DE2605614A1

DE2605614A1 - Schaltungsanordnung zur pruefung des zustands der teilnehmerleitungen in einem fernmeldesystem

Info

Publication number: DE2605614A1
Application number: DE19762605614
Authority: DE
Inventors: Giorgio Biraghi; Carlo Alberto Dipl Ing Manghi
Original assignee: Societa Italiana Telecomunicazioni Siemens SpA
Current assignee: Italtel SpA
Priority date: 1975-02-12
Filing date: 1976-02-12
Publication date: 1976-09-09
Also published as: FR2301138B1; FR2301138A1; CH610162A5; US4024360A; IT1031665B; GB1540414A; PT64688B; ES444676A1; PT64688A; BR7600280A; ZA7675B

Description

9761-75/H/Ro.

Ital.Anm.Nr. 20180 A/75

vom 12.2.1975

Societä Italiana Telecomunicazioni

Siemens s.p.a. Piazzale Zavattari 12, Mailand/Italien

Schaltungsanordnung zur Prüfung des Zustands der Teilnehmerleitungen in einem Fernmeldesystem.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Fernmeldesystemen, die zur übertragung sowohl von Sprachsignalen als auch von Daten dienen, sind die sich innerhalb eines bestimmten Gebietes befindenden Teilnehmer gemeinsam an eine sogenannte Konzentrationseinheit geschaltet, die sie mit einer anderen, ähnlichen Konzentrationseinheit verbinden kann, an welche die in einem entfernten Gebiet zusammengefaßten Teilnehmer angeschlossen sind. Die Konzentrationseinheiten sind durch eine Anzahl Verbindungsleitungen miteinander verbunden, die normalerweise wesentlich kleiner ist als die Anzahl der an die Konzentrationseinheiten angeschlossenen Teilnehmer. Zu jeder Konzentrationseinheit gehört ein Markierer, der die Zuteilung einer Verbindungsleitung an einen beliebigen Teilnehmer steuert, und zwar aufgrund von Signalisierungskriterien, die aus einer Vielzahl von mit den Konzentrationseinheiten verbundenen peripheren Einheiten kommen. Die Leitung, die einen Teil-

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nehmer mit der zugehörigen Konzentrationseinheit verbindet, wird im folgenden als "Teilnehmerleitung^H bezeichnet.

Die hier beschriebene Schaltungsanordnung hat den Zweck, dem in der zentralen Vermittlungsstelle befindlichen Markierer die Möglichkeit zu geben, die wichtigsten Informationen über die möglichen Zustände der Teilnehmerleitungen und insbesondere darüber zu erhalten, ob der Teilnehmer anwesend oder abwesend ist. Die Schaltungsanordnung benötigt deshalb Prüfeinrichtungen, die sich automatisch an die Teilnehmerleitung anschalten, um deren Zustand zu überprüfen. Da ein Fernmeldesystem der vorliegenden Art Verbindungen herstellen soll, an deren Übertragungseigenschaften sehr hohe Anforderungen gestellt werden, ist es nicht zweckmäßig, die erwähnten Prüfeinrichtungen über Schaltglieder einzuschalten, die sich in der Verbindungsleitung befinden, weil dadurch die Übertragungseigenschaften der Leitung verschlechtert und die Störanfälligkeit erhöht wurden.

Aufgabe der Erfindung ist demgemäß, eine Schaltungsanordnung anzugeben, die in der Lage ist, nach Aufbau einer Verbindung zwischen zwei Teilnehmern den Zustand der Teilnehmerleitung sowie den Zustand des an sie angeschlossenen Teilnehmers (anwesend oder abwesend) festzustellen, ohne die Informationsübertragung über die Leitung zu beeinträchtigen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Schaltungsanordnung.

Ein bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 das Prinzipschaltbild einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung, und

Fig. 2 eine genauere Darstellung eines Stromdiskriminators DC gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 sind die für die Erfindung wesentlichen Schaltkreise von zwei Teilnehmergeräten AU, und AU- dargestellt, die

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an eine erste bzw. an eine zweite Konzentrationseinheit CE, bzw. CE₂ über eine Vierdraht-Leitung angeschlossen sind, welche eine gleichzeitige übertragung in beiden Richtungen ermöglicht. Zum Durchschalten einer Verbindung werden Relaiskontakte IC und K, durch Steuerimpulse von Markierern M, und M₂ betätigt. Die Markierer M₁, M₂ koppeln also die Teilnehmergeräte AU, und AU₂ mit der der jeweiligen Verbindung zugeteilten übertragungsleitung, die aus einer Anzahl (nicht vollständig dargestellter) an die Konzentrationsseite der Einheiten CE, und CE- angeschlossener Leitungen ausgewählt wird. Die übertragungsleitung weist eine Sendeschleife und eine Empfangsschleife auf, an deren Enden die Zweirichtungs-Leitungsübertrager TL, und TL₂ geschaltet sind. Da die auf der Seite des Teilnehmergerätes AU, angeschlossenen Einheiten mit denjenigen übereinstimmen, die auf der Seite des Teilnehmergerätes AU₂ angeschlossen sind, werden nur die Erstgenannten beschrieben werden.

An den über die Teilnehmerleitung mit den Wicklungshälften des Teilnehmergerätes AU, verbundenen Wicklungshälften des Zweirichtungs-Leitungsübertragers TL₁ ist ein sogenannter Phantomkreis vorhanden, der vom entsprechenden Markierer M₁ über eine erste Speisequelle AP₁ oder über eine zweite Speisequelle AP₂ mit umgekehrter Polarität gespeist werden kann. Die Speisequellen sind an den Phantomkreis über einen Stromdiskriminator DC₁ angeschlossen, der an seinen Ausgängen α_χ, d₂, d₃ nnd d₄ die Stromwerte anzeigt, die auf den den Phantomkreis mit den Speisequellen verbindenden Adern 1 und 2 festgestellt werden. Die Ausgänge d₁, d₂, d~ und d. sind an ein logisches (sequentielles) Schaltwerk RL₁ geschaltet, das aufgrund der Signalwerte an den Ausgängen des Stromdiskriminators das Ergebnis der durchgeführten Prüfungen feststellt.

Auf der Seite des Teilnehmergerätes AU₁ ist der Phantomkreis mit einer Signalisierungsschaltung CS₁ verbunden, welche die An- bzw. Abwesenheit des betreffenden Teilnehmers meldet. Die Signalisierungsschaltung CS₁ enthält einen Schalter a,

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der bei der für den Fall, daß der Teilnehmer abwesend ist, dargestellten Schalterstellung "2" den Phantomkreis mit einem ersten Stromzweig verbindet, der in Reihe einen Widerstand R und eine Diode D₁ enthält. Die Diode D₁ wird in diesem Fall durch die erste Speisequelle AP₁ direkt vorgespannt. Bei der Schalterstellung "1" für den Fall, daß der Teilnehmer anwesend ist, wird stattdessen der Phantomkreis mit einem zweiten Stromzweig verbunden, der in Reihe einen Widerstand R« und eine Diode D₂ enthält, die durch die zweite Speisequelle AP₂ direkt (in Durchlaßrichtung) vorgespannt wird. Die in der dargestellten Weise mit den übrigen Schaltungselementen verbundene Reihenschaltung aus der Diode D₂ und dem Widerstand R₂ kann vom Teilnehmer mit einem Kontakt g kurzgeschlossen werden, den der Teilnehmer schließt, wenn er (rufend) den Aufbau einer Verbindung anfordert oder (gerufen) auf einen Anruf antwortet. Der Schalter a kann vom Teilnehmer von Hand oder auch selbsttätig betätigt werden, falls das Teilnehmergerät nicht für einen Verbindungsaufbau zur Verfügung steht, z.B. infolge Ausfalls der Netzspannung und somit der Speisespannung beim Teilnehmergerät.

Die beschriebene Schaltungsanordnung gibt dem Markierer M₁ (entsprechende Überlegungen gelten für den Schaltungsteil mit dem Markierer M₂) die Möglichkeit, Informationen über folgende Zustände bezüglich der Teilnehmerleitung zu erhalten:

Beim rufenden Teilnehmer ist die Teilnehmerleitung betriebsbereit;

beim rufenden Teilnehmer hat eine Ader Masse- oder Batterieschluß;

der rufende Teilnehmer führt eine kurze Belegung durch;

der rufende Teilnehmer führt eine kurze Belegung durch und schaltet um auf "Teilnehmer abwesend";

beim rufenden Teilnehmer ist die Teilnehmerleitung unterbrochen ;

der gerufene Teilnehmer ist abwesend;

beim gerufenen Teilnehmer hat eine Ader Masse- oder Batterieschluß;

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der gerufene Teilnehmer ist frei und anwesend; beim gerufenen Teilnehmer ist die Teilnehmerleitung unterbrochen .

Diese Informationen werden vom Schaltwerk RL₁ festgestellt, nachdem es für die Speisung des Phantomkreises durch die Speisequelle AP. gesorgt hat. Falls eine eingehendere Untersuchung notwendig ist, bewirkt das Schaltwerk durch Erzeugung eines Steuersignals am Ausgang b die Speisung des Phantomkreises durch die Speisequele AP₂.

Im folgenden wird zwischen "Starkströmen" und "Schwachströmen" unterschieden. Im ersten Fall handelt es sich um Ströme, die einen vorgegebenen Wert überschreiten, wenn im Phantomkreis keine Widerstände eingeschaltet sind, während mit "Schwachströmen" Ströme gemeint sind, die den vorgegebenen Wert nicht überschreiten, was dann der Fall ist, wenn in den Phantomkreis zusätzliche Widerstände geschaltet sind, wie z.B. der Widerstand R- oder R». Wenn nun die Speiseadern 1 und 2 für den Phantomkreis von zwei "Starkströmen" durchflossen sind, aktiviert der Stromdiskriminator DC, (oder entsprechend der Stromdiskriminator DC₂) seine Ausgänge d. und d₂, d.h. er erzeugt entsprechende Ausgangssignale. Wenn die Speiseadern 1 und 2 dagegen von "Schwachströmen" durchflossen sind, erzeugt der Stromdiskriminator entsprechende Ausgangssignale an seinen Ausgängen dg und d..

Es sollen nun die möglichen Zustände bezüglich der Teilnehmerleitung und ihrer Feststellung durch das Schaltwerk RL, (oder RL₂) ausführlicher erläutert werden:

Zur Feststellung, daß beim rufenden Teilnehmer die Teilnehmerleitung betriebsbereit ist, speist das Schaltwerk RL, den Phantomkreis aus der Speisequelle AP, und erkennt den betreffenden Zustand daran, daß die logische Funktion d^ d₂ dg d"₄ erfüllt ist. Bei diesem Zustand steht nämlich der Schalter a auf der Stellung "1", und der Kontakt g ist geschlossen. In

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den Speiseadern 1 und 2 für den Phantomkreis fließen daher "Starkströme", weil keine Widerstände eingeschaltet sind.

Um festzustellen, daß beim rufenden Teilnehmer eine Ader Masse- oder Batterieschluß hat, speist das Schaltwerk RL, den Phantomkreis aus der Speisequelle AP,, wobei es die logische Funktion 3_χ d₂ d₃ d₄ + d₁ d₂ d₃ d₄ feststellt. Falls nämlich bei einer der beiden Teilnehmerschleifen ein Masseschluß vorhanden ist, wird, da der Pluspol der Speisequelle AP, an Masse liegt, die Speiseader 2 des Phantomkreises von "Starkstrom" durchflossen, während in der Ader 1 kein Strom fließt, da ihre beiden Endpunkte auf gleichem Potential liegen. Ähnliche Überlegungen gelten für den Fall, daß eine Ader beide Teilnehmerschleifen unbeabsichtigt mit dem Minuspol der Batterie verbunden ist. In diesem Fall fließt in der Speiseader 1 des Phantomkreises ein "Starkstrom", während die Ader 2 stromlos ist, da nun an dieser Ader keine Spannungsdifferenz vorhanden ist.

Der Zustand, daß ein rufender Teilnehmer eine kurze Belegung durchführt, ergibt sich dann, wenn ein Teilnehmer einen Verbindungswunsch für eine solange Zeit zu erkennen gibt, daß beim Markierer M. mit der untersuchung des Zustandes der zugehörigen Teilnehmerleitung begonnen wird, und wenn der Teilnehmer dann die Verbindungsanforderung sofort unterbricht. In diesem Fall führt die Speisung des Phantomkreises durch die Speisequelle AP. zu der logischen Funktion cL cL d₃ d*. Hierbei befindet sich der Schalter a in der Stellung "1", und der Stromdiskriminator DC₁ meldet keinen Stromdurchgang, weil die Speisequelle AP₁ die Diode D₂ in Sperr-Richtung vorspannt. Anschließend speist das Schaltwerk RL₁ den Phantomkreis aus der Speisequelle AP₂ und stellt die logische Funktion d^ ä"₂ d₃ d fest. Nun spannt nämlich die Speisequelle AP₂ die Diode D₂ in Durchlaßrichtung vor, und der Stromdiskriminator DC₁ zeigt an, daß infolge des Spannungsabfalls am Widerstand R₂ "Schwachströme" fließen.

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Falls der rufende Teilnehmer eine kurzzeitige Belegung durchführt und dann auf "Teilnehmer abwesend" umschaltet, ergibt sich aus der Speisung des Phantomkreises durch die Speisequelle AP. die logische Funktion d, d_ d- d., weil sich der Schalter a in der Stellung "2" befindet und der Stromdiskriminator DC₁ infolge des Spannungsabfalls am Widerstand R₁ "Schwachströme" meldet.

Beim rufenden Teilnehmer kann die Teilnehmerleitung unterbrochen sein, weil die Relaiskontakte der Konzentrationseinheit nicht geschlossen sind. In diesem Fall führt die Speisung des Phantomkreises durch die Speisequelle AP₁ zu der logischen Funktion cL d₂ d₃ d.. Infolge der Unterbrechung einer der Teilnehmerschleifen fließen keine Ströme. Es ergibt sich also der gleiche logische Zustand wie in dem Fall, daß ein Teilnehmer eine kurze Belegung durchführt. Der Zustand der Leitungsunterbrechung beim rufenden Teilnehmer wird jedoch dadurch unterschieden, daß der Phantomkreis aus der Speisequelle AP₂ gespeist wird, worauf das Schaltwerk RL₁ den vorliegenden Fall aus der logischen Funktion d^ d₂ cL d"₄ erkennt.

Wenn der gerufene Teilnehmer abwesend ist, ergibt sich bei Speisung des Phantomkreises aus der Speisequelle AP₁ die logische Funktion S₁ d„ d_ d.. Hier steht nämlich der Schalter a in der Stellung "2", und der Stromdiskriminator DC₁ meldet "Schwachströme" infolge des Spannungsabfalls am Widerstand R₁.

Um festzustellen, daß beim gerufenen Teilnehmer eine Ader Masse- oder Batterieschluß hat, speist das Schaltwerk RL₂ den Phantomkreis aus der Speisequelle AP₁ und erkennt die logische Funktion d\ d₂ (d- d. + 3~ d^) + d₁ d₂. Dies ergibt sich daraus, daß der Schalter a in der Stellung "1" steht und, je nachdem, ob eine der Adern der Teilnehmerschleifen Masse- oder Batterieschluß hat, ein "Schwachstrom" entweder über die Speiseader 1 oder über die Speiseader 2 des Phantomkreises fließt. Es können aber auch "Starkströme" auf der Ader 1 oder auf der Ader 2 vorhanden sein, je nachdem, ob der Masse- oder Batterieschluß

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die eine oder die andere Teilnehmerschleife betrifft.

Wenn der gerufene Teilnehmer frei und anwesend ist, stellt das Schaltwerk RL₂ bei Speisung des Phantomkreises aus der Speisequelle AP₁ die logische Funktion d. cL cL d, fest, weil die Diode D~ in Sperr-Richtung vorgespannt wird und der Stromdiskriminator DC₂ daher keinen Strom meldet. Anschließend speist das Schaltwerk RL₂ den Phantomkreis aus der Speisequelle AP₂, welche die Diode D₂ direkt (in Durchlaßrichtung) vorspannt, und infolge des Spannungsabfalls am Widerstand R₂ erzeugt der Stromdiskriminator DC₂ die Funktion d. cL d_ d..

Beim gerufenen Teilnehmer kann die Teilnehmerleitung dadurch unterbrochen sein, daß beide Adern gebrochen oder wegen Nichtschließen der Relaiskontakte K, der Konzentrationseinheit CE₂ unterbrochen sind. Das Schaltwerk RL₂ speist den Phantomkreis aus der Speisequelle AP, und stellt die logische Funktion d\ cL cL d. fest. Anschließend speist es den Phantomkreis aus der Speisequelle AP₂, worauf sich wieder die Funktion d. cL cL ergibt.

Gemäß Fig. 2 sind die Speiseadern 1 und 2 für den Phantomkreis an einen Schalter C geführt, welcher den Phantomkreis mit der Speisequelle AP koppelt. Der Schalter C verbindet die Speiseader 1 des Phantomkreises in der Stellung I mit dem Minuspol der Speisequelle AP (entsprechend der Speisequelle AP₂ in Fig. 1) und in der Stellung II mit dem Pluspol (entsprechend Speisequelle AP, in Fig. 1). Die umschaltung erfolgt in Abhängigkeit von einem Steuerimpuls, der am Ausgang b des Schaltwerkes RL, erzeugt wird.

Der mit den Speiseadern des Phantomkreises in der in Fig. 2 dargestellten Weise gekoppelte Stromdiskriminator DC enthält Differenzverstärker AD₁, AD₂, AD₃ und AD^. Der erste Eingang der Differenzverstärker AD₁ und AD₂ ist mit dem Pluspol der Speisequelle AP verbunden, während der erste Eingang der Differenzverstärker AD₃ und AD. mit dem Minuspol verbunden ist.

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Der zweite Eingang der Differenzverstärker ist jeweils an einen anderen Anzapfungspunkt eines Spannungsteilers geschaltet, der die Widerstände R₃, R₄, R₅, R_ß und R₇ enthält und an eine Spannungsquelle -V angeschlossen ist. Die an den jeweiligen zweiten Eingang der Differenzverstärker angelegten Bezugsspannungen des Spannungsteilers sind mit Vr,, Vr„, Vr _ und Vr₄ bezeichnet. Dem Ausgang des Differenzverstärkers AD, ist ein das logische Produkt bildendes Verknüpfungsglied N, nachgeschaltet, dessen zweiten, invertierenden Eingang das Ausgangssignal des Differenzverstärkers AD₂ zugeführt ist. In ähnlicher Weise ist an den Ausgang des vierten Differenzverstärkers AD₄ ein das logische Produkt bildendes Verknüpfungsglied N₂ geschaltet, an dessen zweiten, invertierenden Eingang das Ausgangssignal des dritten Differenzverstärkers AD₃ angelegt ist.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der hier beschriebenen Schaltungsanordnung sei angenommen, daß die Speiseader 1 des Phantomkreises von "Starkstrom" durchflossen wird und in der Speiseader 2 kein Strom fließt. In diesem Fall liegt der erste Eingang der beiden ersten Differenzverstärker AD, und AD₂ auf einem Potential, das die Bezugsspannungen Vr. und Vr₂ überschreitet. Dieser Zustand wird durch Ausgangssignale der Differenzverstärker AD₁ und AD₂ angezeigt, so daß ein entsprechendes Signal am Ausgang d, (des zweiten Differenzverstärkers AD₂) erzeugt wird, während ein entsprechendes Signal am Ausgang d₃ (des Verknüpfungsgliedes N,) verhindert wird. Fließt jedoch in der Speiseader 1 des Phantomkreises "Schwachstrom" , so liegt am ersten Eingang der Differenzverstärker AD, und AD₂ ein Potential, das die Bezugsspannung Vr, überschreitet, nicht aber die Bezugsspannung Vr₂. Infolgedessen erzeugt nur der Differenzverstärker AD₁ sein Ausgangssignal. Das Fehlen eines Ausgangssignals des Differenzverstärkers AD₂ und die Aktivierung des DifferenζVerstärkers AD₁ werden durch das Verknüpfungsglied N₁ durch Erzeugung eines Signals am Ausgang d₃ angezeigt. Welche Signale bei anderen Fällen erzeugt werden, ergeben sich für den Fachmann ohne weitere Erklärungen.

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Claims

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P atentansprüche

Schaltungsanordnung zur Prüfung des Zustands der Teilnehmerleitungen in einem Fernmeldesystem für Sprache und Daten, bei welchem zur Verbindung zwischen zwei Teilnehmern an deren Teilnehmergeräte jeweils zwei Äderpaare angeschlossen sind, die zu je einer Konzentrationseinheit führen, welche die Teilnehmergeräte mit einer für die Herstellung der Verbindung zugeteilten übertragungsleitung verbinden, an deren Enden jeweils ein Zweirichtungs-Leitungsübertrager vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den über die Teilnehmerleitung mit den beiden Wicklungshälften des jeweiligen Teilnehmergerätes (Au₁ bzw. AU₂) verbundenen beiden Wicklungshälften sowohl des vom rufenden Teilnehmer als auch des vom gerufenen Teilnehmer belegten Zweirichtungs-Leitungsübertragers (TL₁ bzw. TL₂) ein Phantomkreis gebildet ist, an welchen auf der Seite der Zweirichtungs-Leitungsübertrager (TL₁ bzw. TL₂) ein Stromdiskriminator (DC₁ bzw. DC₂) angeschlossen ist, der den Phantomkreis entweder aus einer ersten Speisequelle (AP₁) oder aus einer zweiten Speisequelle (AP₂) mit gegenüber der ersten Speisequelle umgekehrter Polarität speist und an einem ersten und an einem zweiten Ausgang (d, und d₂) anzeigt, ob in den Speiseadern (1 und 2) des Phantomkreises ein einen vorgegebenen Wert überschreitender Strom fließt, während er an einem dritten und an einem vierten Ausgang (d, und d.) anzeigt, ob in den Speiseadern (1, 2) des Phantomkreises ein einen vorgegebenen Wert nicht überschreitender Strom fließt; daß ein logisches Schaltwerk (RL₁ bzw. RL₂) vorhanden ist, das auf die Ausgangssignale des Stromdiskrisxinators (DC₁ bzw. DC₂) anspricht, die Speisung des Phantomkreises steuert und den Zustand der Teilnehmerleitung ermittelt; und daß der Phantomkreis auf der Seite des Teilnehmergerätes (AU₁ bzw. AU₂) mit einer Signalisierungsschaltung (CS₁ bzw. CS₂) verbunden ist, die dem Schaltwerk (RL₁ bzw. RL₂) meldet, ob der betreffende Teilnehmer an- oder abwesend ist.

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2.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Signalisierungsschaltung (CS, bzw. CS₂) einen Schalter (a) enthält, der den Phantomkreis entweder mit einem ersten Stromzweig verbindet, welcher aus einer mit einem Widerstand (R₁) in Reihe liegenden Diode (D₁) gebildet ist, die von der ersten Speisequelle (AP₁) in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, oder mit einem zweiten Stromzweig, welcher eine mit einem Widerstand (R₂) in Reihe liegende Diode (D,) enthält, die von der zweiten Speisequelle (AP₂) in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, und daß der zweite Stromzweig vom Teilnehmer mittels eines Kontaktes (g) kurzgeschlossen werden kann, wenn dieser den Aufbau einer Verbindung anfordert oder auf einen Anruf antwortet.
3.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Schalter (a) der Signalisierungsschaltung von Hand oder selbsttätig betätigbar ist, wenn das Teilnehmergerät (AU₁ bzw. AU₂) nicht für ein Gespräch verfügbar ist.

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