DE1173544B - Unsymmetrisches Gleichstrom-Signalverfahren ueber zweiadrige Fernmelde-, insbesondere Fernsprechleitungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 04 m

Deutsche Kl.: 21 a3 - 67/50

Nummer: 1173 544

Aktenzeichen: St 20241 VIII a / 21 a3

Anmeldetag: 31. Januar 1963

Auslegetag: 9. Juli 1964

Die Erfindung betrifft ein unsymmetrisches Gleichstrom-Signalverfahren über zweiadrige Fernmelde-, insbesondere Fernsprechleitungen, wie es z. B. bei der Tastwahl von der Fernsprech-Teilnehmerstelle zur Zentrale für die Übertragung der Wahlkennzeichen eingesetzt ist. Die unsymmetrisch gebildeten Codezeichen werden dabei in zwei Abfrageschritten unterschiedlicher Stromrichtung ausgewertet.

Ein Problem bei diesen Gleichstrom-Tastwahl-Verfahren besteht in der einwandfreien Erkennung des Tastkriteriums auf der Empfangsseite. Als Tastkriterium verwenden bekannte Signalverfahren auf der Sendeseite die Schleifenunterbrechung. Dieses Kriterium wird in der Empfangsstelle ausgewertet und daraufhin die Abfrage eingeleitet. Dieses Tastkriterium wird in der Empfangseinrichtung als Stromabsenkung in einer Ader registriert und kann daher auch schon beim Anlegen von Erde ausgelöst werden, obwohl die Schleife noch gar nicht unterbrochen ist. Dies führt dann zumindest im ersten Abfrageschritt zu einer falschen Auswertung der angelegten Signalwege. Ist im Signalcode in der ersten Abfragerichtung nur die Erdung einer Ader vorgesehen, dann führt dies zur Registrierung des Codeelementes »beide Adern geerdet«.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, sieht ein weiteres bekanntes Signalverfahren Widerstände im Signalkreis der Sendestelle vor, damit beim Anlegen von Erde an die Adern die Auswerteeinrichtung für das Tastkriterium noch nicht anspricht. Damit ist wohl sichergestellt, daß im Normalfalle die Auswertung erst beim Öffnen der Schleife eingeleitet wird, bei auftretenden Störspannungen auf der Leitung wird jedoch infolge der Unterteilung des Strombereiches auf den beiden Adern die Störanfälligkeit der Signalgabe in stärkerem Maße erhöht.

Es ist deshalb schon ein unsymmetrisches Gleichstrom-Signalverfahren vorgeschlagen worden, das ohne Reduzierung der unsymmetrischen Signalströme ein eindeutiges Tastkriterium liefert. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Tastendruckerkennung und Startsignal für die Auswertung unterschieden wird. Die Tastendruckerkennung erfolgt wie bei den bekannten Verfahren über die Stromabsenkung in einer Ader, während die Spannungen Ader gegen Erde und Ader gegen Ader auf eine Koinzidenzschaltung einwirken, die beim Ausbleiben einer oder mehrerer durch den Signalruhezustand gegebener Signalbedingungen das Startsignal für die Auswertung liefert. Bei diesem Verfahren ist keine Falschwahl durch unterschiedliche Schließungszeiten der Kontakte möglich und dennoch kann die Unsymmetrisches Gleichstrom-Signalverfahren
über zweiadrige Fernmelde-, insbesondere
Fernsprechleitungen

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Eberhard Herter, Stuttgart

Erde auf der Sendestelle ohne Vorwiderstand angelegt werden, so daß größere Störspannungen zugelassen werden können, ohne daß dadurch die Signalgabe gestört wird.

Alle die erwähnten Signalverfahren bedienen sich zur Einleitung der Signalgabe des Kriteriums »Schleifenunterbrechung« auf der Sendestelle. Dies hat den Nachteil, daß bei stehender Verbindung ein versehentlicher Tastendruck zur Auslösung der Verbindung führt. Die Wahlaufnahmeeinrichtung, die eine Unterscheidung dieses Betriebszustandes von der Auflösung vornehmen könnte, ist in diesem Zeitpunkt nicht mehr mit der Leitung verbunden. Das Speiseglied müßte zur Sicherstellung der Gesprächsverbindung mit zusätzlichen Schaltmitteln versehen werden, die diese Unterscheidung ebenfalls treffen könnten.

Das vorgeschlagene Verfahren mit Trennung von Tastendruckerkennung und Startsignal für die Auswertung hat jedoch noch einen weiteren Nachteil. Bei halbgedrückter Taste kann bereits das Tastendrackerkennungskriterium ausgewertet werden, das Startsignal läßt jedoch auf sich warten. Ist die Speiseübertragung nur mit der Einrichtung zur Tastendruckerkennung ausgerüstet, dann wird die zentrale Wahlaufnahmeeinrichtung so lange unnütz belegt, bis das Startsignal für die Auswertung eintrifft. Wollte man dies vermeiden, müßte man auf der Sendestelle kostspielige Tastensätze mit Schnapptasten versehen oder auch die Übertragungen mit den

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Einrichtungen zur Aufnahme des Startsignals für die Auswertung ausrüsten. Beide Möglichkeiten würden das Signalverfahren wesentlich verteuern.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, alle diese Nachteile der bekannten und vorgeschlagenen Verfahren zu vermeiden und ein unsymmetrisches Gleichstrom-Signalverfahren, insbesondere für Tastwahl, zu schaffen, das ein eindeutiges Tastkriterium liefert, bei dem sofort mit der Auswertung begonnen werden kann. Das erfindungsgemäße Signalverfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß jedes Signal durch Stromabsenkung in einer Ader ohne Schleifenunterbrechung eingeleitet wird, daß nach Aufnahme dieses Startsignals nacheinander die Abfragespannungen angelegt werden und daß zur Zeichenbildung sendeseitig über einen in die Schleife eingeschalteten stromrichtungsabhängigen Widerstand die Entkopplung der beiden Adern durchgeführt wird. Da bei der Signalgabe die Schleife nicht mehr unterbrochen wird, ist auch bei einfachster Speiseübertragung keine Auslösung einer stehenden Verbindung durch versehentlichen Tastendruck mehr möglich. Da wiederum nur das einzige Kriterium »Stromabsenkung in der einen Ader« verwendet wird, das erst bei vollständig gedrückter Taste ausgelöst wird, kann keine Falschwahl während des Tastvorganges auftreten. Die Belegungszeit der zentralen Wahlaufnahme wird verkürzt, da sofort bei Beginn der Beendigung des Tastendruckes das Tastkriterium abgeschaltet wird. Die Codeelemente sind erfindungsgemäß so zu wählen, daß in der Überwachungseinrichtung, die der zweiten Abfragerichtung entspricht, stets eine oder beide Adern direkt geerdet werden. Durch Einfügen eines zusätzlichen Widerstandes in die eine oder andere Ader kann das Codeelement »beide Adern geerdet« doppelt ausgenutzt werden. Dieser Widerstand ist nicht zu verwechseln mit dem Vorwiderstand der bekannten Signalverfahren, um eine Unterteilung der Signalstrombereiche zu erhalten. Der Wert des Widerstandes kann klein gehalten werden, er muß nur so groß sein, daß die Ströme beider Adern oder die Spannungen Adern gegen Erde sicher unterschiedlich sind. In der ersten Abfragerichtung, die mit entgegengesetzter Polarität wie die Überwachungsrichtung und die zweite Abfragerichtung geprüft wird, können erfindungsgemäß die Codeelemente »keine Ader geerdet«, »b-Ader geerdet« und »beide Adern geerdet« verwendet werden. Auch in dieser Abfragerichtung kann das Codeelement »beide Adern geerdet« mit einem zusätzlichen Widerstand doppelt ausgenutzt werden, um auf der Empfangsseite eine unterschiedliche Polarität der Spannung Ader gegen Ader zu erzwingen.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Signalcode für zwölf verschiedene Zeichen,

Fig. 2 die Sendestelle, z.B. eine Fernsprech-Teilnehmerstation,

Fig. 3 die Prinzipschaltung von Sendestelle und Empfangsstelle mit Einrichtungen zur Aufnahme des Tastkriteriums,

Fig. 4 die zentrale Wahlaufnahme und

Fig. 5 die Codierung der empfangenen Zeichen über die Empfangsrelais in der Wahlaufnahmeeinrichtung.

In F i g. 1 ist in Form einer Tabelle der Signalcode für das erfindungsgemäße Signalverfahren dargestellt.

In der ersten Spalte sind die Zeichenkombinationen aufgeführt. Die zweite und dritte Spalte geben die Codeelemente auf der Sendeseite wieder. Dabei ist mit den Abfragespannungen + U und — U angezeigt, welche Polarität an die Adern angelegt wird. Beide Abfragespannungen sind einseitig geerdet. Die Überwachung der Leitung auf Signale erfolgt mit einer Spannung — U an der α-Ader, während die b-Ader Erdpotential aufweist. Da in dieser der Abfrage mit

ίο — U entsprechenden Richtung stets eine Ader geerdet ist, wird der Strom in der b-Ader abgeschaltet. Dieses Kriterium wird als Tastkriterium ausgewertet. Das Schaltmittel an der b-Ader im Speisesatz braucht daher nur normalen Speisestrom und Ableitungsstrom unterscheiden zu können. Mit der Auswertung dieses Tastkriteriums wird die Abfrage der Sendestelle eingeleitet. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß eine zentrale Wahlaufnahmeeinrichtung angefordert wird. Die Abfrage erfolgt in zwei Schritten, zuerst mit der Abfragespannung + U und dann mit der Abfragespannung — U. In der vierten Spalte ist durch ein Prinzipschaltbild der Sendestelle angegeben, wie das aus den Codeelementen der Spalten 2 und 3 gebildete Signal realisiert wird. So zeigt z. B. die Zeile 4 für das Signal 4 die beiden Codeelemente »ö-Ader geerdet« für Abfragespannung + U und »α-Ader geerdet« für Abfragespannung — U. Die Realisierung dieser Signalkombination erfordert in der Sendestelle zwei Kontakte. Der mit Pfeil versehene Kontakt wird bei der Tastenbetätigung zuletzt geschlossen. Über einen Kontakt wird der Gleichrichter G 2 an die ft-Ader angeschaltet. In der Überwachungsrichtung ist dieser Gleichrichter gesperrt, so daß der Strom in der ft-Ader nach wie vor in voller Stärke fließen kann. Der andere Kontakt legt den Gleichrichter G1 an die α-Ader. Für die Überwachungsrichtung ist der Gleichrichter G1 leitend, so daß auf der Sendestelle die α-Ader geerdet ist. Dies führt zu der vollen Abschaltung des Stromes in der b-Ader und damit zur Einleitung der Abfrage. In der ersten Abfragerichtung mit der geerdeten Spannung + U ist nur ein Stromkreis über die &-Ader gegeben und in der zweiten Abfragerichtung mit der geerdeten Spannung — U nur über die α-Ader. Über entsprechende Schaltmittel der Wahlaufnahmeeinrichtung wird diese Signalkombination erfaßt, wie noch gezeigt wird.

Der Zeile 10 ist eine weitere Abwandlung des Signalcodes zu entnehmen. Das Codeelement »α- und fc-Ader geerdet« wird durch Einschaltung des Widerstandes R in den Stromkreis der a- oder &-Ader doppelt ausnutzbar gemacht. Wie der Ausdruck α (R)+b in der ersten Spalte angibt, ist bei diesem Signal die α-Ader über den Widerstand R, die b-Ader jedoch direkt geerdet. In der Abfragerichtung — U ist laut Spalte 3 nur die α-Ader geerdet. Schließt zuerst der Kontakt, der den Gleichrichter G2 anschaltet, dann ändert sich der Strom in der fe-Ader noch nicht. Erst wenn der Gleichrichter Gl angeschaltet ist, wird der Strom in der 6-Ader abgeschaltet. Die Abfrage mit + U ergibt sowohl über die α-Ader als auch die ö-Ader einen geschlossenen Signalkreis. Die α-Ader ist dabei über den Widerstand R und den Gleichrichter G 2 geerdet, während die ft-Ader über die Gleichrichter G 3 und G 2 direkte Erde erhält. Der Widerstand R ist nun so dimensioniert, daß der Spannungsabfall daran größer ist als die Summe der Spannungsabfälle an den beiden Gleichrichtern G 3 und

Gl. Damit ist sichergestellt, daß die Spannung α-Ader gegen Erde größer ist als die Spannung δ-Ader gegen Erde. Diese Spannungsdifferenz kann in einfacher Weise durch Bestimmung der Polarität der Spannung Ader gegen Ader ausgewertet werden.

In Fig. 2 ist eine Stationsschaltung für diesen Signalcode gezeigt. Die Kontaktanordnung des Tastensatzes ist so getroffen, daß jede Taste nicht mehr als zwei Arbeitskontakte und stets einen Umschaltkontakt erhält. Der Umschaltkontakt wird bei der Tastenbetätigung zuletzt geschaltet und liegt in dem Stromkreis, der die Stromabsenkung in der ö-Ader einleitet. Der Stationskreis mit Sprechübertrager usw. wird bei jeder Tastenbetätigung kurzgeschlossen. Der Widerstand R ist zweckmäßigerweise sowohl in der α-Ader als auch in der ö-Ader vorzusehen. Es wird über die Kette der Ruhekontakte Tl... TU bzw. T5 ... Γ6 der Widerstand R der a- bzw. fe-Ader kurzgeschlossen. Je nach gedrückter Taste wird der eine oder der andere Widerstand eingeschaltet. Wie die Fig. 1 ao zeigt, ist bei den Signalen 1 und 4 Widerstand R nicht wirksam. Dies ist auch aus Fig. 2 zu entnehmen, da die Tastenkontakte Π und Γ 4 in den Ketten der Ruhekontakte nicht enthalten sind.

F i g. 3 zeigt die Einrichtungen für das Signalverfahren bei Tastwahl in Fernsprechanlagen. Links im Bilde ist die StationS gezeigt, die z.B. nach Fig. 2 aufgebaut sein kann. Bei der Belegung der Amtseinrichtungen wird die Leitung aus einer Übertragung Ue gespeist. Diese Übertragung legt an die α-Ader die Spannungsquelle —U, während die &-Ader Erdpotential erhält. An die fe-Ader ist eine Einrichtung TE angeschaltet, die bei geschlossener Schleife negatives Eingangspotential erhält und so lange gesperrt bleibt, bis der Strom in der fc-Ader abgeschaltet wird. Diese Einrichtung TE ist im Signalruhezustand angeschaltet, wie über die Kontakte te angedeutet ist. Spricht die Einrichtung TE bei Betätigung einer Wahltaste an, dann wird die in Fig. 4 gezeigte Wahlaufnahmeeinrichtung WA mit dieser Leitung verbunden. In zwei Abfrageschritten werden die Spannungen + U und — U an die beiden Adern angelegt. Zur Auswertung der Codezeichen sind die Relais I.. .IV vorgesehen, und zwar jeweils zwei für jede Abfragerichtung. Ist im ersten Abfrageschritt keine Ader in der Sendestelle geerdet (Signale 1 bis 3), dann sprechen die Relais I und II nicht an. Ist die &~Ader allein geerdet, dann spricht die der Z>-Ader zugeordnete Einrichtung B1 an. Diese Einrichtung kann z. B. als Differenzverstärker ausgebildet sein, der beim Anlegen von Erde in der Station ein Ausgangssignal abgibt. Die Einrichtung AB 1 wertet die Polarität der Spannung Uab aus und gibt ein Ausgangssignal, wenn diese Spannung positiv ist. Dies ist z.B. der Fall, wenn nur die &-Ader geerdet ist. Da die UND-Schaltung Z71 über beide Eingänge angesteuert wird, spricht das Relais II an. Bei dem Codeelement »α-Ader geerdet und &-Ader über Widerstand R geerdet« spricht nur das Relais I an, das über den Differenzverstärker A1 angesteuert wird. Da die Spannung Uab in diesem Falle negativ ist, fehlt die Koinzidenz für die UND-Schaltung 171, so daß das Relais II nicht ansprechen kann. Für das Codeelement »α-Ader über Widerstand R geerdet und Z>-Ader direkt geerdet« ist die Bedingung für die Einrichtung A1 gleich, so daß das Relais I wiederum anspricht. Da die Spannung Uab diesmal jedoch positiv ist, kann auch das Relais II ansprechen.

Im zweiten Abfrageschritt sind die Verhältnisse ähnlich. Zur Auswertung der Signale sind die Relais III und IV vorgesehen. Erde an der Ader führt zum Ansprechen der Einrichtungen A1 und B 2. Die Einrichtung A 2 wirkt zusammen mit der Einrichtung AB 1 zur Auswertung der Polarität der Spannung Uab auf die UND-Schaltung Ul ein, die das Relais III steuert. Aus F i g. 5 kann der Signalcode entnommen werden. Die Wirkungsweise ist ähnlich wie bei den Relais I und II der Abfragerichtung mit der Spannung + U.

In der Übertragung Ue ist zusätzlich noch eine Einrichtung TX vorgesehen, die die Überwachung auf das Ende des Tastendruckes übernimmt. Es genügt in diesem Falle, den Stromfluß in einer Ader zu kontrollieren.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Unsymmetrisches Gleichstrom-Signal verfahren über zweiadrige Fernmelde-, insbesondere Fernsprechleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Signal durch Stromabsenkung in einer Ader (ζ. B. Anlegen von Erde an a- und/oder &-Ader) ohne Schleifenunterbrechung eingeleitet wird, daß nach Aufnahme dieses Startsignals nacheinander die Abfragespannungen (+17 und —Ü) angelegt werden, und daß zur Zeichenbildung sendeseitig über einen in die Schleife eingeschalteten stromrichtungsabhängigen Widerstand (G 3) die Entkopplung der beiden Adern (α- und ö-Ader) durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Stromabsenkung beeinflussende Kontakt bei der Tastenbetätigung zuletzt und bei der Beendigung des Tastendruckes zuerst schaltet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalkombinationen so gewählt sind, daß in der Überwachungspolarität, die der zweiten Abfragespannung entspricht, stets eine oder beide Adern direkt geerdet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Codeelement »Erde an beiden Adern« (α- und &-Ader) durch Einfügung eines zusätzlichen Widerstandes (R) in den Signalkreis einer der beiden Adern doppelt ausnutzbar gemacht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Abfragerichtung die Codeelemente »keine Ader geerdet«, »eine Ader (&-Ader) geerdet« und »beide Adern geerdet« verwendet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal »beide Adern geerdet« durch Einfügung eines zusätzlichen Widerstandes (R) in eine der beiden Adern doppelt ausnutzbar gemacht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterscheidung der beiden unterschiedlichen Zeichen durch Auswertung der Polarität der Spannungs- oder Stromdifferenz beider Adern vorgenommen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einsatz des Verfahrens für Tastwahl in Fernsprechanlagen dem Speise-

glied (Ue) der Leitung eine Einrichtung (TE) zur Aufnahme des Tastkriteriums zugeordnet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrage des anstehenden Codezeichens über eine zentrale Wahlaufnahmeeinrichtung (WA) durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Auswertung des Codezeichens auf das Speiseglied (Ue) der Leitung zurückgeschaltet wird und daß dort über eine Einrichtung (TK) die Beendigung des Tastendruckes ermittelt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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