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Steuereinrichtung für eine Wechselsprechanlage Die Erfindung betrifft
eine Steuereinrichtung für eine Wechselsprechanlage, bei der die Teilnehmerstellen
.mit der zentralen Vermittlungseinrichtung über Leitungen für die Übertragung .der
Sprechströme, der Steuerkriterien und ,des Speisestroms verbunden sind, bei der
die im Sprechverkehr gewünschte Gegenstelle bzw. die Gegenstellen mittels tastengesteuerter
Wahl auswählbar sind und der B.elegungszustand der Anlage bei jeder Teilnehmerstelle
erkennbar ist und bei der für die Übertragung der .Steuerkriterien Impulse in zeitlich
verschiedenen Lagen eines Impulsrahmens benutzt werden.
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Bei Wechselsprechanlagen werden häufig in den Teilnehmerstationen
außerdem Mikrophon und dem Abhörlautsprecher auch Wähltasten vorgesehen, mit denen
die gewünschten Gegenstationen rasch ausgewählt werden können. Den Wähltasten werden
meist Anzeigelampen zugeordnet, an deren Aufleuchten erkennbar ist, welche Stationen
sich augenblicklich im Sprechzustand befinden. Die Übertragung der notwendigen Steuerkennzeichen
erfordert bei den üblichen Wechselsprechanlagen eine verhältnismäßig große Anzahl
von Steueradern neben .den Sprechadern.
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Es ist auch eine Wechselsprechanlage bekanntgeworden, bei der nur
eine Doppelleitung für die übertragung der Sprechströme, des Anrufs, der Besetztmeldungen
und des Versorgungsstromes genügt. Es erfolgt hierbei der Anruf und die Besetztmeldung
mittels dem Sprechfrequenzband über- oder unterlagerter Steuerfrequenzen. Gleichzeitig
mit der Durchschaltung einer Sprechverbindung werden auch durch ein von der Zentrale
ausgehendes Signal die Mikrophon- bzw. Lautsprecherverstärker der miteinander verbundenen
Teilnehmerstationen eingeschaltet.
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Die in größeren Anlagen notwendige große Anzahl von in beiden Richtungen
zu übertragenden unterschiedlichen Informationen machen die Bereitstellung einer
großen Anzahl von Steuerfrequenzen sowie aufwendige selektive Einrichtungen erforderlich.
Bei Anordnung der .Steuerfrequenzen über dem Sprechfrequenzband entsteht eine untragbar
große Gesamtbandbreite, während sich bei Unterlagerung eine unzulässige Beschneidung
.der unteren Frequenzen des Sprechfrequenzbandes ergibt.
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Es äst an sich bekannt, in Fernwirkanlagen Steuerzeichen und Meldungen
mittels Impulsen in zeitlich verschiedenen Lagen zu übertragen. Eine unmittelbare
Anwendung dieses bekannten Verfahrens .auf die Steuerung einer Wechselsprechanlage
ist jedoch nicht gegeben.
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Bei der Steuereinrichtung gemäß der Erfindung werden für die Übertragung
der Steuerkriterien Impulse in zeitlich verschiedenen Lagen .eines sich ständig
wiederholenden Impulsrahmens benutzt. Es wird zwar für die Übertragung eine von
der Sprech-Doppelleitung getrennte Doppelleitung benötigt, dafür kann aber neben
einer günstigen Stromversorgung der Teilnehmerstellen eine große Anzahl von Steuerkriterien
ohne Beeinträchtigung des Sprechfrequenzbandes Übertragen werden, so daß die Steuereinrichtung
auch für große Anlagen,einsetzbar ist.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kennzeichnung
des Belegtzustandes jeder Teilnehmerstelle bei den übrigen Teilnehmerstellen und
die zum Verbindungsaufbau erforderlichen Steuerkriterien durch in jede Teilnehmerstelle
und in der Vermittlungsstelle -angeordnete Impulszählketten erzeugt werden, indem
diese ständig bestimmte, synchrone Folgen von Impulsen aussenden und von bzw. über
die Vermittlung ankommende Impulse auswerten, wobei jedem Einzelimpuls ein seiner
Stelle in der Impulsfolge entsprechendes Steuerkriterium zugeordnet ist, das durch
Änderung .des jeweiligen Impulses wirksam ist.
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Bei der technischen Ausbildung der Erfindung erfolgt die Übertragung
der Steuerkriterien durch Änderung der Dauer des ,dem Steuerkriterium zugeordneten
Einzelimpulses des Impulsrahmens. Die an sich ständig ausgesandten Impulse werden
als Wechselstromimpulse übertragen, und es werden dabei für die Übertragung der
Informationen in der einen Richtung die Impulszeichen einer ersten Trägerfrequenz
und
für die Übertragung in der anderen Richtung einer zweiten Trägerfrequenz .aufmoduliert.
Die Erfindung wird an Schaltbildern erklärt.
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F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild der Anordnung einer Teilnehmerstelle
und .der Eingangseinrichtungen der Vermittlungsstelle; in F i g. 2 sind die Einzelheiten
des Steuerteiles einer Teilnehmerstation, in F i g. 3 die des Steuerteiles der Vermittlungsstelle
dargestellt.
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Für die Betrachtung sind die F i g. 2 und 3 sinngemäß nebeneinanderzulegen.
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In F i g. 1 ist die Teilnehmerstation Tln über die Sprechader a 1,
b 1 und über die Steueradern a 2, b 2 mit der zentralen Vermittlungsstelle Ztr verbunden.
Die Sprechverbindung verläuft dabei von dem Mikrophon M bzw. zu :dem Lautsprecher
Ls über den den Leitungsverstärker Ltr 1 @enthalten.den Verstärker V, weiter
über die Sprechadernal, b1, über den Leitungsübertrager Ltr 1' und über die
nicht näher .dargestellten Vermittlungseinrichtungen KF zu bzw. von der Gegenstation.
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Die Steuereinrichtung enthält in jeder Teilnehmerstation so viele
Wähltasten Wt und so viele Anzeigelampen Al, als Gegenstationen von der Teilnehmerstation
erreichbar sind. Solange eine oder mehrere Tasten gedrückt werden, werden Sprechverbindungen
über die zentrale Vermittlungseinrichtung Ztr zu den den gedrückten Tasten zugeordneten
Teilnehmerstationen hergestellt und aufrechterhalten. Hierfür ist in der Teilnehmerstation
Tln der Steuerteil StE 1
vorgesehen, der über die Leitungsadern a2, b2 mit
dem Steuerteil StE2 in der zentralen Vermittlung verbunden ist. Zur Stromversorgung
der Teilnehmerstation Tln sind die Leitungsübertrager mit Mittenanzapfungen versehen,
die in der Vermittlungsstelle an eine Stromquelle angeschlossen sind, während der
Speisestrom in der Teilnehmerstation von den dortigen Mittenanzapfungen abgenommen
wird.
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Durch die über die Vermittlungsstelle .ausgesandten Besetztkennzeichen
werden über die in ihren Ruhelagen befindlichen Tasten Wt die den besetzten Stationen
zugeordneten Anzeigelampen Al zum Aufleuchten gebracht.
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Die in F i .g. 1 schematisch dargestellte Steuereinrichtung erlaubt
es, von den vorgesehenen Steuerfunktionen gleichzeitig beliebig viele in :der einen
Richtung und von den verbleibenden Funktionen beliebig viele in .der anderen Richtung
zu übertragen.
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In den Steuerteilen StE2 der Vermittlungsstelle und in den Steuerteilen
StE 1 aller Teilnehmerstationen sind Impulszählketten vorgesehen. Diese können
als sogenannte Binärzählketten mit Kodierern in an sich bekannter Weise aufgebaut
sein. Besteht die Binärzählkette beispielsweise aus fünf bistabilen Kippschaltungen,
so können diese bekanntlich durch Eingangsimpulse zwischen insgesamt 32 unterschiedlichen
Zuständen umgeschaltet werden.
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Der Kodierer liefert dann in- einem Durchgang aller Zustände an seinen
Ausgängen U0 bis U31 nacheinander Ausgangssignale. Die Zählketten dienen zur Erzeugung
und Auswertung eines sich ständig wiederholenden Impulsrahmens, dessen Einzelimpulse
den einzelnen zu übermittelnden Informationen, d. h. den Wähl- und Besetztinformationen,
zugeordnet sind.
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Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel werden nur die Informationen
0 bis 20 ausgenutzt. Alle Zählketten der Anlage werden miteinander synchron gehalten
durch einen zentral angeordneten Taktgenerator, der beispielsweise Impulse von 2
ms Dauer mit einer Periode von 8 ms liefert. Hat die zentrale Zählkette ihre letzte
Zählstellung, hier die Stellung 20, erreicht, so wird die Pause bis zum nächsten
Taktimpuls auf beispielsweise 20 ms verlängert. In dieser Pause werden alle Zählketten
in ihre Anfangsstellung zurückgestellt, so daß mit dem nächstfolgenden Impuls der
Durchlauf eines neuen Rahmens beginnt.
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Für die Übertragung eines gewünschten Steuerzeichens wird der diesem
Zeichen zugeordnete Impuls :des Rahmens besonders gekennzeichnet. Dies geschieht
bei diesem Ausführungsbeispiel durch Vergrößerung der Impulsdauer auf 4 ms. Der
verlängerte Impuls wird dabei einem als Speicher wirkenden Zeitglied zugeführt,
.das nach dem Ablauf einer Pulsrahmenperiode wieder zurückfällt, falls nicht ein
neuer gekennzeichneter Impuls eingespeichert wird.
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Der Taktgenerator T ist in dem in F i g. 3 dargestellten Steuerteil
der Vermittlungsstelle angeordnet. Er liefert seine Steuerimpulse von 2 ms Dauer
mit einer Periode von 8 ms über die Verknüpfungsschaltung Ut, sofern kein Sperrsignal
von der 21. Stellung U 121 der Zählkette Zk 101 über die Sperrschaltung N102
eintrifft, an die Entkoppelschaltung Odg und von dort weiter an den Generator G,
der eine Trägerfrequenz von beispielsweise 3 kHz erzeugt. Die Steuerimpulse bewirken,
daß der Generator jeweils für 2 ms ein- und für 6 ms ausgeschaltet wird. Seine Tonfrequenzimpulse
gelangen sowohl zu dem eigenen Verstärker V 101 als auch über die Leitung Ltg zu
der diesem Steuerteil der Vermfttlungsstelle zugeordneten Teilnehmerstation und
dort an den Eingang des Verstärkers V1. Im Verstärker werden die Tonfrequenzimpulse
gleichgerichtet und gelangen als Gleichstromimpulse in F i g. 3 über die Verknüpfungsschaltung
Uz 101 zum Zeitglied Z101. Die hier verwendeten Zeitglieder können als monostabile
Kippschaltungen mit einem vorgeschalteten Verzögerungsglied ausgebildet sein. Das
ZeitgliedZ101 spricht nach 1 ms (=halbe Impulsdauer) an und sperrt von seinem negierten
Ausgang aus die Verknüpfungsschaltung UZ101, so @daß das Eingangssignal am Zeitglied
Z101 ausbleibt und .dieses nach der vorgesehenen Zeit von 3 ms zurückfällt. Während
dieser Zeitspanne von 3 ms gab d er Ausgang des Zeitgliedes Z101 die Verknüpfungsschaltung
Ug101 frei.
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Es sei nun angenommen, daß der in F i g. 2 dargestellte Steuerteil
derjenige sei, der zur Teilnehmerstation Nr. 0 gehört, und daß in dem hier betrachteten
Zeitpunkt die Zählketten die Stellung »0«, bzw. die Zählkette ZK 101 die Stellung
» 100 « einnehmen, so wird die Verknüpfungsschaltung U 100a freigegeben, sofern
über den Kontakt r100 der Befehl: »Teilnehmerstation Nr. 0 Sprechverstärker einschalten«
anliegt. Dieses Signal gelangt über die Entkoppelschaltung 0d101 auf die
durch das Zeitglied Z101 freigegebene Verknüpfungsschaltung Ug101 und von hier auf
die Entkoppelschaltung Odg. Der Generator G schwingt jetzt auch nach der Beendigung
des 2-ms-Taktimpulses weiter, bis das Zeitglied Z10.1 nach Ablauf der Zeitspanne
von 3 ms zurückfällt. Dadurch wird ein gekennzeichneter Impuls von 4 ms Dauer ausgesandt.
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Die in dem in F i g. 2 dargestellten Steuerteil einer Teilnehmerstation
eintreffenden Tonfrequenzimpulse
werden im Verstärker V 1 verstärkt
und gleichgerichtet, sie bewirken über die Verknüpfungsschaltung UZ 1 das Ansprechen
des Zeitgliedes Z 1 nach 1 ms, so daß sein negativer Ausgang die Verknüpfungsschaltung
UZ 1 sperrt und das Zeitglied Z1 nach der weiteren Zeitspanne von 3 ms zurückfallen
kann.
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Außerdem bewirkt der gekennzeichnete Impuls von 4 ms, daß das Zeitglied
Z2 nach 3 ms für weitere 3 ms anspricht. In :dieser Zeit ist, da die Zählkette ZK1
gerade in der Stellung »0« steht, dann die Verknüpfungsschaltung U0 e freigegeben,
es spricht das Speicherglied Sp 0 nach 1 ms an und schaltet über den Punkt
y den Sprechverstärker ein. Gleichzeitig sperrt das Zeitglied Z2 von seinem negierten
Ausgang aus die Verknüpfungsschaltung Uz 1, so daß das ZeitgliedZ1 nicht wieder
ansprechen kann, falls es vor Beendigung ges 4-ms-Impulses zurückfällt.
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Das Speicherglied Sp 0 bleibt mindestens für die Dauer einer
Impulsrahmenperiode in seinem erregten Zustand und fällt zurück, wenn beim nächsten
Umlauf der Zählketten kein neues Signal von der Verknüpfungsschaltung U0e kommt.
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Jeder .ankommende gekennzeichnete oder nicht gekennzeichnete Taktimpuls
läßt, wie oben beschrieben, nach 1 ms das Zeitglied Z 1 ansprechen, dessen negierter
Ausgang die Zählkette PK 1 über .den Triggereingang TE in die nächste Zählkettenstellung
weiterschaltet, so daß dann der nächste Ausgang der Zählkette Signal führt, in .diesem
Fall also der Ausgang U1 bzw. in der Vermittlungsstelle F:ig.3 der Ausgang
U101.
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Es sei unterdessen in dieser Teilnehmerstation die Taste S1 gedrückt
worden, weil ein Vermittlungswunsch zu :der gerade nicht im Sprechzustand befindlichen
zugeordneten Teilnehmerstation besteht. Dann erhält :die Verknüpfungsschaltung U
1 a an ihren drei Eingängen die Freigabe, so daß über die Entkoppelschaltung 0d
1 :auch :die Verknüpfungsschaltung Ug 1
freigegeben wird, weil unterdessen
auch ,das Zeitglied Z 1 ,angesprochen hat. Es wird dadurch der Generator G' eingeschaltet,
der eine von der Frequenz -des Generators G in F i g. 3 abweichende Trägerschwingung
- beispielsweise 1 kHz - erzeugt. Das SperrgliedNl verhindert dabei ,das Ansprechen
der Verknüpfungsschaltung Uzt. Nach einer Verzögerung von 3 ms fällt .das Zeitglied
Z 1 zurück und schaltet durch Sperrung der Verknüpfungsschaltung Ugl den Generator
G' wieder aus. Dadurch wurde der von dem Generator G der Vermittlungsstelle,ausgehende
Impuls von 3 kHz und 2 ms Dauer nach 1 ms um eine 1-kHz-Schwingung, ,die nach 3
ms wieder abgeschaltet wurde, ergänzt. Da .die Verstärker V1 und V101 nicht selektiv,
sondern nur gleichrichtend arbeiten, erscheint an ihren Ausgängen ein Impuls von
4 ms Dauer, also ein gekennzeichneter. In der Vermittlungsstelle spricht :daraufhin
nach 3 ms das Zeitglied Z 102 ,an, so daß, da die Zählkette ZK 101 in Stellung
U101 steht, die Verknüpfungsschaltung U1Ole freigegeben und über das Speicherglied
Sp l01 das Relais R101 ,anzieht, .dessen Kontakt r101 die Freigabe der Verknüpfungsschaltung
U 101a unterbricht, und in an sich bekannter Weise die Durchschaltung der rufenden
Teilnehmerstelle zu der gewünschten veranlaßt. Das Speicherglied Sp 101 hält sich
mindestens für die Dauer einer 'Pulsrahmenperiode, so :daß die aufgebaute Sprechverbindung
mindestens so lange bestehenbleibt, wie in der rufenden Teilnehmerstelle die der
gewünschten Teilnehmerstelle zugeordnete Taste Wt gedrückt wird.
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Erreicht die Zählkette ZK 101 die 21. Stellung, so sperrt der Ausgang
U121 über die Sperrschaltung N102 und die Verknüpfungsschaltung Ut, so daß keine
weiteren Tonfrequenzimpulse des Generators G auf die Leitung gelangen. Die Zeitglieder
Z 1 bzw. Z101 sprechen nicht mehr an. Dadurch erhalten; die Eingänge der Zeitglieder
Z3 bzw. Z103 keine Impulse mehr und fallen spätestens 12 ms nach dem letzten Eingang
eines Impulses zurück. Sie stellen mit ihrem negierten Ausgangspotential die angeschlossenen
Zählketten ZK 1 und ZK 101 in die Stellung 31 vor, so daß die Ausgänge
U31 bzw. U131 über die Entkoppelschaltungen 0d2 bzw.
0d102 Potential auf die Zeitglieder Z3 bzw. Z103 geben, so daß diese nach
1 ms wieder anspringen und das Rückstellsignal abschalten. Es ist empfehlenswert,
in der Vermittlungsstelle das Zeitglied Z103 etwas später als die Zeitglieder Z3
zurückfallen zu lassen, um zu erreichen, daß die Sperrschaltung N102 den Taktimpuls
des Generators T erst dann wieder freigibt, wenn der Rückstellvorgang der Zählkette
ZK 1 in der Teilnehmerstelle beendet ist. Dann stellt der erste Taktimpuls die Zählketten
in die Stellung »0«, und der Durchlauf des nächsten Impulsrahmens wird fortgesetzt.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung für Wechselsprechanlagen
bestehen die Zählketten ZK1 und ZK101 aus je einer fünfstufigen Binärzählkette mit
Dekodierer, die 25=32 Stellungen einnehmen kann. Sie kann für die übermittlung von
höchstens 31 Informationen angewendet werden, da mindestens eine Stellung für das
Rückstellen ausgenutzt werden muß. Bei Verringerung oder Vergrößerung des Umfanges
der Informationen ist in bekannter Weise die Stufenzahl abzuändern.
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Für die Übertragung der Steuerzeichen über die Leitungen werden hier
Tonfrequenzimpulse benutzt. Es ist an sich möglich, die Anordnung durch Benutzung
von Gleichstromimpulsen zu vereinfachen, dann muß allerdings die Gleichstromspeisung
der Teilnehmerstellen über die Leitungen unterbleiben.