把多个用户线路连接到 通信设备上的装置 本发明涉及一种把多个用户线路连接到通信设备上的装置。
在把多个用户线路连接到交换设备时，迄今为止每个用户线路使用一用户线接口电路和一信号处理与控制设备，大多数是以集成电路形式，它包含可编程的数字滤波器和模拟/数字变换器，数字/模拟变换器(Codec编码译码器)。
用户接口电路SLIC(Subscriber 1ine interface circuit用户线接口电路)另外有任务把用户线路的模拟高压信号转换成用于进一步信号处理的低压信号。这种用户接口电路例如在DE-A19639885内描述。
信号处理和控制设备把低压信号转变为数字信号并用其可编程数字滤波器对该信号滤波。随后为了进一步处理，经如此处理的该数字信号移交给交换设备。在相反方向信号处理和控制设备对从交换设备输入的数字信号滤波并且转变为模拟低压信号。除了滤波和转换之外，信号处理和控制设备借助数字滤波器滤波系数的编程(程序设计)对用户线路的传输特性匹配。调整用户接口电路的最佳工作点以及用于测试用户接口电路和用户线路的测试功能属于进一步的任务。
因此为了连接用户线路需要两个集成电路。在西门子半导体产品一览表7/96内描述了这种设备。这种解决方案依靠连接卡(AnalogLine-cards模拟用户线卡)用于模拟电话网(POTS=Plain OldTelephone System通常电话系统)与数字通信设备连接。
这种解决方案的缺点是每个连接卡的大量集成块，这导致每个用户线路相应的花费。另一缺点是这种连接卡高的布线花费，因为连接卡以大量集成块为先决条件并且导致各个线路串扰问题。
作为本发明基础的技术问题在于，迄今为止的解决方案需要极大量的集成块，制约着与此相连系的有关连接卡费用和结构的高开销以及出现串扰问题。
这些问题通过如下装置解决，即连接多个用户线路到具有多个用户接口电路的一台通信设备的装置，其中用户接口电路中的每一线路与多个用户线路中严格一个用户线路相连，该装置的特征是：配备有一信号处理设备和多个预处理设备，前者通过一双向线路与通信设备相连；每一预处理设备经一双向线路与信号处理设备相连；每一用户接口电路经每次一条双向线路与多台预处理设备中严格一台设备相连。或通过如下装置解决，即用多个用户接口电路把多个用户线路连接到通信设备的装置，其中每一用户线路与多个用户接口电路中每次严格一个线路相连，该装置的特征为：备有中央设备；每一用户接口电路每次经一双向线路与中央设备相连；中央设备经双向线路与通信设备相连。该装置的有益的扩展由附属权利要求给出。
本发明的实施例涉及一种装置，在该装置内信号处理设备经双向线路与通信设备连接以及经一第二双向线路与多个预处理设备连接。该多个预处理设备中的每一台每次经一双向线路与多个用户接口电路连接，其中每一用户接口电路本身与一用户线路连接。
本发明的优点在于所产生的树状结构，在其中信号处理设备形成根，预处理设备形成主枝，用户接口电路形成分枝。通过在迄今为止解决方案中分散的每个用户线的数字信号处理集中为中央信号处理设备，减小了每个用户线的组件数目。
从下述实施例的描述，结合附图给出本发明的其它优点、特征和应用可能性。在附图中给出：
图1表示本发明装置第一实施例的方框图；
图2表示优选的信号处理设备结构的方框图；
图3表示预处理设备结构的方框图；
图4表示本发明装置第二实施例的方框图。
根据图1信号处理设备1经第一双向线路7与通信设备9相连。经过线路7信号处理设备与通信设备9交流数字信号，其中信号可能是例如PCM-编码(Pulse-Code-Modulation脉码调制)的语音数据和/或控制信号。经第二双向线路6预处理设备21,22,23和24与信号处理设备1相连。为了经线路6进行数据交流，对每一预处理设备分配多个时隙，在其中传输语言和控制数据。
预处理设备21,22,23和24把从信号处理设备1输入的数字语音或控制数据用∑-Δ变换，变换成模拟信号。此外经双向线路511,521,531,541,…,514,524,534,544，它控制连接其上的用户接口电路311,321,331,341,…,314,324,334,344。在相反方向，从用户接口电路311,321,331,341,…,314,324,334输入的模拟信号经双向线路511,521,531,541,…,514,524,534,544输送到预处理设备21,22,23和24，变换为数字信号并且作为编码语音数据经双向线路6发送到信号处理设备1。在信号处理设备1内从用户线路进入并向用户线路发出的信号经受数字滤波。
用户接口线路的功能在于：从连接其上的预处理设备输入的模拟信号，被转变为高压信号为了传输到有关的用户线路411,421,431,441,…,414,424,434,444并且经用户线路411,421,431,441,…414,424,434,444输入的信号相应地被转变为低压信号为了在预处理设备21,22,23,24内进一步处理。在这种解决方案中有利地使信号处理和预处理分离，因为信号处理能集中地由不多几个高效率的信号处理器为多个用户线路来实施。基于经线路6传输数据的时隙法，与较早的解决方法相比，布线花费较低。在本发明的优选方法中，多个用户411,421,431,441,…,414,424,434,444中的每一用户分得一定的时间间隔，在此时间间隔内在相应的预处理设备21,22,23或24和信号处理设备1之间全双工地交换数据。
在发送方向产生下述语音传输流程：为依靠用户线路431的传输从通信设备9向信号处理设备1发送以PCM格式的语音数据，在那里进行数字滤波，随后分配给符合上述用户线路431的时隙，并且传送到相应的预处理设备21。上述预处理设备21应用∑-Δ变换把数字语音信号变换为模拟语音信号并且把它传送到用户接口电路331。随后用户接口电路331把输入的模拟语音信号转换为用于在用户线路431上传输的高压信号。
在接收方向，用户接口电路333例如经用户线路433以模拟高压信号的形式接收语音信号，把它变换为模拟低压信号，经线路533发送到预处理设备23。在那里模拟语音信号被变换为数字语音信号并且在适合用户线路433的时隙内经线路6传送到信号处理设备1。信号处理设备1对数字信号滤波并且将PCM格式的信号传送到通信设备9。
为了用户接口电路对用户线路的电特性最佳匹配，用户接口电路的参量例如用户线路地供电电流可被编程。此外信号处理设备1的控制数据被传送到相应的预处理设备21,22,23或24，然后预处理设备经双向线路511,521,531,541,…,514,524,534,544对用户接口线路311,321,331,341,…,314,324,334,344调整。为调整必要的测量数据可从用户接口电路311,321,331,341，传送到预处设备21,22,23和24，以便随后从预处理设备21,22,23,24传送到信号处理设备1。然后在那里对测量数据进行评估，基于这评估用户接口电路311,321,331,341,…,314,324,334,344又重新对用户线路411,421,431,441,…,414,424,434,444匹配。
图2示出了信号处理设备1的结构，该信号处理设备配备有语音信号处理的方框11和控制信号处理的方框12。在一种优选的实施例内，语音处理方框11包含六个数字信号处理器以及控制方框12包含一个信号处理器。方框14用于连接双向线路7，该方框14实施与通信设备9的数据交流以及为PCM线路和微处理器提供接法。方框13用于连接双向线路6以及用时隙法传输相应用户线路的信号。此外对每个用户线路分配一时隙，其中在相应的预处理设备和信号处理设备之间传输数据。方框11经双向线路15和17与方框14和13相连。方框12经双向线路16和18与方框14和13相连。
图3给出预处理设备的方框电路图，它包含双向线路6的转接器200和各变换器201到204，前者用时隙法与信号处理设备1进行数据交换，后者用于模拟/数字和数字/模拟变换以及控制所连接的用户接口电路。双向线路511,521,531和541传送从和到用户接口电路的模拟信号，而双向线路211,212,213和214从和到转接器200传送变换器201,202,203和204的数字信号。对模拟/数字变换和数字/模拟变换最好应用1比特∑-Δ变换器。
在一优选的实施例中，以一连接卡形式16个用户线路与图1示出的各元件结合在一起，并且连接到通信设备。因此该卡包含16个用户接口电路，4个预处理设备和一个信号处理设备。与传统的解决方案的32个集成块(16个用户接口电路和16个信号处理和控制设备)相反，在本发明的解决方案只需21个集成块。通过节省11个集成块此卡变得紧凑和价廉。同时大为降低布线花费，所以各个线路间的串扰能减小，
图4示出的装置属于本发明的第二实施例。在本装置内中央设备10实施全部的数字信号处理，并把经双向线路801,802,803,…,816输入的模拟信号变换成数字信号并对其滤波，并对该信号作PCM格式化，用于传输到通信设备90。反之对从通信设备90输入的数字信号滤波，变换为模拟信号并且传输到与用户线路601,602,603,…,616连接的用户接口电路701,702,703,…,716。该装置的优点在于把全部的数字信号处理和预处理结合在中央设备10中，所以给出更低的模拟连接卡布线花费和元件开销。