DE60000345T2

DE60000345T2 - Verfahren und vorrichtung zur detektion einer digitalen pabx und zum schutz einer modemschnittstelle

Info

Publication number: DE60000345T2
Application number: DE60000345T
Authority: DE
Inventors: Alberto Montovani; Frank Sacca; Bunde Skov
Original assignee: Conexant Systems LLC
Current assignee: Conexant Systems LLC
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2002-12-05
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: EP1097563B1; US6529598B1; DE60000345D1; WO2000070855A3; EP1097563A2; WO2000070855A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Verbesserungen und Telefon-Modems und betrifft insbesondere neue und verbesserte digitale Telefon-Modems mit Leitungsschutz-Vorrichtungen.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Ein Telefon-Modem kann ernsthaft beschädigt werden, falls es versehentlich mit einem digitalen Nebenstellenanlage (PBX, private branch exchange)-Anschluss gekoppelt wird, wie sie häufig in Büro-Umgebungen gefunden werden. Ein Digital-PBX- Anschluss (DPBX) sieht aus und wirkt genauso wie ein Standard RJ11-Steckverbinderteil, der für das öffentliche Fernsprechwählnetz (PSTN, public switch telephone network) verwendet wird, oder ein analoges PBX. Ein PSTN-Anschluss ist äquivalent zu einer 20 bis 200 Volt-Batterie in der Fernsprechvermittlungsstelle in Serie geschaltet mit einem Schleifen-Widerstand, der zwischen 200 Ohm und 5000 Ohm variieren kann. Ein DPBX-Anschluss andererseits ist äquivalent zu einer 10 zu 100 Volt-Batterie mit einem Widerstand von weniger als 10 Ohm. Falls ein Telefon-Modem mit dem Digital-PBX-Anschluss gekoppelt wird, wird der Strom durch das Modem die maximal erwarteten Grenzen ohne irgendeinen Spannungsabfall an den Spitze- und Ring- Anschlüssen überschreiten. Die resultierende Überschuss- Leistung wird den Leitungsschnittstelle-Schaltkreis des Modems dauerhaft beschädigen. Versuche, die Schädigung eines Telefonmodems zu vermeiden, welches versehentlich mit einem DPBX-Stecker gekoppelt wird, haben solche Geräte wie Opto- Isolatoren verwendet, um einen übermäßigen Stromfluss durch die Leitungsschnittstelle-Schaltung des Modems zu detektieren. Wenn übermäßiger Strom auf diese Weise detektiert wird, wird das Modem "aufgelegt", dadurch wird der Schaltkreis vor einer Schädigung geschützt. Obwohl diese aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen in ihrem Betrieb befriedigend sein mögen, erhöht die zum Implementieren der Leitungsschutz-Funktion erforderliche zusätzliche Hardware die Kosten des Modems unmäßig. Ferner können diese aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen in einer Leitungsschnittstelle-Konfiguration nicht verwendet werden, welche den Leitungsstrom selbst limitiert. Die vorliegende Erfindung andererseits verwendet die Softwarebasierte Architektur ihres Modems, um eine Leitungsschutz- Vorrichtung zu implementieren, ohne zusätzliche Hardware hinzuzufügen und ist gut geeignet zur Verwendung mit allen Schnittstellen-Schaltkreisen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Um eine Schädigung eines Modems zu verhindern, das versehentlich mit einem Digital-PBX-Anschluss gekoppelt wird, welches genauso aussieht wie ein Standard-RJ11- Steckverbinderteil des PSTN, werden ein Modem und ein Verfahren bereitgestellt. Das Modem der Erfindung weist eine Vorrichtung zum Detektieren der Präsenz einer mit dem Spitze- und Ring-Anschluss einer Modem-Schnittstelle gekoppelten digitalen Nebenstellenanlage (DPBX) auf, wobei die Vorrichtung einen Analog-Digital-Wandler aufweist zum Lesen der Spitze- und Ring-Spannung wenn das Modem aufgelegt ist und nachdem das Modem aktiviert ist, und eine Steuerung aufweist zum Messen der Änderungsrate der gemessenen Spitze- und Ring-Spannung nachdem das Modem aktiviert ist und zum Veranlassen des Modems, aufgelegt zu werden, falls die Änderungsrate der Spitze- und Ring-Spannung weniger als ein vorbestimmtes Minimum ist. Ferner ist ein Verfahren zum Detektieren, ob die Spitze und Ring-Anschlüsse einer Modem- Schnittstelle mit einer digitalen Nebenstellenanlage gekoppelt sind, bereitgestellt, wobei die Schritte des Verfahrens aufweisen Lesen der Spannung an dem Spitze- und Ring-Anschluss der Modem-Schnittstelle, Berechnen der Änderungsrate der Spitze- und Ring-Spannung nachdem das Modem aktiviert ist, Vergleichen der berechneten Änderungsrate der Spitze- und Ring-Spannung mit einem vorbestimmten Minimum und Instruieren des Modems, aufgelegt zu werden, falls die berechnete Änderungsrate der Spitze- und Ring-Spannung weniger als ein vorbestimmtes Minimum ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Aufgabe und viele der begleitenden Vorteile dieser Erfindung werden unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung gewürdigt und besser verstanden, wenn sie mit den beigefügten Zeichnungen zusammenbetrachtet werden, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile über die Figuren hinweg bezeichnen und wobei:
Fig. 1 ein Schaltkreis-Diagramm des Schnittstellen- Schaltkreises und Modems ist, welches zum Ausführen der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 2 ein Flussdiagramm ist, das die mittels der Software in dem Modem durchgeführten Schritte zeigt, um gemäß einem Verfahren der vorliegenden Erfindung Leitungsschutz bereitzustellen;
Fig. 3 ein Flussdiagramm ist, das die mittels der Software in dem Modem durchgeführten Schritte zeigt, um gemäß einem anderen Verfahren der vorliegenden Erfindung Leitungsschutz bereitzustellen; und
Fig. 4 ein Flussdiagramm ist, das die mittels der Software in dem Modem durchgeführten Schritte zeigt, um gemäß noch einem anderen Verfahren der vorliegenden Erfindung Leitungsschutz bereitzustellen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Aus dem Stand der Technik bekannte Systeme schützen vor der Zerstörung eines Modems, wenn dieses mit einem Digital-PBX- Anschluss gekoppelt wird, mittels Messens des Stroms durch den Leitungsschnittstellen-Schaltkreis des Modems. Wenn dieser Strom eine vordefinierte Schwelle überschreitet, schließt das Modem daraus, dass der übermäßige Strom von der Präsenz einer Digital-PBX-Leitung verursacht wird. Dieses Verfahren des Detektierens der Präsenz einer Digital-PBX- Leitung hat eine limitierte Anwendbarkeit und kann mit bestimmten Modem-Gestaltungen nicht verwendet werden, insbesondere solchen Modems, die einen Schnittstellen- Schaltkreis wie den in Fig. 1 gezeigten verwenden. Fig. 1 zeigt einen Schnittstellen-Schaltkreis 11, der mit einem Modem (nicht gezeigt) mit einem ADC 37 und einer Steuerung 38 gekoppelt ist. Der Schnittstellen-Schaltkreis 11 von Fig. 1 wird mittels einer festen Spannungsversorgung mit Energie versorgt. Ein Q1 Transistor 19 begrenzt automatisch den Leitungsstrom auf den von einem PSTN weltweit erwarteten maximalen Strom, ungefähr 150 mA. Daher wird der durch das Modem hindurch gemessene Strom niemals das maximale Limit überschreiten, und das Modem könnte von diesem Strom-Lesen nicht feststellen, ob es mit einer Digital-PBX-Leitung gekoppelt wurde. Einige DPBX-Anschlüsse haben Spannungen von nur 10 Volt. Wenn ein Modem mit solch einem Anschluss gekoppelt wird, wird der Strom relativ gering sein, das heißt 10 bis 30 mA. Ein Verfahren, basierend auf dem Messen von Strom, würde scheitern, die Präsenz von solch einem DPBX- Anschluss zu detektieren.
Ferner wäre das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren des Strom-Messens zum Bestimmen einer Kopplung mit einer PBX- Leitung schwierig in ein Modem zu implementieren, das für eine weltweite Verwendung gestaltet ist. Der für den Leitungs-Schnittstellen-Schaltkreis ausgewählte Strom- Schwellwert ändert sich abhängig von den Anforderungen jedes Lands. Obwohl die unterschiedlichen Strom-Schwellwerte für jedes spezifische Land programmiert werden könnten, wäre eine solche Lösung kompliziert und kostenintensiv zu implementieren und könnte in einer Fehldetektion resultieren.
Der Modem-Leitungs-Schnittstellen-Schaltkreis 11 hat typischerweise einen Widerstand von 100 bis ungefähr 400 Ohm, wenn er in einem Aktivier-Zustand ist. Er ist gestaltet, eine Leistung von weniger als 3 Watt zu dissipieren. Ein DPBX oder digitale Nebenstellenanlage (DPABX)-Anschluss hat das Äquivalent von einer 10 bis 100 Volt-Batterie mit einem Schleifen-Widerstand von weniger als 10 Ohm. Folglich, wenn ein für das PSTN gestaltetes Modem aktiviert wird, während es mit einem DPBX Spitze- und Ring (t-r)-Anschluss gekoppelt ist, kann die Leistungs-Dissipation in dem Leitungs- Schnittstelle-Schaltkreis 11 die maximale Nennleistung überschreiten und in einer dauerhaften Schädigung resultieren.
Ein Spitze-Anschluss 13 und ein Ring-Anschluss 15 sind mit dem Schnittstelle-Schaltkreis 11 über eine Diodenbrücke 17 mit einem Widerstands-Teilerschaltkreis gekoppelt, der von einem R1 Widerstand 27 und R2 Widerstand 29 gebildet ist. Die Werte der Widerstände 27 und 29 sind sehr groß gewählt, um den durch sie fließenden Strom vernachlässigbar zu machen verglichen mit dem Strom durch den Q1 Transistor 19. Folglich ist der durch den Q1 Transistor 19 fließende Strom gleich dem Leitungsstrom. Ein U2 Operationsverstärker 23 konvertiert die Spannung an Knoten 38 zu dem Strom, der erforderlich ist, um die Basis 18 des Q1 Transistors 19 zu treiben. Der negative Eingang 22 des U2 Operationsverstärkers 23 ist mit dem Emitter 20 des Q1 Transistors 19 gekoppelt, dadurch ist effektiv die Spannung an Knoten 38 gleich der Spannung an Emitter 20 des Q1 Transistors 19 gemacht. Da der Basis-Strom von Q1 Transistor 19 vernachlässigbar ist verglichen mit dem Leitungsstrom durch den Q1 Transistor 19, kann der Leitungsstrom als Spannungsabfall über Re Emitter-Widerstand 21 berechnet werden.
Wenn das Modem aufgelegt ist, ist der Schalter 35 geschlossen, wodurch R3 Widerstand 33 parallel mit R2 Widerstand 29 geschaltet ist. Schalter 25 ist auch geschlossen, wodurch die Basis 18 des Q1 Transistors 19 mit Erde kurzgeschlossen ist, wodurch effektiv der Q1 Transistor 19 ausgeschaltet wird, und der U2 Operationsverstärker 23 abgeschaltet wird.
Schalter 35 wird geschlossen, um den Dynamik-Bereich des ADC bezüglich Vtr zu erhöhen, mittels Hinzufügens des R3 Widerstands 33 parallel zu R&sub2; Widerstand 29, so dass ein relativ großes Vtr innerhalb des begrenzten Spannungs- Bereichs des ADC (typischerweise 0-4 V) gemessen werden kann. Wenn beispielsweise Vtr zu 100 Volt erwartet wird, wird R&sub3; so gewählt, dass das Verhältnis (R&sub2;//R&sub3;)/R&sub1; + R&sub2;//R&sub3;) ungefähr 25 (100 V/4 V) ist. Schalter 35 kann während des Aktivier-Zustands auch abgeschaltet sein, typischerweise um europäischen Spezifikationen zu entsprechen, wo der Leitungsstrom auf 60 mA begrenzt ist, und Vtr kann in dem Aktivier-Zustand 40 V hoch sein.
Wenn das Modem aktiviert wird, sind Schalter 35 und 25 offen. Der U2 Operationsverstärker 23 wird ausgeschaltet, und die Spannungs-Rückkopplung von den Spitze- und Ring-Anschlüssen 13, 15 an Knoten 38 bewirkt, dass der Leitungsstrom durch Q1 Transistor 19 fließt. Ein Analog-Digital-Wandler, ADC 37, liest die Spannung an Knoten 38, während das Modem aktiviert ist. Basierend auf diesem Lesen bestimmt die Steuerung 39 die Spannung an Spitze und Ring 13, 15 gemäß der folgenden Gleichung:
Vtr = Vn[(R&sub1; + R&sub2;//R&sub3;)/(R&sub2;//R&sub3;)] [1]
Da die Spannung an Knoten 38, während das Modem aufgelegt ist, eine Spannung an den Spitze- und Ring-Anschlüssen 13, 15 ist, ohne dass irgendein Strom von der Telefonleitung gezogen wird, repräsentiert diese Spannung die Batterie-Spannung bei der Fernsprech-Vermittlungsstelle.
Wenn das Modem aktiviert wird, setzt der ADC 37 das Lesen der Spannung an Knoten 38 fort und die Steuerung 39 überwacht die Leitungsspannung, wenn der Leitungsstrom ansteigt. Basierend auf den oben diskutierten Annahmen kann die Steuerung auch den Leitungsstrom zu irgendeinem Zeitpunkt mittels der folgenden Gleichung messen:
Itr = Ve/Re
da
Vn = Ve
dann
Itr = Vn/Re [2]
Folglich kann die Steuerung 39 sowohl die Leitungsspannung als auch den Leitungsstrom mittels Verwendens des Vn-Lesens an Knoten 38 überwachen, erhalten mittels ADC 37 zu einem beliebigen Zeitpunkt.
Wie mittels der obigen Gleichung gesehen werden kann, obwohl der Leitungsstrom mittels Lesens der Spannung über Re Widerstand 21 überwacht werden kann, kann dieser Wert des Leitungsstroms nicht mittels der Steuerung verwendet werden, um eine Entscheidung zu treffen, ob eine Digital-PBX-Leitung präsent ist. Der U2 Operationsverstärker 23 wird mittels einer festen Spannungsversorgung von 5 Volt mit Energie versorgt. Die Ausgabe des U2 Operationsverstärkers 23 kann per Definition niemals 5 Volt überschreiten. Der Emitter 20 des Q1 Transistors 19 kann folglich 4.3 Volt nicht überschreiten unter der Annahme einer typischen Basis- Emitter-Spannung von 0.7 Volt. Daher begrenzt der Q1 Transistor 19 automatisch den Leitungsstrom auf einen Maximalwert, welcher definiert als der maximale Strom ausgewählt wird, der von einem PSTN weltweit erwartet wird, ungefähr 150 mA, mittels Auswählens eines geeigneten Werts für den Re Widerstand 21. Falls ferner die DPBX-Spannung 20 V ist und der Leitungs-Schnittstellen-Widerstand 400 Ohm ist, wäre ferner der Strom durch die Schnittstelle nur 20 V/400 Ω = 50 mA, mit gesamter Leistungs-Dissipation von 20 V · 50 mA = 1 Watt. Das Modem, über das ADC 37 und die Steuerung 39, wäre daher nicht in der Lage, anhand dieses Strom-Lesens festzustellen, ob eine Digital-PBX-Leitung präsent ist.
Die vorliegende Erfindung betrachtet einige unterschiedliche Software-Prozesse zum Detektieren einer Digital-PBX-Leitung. Der verwendete Prozess hängt teilweise von der Konfiguration des Schnittstellen-Schaltkreises 11 ab.
Der Schnittstellen-Schaltkreis 11 von Fig. 1 ist insbesondere auf ein Spannungs-Gradient-Verfahren anwendbar, das in Fig. 2 dargestellt ist.
Das Flussdiagramm von Fig. 2 stellt das Spannungs- Gradienten-Verfahren 39 des Detektierens dar, ob eine Digital-PBX-Leitung mit dem Schnittstelle-Schaltkreis des Modems gekoppelt ist. Der Prozess bezieht die allgemeinen Schritte des ADC 37 und der Steuerung 39 mit ein, wobei die Leitungsspannung an den Spitze- und Ring-Anschlüssen 13, 15 gemessen wird, unmittelbar bevor das Modem aktiviert wird, während es noch aufgelegt ist, und wiederholt nachdem das Modem aktiviert ist. Diese Spannung wird auf die oben beschriebene Weise mittels Überwachens der Vn Spannung an Knoten 38 gemessen. Falls sich die auf diese Weise gemessene Spannung als Funktion der Zeit über einen vorbestimmten Zeitraum nicht schnell genug ändert, schließt das Modem daraus, dass ein unüblicher Zustand vorliegt, wie eine PBX- Leitung, und alarmiert das Modem über einen Fehlerzustand, was bewirkt, dass das Modem aufgelegt wird und der Benutzer benachrichtigt wird.
Im Allgemeinen bewirkt die Präsenz von Kondensator 31, der zwischen Vn und Masse angeschlossen ist, der erforderlich ist zum Herausfiltern von AC-Signalen von dem Vn Knoten 38, einen langsamen Übergang der Spannung an Spitze zu Ring während des Aktivierens, typischerweise in der Größenordnung von 100 ms. Induktion in dem PSTN kann einen solchen Übergang auch bewirken.
Das spezifische Spannungs-Gradient-Verfahren 39, das in Fig. 2 dargestellt ist, besteht aus einem Aufleg-Zustand 41, während eine Steuerung die Leitungsspannung misst. Bei Empfang eines Benutzerkommandos 43 instruiert die Steuerung das Modem, aktiviert zu werden 45. Die Steuerung setzt das Messen der Vn Spannung an Knoten 38 fort und voreinstellt 47a gleichzeitig den Schutz-Zähler. Die Steuerung setzt das Lesen der Spannung an Knoten 38 fort. Für jede Spannungsmessung an Knoten 38 berechnet 51 die Steuerung die Ableitung der Spannung bezüglich der Zeit und vergleicht 53 jede Berechnung mit einem vorbestimmten Minimum. Falls die Ableitung gleich dem Minimum ist, erhöht 55 die Steuerung den Schutz-Zähler. Die Steuerung vergleicht 57 periodisch die Inhalte des Schutz-Zählers mit einer vorbestimmten maximalen Größe. Falls diese maximale Größe erreicht ist, alamiert 59 die Steuerung das Modem, dass ein Fehlerzustand existiert, was bewirkt, dass das Modem aufgelegt wird, und der Benutzer benachrichtigt wird.
Die Schutz-Zähler-Begrenzung ist mittels der Abtastperiode T der Leistung P festgelegt, und wird so gewählt, dass P · T in einer akzeptablen Energie-Dissipation in dem Leitungs- Schnittstellen-Schaltkreis resultiert, über die gesamte Abtastzeit.
Ein anderes Verfahren des Bestimmens, ob eine PBX-Leitung mit dem Modem gekoppelt ist, kann als Leistungs-Verfahren angesehen werden, das mit einer beliebigen Anzahl von Schnittstellen-Schaltkreisen verwendet werden kann, genau so wie mit Schnittstellen-Schaltkreis 11 von Fig. 1. In dem Leistungs-Verfahren misst die Steuerung wiederholt die Vn Spannung an dem Knoten 38 auf die oben beschriebene Weise, nach dem Aktivieren. Diese Spannung wird mit dem Strom durch Q1 Schnittstellen-Transistor 19 multipliziert, um die gegenwärtige Leistung in dem Schnittstellen-Schaltkreis zu erhalten. Die gegenwärtige Leistungs-Dissipation in der Schnittstelle, die berechnete Leistung, wird mit einer vorbestimmten maximalen Nenngröße für die Schnittstelle verglichen. Falls die berechnete Leistung diese Nenngröße für eine vorgegebene Anzahl von Lese-Vorgängen überschreitet, schließt das Modem daraus, dass eine Digital-PBX-Leitung präsent ist, und bewirkt, dass das Modem aktiviert wird.
Das Leistungs-Verfahren des Detektierens einer Kopplung einer PBX-Leitung 61 mit dem Schnittstellen-Schaltkreis ist in Fig. 3 gezeigt. Wenn das Modem aufgelegt ist 41, wartet die Steuerung auf ein Benutzerkommando 43, das ihm die Aktivierung vorgibt 45. Nach dem Aktivieren setzt 47 die Steuerung den Schutz-Zähler zurück und liest die Vn Spannung an Knoten 38, um die Vtr Spitze zu Ring-Spannung gemäß Gleichung [1] zu bestimmen. Die Steuerung erhält den Schnittstellen-Strom mittels Verwendens von Gleichung [2]. Dieser Strom wird mit der Vtr (Spitze-zu-Ring)-Spannung multipliziert, um die Leistung 63 in dem System zu erhalten. Diese berechnete Leistung wird mit einer maximalen Nennleistung für den Schnittstellen-Schaltkreis verglichen 65. Falls die berechnete Leistung diese maximale Nennleistung überschreitet, wird der Schutz-Zähler erhöht 55. Die Steuerung überwacht 57 die Inhalte des Schutz-Zählers, um zu entscheiden, ob er seine maximale Größe erreicht hat. Wenn er das hat, benachrichtigt 59 die Steuerung das Modem über einen Fehlerzustand und instruiert es, aufzulegen.
Das Leistungs-Verfahren ist insbesondere geeignet zum Schutz des Modem-Leitungs-Schnittstellen-Schaltkreises. Falls allerdings die Spannung des DPBX ziemlich gering ist und der Modem-Widerstand hoch ist, würde das Leistungs-Verfahren scheitern, die Präsenz eines DPBX zu detektieren.
Falls beispielsweise die DPBX-Spannung 20 V und der Modem- Widerstand 400 Ohm ist, wäre der Strom durch das Modem 20 V/400 Ohm = 50 mA und die Leistungs--Dissipation wäre 20 V · 50 mA = 1 W. Diese Leistung ist gut innerhalb der maximalen Nenngröße des Leitungs-Schnittstellen-Schaltkreises, und daher würde die Steuerung die Präsenz des DPBX nicht detektieren.
Das Flussdiagramm von Fig. 4 beschreibt ein Schleifen- Widerstands-Verfahren 65, das dieses Problem löst. Wenn das Modem aufgelegt ist 41, berechnet die Steuerung die Spannung Vtr 67 unter Verwendung von Gleichung [1], was die Batterie- Spannung, Vbatt, an der Fernsprech-Vermittlungsstelle (CO, central office) repräsentiert, wie oben beschrieben. Wenn das Modem aktiviert wird 45, bestimmt 69 die Steuerung Leitungsspannung Vtr und Leitungsstrom Itr unter Verwendung von Gleichungen [1] bzw. [2].
Nimmt man das einfache DC-Schaltkreis-Modell für das PSTN an, gezeigt in Fig. 1, gilt die folgende Gleichung:
Vbatt - Rs · Itr = Vtr, ergibt nach Rs aufgelöst
Rs = (Vbatt - Vtr)/Itr [3]
Unter Verwendung von Gleichung [3] berechnet 71 die Steuerung den äquivalenten Schleifen-Widerstand Rs des PSTN. Falls Rs kleiner als ein erwarteter Minimal-Wert Rs(min) 73 ist, schließt die Steuerung daraus, dass ein DPBX oder ein anderes ungewöhnliches Netzwerk präsent ist, legt 59 das Modem auf und benachrichtigt den Benutzer von dieser Bedingung.
Die Steuerung kann den Schleifen-Widerstand auch im Aktivier- Zustand bestimmen, ohne dass notwendigerweise die Auflege- Leitungsspannung Vtr gelesen wird. Da Gleichung [3] gültig ist für beliebige Werte von Vtr und Itr, wird die Steuerung aktiviert und nimmt zwei Lese-Vorgänge 69 von Vtr und Itr, zum Zeitpunkt t(1) und Zeitpunkt t(2) vor. Das resultierende System von zwei Gleichungen kann geschrieben werden:
Vbatt - Rs · Itr(1) = Vtr(1)
Vbatt - Re · Itr(2) = Vtr(2) [4]
Mittels Lösens der Gleichungen [4] für die unbekannten Variablen Rs und Vbatt berechnet 71 die Steuerung den Wert von Rs und entscheidet, ob ein DPBX präsent ist, wie oben.
Die Steuerung kann auch die Fernsprech-Vermittlungsstelle- Batteriespannung Vbatt und den Schleifen-Widerstand Rs im Aktivier-Zustand bestimmen, ohne notwendigerweise die Auflege-Leitungsspannung Vtr zu lesen. Da Gleichung [3] für beliebige Werte von Vtr und Itr gültig ist, kann die Steuerung zwei unabhängige Lese-Vorgänge von Vtr und Itr in Zustand (1) und Zustand (2) durchführen. Diese beiden Zustände können voneinander beispielsweise mittels einer unterschiedlichen Einstellung des DAC abweichen, oder dadurch, dass Schalter S1 angeschaltet bzw. abgeschaltet ist. Das folgende System von zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten, Vbatt und Rloop, kann dann geschrieben werden:
Vbatt - Rloop · Itr(1) = Vtr(1)
Vbatt - Rloop · Itr(2) = Vtr(2) [5]
und die Steuerung kann dann die Werte von Vbatt und Rloop berechnen und festlegen, ob ein DPBX präsent ist, wie oben.

Claims

1. Ein Modem, das eine Vorrichtung zum Detektieren der Präsenz einer digitalen Nebenstellenanlage aufweist, gekoppelt mit dem Spitze- und Ring-Anschluss einer Modem- Schnittstelle,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Vorrichtung aufweist:

einen Analog-Digital-Wandler (37) zum Lesen der Spitze- und Ring-Spannung wenn das Modem aufgelegt ist und nachdem das Modem aktiviert ist; und

eine Steuerung (39) zum Messen der Änderungsrate der gemessenen Spitze- und Ring-Spannung, nachdem das Modem aktiviert ist und zum Veranlassen des Modems aufzulegen, falls die Änderungsrate der Spitze- und Ring-Spannung geringer als ein vorbestimmtes Minimum ist.

2. Das Modem von Anspruch 1, wobei der Analog-Digital-Wandler (37) die Spannung eines Knotens (38) in der Modem- Schnittstelle liest und die Steuerung (39) die Spitze- und Ring-Spannung berechnet.

3. Das Modem von Anspruch 2, wobei die Steuerung (39) die Änderungsrate von der Knoten (38) Spannung berechnet und falls die Änderungsrate klein ist das Modem anweist aufzulegen.

4. Das Modem von Anspruch 2, wobei der Analog-Digital-Wandler (37) die Spannung eines Knoten (38) in der Modem- Schnittstelle liest und die Steuerung (39) die Spannung an den Spitze- und Ring-Anschlüssen (13, 15) der Schnittstelle berechnet, einmal, bevor das Modem aktiviert wird und wiederholt, nachdem das Modem aktiviert ist.

5. Das Modem von Anspruch 4, wobei die Steuerung (39) die Änderungsrate von allen berechneten Spitze- und Ring- Spannungen berechnet und falls die Änderungsrate gering ist das Modem anweist aufzulegen.

6. Ein Verfahren zum Detektieren ob die Spitze- und Ring- Anschlüsse einer Modem-Schnittstelle mit einer digitalen Nebenstellenanlage gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des Verfahrens aufweisen:

Lesen der Spannung an dem Spitze- und Ring-Anschluss der Modem-Schnittstelle (49);

Berechnen der Änderungsrate der Spitze- und Ring- Spannung, nachdem das Modem aktiviert ist (51);

Vergleichen der berechneten Änderungsrate der Spitze- und Ring-Spannung mit einem vorbestimmten Minimum (53); und

Instruieren des Modems, aufzulegen falls die berechnete Änderungsrate der Spitze- und Ring-Spannung geringer als ein vorbestimmtes Minimum (55, 57, 59) ist.

7. Das Verfahren von Anspruch 6, wobei der Lese-Schritt das Lesen der Spannung aufweist, erst, bevor das Modem aktiviert wird und wiederholt, nachdem das Modem aktiviert ist.

8. Das Verfahren von Anspruch 7, ferner aufweisend den Schritt des Rücksetzens eines Schutz-Zählers als Reaktion darauf, dass das Modem aktiviert wird (47).

9. Das Verfahren von Anspruch 8, ferner aufweisend, nach dem Vergleichs-Schritt, den Schritt des Erhöhens des Schutz- Zählers falls die berechnete Änderungsrate an einem Minimum ist (55).

10. Das Verfahren von Anspruch 9, ferner aufweisend den Schritt des Feststellens, ob der Schutz-Zähler an seiner maximalen Größe ist (57).

11. Das Verfahren von Anspruch 10, ferner aufweisend den Schritt des Detektierens, dass das Modem an eine digitale Nebenstellenanlage angeschlossen ist.