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Verfahren und .Anordnung zur Verbesserung der Nebensprechdämpfung
und des Störabstandes bei Ringkernauswertefeldern in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen
Es ist bekannt, in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen zur Teilnehmeridentifizierung
Ringkernfelder zu verwenden. Bei diesen Kernfeldern werden entsprechend den Teilnehmerrufnummern
Auswerteschleifen durch eine der Ziffernzahl der Teilnehmerrufnummer entsprechende
Anzahl von Kernen geführt, wobei diese die Funktion von Rangierringen und Übertragern
übernehmen. So können z. B. in einem Feld mit drei Spalten und zehn Zeilen mit insgesamt
dreißig Ringkernen insgesamt tausend eindeutig unterscheidbare, jeweils drei Spalten
einbeziehende Kernkombinationen gebildet werden.
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Diese Technik setzt voraus, daß jeweils nur eine Schleife des Feldes
wirksam durchgeschaltet wird, da anderenfalls mehr als drei Kerne magnetisiert werden
und damit keine eindeutige Zuordnung der einzelnen Kernkombinationen erkennbar ist.
Bei den bekannten Anordnungen werden daher gleichzeitige Anforde-. rungen nacheinander
abgewickelt, indem über eine Kontaktpyramide die den rufenden Teilnehmern entsprechenden
Schleifen einzeln nacheinander zur Markierung der zugehörigen Kernkdmbination über
einen Generator geschlossen werden.
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Andererseits ist es möglich, ein oder beide Enden - je nach Art der
Speisung - der durch das Kernfeld gefädelten Auswerteschleifen über Ankopplungselemente
fest mit den Adern der Anschlußleitung zu verbinden und durch den einzelnen Amtsübertragungen
zugeordnete Identifizierungskontakte die in diesem Fall gleichzeitig über die Teilnehmerleitung
und die zugehörige Auswerteschleife verlaufenden Markierungsstromkreise über einen
allen Amtsübertragungen gemeinsamen Prüfgenerator einzeln nacheinander zu schließen.
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Die praktische Verwirklichung dieser Möglichkeit stieß bisher auf
Schwierigkeiten: Durch die feste Anschaltung der Auswerteschleifen an die Teilnehmeranschlußleitungen
besteht nämlich über die Teilnehmerschaltung oder über die Speisebrücke der Amtsübertragung
gleichzeitig eine Anzahl von parallelen Wechselstromkreisen. Die induktive Kopplung
der einzelnen Kernschleifen ist dabei von erheblichem Einfluß auf die Größe der
Nebensprechdämpfung und des Störabstandes. Die Größe der Nebensprechkopplung und
des Störspannungsabstandes - Abstand zwischen Nutzsignal an einem gekennzeichneten
Kern und der Störspannung an einem beliebigen Kern des Auswertefeldes - ist dabei
im wesentlichen abhängig von der Spannungsteilung zwischen dem wirksamen induktiven
Kopplungswiderstand der den einzelnen Schleifen gemeinsamen Kerne und dem Ankopplungswiderstand.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren, das
es ermöglicht, den Einfluß der induktiven Kopplungen auf die Nebensprechdämpfung
und insbesondere die Störspannung auf ein Minimum zu beschränken bzw. ganz zu vermeiden.
Dies wird dadurch erreicht, daß jedem einzelnen Ringkern zugeordnete Schaltmittel
im Ruhezustand die transformatorischen Eigenschaften der Kerne, z. B. durch Vorerregung
oder Kurzschluß einer Kernwicklung, aufheben.
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Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung erfolgt die Steuerung der
Kopplungsinduktivität der Kerne dadurch, daß die jedem einzelnen Kern zugeordneten
Schaltmittel durch Kontakte der die Anschaltung eines Prüfempfängers steuernden
Schaltmittel beeinflußt werden, z. B. eine Vorerregungswicklung wirksam eingeschaltet
ist, die jeweils für die Dauer des Prüfvorganges abgeschaltet wird.
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Mit Vorteil kann die Steuerung der Kopplungsinduktivität unter Einsparung
der Vorerregungswicklung über die bereits je Kern vorhandene Prüfwicklung erfolgen,
indem im Ruhezustand die Prüfwicklung durch einen Kontakt der die Anschaltung des
Prüfempfängers steuernden Schaltmittel kurzgeschlossen ist und der Kurzschluß lediglich
für die Dauer des Prüfvorganges aufgehoben wird.
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Für den Fall der reinen Serienprüfung wird der einzige Prüfempfänger
der Reihe nach jeweils nur an den gerade zu prüfenden Kern geschaltet, es wird
also
jeweils nur ein Kern für die Dauer des Prüfvorganges zum übertrager. Die restlichen
Kerne des Feldes sind hingegen erfindungsgemäß magnetisch unwirksam und scheiden
als störende Kopplungsstellen aus. Die Nebensprechbeeinflussung kann also höchstens
von einer einzigen Kopplungsstelle herrühren. Eine Störspannungsbeeinflussung findet
nicht statt. Bei einem z. B. Tausenderkernfeld sind hierbei zur vollständigen Abtastung
dreißig Abtastschritte erforderlich.
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Zum gleichen Ergebnis hinsichtlich der Nebensprech-und Störspannungsbeeinflussung
gelangt man mit der sogenannten Spalten-Parallelprüfung, bei der mit mehreren Prüfempfängern
gleichzeitig alle Kerne einer Spalte oder ein Teil einer Spalte und zeitlich nacheinander
mit demselben Satz von Prüfempfängern die einzelnen Spalten abgeprüft werden. Bei
einem Tausenderkernfeld sind hierbei zur vollständigen Abtastung bei einem Aufwand
von zehn Prüfempfängern drei Abtastschritte erforderlich.
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In beiden Fällen ist die Größe der Auswertekernfelder ohne Einfluß
auf den Grad der Verbesserung der Nebensprechdämpfung und des Störabstandes: Die
Nebensprechbeeinflussung erfolgt jeweils nur durch eine Kopplungsstelle, eine Störspannungsbeeinflussung
findet nicht statt.
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Bei der Zeilen-Parallelprüfung, bei der mit mehreren Prüfempfängern
die Kerne der gesamten Zeile gleichzeitig und die einzelnen Zeilen zeitlich nacheinander
abgeprüft werden, nimmt dagegen mit jeder Spalte (Dekade) die Zahl der die Nebensprechdämpfung
mindernden Kopplungsstellen um eins zu und vermindert sich der Störspannungsabstand
von Spalte zu Spalte annähernd um den Faktor 10. Die Anwendung der Zeilen-Parallelprüfung
ist daher praktisch auf eine bestimmte Kernfeldgröße beschränkt, z. B. auf ein Tausenderkernfeld
mit insgesamt drei Dekaden, von denen jede einer Spalte entspricht.
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Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung ist es dennoch möglich, auch
bei Anwendung der Zeilen-Parallelprüfung eine größere Zahl von Teilnehmern in einem
Ringkernauswertefeld zusammenzufassen, ohne daß die Prüfung durch in den einzelnen
Kernen induzierte Störspannung fälschlich beeinflußt wird, indem nämlich in Abhängigkeit
von dem zulässigen Störabstand von einer bestimmten Dekade an aufwärts mehrere Kerne
einer folgenden Dekade das gleiche Auswerteergebnis liefern, die einzelnen Kerne
innerhalb dieser Dekaden in Gruppen zusammengefaßt und die einzelnen Gruppen von
Dekade zu Dekade zeilenmäßig gegeneinander versetzt geprüft werden, derart, daß
in allen Auswerteschleifen nur ein einziger der den einzelnen Schleifen gemeinsamen
Kerne von der bestimmten Dekade an aufwärts bei jedem Prüfschritt magnetisch wirksam
wird.
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Durch die Maßnahme, daß die aus einem oder mehreren Kernen einer Dekade
gebildeten Gruppen von Dekade zu Dekade zeilenmäßig gegeneinander versetzt geprüft
werden, so daß in keiner Identifizierungsschleife mehr als einer der in einer Zeile
liegenden Kerne der höheren Dekaden gleichzeitig magnetisch wirksam wird, wird der
größte mögliche Störspannungsanteil, der aus der direkten Kopplung zweier oder mehrerer
in einer Zeile liegender Kerne über eine oder mehrere all diese Kerne durchlaufenden
Identifizierungsschleifen herrührt, unterdrückt.
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Da eine Nebensprechbeeinflussung an den verbleibenden Kopplungsstellen
nur für die Dauer des Identifiziervorganges stattfindet, beträgt bei großen Fernsprechanlagen
die Zeit der verminderten Nebensprechdämpfung nur ein Bruchteil der gesamten Belegungszeit.
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Das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren sei nun an Hand der
Fig. 1 bis 6 eingehend erläutert. Fig.1 zeigt eine der möglichen Schaltungsanordnungen
zur Teilnehmeridentifizierung mit über die belegten Teilnehmerleitungen dauernd
geschlossenen Auswerteschleifen, Fig. 2 bzw. 3 je eine Anordnung zur Steuerung der
Kopplungsinduktivität der einzelnen Kerne durch Gleichstromvorerregung bzw. durch
Kurzschluß der Prüfwicklung; Fig. 4 bis 6 zeigen dagegen Ausführungsbeispiele zur
Herabsetzung der Störspannungsbeeinflussung bei versetzter Zeilenprüfung.
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Fig. 1 zeigt in ihrem oberen Teil die zu identifizierenden Teilnehmerstationen,
von denen der Einfachheit halber nur die der Teilnehmer Tlaa 111 und Tlsi222 mit
ihren zur Amtsübertragung AUel bzw. AUe2 durchgeschalteten Anschlußadern dargestellt
sind, und in ihrem unteren Teil das Ringkernauswertefeld, bestehend z. B. aus dreißig
Kernen, die in drei Spalten H, Z und E zu je zehn Kernen angeordnet sind.
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Von den tausend möglichen Kernschleifen sind ebenfalls nur vier dargestellt,
nämlich die durch die KerneHl, Z1 und E1; H1, Z1 und E2; H2. Z2
und E2, sowie
HO, ZO und E0. Von diesen Kernschleifen ist jeweils ein Ende über ein Kopplungselement
K 111, K112, K222 bzw. K 000 an die eine Teilnehmerader a und das andere
Ende direkt an die andere Ader b fest angeschaltet.
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Spricht beispielsweise der Teilnehmer Tln 111, so bestehen für sämtliche
Teilnehmer, die gleichfalls ein Gespräch führen, und deren Identifizierungsschleifen
durch einen der Kerne H 1 oder Z 1 oder E 1 verlaufen oder über andere Kerne mit
durch die Kerne H 1 oder Z 1 oder E 1 verlaufenden Schleifen gekoppelt sind, Nebensprech-Kopplungskreise.
So ist z. B. der Stromkreis 1. Tln 111 a, K 111, H 1, Z 1, E 1, Tln
111 b
gekoppelt mit dem Stromkreis 2. Tfiz 112a, K112, H1, Z1,
E2, Tln112b über die Kerne H 1 und Z 1 und mit dem Stromkreis 3. Tln
222 a, K 222, H 2, Z 2, E 2, Tln 222 b
über die dem Teilnehmer
Tlra112 zugeordnete Schleife und die Kerne H1 und Z1 sowie E2 usw.
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Soll beispielsweise der Teilnehmer T1n222 identifiziert werden, so
wird in der zugeordneten Amtsübertragung AUe2 über Identifizierungskontakte 21 und
22 ein Generator G an die Sprechadern angeschaltet und damit folgender Stromkreis
geschlossen: 4. G l, 21, GW, AS, K222, H2, Z2, E2,
AS,
G W, 22, G 2.
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Damit wird in jeder Schleife, die durch die Kerne H2 oder Z2 oder
E2 verläuft oder über andere Kerne mit durch die Kerne H2 oder Z2 oder E2 verlaufenden
Schleifen gekoppelt ist, Störspannung induziert, so z. B. im Stromkreis
5. - (AUe1), SI, GW,AS,Tln111u,K111,H1, Z 1, E 1, Tln 111 b, AS,
G W, S II, Erde
über die dem Teilnehmer 112 zugeordnete Schleife und
die Kerne E 2 sowie Z 1 und H 1 usw. Die Folge hiervon
kann sein,
daß beim Abtasten der einzelnen Kerne durch den Prüfempfänger statt des Kernes H2
der Kern H 1 identifiziert wird usw.
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Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem Auswertefeld gemäß Fig. 1 mit
der Anordnung gemäß der Erfindung. Jedem Kern H1 bis HO ist eine Vorerregungswicklung
VW I bis VW 0. zugeordnet, die im Ruhezuständ durch einen -zugeordneten
Kontakt sk 1 bis sk 0 an eine Gleichstromquelle B über einen Schutzwiderstand R
angeschaltet ist. Durch eine derartige und ausreichende Vorerregung ist es möglich,
die transformatorischen Eigenschaften der einzelnen Kerne aufzuheben, so daß sämtliche
Kerne im Ruhezustand magnetisch unwirksam sind.
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Erst wenn der Teilnehmer identifiziert werden soll, werden gleichzeitig
mit dem Anschalten eines Prüfempfängers PTl über einen Suchwähler SW durch eine
Steuerkette SK die einzelnen Vorerregungswicklungen durch die zugehörigen Kontakte
sk 1 bis sk 0 einzeln oder in Gruppen je nach Art der Prüfung abgeschaltet und die
Kerne für die Dauer des Prüfvorganges inagnetisch-transformatorisch wirksam. Die
weitere Prüfung erfolgt auf bekannte Weise.
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Fig.3 zeigt schließlich ein weiteres Ausführungsbeispiel. Auf die
Vorerregungswicklung je Kern wurde hierbei verzichtet. Die Aufhebung der transformatorischen
Eigenschaft wird durch Kurzschluß einer Prüfwicklung PW 1 bis PW
0 über einen Kontakt sk 1 bis sk 0 erzielt. Lediglich für den Augenblick
der Prüfung auf den einzelnen Kern werden in Abhängigkeit von der die Anschaltung
des Prüfempfängers PV steuernden Steuerkette SK die einzelnen Kontakte sk 1 bis
sk 0 nacheinander geöffnet, und damit wird der Kurzschluß der Prüfwicklung kurzzeitig
aufgehoben.
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Die Anschaltung des Prüfempfängers bei Prüfung kann sowohl über eine
Kontaktpyramide einer Relaiskette als auch über einen einfachen Suchwähler erfolgen,
dem eine Zählkette zugeordnet ist. Im letzteren Fall sind die die Vorerregungs-
oder Kurzschlußwicklungen steuernden Kontakte Kontakte der Zählkettenrelais.
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Verläuft z. B. bei einer Anordnung mit zweitausend Kernschleifen gemäß
Fig.4 eine nicht dargestellte aktive Identifizierungsschleife durch die Kernkombination
2122, so ist bei Zeilen-Parallelprüfung, also bei gleichzeitigem Prüfen aller Kerne
der z. B. ersten Zeile ein fälschliches Ansprechen des nicht dargestellten Prüfempfängers
der Spalte I möglich, da über den an der zu identifizierenden Kernkombination 2122
beteiligten Kern H1 auch der nicht beteiligte Kern 1T1 gleichfalls mit beeinflußt
wird. Es werden nämlich in der durch die Kerne einer einzigen Zeile geführten Identifizierungsschleife
1111 jeweils der Hunderter-und der Tausenderkern gleichzeitig magnetisch wirksam.
Das gleiche gilt auch für die jeweils durch die Kerne einer einzigen Zeile geführten
Schleifen 2222 bzw. 1333 bzw. 2444 usw. bis 2000. Es kann also bei der Anordnung
gemäß Fig.4 durch jeden ungeraden Hunderterkern 1H bzw. 3H usw. bis 9H beeinflußt,
der jeweils in ihrer Zeile liegende Tausenderkern 1 T 1 bis 5 T 1 fälschlich identifiziert
werden. Die in die Kerne Z 1 und E 1 induzierten Störspannungen sind hingegen unkritisch,
da sie gegenüber der über maximal hundert Schleifen in den Kern 1T1 induzierten
Störspannung um den Faktor 10 bzw. 100 kleiner sind. Können dagegen, wie in der
in Fig. 5 dargestellten Anordnung, in keiner Identifizierungsschleife in derselben
Zeile liegende Hunderter- und Tausenderkerne gleichzeitig magnetisch wirksam sein,
so entfällt eine Beeinflussung des Tausenderkernes, z. B. 1 T 1, durch den in derselben
Zeile liegenden Hunderterkern, z. B. H 1. Zu demselben- würde rnan bei der
Anordnung nach Fig. 4 gelangen, wenn man gleichzeitig mit der Prüfung der Kerne
l H, 1 Z und- 1 E die Prüfung der Tausenderkerne um z. B. drei Schritte versetzt
beginnt, also mit dem Kern 2T1 statt 1T1.
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Fig. b zeigt ein Ringkernauswertefeld für insgesamt viertausend Teilnehmeranschlüsse.
Die Kerne der Spalte H sind gleichfalls wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5
in fünf Gruppen zu je zwei Kernen, z. B. 1I1 und 172 bis H9 und
H0, aufgeteilt. Ebenso ist jeder dieser Gruppen eine der Zahl der Tausendereinheiten
entsprechende Zahl von Tausenderkernen zugeordnet, im vorliegenden Beispiel also
je vier Tausenderkerne, z. B. 1 T 1, 1 T 2, 1 T 3 und 1 T4. Von diesen insgesamt
zwanzig Tausenderkernen liefern jeweils fünf, z. B. 1 T 1, 2T1, 3T1, 4T1
und 5T1, das gleiche Auswerteergebnis, in diesem Fall die Ziffer 1.
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Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind in Anlehnung an das gemäß
Fig. 5 die einzelnen Hunderter-und Tausendergruppen einander derart zugeordnet,
daß in keiner Schleife die in derselben Zeile liegenden Hunderter- und Tausenderkerne,
z. B. H 1 und 1 T 1 bzw. 1T3, gleichzeitig magnetisch wirksam werden, also in keiner
Zeile eine direkte Schleifenkopplung zwischen dem jeweiligen Hunderter- und Tausenderkern
derselben Zeile besteht. So sind beispielsweise die Schleifen der in der ersten
Zeile liegenden Tausenderkerne 1 T 1 bzw. 1 T 3 durch die in der dritten bzw. vierten
Zeile liegenden Hunderterkerne H3 bzw. H4 geführt und nicht durch H1 bzw. H2. Es
liefert damit in jeder Zeile jeweils nur ein Tausenderkern ein Auswerteergebnis,
dagegen niemals beide Kerne, z. B. 1 T 1 und 1 T3, gleichzeitig, da die kritischen
Koppelstellen am Hunderterkern H3 bzw. H4 beim Prüfen der Zeile 1 entfallen.
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Ist z. B. die Schleife 2311 aktiv und wird die Zeile 1 geprüft, so
sind die Tausenderkerne 1 T 1 und 1 T 3 so gut wie störspannungsfrei, da die maximal
über zwanzig Schleifen durch die Kerne 1T1 bzw. 1T3,
H3 und H4 sowie Z1 und
E1 induzierte Störspannung der aktiven Kerne Z 1 und E 1 vernachlässigbar klein
ist. Aus demselben Grund kann der Prüfempfänger der Spalte H auch nicht auf den
Kern H 1 ansprechen. Identifiziert werden lediglich die Kerne Z 1 und
EI.
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Beim Prüfen der zweiten Zeile spricht der Prüfempfänger der Spalte
Ta auf Kern 1T2 an, während die der übrigen Spalten wirkungslos bleiben. Die in
den Kernen Z1 und E2 möglicherweise über die S chleifen durch die Kerne
1 T 2, H 3 bzw. H 4, Z 2, E 2
induzierte Störspannung ist wiederum
vernachlässigbar, ebenso die in den Kernen 1 T4 und H2, die gleichfalls über Schleifen
durch die Kerne Z2 und E2 mit Schleifen durch den Kern 1T2 gekoppelt sein können.
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Beim Prüfen der dritten Zeile wird der Kern H3 identifiziert. Die
Störspannungsbeeinflussung der Kerne Z3 und E3 ist gering, ebenso die der Kerne
2 T 1 und 2 T 3 über die Schleifen durch die Kerne H 5 bzw. H6 und Z3. Damit ist
der Teilnehmer 2311 eindeutig identifiziert.
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Das Zusammenfassen der Kerne einer Dekade in Gruppen und das zeilenmäßig
gegeneinander versetzte Anordnen dieser Gruppen in der nächsthöheren Dekade kann
in mehreren aufeinanderfolgenden Dekaden wiederholt werden. Entscheidend ist, daß
in Abhängigkeit von dem zulässigen Störabstand von einer bestimten Dekade an aufwärts
in jeder Identifizierungsschleife jeweils nur einer der in einer Zeile liegenden
Kerne magnetisch wirksam wird.