專利名稱：數(shù)據(jù)用戶線清洗電流發(fā)送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電信系統(tǒng)中，公眾數(shù)據(jù)通信網(wǎng)對(duì)用戶線路進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)設(shè)備，具體涉及DDN、PSPDN等針對(duì)其利用電纜銅線接入的用戶線路進(jìn)行主動(dòng)清洗的裝置。該裝置通過(guò)發(fā)送清洗電流的方式，消除線路接頭部分因長(zhǎng)時(shí)間使用產(chǎn)生一些肉眼難見的銅銹之類的附著物，用以降低用戶線路故障率，提高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量與通信服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)業(yè)務(wù)發(fā)展。
背景技術(shù)：
當(dāng)前數(shù)據(jù)通信已是信息社會(huì)不可缺少的主要通信方式之一。隨著數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的不斷增長(zhǎng)，各種公眾數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)專網(wǎng)(PSPDN、DDN、DCN等)不斷擴(kuò)大，通信能力、傳輸速率不斷提高。在用戶線(電纜雙絞銅線)上可傳送基帶MODEM的數(shù)據(jù)通信速率已達(dá)到64Kb/s，甚至更高，如2Mb/s。目前，在用戶接入采用電纜銅線的條件下，新涌現(xiàn)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)已有N-ISDN、HDSL、ADSL、及XDSL等，提供2048Kb/s速率的DATA與AV業(yè)務(wù)。在用戶接入采用光纖(OAN)的條件下，目前已建成并已開放的業(yè)務(wù)以ATM為核心的寬帶網(wǎng)可向用戶提供高達(dá)25Mb/s的寬帶業(yè)務(wù)，如VOD、高速訪問(wèn)INTERNET、高清晰度遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、會(huì)議電視等。相比之下，當(dāng)然，OAN傳送寬帶業(yè)務(wù)的速率之高，質(zhì)量之可靠是無(wú)可比擬的，但是，由于OAN畢竟投入大、工程大、成本高，目前其使用范圍、使用對(duì)象和用戶承受能力等方面都受到一定限制，普及推廣還有相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。因此，如何利用現(xiàn)有銅纜接入網(wǎng)已有的龐大資源來(lái)拓展傳輸寬帶新業(yè)務(wù)，自然就成為電信經(jīng)營(yíng)者與電信技術(shù)研究部門所密切關(guān)注的問(wèn)題。
基于“回波消除”、“自適應(yīng)均衡”、“雙極型數(shù)字傳輸碼”、“容錯(cuò)”以及“壓縮編碼”等新技術(shù)的研究和應(yīng)用，為用戶電纜銅線實(shí)現(xiàn)雙工傳輸、抑制近端串音與噪音干擾、降低誤碼率、提高傳輸比特率和帶寬奠定了基礎(chǔ)。達(dá)到了用戶銅線傳送2Mb/s速率開放數(shù)據(jù)及話音、圖象的多媒體通信業(yè)務(wù)使之成為可能，并可讓ATM寬帶網(wǎng)的一些業(yè)務(wù)通過(guò)ADSL、N-ISDN向下兼容迅速推廣給更廣大的用戶。近年來(lái)建立在用戶電纜銅線接入基礎(chǔ)上的N-ISDN、DDN、ADSL等深受用戶歡迎，在金融、教育、科研、企業(yè)、證券等各部門得到廣泛應(yīng)用，發(fā)展很快(例如DDN用戶目前江蘇已達(dá)六萬(wàn)以上)，增長(zhǎng)趨勢(shì)看好。因此，有理由相信基于用戶電纜銅線接入的數(shù)據(jù)通信勢(shì)必與用戶光纖接入的寬帶通信長(zhǎng)期并存共同發(fā)展。
可是，目前顯得不相適應(yīng)的是采用電纜銅線方式的數(shù)據(jù)用戶線故障率高，其原因主要是缺乏相應(yīng)的維護(hù)測(cè)試手段和配套測(cè)試設(shè)備，唯有臨時(shí)借用所在電話端局的“電話測(cè)試系統(tǒng)”，采用人工搭接數(shù)據(jù)用戶線代為測(cè)試和維護(hù)。比如，在用戶接入采用電纜銅線的條件下，由于電信系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)專線都是“冷線”，在用戶線上的電壓電流接近于0，長(zhǎng)時(shí)間使用線路可能出現(xiàn)惡化(如在線路的接頭處產(chǎn)生一些肉眼難見的銅銹之類的附著物)，會(huì)導(dǎo)致通信速率下降，通信時(shí)斷時(shí)續(xù)。這時(shí)可對(duì)用戶線路發(fā)送清洗電流加以清除，即對(duì)用戶線施加一定電壓電流的電信號(hào)，來(lái)暫時(shí)消除這種故障。由于此前DDN、PSPDN等沒(méi)有配備專門的設(shè)備，原來(lái)的處理過(guò)程是1、用戶發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后，通過(guò)電信局報(bào)障。
2、電信局跟用戶溝通，將用戶端Modem取下，換上一個(gè)電話機(jī)。
3、局端機(jī)房人員用跳線將用戶線連接到112測(cè)量臺(tái)接口，由電信112測(cè)量臺(tái)放出48V直流電，持續(xù)約30秒。
4、停止放電后，撤去局端配線架上的跳線，用戶端撤去電話機(jī)，換回Modem。
以上處理方式的缺點(diǎn)1、事先無(wú)法預(yù)知故障，需用戶報(bào)障后才能進(jìn)行維修，同時(shí)修理時(shí)間長(zhǎng)，影響用戶工作，容易引起用戶投訴。
2、操作繁瑣，處理時(shí)需先調(diào)出該用戶資料，然后從配線架的成千上萬(wàn)對(duì)配線中找出該用戶的一對(duì)線進(jìn)行處理。
3、需各個(gè)部門協(xié)同操作，特別要取得用戶的配合操作，會(huì)引起用戶反感。
以上可見，這種做法不僅操作繁瑣，而且不盡適合數(shù)據(jù)用戶線測(cè)試的特殊需要，因此日常維護(hù)工作難以擺脫被動(dòng)的局面，問(wèn)題已顯得相當(dāng)突出。
針對(duì)目前基于電纜銅線的數(shù)據(jù)用戶線故障率高、缺乏檢測(cè)手段，影響線路維護(hù)和傳輸質(zhì)量的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種數(shù)據(jù)用戶線清洗電流發(fā)送裝置。該裝置安裝在電信局?jǐn)?shù)據(jù)通信網(wǎng)端，在其它設(shè)備的配合作用下，可以對(duì)用戶線定時(shí)、自動(dòng)發(fā)送清洗電流，主動(dòng)清洗用戶線路，解決此類用戶線故障率高及其帶來(lái)不良影響的突出問(wèn)題，進(jìn)一步提高傳輸于通信服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)進(jìn)一步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種數(shù)據(jù)用戶線清洗電流發(fā)送裝置，包含CPU處理器，用于控制清洗電流發(fā)送以及持續(xù)時(shí)間；通訊接口，該接口將CPU處理器與外部的控制中心相連，接收和傳送外部控制中心與CPU處理器之間的信息；觸發(fā)器，用于接收CPU處理器發(fā)出的清洗電流控制信號(hào)，當(dāng)控制信號(hào)為發(fā)送清洗電流時(shí)，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一輸出信號(hào)；當(dāng)控制信號(hào)為停止發(fā)送時(shí)，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生另一輸出信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路，將觸發(fā)器輸出的兩種信號(hào)放大作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)；繼電器[K3]，控制端與驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相連，用于控制外部直流電源的接入或斷開；恒流電源電路，其輸入端經(jīng)上述繼電器與外部直流電源連接，輸出端輸出電流強(qiáng)度恒定的清洗電流。
上述技術(shù)方案的有關(guān)內(nèi)容和變化解釋如下1、上述方案中，恒流電源電路是一種提供恒定清洗電流的電路，因在數(shù)據(jù)據(jù)通訊網(wǎng)中，用戶線路隨著距離不同，線路的電阻值也不同，為了適應(yīng)這一變化需要采用一個(gè)恒流電源電路。
本方案中，提供的恒流電源電路參見附圖5所示，主要由穩(wěn)壓二極管D2、三極管Q4、可調(diào)電阻RP2、電阻R6和電阻R7組成，三極管Q4的發(fā)射極至B點(diǎn)串接可調(diào)電阻RP2和電阻R6，三極管Q4的基極至C點(diǎn)串接電阻R7，三極管Q4的發(fā)射極與電阻R7之間設(shè)A點(diǎn)，A點(diǎn)與B點(diǎn)跨接穩(wěn)壓二極管D2，B點(diǎn)與C點(diǎn)作為恒流電源電路的兩個(gè)輸入端，C點(diǎn)與三極管Q4集電極作為恒流電源電路的兩個(gè)輸出端。
另外，恒流電源電路也可以選用現(xiàn)有技術(shù)中其它的公知電路來(lái)替換。
2、上述方案中，通訊接口通?？梢圆捎肦S-232收發(fā)器，也可以采用其它公知的通訊接口電路。
3、上述方案中，觸發(fā)器可以采用D觸發(fā)器，以提供穩(wěn)定的控制信號(hào)，當(dāng)然也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中等效的電路進(jìn)行替換。
4、上述方案中，外部直流電源一般為DC48V。
5、上述方案中，恒流電源電路的輸出端設(shè)插頭JP1。
本實(shí)用新型工作原理一、原DDN數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)參見附圖1所示，局端由節(jié)點(diǎn)機(jī)(通訊設(shè)備)、Modem和MDF(總配線架)組成。用戶端由Modem和數(shù)據(jù)設(shè)備組成。每對(duì)用戶線由兩根銅線，即A線和B線組成。
二、配合實(shí)現(xiàn)定時(shí)、自動(dòng)發(fā)送清洗電流的系統(tǒng)為了使本實(shí)用新型清洗電流發(fā)送裝置對(duì)數(shù)據(jù)用戶線實(shí)現(xiàn)定時(shí)、自動(dòng)發(fā)送清洗電流，主動(dòng)維護(hù)用戶線系統(tǒng)，需要有以下測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行配合測(cè)試系統(tǒng)包括測(cè)試中心、測(cè)試設(shè)備、用戶隔離器，其中測(cè)試中心為軟件部分，安裝于電信運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)中心的電腦中成為一個(gè)控制中心；測(cè)試設(shè)備包括測(cè)試頭、抓線設(shè)備、總線分配器、清洗電流發(fā)送裝置、主備線自動(dòng)切換裝置及其它一些配套設(shè)備，安裝于端局的機(jī)房?jī)?nèi)，串接在MDF上。
用戶隔離器安裝于用戶端。
三、原DDN系統(tǒng)中MDF(總配線架)接線方式參見附2所示，線1通向局端的Modem，線2通向用戶線。在DDN系統(tǒng)中線1和線2通過(guò)MDF連接。
四、測(cè)試系統(tǒng)接入方式參見附圖3所示，測(cè)試設(shè)備串接進(jìn)MDF之中是把線1和線2斷開，線1接測(cè)試設(shè)備的進(jìn)線，線2接測(cè)試設(shè)備的出線。
五、用戶隔離器接入方式參見附圖3所示，用戶隔離器安裝于用戶端，串接在用戶線和用戶端Modem之間。在系統(tǒng)向用戶線發(fā)送清洗電流過(guò)程中，提供用戶設(shè)備的隔離狀態(tài)，即“靜音終端”，該“靜音終端”狀態(tài)是把用戶線的A線和B線通過(guò)一個(gè)680歐姆的電阻連接起來(lái)，相當(dāng)于以往人工清洗中接入電話機(jī)。
六、測(cè)試設(shè)備組成及連接關(guān)系參見附圖4所示，包括測(cè)試頭、抓線設(shè)備、總線分配器、清洗電流發(fā)送裝置。
七、以向用戶線A發(fā)送清洗電流為例工作流程如下1、控制中心的電腦發(fā)送命令到測(cè)試頭，測(cè)試頭根據(jù)命令控制抓線設(shè)備抓取用戶線A；2、測(cè)試頭向用戶線A上發(fā)送DTMF指令，裝在用戶線A另一端的用戶隔離器收到DTMF命令后，進(jìn)入“靜音終端”狀態(tài)。
3、控制中心發(fā)送命令給總線分配器，總線分配器進(jìn)行切換，將連接清洗電流發(fā)送裝置的JP1口通過(guò)內(nèi)部切換連接到用戶線A上。
4、控制中心發(fā)送命令給清洗電流發(fā)送裝置，清洗電流發(fā)送裝置發(fā)送20mA左右的恒定電流，持續(xù)約30秒時(shí)間。
5、控制中心發(fā)送恢復(fù)命令給清洗電流發(fā)送裝置，清洗電流發(fā)送裝置停止發(fā)送清洗電流。
6、控制中心發(fā)送恢復(fù)命令給總線分配器，總線分配器進(jìn)行切換，恢復(fù)原狀。
7、控制中心發(fā)送恢復(fù)命令給測(cè)試頭，測(cè)試頭操作抓線設(shè)備和用戶隔離器恢復(fù)原狀。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，只要是接入測(cè)試系統(tǒng)的用戶線，在發(fā)送清洗電流時(shí)只需要在測(cè)試控制中心的電腦上選中該用戶的名字，然后點(diǎn)擊“發(fā)送清洗電流”的菜單即可，然后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成發(fā)送清洗電流的操作。
2、可以進(jìn)行自動(dòng)操作，只要預(yù)先設(shè)置好執(zhí)行的時(shí)間(一般是用戶不在使用DDN系統(tǒng)的時(shí)間，例如半夜)和針對(duì)的用戶，系統(tǒng)就會(huì)在預(yù)定的時(shí)間自動(dòng)地依次對(duì)這些用戶發(fā)送清洗電流。這樣可以提前消除線路隱患。


附圖1為DDN系統(tǒng)組成框圖。
附圖2為DDN系統(tǒng)中MDF(總配線架)接線示意圖。
附圖3為測(cè)試設(shè)備接入示意圖。
附圖4為測(cè)試設(shè)備內(nèi)部組成及連接關(guān)系框圖。
附圖5為本實(shí)用新型電原理及結(jié)構(gòu)框圖。
附圖6為本實(shí)用新型中恒流電源電路實(shí)施例電路圖，圖中，D2為穩(wěn)壓二極管；Q4為三極管；RP2為可調(diào)電阻；R6為電阻；R7為電阻；K3為繼電器；JP1為插頭。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例參見附圖5所示，一種數(shù)據(jù)用戶線清洗電流發(fā)送裝置，由CPU處理器、RS-232收發(fā)器通訊接口、D觸發(fā)器、驅(qū)動(dòng)電路、繼電器K3、恒流電源電路組成。
CPU處理器，用于控制清洗電流發(fā)送以及持續(xù)時(shí)間。
通訊接口RS-232收發(fā)器將CPU處理器與外部的控制中心相連，接收和傳送外部控制中心與CPU處理器之間的信息。
D觸發(fā)器，用于接收CPU處理器發(fā)出的清洗電流控制信號(hào)，當(dāng)控制信號(hào)為發(fā)送清洗電流時(shí)，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一輸出信號(hào)；當(dāng)控制信號(hào)為停止發(fā)送時(shí)，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生另一輸出信號(hào)。
驅(qū)動(dòng)電路，將D觸發(fā)器輸出的兩種信號(hào)放大作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其結(jié)構(gòu)為信號(hào)放大電路。
繼電器K3(G6V)，控制端與驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相連，用于控制外部直流電源的接入或斷開。
恒流電源電路，其輸入端經(jīng)上述繼電器K3與外部DC48V直流電源連接，輸出端輸出電流強(qiáng)度恒定的清洗電流，經(jīng)插頭JP1連接到用戶線。
參見附圖6，恒流電源電路主要由穩(wěn)壓二極管D2、三極管Q4、可調(diào)電阻RP2、電阻R6和電阻R7組成，三極管Q4的發(fā)射極至B點(diǎn)串接可調(diào)電阻RP2和電阻R6，三極管Q4的基極至C點(diǎn)串接電阻R7，三極管Q4的發(fā)射極與電阻R7之間設(shè)A點(diǎn)，A點(diǎn)與B點(diǎn)跨接穩(wěn)壓二極管D2，B點(diǎn)與C點(diǎn)作為恒流電源電路的兩個(gè)輸入端，C點(diǎn)與三極管Q4集電極作為恒流電源電路的兩個(gè)輸出端。圖6中的RL3為圖5中驅(qū)動(dòng)電路的輸出控制信號(hào)。
使用恒流電源電路的原因在系統(tǒng)向用戶線發(fā)送清洗電流的過(guò)程中，用戶隔離器的“靜音終端”狀態(tài)是把用戶線的A線和B線通過(guò)一個(gè)680歐姆的電阻連接起來(lái)，用戶線的電阻大約是140歐姆/公里，不同用戶的用戶線長(zhǎng)度(用戶到電信機(jī)房之間的距離)也不同。但一般用戶線的長(zhǎng)度不會(huì)超過(guò)3公里，即A線和B線組成環(huán)后不超過(guò)6公里，約840歐姆。所以對(duì)清洗電流發(fā)送裝置來(lái)講，此時(shí)它發(fā)送的清洗電流的對(duì)象(用戶線)，相當(dāng)于一個(gè)從插頭JP1接入的，阻值在680歐姆到1520歐姆之間變動(dòng)的負(fù)載。所以要使用一個(gè)恒流電源電路來(lái)保證在這個(gè)負(fù)載的變化范圍內(nèi)，無(wú)論阻值怎樣變化，清洗電流的電流強(qiáng)度都保持不變。
清洗電流發(fā)送裝置工作原理在初始狀態(tài)下，CPU控制使驅(qū)動(dòng)電路的RL3信號(hào)輸出為高電平，繼電器K3(G6V)斷開，后級(jí)電路不工作，插頭JP1無(wú)輸出。
需要發(fā)送清洗電流時(shí)，控制中心的電腦向清洗電流發(fā)送裝置的RS-232口發(fā)送命令，清洗電流發(fā)送裝置中的CPU從RS-232口接收到工作命令后，CPU控制使驅(qū)動(dòng)電路的RL3信號(hào)輸出為低電平，繼電器K3(G6V)開始工作，開關(guān)合上，后級(jí)電路得電，穩(wěn)壓二極管D2使AB兩端電壓UAB穩(wěn)定在DC6V，因?yàn)閁be高于三極管Q4飽和壓降，所以Uce的變化對(duì)Ic的的影響很小，可以忽略不計(jì)，即輸出電流是穩(wěn)定的。
(UAB-Ube)/R＝Ic+Ic/βUAB＞＞Ube，β也足夠大，所以Ube和Ic/β可以忽略不計(jì)Ic＝UAB/R其中R＝R6+RP2，RP2為可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)RP2使Ic大約在20mA；Ube為三極管基極和發(fā)射極之間電壓；Uce為三極管集電極和基極之間電壓；β為三極管放大倍數(shù)；Ic為集電極電流，也就是輸出的清洗電流。
最終，恒流電源電路通過(guò)插頭JP1向用戶線輸出20mA穩(wěn)定的清洗電流。
權(quán)利要求1.一種數(shù)據(jù)用戶線清洗電流發(fā)送裝置，其特征在于包含CPU處理器，用于控制清洗電流發(fā)送以及持續(xù)時(shí)間；通訊接口，該接口將CPU處理器與外部的控制中心相連，接收和傳送外部控制中心與CPU處理器之間的信息；觸發(fā)器，用于接收CPU處理器發(fā)出的清洗電流控制信號(hào)，當(dāng)控制信號(hào)為發(fā)送清洗電流時(shí)，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一輸出信號(hào)；當(dāng)控制信號(hào)為停止發(fā)送時(shí)，對(duì)應(yīng)產(chǎn)生另一輸出信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電路，將觸發(fā)器輸出的兩種信號(hào)放大作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)；繼電器[K3]，控制端與驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)相連，用于控制外部直流電源的接入或斷開；恒流電源電路，其輸入端經(jīng)上述繼電器與外部直流電源連接，輸出端輸出電流強(qiáng)度恒定的清洗電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗電流發(fā)送裝置，其特征在于上述恒流電源電路主要由穩(wěn)壓二極管[D2]、三極管[Q4]、可調(diào)電阻[RP2]、電阻[R6]和電阻[R7]組成，三極管[Q4]的發(fā)射極至B點(diǎn)串接可調(diào)電阻[RP2]和電阻[R6]，三極管[Q4]的基極至C點(diǎn)串接電阻[R7]，三極管[Q4]的發(fā)射極與電阻[R7]之間設(shè)A點(diǎn)，A點(diǎn)與B點(diǎn)跨接穩(wěn)壓二極管[D2]，B點(diǎn)與C點(diǎn)作為恒流電源電路的兩個(gè)輸入端，C點(diǎn)與三極管[Q4]集電極作為恒流電源電路的兩個(gè)輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗電流發(fā)送裝置，其特征在于上述通訊接口采用RS-232收發(fā)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗電流發(fā)送裝置，其特征在于上述觸發(fā)器采用D觸發(fā)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗電流發(fā)送裝置，其特征在于上述外部直流電源為DC48V。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電信系統(tǒng)中DDN、PSPDN等針對(duì)其利用電纜銅線接入的用戶線路進(jìn)行主動(dòng)清洗的清洗電流發(fā)送裝置，包含CPU，用于控制清洗電流發(fā)送及持續(xù)時(shí)間；通訊接口，用于接收和傳送外部控制中心與CPU之間的信息；觸發(fā)器，用于接收CPU發(fā)出的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路，將控制信號(hào)放大；繼電器[K3]，用于控制外部直流電源的接入或斷開；恒流電源電路，用于輸出電流強(qiáng)度恒定的清洗電流。該裝置通過(guò)發(fā)送恒定電流強(qiáng)度的清洗電流方式，消除線路接頭部分因長(zhǎng)時(shí)間使用產(chǎn)生一些肉眼難見的銅銹之類的附著物，以降低用戶線路故障率，提高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量與通信服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)業(yè)務(wù)發(fā)展。
文檔編號(hào)H04B3/46GK2671236SQ20032012005
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2003年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月25日
發(fā)明者陳志鋒 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)園區(qū)新海宜電信發(fā)展股份有限公司