Abzweigschaltungsanordnung <B>für eine</B> Vierdraht-Leitung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abzweig schaltungsanordnung für eine Vierdralit-Stammleitung zur Übertragung von Informationen mit einer praktisch beliebigen Anzahl von Abzweigstellen, wobei die ab zweigenden Leitungen praktisch rückwirkungsfrei an die Stammleitung angeschlossen sind.
Bei solchen Übertragungsnetzen müssen häufig mehrere Teilnehmer an eine Vierdraht-Stammleitung angeschlossen werden. Dabei sind z. B. einerseits In formationen von mehreren Zweigstellen an weitere Zweigstellen und/oder an eine Zentralstelle zu übermit teln, anderseits Informationen einer Zentralstelle an eine oder mehrere Zweigstellen gemeinsam oder selek tiv zu übermitteln. Soweit es sich um eine selektive Übermittlung handelt. müssen natürlich die für unter schiedliche Empfänger bestimmten Informationen zeit lich gestaffelt übertragen werden und eine entspre chende Adresse besitzen.
Aus Gründen der Betriebssicherheit ist es er wünscht, dass die Abzweigleitungen sowohl unter sich wie auch hauptsächlich gegenüber einer durchgehenden Stammleitung vollständig entkoppelt sind. Andernfalls kann ein Kurzschluss auf einer der Leitungen das ganze Übertragungsnetz ausser Betrieb setzen.
Es sind Lösungen für dieses Problem bekannt, wel che an den Abzweigstellen Gabelschaltungen verwen den. Solange die Anpassung der Gabeln sehr gut ist, ist die Entkopplung nicht zu beanstanden. Es sind jedoch sehr viele Gabelschaltungen notwendig, und bei nicht idealer Leitungsimpedanz wirkt ein Fehler in einer Ab zweigleitung auf die Stammleitung zurück.
Aus dem Schweizer Patent Nr.408129 ist eine Konferenz-Schaltung für Telefonteilnehmer bekannt, die eine Lösungsmöglichkeit für das vorgenannte Pro blem darstellt. Bei dieser Schaltung sind jedoch die beiden Übertragungsrichtungen nur durch eine endliche Dämpfung entkoppelt, ferner sind Betriebsmöglichkei ten vorhanden, die im vorliegenden Fall gar nicht aus genützt werden können. Es ist daher ein Zweck der vorliegenden Erfin dung, eine Abzweigschaltung vorzusehen, die die oben erwähnten Nachteile vermeidet.
Die erfindungsgemässe Abzweigschaltung zeichnet sich dadurch aus, dass, getrennt für jede Übertragungs richtung, an jeder Abzweigstelle ein Koppelnetzwerk mit Widerständen zwischen Leitungseingängen und Leitungsausgängen vorgesehen ist, dass für jeden Lei tungsausgang aus dem Netzwerk ein Impedanzwandler vorhanden ist, und dass über die Widerstände jeder Eingang mit jedem Ausgang verbunden ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 ein Beispiel eines Netzes mit Abzweigstellen; Fig. 2 eine Abzweigschaltung für eine Obertra- gungseinrichtung; Fig. 3 eine Abzweigmatrix für die Schaltung nach Fig. 2; und Fig. 4a, b, c Varianten der Schaltung nach Fia. 2.
In Fig. 1 ist ein Beispiel eines Netzes gezeigt, mit einer Zentralstelle am Ort A und Zweigstellen an den Orten B, C und D.
Die verschiedenen hlög1ichkeiten des Informations flusses zwischen der Zentralstelle und den Zweigstellen einerseits, und zwischen den Zweigstellen anderseits können gut aus der Zeichnung abgelesen werden.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, sind die beiden Übertragungsrichtungen ausrüstungsmässig voneinander getrennt und können auch unabhängig voneinander ge prüft werden, woraus eine bessere Übersichtlichkeit der Schaltung und eine einfachere Fehlerortung resultiert. Jede Zweigstelle besitzt für jede Übertragungsrichtung je eine getrennte Abzweigschaltung AS. Selbstverständ lich wären auch andere Netzkonfigurationen nach dem gleichen Prinzip möglich.
In Fig. 2 ist eine Abzweigschaltung für eine Ober tragungsrichtung gezeigt. Dabei sei angenommen, dass an den Punkten 1 und 11 die Stammleitung ange- schlossen ist, dass an den Punkten 2 bis 6 Eingänge für Abzweigleitungen und an den Punkten 12 bis 16 Ausgänge für Abzweigleitungen angeschlossen werden können. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist jede der zur Abzweigschaltung führenden Leitungen mit einem Verstärker ausgerüstet. Diese dienen dazu, die durch die Abzweigmatrix hervorgerufene Dämpfungen zu kompensieren. Als Ausgangsverstärker kann der im vorerwähnten Patent beschriebene Verstärker verwen det werden.
Die einzige Bedingung für diesen Verstär ker besteht darin, dass seine Eingangsimpedanz kleiner als zehn Ohm sein sollte. Diese Schaltung kann jedoch auch ohne Eingangsverstärker betrieben werden. In diesem Falle übernehmen die Ausgangsverstärker allein die Entdämpfung, für die durch die Koppelwi derstände verursachte Dämpfung.
Die in Fig.3 gezeigte Abzweigmatrix weist die Widerstände R1 bis R36 auf, welche jeden Eingangs verstärker mit jedem Ausgangsverstärker verbinden, sowie die Belastungswiderstände R37 bis R42, welche die Eingänge mit Erdpotential verbinden.
Die ganze Abzweigschaltung ab Eingang der Ein gangsverstärker bis Ausgang der Ausgangsverstärker ist asymmetrisch ausgeführt zur Verminderung des Aufwandes in der Abzweigmatrix und zur Vereinfa chung der Verstärker. Für den Übergang auf die Lei tungen sind daher Symmetrier-Übertrager notwendig.
Die Fig.4a zeigt eine Variante der Abzweigschal tung, bei welcher alle Leitungen sternförmig auf einen Koppelpunkt geführt sind, was eine Reduktion der An zahl der benötigten Widerstände bewirkt. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass beim Auftreten eines Fehlers am Koppelpunkt trotzdem das ganze Netz zu sammenfällt.
Die Fig.4b zeigt eine weitere Variante der Ab zweigschaltung, wobei das Koppelnetzwerk gleich wie in Fig.4a ausgeführt ist, dagegen sind die Ausgangs verstärker durch Cbertrager ersetzt, deren übertra- gungsverhältnis so gewählt ist, dass auf der Seite gegen das Koppelnetzwerk eine niedere Impedanz auftritt. Diese Schaltung eist bezüglich der Verletzbarkeit des Netzes die gleichen Nachteile auf wie die Schaltung nach Fio. 4a.
Die @Fie. 4c zeigt eine noch weitere Variante der Abzweigschaltung mit ebenfalls sternförmigem Koppel netzwerk, bei welchem die Eingangsverstärker wegge lassen sind. Die Entdämpfung der durch die Koppelwi derstände verursachten Dämpfung wird durch die Aus gangsverstärker allein bewirkt.
Die beschriebene AbzweigschaltungsanordnunQ kann für verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Es sind Anwendungen denkbar für Datenübertragungs- netze von Firmen mit mehreren Zweigstellen und einer zentralen Datenverarbeitungsanlage, der von den Zweigstellen Informationen werden und die ihrerseits wieder Informationen. z. B. Resultate an die Zweistellen abgibt.
Ferner sind Anwendungen denk bar in der Fernsteuer- und Fernmesstechnik, wo einer seits von einer Zentralstelle Fernsteuerbefehle gleich zeitig an mehrere Zweigstellen oder zeitlich gestaffelt an verschiedene Zweigstellen übermittelt werden müs sen und anderseits die Zweigstellen Messwerte und Meldungen an die Zentralstelle und/oder an eine oder mehrere Zweigstellen abgeben müssen.
Branch circuit arrangement <B> for a </B> four-wire line The present invention relates to a branch circuit arrangement for a four-wire trunk line for the transmission of information with practically any number of junction points, the branching lines being connected to the trunk line with practically no reaction.
In transmission networks of this type, several participants often have to be connected to a four-wire trunk line. Here are z. B. on the one hand to transmit information from several branches to other branches and / or to a central office, on the other hand to transmit information from a central office to one or more branches jointly or selectively. As far as it is a selective transmission. Of course, the information intended for different recipients must be transmitted staggered in time and have a corresponding address.
For reasons of operational safety, he would like the branch lines to be completely decoupled both from one another and mainly from a continuous trunk line. Otherwise a short circuit on one of the lines can put the entire transmission network out of operation.
Solutions to this problem are known which use hybrid circuits at the branch points. As long as the adjustment of the forks is very good, the decoupling is not objectionable. However, a large number of hybrid circuits are necessary, and if the line impedance is not ideal, a fault in a branch line affects the trunk line.
From the Swiss patent No. 408129 a conference circuit for telephone participants is known, which is a possible solution to the above problem. In this circuit, however, the two directions of transmission are only decoupled by a finite attenuation, and there are operational possibilities that cannot be used in the present case. It is therefore an aim of the present invention to provide a branch circuit which avoids the disadvantages mentioned above.
The branch circuit according to the invention is characterized in that, separately for each transmission direction, a coupling network with resistors is provided between line inputs and line outputs at each branch point, that an impedance converter is available for each line output from the network, and that each input is provided via the resistors connected to each output.
Exemplary embodiments of the invention will now be explained in more detail using the drawing, for example. The drawing shows: FIG. 1 an example of a network with branch points; 2 shows a branch circuit for a transmission device; 3 shows a branch matrix for the circuit according to FIG. 2; and FIGS. 4a, b, c show variants of the circuit according to FIG. 2.
In Fig. 1, an example of a network is shown, with a central office at location A and branches at locations B, C and D.
The various possibilities of the flow of information between the central office and the branches on the one hand, and between the branches on the other hand, can be clearly read from the drawing.
As can be seen from FIG. 1, the two transmission directions are separated from one another in terms of equipment and can also be checked independently of one another, resulting in a better clarity of the circuit and a simpler fault location. Each branch has a separate branch circuit AS for each transmission direction. Of course, other network configurations based on the same principle would also be possible.
In Fig. 2, a branch circuit for an upper transmission direction is shown. It is assumed that the trunk line is connected at points 1 and 11, that inputs for branch lines can be connected at points 2 to 6 and outputs for branch lines can be connected at points 12 to 16. As can be seen from the drawing, each of the lines leading to the branch circuit is equipped with an amplifier. These serve to compensate for the attenuation caused by the branch matrix. The amplifier described in the aforementioned patent can be used as the output amplifier.
The only requirement for this amplifier is that its input impedance should be less than ten ohms. However, this circuit can also be operated without an input amplifier. In this case, the output amplifiers only take on the undamping for the damping caused by the coupling resistors.
The junction matrix shown in FIG. 3 has the resistors R1 to R36, which connect each input amplifier to each output amplifier, and the load resistors R37 to R42, which connect the inputs to ground potential.
The entire branch circuit from the input of the input amplifier to the output of the output amplifier is designed asymmetrically to reduce the effort in the branch matrix and to simplify the amplifier. Balancing transformers are therefore necessary for the transition to the lines.
4a shows a variant of the branch circuit in which all lines are led in a star shape to a coupling point, which causes a reduction in the number of resistors required. However, this solution has the disadvantage that if an error occurs at the coupling point, the entire network still collapses.
FIG. 4b shows a further variant of the branch circuit, the coupling network being designed the same as in FIG. 4a, on the other hand the output amplifiers are replaced by transmitters whose transmission ratio is chosen so that a lower one on the side facing the coupling network Impedance occurs. In terms of the vulnerability of the network, this circuit has the same disadvantages as the circuit according to Fio. 4a.
The @Fie. 4c shows yet another variant of the branch circuit with a likewise star-shaped coupling network in which the input amplifiers are omitted. The attenuation of the damping caused by the coupling resistors is caused by the output amplifier alone.
The branch circuit arrangement described can be used for various purposes. Applications are conceivable for data transmission networks of companies with several branches and a central data processing system, which receives information from the branches and which in turn provides information. z. B. Submits results to the two digits.
Furthermore, applications are conceivable in remote control and telemetry technology, where on the one hand remote control commands have to be transmitted from a central point to several branches at the same time or staggered in time to different branches and on the other hand the branches have to transmit measured values and messages to the central point and / or to one or more branches have to hand over several branches.