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Durchschaltesystem für eine Vermittlungseinrichtung für
EMI1.1
Die Erfindung betrifft ein Durchschaltesystem für eine Vermittlungseinrichtung für Fernmelde-, vor- zugsweise für Fernsprechanlagen mit Zeitvielfachbetrieb, in denen die miteinander zu verbindenden An- schlüsse in Gruppen unterteilt sind. Eine jede Anschlussgruppe ist mittels eines Anschlusswählers mit einer
Gruppensammelschiene verbunden, die ein im Zeitvielfach betriebenes Verbindungsglied darstellt. Das
Zeitvielfach umfasst N Zeitlagenkanäle, die mit 1 - N beziffert sind ; ein jeder Anschluss innerhalb einer
Anschlussgruppe hat Zugang zu allen Zeitlagenkanälen auf der seiner Gruppe zugeordneten Gruppensam- melschiene.
Die Verbindung zweier Anschlüsse aus verschiedenen Anschlussgruppen kommt dadurch zu- stande, dass für die beiden miteinander zu verbindenden Anschlüsse gleichbezifferte Zeitlagenkanäle auf den den Anschlüssen zugeordneten Gruppensammelschienen verwendet werden.
Ein solches Durchschaltesystem ist beispielsweise in der belgischen Patentschrift Nr. 515605 eingehend beschrieben. Der Aufbau einer Verbindung erfolgt in dem in der oben angeführten Patentschrift beschriebenen Durchschaltesystem in nur einer Aufbaurichtung, wie in den meisten Fernsprechselbstanschlussanlagen der üblichen Art. JederTeilnehmerstelle sind daher zwei Anschlussklemmenpaare zugeordnet, ein erstes Paar für den von der Teilnehmerstelle abgehenden und ein zweites für den zu der Teilnehnehmerstelle hinfliessenden Verkehr. Die Teilnehmerstellen sind in Gruppen angeordnet und die ersten und die zweiten Anschlussklemmen einer Anschlussgruppe sind bzw. über individuelle Gatter mit einer ersten und einer zweiten Gruppensammelschiene verbunden.
Alle ersten Gruppensammelschienen sind mit allen zweiten Gruppensammelschienen durch eine eine Gruppenauswahleinrichtung bildende Gatteranordnung verbunden. Eine Verbindung von einem ersten Anschlussklemmenpaar einer Teilnehmerstelle zu einem zweiten Anschlussklemmenpaar einer andern Teilnehmerstelle erfolgt über die entsprechenden Gruppensammelschienen auf irgendeinem Zeitlagekanal, der gerade auf den beiden Sammelschienen frei ist.
Die der oben angeführten Patentschrift zugrundeliegende Erfindung ist nicht auf den Verbindungsaufbau in nur einer Richtung beschränkt. Bei Fernsprechanlagen mit Zeitvielfachbetrieb nach dem gegenwärtigen Stand der Technik ist es üblich, Verbindungen beiderseitig gerichtet aufzubauen, wobei einer jeden Teilnehmerstelle ein Anschluss mit nur einem Klemmenpaar zugeordnet ist. Ein Durchschaltesystem gemäss der oben angeführten Patentschrift weist dann nur mehr einen Satz von Gruppensammelschienen auf, dessen Sammelschienen je einer Gruppe von Anschlüssen zur Verfügung stehen. Es ist in diesem Falle jedes Anschlussklemmenpaar über Verbindungsgatter mit einer jeden andern Gruppensammelschiene verbunden.
Für ein aus G paarweise miteinander verbindbaren Gruppensammelschienen bestehendes Durchschaltesystem ist eine Gesamtanzahl von G. (G-1)/2 Verbindungsgattern erforderlich. Die Gesamtanzahl der Gruppensammelschienen in einer Fernsprechanlage entspricht dem zu bewältigenden Gesamtverkehr ; daher ist die Anzahl der notwendigen Gatter dem Quadrat der Verkehrsdichte proportional. Sie wird daher in grossen Anlagen beträchtlich gross. Dabei ist noch zu beachten, dass der Ausnützungskoeffizient dieser Gatter sehr niedrig ist ; wenn man annimmt, dass maximal G/2 Verbindungen unter Benutzung desselben Zeitlagekanals gleichzeitig bestehen, dann ergibt sich einAusnützungskoeffizient vomWert 1/ (G-1).
Ein Verbindungsgatter wird am besten aus einem symmetrischen, basisgesteuerten Trifttransistor mit hoher Grenzfrequenz gebildet ; ein solcher ist aber ein verhältnismässig teures Schaltelement. Es wird daher angestrebt, die erforderliche Anzahl von Verbindungsgattern auf einen Kleinstwert zu verringern und diese Gatter mit höchster Wirksamkeit auszunutzen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Anzahl der in einer Fernsprechanlage mit gegebener Verkehrslei- stung erforderlichen Verbindungsgatter merkbar zu verringern.
Bei Anlagen mit einem Durchschaltesystem der beschriebenen Art ist es ferner schwierig, das Neben- sprechen bei den hohen im Zeitvielfachbetrieb auftretenden Frequenzen auf ein zulässiges Mass zurückzu- führen. Das in dem Durchschaltesystem auftretende Nebensprechen hat seine Ursache in einer Kopplung von voneinander unabhängigen Sprechwegen, die gleichzeitig benutzt werden, d. h. die denselben Zeitkanal belegt haben.
Ausserhalb des Gatternetzwerkes sind die Gruppensammelschienen gewöhnlich als Koaxialkabel ausgeführt, die mit einer wirksamen Abschirmung der voneinander unabhängigen Sprechwege versehen sind. Innerhalb des Gatternetzwerkes ist jedoch jede der G Gruppensammelschienen mit G-1 Verbindungsgattern verbunden, indem jedes Gatter zwei Gruppensammelschienen miteinander verbindet. Die Verwendung eines Koaxialkabels innerhalb des Gatternetzwerkes ist unzweckmässig und die Abschirmung wäre jedenfalls unvollständig, weil sie bei jeder Verbindung mit einem Gatter unterbrochen wäre.
Eine besonders günstige Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass eine Ausführung für die Gruppensammelschienen innerhalb des als matrixartige Anordnung der Transistorgatter ausgebildeten Gatternetzwerkes als gedruckte Koordinatenleiter innerhalb des Netzwerkes mit gemeinsamer Rück- oder Erdleitung für alle Sammelschienen gezeigt ist. Das Nebensprechen wird am stärksten bei zusammenhängenden parallelgeführten Sammelschieneh, es hängt im wesentlichen von der magnetischen Kopplung ab und ist proportional der Länge der Parallelstrecken der Sprechwege innerhalb des Gatternetzwerkes. Bei einer gegebenen Ausführungsform des Durchschaltesystems ist die Anzahl der an die einzelnen, den Sprechweg bildenden Sammelschienen angeschlossenen Gatter ein grobes Mass für die Länge des Sprechweges.
Ein Nebensprechkoeffizient Y kann durch die Anzahl der Kreuzungspunkte auf dem längsten Sprechweg im Netzwerk definiert werden, die ja mit der Länge des Sprechweges wächst, womit näherungsweise auch ein Mass für die Nebensprechsicherheit des Netzwerkes erhalten wird. Daraus folgt Y = G - 1.
In grossen Anlagen mit einer grossen Anzahl von Sammelschienen kann der Nebensprechpegel ein ent- scheidender Hinderungsgrund für die Ausführbarkeit sein. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine neue Verbindungsart von Sammelschienen anzugeben, bei der für alle Netzwerkausführungsformen eine sehr starke Reduktion des Nebensprechens erreicht wird.
Die Erfindung erreicht dies dadurch, dass die Giuppensammelschienen in wenigstens zwei Sätze eingeteilt sind, von denen jeder eine oder mehrere Sammelschienen enthält, und mit Bezug auf die den Gruppensammelschienen dieses Satzes zugeordneten Anschlussgruppen eine Obergruppe bildet, dass ferner ein SatzZwischwnsammelschienen derart eingeteilt ist, dass jede Zwischensammelschiene zur Verbindung der Gruppensammelschienen einer Obergruppe mit den Gruppensammelschienen einer andern Obergruppe und bzw.
oder zur Verbindung der Gruppensammelschienen innerhalb einer Obergruppe dient, wobei jede mit den ihr zugeordneten Gruppensammelschienen verbindbare Zwischensammelschiene ein im Zeitvielfach betriebenes Vielfachverbindungsglied mit N Zeitkanälen bildet, wobei eine Einteilung (en) vorgesehen ist (sind), bei welcher eine Verbindung zwischen zwei beliebigen miteinander zu verbindenden und verschiedenen Gruppen angehörenden Abschlussklemmen durch wenigstens eine Zwischensammelschiene herstellbar ist und für diese Verbindung derselbe Zeitkanal auf den entsprechenden Gruppensammelschie- neu und auf der Zwischensammelschiene benutzt ist.
Nach einer Ausbildung dieses Systems ist vorgesehen, dass die Zwischensammelschienen in zwei Sätze eingeteilt sind, von denen in dem bevorzugten Satz nur eine einzige Zwischensammelschiene vorgesehen ist und dass die Herstellung derselben Verbindungen zu einer Zwischensammelschiene des bevorzugten Satzes durch Zwischensammelschienen, die nicht zu dem bevorzugten Satz gehören, ausgeschlossen ist.
Weiters kann das System dadurch gekennzeichnet sein, dass bestimmte Anschlüsse für Sonderdienste vorgesehen sind, und dass diese Anschlüsse wenigstens eine von den andern Anschlüssen getrennte Obergruppe bilden.
Weiters kann das System dadurch gekennzeichnet sein, dass Obergruppen Erster Ordnung durch eine grundsätzliche Einteilung bestimmt sind und dass durch alle andern Einteilungen wenigstens eine Obergruppe von höherer Ordnung bestimmt ist. die eine ganze Anzahl von Obergruppen Erster Ordnung enthält.
Bei einem solchen System kann vorgesehen sein, dass über die den Obergruppen Erster Ordnung zugeteilten Zwischensammelschienen ausschliesslich nur Verbindungen zwischen Ortsteilnehmeranschlüssen und Verbindungsleitungsanschlüssen zu oder von andern Ämtern zustandekommen und dass Verbindungen zwischen verschiedenen Gruppen angehörenden Ortsteilnehmeranschlüssen nur über solche Zwischensammelschienen herstellbar sind, die Obergruppen höherer Ordnung zugeteilt sind.
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Das System kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass wenigstens eine als Überlaufsammelschiene dienende, an alle jene Gruppensammelschienen anschaltbare Zwischensammelschiene vorgesehen ist, die den Orts- und bzw. oder Verbindungsleitungsanschlüssen zugänglich ist.
Nach einer weiteren Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass ein oder mehrere Tongeneratoren Zugang zu allen Ortsanschlüssen zugänglichen Gruppensammelschienen haben und dass ein oder mehrere dieser Generatoren auch Zugang zu den für Verbindungsleitungsanschlüsse zugänglichen Gruppensammel- schienen haben, wobei jeder Generator durch ein Verbindungsglied mit diesen Gruppensammelschienen individuell zugeordneten Gattern verbindbar ist.
Nach einer noch weiteren Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zwecks Herstellung von
Verbindungen zwischen derselben Gruppe angehörenden und daher für dieselbe Gruppensammelschiene zugänglichen Anschlüssen Sprachspeichereinrichtungen vorgesehen sind und dass diese Sprachspeicher über ein im Zeitvielfach betriebenes Verbindungsglied mit jeder Gruppensammelschiene verbindbar sind, die wenigstens einer Ortsteilnehmeranschluss-Obergruppe Erster Ordnung zugänglich ist.
Weiters kann bei diesem System vorgesehen sein, dass bei einer speziellen Einteilung der Gruppen- sammelschienen in Obergruppen einer jeden Obergruppe dieser speziellen Einteilung ein KreuzungspunktNetzwerk entspricht, in dem die dieser Obergruppe entsprechenden Gruppensammelschienen und die Zwischensammelschienen in einer im wesentlichen ebenen Koordinatenanordnung mit Schaltelementen an den Kreuzungspunkten ausgebildet sind.
Weiters kann das erfindungsgemässe System dadurch gekennzeichnet sein, dass sie einen ersten Satz von Verbindungsgliedern mit N Zeitkanälen oder Gruppensammelschienen und einen zweiten Satz von Verbindungsgliedern mit N Zeitkanälen oder Zwischensammelschienen enthält, die zur Verbindung eines ausgewählten Satzes von Gruppensammelschienen durchSchaltmittel dienen, von denen wenigstens einige der ausgewählten Sätze weniger als die Gesamtanzahl der Gruppensammelschienen enthalten.
Schliesslich kann das erfindungsgemässe System dadurch gekennzeichnet sein, dass eine zu einem ersten ausgewählten Satz gehörende Gruppensammelschiene nur dann zu einem zweiten ausgewählten Satz gehört, wenn der zweite ausgewählte Satz alle Gruppensammelschienen des ersten ausgewählten Satzes enthält.
Eine Überschlagsrechnung zeigt die durch die Erfindung ermöglichte Ersparnis an Verbindungsschaltmitteln bzw. Gattern. Es sei eine grosse Anlage mit 100 Gruppensammelschienen zugrundegelegt. Die Anzahl der zur paarweisen Verbindung derselben erforderlichen Gruppensammelschienen ist gleich X2 = 100. 99/2 = 4950. Gemäss der Erfindung sollen 10 Obergruppen zu je 10 Gruppensammelschienen gebildet werden ; wenn für jede Obergruppenverbindung nur eine einzige Zwischensammelschiene vorgesehen ist, dann werden die Obergruppen durch 10. 9/2 = 45 Zwischensammelschienen miteinander verbindbar, zu denen noch 10 Zwischensammelschienen, nämlich je eine für eine jede Obergruppe für die Verbindungen innerhalb einer Obergruppe hinzuzuzählen sind, so dass sich eine Gesamtanzahl von 55 Zwischensammelschienen ergibt.
Diese Anzahl ist für den durch 100 Gruppensammelschienen zu bewältigenden Verkehr bemessen, nämlich für den doppelten auf den Zwischensammelschienen abgewickelten Verkehr, weil die Gruppensammelschienen den Verkehr sowohl in ankommender wie auch in abgehender Verkehrsrichtung führen. Eine Zwischen-Obergruppen-Sammelschiene ist mit 2 x 10 = 20 Gattern verbunden, wogegen eine Sammelschiene innerhalb einer Obergruppe mit 10 Gattern verbunden ist. Die Gesamtzahl der erforderlichen Gatter ergibt sich daher zu
X3 = 45.20 + 10.10 = 1000 Gatter.
Im Vergleich zu der bekannten Anordnung verringert die Anordnung nach der Erfindung die Anzahl der erforderlichen Gatter auf 1/5 und vergrössert zugleich den Ausnützungskoeffizienten von 1/99-lolo auf zo weil bei der Anordnung nach der Erfindung zwei Verbindungsgatter bei der Herstellung einer Verbindung mitwirken, bei den bekannten Anordnungen jedoch nur eines.
Die obigen Betrachtungen sind nur allgemein gefasst, weil ihnen keine wesentlichen Angaben über den Verkehr zugrundeliegen. Die vollständige Ableitung wird später gegeben. Sie zeigt das überraschende Ergebnis, dass die Anordnung nach der Erfindung eine nur wenig grössere Sperrwahrscheinlichkeit bringt als die bekannten aufwendigeren Anordnungen mit Rücksicht auf die Notwendigkeit, einen auf drei Sammelschienen gleichzeitig freien Kanal zu finden, im Gegensatz zu einer solchen bei den bekannten Anordnungen, einen auf nur zwei Sammelschienen gleichzeitig freien Kanal aufzufinden. Daher ist bei der Anordnung nach der Erfindung eine ein wenig höhere Anzahl von Gruppensammelschienen und daher auch eine entsprechend höhere Anzahl von Verbindungsgattern nötig.
Die exakte theoretische Beziehung zwischen der Anzahl X3 der bei der Anordnung nach der Erfindung erforderlichen Gatter und der Anzahl X2
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derselben bei der bekannten Anordnung, die eine Anzahl G2 Gruppensammelschienen mit je 25 Kanälen enthält, ist als Funktion von G2 für den gleichen Verkehrswert und einen Sperrwahrscheinlichkeitswert von 0,01 durch den Ausdruck
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gegeben. Für das o. a. Zahlenbeispiel. in dem G2 = 100 angenommen ist, ergibt sich der Wert X3/X2 = 0, 28 ; d. h. bei der Anordnung nach der Erfindung verringert sich die Anzahl der Gatter auf 2/7 des Wertes bei der bekannten Anordnung. Ist die Anzahl G2 der Gruppensammelschienen jedoch nur = 50, dann ergibt sich eine Ersparnis im Betrage von 2/5.
An Hand des oben angegebenen Beispieles ist auch die durch die erfindungsgemässe Anordnung erzielbare Verbesserung hinsichtlich des Nebensprechens nachweisbar. Für die bekannte Anordnung gilt ein Nebensprechkoeffizient Y= G-l = 99. Gemäss der Erfindung ist jede Gruppensammelschiene mit 9 Zwi-
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melschienen. Der längste Sprechweg entspricht Y = 2. 9 + 20-2 = 36 Gattern.
Es wird später noch gezeigt werden, dass es eine optimale Lösung gibt, durch die der längste Sprechweg auf 28 Gatter verkürzbar ist. Bei einer gegebenen Ausführungsform kann daher der Nebensprechkoeffizient durch die Anordnung nach der Erfindung im Verhältnis 28 : 99, also auf etwa 0,3 verkleinert werden.
Es sei bemerkt, dass die Verwendung von zwei Schaltstufen und einer Zwischensammelschiene zur
Verbindung der Gruppensammelschienen miteinander bereits bekannt ist.
Eine andere Anordnung sieht vor, dass eine Verbindung zwischen zwei Gruppensammelschienen ver- mittels eines als"Zwischengruppensammelschiene"bezeichneten Vielfach-Verbindungsgliedes über zwei
Gatter verbunden werden. Ihrer Funktion nach entspricht sie der Zwischensammelschiene nach der Erfin- dung, jedoch besteht bei der bekannten Anordnung keine Einteilung der Sammelschienen in Sätze zwecks
Bildung von Anschluss-Obergruppen.
Nach einer andern Anordnung ist eine Information von einem Kanal auf einen andern Kanal im Zeit- vielfach übertragbar. Eine Sprachspeichereinrichtung kann aus einem mit einem als Gatter wirkenden
Schaltelement verbundenen Kondensator bestehen, der durch die amplitudenmodulierten Impulse in einem ersten Zeitkanal geladen und in einem zweiten Kanal entladen werden kann. Da es im allgemeinen un- erwünscht ist, zwei an dieselbe Sammelschiene angeschlossene Anschlussgatter gleichzeitig in den leiten- den Zustand zu versetzen, wird von solchen Sprachspeichereinrichtungen für die Herstellung von Verbindungen innerhalb der Gruppe Gebrauch gemacht, d. h. von Verbindungen zwischen zwei an dieselbe Group. pensammelschiene angeschlossenen Klemmen.
Die prinzipielle Anordnung besteht aus einer Anzahl von mit einer jeden Gruppensammelschiene verbundenen Sprachspeichereinrichtungen. Diese komplizierte Anordnung ist sowohl für die Verwendung zur Sprachspeicherung für alle Verbindungen als auch für die Verbindung von verschiedenen Gruppen miteinander, wie auch für solche innerhalb einer Gruppe geeignet. Jeder Gruppensammelschiene entspricht ein als "Gruppen-Verbindungsglied" bezeichnetes VielfachVerbindungsglied, das diese Gruppensammelschiene mit einer Anzahl von Sprachspeichereinrichtungen verbindet und selbst mit allen übrigen Gruppensammelschienen verbunden ist. Für den Zweck, Verbindungen innerhalb einer Gruppe herzustellen, verlängert das Verbindungsglied für die Herstellung von Verbindungen zwischen verschiedenen Gruppen die entsprechende Gruppensammelschiene.
Diese Anordnungen haben bei Verbindungen innerhalb einer Gruppe den Nachteil, dass einer jeden Gruppensammelschiene wenigstens eine Sprachspeichereinrichtung zugeordnet sein muss und dass diese Sprachspeichereinrichtung nur zu dieser Sammelschiene allein Zugang hat.
Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine wirksamere Verwendung der Sprachspeichereinrichtungen vorzusehen und deren Anzahl zu verringern.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass Sprachspeichereinrichtungen dazu verwendet sind, Verbindungen zwischen zwei derselben Gruppe angehörenden Anschlussklemmen über zwei verschiedene Zeitkanäle herzustellen, und dass jede dieser Sprachspeichereinrichtungen über ein Zeitvielfachverbindungsglied und ein Schaltelement mit einer jeden beliebigen Gruppensammelschiene verbindbar ist, die wenigstens einer Obergruppe erster Ordnung von Ortsteilnehmeranschlüssen zur Verfügung steht.
In einer Anlage mit 100 Gruppensammelschienen sind bei der bekannten Anordnung wenigstens 100 Sprachspeichereinrichtungen erforderlich. Wenn in einer solchen Anlage ein Zeitvielfach mit 25 Kanälen
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verwendet wird, dann können 1250 Verbindungen gleichzeitig bestehen. Von diesen sind 1'10 Verbindun- gen innerhalb derselben Gruppe. Wenn nun gemäss der Erfindung die vorgesehenen Sprachspeichereinrich- tungen durch alle Gruppensammelschienen erreichbar sind, dann sind nur mehr 13 Sprachspeichereinrich- tungen erforderlich. Damit ist eine Ersparnis von 87% der Sprachspeichereinrichtungen erreicht.
Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, in den Zeichnungen stellen die Fig. 1 und 2 bekannte Anordnungen von Sammelschienen-Durchschaltesystemen dar ; Fig. 3 und 4 zeigen zwei Anordnungen nach der Erfindung ; Fig. 5 und 6 stellen die in einem Durchschaltesystem nach
Fig. 3 oder 4 wirksamen Verbindungen dar ; Fig. 7 zeigt eine tabellarische Zusammenstellung zum Ver- gleich der in den Fig. 1 - 4 gezeigten Durchschaltesysteme, in Fig. 8 ist ein Sammelschienen-Durch- schaltesystem nach der Erfindung in ausführlicherer Darstellung gezeigt, das für eine Fernsprechanlage mit 10 000 Anschlüssen und mit Verbindungsmöglichkeiten zu andern Ämtern ausgelegt ist.
Bei dem gegenwärtigen Entwicklungsstand der Technik ist es möglich, Signalenergie im Zeitviel- fachbetrieb im wesentlichen verlustlos zu übertragen. Die Verwendung von Respnanz-Übertragungsan- ordnungen gestattet es, die Anwendung von Verstärkern im Durchschaltesystem von Fernsprechanlagen zu vermeiden. Die Kosten des Durchschaltesystems sind dann im wesentlichen durch die Kosten der Schaltelemente bestimmt. Diese bestehen am besten aus symmetrischen Trifttransistoren mit hoher
Grenzfrequenz, die als basisgesteuerte Verbindungsgatter zur impulsweisen Verbindung von zwei Viel- fachverbindungsgliedern verwendet werden. Die Anzahl X von in einem Netzwerk erforderlichen Verbindungsgattern stellt unmittelbar ein Mass für die Kosten des Durchschaltesystems dar.
Die wesentlichen Kriterien für die Güte eines Übertragungsnetzwerkes sind der Grad des Rauschens und der Signaldämpfung. Die durch einen voll leitenden Transistor eingeführte Dämpfungszunahme ist vernachlässigbar klein. In einer im Zeitvielfach mit Impulsdauern in der Grössenordnung von l ; j betriebenen Fernsprechanlage, bei der sich das verwendete Frequenzspektrum infolgedessen weit in den Hochfrequenzbereich erstreckt, bildet das Rauschen infolge von unerwünschten Koppeleffekten oder das Nebensprechen ein Hauptproblem. Da die weitgehende Unterdrückung des Nebensprechens bis auf ein annehmbares Ausmass im wesentlichen von der Art des Zusammenbaues der das Durchschaltesystem bildenden Schaltelemente abhängt, ist die Übertragungsgüte hinsichtlich des Nebensprechens bei einer gegebenen Bauart durch die allgemeine Anordnung des Netzwerkes bestimmt.
Ein Nebensprechkoeffizient Y, der dem Nebensprechgrad proportional ist, wird so definiert, dass er einen Vergleich verschiedener Netzwerkausfühiungsformen untereinander ermöglicht.
Es gibt zwei verschiedene Arten von Nebensprechen :
1. Nebensprechen zwischen zwei auf derselben Sammelschiene benachbarten Kanälen ; dieses hängt in einem gut entworfenen Netzwerk nur von der Wirksamkeit der Gattersteuereinrichtungen und von der Güte der Gatter ab.
2. Nebensprechen zwischen zwei verschiedenen Sammelschienen, das auf solche Verbindungen störend einwirkt, die denselben Zeitkanal benutzen.
Hier wird nur die zweitgenannte Art des Nebensprechens betrachtet, die von der Anordnung der Schaltelemente und von der Bemessung des die Sammelschienen verbindenden Netzwerkes abhängt.
Die physische Ausbildung eines die Sammelschienen verbindenden Netzwerkes ist Gegenstand der südafrikanischen Patentschrift Nr. 4165 mit dem Titel "Durchschaltenetzwerk für eine Vermittlungseinrichtung mit Zeitvielfachbetrieb". Das gattergesteuerte Netzwerk ist in Wirklichkeit aus einer oder aus mehreren Ebenen gebildet ; an denen die Transistorgatter angeordnet sind. Ausserhalb dieser Verbindungs- ebenen können die Sammelschienen als Koaxialkabel ausgebildet sein, die durch diese Ausbildungsart gegeneinander abgeschirmt sind. Die Verwendung von Koaxialkabeln innerhalb einer Ebene bereitet beträchtliche technische Schwierigkeiten ; auf jeden Fall wäre die Abschirmung durch deren Unterbrechung an jedem Gatteranschlusspunkt notwendigerweise unvollständig.
Eine wesentlich günstigere Konstruktion ist in der oben angeführten Patentschrift gezeigt, bei der die Sammelschienen innerhalb einer Ebene als gedruckte Koordinatenleitungen mit gemeinsamer Rückleitung ausgebildet sind. In beiden Fällen tritt aber noch eine magnetische Kopplung zwischen benachbarten Sammelleitungen auf, die der Länge der parallel zueinander verlaufenden Sammelschienen proportional ist. Bei der oben erwähnten Ausführung in gedruckter Schalttechnik mit gemeinsamer Rückleitung besteht eine gewisse gemeinsame Kopplung zwischen den verschiedenen Rückleitungen. Die Rückleitung liegt im Idealfall auf ihrer ganzen Länge an Erdpotential, weist aber notwendigerweise doch eine gewisse, nicht vernachlässigbare Impedanz auf, die für den in Betracht kommenden Frequenzbereich als ein im wesentlichen. induktiver Widerstand anzusehen ist.
Der Kopplungsgrad hängt vom Verhältnis der Länge der gewünschten Rückleitung zu der des unerwünschten Rückleitungsweges ab. Obgleich hier keine Proportionalitätsbeziehung besteht, ist doch
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die Länge des Sprechweges ein Mass für den Nebensprechgrad infolge der gemeinsamen Kopplung. Die Maximallänge eines Sprechweges ist bei gegebener Ausführungsform des Gatternetzwerkes der Anzahl Y der an die an der Verbindung beteiligte Sammelschiene angeschlossenen Gatter proportional.
Diese Anzahl Y gilt im folgenden als Nebensprechkoeffizient ; dieser Wert stellt ein rohes, aber ein- faches Vergleichsmittel für zwei Netzwerke hinsichtlich ihrerNebensprechgüte dar. Der Zahlenwert von Y kann an einer Schaltplandarstellung eines Netzwerkes direkt als die Anzahl der Kreuzungspunkte auf dem längsten möglichen Sprechweg abgelesen werden.
Ein Vergleich zwischen den bisher bekannten Ausführungsformen von Durchschaltesystemen und der gemäss der Erfindung kann daher durch Berechnung der Werte X, der Anzahl der erforderlichen Verbindungsgatter, und Y, des Nebensprechkoeffizienten erfolgen, womit er auf eine zahlenmässig erfassbare Aufgabe zurückgeführt ist. Beispielsweise soll einDurchschaltesystem für eine Fernsprechanlage mit Zeitvielfachbetrieb mit 25 Kanälen für einen Gesamtverkehrswert von 250 Erlang bei 1% Verkehrsverlust ausgeführt werden. Das Ergebnis gilt auch für den doppelten Verkehrswert von 500 Erlang.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Sprechwegnetzwerkes gemäss der belgischen Patentschrift Nr. 515605 für den Fall doppeltgerichteten Verbindungsaufbaues. Jede Gruppensammelschiene.... k wirkt als im Zeitvielfach betriebenes Verbindungsglied mit N Zeitkanälen und steht einer Gruppe von Anschlüssen zur Verfügung. Die Anschlussklemmen sind vermittels nicht dargestellter individueller Gattet an die Sammelschiene angeschlossen. Die G. Gruppensammelschienen sind paarweise mittels Verbindungsgatter verbindbar, die als Kreuzungspunkte in einer Dreieckmatrix dargestellt sind.
Eine Verbindung zwischen zwei verschiedenen Gruppen angehörenden Anschlussklemmen erfolgt über die beiden entsprechenden Gruppensammelschienen und den entsprechenden Kreuzungspunkt auf irgendeinem speziellen Kanal, wobei diese Verbindung für die Dauer des Gespräches bestehen bleibt.
Zwecks Vereinfachung der nachfolgenden Betrachtungen sei angenommen, dass Verbindungen zwischen zwei derselben Gruppe angehörenden Anschlussklemmen ausgeschlossen sein sollen. Ein solcher Verkehr innerhalb ein und derselben Gruppe macht in einer grossen Anlage ohnehin nur einen sehr kleinen Anteil des Gesamtverkehrs aus. Der Einfluss dieser Annahme auf das Ergebnis wird am Schluss der Ausführungen nachgeprüft.
Die Analyse des Netzwerkes nach Fig. 1 ergibt mit Bezug auf die Anzahl X der Verbindungsgatter und den im oben ausgeführten Sinne definierten Nebensprechkoeffizienten Y unmittelbar :
EMI6.1
EMI6.2
ten Verkehrswertes B bestimmt werden.
Am Beginn eines Verbindungsaufbaues ist es notwendig, einen Zeitkanal ausfindig zu machen, der auf beiden Sammelschienen gleichzeitig frei ist, die zu der aufzubauenden Verbindung notwendig sind.
Die Ableitung der Sperrwahrscheinlichkeit ist in der belgischen Patentschrift Nr. 515605 gegeben, hier werden nur die Ergebnisse betrachtet.
Die Erlang'sche Formel gibt für eine grosse Anzahl von Verkehrsquellen, die den N Kanälen auf-der Sammelschiene einen Gesamtverkehrswert von A Erlang zuführen, einen Sperrwahrscheinlichkeitswert von
EMI6.3
worin
EMI6.4
Bei zwei Sammelschienen mit bzw. x und y belegten Zeitkanälen bedeutet die Bedingung, einen auf beiden Sammelschienen gleichzeitig freien Zeitkanal zu finden, dann einen Verkehrsverlust, wenn keiner der N-x freien Zeitkanäle auf der einen Sammelschiene dieselbe Zeitlage aufweist, wie einer der N-y freien Zeitkanäle auf der zweiten Sammelschiene. Die Gesamtsperrwahrscheinlichkeit ist für zwei zu
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koppelnde Sammelschienen gegeben durch
EMI7.1
Diese Beziehung bestimmt den mittleren Verkehrswert A, der bei gegebener Sperrwahrscheinlichkeit P einer Sammelschiene zugeführt werden kann.
Wenn der Verkehrswert in einer Anlage B Erlang beträgt, dann führen die Gruppensammelschienen einen Verkehrswert von 2 B Erlang, weil sie ja den Verkehr sowohl in abgehender, wie auch den in ankommender Verkehrsrichtung aufzunehmen haben. Daher ergibt sich die Anzahl der erforderlichen Sammelschienen zu
G = 2B/A (5)
Damit ergeben sich für das den Betrachtungen zugrundeliegende Beispiel mit N = 25, P = 0, 01 und B = 250 Erlang folgende Werte aus den Gleichungen (4), (5), (1) und (2) der Reihe nach :
A = 12, 7 Erlang, G = 40, X = 780, Y = 39.
Die G Gruppensammelschienen sind vermittels L Zwischengruppensammelschienen miteinander verbindbar. Dieses Netzwerk umfasst zwei Schaltstufen. Die Verbindung zweier Gruppensammelschienen wird über zwei durch Kreuzungspunkte dargestellte Gatter und die entsprechende Zwischengruppensammelschiene hergestellt. Die Gesamtanzahl der Verbindungsgatter ergibt sich für diesen Fall zu
X = L. G (6)
Der Nebensprechkoeffizient Y ist gleich der Anzahl der Kreuzungspunkte auf dem längsten Sprechweg und ergibt sich zu
Y = 2L + G-2 (7)
Bei Beginn des Aufbaues einer Verbindung ist es nach Feststellung einer auf den beiden Gruppensammelschienen gleichzeitig freien Zeitlage gemäss der Lehre der belgischen Patentschrift Nr. 515605 notwendig, eine Zwischengruppensammelschiene aufzufinden, auf der dieser ausgewählte Zeitkanal ebenfalls frei ist.
Die Sperrwahrscheinlichkeit P hängt daher von zwei verschiedenen Werten ab :
EMI7.2
Der Wert P2 entspricht der Wahrscheinlichkeit, dass keine auf den beiden Gruppensammelschienen gleichzeitig freie Zeitlage auffindbar ist und er ist durch die Gleichung (4) bestimmt ; der Wert P'ist die davon unabhängige Wahrscheinlichkeit dafür, dass der auf den beidenGruppensammelschienen ausgewählte Zeitkanal auf allen L Zwischengruppensammelschienen besetzt ist. Es bleibt also noch der Wert von P' zu bestimmen.
Die zusätzliche Sperrwahrscheinlichkeit P'ist die Wahrscheinlichkeit, dass L bestimmte Kanäle von allen den M = LN durch die L Zwischengruppensammelschienen mit je N Kanälen dargebotenen Zeitkanälen besetzt sind. Die übrigen M-L Kanäle können entweder frei oder besetzt sein. Die Anzahl der besetzten Kanäle sei = y. Die Wahrscheinlichkeit für den durch einen speziellen Wert von y definierten Fall ist gleich
EMI7.3
EMI7.4
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EMI8.1
EMI8.2
Die Gleichung (11) kann unter der Voraussetzung, dass die Anzahl N der Kanäle je Sammelleitung so wie in dem angezogenen Beispiel nicht zu klein ist, weiter vereinfacht werden.
Es sind dann nämlich M = LN und M-L= (L-1) N sehr grosse Zahlen und man erhält mit guter Annäherung
EMI8.3
Daraus folgt :
EMI8.4
woraus sich für (11) ergibt :
P'=[B/CNL-0,5L + 0, 5)]L (14)
Beispielsweise: N=25, P = P2+P'=0,01, B=250 Erlang.
Gleichung (14) liefert :
EMI8.5
A = 12, 45 Erlang.
Unter Heranziehen der Gleichung (5) ergibt sich hieraus die Anzahl G der Gruppensammelschienen zu G = 40
Die Gleichungen (6) und (7) liefern die Werte X = 600 und Y = 68
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Es ist leicht einzusehen, dass dies eine optimale Lösung ist. Jede Vergrösserung von L zwecks Verrin- gerung der zusätzlichen Sperrwahrscheinlichkeit P'bewirkt keine Verringerung der Anzahl G der Gruppen- sammelschienen, deren Wert derselbe ist wie der, der für den Wert P'= 0 in dem in Fig. 1 gezeigten
Fall erhalten wurde. Die theoretische Ableitung des Optimalfalles für die Anzahl X der Verbindungsgat- ter führt zu einem gegenüber dem oben angegebenen ein wenig niedrigeren Wert, jedoch mit nicht ganz- zahligen Lösungswerten für L und G, die deshalb sinnlos sind.
Die Anordnung nach Fig. 2 zeigt im Ver- gleich mit der nach Fig. 1 eine Ersparnis an Verbindungsgattern von 250/0, doch ist der Nebensprechkoeffi- zient Y, gemessen durch die Anzahl der auf dem längsten Sprechweg vorhandenen Kreuzungspunkte bei dieser Anordnung nahezu doppelt so gross.
Fig. 3 zeigt ein Durchschaltesystem gemäss der Erfindung. Die G Gruppensammelschienen sind in S gleiche Obergruppen zu je G/S Sammelschienen unterteilt. Die S Obergruppen sind durch eine Anzahl von
Zwischensammelschienen vollständig paarweise durchverbindbar, indem für jede Verbindung von einer
Obergruppe zu einer andern Obergruppe Q'Verbindungssammelschienen zur Verbindung der einzelnen
Obergruppen untereinander vorgesehen sind. Für die Verbindungsmöglichkeiten der einzelnen Sammel- schienen innerhalb einer jeden Obergruppe sind Q"Sammelschienen innerhalb einer jeden Obergruppe vorgesehen.
Alle diese verschiedenen Sammelschienen sind im Zeitvielfach mit je N Zeitkanälen betriebene
Vielfachverbindungsglieder. Eine Gruppensammelschiene steht einer Gruppe von Anschlüssen - in Fig. 3 nicht dargestellt-zur Verfügung, wobei jeder Anschluss durch individuelle, in Fig. 3 ebenfalls nicht dargestellte Anschlussgatter mit der Sammelschiene verbindbar ist. Ein "Satz" von Anschlüssen oder eine "Obergruppe"von solchen ist die Gesamtheit aller Anschlüsse, die eine Gruppensammelschiene zur Ver- fügung stehen. Die Gruppensammelschienen sind mit den Zwischensammelschienen durch Verbindungs- gatter verbindbar, die in Fig. 3 als Kreuzungspunkte dargestellt sind.
Eine Verbindung zwischen zwei - verschiedenen Gruppen zugehörigen - Anschlüssen, eine Verbindung zwischen zwei verschiedenen Grup- pen, erstreckt sich über drei Vielfachverbindungsglieder, nämlich über die beiden Gruppensammelschienen und über eine von den entsprechenden Zwischenverbindungssammelschienen sowie über vier Gatter, nämlich zwei Anschlussgatter und zwei Verbindungsgatter. Die Verbindung kommt durch simultanes Öffnen der vier Gatter zu einer immer wiederkehrenden Zeitlage (Zeitkanal) zustande, die aus den N zugänglichen Zeitlagen willkürlich herausgegriffen ist und die auf die Dauer der Verbindung der beiden Anschlüsse miteinander bestehen bleibt.
Eine Verbindung zwischen zwei derselben Gruppe angehörenden Anschlüssen, eine Verbindung innerhalb einer Gruppe also, kann auf diese Weise nicht hergestellt werden. Zwecks Vereinfachung der analytischen Betrachtungen wird zunächst angenommen, dass solche Verbindungen überhaupt nicht hergestellt werden sollen. Die Folgen dieser Annahme werden am Schluss der Ausführungen geprüft. Praktisch wird eine Verbindung innerhalb einer Gruppe auf zwei Kanälen vermittels einer Sprachspeichereinrichtung hergestellt, wie weiter unten an Hand der Fig. 8 erläutert wird.
Das physische Problem, das durch die geforderten Verbindungsmöglichkeiten von G Gruppensammelschienen mit Q'S (S-1)/2 + Q"S Zwischensammelschienen nach Fig. 3 gestellt ist, kann eine besonders günstige Lösung durch Verwendung einer unter der Bezeichnung"Durchschaltenetzwerk für eine Vermittlungseinrichtung mit Zeitvielfachbetrieb" bekanntgewordenen Anordnung finden. Innerhalb des Durchschaltenetzwerkes sind die Sammelschienen als voneinander und von einer gemeinsamen, geerdeten Rückleitung getrennt angeordnet, in gedruckter Schalttechnik ausgeführte Koordinatenleiter ausgebildet ; jeder für die Verbindung benutzte Kreuzungspunkt der Koordinatenleiter in dem Durchschaltenetzwerk wird mit einem als Transistor ausgebildeten Verbindungsgatter ausgestattet.
Ausserhalb des Durchschaltenetzwerkes sind die Sammelschienen als Koaxialkabel ausgeführt. Ein Durchschaltenetzwerk ist daher als eine im wesentlichen ebene Anordnung ausgebildet. Es wird im folgenden als "Verbindungsebene" bezeichnet.
Ein sehr bezeichnender Vorteil ergibt sich aus der Einteilung der Gruppensammelschienen in S Obergruppen. Jede Obergruppe kann nämlich als getrennte Verbindungsebene ausgebildet werden. Die S Verbindungsebenen werden dann übereinandergestapelt und ergeben so eine äusserst dichte und bequeme räumliche Anordnung für das Durchschaltesystem.
Jede Verbindungsebene ist also durch eine Anordnung von G/S Gruppensammeischienen und Q' (S-1) +Q" Zwischensammelschienen in Orthogonalkoordinatenform gebildet. Die S-l Sätze von Q' Zwischen-Obergruppensammelschienen einer Ebene setzen sich in S-l Sätzen von Q'Koaxialkabellängen gegen die S-l andern Ebenen fort, wogegen die Q"Sammelschienen für Verbindungen innerhalb der Obergruppe sich nicht ausserhalb einer Ebene fortsetzen.
In Fig. 5 und 6 ist in schematischer Darstellung eine Vorder- und Rückansicht der übereinanderge-
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stapelten Verbindungsebenen gezeigt. Als Ausführungsbeispiel ist ein Stapel von fünf Ebenen gezeigt, die in den Fig. 5 und 6 als dicke Linien dargestellt sind. Jeder Satz von Q'oder Q"Zwischen-Sammelschie- nen zur Verbindung der einzelnen Obergruppen untereinander ist innerhalb der Verbindungsebene als dicker Punkt dargestellt, jeder Satz von Q'Sammelschienen zur Verbindung der Obergruppen untereinander ist als Einzellinie dargestellt. Die als Gruppensammelschienen dienenden Koaxialkabel sind an der linken Seite an die Verbindungsebenen angeschlossen.
Sieht man Fig. 5 als graphische Darstellung in Koordinatenform an, in der ein Punkt (p, q) den von links nach rechts gezählt q-ten Satz von Q'Obergruppensammelschienen in der von oben nach unten gezählt p-ten Ebene darstellt, dann sind die Sammelschienen für Verbindungen zwischen zwei verschiedenen Obergruppen derart angeordnet,. dass die Verbindungen folgenden Bedingungen genügen :
EMI10.1
Die Q"Sammelschienen für Verbindungen innerhalb der Obergruppen sind am letzten Satz der Q' Sammelschienen für Verbindungen zwischen zwei verschiedenen Obergruppen rechts angeordnet. Hiebei sei bemerkt, dass die Verbindungen zwischen den Obergruppen nach Fig. 5 den in Fig. 3 gezeigten entsprechen.
Die Anordnung nach Fig. 6 ist so getroffen, dass die Verbindungen zwischen zwei verschiedenen Obergruppen der nachstehenden Bedingung genügen : (p, q) ist verbunden mit ([ p+q] mod S, S-q), (17) worin"mod S"bedeutet :"modulo S", d. h. wenn die Summe p+q & S wird, dann ist S so oft davon abzuziehen, bis ein Rest r < S übrigbleibt.
Die Anordnung nach Fig. 6 führt gegenüber der Anordnung nach Fig. 5 zu einem bedeutend kleineren Wert für den Nebensprechkoeffizienten Y.
Gemäss der Anordnung nach Fig. 5 kommen die längsten Sprechwege bei Verbindungen zwischen zwei verschiedenen Obergruppen bei Verbindungen zwischen den Gruppensammelschienen der Obergruppen 4 und 5 vor, allgemeiner ausgedrückt, zwischen den Gruppensammelschienen der Obergruppen S-1 und S.
Dabei ist die Länge der Sprechwege, wie bereits erwähnt, durch die Anzahl der Verbindungsgatter ausgedrückt. Da nun eine Sammelschiene zwischen zwei Obergruppen an 2G/S Verbindungsgatter angeschlossen ist, trifft der längste Sprechweg mit einer Anzahl von Gattern zusammen, die gleich ist
EMI10.2
Bei Verbindungen innerhalb der Obergruppen in der Anordnung nach Fig. 5 sind alle Obergruppen äquivalent und der längste Sprechweg enthält
2Q' (S-l) + 2Q"-2 + G/S Gatter (19)
Der Nebensprechkoeffizient Y für das Netzwerk nach Fig. 3 in der Anordnung nach Fig. 5 ist gleich dem grösseren der beiden Ausdrücke (18) und (19). Daher gilt
Y = 2Q' (S-1)-2 + 2G/S wenn GIS > 2Q" (20) oder Y = 2Q' (S-1) +2Q"-2 + GIS wenn G/S < 2Q" (21)
Die Anordnung nach Fig. 6 ist vollkommen symmetrisch.
Die Länge des längsten Sprechweges bei jeder Verbindung zwischen zwei Obergruppen ist, gemessen durch die Anzahl der Gatter :
Q'S-2+2G/S, (22) wogegen die Länge des längsten Sprechweges für jede Verbindung innerhalb einer Obergruppe wie bei der Anordnung nach Fig. 5 durch den Ausdruck (19) gegeben ist. Der Nebensprechkoeffizient Y für das Netzwerk nach Fig. 3 in der Anordnung nach Fig. 6 ist gleich dem grösseren der beiden Ausdrücke (22) und
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und (19). Daher gilt :
EMI11.1
Aus den Ergebnissen der Analysen des Netzwerkes nach Fig. 3 geht hervor, dass die Bedingung Gis < 2Q" + Q' (S-2) der Gleichung (23) in der Mehrzahl der Fälle erfüllt ist. wogegen die Bedingung
EMI11.2
gegenüber jener nach Fig. 5.
Es sei schliesslich noch bemerkt, dass eine Verkleinerung des Nebensprechkoeffizienten dann, wenn die Bedingung der Gleichung (23) nicht erfüllt ist, allenfalls einfach durch Anordnen der Q"Sammelschienen für die Verbindungen innerhalb der Obergruppen an der linken, der Eingangs-Seite der Verbindungsebenen, erreichbar ist, wobei für die Anordnung nach Fig. 6 gilt :
EMI11.3
Hängt der Grössenwert des Nebensprechkoeffizienten von der physischen Ausbildung und Anordnung der Verbindungen der Zwischensammelschienen in dem Netzwerk nach Fig. 3 ab, so ist doch die Anzahl X der erforderlichen Verbindungsgatter in dem Netzwerk ganz unabhängig von diesen Betrachtungen.
Aus der Fig. 3 ist ganz einfach ersichtlich, dass die erforderliche Gesamtzahl der Gatter sich zu
EMI11.4
ergibt.
Beim Beginn des Aufbaues einer Verbindung in dem Netzwerk nach Fig. 3 kann man so vorgehen, wie bei dem Netzwerk nach Fig. 2, bei dem eine Verbindung durch die Auswahl eines auf beiden an der Verbindung beteiligten Gruppensammelschienen freien Zeitkanals hergestellt wird. Dann sucht man aus dem Satz von Q'oder Q" Zwischensammelschienen, die für die Verbindung dieser Gruppensammelschienen vorgesehen sind, eine Zwischensammelschiene aus, auf der der ausgewählte Zeitkanal frei ist.
Wie oben bereits angegeben, ist die Sperrwahrscheinlichkeit gemäss Beziehung (8) aus zwei Addenden P = P2 + P'.... (8) zusammengesetzt, von denen der erste, P2, die Sperrwahrscheinlichkeit infolge der Bedingung für das Freisein des ausgewählten Zeitkanals auf den beiden Gruppensammelschienen mit je N Zeitkanälen, durch die Gleichung (4) gegeben ist. P', die zusätzliche Sperrwahrscheinlichkeit, ist durch eine der Form nach mit Gleichung (14) identische Beziehung
EMI11.5
gegeben, worin Q die Anzahl der für eine jede Verbindung zwischen zwei Sätzen oder innerhalb eines Satzes (Q=QQ oder =Q") erreichbaren Zwischensammelschienen und C der entsprechende Verkehrswert (C = C'oder = C") ist.
Der Verkehrswert C'für den Verkehr zwischen zwei Sätzen und der Verkehrswert C" innerhalb eines Satzes kann wie fuit : bestimmt werden :
EMI11.6
<tb>
<tb> Gesamtverkehrswert <SEP> der <SEP> ganzen <SEP> Anlage <SEP> : <SEP> B
<tb> In <SEP> einer <SEP> Gruppensammelschiene <SEP> entstehender
<tb> Verkehrswert <SEP> B/G <SEP>
<tb> Verkehrswert <SEP> für <SEP> den <SEP> Verkehr <SEP> von <SEP> einer <SEP> Gruppensammelschiene <SEP> zu <SEP> einer <SEP> andern <SEP> B/G <SEP> (G-1) <SEP>
<tb> Verkehrswert <SEP> für <SEP> den <SEP> Verkehr <SEP> von <SEP> einer <SEP> Gruppensammelschiene <SEP> zu <SEP> allen <SEP> GSS <SEP> eines <SEP> andern <SEP> Satzes <SEP> :
<SEP> B. <SEP> G/G <SEP> (-1). <SEP> S <SEP>
<tb> Verkehrswert <SEP> für <SEP> den <SEP> Verkehr <SEP> von <SEP> einer <SEP> GSS <SEP> zu
<tb> allen <SEP> GSS <SEP> desselben <SEP> Satzes <SEP> B <SEP> (G/S-1)/G <SEP> (G-1) <SEP>
<tb>
unter der Annahme, dass auf den Sammelschienen kein Verkehr innerhalb der Gruppen stattfindet.
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Verkehrswert für den Verkehr zwischen zwei beliebigen Sätzen : C'= B. G. 2G/G (G-1). S. S
Verkehrswert für den Verkehr innerhalb eines
Satzes. für einen beliebigen Satz C"=B (G-S) G/G (G-1). S. S, woraus folgt :
EMI12.1
<tb>
<tb> C'= <SEP> (2B/S'). <SEP> Gl <SEP> (G-1) <SEP> (28)
<tb> C"= <SEP> (B/S). <SEP> (G-S) <SEP> l <SEP> (G-1) <SEP> (29)
<tb>
Für das oben angeführte Beispiel gelten dieWerte : N = 25, P = 0, 01, B = 250 Erlang. Der Entwurf des Netzwerkes nach Fig. 3 ist durch die Gleichungen (4), (5), (8). (27), (28) und (29) bestimmt, zusammen mit der Bedingung, dass der durch Gleichung (26) bestimmte Wert von X zu einem Minimum wird.
Eine analytische Näherungslösung ist durch die Annahme erhältlich, dass kein Verkehr innerhalb der Sätze stattfindet und durch Annahme eines Schätzwertes für P2, woraus G ableitbar ist. Mit nur zwei Parametern S und Q'kann analytisch ermittelt werden, dass sich für S = 3 ein Minimum für X bei den oben angeführten Zahlenwerten ergibt. Die eigentliche Aufgabe ist durch Anwendung der Näherungsmethode ("regula falsi") mit Werten für S zwischen 2 und 4 lösbar.
Die Ergebnisse sind in der Zusammenstellung wiedergegeben :
EMI12.2
<tb>
<tb> S <SEP> G <SEP> A <SEP> P2 <SEP> P'max <SEP> C <SEP> Q' <SEP> P' <SEP> C" <SEP> Q" <SEP> P" <SEP> X <SEP> Y
<tb> 2 <SEP> 40 <SEP> 12,5 <SEP> 0,0083 <SEP> 0,0017 <SEP> 128 <SEP> 10 <SEP> 0,0015 <SEP> 61 <SEP> 7 <SEP> 0,0007 <SEP> 680 <SEP> 58
<tb> 2 <SEP> 42 <SEP> 11,9 <SEP> 0, <SEP> 0047 <SEP> 0,0053 <SEP> 128 <SEP> 10 <SEP> 0,0015 <SEP> 61 <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 0049 <SEP> 672 <SEP> 60
<tb> 2 <SEP> 44 <SEP> 11, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 0028 <SEP> 0, <SEP> 0072 <SEP> 128 <SEP> 9 <SEP> 0,0072 <SEP> 61 <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 0049 <SEP> 660 <SEP> 60
<tb> 2 <SEP> 46 <SEP> 10, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 0015. <SEP> 0, <SEP> 0085 <SEP> 128 <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 0072 <SEP> 61 <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 0049 <SEP> 690 <SEP> 62
<tb> ji <SEP> 44 <SEP> 11, <SEP> 9 <SEP> 0.
<SEP> 0047 <SEP> 0, <SEP> 0053 <SEP> 56, <SEP> 8 <SEP> 6 <SEP> 0, <SEP> 0. <SEP> 033 <SEP> 26, <SEP> 4 <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 0051 <SEP> 672 <SEP> 44
<tb> 3 <SEP> 45 <SEP> 11. <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 0020 <SEP> 0, <SEP> 0080 <SEP> 56, <SEP> 9 <SEP> 6 <SEP> 0,0033 <SEP> 26, <SEP> 5 <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 0051'720 <SEP> 46 <SEP>
<tb> 4 <SEP> 40 <SEP> 12,5 <SEP> 0,0083 <SEP> 0,0017 <SEP> 32,1 <SEP> 5 <SEP> 0,0012 <SEP> 14,5 <SEP> 4 <SEP> 0,0004 <SEP> 780 <SEP> 46
<tb>
Für einen vorgegebenen Wert von S sind nur ganzzahlige Vielfache von S als Werte für G zulässig.
Bei einem gegebenen Wert G ist der Verkehrswert A je Gruppensammelschiene durch die Gleichung (5) bestimmt. Gleichung (4) liefert den entsprechenden Wert für P2 ; der zulässige Wert für die zusätzliche Sperrwahrscheinlichkeit P'max ist aus Gleichung (8) abzuleiten. Bei gegebenen Werten für S und G liefern die Gleichungen (28) und (29) die Werte für C'und C". Q'und Q"werden dann so gewählt, dass der aus Gleichung (27) errechnete Wert für P' < P'max wird. Die erforderliche Anzahl X der Verbindungsgatter wird aus Gleichung (26) abgeleitet. Der Nebensprechkoeffizient Y der optimalen Anordnung des Netzwerkes gemäss Fig. 6 ist, ausgenommen für den Fall S = 4, durch die Gleichung (23) bestimmt ; im Falle S = 4 gilt die Gleichung (24) für Y.
Aus der Zusammenstellung der Werte ist ersichtlich, dass sich für S = 2, G = 44 der niedrigste Wert für X ergibt, nämlich 660 Verbindungsgatter bei einem Nebensprechkoeffizienten Y = 60. Es kann jedoch ein noch kleinerer Wert von Y auf Kosten einer geringfügigen Erhöhung der Anzahl der Gatter von 660 auf 672 erhalten werden, weshalb als beste Lösung die mit folgenden Werten anzusehen ist :
S = 3, G = 42, X = 672, Y = 44, (Q'= 6, Q"= 4)
Es muss jedoch bemerkt werden, dass beide Lösungen hinsichtlich der Anzahl der aufzuwendenden Gatter der Ausführung gemäss Fig. 2 unterlegen sind, die der speziellen Lösung nach Fig. 3 mit dem Wert S = l entspricht. Die Aufteilung in Sätze nach Fig. 3 ist nur für grössere Anlagen von Vorteil.
Dies kommt in der Zusammenstellung nach Fig. 7 zum Ausdruck, in der im linken Teil eine Vergleichsübersicht der Zahlenwerte für die Netzwerke nach Fig. 1, 2 und 3 für das oben angeführte Zahlenbeispiel mit N = 25, P = 0, 01 und B = 250 Erlang gegeben ist. Im rechten Teil der Zusammenstellung nach Fig. 7
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sind die Vergleichswerte auf derselben Basis, jedoch für den doppelten Verkehrswert 5 = 500 Erlang gege- ben. Für diesen Verkehrswert ist das optimale Netzwerk nach Fig. 3 in der Ausführungsform nach Fig. 6 ausgebildet, der die Werte S = 4, G = 84, Q'= 6, Q"= 5, X = 1932, Y = 65 entsprechen.
Eine weitere verbesserte Ausführungsform eines Netzwerkes nach der Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt.
Die G Gruppensammelschienen der Anlage sind mit a,..... k bezeichnet und in S Sätze unterteilt, die mit 1, 2,.'..., S beziffert sind. Jeder Satz enthält die gleiche Anzahl G/S Gruppensammelschienen und entspricht einer Obergruppe von Anschlüssen. Die S Sätze sind vollkommen paarweise miteinander ver- bindbar. Es ist jedoch für jedes Paar von Sätzen zur Durchschaltung von irgendeiner Gruppensammelschiene des ersten Satzes zu irgendeiner Gruppensammelschiene des zweiten Satzes nur eine Sammelschiene zur
Verbindung von Satz zu Satz vorgesehen. Es ist auch nur eine Sammelschiene für jeden Satz für die Ver- bindungen von Gruppensammelschienen vorgesehen, die zum selben Satz gehören.
Daher ist bei der Herstellung einer Verbindung von einem Satz zu einem andern Satz oder bei der
Herstellung einer Verbindung innerhalb eines Satzes immer nur eine einzige Zwischensammelschiene be- teilig. Diese Anordnung ist durch die folgende Vorgangsweise beim Aufbau einer Verbindung ermöglicht :
Die drei an der aufzubauenden Verbindung beteiligten Sammelschienen werden hinsichtlich des Bele- gungszustandes der Zeitkanäle gleichzeitig geprüft und es werden alle auf den drei Sammelschienen gleichzeitig als frei befundenen Zeitkanäle für die aufzubauende Verbindung belegt. Es wird gezeigt, dass die vorübergehende Belegung eines Kanals auf drei Sammelschienen eine nur unwesentlich grössere Sperr- wahrscheinlichkeit hereinbringt als die auf zwei Sammelschienen.
Eine Ausführungsform für eine Anlage, bei der die Belegung der auf drei Sammelschienen gleichzeitig freien Kanäle erfolgt, ist unter der Be- zeichnung "Verfahren zur Feststellung und Auswahl von freien Femsprechkanälen mit gleicher Zeitlage" bekanntgeworden.
Das ebenda beschriebene Verfahren kann allenfalls bei einer Anordnung nach Fig. 3 angewendet werden, bei der mehr als eine Zwischensammelschiene für jede Verbindung zwischen zwei Sätzen oder innerhalb eines Satzes vorgesehen ist.
Für die physische Ausbildung des Netzwerkes nach Fig. 4 gelten die gleichen Ausführungen, wie für das nach Fig. 3. Daher gelten auch die schematischen Darstellungen der Verbindungen der Zwischensammelschienen nach Fig. 5 und 6 für das Netzwerk nach Fig. 4. Die entsprechenden Nebensprechkoeffi- zienten sind aus den Gleichungen (20)- (25) direkt ableitbar, indem man in diesen Q* = Q"= l setzt.
Daher ergibt sich aus Gleichung (20) für Fig. 5 :
Y = 2S - 4 + 2G/S (30)
Die Beziehung (21) wird trivial, da für alle praktischen Ausführungsformen G/S > 2 gilt.
Für die verbesserte Anordnung nach Fig. 6 gilt gemäss Gleichungen (23) und (24) :
Y = S - 2 + 2G/S, wenn G/S > S (31). und Y = 2S-2 + GIS, wenn G/S < S (32)
Ferner gilt für den Fall, dass die Sammelschienen für die Verbindungen innerhalb der Obergruppen an der Eingangsseite der Verbindungsebenen in Fig. 6 angeordnet sind, gemäss (25) :
Y = S + 2G/S, wenn G/S < S-2 (33)
Die Ausführungen des Netzwerkes nach Fig. 4 kann optimal so ausgebildet werden, dass die Anzahl X der Verbindungsgatter für gegebene Verkehrsbedingungen ein Minimum wird. Gemäss Fig. 4 gilt
X = G. S (34)
Es scheint, dass die günstigste Ausführungsform auch den kleinsten Nebensprechkoeffizienten aufweist.
Es wird nun noch der Einfluss der Belegung von einem auf drei Sammelschienen gleichzeitig freien Kanal für die Sperrwahrscheinlichkeit untersucht.
Der Zahlenwert P entspricht der Wahrscheinlichkeit dafür, dass kein Kanal gefunden werden kann, der auf den beiden Gruppensammelschienen I und II und auf der Zwischensammelschiene, die zum Aufbau der Erfindung erforderlich sind, gleichzeitig frei ist. Die Gruppensammelschienen führen einen
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Verkehr vom Werte A Erlang und die Zwischensammelschiene einen solchen von C Erlang. Auf den Sammelschienen sind N Kanäle vorgesehen. Es ist vorausgesetzt, dass der Verkehr auf einer Sammelschiene dem Erlang'schen Verteilungsgesetz unterliegt.
Zwecks Bestimmung der Sperrwahrscheinlichkeit P wird zuerst die Sperrwahrscheinlichkeit p (x) infolge der Belegung von x Kanälen auf der Gruppensammelschiene I berechnet. P ist dann durch die Summe von allen Wahrscheinlichkeitswerten p (x) gegeben, wenn x die Reihe aller ganzen Zahlen von 0 bis N durchläuft.
Die Wahrscheinlichkeit, dass auf der Sammelschiene I x Kanäle besetzt sind, ist durch die Erlang' sehe Formel bestimmt :
EMI14.1
EMI14.2
(A) =ANimmt man weiter an, dass ausser diesen v Kanälen y andere, von den x auf der Sammelschiene I besetzten Kanälen verschiedene Kanäle sind, wogegen die übrigen v-y = i Kanäle mit einigen oder allen
EMI14.3
EMI14.4
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Dies ist der Ausdruck für die Sperrwahrscheinlichkeit dafür, dass im Falle von x beliebigen, auf der Gruppensammelschiene I besetzten Kanälen auch noch y andere, von den x Kanälen verschiedene Kanäle auf der Zwischensammelschiene besetzt sind. Der Sperrzustand tritt dann ein, wenn die restlichen z = N- (x+y) Kanäle auf der Gruppensammeischiene II ebenfalls besetzt sind.
Für den Fall, dass w Kanäle auf der Gruppensammelschiene II besetzt sind, gilt die Sperrwahrscheinlichkeit Pw (A)..
Die Wahrscheinlichkeit für den Zustand,. dass ausser diesen w Kanälen noch j Kanäle mit auf der Gruppensammelschiene I und auf der Zwischensammelschiene besetzten Kanälen identisch sind, ist durch den Ausdruck
EMI14.7
EMI14.8
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EMI14.10
auf der Sammelschiene I und auf der Zwischensammelschiene besetzt sind und dass die übrigen z = N- (x+y) Kanäle auf der Sammelschiene II besetzt sind, durch den Ausdruck
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EMI15.1
bestimmt.
Um nun die Sperrwahrscheinlichkeit p (x) in Abhängigkeit von der Belegung von x Kanälen auf der Gruppensammelschiene I zu erhalten, müssen alle möglichen Kombinationen für die verschiedenen Werte von y in Betracht gezogen werden. Dies ergibt :
EMI15.2
und der Ausdruck für die Sperrwahrscheinlichkeit
EMI15.3
wird zu
EMI15.4
Die Gleichung (36) kann in eine bequemere Form gebracht werden, indem man die kombinatorischen Ausdrücke entwickelt ; solche Ausdrücke wie Pz+j (A) lassen sich gemäss Beziehung (35) explizite-ausdrücken.
Nach Umformung und mit Berücksichtigung der Beziehung (3) erhält man folgenden Ausdruck für die Sperrwahrscheinlichkeit für den Fall der Belegung eines auf den drei Sammelschienen gleichzeitig belegten Kanals :
EMI15.5
In dem Ausdruck (37) für P ist C der Verkehrswert auf der Zwischensammelschiene.
Für die beiden verschiedenen Arten von Zwischensammelschienen, die Verbindungsglieder zwischen zwei verschiedenen Sätzen und die Verbindungsglieder innerhalb eines Satzes nimmt C bzw. die Werte C'und C"an, die bereits in den Gleichungen (28) und (29) ausgewertet worden sind, worin B den in der Anlage zu bewältigenden Gesamtverkehrswert bedeutet :
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Da aber C" näherungsweise nur etwa den halben Wert von C'aufweist, genügt es, die Gleichung (37) für den Wert C = C'auszuwerten.
Die Gleichung (37) liefert für einen gegebenen im Netzwerk zulässigen Wert der Sperrwahrscheinlichkeit P eine Beziehung zwischen A und C = C'. Die Anzahl G der Gruppensammelschienen, die für einen gegebenen Verkehrswert A bemessen werden soll, ist durch den Gesamtverkehrswert B der Anlage' bestimmt ; da die Gruppensammelschienen den Verkehr sowohl in abgehender, wie auch in ankommen-
EMI15.7
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Die günstigste Ausführung ist die, bei der die Anzahl X der Verbindungsgatter ein Minimum wird : X = G. S (34)
Die günstigste Ausführuhgsform des Netzwerkes ist jene, bei der eine möglichst gleichmässige Verkehrsverteilung auftritt. Die Bedingung hiefür ist A = C..... (38).
Für diesen Fall nimmt die Gleichung (37) die Form an :
EMI16.1
Wenn G gemäss Gleichung (5) genügend gross ist, kann die Gleichung (28) mit genügender Annäherung
EMI16.2
geschrieben werden.
Bei dieser günstigsten Ausführungsform ergibt sich die Anzahl X der Verbindungsgatter nach Gleichung (34) zu
EMI16.3
Der Nebensprechkoeffizient Y ergibt sich gemäss Gleichung (30) und (31) für die Anordnung nach Fig. 5 und 6 bzw. zu Y= 4S-4 (42) und Y = 3S-2 (43)
Die Einteilung in Sätze gemäss Gleichung (40) ist derart getroffen, dass Y bei beiden Anordnungen
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Für die Werte des Zahlenbeispieles N = 25, P = 0, 01 liefert Gleichung (39) folgenden Losungswort : A = 10, 25 Erlang. Daher ergeben sich für die beiden Verkehrswerte B = 250 Erlang und B = 500 unter Anwendung der Formeln (5), (40), (41) und (43), von denen die letztgenannte der günstigsten Anordnung nach Fig. 6 entspricht, folgende Werte : für B = 250 Erlang : G = 49, S = 7, X = 343, Y = 19 ; für B = 500 Erlang : G = 100, S = 10. X = 1000, Y = 28.
- In der Zusammenstellung Fig. 7 ist eine Vergleichsübersicht über dieses Ergebnis mit Bezug auf die Fig. l und 2 gegeben. Sie zeigt die bemerkenswerten Ergebnisse bei Zugrundelegung der Ausführung nach Fig. 4. Bei einem Gesamtverkehrswert von 250 Erlang und für einen solchen von 500 Erlang gestattet die Ausführung nach Fig. 4 bei relativ guter Wirtschaftlichkeit eine Ersparnis von etwa 500/0 an Verbindungsgattern gegenüber den bisher bekannten Ausführungen und eine noch stärkere Verringerung des Nebensprechkoeffizienten.
Eine allgemeinere Basis für den Vergleich des Durchschaltesystems nach der Erfindung mit der Aus- führungsform nach Fig. 1 wird im folgenden gegeben. Bei einem gegebenen Wert P für die Sperrwahrscheinlichkeit seien A2 und A3 die Verkehrskapazitäten einer Gruppensammelschiene ; für die Ausführung mit Belegung eines auf zwei Sammelschienen gleichzeitig freien Kanals gilt für A2 die Gleichung (4), für die mit Belegung eines auf drei Sammelschienen gleichzeitig freien Kanals gilt für A3 die Gleichung (39). Bei gegebenem Verkehrswert B ergeben sich als notwendige Anzahlen X2 und X3 der Verbindungsgatter bzw. für die beiden Ausfübrungsformen Xz = B. (2B/A2-1)/A2, abgeleitet aus Gleichungen (1) und (5) und X3 = (2B/A3) 3/z (41).
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Für Sammelschienen mit 25 Kanälen erhält man bei einer Sperrwahrscheinlichkeit P-0, 01 : A2 = 12, 7 Erlang,
A3 = 10, 25 Erlang.
Mit guter Annäherung findet man die relative Verringerung der Anzahl der Verbindungsgatter zu
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worin G2 die der Anzahl X2 der Gatter entsprechende Anzahl der Gruppensammelschienen bedeutet. In ähnlicher Weise findet man die relative Verringerung des Nebensprechkoeffizienten zu
EMI17.2
Y3 bezieht sich auf die Anordnung nach Fig. 6. Die Gleichungen (44) und (45) haben aber nur theoretischen Wert, denn in ihnen kommt nicht zum Ausdruck, dass die Anzahl der Gruppensammelschienen und die Anzahl der Obergruppen notwendigerweise immer ganze Zahlen sein müssen.
Den vorangegangenen Betrachtungen lag die Annahme zugrunde, dass kein Verkehr innerhalb der Gruppen vorkommt, also keine Verbindungen zwischen Anschlüssen hergestellt werden, die zu derselben Gruppensammelschiene gehören. Damit diese Annahme in einer vergleichenden Betrachtung streng gilt, muss der Verkehr innerhalb einer Gruppe, der nur einen kleinen Bruchteil des Gesamtverkehrs ausmacht, in den verschiedenen, dem Vergleich unterzogenen Netzwerken gleich stark sein. Wenn der Gesamtverkehr in der Anlage ohne den Verkehr innerhalb der Gruppen den Verkehrswert B Erlang aufweist, dann weist der Verkehr innerhalb der Gruppen in zweiter Annäherung den VerkshrswertB/GErlang auf, worin G die Anzahl der Gruppensammelschienen bedeutet. Daher ist der Gesamtverkehr in der Anlage vom Verkehrswert (B + B/G2) Erlang. Vergleicht man zwei Netzwerke mit bzw.
GA und GB Gruppensammelschie-
EMI17.3
dig vernachlässigbar.
Der angestellten Verkehrsanalyse liegt die Annahme zugrunde, dass ein Kanal einer Verbindung völlig willkürlich zugeteilt wird. Eine merkliche Verringerung der Sperrwahrscheinlichkeit kann in einfacher Weise durch Zuteilung der Kanäle an die verschiedenen aufzubauenden Verbindungen in einer vorbestimmten Reihenfolge erreicht werden ; die Kanalwahl wird dann nach einem Rangprinzip ausgeführt. Obgleich kein Versuch unternommen wurde, ein solches Rangprinzip einer rechnerischen Behandlung zu unterziehen, ist, wie bereits bekannt, seine Verwirklichung doch relativ leicht ausführbar. Tatsächlich ist eine völlig willkürlich Freiwahl praktisch unausführbar, daher wird eine praktische Ausführungsform gemäss Fig. 4 hinsichtlich der Sperrwahrscheinlichkeit bessere Ergebnisse liefern als die durch die obige theoretische Untersuchung vorherbestimmbaren.
Vom Gesichtspunkt der Praxis aus gestattet die Ausführungsform nach Fig. 4 die Identifizierung einer Sammelschiene in einer sehr einfachen Art, durch die der Aufbau der Steuereinrichtungen der Anlage beträchtlich erleichtert wird. Jede Gruppensammelschiene kann durch zwei Zahlen identifiziert werden : Durch die Nummer ihrer Obergruppe und durch ihre Ordnungsnummer in der Obergruppe. Ein bestimmter Kode für die Identifizierung der Zwischensammelschiene ist dann ganz überflüssig.
Bei gegebener Identität von zwei Gruppensammelschienen, die zur selben oder auch zu verschiedenen Obergruppen gehören, ist die Identität der für die Verbindungen innerhalb der Obergruppen erforderlichen Sammelschiene im erstgenannten Fall durch die Obergruppennummer, die Identität der für Verbindungen zwischen zwei verschiedenen Obergruppen angehörenden Anschlüssen erforderlichen Sammelschiene im zweitgenannte Fall ebenso unzweideutig durch die Nummer der beiden Obergruppen gegeben.
Fig. 8 zeigt ein voll ausgebildetes Durchschaltesystem, das nach dem in Fig. 4 gezeigten Prinzip aufgebaut ist. Es ist für eine Anlage mit 10 000 Anschlüssen und für einen Verkehrswert von 500 Erlang bemessen, wovon 800/0 Verbindungsverkehr zu andern Ämtern ist.
Das Durchschaltesystem enthält 100 Gruppensammelschienen GH, deren jede 100 Teilnehmeranschlüssen zur Verfügung steht, ferner 80 Gruppensammelschienen JH, von denen jede für eine Gruppe von
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15 Verbindungen dient ; 40 davon sind für die ankommende, 40 für die abgehende Verkehrsrichtung vorgesehen. Ferner sind noch zwei weitere Gruppensammelschienen XH für die Anschlüsse für Sonderdienste vorgesehen. Sämtliche Sammelschienen sind Vielfachverbindungsglieder mit 25 Zeitkanälen.
Die Gruppensammelschienen GH sind in 10 Obergruppen Sl... S10 zu je 10 Gruppensammelschie- nen eingeteilt. In ähnlicher Weise sind die Verbindungssammelschienen zu je 10 in insgesamt 8 Obergruppen Sll... S18 eingeteilt. Die beiden restlichen Gruppensammelschienen XH bilden eine Obergruppe S19. Jede Obergruppe in dem ersten Satz Sl... S10 ist mit jeder Obergruppe des zweiten Satzes Sll... S18 durch voneinander getrennt angeordnete einzelne Zwischensammelschienen JL-Verbindungsglieder-verbunden. Es sind also 10 X 8 = 80 solche Sammelsqhienen JL erforderlich. Eine Zwischensammelschiene ist mit allen Gruppensammelschienen derjenigen beiden Obergruppen durch als Kreuzungspunkte dargestellte Verbindungsgatter verbunden, die sie miteinander verbindet.
Die Logik für die Steuereinrichtungen der Verbindungsgatter ist derart ausgebildet, dass ein Verbindungsglied JL nur für Verbindungen zu oder von einer Verbindungssammelschiene belegbar ist, nicht aber für Verbindungen innerhalb der Obergruppe, beispielsweise innerhalb der Obergruppe S l.
Dadurch ist eine erste grundsätzliche Einteilung der Gruppensammelschienen der Anlage in Obergruppen festgelegt. Die solcherart bestimmten Obergruppen sind solche Erster Ordnung ; sie enthalten je 10 Gruppensammelschienen, jedoch mit Ausnahme der aus den beiden Gruppensammelschienen XH gebildeten Obergruppe, die nach dieser Einteilung nicht mit den andern Gruppensammelschienen verbunden sind.
Eine zweite Einteilung erfolgt durch paarweise Gruppierung der Obergruppen Sl... S10, wodurch 5 Obergruppen Zweiter Ordnung Sl'... S5'gebildet werden. Die Gruppensammelschienen in jeder Obergruppe Zweiter Ordnung sind durch ein einzelnes Verbindungsglied L"für Verbindungen innerhalb der Obergruppen miteinander verbunden. Die Obergruppen Sl'... S5'sind durch Obergruppenverbindungssammelschienen L'paarweise verbunden, wobei ein einzelnes Verbindungsglied L'je Verbindung vorgesehen ist.
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Die an den Rufgenerator RT angeschlossene Tongeneratorverbindungsleitung TC ist ausserdem noch mit allen ankommenden Verbindungssammelschienen verbunden. Die Tongeneratorverbindungsleitungen sind keine im Zeitvielfach betriebenen Sammelschienen, sie sind jedoch dauernd mit den entsprechenden Tongeneratoren verbunden. Ein angeforderter Ton gelangt zu einem Teilnehmer, indem einfach das Leitungsanschlussgatter und gleichzeitig das zugeordnete Verbindungsgatter auf einem freien Zeitkanal an der Gruppensammelschiene entsperrt werden.
Wenn eine Anlage auch für Durchgangsverkehr eingerichtet werden soll, dann ist in Fig. 8 eine Ergänzung durch Anordnung von einer Anzahl von Durchgangs-Zwischensammelschienen vorzunehmen, die zur Verbindung von Verbindungssammelschienen JH für ankommende und für abgehende Verkehrsrichtung dienen ; eine jede Durchgangssammelschiene verbindet Obergruppen der Ersten oder einer höheren Ordnung.
Eine bezüglich des Nebensprechens besonders günstige physische Ausführungsform des Durchschaltesystems nach Fig. 8 ist durch die Anordnung einer getrennten Verbindungsebene zu einer jeden Obergruppe Erster Ordnung von je 10 Gruppen- oder Verbindungssammelschienen erreichbar. Jede andere Anordnung kann auch ausgeführt werden, um speziellen Konstruktionserfordernissen gerecht zu werden, vorausgesetzt, dass nur der Nebensprechpegel einen annehmbaren Wert annimmt.
Es können beispielsweise zwei Obergruppen Erster Ordnung an eine Verbindungsebene angeschlossen werden, wodurch der Nebensprechkoeffizient Y grösser wird, oder umgekehrt, zu dessen Verkleinerung können zwei Verbindungsebenen einer Obergruppe Erster Ordnung zugeteilt werden, wobei es im letztgenannten Fall zwei Möglichkeiten gibt. nämlich entweder einer Verbindungsebene 5 Gruppensammelschienen zuzuordnen, oder die Zwischensammelschienen auf die beiden Ebenen aufzuteilen. Die Anordnung der Zwischensammelschienenverbindung wird so genau als möglich der Anordnung nach Fig. 6 entsprechend ausgeführt.
Eine andere Durchschaltesystemausführungsform kann nach folgendem Prinzip entwickelt werden.
Der Einfachheit halber wird eine Anlage für Ortsverkehr allein in Betracht gezogen. Die Gruppensammelschienen werden nach zwei einander überdeckenden Einteilungen in Obergruppen eingeteilt, d. h. wenigstens eine Obergruppe der ersten Einteilung enthält zu wenigstens zwei bestimmten Obergruppen gehörende Gruppensammelschienen aus der zweiten Einteilung und umgekehrt. Diese Anordnung, bei der zwei teilweise voneinander getrennte Durchschaltesysteme vorgesehen sind, bietet bezüglich der Wartung und Instandhaltung gewisse Vorteile.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Durchschaltesystem für eine Vermittlungseinrichtung mit Zeitvielfachbetrieb für Fernmelde-, insbesondere für Fernsprechselbstanschlussanlagen, bei der eine Mehrzahl von in Gruppen eingeteilte An- schlussklemmen miteinander verbindbar sind und bei der jede Anschlussgruppe mittels eines Anschlusswählers mit einer im Zeitvielfach mit N Zeitkanälen betriebenen Gruppensammelschiene verbindbar ist und jeder Anschluss Zugang zu jedem Kanal auf der zugeordneten Gruppensammelschiene hat und bei der eine Verbindung zwischen zwei verschiedenen Gruppen angehörenden Anschlüssen durch Belegen derselben Zeitkanäle auf den entsprechenden Sammelschienen zustandekommt, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppensammelschienen (GH) in wenigstens zwei Sätze (Sl...
S19) eingeteilt sind, von denen jeder eine oder mehrere Sammelschienen (GH) enthält, und mit Bezug auf die den Gruppensammelschienen dieses Satzes zugeordneten Anschlussgruppen eine Obergruppe bildet, dass ferner ein Satz Zwischensammelschienen (JL, L', L", XL, OL, IGL) derart eingeteilt ist, dass jede Zwischensammelschiene zur Verbindung der Gruppensammelschienen einer Obergruppe mit den Gruppensammelschienen einer andern Obergruppe und bzw.
oder zur Verbindung der Gruppensammelschienen innerhalb einer Obergruppe dient, wobei jede mit den ihr zugeordneten Gruppensammeischienen verbindbare Zwischensammelschiene ein im Zeitvielfach betriebenes Vielfachverbindungsglied mit N Zeitkanälen bildet, wobei eine Einteilung (en) vorgesehen
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schiedenen Gruppen angehörenden Abschlussklemmen durch wenigstens eine Zwischensammelschiene herstellbar ist und für diese Verbindung derselbe Zeitkanal auf den entsprechenden Gruppensammelschienen und auf der Zwischensammelschiene benutzt ist.