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Empfangseinrichtung für Frequenz-Codesignale in Fernmelde-, insbesondere
Fernsprechanlagen Die Erfindung betrifft eine Empfangseinrichtung für Frequenz-Codesignale
in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, bei denen die Signale durch einzelne
Signalfrequenzen oder Signalfrequenzkombinationen gebildet und auf der Empfangsseite
durch Siebmittel getrennt werden. Eine derartige Signalisierung hat den großen Vorteil,
daß die Schaltaufträge oder Befehle rasch und sicher übertragen werden können. Die
Sicherheit bei der Signalübermittlung wird vorwiegend dadurch erreicht, daß ein
Schaltauftrag oder ein Befehl stets durch eine vorbestimmte Anzahl von Signalfrequenzen
dargestellt wird. Durch die Anzahl der Signalfrequenzen ist auf der Empfangsseite
gekennzeichnet, daß ein richtiges Signal vorliegt. Die einzelnen im Signal enthaltenen
Frequenzen -geben .dem Signal die zugeordnete Bedeutung. Die Parallelübertragung
der Bestandteile eines Signals ergibt schließlich die große Signalgeschwindigkeit,
da die Übertragung eines Signals in einem Impuls vorgenommen werden kann. Die Impulslänge
ist dabei durch die pro Signalfrequenz zur Verfügung stehende Bandbreite und die
Auswertegeschwindigkeit der Empfangsschaltmittel bestimmt.
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Wird eine derartige Empfangseinrichtung in einem Fernsprechregistersystem
eingesetzt, dann ist folgender Betriebsablauf gegeben (Fig.1): Der rufende Teilnehmer
belegt in seinem Amt A ein Ausgangsregister. Durch die von ihm ausgesandte Wahlinformation
ist sein Verbindungswunsch festgehalten. Auf Grund dieser Information wird über
einen Richtungswähler R W eine freie Leitung zu dem nachfolgenden Amt
B belegt. Im Amt B wird über einen Suchwähler SW ein freies Register
an die Leitung angeschaltet. Dieses Register enthält eine Tonfrequenzempfangseinrichtung
und auch Tonfrequenzsender. Nach der Anschaltung des Registers erfolgt mit dem Register
im Amt A der Informationsaustausch. Es gibt dafür verschiedene übertragungsverfahren.
Vom Amt A kann schon die erste Information angeboten werden, die als Dauerzeichen
so lange auf der Leitung steht, bis vom Amt B die nächste Information angefordert
wird. Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen die Informationen vom Amt A zyklisch
ausgesendet werden. Dabei ist der Beginn des Zyklus durch ein besonderes Zeichen
gekennzeichnet. Da die Anschaltung des Registers mit der Tonfrequenzempfangseinrichtung
unabhängig von der Aussendung der Informationen durch das Register im Amt A erfolgen
kann, trifft diese Anschaltung willkürlich in eine Signalpause, an den Anfang oder
in die Mitte eines Signals. Der ungünstigste Fall ist die Anschaltung der Empfangseinrichtung
in der Mitte eines Signals. In diesem Fall steht die volle Signalspannung sofort
am Eingang der Empfangseinrichtung. Dieser Einschaltstoß wirkt sich über alle Siebmittel
der Empfangseinrichtung aus, so daß auch nicht dieser Signalfrequenz oder Signalfrequenzkombination
zugeordnete Empfänger ansprechen können. Eine Abhilfe dagegen läßt sich finden,
wenn man allen Empfängern eine sogenannte Schutzzeit gibt. Diese Schutzzeit muß
größer sein als der Einschwingvorgang bei der betrachteten Anschaltung in der Mitte
eines Signals. Diese Lösung führt aber zwangläufig zu einer Verkleinerung der Signalgeschwindigkeit.
Den Einschwingvorgang kann man durch Abflachung der Signale zu Beginn und am Ende
vermeiden (Fig. 3). Für die Anschaltung während eines Signals besteht jedoch nach
wie vor der Zustand, wie wenn Signale nach Fig. 2 gesendet würden, so d'aß in diesem
Fall bei Fernsprechregistersystemen eine Signalgabe mit abgeflachten Impulsen keinen
Vorteil bringt.
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Eine weitere Schwierigkeit bei derartigen Registersystemen besteht
darin, daß bei der Anschaltung eines Registers mit Empfangseinrichtungen stets auch
Gleichstromkreise geschlossen werden. Dadurch entstehen breitbandige Störsignale,
die meist alle Empfänger zum Ansprechen bringen. Da für die Signalgabe jedoch vorwiegend
prüfbare Codes verwendet werden, d. h. Signale mit einer vorgegebenen Anzahl von
Frequenzen, entsteht schon bei der Anschaltung der Empfangseinrichtung ein Fehlsignal.
Man könnte nun die Empfangseinrichtung generell
verzögert wirksam
schalten. Dies bringt jedoch bei jeder Anschaltung eines Registers generell die
maximal benötigte Verzögerungszeit, die auf die ungünstigsten Anschalteverhältnisse
ausgelegt ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Empfangseinrichtung für Frequenz-Codesignale
anzugeben, die bei der Anschaltung nur für die bei der Anschaltung benötigte Zeit
eine Sperrung der Empfänger vornimmt und auch bei der Anschaltung in ein stehendes
Signal keine Fehlauswertung zuläßt. Die Empfangseinrichtung nach der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, daß eine die Anzahl vorliegender Frequenzen überprüfende
Einrichtung in an sich bekannter Weise an die Ausgänge der Empfängersiebmittel angeschaltet
ist, und daß diese Einrichtung, nachdem sie das Vorliegen der richtigen Anzahl von
Signalfrequenzen festgestellt hat, bis zur Auslösung der Empfangseinrichtung abgeschaltet
wird und zugleich die Empfangsschaltmittel angeschaltet werden. Diese Empfangseinrichtung
gibt die Auswertung erst frei, wenn bei der Anschaltung ein richtiges Signal ansteht.
Der Anschaltegleichstromstoß läßt die Überwachungseinrichtung nicht ansprechen,
und die Empfangsschaltmittel an den Siebmittelausgängen bleiben unwirksam. Erst
wenn ein Signal in der richtigen Zusammensetzung ansteht, dann spricht die Überwachungseinrichtung
an und schaltet die Empfangsschaltmittel an. Dasselbe gilt auch- bei der Anschaltung
in ein stehendes Signal. Erst wenn die Empfangssiebmittel eingeschwungen sind und
das Signal richtig gekennzeichnet am Ausgang der Siebmittel ansteht, dann wird die
Auswertung freigegeben. Damit bei der weiteren Informationsübertragung kein Zeitverlust
mehr eintritt, wird die überwachungseinrichtung bis zur Auslösung der Empfangseinrichtung
abgeschaltet. Die folgenden abgeflachten Impulse bringen ja keinen Einschwingvorgang
für die nicht am Signal beteiligten Empfänger. Auf diese Weise wird sichergestellt,
daß durch die Anschaltung der Empfangseinrichtungen keine Fehlsignale ausgelöst
werden, sei es durch Gleichstromstöße oder durch Anschaltung in ein stehendes Signal.
Über die Überwachungseinrichtung wird auch nur eine Signalverzögerung eingeführt,
die so groß ist, daß die Einschwingvorgänge bei der Anschältung sicher abgeklungen
sind. Die Abschaltung der überwachungseinrichtung wird nach einer Weiterbildung
der Empfangseinrichtung dadurch erreicht, daß nach dem Ansprechen der Überwachungseinrichtung
ein Hilfsrelais erregt wird, das sich bis zur Auslösung der Empfangseinrichtung
hält. Dabei werden auch die Empfangsschaltmittel an die Siebmittel angeschaltet.
Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Empfangseinrichtung können den Unteransprüchen
entnommen werden.
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Die Empfangseinrichtung nach der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigt Fig.l: im Prinzip den Einsatz der erfindungsgemäßen Empfangseinrichtung,
Fig. 2 und 3 Signalimpulse, wie sie bei direkter Tastung einer Signalfrequenz und
bei Tastung über Abflacheinrichtungen entstehen, Fig. 4 die Empfangseinrichtung
in Einzelheiten. In Fig. 1 ist schematisch ein Verbindungsaufbau über mehrere Ämter
dargestellt. Der Wahlinformationsaustausch findet vorwiegend von Register zu Register
statt. Es ist ein tonfrequentes Signalverfahren mit prüfbarem Code vorausgesetzt.
Wie schon in der Beschreibungseinleitung angeführt, erfolgt der Aufbau der Verbindung
an Hand der gewählten Information zunächst vom Amt A zum Amt B: Die Belegung der
betreffenden Leitung und die Anforderung eines freien Registers erfolgt durch leitungsindividuelle
Einrichtungen. Bei der Anschaltung des Registers entstehen nun die schon erwähnten
Gleichstromstöße, die alle oder viele der Empfänger zum Ansprechen bringen. Dabei
tritt auch noch der Fall ein, daß bei der Anschaltung schon ein Signal auf der Leitung
ansteht. Dies hängt von der Art des gewählten Übertragungsverfahrens ab. Bei dem
sogenannten Gebeverfahren wird im Amt A das erste Zeichen dauernd angelegt. Es kann
nun der Fall eintreten, daß im Amt B keine weitere Information benötigt wird, dann
wird zunächst die Weiterschaltung der Verbindung nach Amt C veranlaßt, wobei sich
dann das Register abschaltet. Je nach Verkehrsmöglichkeiten vom Amt B aus kann auch
der Fall eintreten, daß im Amt B noch weitere Informationen benötigt werden. Diese
Informationen werden dann durch besondere Zeichen vom Amt A abgerufen. Die Impulse
können dabei abgeflacht sein, denn es ist ja nun sichergestellt, daß eine Empfangseinrichtung
angeschaltet ist. Ist die Verbindung über das Amt B zum C durchgeschaltet, dann
treten dort bei der Anschaltung eines freien Registers dieselben Schwierigkeiten
auf. Durch die zeitliche Unabhängigkeit zwischen Sendevorgang vom Amt A und Anschaltung
der Empfangseinrichtungen in den Zwischenämtern B, C ... tritt immer wieder
der Fall ein, daß die Empfangseinrichtung einen Impuls nach Fig. 2 und dann weitere
Impulse nach Fig. 3 erhält.
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Die Fig. 4 zeigt eine Empfangseinrichtung, die bei der Anschaltung
sicherstellt, d'aß durch breitbandige Störsignale (Gleichstromstöße, Anschaltung
in ein stehendes Signal) kein fehlerhaftes Signal registriert wird und so eine Fehlermeldung
erfolgt. Da bei dieser Anschaltung mehr als die vorbestimmte Anzahl der Empfänger
ansprechen würde, sind die EmpfangsschaltmittelE1... En zunächst unwirksam
an die Siebmittelausgänge angeschaltet. Der Kontakt v 2 trennt die Empfangsschaltmittel
von der Versorgungsspannung U1 ab. An die Siebmittelausgangsschaltstufen T 1
... T n sind hochohmige Widerstände Rv angeschaltet, die alle über
einen gemeinsamen Widerstand Ro mit der Versorgungsspannung U 1 verbunden sind.
Treten nun an den Siebmittelausgängen Spannungen auf, dann fließt jeweils über den
Vorwiderstand Rv und den gemeinsamen zugeordneten Widerstand Ro ein Strom. Der Einfachheit
halber sei angenommen, daß die Schaltstufen TI ... T n nur die zwei
Widerstandswerte co und 0 einnehmen können. Der Spannungsabfall am gemeinsamen Widerstand
Ra ist daher direkt proportional der Anzahl der betätigten Schaltstufen
T 1 ... T n. Die an diesem Widerstand Ro angeschaltete überwachungseinrichtung
A mit dem Kontrollrelais K ist so dimensioniert, daß das Relais K nur anspricht,
wenn ein Signal mit der vorbestimmten Anzahl von Signalfrequenzen ansteht. Auf diese
Weise ist sichergestellt, daß die Auswertung des Signals dann eingeleitet wird,
wenn keine Gefahr für die Registrierung eines fehlerhaften Signals mehr besteht.
Dabei ist es nicht von Bedeutung, ob die Schaltstufen T 1. . . T n durch
den Einschwingvorgang beim Anschalten in ein stehendes Signal oder durch die Störfrequenzen
eines
Gleichstromeinschaltestoßes betätigt werden. Die Wirkungsweise einer derartigen
Überwachungseinrichtung kann der deutschen Patenschrift 1009 673 entnommen
werden.
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Ist durch die Empfangseinrichtung einmal festgestellt, daß ein echtes
Signal ansteht, dann wird diese Störschutzschaltung nicht mehr benötigt. Das Kontrollrelais
K, das diesen Betriebszustand anzeigt, bringt über seinen Kontakt k 1 ein
Hilfsrelais V, das sich bei belegtem Register (bel-Kontakt betätigt) über
seinen Kontakt v 4 hält. Über die Kontakte v 1 und v 3 wird die Abschaltung der
gesamten überwachungseinrichtung A vorgenommen, und der Kontakt v 2 legt die Versorgungsspannung
U 1 an die Empfangsschaltmittel, die daraufhin das anstehende Signal aufnehmen und
einer Auswerteschaltung zuleiten. Bei dem ersten Signal ist keine weitere Codekontrolle
mehr erforderlich. Die nun folgenden. Signale wirken direkt auf die Empfangsschaltmittel
ein. Zur Erhöhung der Signalsicherheit wird jedoch die Codekontrolle erneut durchgeführt.
Diese kann in der Auswerteschaltung durch eine besondere Kontaktanordnung erreicht
werden. Es ist jedoch auch möglich, dazu erneut die überwachungseinrichtung A heranzuziehen.
Es entfällt in diesem Falle die Abschaltung durch die Kontakte v 1 und v 3. Ein
weiterer Kontakt des Relais K übernimmt die Anzeige der echten Signale.