DE1207971B - Konferenzschaltung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

H04m

H04q

Deutsche KL: 21 a3-49/01

J 27111 VIII a/21 a3
12. Dezember 1964
30. Dezember 1965

Die Erfindung betrifft eine Konferenzschaltung für eine Mehrzahl von Fernsprechteilnehmern unter Verwendung einer Zeitmultiplexschaltung.

Es sind bereits Konferenzschaltungen für Fernsprechteilnehmer bekannt, bei denen die Sprech-Stellenapparate der Konferenzteilnehmer parallel an die Konferenzleitung angeschlossen werden. Die Anschlüsse erfolgen zum Teil über Brückenschaltungen und zusätzliche Verstärker, um die auftretenden Verluste auszugleichen. Nachteilig ist vor allem, daß bei den bekannten Konferenzschaltungen die Zahl der maximal zusammenschaltbaren Teilnehmer auf etwa 12 bis 14 begrenzt ist.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Konferenzschaltung anzugeben, die den Anschluß einer größeren Anzahl von Teilnehmern als bei den bekannten Schaltungen gestattet. Die Konferenzschaltung gemäß der Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Anwendung einer an sich bekannten Zeitmultiplexschaltung mit einem zusätzlichen Konferenzkanal, bei der der Konferenzkanal durch eine erste Gruppe von Torschaltungen mit Eingangsschaltungen für die Teilnehmer und durch eine zweite Gruppe von Torschaltungen wahlweise periodisch mit Konferenzschaltungen verbunden ist, die Schaltmittel zur Aufnähme von in bestimmten Pulsphasen jedes Zyklus von den Eingangssignalen abgenommenen Impulsen und zur Abgabe von hieraus abgeleiteten Ausgangsimpulsen während des nachfolgenden Zyklus enthalten, und daß die Ausgänge der Konferenzschaltungen über eine dritte Gruppe von Torschaltungen mit mehreren Ausgangskanälen verbunden sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Ein Ausführungsbeispiel der Konferenzschaltung gemäß der Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Konferenzschaltung,

F i g. 1A ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Pulsphasen in einem Zyklus,

F i g. 2 ein Blockschaltbild für eine Konferenzschaltung und

F i g. 3 A bis 3 H verschiedene Impulsdiagramme.

In F i g. 1 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild des Zeitmultiplexsystems gemäß der Erfindung dargestellt.

Mehrere Eingangsschaltungen 10, 12, 14, die Teilnehmer darstellen und Analogsignale (ζ. Β. Sprachwellen) liefern, sind an eine Matrix von gemeinsamen Ausgangskanälen 16, 18 über eine Anzahl von wahlweise betätigbaren Zeitschaltungen 20 an-Konferenzschaltung

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H.-E. Böhmer, Patentanwalt,

Böblingen (Württ.), Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:
Eugene Nelson Schroeder,
Montgomery, Md. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. Dezember 1963
(332151)

geschlossen. Die Kanäle 11, 13, 15 werden mit ihren Eingangsschaltungen 10, 12, 14 durch die Zeitschaltungen 20 mit den Ausgangskanälen 16 und 18 verbunden, die in Begrenzerschaltungen 16 a und 18 a enden, um Störungen auszuschließen.

An die Ausgangskanäle 16 und 18 sind auch mehrere Ausgangsschaltungen 52 bis 59 angeschlossen, wobei die Zuteilung so erfolgt, daß die Ausgangsschaltungen 52, 54, 56 und 58 nur Zugang zum Kanal 16 über wahlweise betätigbare Zeitschaltungen 50 haben, während die Ausgangsschaltungen 53, 55, 57 und 59 über wahlweise betätigbare Zeitschaltungen 51 nur Zugang zum Kanal 18 haben. Das bisher beschriebene System bildet den wesentlichen Teil eines Zeitmultiplexsystems (ZMS).

Der normale Betrieb eines Systems wie des beschriebenen für die Nachrichtenübermittlung zwischen einer der Eingangsschaltungen 10, 12, 14 und einer der Ausgangsschaltungen 52 bis 59 wird durch die unveränderliche und ausschließliche Zuteilung von Pulsphasen (F i g. 1 A) innerhalb jedes Zyklus zu jeder Ausgangsschaltung 52 bis 59 erreicht; d. h., die Torschaltungen 50 und 51 werden jede mindestens einmal während jedes Zyklus betätigt, was über eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Zyklen hinweg wiederholt wird. Die Reihenfolge des Schließens der Torschaltungen 50, 51 wird durch eine Standard-

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schaltung, wie ζ. Β. einen Ringzähler (nicht gezeigt), gesteuert. Durch eine solche Zuteilung von Pulsphasen wird sichergestellt, daß jede der Ausgangsschaltungen 52 bis 59 die Gelegenheit hat, alle über die Kanäle 16 und 18 übertragenen Signale in jedem Zyklus mindestens einmal zu empfangen.

Ein Gespräch zwsichen einer der Eingangsschaltungen und einer der Ausgangsschaltungen, z. B. der Eingangsschaltung 10 und der Ausgangsschaltung 54» wird dadurch erreicht, daß die Torschaltung 20, die die Eingangsschaltung 10 mit dem Kanal 16 gleichzeitig (durch ein in einem nicht gezeigten Speicher gespeichertes Programm) mit der Torschaltung 50, die die Ausgangsschaltung 54 mit dem Kanal 16 verbindet, geschlossen wird. Solange das Gespräch dauert, schließen sich die Torschaltungen 20 bzw. 50 synchron über mehrere Zyklen hinweg, wodurch eine Durchschaltung zwischen der Eingangsschaltung 10 und der Ausgangsschaltung 54 erreicht wird.

Es dürfte klar sein, daß die ausschließliche Zu- ao teilung bestimmter Ausgangsschaltungen (z. B. 52, 54 ... und 53, 55 ...) zu Kanälen 16 bzw. 18 mit der weiteren Maßnahme ausschließlich zugeteilter Pulsphasen, während welcher jede Schaltung 52 bis 59 zu dem ihr zugeordneten Kanal Zugang haben kann, die Fähigkeit des bisher beschriebenen Systems zu Konferenzgesprächen begrenzt. Wenn es z. B. erwünscht wäre, Impulse aus der Eingangsschaltung 10, d.h. denselben Impuls gleichzeitig zu der Ausgangsschaltung 54, der vielleicht die Pulsphase 1 auf Kanal 16 zugeordnet ist, und zu der Ausgangsschaltung 55, der vielleicht die Pulsphase 7 auf Kanal 18 zugeteilt ist, zu übertragen, würde sich sofort eine Schwierigkeit ergeben. Den Ausgangsschaltungen 54 und 55 sind weder Pulsphasen noch Kanäle gemeinsam, so daß der Impuls aus der Eingangsschaltung 10 (d. h. der Analogwert des Signals aus der Schaltung 10, der durch die Torschaltungen 20 auf die Kanäle 16,18 getastet wird) diesen beiden Ausgangsschaltungen 54 und 55 nicht gleichzeitig zugeführt werden kann.

Gemäß der Erfindung ist daher ein zusätzlicher Konferenzkanal 17 vorgesehen. Der Konferenzkanal 17 ist an die Eingangsschaltungen 10, 12, 14 und deren Eingangskanäle 11, 13 bzw. 15 durch herkömmliche Torschaltungen 21 angeschlossen. Auf der Ausgangsseite des Konferenzkanals 17 sind mehrere Konferenzschaltungen 32, 34, 36 über entsprechende Torschaltungen 30 angeschlossen. Diese Torschaltungen 30 sind wahlweise gleichzeitig mit ausgewählten Torschaltungen 21 betätigbar, um Impulse aus einer der Eingangsschaltungen 10, 12, 14 in ausgewählte Einheiten der Konferenzschaltungen 32, 34... zu tasten. Die Torschaltungen 30 werden nicht der Reihe nach geschlossen, sondern gemäß einem in einem (nicht dargestellten) Speicher gespeicherten Programm, und jede der Torschaltungen 30 kann während eines Zyklus mehrere Male geschlossen werden.

Durch die Konferenzschaltungen 32, 34 ... wird die Amplitude der so durch die Torschaltungen 30 in sie eingesteuerten Impulse in eine Signalwellenform umgewandelt, die geeignet ist, über die Leitungen 33, 35, 37 als Konferenzeingangssignal in die Kanäle 16 bzw. 18 eingeführt zu werden.

Die Leitungen 33, 35, 37 sind mit den Kanälen 16 und 18 durch mehrere Torschaltungen 40 vom selben Typ wie die Schaltungen 20, 21, 30, 50 und 51 verbunden. Das von einer der Konferenzschaltungen 32, 34, 36 erzeugte Ausgangssignal gelangt auf die zugeordnete Leitung 33, 35, 37 und wird als Konferenzeingangssignal so lange wieder in die Ausgangskanäle 16 und 18 eingegeben, daß alle gewünschten Ausgangsschaltungen 52 bis 59, die an die Konferenzschaltung angeschlossen sind, die Gelegenheit erhalten, dieses Signal abzutasten. Die von den Konferenzschaltungen 32, 34 und 36 gelieferten Signale bleiben für die Dauer eines ganzen Zyklus bestehen und stellen die Amplitude der während des vorigen Zyklus aus einer bestimmten der Eingangsschaltungen 10 gewonnenen Impulse dar. Dies wird noch im einzelnen erläutert.

In F i g. 2 ist die Schaltungsanordnung einer der verwendeten Konferenzschaltungen, z. B. 32, genauer dargestellt.

Der Konferenzkanal 17 ist über die Torschaltung 30 mit einer Impulsverzögerungs- und Addierschaltung 71 verbunden, die einen Kondensator 71^4 enthält. Die Schaltung 71 nimmt die ihr vom Kanal 17 über die Torschaltung 30 zugeführten Impulse auf, verzögert und addiert die Amplituden derselben für die Dauer eines ganzen Zyklus. Dies wird vor allem durch die Verwendung einer Speichervorrichtung, wie z.B. des Kondensators71A erreicht, der durch eine an sich bekannte Schaltungsanordnung ständig Ladungsteile zugeführt (addiert) oder abgeführt (subtrahiert) werden. Die am Ende eines Zyklus auf dem Kondensator akkumulierte Ladung und die daraus resultierende endgültige Spannung stellt die aufsummierte Amplitude der Signalimpulse dar, die ihm vom Konferenzkanal 17 aus zugeführt worden sind.

Die am Kondensator 1\A entstandene Ausgangsspannung wird einer Ubertragungstorschaltung 73 zugeführt, die die so gespeicherte Spannung abtastet und eine Anzeige davon zur Halteschaltung 75 überträgt, die einen Haltekondensator 75 Λ enthält. Die Halteschaltung 75 und der Kondensator 75^4 haben in erster Linie die Funktion, ein Signal zu erzeugen, das das Mischamplitudensignal, das in der Impulsverzögerungs- und Addierschaltung 71 gespeichert ist, darstellt, und es mindestens für die Dauer eines Zyklus festzuhalten. Die Spannung am Kondensator ISA wird einem Zusatzverstärker 77 zugeleitet, der an seinem Ausgang, auf Leitung 33, das Ausgangssignal der Konferenzschaltungen 32 erzeugt.

Aus den nachstehend erläuterten Gründen kann die Konferenzschaltung 32 unter bestimmten Umständen vorteilhafterweise zwischen der Übertragungstorschaltung 73 und der Impulsverzögerungsund Addierschaltung 71 eine an sich bekannte automatische Lautstärkereglerschaltung aufweisen, um zu verhindern, daß die Amplitude der Spannung am Kondensator 71^4 diejenigen Grenzen überschreitet, oberhalb deren Sprachsignale nicht wiedergewonnen werden können. Eine solche Abänderung ist jedoch nur dann erforderlich, wenn alle Konferenzteilnehmer gleichzeitig zu sprechen versuchen.

In Verbindung mit Fig. 3A bis 3H wird nun die Wirkungsweise des in F i g. 1 und 2 gezeigten Systems an Hand eines Beispiels einer möglichen Wellenform beschrieben, die an ausgewählten Stellen in dem Konferenzschaltungssystem nach der Erfindung vorliegen kann.

Fig. 3A stellt eine Anzahl von Signalimpulsen dar, die auf dem Konferenzkanal 17 als Ergebnis der wahlweisen Schließung der Torschaltungen 21 auf-

treten. Es sind zwei Zyklen dargestellt, und zwar erscheinen im ersten Zyklus Signalimpulse in den Pulsphasen 1, 2, 4, 5 und 6. Da normalerweise nur eine Pulsphase pro Zyklus irgendeiner der Eingangsschaltungen 10, 12, 14 zugeteilt ist (wodurch jede Eingangsschaltung 10, 12, 14 auf nur einen Impuls pro Zyklus beschränkt wird), stellen die in F i g. 3 A gezeigten Signalformen tatsächlich die Impulse aus mehr als einer Eingangsschaltung dar.

F i g. 3 B zeigt die Taktwellenform für eine der Torschaltungen 30, die vorübergehend die Konferenzschaltungen 32, 34, 36 mit dem Konferenzkanal 17 verbinden. Gemäß F i g. 3 B ist während der Pulsphasen 1, 2, 4 und 6 eine der Torschaltungen 30, im besonderen die der Konferenzschaltung 32 zügeordnete Torschaltung 30, geschlossen, wodurch die Konferenzschaltung 32 mit den entsprechenden in F i g. 3 A gezeigten Impulsen beliefert wird. Es muß hier erwähnt werden, daß die nachstehende Beschreibung der Wellenformen von der Annahme ausgeht, daß von mehr als einer Eingangsschaltung eine Abtastung in dieselbe Konferenzschaltung, z. B. 32, während eines Zyklus erfolgt; dies könnte zunächst zu der Annahme Anlaß geben, daß bei einer solchen wahllosen Kombination von Impulsen von mehreren verschiedenen Sprechern leicht Verwechslungen entstehen können. Bekanntlich können aber die Zuhörer die in Konferenzschaltungen geführten Unterhaltungen verstehen, wenn mehrere Teilnehmer gleichzeitig sprechen. Wenn aber die Lage unerträglieh wird und die Signale so kombiniert werden, daß die Zuhörer Mühe haben, die sprechenden Teilnehmer zu verstehen, muß man sich darauf verlassen, daß einer oder mehrere der Sprecher aufhören zu sprechen. Außerdem tritt die beschriebene Situation nur für die Dauer eines Zyklus in der Größenordnung von 100 μβεσ auf. Während eines normalen Telefongesprächs, das 5 bis 10 Minuten dauern kann, gibt es im allgemeinen sehr viel mehr Zyklen, in denen eine Konferenzschaltung tatsächlich nur einen Impuls aus einer Eingangsschaltung empfängt, so daß die Gesamtwirkung auf eine Unterhaltung fast unmerklich ist.

Fi g. 3 C zeigt die Taktimpulse, die am Ende jedes Zyklus auftreten. Sie werden der Impulsverzögerungs- und Addierschaltung 71 zugeführt, um diese riickzustellen und den Kondensator 71Λ auf einen normalen Bezugspegel zu entladen als Vorbereitung für die Akkumulation von Ladungen während des darauffolgenden Zyklus.

F i g. 3 stellt die von der Ladung des Kondensators 71 α abhängige Spannung dar, wenn diesem die aufeinanderfolgenden Impulsamplituden (Fig. 3A) durch die Torschaltungen 30 zugeführt werden. Wie man sieht, steigt die in F i g. 3 D gezeigte Wellenform ständig an, wenn die Signalimpulse aus dem Kanal 17 nacheinander in die Schaltung 71 eingegeben werden. Schließlich wird dann der Kondensator 71A durch den Taktimpuls TPI (Fig. 3C) unmittelbar am Ende des Zyklus entladen.

F i g. 3 E und 3 F zeigen die gegen Ende jedes Zyklus auftretenden Taktimpulse TP 3 und TP 4. Der Taktimpuls TP 3 wird der Halteschaltung 75 zugeführt und entlädt vor Beginn des nächsten Zyklus den Kondensator 7SA auf einen normalen Bezugspegel. Sofort nach der Rückstellung der Halteschaltung 75 durch den Taktimpuls TP 3 wird die Übertragungstorschaltung 73 durch den Taktimpuls TP 4 betätigt, die die Spannungsamplitude der auf dem Kondensator 71.4 gespeicherten Ladung zur Halteschaltung 75 überträgt.

F i g. 3 G zeigt die Spannung, die etwa für die Dauer eines ganzen Zyklus vom Kondensator 75^4 festgehalten wird. Diese Spannung stellt die Spannungsamplitude der von der Impulsverzögerungsund Addierschaltung 71 während des vorausgegangenen Zyklus akkumulierten Ladung dar und wird über den Verstärker 77 und die Leitung 33 (F i g. 1) als Konferenzeingangssignal den Kanälen 16 und 18 zugeführt. Da die Spannung auf dem Kondensator 75 A (die den Informationsghealt der Signalimpulse aus den Eingangsschaltungen während des vorausgegangenen Zyklus darstellt) während nahezu des ganzen folgenden Zyklus bestehenbleibt, hat jede der Ausgangsschaltungen 52 bis 59 die Gelegenheit, diese Wellenform abzutasten, ungeachtet der Tatsache, daß verschiedene Pulsphasen innerhalb des Zyklus von den Ausgangsschaltungen besetzt oder diesen zugeteilt sind. Die Abtastung geschieht ähnlich, wie es oben für eine normale Umwandlungsoperation des in F i g. 1 gezeigten ZM-Systems beschrieben ist; d. h., für eine Konferenzschaltung werden durch das wahlweise gleichzeitige Schließen beliebiger Einheiten der Torschaltungen 40 und 50 oder 51 zu den Ausgangsschaltungen die Impulse übertragen, welche die Eingangswellenform aus einer beliebigen Eingangsschaltung 10, 12 oder 14 darstellen. Die durch die Konferenzschaltungen 32, 34, 36 erzeugte Signalwellenform bleibt für die Dauer eines ganzen Zyklus bestehen, so daß jede an der Konferenzschaltung beteiligte Ausgangsschaltung dieselbe Wellenform in jeweils verschiedenen Pulsphasen innerhalb des betreffenden Zyklus abtastet.

Die vorstehend beschriebene Situation ist in F i g. 3 H dargestellt, wo gezeigt wird, wie das Signal von F i g. 3 G von mehreren Ausgangsschaltungen während verschiedener Pulsphasen innerhalb desselben Zyklus abgetastet wird. Zum Beispiel wird in F i g. 3 H die Konferenzwellenform von F i g. 3 G während der Pulsphasen 1, 5 und 6 abgetastet, was darauf hinweist, daß die Teilnehmer, die diese Pulsphasen auf einem bestimmten Kanal besetzt halten, an dem Konferenzgespräch beteiligt sind. Andere Ausgangsschaltungen, die Pulsphasen 2, 3, 4 besetzt halten (Fig. 3H), halten ihr eigenes Gespräch mit anderen Eingangsschaltungen in der oben in Verbindung mit F i g. 1 beschriebenen Art und Weise aufrecht. Nach den Betriebsregeln des Systems werden die Torschaltungen 40 für einen Kanal niemals gleichzeitig mit den Torschaltungen 20 geschlossen; d. h., wenn eine der Torschaltungen 20 für einen Kanal geschlossen ist, sind keine Torschaltungen 40 für den betreffenden Kanal geschlossen, und umgekehrt.

Es sind also Impulse aus einer Eingangsschaltung während eines Zyklus entnommen worden, und einer dieser Impulse darstellende neue Wellenform ist erzeugt worden; außerdem ist bewirkt worden, daß diese Wellenform für die Dauer des folgenden Zyklus bestehenbleibt, damit alle Ausgangsschaltungen die Gelegenheit erhalten, eine verzögerte Version des Impulses aus der Eingangsschaltung abzutasten. Die an der Konferenzschaltung beteiligten Ausgangsschaltungen tasten unabhängig von den Pulsphasen, die ihnen innerhalb eines Zyklus zugeteilt sind, dieselbe Wellenform ab.

Während die Wirkungsweise der Erfindung in bezug auf nur eine Konferenzschaltung beschrieben worden ist, können in dem System natürlich alle Konferenzschaltungen benutzt werden, und zwar entweder gleichzeitig in dem Fall, daß alle Teilnehmer an demselben Konferenzgespräch beteiligt sind, oder getrennt in dem Fall, daß mehrere Konferenzgespräche, an denen nicht alle Teilnehmer teilnehmen, ausgeführt werden.

Claims (3)

Patentansprüche: IO

1. Konferenzschaltung für eine Mehrzahl von Fernsprechteilnehmern, gekennzeichnet durch die Anwendung einer an sich bekannten Zeitmultiplexschaltung mit einem zusätzlichen Konferenzkanal (17), bei der der Konferenzkanal (17) durch eine erste Gruppe von Torschaltungen (21) mit Eingangsschaltungen (10, 12,14) für die Teilnehmer und durch eine zweite Gruppe von ao Torschaltungen (30) wahlweise periodisch mit Konferenzschaltungen (32, 34, 36) verbunden ist, die Schaltmittel (71.4, 73, 75^4) zur Aufnahme

von in bestimmten Pulsphasen jedes Zyklus von den Eingangssignalen abgenommenen Impulsen und zur Abgabe von hieraus abgeleiteten Ausgangsimpulsen während des nachfolgenden Zyklus enthalten, und daß die Ausgänge der Konferenzschaltungen über eine dritte Gruppe von Torschaltungen (40) mit mehreren Ausgangskanälen (16, 18) verbunden sind.

2. Konferenzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konferenzschaltungen (32) aus je einer Impulsverzögerungs- und Addierschaltung (71) zur Summierung der abgenommenen Impulse und einer Ubertragungstorschaltung (73) zur Übertragung der am Ende eines jeden Zyklus aufsummierten Impulse in eine Halteschaltung (75), die über einen Verstärker (77) ein über den nachfolgenden Zyklus konstantes Ausgangssignal liefert, bestehen.

3. Konferenzschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Impulsverzögerungs- und Addierschaltung (71) und der Ubertragungstorschaltung (73) eine Lautstärkereglerschaltung angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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