CH411053A - Ubertragungsverfahren mit unsymmetrischen Gleichstromsignalen und Signaleinrichtung zur Ausübung des Verfahrens - Google Patents

Description

      Übertragungsverfahren    mit unsymmetrischen Gleichstromsignalen  und Signaleinrichtung zur Ausübung des Verfahrens    Die Erfindung     betrifft    ein Übertragungsverfahren  mit unsymmetrischen Gleichstromsignalen und eine  Signaleinrichtung zur Ausübung des Verfahrens, ins  besondere für die     Tastwahl,    in Fernsprechanlagen,  mit Ausnützung beider Stromrichtungen über ein  zelne Adern der Verbindungsleitung und Auswertung  der Codezeichen in zwei     Abfrageschritten    unter  schiedlicher Stromrichtung.  



  Es sind verschiedene Signalverfahren dieser Art  bekannt, die alle gemeinsam haben, dass das unsym  metrisch gebildete Codezeichen in zwei Abfrage  schritten unterschiedlicher Stromrichtung ausgewertet  wird. Bei einem     Abfrageschritt    ist jedoch die Strom  richtung in beiden Adern gleich. Als Codeelemente  auf der Sendeseite dienen die Zustände,  die eine  oder die andere Ader, beide Adern oder keine Ader  an Erde gelegte>. Die Codeelemente in beiden Strom  richtungen sind durch Gleichrichter getrennt.

   Es er  geben sich für diese Verfahren 16 Kombinations  möglichkeiten, die jedoch nicht alle für die Signal  gabe bei     Tastwahl    verwendet werden können, da  auch die Zustände  Teilnehmer hat abgehoben  und   Teilnehmer hat     aufgelegt         gleichstrommässig    unter  schieden werden müssen. Ein Teil der Kombinations  möglichkeiten fällt also für die sogenannten Wahl  zeichen weg.  



  Ein Problem bei diesen Signalverfahren stellt  das Signalkriterium dar, ein Zeichen, das die Signal  gabe auf der Empfangsseite     anzeigt.    Als     Kriterium     wird vorwiegend     Schleifenunterbrechung    verwendet.  Diese     Schleifenunterbrechung    wird in einem mit ein  seitig geerdeter Batterie versehenen     Stromkreis    regi  striert und dann auf die beiden gleich gepolten Ab  fragespannungen umgeschaltet. Diese Auswertung des  Signalkriteriums kommt praktisch einer dritten Ab-         frage    gleich und bringt eine entsprechende Reduzie  rung der Signalgeschwindigkeit mit sich.

   Die Signal  gabe wird jedoch in jedem Fall erkannt, da sich der  Spannungsabfall an den Speisewiderständen     immer     ändert,     gleichgültig,    ob eine, beide oder keine Ader  an Erde gelegt wird. Diese bekannten Lösungen  weisen aber noch einen Nachteil auf. Es muss näm  lich sichergestellt sein, dass alle Kontakte einer Wahl  taste gleichzeitig schliessen. Schalten die Kontakte  nacheinander, so bringt bereits das Anlegen von  Erde an eine Ader eine Änderung des Spannungs  abfalles an den Speisewiderständen mit sich. Das  Signalkriterium ist empfangen, und es wird auf die       Abfragespannungen    der ersten     Abfragerichtung    um  geschaltet.

   Wird die Taste langsam durchgedrückt,  dann     kann        während    dieser verfrühten Abfrage die  Schleife über die Station noch geschlossen sein und  dadurch eine falsche Aussage erhalten werden.  



  Um diese Fehlermöglichkeiten auszuschliessen, ist  ein besonders konstruierter Tastensatz erforderlich,  bei dem an die Betätigungsfolge der Kontakte be  stimmte Vorschriften gemacht werden müssen. Diese  Anordnung ist nicht nur kompliziert und teuer, son  dern auch nicht betriebssicher. Eine andere     Möglich-          keit,    diese Fehler auszuschalten, besteht darin, das  Signalkriterium vom Unterbrechen der Schleife ab  zuleiten. Dies erfordert jedoch, dass die Erde für  die Signalgabe über einen Widerstand angelegt wer  den muss, so dass beim Anlegen eines Signalelementes  noch eine Unterscheidungsmöglichkeit durch die un  terschiedlichen     Spannungsabfälle    an den Einspeise  widerständen gegeben ist.

   Da induzierte Störspan  nungen das     unsymmetrische    Signalverfahren beein  flussen, wird durch diese     gewählte    Anordnung die  zulässige Störspannung weiter herabgesetzt, da auch      in den unsymmetrischen Signalstromkreisen eine Un  terteilung des Strombereiches vorgenommen wird.  



  Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Signalverfahren  anzugeben, bei dem die Erde direkt an die Adern  gelegt werden darf, ohne dass dabei besonders aus  gebildete Tastensätze verwendet werden müssen oder  die zulässige Störspannung reduziert wird. Das er  findungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeich  net, dass die Polaritäten der     Abfragespannungen    in  jedem     Abfrageschritt    verschieden gewählt werden,  dass die     Abfragespannungen    für die erste Stromrich  tung auch im Signalruhezustand angeschaltet werden,  dass für die erste     Abfragerichtung    auf der Sendeseite  nur die Codeelemente  eine von beiden  oder  keine  Ader geerdet  ausgenützt werden,

   die nach der     Schlei-          fenunterbrechung    auf der Sendeseite eine Potential  änderung an einer oder beiden Adern der Verbin  dungsleitung bewirken und dass durch diese Poten  tialänderungen bis zum Wert einer     Abfragespannung     gleichzeitig Signalkriterium und Signalaussage für die  erste     Abfragerichtung    dargestellt werden. Dieses Ver  fahren bringt also darüber hinaus noch den Vorteil,  dass Erkennung des     Signalkriteriums    und Auswertung  des ersten     Abfrageschrittes    zeitlich zusammenfallen.

    Durch die Anwendung einer mit Mittelerde     verse-          henen        Abfragebatterie    der beiden     unterschiedlich     gepolten     Abfragespannungen    kann erreicht werden,  dass die Station praktisch an beiden Adern auf     Erd-          potential    liegt. Das Anlegen von Erde durch die  Signalkontakte bringt daher noch keine Spannungs  änderung an den Adern der Verbindungsleitung mit  sich. Die Auswertung der Codeelemente wird z. B.  über die Potentiale an den Adern gewonnen.

   Die  Erkennung des Tastendrucks vermindert den Signal  vorrat des ersten     Abfrageschrittes,    da Erde an beiden  Adern bei der     Schleifenunterbrechung    keine Poten  tialänderung auf den Adern hervorruft und daher  nicht als Codeelement verwendet werden     darf.    Für  den zweiten     Abfrageschritt    werden zweckmässig beide       Abfragespannungen    umgepolt. Es können jedoch alle  vier Codeelemente ausgenützt werden, so dass sich  3 X 4 = 12     Kombinationsmöglichkeiten    ergeben.

    Nach einer     zweckmässigen    Ausgestaltung des erfin  dungsgemässen Verfahrens wird nach dem zweiten       Abfrageschritt    auf die     Abfragespannungen    des ersten       Abfrageschrittes    zurückgeschaltet, so dass das Ende  der Signalgabe überwacht werden kann. Will man  mehr Kombinationsmöglichkeiten erhalten,     dann     kann als     zusätzliches    Codeelement     Schleifenschluss     der Adern für die zweite     Abfragerichtung    verwendet  werden. Die Unterscheidung dieses Elementes von  dem Codeelement  beide Adern geerdet  wird auf  der Empfangsseite z.

   B. dadurch eingeleitet, dass eine       Abfragespannung    abgeschaltet wird. Diese Ausschei  dung in einem dritten     Abfrageschritt    ist deshalb er  forderlich, weil bei den beiden genannten Codeele  menten die Potentialverhältnisse auf den beiden  Adern praktisch gleich sind. Wird jedoch eine Ab  fragespannung abgeschaltet, dann ergeben sich an  dere Potentialverhältnisse, die dann das eine oder    andere der beiden Codeelemente kennzeichnen. Auch  nach dieser bedarfsweise erforderlichen dritten Ab  frage kann auf die     Abfragespannungen    des ersten       Abfrageschrittes    zurückgeschaltet werden.

   Zur Bil  dung des zusätzlichen Codeelementes kann ein be  reits für die unsymmetrische Signalgabe verwendeter  Gleichrichter     mitausgenützt    werden. Für die Kon  struktion des Tastensatzes ist nur noch die Bedin  gung zu erfüllen, dass durch den bei jeder Signalgabe  betätigten Kontakt die     Schleifenunterbrechung    erst  nach dem Schliessen der beteiligten Signalkontakte  durchgeführt wird.  



  Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an  Hand der Zeichnungen     näher    erläutert. Es zeigen:       Fig.    1 im Prinzip das Signalverfahren,       Fig.    2 den Signalcode und       Fig.    3 die Spannungsverhältnisse für die Aus  werteeinrichtung.    In     Fig.l    ist die Stationsschaltung<I>St</I> gezeigt,  die über einen     Tg-Ruhekontakt    und den Hakenum  schalter<I>GU</I>     im    Sprechzustand mit der Verbindungs  leitung zum Amt verbunden ist. Zur Bildung der  Codezeichen sind die Dioden D 1<B>...</B> D4 und die  Tastenkontakte k1<B>...</B> k7 vorgesehen.

   Die Auswer  tung übernehmen die     Messeinrichtungen    Ml und  <I>M2,</I> die die Spannungen     Uae        (a-Ader    gegen Erde)  nach Betrag und     Polarität    auswerten können. Die  Speisung der Station erfolgt über die beiden Ab  fragespannungen     U1    und U2 so, dass die     a-Ader     negatives und die     b-Ader    positives Potential anneh  men. Diese     Anschaltung    der Spannungsquellen än  dert sich nur für den zweiten     Abfrageschritt,    bei  dem über die Kontakte u1 und u2 die Spannungsver  hältnisse auf den Adern einfach umgekehrt werden.

    Wie der Ruhekontakt r andeutet, ist für die eventuell  vorgesehene dritte Abfrage die Abschaltung der Ab  fragespannung     (U1)    ermöglicht.  



  In der     Fig.    2 sind die mit dem Signalverfahren  nach der Erfindung möglichen Kombinationen dar  gestellt. Wie bereits in der Einleitung beschrieben,  kann in der ersten     Abfragerichtung     Erde an beiden  Adern  nicht verwendet werden, da bei der darauf  folgenden     Schleifenunterbrechung    die     Spannungen          Uae    und     Ube    nicht verändert werden. In beiden       Fällen    ist sowohl     Uae    als auch     Ube    praktisch gleich  gross. Eine kleine Spannungsänderung ergibt sich nur,  da der Stationswiderstand nicht beliebig klein ge  wählt werden kann.

   Ist nach der     Schleifenunter-          brechung    die Ader nicht geerdet, dann nimmt die  Spannung an den Adern     a1,        b1    den Wert der Ab  fragespannung     U1    bzw. U2 an. Ist die Ader geerdet,  dann ergibt sich ein Spannungswert     Uae    bzw.     Ube,     der je nach Leitungswiderstand von Null ansteigt,  bis zu einem Wert, der durch den maximalen Lei  tungswiderstand und     Einspeisewiderstand    R bestimmt  ist. Ist z. B. der maximale Leitungswiderstand gleich  dem     Einspeisewiderstand,    dann nimmt     Uae    bzw.

         Ube    Werte an bis zur halben Spannung     U1    bzw.  <I>U2.</I> Diese Spannungen     Uae    und     Ube    sind in den      beiden     Abfrageschritten    jeweils von unterschiedlicher  Polarität.  



  Hat der Teilnehmer die Schleife geschlossen,  dann stellt sich der Signalruhezustand ein, der durch  die in     Fig.    3 gezeigten     Spannungen        Uae    und     Ube     gegeben ist.     Uae    ist negativ und     kleiner    als     die    halbe  Spannung     U1,        Ube    ist positiv und kleiner als die  halbe Spannung U2 und im Betrag stets etwa gleich  gross.

   Bei jeder beliebigen Signalkombination wird  nach dem Öffnen des     Tg-Kontaktes    sich mindestens  eine dieser Spannungen     Uae    und     Ube    auf den Wert  der     Abfragespannung    U1     bzw.    U2 ändern. Bei     dien     Kombinationen 1 bis 5, die durch die geerdete     a-Ader     für die erste Stromrichtung gekennzeichnet sind, wird       Ube    den Wert von<I>U2</I> annehmen.

   Bei den Kombina  tionen 6 bis 10, die durch die geerdete     b-Ader    ge  kennzeichnet sind, erhöht sich     Uae    auf     U1.    Für den  Fall, dass beide Adern für den ersten     Abfrageschritt     nicht geerdet sind, was für die Kombinationen 11  bis 15 zutrifft, ändern sich beide Spannungen     Uae     und     Ube    auf     U1    bzw.<I>U2.</I> Daraus lässt sich auf der  Empfangsseite eindeutig das Kriterium Signalgabe  ableiten.

   Die beim Empfang dieses Signalkriteriums  vorherrschenden     Spannungsverhältnisse    auf den  Adern     a1    und     b1    sind der erste Teil des     Gleichstrom-          Codezeichens.    Nach der Auswertung dieser Span  nungen, die praktisch mit der Auswertung des Si  gnalkriteriums parallel verläuft, kann sofort die Um  schaltung auf die zweite     Abfragestromrichtung    erfol  gen.

   Die negative     Abfragespannung        U1    wird an die       b-Ader    geschaltet und die positive     Abfragespannung     U2 an die     a-Ader.    Die Codeelemente des zweiten       Abfrageschrittes    sind die eine oder andere Ader, beide  oder keine Ader geerdet. Demzufolge ändern sich  auch die Spannungsverhältnisse auf den Adern. Ganz  generell gilt zunächst einmal, dass sich die Polarität  beider Spannungen     Uae    und     Ube    ändert. Die Grösse  der Spannungen hängt wiederum vom Codeelement  ab.

   Ist die     a-Ader    geerdet, dann nimmt     Ube    den  Wert     U1    an. Bei geerdeter     b-Ader    steigt     Uae    auf  U2, und bei beiden Adern geerdet bleiben beide  Spannungen klein.  



  Da jedoch auch das Codeelement  Adern ver  bunden  verwendet werden soll, wie durch den  Tastenkontakt k7 der     Fig.    1 angedeutet ist, muss noch  eine Ausscheidung herbeigeführt werden, ob diese  Spannungsverhältnisse von dem einen oder anderen  Codeelement herrühren. Dazu ist eine dritte Ab  frage erforderlich. Treten also bei der zweiten Ab  frage die oben erwähnten Spannungen auf, dann  wird über den     r-Kontakt    die Spannungsquelle     U1,     die jetzt an der     b-Ader    angeschaltet ist, abgetrennt.  Sind beide Adern geerdet, dann tritt nur eine Span  nung     Uae    gleicher Polarität wie bei der zweiten  Abfrage auf.

   Liegt jedoch das Codeelement     Schlei-          fenschluss    vor, dann nehmen     Uae    und     Ube    positive  Werte und U2 an. Wie dieses Beispiel zeigt, genügt  es, in dem dritten     Abfrageschritt    nur eine der beiden  Spannungen     Uae    oder     Ube    auszuwerten, um die  Aussage über das vorliegende Codeelement zu er-

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Übertragungsverfahren mit unsymmetrischen Gleichstromsignalen, insbesondere für Tastwahl, in Fernsprechanlagen, mit Ausnützung beider Strom richtungen über die einzelnen Adern der Verbin- dungsleitung und Auswertung der Codezeichen in zwei Abfrageschritten unterschiedlicher Stromrich tung, dadurch gekennzeichnet, dass die Polaritäten der Abfragespannungen (U1, <I>U2)</I> in jedem Abfrage schritt verschieden gewählt werden,

   däss die Ab fragespannungen für die erste Stromrichtung auch im Signalruhezustand angeschaltet werden, dass für die erste Abfragerichtung auf der Sendeseite nur die Codeelemente eine von beiden oder keine Ader geerdet ausgenützt werden, die nach der Schleifenunterbrechung (Tg) auf der Sendeseite eine Potentialänderung an einer oder beiden Adern (a1, b1) der Verbindungsleitung bewirken, und dass durch diese Potentialänderungen bis zum Wert einer Ab fragespannung (U1 bzw.

   U2) gleichzeitig Signalkrite- rium und Signalaussage für die erste Abfragerichtung dargestellt werden. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass für den zweiten Abfrageschritt die vier Codeelemente die eine oder andere, beide oder keine Ader geerdet verwendet werden.

   halten. Hat im zweiten Abfrageschritt eine der Span nungen Uae oder Ube den Wert einer Abfragespan- nung U1 bzw. U2, dann ist eine dritte Abfrage nicht erforderlich. In der Fig. 3 sind die Spannungsver- hältnisse aller Kombinationen nochmals zusammen gestellt. Die gestrichelten Spannungsbereiche sind von den Leitungswiderständen abhängig.

   Für die Auswertung genügt es, Schaltmittel bereitzustellen, die auf die gesamte Abfragespannung, auf die durch den maximalen Leitungswiderstand gegebene Teil spannung jedoch noch nicht ansprechen. Für die Unterscheidung der Kombinationen genügen daher fünf Schaltmittel, vier davon halten den Zustand des ersten und zweiten Abfrageschrittes fest, und das fünfte Schaltmittel, das nur im dritten Abfrageschritt beteiligt ist, nimmt die Trennung der Zeichen 3 und 4, 8 und 9 sowie 14 vor.

   Das anhand eines Tastwahlverfahrens erläuterte Prinzip der Erfindung bleibt nicht allein auf diese Anwendung beschränkt. Überall dort, wo von vielen Stellen aus viele Zeichen an eine Zentrale mit wenig Aufwand zu übertragen sind, da kann das Verfahren nach der Erfindung angewendet werden. Es bietet den grossen Vorteil, dass die Signalgabe bei grösseren zulässigen Störspannungen, wie bei bekannten Ver fahren dieser Art, noch betriebssicher erfolgen kann. Welche Kombinationen dem Zustand Teilnehmer hat aufgelegt bzw. Teilnehmer hat abgehoben zugeordnet werden, ist nicht von Bedeutung. Zur Darstellung dieser Zeichen können Kontakte des Gabelumschalters mit herangezogen werden. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem zweiten Abfrageschritt die Zurückschaltung auf die Abfragespannungen des ersten Abfrageschrittes vor genommen wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Schleifenschluss der Adern für die Abfragespannungen des zweiten Abfrageschrittes als zusätzliches Codeelement ausgenützt wird, und dass die Unterscheidung dieses Codeelementes von dem Codeelement beide Adern geerdet auf der Empfangsseite durch die Abschaltung (r) einer Ab- fragespannung (U1) gewonnen wird. 4.

   Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach dieser bedarfsweise durch geführten dritten Abfrage auf die Abfragespannungen des ersten Abfrageschrittes zurückgeschaltet wird. 5. Verfahren nach Unteransprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des zusätz lichen Codeelementes in der Schleife für die zweite Abfragerichtung ein bereits für die unsymmetrische Zeichengabe vorgesehener Gleichrichter (D3) mit verwendet wird. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch den bei jeder Signalgabe betätigten Kon takt (Tg) die Schleifenunterbrechung erst nach dem Schliessen der beteiligten Signalkontakte (k1 <B>...</B> k7) durchgeführt wird.

   PATENTANSPRUCH II Signaleinrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch I, mit einer Tastenwahleinrich- tung, gekennzeichnet durch eine Amtsausrüstung, welche eine Anzahl zweiadriger Leitungen bedient, an denen je eine Teilnehmerstelle angeschlossen ist,

   durch Mittel zur Lieferung von Spannungen entge gengesetzter Polarität an die genannten beiden Adern jeder Leitung und zur Umkehrung der genannten Polarität durch eine Anzahl Ziffernsignalmittel in jeder der genannten Teilnehmerstellen, welche Mittel wahlweise betätigt werden können, um die genannten Adern in gewünschten Permutationen und Kombi nationen zu markieren, und ferner durch Mittel im genannten Amt, welche auf die genannten Markie rungen ansprechen, um die markierten Adern nach ihren Polaritätszuständen auszuwerten,

   um das be tätigte Ziffernsignalmittel zu bestimmen. UNTERANSPRÜCHE 7. Signaleinrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Ziffernsignalmittel Mittel zur Markierung nur einer der genannten Adern aufweisen, wenn die genannte Ader eine Spannung gegebener Polarität führt. B. Signaleinrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass das genannte Auswert- mittel polarisierte, den genannten Leitungsadern zu geordnete Mittel aufweist. 9.

   Signaleinrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass das genannte Mittel zur Umkehrung der Polarität in Beantwortung der Aus wertung der markierten Adern, die sieh in einem der genannten Spannungszustände befinden, anspricht. 10. Signaleinrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Ziffern signalmittel in einer Richtung stromleitende Einrich tungen aufweist. <B>11.</B> Signaleinrichtung nach Patentanspruch 1I, gekennzeichnet durch Mittel zum Entfernen der Span nung von einer der genannten Adern, dies in Be antwortung der Betätigung eines bestimmten der genannten Ziffernsignalmittel. 12.

   Signaleinrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Auswert- mittel ein Paar polarisierter Detektionsmittel auf weist, die mit jedem der genannten Leiter verbunden sind und bei welchem die Markierungen von jedem der genannten Ziffernsignalmittel eine einzige Kom bination der genannten Detektionsmittel betätigt. 13. Signaleinrichtung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Detek- tionsmittel Mittel zur Aufzeichnung einer Anzeige des genannten betätigten Ziffernsignalmittels umfasst.