隔装置２１３に関するパワーダウンシーケンス
遠隔装置２１３が動作状態で始動し、遠隔装置ＰＳＵ３３１が伝送線の分配セクション１０９にＤＣ９０Ｖの電力を供給する。同様に、回路２１５が動作状態で始動し、回路ＰＳＵ３４１は、ＤＳＬモデム３４３に電力を供給するために遠隔装置ＰＳＵ３３１によって供給された電力を受け取る。
【００６７】
上述されているように、遠隔装置３３１は、好ましいことに、主電源３３３から電力が供給される。主電源３３１から遠隔装置ＰＳＵ３３１への電力供給が遮断された場合（即ち、停電が生じた場合又は加入者によって遠隔装置２１３のスイッチが切られるかプラグが外された場合）には、遠隔装置ＰＳＵ３３１は、伝送線の分配セクション１０９への電力供給を直ちに停止させ、スイッチ３０５／３０７がバイパス位置に戻り、その結果遠隔装置２１３がパワーダウン状態に入る。
【００６８】
上記に対応して、回路ＰＳＵ３４１は、回路マイクロコントローラと通信し、入力電力が失われたことを回路マイクロコントローラに連絡する。回路マイクロコントローラは、スイッチ３０１／３０３をバイパス位置に移動させてパワーダウン状態に入り、漏れＰＳＵ３２３が回路マイクロコントローラに漏れ電力を供給する。
【００６９】
回路２１５及び遠隔装置２１３に関する動作モード着呼シーケンス
遠隔装置２１３が動作状態で始動し、遠隔装置３３１が伝送線の分配側セクションにＤＣ９０Ｖの電力を供給する。同様に、回路２１５が動作状態で始動し、回路ＰＳＵ３４１は、ＤＳＬモデム３４３に電力を供給するために遠隔装置ＰＳＵ３３１によって供給された電力を受け取る。
【００７０】
着呼であることを表す信号が、電話機１０１に送るために交換機１０３において受け取られる。これに対応して、交換機１０３は、ネットワークノード１０５内部の回路２１５の方向に伝送するＤＣライン供給電圧に反転電圧を加える。この反転電圧は、回路２１５内において低周波信号検出器／発生器３１５によって検出され（ステップ６０１）、低周波信号検出器／発生器３１５は、該反転電圧の存在を回路マイクロコントローラに連絡する。次に、回路マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３１７が電圧反転メッセージを遠隔装置２１３に送るようにする（ステップ６０３）。このメッセージは、中間周波フィルタ３１９／３２７を通り、中間周波信号検出器／発生器３２５によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３２５は、該電圧反転メッセージの到着を遠隔装置マイクロコントローラに伝達することができる。遠隔装置マイクロコントローラは、該反転電圧を模倣するために反転スイッチ３２９を動作させることができる（ステップ６０４）。
【００７１】
次に、交換機１０３は、リンギング信号を伝送線に加える。リングカデンス（ring cadence）の開始が回路２１５内において低周波信号検出器／発生器３１５によって検出される（ステップ６０５）。低周波信号検出器／発生器３１５は、リングカデンスが開始していることを回路マイクロコントローラに伝達する。回路マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３１７がリンギング有りメッセージを遠隔装置２１３に送るようにする（ステップ６０７）。このメッセージは、中間周波フィルタ３１９／３２７を通り、中間周波信号検出器／発生器３２５によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３２５は、該リンギング有りメッセージの到着を遠隔装置マイクロコントローラに伝達することができる。遠隔装置マイクロコントローラは、低周波信号検出器／発生器３２３を動作させ、リンギング信号を発生させて該リンギング信号を電話機１０１に送信させる（ステップ６０８）。リングカデンスの終わりが回路２１５内において低周波信号検出器／発生器３１５によって検出される（ステップ６０９）。低周波信号検出器／発生器３１５は、リングカデンスが終了したことを回路マイクロコントローラに伝達する。回路マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３１７がリンギング停止メッセージを遠隔装置２１３に送るようにする（ステップ６１１）。このメッセージは、中間周波フィルタ３１９／３２７を通り、中間周波信号検出器／発生器３２５によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３２５は、該リンギング停止メッセージの到着を遠隔装置マイクロコントローラに伝達することができる。低周波信号検出器／発生器３２３は、遠隔装置マイクロコントローラからの指図を受けた時点で、リンギング信号の発生を停止させる（ステップ６１２）。加入者が該着呼を受け入れるために電話機１０１の受話器を外すまで、低周波信号検出器／発生器３２３は、中間周波信号検出器／発生器３１７から受け取ったリンギング有りメッセージ／停止メッセージに応答してリンギングを加えること及び取り除くことを続ける。
【００７２】
電話機１０１の受話器が外されたときに（ステップ６１４）、低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の増加を検出して遠隔装置マイクロコントローラに連絡する。同時に、低周波信号検出器／発生器３２３は、リンギング信号の発生を停止する。次に、遠隔装置マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３２５にループメッセージを送らせる（ステップ６１６）。このメッセージは、中間周波フィルタ３２７／３１９を通り、中間周波信号検出器／発生器３１７によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３１７は、該ループメッセージの到着を回路マイクロコントローラに伝達することができる。これに対応して、回路マイクロコントローラは、交換機１０３にループを加えるために低周波信号検出器／発生器３１５と通信する（ステップ６１７）。この段階では、階呼は進行中であり、電話機１０１の受話器が戻されるまで続く。
【００７３】
電話機１０１の受話器が掛けられたときに（ステップ６１８）、低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の減少を検出して遠隔装置マイクロコントローラに連絡する。遠隔装置マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３２５が無ループメッセージを送るようにする（ステップ６２０）。このメッセージは、中間周波フィルタ３２７／３１９を通り、中間周波信号検出器／発生器３１７によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３１７は、該ループメッセージの到着を回路マイクロコントローラに伝達することができる。これに対応して、回路マイクロコントローラは、交換機１０３にループを加えるために低周波信号検出器／発生器３１５と通信する（ステップ６２１）。次に、遠隔装置２１３及びネットワークノード１０５は、両方とも動作可能状態に入り、再び着呼又は発呼を待つ。
【００７４】
回路２１５及び遠隔装置２１３に関する動作モード発呼シーケンス
遠隔装置２１３が動作状態で始動し、遠隔装置ＰＳＵ３３１は、伝送線の分配側セクションにＤＣ９０Ｖの電力を供給する。同様に、回路２１５が動作状態で始動し、回路ＰＳＵ３４１は、ＤＳＬモデム３４３に電力を供給するために遠隔装置ＰＳＵ３３１によって供給された電力を受け取る。
【００７５】
発呼シーケンスは、電話機１０１の受話器が外されることによって開始される（ステップ７０２）。電話機１０１の受話器が外されたときに、低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の増加を検出して遠隔装置マイクロコントローラに連絡する。遠隔装置マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３２５がループメッセージを送るようにする（ステップ７０４）。このメッセージは、中間周波フィルタ３２７／３１９を通り、中間周波信号検出器／発生器３１７によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３１７は、該ループメッセージの到着を回路マイクロコントローラに伝達することができる。これに対応して、回路マイクロコントローラは、交換機１０３にループを加えるために低周波信号検出器／発生器３１５と通信する（ステップ７０５）。
【００７６】
この時点において、電話番号が電話機１０１においてダイヤルされる（ステップ７０６）。好ましい実施形態においては、該ダイヤルされた結果、電話機１０１は、一連のＤＴＭＦ（デュアルトーンマルチプル周波数）トーンを伝送し、これらの一連のＤＴＭＦトーンは、音声周波フィルタ３１１／３０９を通って交換機１０３に到着する。しかしながら、代替実施形態においては、該ダイヤルされた結果、一連のループ切離しダイヤルパルスが発生し、これらのループ切離しダイヤルパルスは、低周波信号検出器／発生器３２３によって検出されて多ループ／無ループメッセージ内にマッピングされ、中間周波信号検出器／発生器３２５と中間周波信号検出器／発生器３１７を介してネットワークノード１０５に伝送され、次に、低周波信号検出器／発生器３１５を介して交換機１０３に伝送される。この段階においては、該呼は進行中であり、電話機１０１の受話器が戻されるまで続く。
【００７７】
電話機１０１の受話器が掛けられたときに（ステップ７０８）、低周波信号検出器／発生器３２３は、ループ電流の減少を検出して遠隔装置マイクロコントローラに連絡する。遠隔装置マイクロコントローラは、中間周波信号検出器／発生器３２５が無ループメッセージを送るようにする（ステップ７１０）。このメッセージは、中間周波フィルタ３２７／３１９を通り、中間周波信号検出器／発生器３１７によって受け取られる。中間周波信号検出器／発生器３１７は、該ループメッセージの到着を回路マイクロコントローラに伝達することができる。これに対応して、回路マイクロコントローラは、交換機１０３にループを加えるために低周波信号検出器／発生器３１５と通信する（ステップ７１１）。次に、遠隔装置２１３及びネットワークモード１０５は、両方とも動作可能状態に入り、再び着呼又は発呼を待つ。
【００７８】
電話機１０１は、自己が動作するために必要な電力を、遠隔装置２１３、より具体的には、遠隔装置ＰＳＵ３３１及び手順低周波信号検出器／発生器３２３を介して受け取る。このことは、交換機１０３から電話機１０１にＤＣ電力を供給することを不要にする。従って、遠隔装置ＰＳＵ３３１は、伝送線の分配セクション１０９にＤＣ電力を供給してネットワークノード１０５内部の回路２１５の方に向かわせるようにするために配備されている。遠隔装置２１３によって供給されたこのＤＣ電力は、ネットワークノード１０５内に配置された電子ハードウェアにＤＣ電力を供給するために使用することができる。テレフォニーシグナリングは、内部において回路２１５と遠隔装置２１３によって終了され、代替シグナリングプロトコルを介して回路２１５と遠隔装置２１３との間で伝達される。このようにして、テレフォニーサービスを搬送するために使用されるのと同じ伝送路において上流電力供給が可能になる。
【００７９】
上記の説明から、本発明を逸脱せずに上述されている実施形態に対して数多くの修正又は変更を加えることが可能であることが明確になる。該修正及び変更には下記が含まれる。
【００８０】
上述されている実施形態においては、低周波フィルタ３１３、低周波信号検出器／発生器３１５、回路マイクロコントローラ、中間周波信号検出器／発生器３１７及び中間周波フィルタ３１９の組合せが、ＤＣ制御信号を遠隔装置２１３に前方伝送するために変換した。代替実施形態においては、この変換プロセスは、交換機１０３の内部において実行することができる。この場合は、ネットワークノード１０５内に設置する必要がある装置数が減少して設置コストが低減する。更に、ネットワークノード１０５内における装置数がより少ないため、回路３４１によって供給される電力のうちのより多くの部分をサービス負荷への電力供給に使用することができる。該実施形態においては、音声周波フィルタ３０９／３１１は、バンドパスフィルタではなくハイパスフィルタを具備することに注目すべきである。実際、上記の実施形態のいずれにおいても、ハイパスフィルタを音声フィルタ３０９／４０９のために使用することができる。
【００８１】
上記の実施形態においては、回路２１５及び遠隔装置２１３の両方が、バイパス路によってリンクされた２つのスイッチを内蔵していた。この実施形態は、遠隔装置２１３への電力が停止時にテレフォニーサービスを維持することが望ましい状況において有用である。しかしながら、代替実施形態においては、スイッチ３０１／３０３、スイッチ３０５／３０７及びバイパス分岐が省略される。該実施形態においては、遠隔装置２１３への電力供給が停止時には、すべてのＤＣ信号が音声周波フィルタ３０９／３１１によって遮断されていずれのＤＣ信号も電話機１０１に到達することができないため、テレフォニーサービスを提供することができない。従って、該実施形態は、遠隔装置への電力供給が停止時にテレフォニーサービスを維持することが重要であるとみなされない状況において使用可能である。該実施形態における回路２１５及び遠隔装置２１３の両方のパワーアップシーケンス（図５を参照しつつ上述）は、動作させるバイパス分岐が存在せず更にテレフォニーシグナリングと遠隔装置２１３から供給された電力を区別する必要がないため単純化されることになる。この理由は、回路２１５及び遠隔装置２１３が動作可能になる前において、回路２１５において遠隔装置２１３から受け取られたいずれのＤＣ信号もテレフォニー信号であることができないため、これらのすべてのＤＣ信号はＤＣ電力でなければならないためである。従って、回路２１５は、パワーアップするのに必要な電力を有するようになり次第自律的にパワーアップする。
【００８２】
もう１つの代替実施形態においては、電話機１０１は、遠隔装置２１３によって提供される機能を含むことができ、それによって、追加装置を加入者構内２１１に収納する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】従来の技術に従った公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）の一部の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に従ったＰＳＴＮの一部の概略図である。
【図３】ネットワークノード回路及び遠隔装置を描いたブロック図である。
【図４】図２のＰＳＴＮ内を流れる信号の周波数スペクトルを示した図である。
【図５】図３の回路及び遠隔装置のパワーアップシーケンスの流れ図である。
【図６】図３の回路及び遠隔装置の着呼シーケンスの流れ図である。
【図７】図３の回路及び遠隔装置の発呼シーケンスの流れ図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換機と電話機との間においてテレフォニーサービスを提供するためのシステムであって、
交換機と、
電話機と、
前記交換機と前記電話機を接続させる伝送線と、
前記伝送線内に挿入されたノードであって、前記伝送線のうちで前記交換機から前記ノードまで延びる第１のセクションと、前記伝送線のうちで前記ノードから前記電話機まで延びる第２のセクションを定めるノードと、
前記第２のセクションに電力を供給するために配備された電源と、
前記交換機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換するために配備された信号変換器と、を具備し、前記交換機は、使用時にテレフォニー制御信号と音声バンド信号を前記第１のセクションに供給し、前記ノードは、前記電源によって供給された電力を前記第２のセクションから取り出すために配備された電気装置を具備する、システム。
【請求項２】
前記信号変換器は、修正上流制御信号をテレフォニー制御信号に変換するためにさらに配備された、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ノードは、前記信号変換器をさらに具備する、請求項１又は請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第２のセクション内に挿入された加入者装置であって、前記第２のセクションのうちで前記ノードから前記加入者装置まで延びるネットワークサブセクションと、前記第２のセクションのうちで前記加入者装置から前記電話機まで延びる加入者サブセクションを定める加入者装置をさらに具備し、前記加入者装置は、前記修正制御信号を前記交換機によって供給されるテレフォニー制御信号に変換するために配備されたさらなる信号変換器を具備する、請求項１乃至請求項３のうちのいずれかの請求項に記載のシステム。
【請求項５】
前記さらなる信号変換器は、前記電話機によって供給されたテレフォニー制御信号を修正上流制御信号に変換するためにさらに配備され、前記信号変換器は、修正上流制御信号を前記電話機によって供給されるテレフォニー制御信号に変換するためにさらに配備された、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記加入者装置は、前記電源をさらに具備する、請求項４又は請求項5に記載のシステム。
【請求項７】
前記ノードは、前記信号変換器を迂回するバイパス伝送線をさらに具備する、請求項３に記載のシステム。
【請求項８】
前記加入者装置は、前記さらなる信号変換器を迂回するバイパス伝送線をさらに具備する、請求項３又は請求項４に記載のシステム。
【請求項９】
前記ノードは、前記音声バンド信号が最小限の減衰で前記ノードを通ることを許容するがその他の全信号は実質的に減衰させるために配備されたフィルタをさらに具備する、前記の請求項のうちのいずれかの請求項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記加入者装置は、前記音声バンド信号が最小限の減衰で前記加入者装置を通ることを許容するがその他の全信号は実質的に減衰させるために配備されたフィルタをさらに具備する、前記の請求項のうちのいずれかの請求項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記修正制御信号は、前記音声バンド信号の周波数と異なる周波数を有する、前記の請求項のうちのいずれかの請求項に記載のシステム。
【請求項１２】
遠距離通信ネットワークにおいて、伝送線の第１のセクションと第２のセクションを相互に接続するノードであって、
前記第２のセクションに供給された電力を取り出すために配備された電気装置と、
前記交換機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換し、修正上流制御信号をテレフォニー制御信号に変換するために配備された信号変換器と、を具備し、前記伝送線は、前記第１のセクション内の交換機を前記第２のセクショ内の電話機に接続し、更に前記第１のセクションに供給されたテレフォニー制御信号と音声バンド信号を搬送するために配備されている、ノード。
【請求項１３】
遠距離通信ネットワークにおいて伝送線の第１のセクションと第２のセクションを相互に接続する加入者装置であって、
前記第２のセクションに電力を供給するために配備された電源と、
前記電話機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正上流制御信号に変換し、修正下流制御信号をテレフォニー制御信号に変換するために配備された信号変換器と、を具備し、前記伝送線は、前記第１のセクション内の交換機を前記第２のセクション内の電話機と接続し、更に前記第１のセクションに供給されたテレフォニー制御信号と音声バンド信号を搬送するために配備された、加入者装置。
【請求項１４】
交換機と電話機との間においてテレフォニーサービスを提供し、前記交換機と前記電話機は、内部にノードが挿入された伝送線によって接続され、前記ノードは、前記伝送線のうちで前記交換機から前記ノードまで延びる第１のセクションと、前記伝送線のうちで前記ノードから前記電話機まで延びる第２のセクションを定める、方法であって、
（ｉ）前記交換機から前記第１のセクションにテレフォニー制御信号と音声バンド信号を供給するステップと、
（ｉｉ）前記第２のセクションに電力を供給するステップと、
（ｉｉｉ）前記交換機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換するステップと、
（ｉｖ）前記第２のセクションから電力を取り出すために前記ノード内の電気装置を動作させるステップと、を具備する方法。
【請求項１】
交換機と電話機との間においてテレフォニーサービスを提供するためのシステムであって、
交換機と、
電話機と、
前記交換機と前記電話機を接続させる伝送線と、
前記伝送線内に挿入されたノードであって、前記伝送線のうちで前記交換機から前記ノードまで延びる第１のセクションと、前記伝送線のうちで前記ノードから前記電話機まで延びる第２のセクションを定めるノードと、
前記第２のセクションに電力を供給するために配備された電源と、
前記交換機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換するために配備された信号変換器と、を具備し、前記交換機は、使用時にテレフォニー制御信号と音声バンド信号を前記第１のセクションに供給し、前記ノードは、前記電源によって供給された電力を前記第２のセクションから取り出すために配備された電気装置を具備する、システム。
【請求項２】
前記信号変換器は、修正上流制御信号をテレフォニー制御信号に変換するためにさらに配備された、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ノードは、前記信号変換器をさらに具備する、請求項１又は請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第２のセクション内に挿入された加入者装置であって、前記第２のセクションのうちで前記ノードから前記加入者装置まで延びるネットワークサブセクションと、前記第２のセクションのうちで前記加入者装置から前記電話機まで延びる加入者サブセクションを定める加入者装置をさらに具備し、前記加入者装置は、前記修正制御信号を前記交換機によって供給されるテレフォニー制御信号に変換するために配備されたさらなる信号変換器を具備する、請求項１乃至請求項３のうちのいずれかの請求項に記載のシステム。
【請求項５】
前記さらなる信号変換器は、前記電話機によって供給されたテレフォニー制御信号を修正上流制御信号に変換するためにさらに配備され、前記信号変換器は、修正上流制御信号を前記電話機によって供給されるテレフォニー制御信号に変換するためにさらに配備された、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記加入者装置は、前記電源をさらに具備する、請求項４又は請求項5に記載のシステム。
【請求項７】
前記ノードは、前記信号変換器を迂回するバイパス伝送線をさらに具備する、請求項３に記載のシステム。
【請求項８】
前記加入者装置は、前記さらなる信号変換器を迂回するバイパス伝送線をさらに具備する、請求項３又は請求項４に記載のシステム。
【請求項９】
前記ノードは、前記音声バンド信号が最小限の減衰で前記ノードを通ることを許容するがその他の全信号は実質的に減衰させるために配備されたフィルタをさらに具備する、前記の請求項のうちのいずれかの請求項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記加入者装置は、前記音声バンド信号が最小限の減衰で前記加入者装置を通ることを許容するがその他の全信号は実質的に減衰させるために配備されたフィルタをさらに具備する、前記の請求項のうちのいずれかの請求項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記修正制御信号は、前記音声バンド信号の周波数と異なる周波数を有する、前記の請求項のうちのいずれかの請求項に記載のシステム。
【請求項１２】
遠距離通信ネットワークにおいて、伝送線の第１のセクションと第２のセクションを相互に接続するノードであって、
前記第２のセクションに供給された電力を取り出すために配備された電気装置と、
前記交換機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換し、修正上流制御信号をテレフォニー制御信号に変換するために配備された信号変換器と、を具備し、前記伝送線は、前記第１のセクション内の交換機を前記第２のセクショ内の電話機に接続し、更に前記第１のセクションに供給されたテレフォニー制御信号と音声バンド信号を搬送するために配備されている、ノード。
【請求項１３】
遠距離通信ネットワークにおいて伝送線の第１のセクションと第２のセクションを相互に接続する加入者装置であって、
前記第２のセクションに電力を供給するために配備された電源と、
前記電話機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正上流制御信号に変換し、修正下流制御信号をテレフォニー制御信号に変換するために配備された信号変換器と、を具備し、前記伝送線は、前記第１のセクション内の交換機を前記第２のセクション内の電話機と接続し、更に前記第１のセクションに供給されたテレフォニー制御信号と音声バンド信号を搬送するために配備された、加入者装置。
【請求項１４】
交換機と電話機との間においてテレフォニーサービスを提供し、前記交換機と前記電話機は、内部にノードが挿入された伝送線によって接続され、前記ノードは、前記伝送線のうちで前記交換機から前記ノードまで延びる第１のセクションと、前記伝送線のうちで前記ノードから前記電話機まで延びる第２のセクションを定める、方法であって、
（ｉ）前記交換機から前記第１のセクションにテレフォニー制御信号と音声バンド信号を供給するステップと、
（ｉｉ）前記第２のセクションに電力を供給するステップと、
（ｉｉｉ）前記交換機によって供給されたテレフォニー制御信号を、前記電力の周波数と異なる周波数を有する修正下流制御信号に変換するステップと、
（ｉｖ）前記第２のセクションから電力を取り出すために前記ノード内の電気装置を動作させるステップと、を具備する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２００７−５０７９４３（Ｐ２００７−５０７９４３Ａ）
【公表日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３０５４８（Ｐ２００６−５３０５４８）
【出願日】平成１６年９月８日（２００４．９．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００４／００３８２４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４３８８０
【国際公開日】平成１７年５月１２日（２００５．５．１２）
【出願人】（３９００２８５８７）ブリティッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー (104)
【氏名又は名称原語表記】ＢＲＩＴＩＳＨ ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＰＵＢＬＩＣ ＬＩＭＩＴＥＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月８日（２００４．９．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００４／００３８２４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０４３８８０
【国際公開日】平成１７年５月１２日（２００５．５．１２）
【出願人】（３９００２８５８７）ブリティッシュ・テレコミュニケーションズ・パブリック・リミテッド・カンパニー (104)
【氏名又は名称原語表記】ＢＲＩＴＩＳＨ ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＰＵＢＬＩＣ ＬＩＭＩＴＥＤ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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