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Schaltungsanordnung zum übertragen von Nachrichten zwischen mehreren
an mindestens eine gemeinsame Leitung impulsweise anschaltbaren Leitungsabschnitten
in Fernmelde-, insbesondere Zeitmultiplex-Fernsprechvermittlungsanlagen Die Herstellung
einer Sprechverbindung erfolgt in Fernsprechanlagen vielfach in der Weise, daß die
miteinander zu verbindenden Sprechstellen an eine gemeinsame Leitung angeschaltet
werden. Diese gemeinsame Leitung steht dabei einer Vielzahl von Teilnehmern zur
Verfügung, und wenn sich zwei Teilnehmer, zwischen denen eine Sprechverbindung aufzubauen
ist, an diese Leitung angeschaltet haben, ist es im allgemeinen nicht mehr möglich,
noch weitere Teilnehmer, zwischen denen ebenfalls eine Sprechverbindung hergestellt
werden soll, an diese Leitung anzuschalten, da sonst diese anderen Teilnehmer das
zwischen den ersten Teilnehmern geführte Gespräch mithören und stören können. Die
Anordnung wird daher meistens in der Weise getroffen, daß einer Gruppe von Teilnehmern
eine Mehrzahl solcher gemeinsamer Leitungen zur Verfügung stehen, die nacheinander
den miteinander zu verbindenden Gesprächspartnern zugeteilt werden, und zwar in
der Weise, daß immer zwei Teilnehmer über eine ihnen zugeschaltete gemeinsame Leitung
miteinander verbunden sind. Da aber den einzelnen Sprechstellen Anschaltekontakte
für die verschiedenen gemeinsamen Leitungen zugeordnet sind, ist es erforderlich,
daß diese Anschaltekontakte ein sehr günstiges Schaltverhältnis aufweisen, damit
bei der Anschaltung einer Sprechstelle an eine gemeinsame Leitung der durch die
Durchschaltestelle bedingte Durchschaltewiderstand sehr klein wird, während dieser
Durchschaltewiderstand im abgeschalteten Zustand einen möglichst hohen Wert einnehmen
muß. Durch diese Forderung ist es vielfach nicht möglich, an Stelle der ein sehr
günstiges Schaltverhältnis aufweisenden elektromagnetisch betätigten Kontakte elektronische
Durchschaltekontakte zu verwenden, deren Schaltverhältnis gegenüber diesen elektromechanisch
betätigten Kontakten gering ist.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile bekannter Anordnungen zum
Übertragen von Nachrichten zwischen mehreren an mindestens eine gemeinsame Leitung
impulsweise anschaltbarenLeitungsabschnitten in Fernmelde-, insbesondere Zeitmultiplex-Fernsprechvermittlungsanlagen
dadurch, daß die beiden miteinander zu verbindenden Leitungsabschnitte mit gleichzeitig
und in gleicher Weise wechselnder Polung an die der Verbindung zugeordnete gemeinsame
Leitung anschaltbar sind. Die Erfindung ermöglicht es, auf diese Weise über eine
gemeinsame Leitung mehrere Gespräche zwischen jeweils zwei oder mehreren Gesprächspartnem
aufzubauen, ohne daß sich diese Gespräche gegenseitig stören. Außerdem ermöglicht
die Erfindung die Verwendung elektronischer Durchschalteorgane, deren Schaltverhältnis
gegenüber dem elektromagnetisch betätigter Kontakte wesentlich schlechter ist.
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Die Anschaltung der Leitungsabschnitte läßt sich in näherer Ausgestaltung
der Erfindung mit Vorteil in einem vorgegebenen oder in einem zufallsbedingten Wechsel
steuern. Diese Anschaltung erfolgt zweckmäßigerweise über Koppelelemente, welche
als Arbeitskontakte ausgebildet sein können, so daß hierfür elektronische Durchschalteglieder
eingesetzt werden können.
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Die einzelnen anzuschaltenden Leitungsabschnitte können mit Vorteil
mit Induktivilbertragern abgeschlossen sein, deren den Leitungsabschnitten abgekehrte
Wicklungen mit einer Mittenanzapfung fest an die eine Ader und mit ihren freien
Enden wechselzeitig an die andere Ader der gemeinsamen Leitung anschaltbar sind.
Hierbei sind zwischen den freien Enden der Induktiv-übertrager und der anderen Ader
der gemeinsamen Leitung vorzugsweise je ein Koppelelement vorgesehen. Die
Anordnung wird zweckmäßigerweise so getroffen, daß die Koppelelemente die freien
Enden jedes Induktiviibertragers an eine diesem zugeordnete Hilfsleitung anschalten
und ein weiteres Koppelelement, dessen Schließungszeit innerhalb der Schließungszeit
der Koppelelemente liegt, diese Hilfsleitung
an die andereAder der
gemeinsamen Leitung anschaltet. Bei der Anwendung der Erfindung zum Übertragen von
Nachrichten zwischen zwei Fernsprechstationen -über eine Vermittlungsstelle ist
es zweckmäßig, daß der die Verbindung aufbauenden Fernsprechstation zugeordnete
Schaltmittel die Anschaltung beider Fernsprechstationen steuern.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. 1 eine Anordnung, bei der mehreren Teilnehmern eine gemeinsame
Leitung zurVerfügung steht, Fig. 2 ein Impulsdiagramm der in den mit der gemeinsamen
Leitung verbundenen Übertragerwicklungen der einzelnen Teilnehmer induzierten bzw.
übertragenen Spannungen, Fig. 3 ein Impulsdiagramm der auf der Leitung bei
einem Gespräch herrschenden Spannung, Fig. 4 ein Impulsdiagramm der möglichen Kontaktbetätigungen,
Fig. 5 eine Anordnung, bei der mehrere Verbindungsleitungen mehreren Teilnehmern
zur Verfügung gestellt sind, bei der jedoch für jede durchgeschaltete Verbindung
nur eine einzige Verbindungsleitung in Anspruch genommen wird.
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In der Anordnung nach Fig. 1 sind den einzelnen Teilnehmern
Tlnl bis TIn5je ein Übertrager Ul bis Ü5
zugeordnet, deren Primärwicklungen
Ulp bis U5p mit den Teilnehmerschaltungen Tln 1 bis Tln
5 über die Teilnehmeranschlußadem in einem geschlossenen Stromkreis
liegen. Die Sekundärwicklungen der einzelnen Übertrager bestehen aus zwei gleichen
Wicklungshälften Ulsl, 01s2 bis U5s1 U5s2. Die Mitten zwischen den Wicklungshälften
Ulsl und Uls2 usw. sind miteinander verbunden. Diese VerbindungL' bildet
die eine Ader der gemeinsamen Leitung.
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Die anderen Wicklungsenden der Sekundärwick-Jungen der Übertrager
Ul bis U5 stehen über Widerstände Ri mit Schaltkontakten Sla, Slb, S2a, S2b usw.
in Verbindung. Dabei ist jeweils die linke Wicklungshälfte der Sekundärwicklung
der einzelnen Übertrager mit einem Schaltkontakt mit dem Index a und die rechte
Wicklungshälfte der Sekundärwicklung der Übertrager mit einem Schaltkontakt mit
dem Index b verbunden. Diese Schaltkontakte liegen außerdem an der anderen
Ader L der gemeinsamen Leitung, so daß beim Schließen eines der Kontakte ein Teilnehmer
über die entsprechende Wicklungshälfte seines Übertragers mit dieser Ader L gekoppelt
ist.
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Als Durchschaltekontakte Sl a, Slb bis S5a, S5b werden
zweckmäßig elektronische Schaltelemente benutzt, deren Schaltverhältnis keine besondere
Güte aufzuweisen braucht.
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Zur Erläuterung des Durchschaltevorganges zwisehen jeweils zwei Sprechstellen
sei angenommen, daß der Teilnehmer Tlnl mit dem Teilnehmer TIn2 und gleichzeitig
der Teilnehmer TIn3 mit dem Teilnehmer TIn4 zu verbinden ist, während sich der Teilnehmer
TIn5 im Ruhezustand befindet. Die Zeit, in der die Teilnehmer Tlnl und TIn2 bzw.
die Teilnehmer 71n3 und TIn4 miteinander verbunden sind, ist in Perioden eingeteilt,
die sich jeweils aus einer Offnungs- und einer Schließungszeit der entsprechenden
Durchschaltekontakte zusammensetzen. Die Öffnungs- und Schließungszeiten der einzelnen
Kontakte, d. h. jedes Kontaktpaares, der einzelnen Teilnehmer wechseln sich
in regelmäßiger Folge ab. Es kann dabei beispielsweise so vorgegangen werden, daß
die Öffnungszeit jedes Kontaktes 1 Mikrosekunde und die Schließungszeit ebenfalls
1 Mikrosekunde beträgt. Diese Frequenz ist so hoch zu wählen, damit durch
das impulsweise Öffnen und Schließen der Durchschaltekontakte keine Beeinträchtigung
der Sprechverständlichkeit stattfindet. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß
während der Öffnungszeit der einzelnen Perioden alle Schalter bei allen Teilnehmern
geöffnet sind, während bei der Schließungszeit der einzelnen Perioden bei allen
Teilnehmern, die miteinander zu verbinden bzw. an die gemeinsame Leitung anzuschalten
sind, jeweils einer der Schalter mit dem Index a oder b betätigt ist. Welcher
der beiden Schalter Sa bzw. Sb jedes der Teilnehmer jeweils geschlossen werden
soll, bestimmt eine elektronische Auswahleinrichtung bei dem die Verbindung aufbauenden
Teilnehmer, und zwar in einer zufallsbedingten Weise. Die Schalter zweier miteinander
verbundener Teilnehmer sind auf nicht dargestellte Weise synchronisiert, so daß
also, wenn beispielsweise beim Teilnehmer Tln 1 der linke Schalter,
also der Schalter Sl a geschlossen ist, auch beim Teilnehmer TIn2 der Schalter
S2a schließt. Dasselbe gilt für die ebenfalls miteinander verbundenen Teilnehmer
TIn3 und TIn4. In jeder Öffnungszeit der einzelnen Perioden »würfeln« also
die Teilnehmer Tln 1 und TIn3 und bestimmen damit, welcher von den ihnen
zugeordneten Kontakten Sla, Slb bzw. S3a oder S3b zu schließen ist. Dieser
Schließungsbefehl der zu den Schaltern Sla bzw. Slb und S3a und S3b
gelangt, wird gleichzeitig dem jeweils anderen Teilnehmer 71n2 bzw. Tln4 auf einem
nicht dargestellten Einstellweg übermittelt, damit auch bei diesen Teilnehmern die
entsprechenden Durchschaltekontakte in der nächsten Schließungszeit der einzelnen
Perioden geschlossen werden.
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Wenn man nun annimmt, daß die Teilnehmer Tlnl und TIn3 senden, während
die mit ihnen gekoppelten Teilnehmer Pn2 bzw. TIn4 empfangen, empfängt der Teilnehmer
TIn2 beim gleichzeitigen Schließen der Schalter Sla und S2a einen Ausschnitt
einer bestimmten Polarität aus dem vom Teilnehmer Tln 1 gesendeten Signal.
Dasselbe trifft auch für den Teilnehmer 71n4 zu bezüglich des vom Teilnehmer Tln3
gesendeten Signals. Schließen daraufhin die Schalter Slb und S2b, so bekommt der
Teilnehmer TIn2 vom Teilnehmer Tlnl einen weiteren Ausschnitt des vom Teilnehmer
Tlnl gesendeten Signals mit derselben Polarität. Der Teilnehmer Tlnl ist mit dem
Teilnehmer TIn2 somit verbunden, ebenso der Teilnehmer TIn3 mit dem Teilnehmer TIn4.
Das Impulsdiagranun in Fig. 2 zeigt an, wie in den Übertragerwicklungen der den
einzelnen Teilnehmern zugeordneten Übertrager ein Sendesignal, also beispielsweise
eine tonfrequente Schwingung durch die impulsweise Betätigung der den einzelnen
Teilnehmern zugeordneten Kontakte in einzelne Impulse zerhackt wird, die auf die
Leitung gegeben werden. Auf der Ader L erscheinen die einzelnen Nachrichtenimpulse,
je nachdem ob sie von der linken oder der rechten Wicklungshälfte der Sekundärwicklung
der einzelnen Übertrager abgenommen werden, mit einem positiven oder einem negativen
Vorzeichen. Diese Impulse, die in ihrer Gesamtheit den eigentlichen Nachrichteninhalt
wiedergeben, setzen sich in den Übertragem der empfangenden Stelle zusammen, und
zwar wieder zu einem solchen Spannungszug, der dem in Fig. 2 wiedergegebenen Spannungsverlauf
entspricht und der somit den eigentlichen Nachrichteninhalt charakterisiert. Dieser
wird auf die der betreffenden Teilnelunerstelle zugewandte Wicklung des
jeweiligen
Übertragers gegeben und kann somit in den Empfangseinrichtungen der betreffenden
Stelle entgegengenommen werden.
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Zwischen den Teilnehmern Tlnl und dem Teilnehmer TIn4, die nicht in
einer Gesprächsverbindung miteinander verbunden sind, spielt sich folgendes ab:
Auf
Grund der Wahrscheinlichkeit wird es genauso oft vorkommen, daß beim Teilnehmer
Tln 1 und beim Teilnehmer TIn4 bzw. beim Teilnehmer Tln3 die gleichen Schalter
gleichzeitig schließen, also die Schalter Sla und S4a oder Slb
und S4b, wie bei den Teilnehmern Tlnl und Tln4 die ungleich bezeichneten
Schalter gleichzeitig schließen, also Sla und S4b bzw. Slb und S4a.
Dadurch erreichen die Ausschnitte des vom Teilnehmer Tlnl gesendeten Signals den
Teilnehmer Tln4 bzw. Tln3 genauso oft mit der einen Polarität, wie sie ihn mit der
anderen Polarität erreichen. Da jedoch die Übertragerwicklungen eine gewisse Zeitkonstante
haben, hebt sich das vom Teilnehmer Tlnl gesendete Signal beim Teilnehmer TIn4 bzw.
beim Teilnehmer TIn3 wieder auf.
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Voraussetzung für eine hohe Übersprechdämpfung ist die Symmetrie der
Teilnehmerschaltungen in bezug auf Spannung, Widerstände und Zeit. Die zeitliche
Symmetrie läßt sich dadurch verbessern, daß die beiden je einem Teilnehmer
zugeordneten Schalter mit dem Index a und b nicht direkt, sondern über einen
dritten Schalter mit der gemeinsamen Brückenleitung verbunden sind, wobei der dritte
Schalter je-
weils zuletzt schließt bzw. zuerst öffnet. Eine solche Anordnung
ist in Fig. 1 a schematisch dargestellt. Die Schließungszeit des Schalters
Sc ist immer gleichbleibend und liegt immer innerhalb der Schließungszeit
der Schalter Sa bzw. Sb.
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Ist das Schaltverhältnis der mit dem Index a und mit dem Index
b bezeichneten Schalter nicht genügend hoch und außerdem auch nicht genügend
gleichzeitig definiert, so läßt sich dies durch eine Anordnung gemäß Fig.
5 verbessern, in der mehreren Teilnehmern mehrere Verbindungsbrücken Brl
bis Br4 zurVerfügang stehen. In bekannter Weise ist dafür gesorgt, daß jeweils
zwei Teilnehmern, die miteinander zu verbinden sind, je eine dieser Brücken
zur Verfügung gestellt wird. Auf jeder dieser Brücken wird somit im Gegensatz zur
Anordnung nach Fig. 1 jeweils nur ein Gespräch geführt. Bei dieser Anordnung
ist es infolge der getrennten Brücken für die verschiedenen Gespräche nicht notwendig,
für die einzelnen durchgeschalteten Teilnehmer in der in Fig. 1 angegebenen
Weise zu »würfeln«, welche Schalter der einzelnen Schalterpaare geschlossen werden
sollen. Es genügt in diesem Fall vielmehr, wenn abwechselungsweise, wie dies in
Fig. 4 dargestellt ist, einmal die linken und einmal die rechten Schalter geschlossen
werden. Man kann aber auch hier zur Verbesserung der Übersprechdämpfung noch einen
dritten Schalter gemäß Fig. 1
vorsehen, womit sich dann eine besonders hohe
Übersprechdämpfung ergibt, ohne daß es notwendig ist, daß die einzelnen Schalter
selbst ein sehr gutes Schaltverhältnis aufweisen müssen.
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Die Anschaltung der einzelnen Teilnehmer in der Anordnung nach Fig.
5 erfolgt im übrigen in der gleichen Weise wie in der Anordnung nach Fig.
1.
Die Übertrager Ul bis U3 weisen wie die Übertrager Ul bis U5 in
Fig. 1 Primär- und Sekundärwicklungen .auf; die Sekundärwicklungen, die an
die einzelnen Brücken anschaltbar sind, haben je eine Mittenanzapfung, und
alle Mittenanzapfungen sind in der Anordnung nach Fig. 5 an Erde geschaltet,
so daß also die Erde als gemeinsame Verbindungsader für alle einzelnen Teilnehmer
dient. Die Primärwicklungen mit den angeschlossenen Sprechstellen sind in Fig.
5 nicht dargestellt.