DE1103400B - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Vermeidung von Stoerungen der Tonfrequenzzeichen infolge des durch elektrische Gabeln veranlassten Mitflusses in Signalkreisen von Fernsprech-anlagen mit Mehrfrequenzencodewahl - Google Patents

Description

In Weitverkehr-Fernsprechsystemen enthalten die Verbindungen bekanntlich Vierdraht- und Zweidrahtleitungen, die über elektrische Gabeln miteinander gekoppelt sind. Zur Übertragung der Zeichen über solche Leitungen werden in der Regel Tonfrequenzen benutzt, z. B. für die unverschlüsselte Übertragung der Rufnummern in Form von Nummernstromstoßreihen eine Tonfrequenz oder auch zwei Tonfrequenzen. Meist wird diese Tonwahl nur auf den vierdrähtigen Leitungsabschnitten eingesetzt, während auf den Zweidrahtleitungsabschnitten niederfrequente Wechselstromzeichen verwendet werden.

Geht man nun mit der Tonwahl über die Vierdrahtabschnitte hinaus auch auf die Zweidrahtleitung, was an sich bekannt ist, so entstehen Schwierigkeiten durch die bekannten, an den elektrischen Gabeln auftretenden Rückflüsse der Signale in die den Signalen entgegengesetzte Übertragungsrichtung. Diese Rückflüsse entstehen dadurch, daß infolge der ungenauen Nachbildung der Gabeln die in eine bestimmte Richtung gesendeten Zeichen an der jeweiligen Gabel in die andere Richtung reflektiert werden. Da die Empfindlichkeit der Signalempfänger am ankommenden Ende der Vierdrahtleitung groß sein muß, können die Empfänger durch die an beiden vierdrähtigen Leitungsenden (ankommend und abgehend) reflektierten Signalströme ansprechen, weil das an den Gabeln doppelt reflektierte Zeichen wieder in den Übertragungskreis der ursprünglichen Senderichtung gelangt (Mitfluß). Dadurch kann das einwandfreie Arbeiten des Empfängers am ankommenden Leitungsende gestört werden. Diese Störung ist insbesondere dann möglich, wenn die Leitungsdämpfung klein und die Zeichenlaufzeit auf der Leitung groß ist. Es ist nämlich zu bedenken, daß der Empfänger, der z. B. für einen Dämpfungsbereich von 3 Neper einwandfrei arbeiten soll, auch noch bei Pegeln ansprechen wird, die zum Beispiel 4 Neper unter dem Soll-Empfangspegel liegen. Ein derartiger Empfänger wird also bei einer Mitflußdämpfung von 4 Neper, die sich z. B. aus einer Reflexionsdämpfung an jedem Leitungsende von je 2 Neper und der Leitungsdämpfung 0 Neper zusammensetzt, durch den Mitfluß am Abfallen nach einem Zeichenende gehindert.

Bei Anwendung der sogenannten Mehrfrequenzen-Qjdewahl (MFC), die sich für die Übertragung der gewählten Ziffern an Stelle von Stromstoßreihen verschiedener Frequenzkombinationen bedient und die der hohen Übertragungsgeschwindigkeit wegen angestrebt wird, kann und muß man die Zeichen und Pausenlängen kurz wählen. Dabei kann es vorkommen, daß die Pausenlänge durch den Mitfluß überdeckt wird und der Empfang einer Zeichenfolge nicht mehr mög-Verfahren und Schaltungsanordnung

zur Vermeidung von Störungen
der Tonfrequenzzeichen infolge des durch

elektrische Gabeln veranlaßten
Mitflusses in Signalkreisen von Fernsprechanlagen mit Mehrfrequenzencodewahl

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Hermann Bendel, München-Solln,
ist als Erfinder genannt worden

Hch ist. Auf alle Fälle aber können die Zeichenpausen unzulässig verkürzt werden.

Gegen die Störwirkung des Mitflusses bei der Tonwahl, insbesondere der MFC-Wahl, sind schon meh-

3ü rere Vorschläge gemacht worden, z. B. die Vierdrahtleitung während der Zeichendauer an den Gabeln zu unterbrechen und die Zeichen an den Gabeln umzusetzen oder jeweils für die Dauer der Zeichenübertragung Filter in die Gegenrichtung einzuschalten, die nur für die dieser Richtung zugeordneten Frequenzen durchlässig sind.

Beide Verfahren haben vermittlungstechnisch ungünstige Seiten, nämlich Unterbrechungskontakte in den Leitungsadern und Umtastung der Signale; das letzte Verfahren setzt außerdem ein Wahlendezeichen voraus, damit die Sperrfilter zum rechten Zeitpunkt wieder aus der Leitung ausgeschaltet werden.

Die Erfindung geht von einem bei der MFC-Wahl angewendeten Verfahren für die Zeichenübertragung aus, das auf der Empfangsseite zunächst alle Frequenzen der für die Frequenzkombinationen dienenden Frequenzvorratsgruppen in einem gemeinsamen Regelverstärker verstärkt und das Zeichen anschließend abflacht. Diese Anordnung ist möglich, weil bei jedem Zeichen die gleiche Anzahl von Frequenzen übertragen wird. Anschließend gelangen die Zeichen sodann in den selektiven Signal empfänger, der für jede Frequenz Filter und Empfangsrelais enthält. Der gemeinsame Regelverstärker bietet eine weitere Möglichkeit, Stö-

109 538/124

rungen der Signalgabe durch den Mitfluß zu verhindern.

Gemeinsame Regelverstärker für mehrere tonfrequente Signalempfänger sind an sich bekannt. Die bei diesen Regel verstärkern vorgesehenen Amplitudenbegrenzer sollen lediglich Überpegel der aufgenommenen Signal spannungen abschneiden. Zur Verhinderung von Störungen der Signalempfänger durch Mitflußspannungen sind sie nicht geeignet.

Es ist ferner schon vorgeschlagen worden, einen mehreren Tonsignalempfängern zugeordneten gemeinsamen Regelverstärker zu verwenden, der die ihm zugeführten MFC-Zeichen nur dann weitergibt, wenn sie eine bestimmte Mindestamplitude überschreiten, dadurch, daß die vorher gesperrte Übertragungsleitung bei Auftreten eines MFC-Zeichens allmählich entsperrt wird, wobei die Zeitkonstante für die Entsperrung so klein gewählt ist, daß mit Sicherheit kein Fehlansprechen von hinter den Bandpässen liegenden Empfängern auftritt.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß einerseits die Fähigkeit des Regelverstärkers, eintreffende Zeichen selbsttätig auf den Soll-Empfangspegel des Empfängers einzuregeln, nach Aufnahme des ersten Zeichens einer Zeichenfolge bis zum letzten Zeichen dieser Folge unterbunden wird, andererseits der größte Teil des Dämpfungsbereichs, in dem die Empfänger arbeiten, durch den Regelverstärker ausgeglichen wird und der Empfänger nur für einen kleinen Pegelbereich bemessen ist, wodurch nach Blockierung der selbsttätigen Regelung des Verstärkers der Mitflußpegel nach Zeichenende unter dem Ansprechbereich des Empfängers liegt. Der Regelverstärker wird also nur von dem ersten Zeichen eingestellt und behält dann seine Verstärkung bei, bis er alle Zeichen aufgenommen hat. Erst nach dem letzten Zeichen oder gegebenenfalls auch beim Abschalten des Regelverstärkers von der Übertragungsleitung wird der Regelverstärker wieder für die selbsttätige Regelung freigegeben.

Die Blockierung der selbsttätigen Regelung kann von verschiedenen Einrichtungen aus gesteuert werden; z. B. kann die Zeichenauswertung, an welche die Einzelempfänger das aufgenommene Zeichen weitergeben, nach der Zeichenverarbeitung einen Steuerimpuls, z. B. als Strom- oder Spannungsimpuls oder als Widerstandsänderung, an den Regelverstärker zurückgeben, der die eingestellte Verstärkung dann für eine ausreichende Zeit festlegt. Dieser Steuerimpuls kann aber auch von den Einzelempfängern nach ihrem Ansprechen abgegeben werden oder vom Ausgang des auf den Regel verstärker folgenden »Abflachers« abgeleitet werden. Es muß nur dafür gesorgt werden, daß die Verstärkungsregelung erst dann blokkiert w^rird, wenn sich der Verstärker mit Sicherheit auf den richtigen Wert eingestellt hat.

Die Freigabe der Verstärkungsregelung nach Ende des letzten Zeichens kann ebenfalls von der Zeichenauswertung gesteuert w^rerden. Sie kann auch zusammen mit dem Abschalten des Regelverstärkers von der Übertragungsleitung erfolgen oder vom Regelverstärker selbst vorgenommen werden, wenn die Eingangsspannung unter einen gewissen Wert absinkt.

Fig. 1 stellt ein Prinzipschaltbild für die Anschaltung eines Mehrfrequenzen-Codesenders und -empfängers an einer Zwei draht-Vierdraht-Leitung dar;

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des MFC-Empfängers gemäß der Erfindung

In Fig. 1 sind mit Ll und L 3 zweiadrige Leitungen bezeichnet, welche über elektrische Gabeln Ga (abgehend) und Gk (ankommend) in der üblichen Weise mit einer Vierdrahtleitung L2 gekoppelt sind. G stellt einen für ein Amt oder eine größere Zahl von Leitungen gemeinsamen Generator dar, welcher die Sendefrequenzen /1 ... /6 der Vorratsgruppe enthält, von denen für jedes Zeichen gleichzeitig eine Kombination, z. B. aus zwei Frequenzen bestehend, ausgesendet wird. Mit E ist ein zentraler Mehrfrequenzenempfänger bezeichnet, der z. B. an die zweiadrige Leitung L3 angeschaltet wird. Dieser arbeitet auf einen Zeichenauswerter AE, der auf Grund der empfangenen Zweifrequenzenkombination feststellt, welche Wahlziffer oder welches sonstige Kennzeichen das empfangene Signal darstellt. Mit 8 ist der gewünschte Zeichenfluß vom Generator G zum Empfänger E verlaufend bezeichnet, mit 9 — gestrichelt angedeutet — der unerwünschte und unter Umständen störende Zeichenmitfluß, verursacht durch die Ungenauigkeit der Gabeln Gk und Ga.

Fig. 2 zeigt den Mehrfrequenzenempfanger E mit der Auswerteeinrichtung AE mit den einzelnen Schaltmitteln für die zeitweise Blockierung der selbsttätigen Regelung des Regelverstärkers. Sie erfolgt beispielsweise durch ein Zeitkonstantenglied, das von der Auswerteeinrichtung aus gesteuert wird.

Vor dem Empfänger E liegt der Regel verstärker RV, der den für das empfangene Zeichen zugelassenen Pegelbereich für alle Frequenzen ausregelt, so daß der Empfänger keine oder nur eine schwache Pegelregelung braucht. Der Regelverstärker besteht aus einem durch einen Gleichstrom i steuerbaren Dämpfungsglied a, dem für alle zu empfangenden Frequenzen/1.../6 gemeinsamen Verstärker b, einem Verstärker c in dem hinter dem gemeinsamen Verstärker abgezweigten Regelweg, einem Gleichrichter d zur Gewinnung des Regelgleichstroms i aus den Zeichenfrequenzen und endlich einem veränderbaren Zeitkonstantenglied e, das seinerseits aus einem Kondensator Co und einem dazu parallelen Widerstand Wi bestehen kann. Dieses Zeitkonstantenglied kann durch den Kontakt χ eines Relais X verändert werden. Zwischen dem Regelverstärker RV und dem Empfänger E liegt ein Zeichenabflachglied T, das verhindern soll, daß auf das Tastspektrum einer Frequenz die dieser Frequenz benachbarten Einzelempfänger ansprechen, z. B. auf die Frequenz /2 die Empfänger für die Frequenzen/1 und /3. Der Empfänger £ enthält für jede der aufzunehmenden Frequenzen je ein Filter Fl . .. F6 zum Trennen der Frequenzen, je einen Verstärker Vl... V6, je einen Gleichrichter G/1... GY 6 und je ein Empfangsrelais Rl.. . R6; deren Kontakte rl...r6 steuern die Zeichenauswerteeinrichtung AE. Relais F ist ein Relais, das z. B. erregt wird, wenn der Empfänger E an die Leitung L 3 angeschaltet wird; beim Abschalten des Empfängers wird Relais Y wieder stromlos. Relais Y sorgt dafür, daß der Regelverstärker wieder unbehindert regeln kann. Relais Y schaltet über seinen Kontakt y das Relais X an die Auswerteeinrichtung AE, die auf irgendeine, nicht dargestellte Weise nach Aufnahme des ersten aufgenommenen Zeichens den Steuerbefehl zur vorübergehenden Blockierung des Regelverstärkers gibt. Sowie die Auswerteeinrichtung AE den Steuerbefehl gibt, wird Relais X wie folgt erregt:

Nachgeholt sei, daß vor Erregung des Relais X der Kondensator Co des Zeitkonstantengliedes e durch den Widerstand Wi überbrückt ist. Die Zeitkonstante war somit klein, was zur Folge hatte, daß das Dämpfungs-

glied α den Verstärker b ohne merkliche Verzögerung regeln ließ. Spricht jedoch Relais X an, so wird durch den Kontakt χ der Parallelwiderstand Wi des Zeitkonstantengliedes ausgeschaltet. Die Folge ist eine größere Zeitkonstante; als Folge davon hält der Verstärker b längere Zeit seine eingestellte Verstärkung, z. B. so lange, bis Relais Y am Ende der Zeichenfolge abfällt. Dadurch kommt auch Relais X wieder zum Abfall. Der Widerstand Wi, parallel wieder zum Kondensator Co liegend, verringert die Zeitkonstante; die selbsttätige Regelung des Verstärkers V ist damit wieder möglich.

Relais Y könnte auch über einen Verstärker mit Gleichrichter vom Eingang oder Ausgang des Regelverstärkers gesteuert werden. Dabei kann die selbsttätige Regelung wieder freigegeben werden, wenn die Eingangsspannung auf einen gewissen Wert abgesunken ist, was in gewissen Betriebsfällen von Bedeutung sein kann. Relais X kann auch von anderen Punkten gesteuert werden, z. B. von den Empfangsrelais R1... J? 6 oder auch vom Abflachglied T.

Im übrigen könnte man die Zeitkonstante des Gliedes e auch von vornherein großmachen, wobei der Kondensator Co nach einer bestimmten Zeit oder, wenn die Spannung unter einen nicht mehr störenden Mindestwert sinkt, bei Abschaltung des Empfängers von der Übertragungsleitung, z. B. durch einen Relaiskontakt, entladen wird.

Als Zeitkonstante wird in der vorstehenden Beschreibung immer die Nachwirkzeitkonstante verstanden. Die Ansprechzeitkonstante muß immer klein sein, damit sich der Verstärker schnell einregeln kann.

Es sei noch hervorgehoben, daß der Regelverstärker nicht zu früh blockiert werden darf, sondern erst dann, wenn mit Sicherheit der einwandfreie Empfang eines Zeichens angenommen werden kann. Dies ist nötig, damit nicht »Knacke« oder andere kurzzeitige Störspannungen, welche die Verstärkung des Regelverstärkers stark herabsetzen, bewirken, daß der Verstärker längere Zeit unempfindlich ist. Eine derartige Störspannung darf den Verstärker zwar herabregeln, doch muß der Verstärker nach Verschwinden der Störung möglichst rasch seine volle Verstärkung wieder erreichen. Es sei bemerkt, daß der Erfmdungsgedanke gegebenenfalls auch auf Eintonwahl anwendbar ist.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verhinderung von Störungen der aus Frequenzkombinationen bestehenden Tonfrequenzsignale durch an elektrischen, Zweidrahtmit Vierdrahtleitungen koppelnden Gabeln entstehenden Mitfluß in dem Signalempfangskreis, der aus einem Regelverstärker und einem die eintreffenden Frequenzen selektiv auswertenden Signalempfänger besteht, in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die Fähigkeit des Regelverstärkers (RV, b), eintreffende Zeichen selbsttätig auf den Soll-Empfangspegel des Empfängers (E) einzuregeln, nach Aufnahme des ersten Zeichens einer Zeichenfolge bis zum letzten Zeichen dieser Folge unterbunden wird, andererseits der größte Teil des Dämpfungsbereichs, in dem die Empfänger arbeiten, durch den Regelverstärker ausgeglichen wird und der Empfänger nur für einen kleinen Pegelbereich bemessen ist, wodurch nach Blockierung der selbsttätigen Regelung des Verstärkers der Mitflußpegel nach Zeichenende unter dem Ansprechbereich des Empfängers liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltauftrag zur Blockierung der selbsttätigen Regelung des Regelverstärkers von der Auswerteeinrichtung (AE), an welche der Signalempfänger (E) das aufgenommene Zeichen weitergibt, zum Regelverstärker (RV) zurückgegeben wird, der die durch das erste Zeichen einer Zeichenfolge eingestellte Verstärkung des Regelverstärkers durch Schaltmittel mindestens bis zum letzten Zeichen der Zeichenfolge festlegt. (Fig. 2).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltauftrag zur Blockierung der selbsttätigen Regelung des Regelverstärkers gegebenenfalls von den Einzelempfängern (Rl bis R 6) des S ignalempfängers oder vom Ausgang der auf den Regel verstärker (RV) folgenden Abflacheinrichtung (T) abgeleitet wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe der Verstärkungsregelung am Ende des letzten Zeichens einer Zeichenfolge von der Auswerteeinrichtung (AE) oder abhängig von der Abschaltung des Regelverstärkers (RV) von der Übertragungsleitung oder vom Regelverstärker selbst gesteuert wird.

5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ein veränderliches elektrisches Zeitglied (e), das in einem ein Dämpfungsglied (a) des Regelverstärkers steuernden Gleichstromkreis liegt, der seinen Strom aus den Zeichenfrequenzen über eine Ableitung am Ausgang des Regelverstärkers (b) bezieht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die selbsttätige Regelung des Regelverstärkers beeinflussende Zeitkonstante des Zeitgliedes (e) nach Aufnahme des ersten Zeichens durch ein Relais (X) vergrößert wird, das nach Aufnahme des ersten Zeichens z. B. durch die Auswerteeinrichtung (AE) eingeschaltet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerrelais (X) am Ende des letzten aufgenommenen Zeichens durch ein Relais (F) oder andere Mittel außer Wirkung gesetzt wird, deren Betätigung abhängig ist von der An- und Abschaltung des Regelverstärkers an die Übertragungsleitung oder von der Größe der Empfangsspannung.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 936 879;
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 007 382, 1 015 487.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 109 5E8/124 3.