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Schaltungsanordnunq zur Vermeidung einer Unterbrechung
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von Gesprächsverbindungen durch eine Prüfeinrichtung Die Erfindung
betrifft eine Schaltungsanordnunrr.. zur Vermeidung von Unterbrechungen bestehender
Gesprachsverbindungen bei einer Teilnehmeranschluß-Multiplex-Anordnung im Vermittlungsamt
und einer Teilnehmerschaltung im Verzweigungspunkt der gemeinsamen Teilnehmeranschlußleitung
der Teilnehmer.
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Der steigende Bedarf an Fernsprechanschlüssen hat vor allem in den
Croßstëdten zur Folge, daß die von einer Ortsvermittlungsstelle (OVSt) zu den Teilnehmern
verleqten Zweidrahtleitungen nicht mehr ausreichen. Die Verlequng neuer Zweidrahtleitungen
ist jedoch nicht nur äußerst kostspielig, sondern sie nimmt auch eine geraume Zeit
in Anspruch, sc daß Teilnehmer, die einen Neuanschluß beantragen, häufig mit oroßen
Wartezeiten rechnen müssen. Daher wurde vorgeschlagen, auch die Zweidrahtleitungen
von der. Ortsvermittlungsstelle zum Teilnehmer mehrfach aus zunutzen, so daß. an
eine Zweidrahtleitung die beispielsweise bis zu einem Mehrfamilienhaus herangeführt
war, mehrere Teilnehmer angeschlossen werden können.
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Die Anforderungen, die an ein Teilnehmeranschluß-Tragerfremaenz-System
(TeiSnehmeranschluß-TF-System) gestellt werden, das es ermöglicht, zwei Fernsprechteilnehmer
iiber eine. einzige Anschlußleitung mit der zugehörigen Ortsvermittlungsstelle zu
verbinden, sind in dem vom Fernmeldetechnischen Zentralamt der Deutschen Bundespost
im Dezember 1969 herausgegebenen vorläufigen Pflichtenheft festgehalten.
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Beide Anschlüsse solch eines Teilnehmeranschluß-TF-Systems, im folgenden
als TF-Zweier bezeichnet, mSissen für jeden Anschlußinhaber die gleichen Eigenschaften
wie echte Einzelhauptanschlüsse aufweisen. Insbesondere muß gewährleistet sein,
daß beide Teilnehmer gleichzeitig sprechen, wählen und gerufen werden können und
auch gegenseitiger Sprechverkehr möglich ist. Das Fernmeldegeheimnis muß dabei sowohl
in allen Betriebszuständen als auch im Fehlerfalle gewahrt bleiben.
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Das System sieht vor, den Übertragungsweg fiir den einen Teilnehmer
unverändert in der Niederfrequenzlage (NF-Lage) zu belassen und den zweiten Teilnehmer
auf der gleichen Zweidrahtleitung wie den ersten Teilnehmer jedoch tragerfrequent
(HF-Lage) mit der Ortsvermittlungsstelle zu verbinden. Außerdem muß durch geeignete
Schaltungsmaßnahmen sichergestellt sein, daß sowohl die Anschlußleitung als auch
die Teilnehmer leitung und die Sprechstelle bei Verwendung dieses Teilnehmeranschluß-TF-Systems
unter Benutzung der bestehenden Einrichtungen eines wählprüfnetzes geprüft bzw.
gemessen werden können.
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Ferner wird vom Teilnehmeranschluß-TF-System gefordert, daß vom Meßplatz
aus erkannt werden kann, ob von einem der beiden Anschlüsse aus ein Gespräch geführt
wird und dap ein bereits aufgebautes Gespräch vom Meßplatz aus nicht versehentlich
unterbrochen werden kann. Zu diesem Zweck kann man in der Ortsvermittlungsstelle
ein Trager,requenzger-t (TF-Gerät) einsetzen, an welches man einerseits eine Amtsleitung
All und eine Amtsleitung Al2 und andererseits eine Anschlußleitung Asl, die zu den
Teilnehmerapparaten Tal und Ta2 führt, anschließen kann. Solch ein TF-Gerät
stellt
somit neben einer niederfrequenten Verbindung einer ersten Amtsleitung eine selbstcandige
trägerfrequente Verbindung einer zweiten Amts leitung mit ein und derselben Anschlußleitung
her. Teilnehmerseitig muß dann ein entsprechendes TF-Gerät angeordnet sein, an welches
die von der Ortsvermittlungsstelle ankommende Anschluß leituna einerseits und die
beiden Teilnehmerapparate andererseits angeschlossen werden können.
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Damit dieses Teilnehmeranschluß-TF-System ohne Änd@rung des bestehenden
Wählprüfnetzes (beispielsweise des Prüftisches PrT 59 der Deutschen Bundespost)
geprüft und gemessen werden kann, können beispielsweise das TF-Cerc.t in der Ortsvermittlungsstelle
und das entsprechende teilnehmerseitige TF-Gerät für Prüfzwecke mittels eines galvanischen
Umgehungspfades überbrückt werden. Zur Uberbrückung der TF-Geräte könnten Relais
eingesetzt werden, die bei entsprechender Ansteuerung vom Meßplatz aus eine direkte
galvanische Verhindung vom Meßplatz, über die Amtsleitun@en All oder A12 und über
die Anschiußleitungen Asl zum jeweils zu prüfenden Teilnehmerapparat herstellen
können. ei Verwendung solch einer galvanischen Umgehung zu Prüf- oder Meßzwecken
die eine direkte galvanische Verbindung zwischen der Ortsvermittlungsstelle und
den Teilnehmerapparaten über eine gemeinsame Anschlußleitung herstellen, kann es
vorkommen, daß von einem der beiden Teilnehmeranschlüsse eines Zweieranschlusses
gerade ein Gespräch.gefhrt wird, während der andere Teilnehmeranschluß vom Meßplatz
aus überprüft werden soll. Dabei würde die Verbindung des sprechenden Teilnehmers
zwangsläufig unterbrochen-, da die Trägerfrequenzgeräte vom Meßplatz aus von der
gemeinsamen Anschlußleitung abgetrennt und galvanisch umgangen werden.
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Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde
eine Einrichtung zu schaffen, die ein txmschalten auf die galvanische Umgehung eines
Teilnehmers nur dann möglich macht, wenn bei den anderen Teilnehmern einer Teilnehmeranschluß-Multiplex-Anordnung
Gesprächsfreiheit sichergestellt ist.
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Die Schaltungsanordnung zur Vermeiduna einer Unterbrechung von Gesprächsverbindungen
durch eine Prüfeinrichtung wird gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß die
Schaltungsanordnung mindestens ein optoelektronisches Bauelement und ein Relais
enthält.
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Die erfindungsgenciße Schaltungsanordnung, die auf vorteilharte Art
und Weise in Teilnehmeranschluß-Multiplex-Anordnungen mit mehreren Teilnehmern eingesetzt
werden kann, arbeitet äußerst zuverl«ssig und nahezu verlustlos, außerdem ist sie
störunanfällig und mit wenigen Bauteilen realisierbar.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen
entnehmbar.
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Anhana des in den Fig.l bis Fig.5 dargestellten Ausführungsbeispiels
wird die Erfindung, eingesetzt als Schaltungsanordnung zur Vermeidung einer Unterbrechung
von Gesprächsverbindungen durch eine Prüfeinrichtung in Fernmeldeanlagen mit Trägerfrequenz-Zweieranschlüssen
bei denen sich eine Amtsschaltung im Vermittlungsamt und eine Teilnehmerschaltung
im Verzweigungspunkt der gemeinsamen Teilnehmeranschlußleitung der Teilnehmer befindet,
näher beschrieben und erläutert.
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Fig. 1 zeigt das Trägerfrequenzgerät (TF-G) und die galvanische Umgehungsschaltung
des Trägerfrequenzgerätes (TF-CU) im Blockschaltbild und in Einzelheiten die angeschlossenen
Amtsleitungen Al1 und A12 mit ihren Optokopplerschaltungen einerseits und die Anschlußleitung
Asl andererseits.
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Fig. 2 zeigt das Trägerfrequenzgerät im Blockschaltbild, sowie die
Optokopplerschaltungen und die galvanischen Umgehungen mit den dazugehörigen Relaiskontakten
in Sinzelheiten.
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Fig. 3 zeigt das Trägerfrequenzgeret (TF-C) und die galvanische Umgehungsschaltung
(TF-CU) im Blockschaltbilc sowie die Optokopplerschaltungen und die Ansteuerung
der Hörzeichengeneratoren (HZG1 und HZG2) in Einzelheiten.
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Fig. 4 zeigt das Trägerfrequenzg.erbt (TF-G) und die qalvanische Umgehungsschaltung
(TF-GU) im Blockschaltbild und die Optokoppler-Hörzeichengeneratorschaltung, sowie
eine Einrichtung zur Überwachung einer Stromversorgung in Einzelheiten.
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Fig. 5 zeigt das Trägerfrequenzgerät (TF-G) im Blockschaltbild, sowie
die galvanische Umgehungsschaltung mit dem.clazugehörigen Relaiskontakt (TF-GU)
den Optokopplerschaltunaen, der Hörzeichengeneratorschaltung und der Schaltung zur
Überwachung der Stromversorgung in Einzelheiten.
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Die Amtsschaltung im Vermittlungsamt besteht im wesentlichen aus einem
Trägerfrequenzgerät TF-Gerät an welches zwei Amtsleitungen All und A12 einerseits
und eine zum Teilnehmer führende Anschlußleitung Asl andererseits angeschlossen
sind.
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Zwischen die a- und die b-Ader der Amtsleitung rll ist die Rcihenschaltung
der Wickluna eines Relais A1 und der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors eines
Optokopplers IC1 geschaltet, wobei sich die Leuchtdiode dieses Optokopplers IC1
in der b-Ader der Amtsleitung A12 befindet. Zwischen die a- und die b-Ader der Amtsleitung
Al2 ist die Peihenschaltung der Wicklung eines Relais ?.2 urc der Kollektor-Emitter-Strecke
des Transistors des Optokopplers IC2 geschaltet, dessen Leuchtdiode ihrerseits in
der b-Ader der Amtsleitung All angeordnet ist. Pie Dioden der Optokoppler IC1 und
IC2 sind dabei so gepolt, daß sie sich bei normalen Sprechverkehr - an der a-Ader
liegt jeweils der negative Pol und an der b-Ader der rositive Pol einer Gleichspannungsquelle
an - in DurchlaE-richtung befinden. Beim Betrieb "Sprechen' fließt daher durch die
Dioden der Optokoppler ein Schleifenstrcr; einer emittieren sie Licht und schalten
die entsprechenden Transistoren der Optokoppler durch. Die jeweiligen Umschaltrelais
Al bzw. A2 werden angesteuert.
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Mit dem Einsatz von Optokopplern läßt sich daher in dieser Schaltungsanordnung
auf einfache kosten- und raumsparende Weise eine zuverlässige und potential getrennte
xrsteueruna von Umschaltrelais verwirklichen.
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In Fig. 2 ist dargestellt, daß parallel zu der Optokopplorschaltung
jeweils die Reihenschaltung eines Thyristors Thl bzw. Th2 sowie die Wicklung eines
Relais B1 bzw. B2 uno eines Kontaktes a1I bzw. a2I des Relais Al bzw. A2 geschaltet
ist. Außerdem ist an die Steuerelektrode des Thyristors (Th1 bzw. Th2) eine Verzögerungsschaltung
V1 bzw. V2 angeschlossen.
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Der Einfachheit halber ist die Funktion und Wirkungsweise der Schaltung
nur für den Fall beschriehen, d?n der Teilnehmer 2, dem die Amtsleitung Z12 zugeordnet
ist, geprüft werden soll. Die Prüfung des Teilnehmers 1 erfolgt analog. Betrachtet
wird zuerst der Fall, daß vom Teilnehmerapparat Tal kein Gespräch gefiihrt wird
und der Teilnehmerapparat Ta2 geprüft werden soll.
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Ist der Teilnehmerapparat Tal nicht belegt, so liegt sein Hörer auf
der Gabel und die Schleife a-ader der Anschlufleitung Al1 - amtsseitiges Trägerfreguenzgerät
- a-Ader der Anschlußleitung Asl - teilnehmerseitiges TF-Gerät -Teilnehmerapparat
Tal - und über die entsprechenden b-Adern zurück zur b-Ader der Amtsleitung All,
ist im Teilnehmerapparat Tal unterbrochen. Daher fließt durch die Diode des Optokopplers
1C2 kein Strom, sein Transistor sperrt und durch die Wicklung des Relais A2 in der
Amtsleituna A12 fließt kein Strom. Der Kontakt a2I des Relais A2 liest in seiner
Ruhestellung 1. Zur Überprüfung des Teilnehmerapparates 2 wird als erstes an die
a-Ader der Amtsleitung Al2 positives Potential und an ihre b-Ader negatives Potential
angelegt. Dadurch wird die Verzögerungsschaltung V2 getriggert, so daß sie nach
einer vorgegebenen Zeit an die Steuerelektrode des Thyristors Th2 einen Impuls gibt
und der Thyristor Th2 zünden kann. Durch die Wicklung des Relais B2 fließt jetzt
ein Strom und die Kontakte b21, b2II, b2III und b2 IV schalten von ihrer Ruhestelluna
1 in die Arbeitsstellung 2 um. Das amtsseitige Tragerçreauenzgerät TF-G ist umgangen,
die Amts leitung All läuft leer und eine direkte galvanische Verbinduna der Amtsleitung
A12 mit der Anschlußleitung Asl ist hergestellt. Ein entsprechender
Umschaltvorgang
findet nun in der Teilnehmerschaltung statt, so daß schließlich zwischen dem Teilnehmerapparat
Ta2 und der Amtsleitung Al2 eine direkte galvanische Verbindung hergestellt ist;
das Prüfen kann beginnen.
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Nach Beendigung des Prüfvorganges wird die Polarität der Gleichspannung
an den Klemmen a und b der Amtsleitung 1-12 wieder geändert und die Relaiskonta]cte
52I, b211, b2III und b2IV fallen in ihre Ruhestellung 1 zurück, so das Cr Teilnehmerapparat
Ta2 für den normalen Gesprächsverkehr wieder zur Verfügung steht.
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Wird vom Teilnehmerapparat Tal jedoch ein Gespräch geführt, so muß
ein Ansprechen des Relais B2 verhindert werden, da ein Umschalten der Kontakte dieses
Relais eine Unterbrechung des Gespräch zur Folge hätte. Ist die Schleife des Teilnehmerapparates
Tal geschlossen, der Teilnehmerapparat Tal ist also belegt, so fließt ein Schleifenstrom
durch die Fotodiode des Optokopplers IC@ und diese emittiert Licht.
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Wird nun vom Meßplatz aus die Gleichspannung der a- und der b-Ader
der Amtsleitung Al2 vertauscht, so daß an a-Ader positives Potential und an der
b-Ader negatives Potential anliegt, so fließt durch den Transistor des Optokopplers
IC2 Strom, der das Relais S.2 ansteuert und den Kcntakt a21 von seiner Ruhestellung
1 in seine Arbeitsstellung 2 umschaltet.
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Durch die Wicklun des Relais B2 kann nun kein Strom mehr fiießen die
Kontakte b2I, b2II, b2III und b2IV bleiben in ihrer Ruhestellung; das Gespräch des
Teilnehmerapparates Tal wird nicht unterbrochen.
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Wie in Fig. 3 dargestellt ist, kann vom Optokoppler auf einfache Weise
noch ein Hörzeichengenerator.anaesteuert werden, der dem Prüfer am Meßplatz ein
bestimmtes Signal übermitteln kann, welches diesem anzeigt, daß der andere Teilnehmer
ge-
rade spricht und ein Priifen derzeitig zwecklos ist.
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Zu diesem Zweck ist der Emitter des Transistors des Optokopplers IC2
bzw. IC2 mit der Basis des Transistors T11 bzw. T21 verbunden. Der Emitter dieses
Transistors ist mit der b-Ader der Amtsleitung Al1 bztr. A12 und sein Kollektor
mit dem einen Anschluß eines Hörzeichengenerators HZG1 bzw. HZG2 verbunden dessen
anderer Anschluß an der jeweiligen a-Ader der entsprechenden Amts leitungen All
und Al2 anlieut.
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Emittiert die Fotodiode nun Licht und liegt an der entsprechenden
Amtsschaltung Al1 bz2. Al2 Prüfspannung an, so schalten die jeweiligen Transistoren
der Optokoppler IC1 bzw. IC2 durch. Diese steuern wiederum die Transistoren Tl1
bzw. T21 an, die dann die jeweiligen torzeichengeneratoren einschalten.
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Aus der Fig. 4 ist ersichtlich, wie durch zusätzliches Einfügen eines
Transistors und zweier Dioden in cie bestehende Schaltung nach Fig. 3 eine einfache
und zuverlässig arbeitende Überwachungs- und Signalisierungseinrichtung geschaffen
werden kann, die dem Prüfer im Vermittlungsamt einen Ausfall der Gleichspannun«scuelle,
clie das amtsseitige TF-Gerät versorgt, signalisiert. Als Gleichspannungsquelle
kann ein potentialgetrennter Srannungswandler verwendet sein, auf dessen übertrager
zwei sekundäre Wicklungen aufgebracht sind. Zur Gleich richtung und Glättung der
Wandlerausgangsspannung wird dann jeweils ein Dioden-, Spulen-, Kondensatornetzwerk
hinter den Wandlerausgang geschaltet. Die beiden an den jeweiligen Netzwerken abgreifbaren
Spannungen sind UB und UH, wobei UB die Versorgungsspannung für das Trägerfrequenz-
@erpt
und UH die Hilfsspannungsquelle für die Überwachungsschaltung darstellen. UB betrugt
dabei ca. 60 Volt und UH ca. 2 Volt. Fällt nun aufqrund eines Fehlers, beispielsweise
eines Kurzschlusses im Spannungswandler, die Gleichspannung UB für die Versorgung
des Trägerfrequenzgerätes aus, so hricht auch die hilfsspannung UH zusammen.
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Um dies signalisieren zu können, ist der positive Pol der Gleichspannungsquelle
UH mit der Anode einer ersten Diode (Dl1 bzw. D21) verbunden, deren Katode wiederum
mit der Anode einer zweiten Diode (D12 bzw. D22) verbunden ist. Die Katode dieser
zweiten Diode (D12 bzw.
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D22) ist mit der b-Ader der Amtsleitung (Al1 bzw. A12) und mit der
Basis eines Transistors (T12 bzw. T22) verbunde, Der Emitter dieses Transistors
(T12 bzw. T22) ist sowohl mit der a-Ader der Amtsleitung (Al1 bzw. Al2) als auch
mit dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle UH verbunden. Sein Kollektor ist
mit dem Emitter des Transistors des Optokopplers (IC1 bzw. IC2) und mit der Basis
des Transistors (T11 bzw. T21) verbunden. Ist die Stromversorgung in Betrieb, so
sperrt der Transistor (T12, T22) unabhängig von der Polaritat der an der a-und b-ader
der Amtsleitung (Al1 bzw. Al2) anliegenden Gleichspannung. Bei Normalbetrieb des
TF-Zweiersystems -die a-Ader der amtsleitung (Al1 bzw. Al2) liegt an negativem,
die b-Ader an positivem Potential - sperrt der Transistor (T12 bzw. T22) immer,
unabhangig davon ob die Gleichspannungsquelle UB bzw. UH in Betrieh ist oder nicht.
Der Transistor (T11 bzw. T12) wird also nicht angesteuert und der Hörzeichengeneratcr
(HZG1 bzw. HZC2) wird nicht eingeschaltet.
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Im Betrieb Prüfen kann der Transistor (T12 bzw. T22) eingeschaltet
werden, da das Emitterpotential des PNlt-Transistors dann höher liegt als das Kollektorpotential.
Um vom Zustand "Sperren" in den Zustand "Durchlassen" überzugehen muß zusätzlich
noch die Basis-Emitterspannung UBE des Transistors (T12 hz.
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T22) kleiner als -0,7 Volt werden. Aus der Fig. 4a kann man die Gleichung
UBE = UH -1,4 V ableiten. Damit die Bedingung UBE < -0,7 Volt erreicht wird,
muß die Spannung UH < 0,7 Volt werden, damit der Transistor (Tf2, T22) durchschaltet.
Ist der Transistor (T12 bzw.
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T22) leitend, so steuert er seinerseits den Transistor (T11 bzw. T21)
an, der dann den Hörzeichengenerator (HZG1 bzw. HZG2) einschaltet.
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Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann somit auf einfache
Art und Weise die das Trägerfrequenzgerät (TF-G) speisende Gleichspannungsquelle
überwacht werden. Eine Fehlermeldung erfolgt dann, wenn ihre Spannung auf ungefähr
ein Drittel ihres Sollwertes abgesunken ist.
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L e e r s e i t e