DE1113713B

DE1113713B - Gabelschaltung zum UEbergang von vierdrahtmaessiger auf zweidrahtmaessige UEbertragung und umgekehrt in nach dem Zeitmultiplexsystem arbeitenden Fernmeldeanlagen

Info

Publication number: DE1113713B
Application number: DEI16155A
Authority: DE
Inventors: Hans Helmut Adelaar
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1958-03-18
Filing date: 1959-03-17
Publication date: 1961-09-14
Also published as: BE576802A; US3267218A; GB904231A; NL225945A; NL132457C; CH369796A

Description

Die Erfindung betrifft eine Gabelschaltung, mit deren Hilfe in Fernmeldeanlagen, die zur Nachrichtenübermittlung kurze Impulse unterschiedlicher Zeitlage übertragende Kanäle benutzen, ein Übergang von vierdrahtmäßiger auf zweidrahtmäßige Übertragung und umgekehrt möglich ist.

Nachrichtenübermittlungssysteme mit mehreren Kanälen, bei denen als Nachrichtenträger kurze Impulse bestimmter Zeitlage vorgesehen sind, sind bekannt und werden als Zeitmultiplexsysteme bezeichnet. Besonders in Vermittlungseinrichtungen, die nach einem solchen System arbeiten, tritt eine Reihe von Problemen auf. In den bekannten, mit Pulsamplitudenmodulation arbeitenden Einrichtungen dieser Art muß in erster Linie die Möglichkeit einer Verstärkung berücksichtigt werden, weshalb man innerhalb der Vermittlungsstelle eine vierdrahtmäßige Durchschaltung wählte, um auf diese Weise jede der beiden Verkehrsrichtungen über besondere Verstärker fuhren zu können. Diese Verstärkung im Zuge des Verbindungsaufbaues in der Vermittlungsstelle ist notwendig, um die bei der im Zeitmultiplexverfahren verwendeten Abtasttechnik auftretenden Verluste auszugleichen.

Es sind bereits Systeme mit Pulsamplitudenmodulation vorgeschlagen worden, bei denen in mit kurzen, jeweils durch ihre Zeitlage einem bestimmten Übertragungskanal zugeordneten Pulsen arbeitenden Einrichtungen Energieverluste weitgehend vermieden werden. Zu diesem Zweck werden bei einem solchen System Einrichtungen vorgesehen, um die auf einer Leitung zwischen zwei dem gleichen Kanal zugehörigen Pulsen einlaufende Energie zu speichern und die gesamte gespeicherte Energie während der Pulszeit auf eine entsprechende, der gerade angeschalteten weiterführenden Leitung zugehörende Einrichtung umzusetzen. Einrichtungen dieser Art, die im folgenden mit Modulator—Demodulator bezeichnet werden, sind in der deutschen Patentschrift 1084 757 beschrieben. Infolge des Wegfalles besonderer Verstärker ist die Übertragung der Signalenergie in beiden Richtungen auf dem gleichen Wege, d. h. also zweidrahtig, möglich. Zum besseren Verständnis sei dieser Vorgang hier kurz umrissen: Zwei Speichereinrichtungen, die im wesentlichen aus einem Reaktanzkreis bestehen, werden kurzzeitig über einen abgestimmten Stromkreis miteinander verbunden. Die Konstanten dieses Schwingungskreises sind so gewählt, daß eine Halbperiode seiner Eigenschwingung gerade einer Pulsdauer entspricht. Es wird dann die in dem einen Reaktanzspeicher gespeicherte Energie annähernd verlustfrei auf den anderen Reaktanzspeicher umge-Gabelschaltung zum Übergang

von vierdrahtmäßiger auf zweidrahtmäßige

Übertragung und umgekehrt in nach dem

Zeitmultiplexsystem arbeitenden

Fernmeldeanlagen

Anmelder:

International Standard Electric Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 18. März 1958

Hans Helmut Adelaar, Antwerpen (Belgien),
ist als Erfinder genannt worden

setzt. Ist in beiden Speichern ein Nachrichteninhalt gespeichert, so findet praktisch ein Austausch der beiden Speicherinhalte statt. Auf diese Weise kann eine nach einem Zeitmultiplexverfahren arbeitende Vermittlungseinrichtung zweidrahtmäßig, z. B. als mit Erdrückleitung arbeitendes System, ausgebildet werden. Die dem Austausch der Signalenergie zwischen den beiden Speichern eines solchen Speicherpaares entsprechende Pulsdauer entspricht dann in Verbindung mit ihrer Zeiilage jeweils einem Zeitkanal des Zeitmultiplexübertragungssystems, wobei der sämtlichen Zeitkanälen gemeinsame Übertragungsweg, im folgenden kurz als Vielfachleitung bezeichnet, in gleicher Weise in beiden Übertragungsrichtungen ausgenutzt wird.

Es kann nun die Notwendigkeit auftreten, von einem solchen zweidrahtmäßig arbeitenden Übertragungssystem auf ein vierdrahtmäßig arbeitendes überzugehen oder umgekehrt, beispielsweise um die Nachricht über eine aus jeweils nur in einer Richtung wirkenden Verstärkern aufgebaute Verstärkereinrichtung laufen zu lassen. Die herkömmlichen Gabelschaltungen mit Übertragern sind jedoch für einen solchen

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Zweck nicht brauchbar, da die in diesem Sonderfall auftretenden Probleme praktisch nicht gelöst werden können. Ganz abgesehen davon, daß für die Leitungsnachbildungen der zweidrahtmäßig arbeitenden Vielfachleitung in einer solchen Zweidraht-Vierdraht-Gabelschaltung komplexe Widerstände, ferner in jedem der vierdrahtmäßig arbeitenden Zweige Filter zur Unterdrückung aller außerhalb des in Frage kommenden Frequenzbandes liegenden Frequenzen vorgesehen werden müßten, würde die für solche Umsetzeinrichtungen erforderliche Bandbreite zu unüberwindlichen Schwierigkeiten führen, da sie einen Frequenzbereich von Null (Gleichstrom) bis zu mehreren Megahertz umfassen müßte. Eine solche Forderung läßt sich mit den herkömmlichen Gabelübertragungen nicht verwirklichen, wenn gleichzeitig Verluste von 3 db als höchstzulässig erachtet werden. Hinsichtlich der Bandbreite würde zwar eine Widersiandsgabel den obengenannten Forderungen genügen, doch werden durch eine solche die Verluste in unzulässiger Weise bis etwa 10,7 db erhöht.

Bei einem Zeitmultiplexsystem, das mit Hilfe der vorgenannten Modulator-Demodulator-Schaltung wirkt, ist eine Verstärkung des Nachrichteninhaltes von Ortsgesprächen im allgemeinen nicht erforderlich, da die Gesamtverluste in diesem Falle niedrig gehalten werden können und die Dämpfung die Größenordnung von 3 db nicht überschreitet. Es läßt sich jedoch nicht vermeiden, daß derartige elektronische Vermittlungseinrichtungen auch zu anderen Vermittlungseinrichtungen durchgeschaltet werden müssen. Die hierbei verwendeten Verbindungs- oder Fernleitungen, in denen im allgemeinen aus jeweils nur in einer Richtung wirkenden Verstärkern aufgebaute Verstärkereinrichtungen vorgesehen werden müssen, sind dementsprechend meist als Vierdrahtstromkreise aufgebaut oder schließen zumindest solche ein. Die Verwendung doppelt gerichteter Verstärker, beispielsweise unter Verwendung von negativen Widerständen, beschränkt sich im allgemeinen nur auf relativ kurze Verbindungen mit beschränkter Bandbreite. Wenn auch die mit Modulator-Demodulator-Schaltungen ausgestatteten, zweidrahtmäßig wirkenden elektronischen Vermittlungseinrichtungen eine Verstärkung der Ortsgespräche nicht erfordern, so sind aus den genannten Gründen auch in ihnen Gabelschaltungen zum Übergang vom zweidrahtmäßigen auf den vierdrahtmäßigen Betrieb und umgekehrt erforderlich, um den an sich in beiden Gesprächsrichtungen wirkenden Zeitmultiplexübertragungsweg, d. h. also die Vielfachleitung, auf die abgehenden und ankommenden Vierdrahtverbindungen durchzuschalten. Handelt es sich bei diesen um Zeitmultiplexverbindungen aus jeweils nur in einer Richtung benutzten Leitungen, die im allgemeinen nach einem mittels Kodier- und Dekodiereinrichtungen wirkenden Pulskodemodulationsverfahren betrieben sind, um eine Pulsamplitudenmodulation zu erzielen, so treten die oben bereits beschriebenen Schwierigkeiten bei der Umsetzung vom Zweidraht- auf den Vierdrahtbetrieb und umgekehrt auf. Benutzen jedoch die dem ankommenden und abgehenden Verkehr dienenden Zweidrahtverbindungen Tonfrequenz oder ist für Verbindungen zu anderen Vermittlungsstellen Demodulation in Tonfrequenz oder Modulation mit Tonfrequenz erforderlich, so sind die herkömmlichen Gabelschaltungen anwendbar. Eine solche ist dann für jede Vierdrahtleitung erforderlich, wobei jedesmal ein Verlust von mindestens 3 db in Kauf genommen werden muß.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zum Übergang von vierdrahtmäßiger auf zweidrahtmäßige Übertragung und umgekehrt zu schaffen, die auch für Hochfrequenzbetrieb geeignet ist und keine nennenswerten Verluste aufweist.

Die Forderung, daß die zu schaffende Schaltungsanordnung auch für Hochfrequenzbetrieb geeignet sein soll, bedingt die Verwendung äußerst schnell wirkender, also elektronischer Schaltmittel, um die Wirkungsrichtung der Vielfachleitungen beeinflussen zu können. Derartige Schaltmittel, wie Gatter oder Torschaltungen, sind an sich bekannt. Es ist auch bekannt, in Fernsprechvermittlungsanlagen derartige Gatter für solche Schaltzwecke zu verwenden, z. B. zur Verbindung von zwei Teilnehmern einer Fernsprechanlage im Zeitvielfach. Dies bedingt, daß diese Gatter durch im Zeitvielfach erzeugte Steuerimpulse von definierter Zeitlage in dem dem Zeitvielfach zugrunde liegenden Zeitzyklus gesteuert werden, was ebenfalls bereits bekannt ist.

Bei einer derartigen Gabelschaltung zur Kopplung von zwei nach Art einer Vierdrahtleitung in zueinander gegensinniger Übertragungsrichtung einseitig gerichtet im Zeitvielfach betriebenen Vielfachleitungen mit einer doppelt gerichtet im Zeitvielfach betriebenen Vielfachleitung in Fernmeldeanlagen ist erfindungsgemäß den beiden einseitig gerichtet betriebenen und der doppelt gerichtet betriebenen Vielfachleitung wenigstens ein gemeinsamer Reaktanzspeicher zugeordnet, der durch den drei genannten Vielfachleitungen zugeordnete, durch Steuerimpulse im Zeitvielfach gesteuerte Torschaltungen in einer bestimmten zyklischen Folge der Reihe nach an diese drei Vielfachleitungen angeschaltet wird.

Die Torschaltungen werden während nicht koinzidierender kurzer Zeitintervalle immer wieder entsperrt; die Intervalle von beispielsweise 5 μβ bilden dabei die Zeitlagen innerhalb eines das Zeitmultiplexsystem bestimmenden Zyklus von beispielsweise zwanzig solchen Zeitlagen. Leitungen und Speichereinrichtungen sind dabei so aneinander angepaßt, daß sie als abgestimmte Schwingungskreise wirken und zwischen den einander zugeordneten Speichereinrichtungen ein Energieaustausch ohne Verluste oder Reflexionen in der oben geschilderten Form stattfindet. Die in ununterbrochener Folge wiederkehrenden drei nicht koinzidierenden Zeitlagen geben Zugang zu der Speichereinrichtung derart, daß innerhalb eines Zyklus die der in beiden Gesprächsrichtungen arbeitenden Leitung zugeordnete Zeitlage derjenigen für die ankommende Leitung folgt und derjenigen für die abgehende Leitung vorausgeht; ein Energieaustausch zwischen der ankommenden und der abgehenden Leitung erfolgt hierbei im allgemeinen nicht.

An sich ist die Verwendung solcher Reaktanzspeicher als Zwischenspeicher bei der Übertragung von Signalenergie aus einer ersten in eine zweite Zeitlage bereits vorgeschlagen worden, und zwar zur Hintereinanderschaltung von in Kaskade geschalteten, in beiden Gesprächsrichtungen verwendeten Vielfachleitungen in Zeitmultiplexsystemen; bei diesen Vorschlägen handelt es sich jedoch darum, zum leichteren Übergang von einer Zeitlage einer ersten Zeitkanalgruppe auf eine andere Zeitlage einer anderen Zeitkanalgruppe den zu übertragenden Nachrichteninhalt für die Dauer zwischen den beiden miteinander in

Beziehung zu bringenden Zeitlagekanälen zu speichern. Zweck dieser Maßnahme ist, beim Übergang von einer Zeitlagenkanalgruppe zur anderen unabhängig vom Belegungszustand der einzelnen Kanäle in diesen Gruppen eine Durchschaltung ohne Wartezeit bzw. ohne komplizierte Vergleichseinrichtungen durchführen zu können. Eine solche Anordnung ist in den belgischen Patentschriften 558 096 und 558 097 beschrieben.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Figuren beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Gabelschaltung zum Übergang von vierdrahtmäßiger auf zweidrahtmäßige Übertragung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 die schematische Darstellung der Einfügung einer aus zwei jeweils nur in einer Richtung übertragenden Übertragungswegen bestehenden Strecke in eine zweidrahtmäßig arbeitende Übertragungsanlage mit Hilfe von Gabelschaltungen gemäß Fig. 1,

Fig. 3 die Zusammenschaltung von drei Gabeln gemäß Fig. 1 zum Übergang von zweidrahtmäßig betriebenen auf vierdrahtmäßig betriebene Vielfachübertragungswege,

Fig. 4 einen Übersichtsschaltplan einer als Tandemamt geschalteten elektronischen Vermittlungseinrichtung mit vierdrahtmäßig betriebenen Vielfachleitungen.

Fig. 1 zeigt einen zweidrahtmäßig betriebenen Zeitmultiplexübertragungsweg H 2; dieser kann beispielsweise ein Teil einer elektronischen Fernsprechvermittlungsanlage sein und über Torschaltungen sowie weitere zweidrahtmäßig arbeitende Zeitmultiplexübertragungswege bzw. Zeitvielfachleitungen zu den einer Teilnehmerleitung zugeordneten Einrichtungen führen. Diese in Fig. 1 nicht dargestellten teilnehmereigenen Einrichtungen enthalten Reaktanzspeicher der bereits oben geschilderten Art, die über geeignete Tiefpaßfilter an den Teilnehmerleitungen liegen und entweder die für den betreffenden Teilnehmer bestimmte Tonfrequenzenergie liefern oder die von diesem Teilnehmer kommende Tonfrequenzenergie aufnehmen und so lange speichern, bis die aufgenommene Energie auf Grund des innerhalb des Zeitmultiplexzyklus auftretenden Abtastvorganges auf die Vielfachleitung H 2 umgesetzt wird.

Die zweidrahtmäßig ausgenutzte Leitung H 2 ist an die elektronisch umschaltende Gabel CG angeschlossen, die andererseits mit der Leitung Hl für die eine Sprechrichtung und der Leitung H 3 für die andere Sprechrichtung verbunden ist. Jede dieser beiden Leitungen stellt einen nur in einer Richtung betriebenen Zeitmultiplexübertragungsweg dar. Die an den Ein- bzw. Ausgängen der Gabelschaltung CG befindlichen schräggerichteten Pfeile deuten an, daß mehrere ,solcher Anordnungen zum Übergang vom zweidrahtmäßigen auf den vierdrahtmäßigen Betrieb vorgesehen werden können, um den Übertragungsweg if 2 mit den Ubertragungswegen/?! und H 3 zu verbinden. Beispielsweise kann die Zahl dieser Gabelschaltungen der Zahl der in jedem der Übertragungswege vorhandenen Zeitkanäle bzw. Zeitlagen entsprechen.

Innerhalb der Gabelschaltung CG ist jeder der drei Wege Hl, Hl, H3 über eine Torschaltung oder Gatter Gl, G 2 bzw. G 3 an einen gemeinsamen Punkt geführt, der über die Reihenschaltung eines Kondensators C und einer Spule L an Erde liegt.

Dieser Serienresonanzkreis C-L stellt den Reaktanzspeicher dar und arbeitet als abgestimmter Schwingungskreis. Die Torschaltungen Gl, Gl, G3 sind normalerweise gesperrt und werden nur während der jeweils einem Zeitkanal entsprechenden, nicht koinzidierenden Zeitlagen ti, ti, t3 entsperrt.

Wenn für eine Verbindung auf der Vielfachleitung Hl der der Zeitlage ti entsprechende Zeitkanal verwendet wird, so wird für die Umsetzung das Tor G1

ίο für die Dauer dieser Zeitlage ti geöffnet. Hierdurch wird ein in Fig. 1 nicht dargestellter, an der Vielfachleitung Hl liegender Reaktanzspeicher zu dem Reaktanzspeicher L-C der Gabelschaltung CG durchgeschaltet. Während der der Zeitlage ti entsprechenden Öffnungsdauer des Tores Gl wird der Mittelwert der über die Leitung Hl ankommenden Energie ohne wesentliche Verluste in den Kondensator C eingespeichert. Während der der nun folgenden Zeitlage 11 im gleichen Zyklus entsprechenden Öffnungszeit des Tores Gl wird nun in der oben geschilderten Weise die im Kondensator C gespeicherte Energie mit der über die Leitung Hl ankommenden Energie ausgetauscht. Nachdem auch das Tor Gl wieder gesperrt ist, ist die ursprünglich von der Leitung Hl übernommene Energie auf die zweidrahtmäßig betriebene Leitung H 2 umgesetzt, während im Kondensator C nunmehr die von der Leitung H 2 übernommene Energie gespeichert ist. Wird nun für die Zeitlage t3 desselben Zyklus das Tor G 3 geöffnet, dann wird die im Kondensator C gespeicherte Energie auf die Leitung H 3 übertragen. Es ist also Vorsorge getroffen, daß in jedem beliebigen Zyklus die der Leitung H 2 zugeordnete Zeitlage t2 der der Leitung H1 zugeordneten Zeitlage ti folgt und der der LeitungH3 zugeordneten Zeitlage t3 vorangeht. Es tritt daher entsprechend der oben aufgestellten Forderung praktisch kein direkter Energieaustausch zwischen den Leitungen Al und H 3 auf. Tatsächlich hängt der Ablauf dieses Vorganges von der Übertragungsgüte des Tores G 2 ab, da die in dem Kondensator C eine dem über die Leitung H1 ankommenden Signal entsprechende Restladung verbleibt, wenn nach Sperrung des Tores G 2 an diesem eine Reflexion auftritt. Diese Restladung würde dann in den der Zeitlage i3 entsprechenden Kanal gelangen. Durch entsprechende Bemessung dieser zu der Leitung H 2 führenden Übertragungseinrichtung und insbesondere der der Teilnehmerleitung zugeordneten Modulator-Demodulator-Filter, die sich an dem anderen Ende der Leitung H 2 befinden, kann diese Reflexion in den zulässigen Grenzen gehalten werden.

Die in Fig. 1 dargestellte, mit nach einem bestimmten Zyklus betätigten Torschaltungen wirkende Umsetzeinrichtung stellt eine sehr einfache Gabelschaltung dar, die eine weitgehende Entkopplung zwischen den beiden jeweils einer Übertragungsrichtung zugeordneten Leitungen der vierdrahtmäßig betriebenen Seite der Übertragungsanlage ohne wesentliche Energieverluste gewährleistet.

Fig. 2 zeigt die paarweise Anordnung von solchen Gabelschaltungen CGW und CGE, durch die beispielsweise nur in einer Richtung übertragende Verstärker in eine zweidrahtmäßig arbeitende Zeitmultiplexübertragungsanlage eingefügt werden können.

Der Übertragungsweg sei in die beiden Teile WHl und EHl aufgeteilt, von denen der eine an die Gabelschaltung CGW, der andere an die Gabelschaltung CGE angeschlossen ist. Die vierdrahtseitigen

Ausgänge dieser beiden Gabelschaltungen sind jeweils über Zeitmultiplexübertragungswege miteinander über die Verstärker A1 bzw. A 2 verbunden.

Während die in Fig. 1 gezeigte Gabelschaltung vierdrahtseitig an ein Paar von Vielfachleitungen Hl 5 und H 3 angeschlossen ist, könnte natürlich der zweidrahtseitige Ausgang auch an einzelne Zweidraht-Tonfrequenzleitungen angeschlossen werden, die mit entsprechenden Modulator-Demodulatoren und Tiefpaßfiltern ausgetattet sind.

Des weiteren kann es auch in einer normalen Tonfrequenzanlage, in der an sich eine erhebliche Zahl von tonfrequenzmäßig betriebenen Gabelschaltungen erforderlich ist, angezeigt sein, diese Gabeln durch mit in zyklischer Reihenfolge betriebenen Torschaltungen arbeitende Anordnungen zu ersetzen, sofern in diesem Fall die zeitweise Umsetzung auf ein pulsmäßig betriebenes System gerechtfertigt erscheint.

sehen diesen Zeitlagen und den Zeitlagen auf dem zweidrahtmäßig betriebenen Übertragungsweg nicht mehr erforderlich.

Solche zusätzlichen Entkopplungseinrichtungen sind besonders dann von Vorteil, wenn der vierdrahtmäßig betriebene Vielfachübertragungsweg zu einer anderen Vermittlungseinrichtung führt. In diesem Fall werden die den einzelnen Kanälen entsprechenden Zeitlagen innerhalb jeder Vermittlungseinrichtung jeweils durch einen dieser zugeordneten gemeinsamen Hauptpulsgenerator bestimmt. Es ist nun zwar möglich, diese Hauptpulsgeneratoren in den verschiedenen Vermittlungsstellen zu synchronisieren, doch werden die von Vermittlungsstelle zu Vermittlungsstelle laufenden Pulse durch die von Fall zu Fall verschiedenen Laufzeiten verzögert. Laufen dabei die Pulse mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von beispielsweise ΙΟΟητ/μβ, so ergibt sich für eine Entfernung von 15 km bereits eine Verzögerung

Die paarweise Anwendung von Gabelschaltungen

in der in Fig. 2 dargestellten Weise setzt voraus, daß 20 von etwa 150 μβ; dies ist aber mehr als eine Abtastdie auf den Übertragungswegen WH 2 und EH 2 ein- periode, deren Dauer im allgemeinen in der Größengesetzten Zeitkanäle jeweils den oben für die zeitliche
Aufeinanderfolge angegebenen Bedingungen genügen.
Die dem Übertragungsweg WH 2 zugeordnete Zeit

ordnung von etwa 100 ns liegt. Zudem hat diese Verzögerung keinen konstanten Wert, sondern ist infolge der in Abhängigkeit von Temperaturänderun-

lage muß also innerhalb der einzelnen Zyklen auf die 25 gen, Feuchtigkeit und anderen schwer kontrollierba-

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Zeitlage folgen, die dem den Verstärker A 2 enthaltenden Übertragungsweg zugeordnet ist, und derjenigen vorausgehen, die dem den Verstärker A1 enthaltenden Übertragungsweg entspricht. Für die Steuerung der Gabelschaltung CGE müssen sinngemäß die entsprechenden Bedingungen beachtet werden.

Da auf den nur in einer Richtung übertragenden Leitungen der vierdrahtmäßig betriebenen Übertragungsanordnung die Wahl der Zeitlagen nicht leicht gesteuert werden kann, ist es erforderlich, die auf dem in beiden Richtungen übertragenden Teil der Übertragungsanlage einmal gewählte Zeitlage festzuhalten und danach die verfügbaren freien Zeitlagen auf dem vierdrahtmäßig betriebenen Teil unter Berücksichtigung der Bedingungen für die Zeitlagenfolge auszuwählen. Bei der Anordnung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, sind deshalb die Bedingungen für die Zeitlagenfolge besonders kritisch, und ihre Nichtbeachtung würde zur Blockierung der Anlage führen.

Die Bedingungen für die Aufeinanderfolge der Schaltvorgänge in den beiden Gabelschaltungen CGW und CGE können umgangen werden, wenn man eine zusätzliche Torschaltung und einen zusätzlichen ren Einflüssen variablen Laufzeit dauernden Schwankungen unterworfen. Ausgleichende Schaltmittel, die in Abhängigkeit von den jeweiligen Schwankungen der Laufzeit selbsttätig eine sofortige Korrektur bewirken, sind, falls solche überhaupt vorgesehen werden können, selbstverständlich außerordentlich störanfällig und aufwendig. Es hat sich jedoch gezeigt, daß mit Pulscodemodulation arbeitende Vielfachübertragungswege zwischen Vermittlungseinrichtungen vorteilhafterweise mit Zwischenspeichern für die zu übertragende Nachricht versehen werden. Die Steuerung dieser zusätzlichen Reaktanzzwischenspeicher erfolgt durch zusammen mit den der Nachrichtenübermittlung dienenden Signalen übertragene Synchronisierungssignale.

Um bei der Wahl der in der Gabelschaltung zu verwendenden Zeitlagen freie Hand zu haben, kann entweder die oben beschriebene Entkopplungseinrichtung verwendet werden, oder die Vielfachleitungen Hl, H 2 und H 3 müssen jeweils zu einer geschlossenen Gruppe zusammengefaßt werden, wobei jeder Leitung die gleiche Zahl von Zeitkanälen aufweist, und zwischen den drei Zeitlagen muß eine feste systematische Beziehung festgelegt sein. Als Beispiel sei angenom-

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Reaktanzspeicher, beispielsweise in der Gabelschal- 50 men, auf jedem Übertragungsweg seien 3 η Zeitkanäle

lung CGE, in dem über den Verstärker A1 führenden, nur in einer Richtung betriebenen Übertragungsweg vorsieht. Man schafft so die Möglichkeit, die auf den in nur einer Richtung betriebenen Übertragungsweg umzusetzende Energie mit einer geeigneten Zeitlage in den zusätzlichen Reaktanzspeicher einzuspeichern und dort zu einer anderen Zeitlage ti über die Torschaltung Gl abzurufen. Diese Zeitlage ti kann dann die Bedingungen für die Zeitlagenfolge in der Gabel CGE ohne Rücksicht auf die tatsächlich auf dem den Verstärker A1 enthaltenden Übertragungsweg verwendeten Zeitlagen erfüllen. Eine unerwünschte Blockierung der Anlage wird auf diese Weise vermieden. Die gleiche Entkopplungseinrichtung mit vorgesehen. Dann entspricht einem Zeitkanal i auf der Vielfachleitung ifl auf der Vielfachleitung H 2 der Zeitkanal n+i und auf der Vielfachleitung ff 3 der Zeitkanal 2 n+i. Eine andere Möglichkeit besieht darin, aufeinanderfolgende Zeitlagen zu verwenden, so daß einem Zeitkanal ζ auf der Vielfachleitung Hl der Zeitkanal z+1 auf der Vielfachleitung H 2 und der Zeitkanal ζ+2 auf der Vielfachleitung H 3 entsprechen.

Ein solches Beispiel ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei ist die Zahl der Umsetzeinrichtungen an sich unabhängig von der Zahl der in den einzelnen Vielfachübertragungswegen eingesetzten Zeitkanäle. In der Praxis ergibt sie sich zu drei, was auch der Anzahl

zusätzlichen Reaktanzspeichern kann auch auf der 65 der erforderlichen Reaktanzspeicher entspricht. Als anderen Seite der Gabelschaltung CGE für den über Verbindungsglieder zwischen den drei Übertragungsden Verstärker A 2 führenden Übertragungsweg vorgesehen werden. Dann ist ein festes Verhältnis zwi-

wegen und den drei Reaktanzspeichern sind neun Torschaltungen gezeigt. Die Torschaltung GIl liegt

ίο

z.B. zwischen der VielfachleitungHl und dem aus dem in Reihe mit der Spule Ll liegenden Kondensator Cl gebildeten Reaktanzspeicher. Der den Gattern oder Torschaltungen beigeschriebene erste Index bezeichnet jeweils die Zeitlage, in der die Anordnung entsperrt ist, während der zweite Index den Übertragungsweg angibt, dem die Torschaltung zugeordnet ist. So ist z.B. die TorschaltungG31 während der Zeitlage 3 zur Vielfachleitung Hl hin geöff-

einrichtung ist es möglich, in einfacher Weise vierdrahtmäßig arbeitende Übertragungssysteme an ein elektronisches Pulsübertragungssystem der genannten Art anzuschließen. Die vierdrahtmäßige Durchschaltung von in einem Amt ankommenden Vierdrahtleitungen auf einen abgehenden, vierdrahtmäßig betriebenen Übertragungsweg findet sich herkömmlicherweise häufig in vierdrahtmäßig betriebenen Tandemämtern. Ein solches Verfahren ist häufig

net. Mit den Zeitlagen 1, 2, 3 sollen dabei alle Zeit- io erwünscht, um die doppelte Umsetzung über zwei

lagen gemeint sein, die innerhalb eines Dreierzyklus von beliebiger Ordnungszahl η die durch die Ziffer bezeichnete Phasenlage haben. Das Gatter G 31 wird also nicht nur während der Zeitlage 3, sondern auch

während der Zeitlagen 6, 9 ... 3 · η geöffnet; dem- i₅ tat einer Nachrichtenverbindung gefährdet. Werden entsprechend sind die übrigen Torschaltungen nicht hingegen mit zyklisch arbeitenden Torschaltungen nur in der Zeitlage 1 bzw. 2, sondern auch in den
Zeitlagen4,7 ... 3n-2 bzw. 5,8 ... 3n-l geöffnet.
Wird beispielsweise ein Signal während der Zeitlage 1 über die Vielfachleiter H1 übertragen, so ist 20
während dieser Zeitlage das Gatter GIl entsperrt,
und die gesamte gerade umzusetzende Energie wird
in den Kondensator C1 eingespeichert. Gleichzeitig
kann auf der Vielfachleitung H 2 ebenfalls der der
Zeitlage 1 entsprechende Kanal für eine Nachrichten- 25
verbindung benutzt werden und, da auch das Gatter
G12 geöffnet ist, ein Energieaustausch zwischen diesem Übertragungsweg H 2 und dem Kondensator C 2
stattfinden. Schließlich kann auch auf der Vielfachleitung #3 der Zeitkanal 1 gleichzeitig benutzt wer- ₃₀ tungseigenen L-C-Kreise sind jeweils mit einem einer den, um über das in dieser Zeitlage gleichfalls geöff- Teilnehmerleitungsgruppe von beispielsweise hundert nete Gatter G13 die zuvor in den Kondensator C 3 Teilnehmerleitungen zugeordneten gemeinsamen Zeiteingespeicherte Energie über den Übertragungsweg multiplex-Vielfachleitung verbunden. Die Durch- H 3 umzusetzen. Der weiteren Betrachtung soll je- schaltung von einem teilnehmereigenen L-C-Kreis zu doch nur die im Zeitkanal 1 über die Vielfachleitung ₃₅ der Gruppenvielfachleitung erfolgt über eine gleich- Hl übertragene Nachricht zugrunde gelegt werden. f_an_s jeder Teilnehmerleitung individuell zugeordnete

der herkömmlichen Gabelschaltungen je Tandemamt zu vermeiden, zumal diese Gabelschaltung jeweils einen zusätzlichen Verlust von 3 db bringen und eine zu große Zahl solcher Gabelschaltungen die Stabili-

betriebene Umsetzeinrichtungen der oben beschriebenen Art verwendet, so sind diese Gesichtspunkte ohne Bedeutung.

Fig. 4 zeigt ein Übersichtsschaltbild für ein derartiges, nach dem Zeitmultiplexverfahren arbeitendes Fernsprechvermittlungssystem, bei dem über abgestimmte Kreise gekoppelte Reaktanzspeicher verwendet werden.

Jede der nicht dargestellten Teilnehmerleitungen führt zu einem ihr individuell zugeordneten L-C-Kreis, der aus einem Modulations-Demodulations-Tiefpaßfilter und einem dieses abschließenden Modulator-Demodulator-Reaktanzspeicher besteht. Diese lei-

Für diese wird während der Zeitlage 2 das Gatter G 22 geöffnet, und die zuvor, d. h. während der Zeitlage 1, in den Kondensator C1 eingespeicherte Energie wird über die Vielfachleitung Hl weitergegeben, während gleichzeitig die über diese Leitung ankommende Energie in den Kondensator C1 eingespeichert wird; es findet also ein Energieaustausch statt. Während der Zeitlage 3 endlich wird das Gatter G 33 ent-

Torschaltung LG, die in dem einem freien Zeitkanal der Gruppenvielfachleitung GH entsprechenden Takt entsperrt wird. Diese Gruppenvielfachleitung GH kann ihrerseits über Gruppentorschaltungen GG selektiv mit einem Zeitkanal einer weiteren Vielf achleitung/Gii verbunden werden, die der Verbindung der verschiedenen Gruppen dient. Die rufende Gruppenvielfachleitung GH belegt zu diesem Zweck

sperrt, und die während der Zeitlage 2 auf den Kon- 45 einen gerade freien Zeitkanal der die Gruppen unter-

densator Cl umgesetzte Energie kann nun in der einander verbindenden Vielfachleitung IGH, und die gewünschten Weise über die Vielfachleitung H 3 weitergegeben werden. Der Kondensator Cl ist nun

entladen, da der Übertragungsweg/?3 nur der Überentsprechende Torschaltung GG wird nun jeweils in dem diesem Zeitkanal entsprechenden Takt entsperrt. Diese nunmehr auf einem bestimmten Zeitkanal zwi-

tragung in einer Richtung dient und daher kein 50 sehen den Gruppen verlaufende Verbindung kann

Energieaustausch stattfinden kann. Dem Übertra- nun weiterhin über eine andere Gruppentorschaltung

gungsweg#l steht also jetzt während der Zeitlage 4, während deren das Gatter G11 erneut geöffnet wird, wieder der Kondensator C1 zur Verfügung, um nun-

GG mit der dem gerufenen Teilnehmer zugeordneten Gruppenvielfachleitung verbunden werden. Dabei wird auf dieser dem gerufenen Teilnehmer zugeord-

mehr während dieser Zeitlage gegebenenfalls über ₅₅ neten Gruppenvielfachleitung der durch die gleiche ihn übertragene, einer anderen Nachrichtenverbin- Zeitlage gebildete Zeitkanal verwendet. Die Durchdung desselben Zyklus entsprechende Energie ein- schaltung auf die Leitung des gerufenen Teilnehmers zuspeichern. erfolgt über dessen individuelle Torschaltung, die in

Auf diese Weise lassen sich die Reaktanzspeicher ^ sinngemäßer Weise im Takt des gewählten Zeitkanals im Vielfachbetrieb für mehrere gleichzeitige Nachrich- 60 entsperrt wird. Selbstverständlich kann für einen tenverbindungen, und zwar bis zu einem Drittel der solchen Verbindungsaufbau auch eine Anlage mit Gesamtzahl χ der verfügbaren Kanäle, auswerten. Zeitkanalentkopplung vorgesehen werden, wie sie Natürlich führen dabei die Unzulänglichkeiten der bereits oben erwähnt wurde.

Modulator-Demodulator-Filter dazu, daß ein gewisser Abgesehen davon, daß die die verschiedenen

Teil der Energie reflektiert wird und ein entsprechen- 65 Gruppen verbindende Vielfachleitung IGH an die des Übersprechen bewirkt. verschiedenen, den einzelnen Teilnehmergruppen

Mit Hilfe der oben beschriebenen, mit zyklisch zugeordneten Vielfachleitung GH angeschlossen ist, arbeitenden Torschaltungen betriebenen Umsetz- kann sie darüber hinaus an ankommende Über-

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tragungswege IH und abgehende Übertragungswege OH angeschlossen sein; ihre selektive Durchschaltung erfolgt dann über die Gruppentorschaltungen IGG für den ankommenden und OGG für den abgehenden Verkehr. Die Torschaltungen IGG und OGG sind andererseits über die Vielfachleitungen IH bzw. OH mit einer Mehrzahl von Umsetzeinrichtungen CGI der ankommenden bzw. CGO der abgehenden Richtung verbunden. Diese Umsetzeinrichtungen sind als Gabelschaltungen der oben beschriebenen Art ausgebildet. Die vierdrahtseitigen Ausgänge dieser Gabelschaltungen sind aus jeweils in einer Richtung betriebenen Leitungen bestehenden Vierdrahtleitungen individuell zugeordnet, deren jede an einem der Modulator-Demodulator-Filter MFl... MF 4 endet. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind die Filter MFl und MF2 für die ankommende Vierdrahtverbindung// und die Filter MF 3 und MF 4 für die abgehende Vierdrahtverbindung OJ vorgesehen, wobei die Filter MFl und MF 4 für die eine Gesprächsrichtung und ao die Filter MF 2 und MF 3 für die Gegenrichtung verwendet werden.

Es mögen zunächst die direkten Verbindungen zwischen den beiden Vierdrahtübertragungswegen von CGI und CGO unberücksichtigt bleiben. Es ist dann ohne weiteres zu erkennen, daß jede auf der Vierdrahtverbindung // ankommende Nachrichtenverbindung über einen zweidrahtmäßig betriebenen Zeitvielfachübertragungsweg durch das Amt bis zu dem weiterführenden Vierdrahtübertragungsweg OJ verläuft. Dieser innerhalb des Amts verlaufende, zweidrahtmäßig betriebene Übertragungsweg umfaßt einen ankommenden Übertragungsweg IH, einen Zwischengruppenübertragungsweg IGH und einen abgehenden Übertragungsweg OH.

Auf diese Weise verläuft eine Vierdraht-Tandemverbindung innerhalb des Amtes zweidrahtmäßig. Dies ist jedoch nur durch Verwendung der zuvor beschriebenen Zeitmultiplex-Gabelschaltungen möglich geworden, da diese frei von den in den bisher üblichen Gabelschaltungen mit Spulen auftretenden Verlusten sind; darüber hinaus sind Leitungsnachbildungen, die im allgemeinen ziemlich kompliziert und aufwendig sind, überflüssig. Die in den abgestimmten Modulator-Demodulator-Stromkreisen möglicherweise auftretenden Reflexionen können sehr niedrig gehalten werden, da ihre Größe im wesentlichen von der Sorgfalt abhängt, mit der die Filter MFl... MF 4 ausgelegt und zusammengestellt werden. Auch wenn es aufwendig erscheint, die jeder Leitung LC zugeordneten Modulations-Demodulations-Filter einzusetzen, so ist dieser Aufwand gerade für die den besonders stark ausgenutzten ankommenden und abgehenden Verbindungsleitungen zugeordneten Modulations-Demodulations-Filter gerechtfertigt. Durch Einführung der Gabelschaltung gemäß der Erfindung wird es nunmehr möglich, Tandemverbindungen in gleicher Weise zu behändem wie Verbindungen, die im Amt selbst endigen oder beginnen.

Es sind Fälle denkbar, in denen für eine Tandemverbindung der zeitweilige Übergang auf zweidrahtmäßigen Betrieb nicht zulässig ist, z. B. wenn zwar für die Tandemverbindung, nicht aber für die örtlichen bzw. die im Amt selbst beginnenden oder endigenden Verbindungen die Einschaltung von Verstärkern nötig ist. Für diese Fälle können die Zeitvielfachleitungen WH und EH vorgesehen werden, die jeweils nur in einer Richtung übertragen. Auch diese Übertragungswege sind über ein Zeitmultiplexsystem an die Übertragungswege LJ und OJ angeschlossen. Die Durchschaltung erfolgt über die Torschaltungen IEG und IWG bzw. OEG und OWG. Jeder dieser jeweils nur in einer Richtung betriebenen Übertragungswege WH und EH kann dann ohne weiteres mit einem in der Fig. 4 nicht dargestellten, nur in einer Richtung übertragenden Verstärker versehen werden, falls dies notwendig ist. Es sei noch hinzugefügt, daß in einem solchen Fall für die im Amt beginnenden oder endigenden Verbindungen und für die vierdrahtmäßigen Verbindungen zu einer anderen Vierdrahtübertragungsleitung über den vierdrahtmäßig betriebenen Durchgangs-Vielfachübertragungsweg Modulator-Demodulator-Filter, wie z. B. MFl, Verwendung finden. In Fig. 4 ist nur ein Paar von Durchschalte-Vielfachleitungen WH, EH gezeigt. Es ist jedoch klar, daß zur Durchschaltung großer Gruppen von in verschiedenen Richtungen abgehenden Verbindungen die Übertragungswege für jede dieser Richtungen in zwei Reihen von aufeinanderfolgenden Vielfachleitungen aufgespalten sind, von denen jeweils die einen den ankommenden und die anderen den abgehenden Verbindungsleitungen in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise über Torschaltungen zugeordnet sind. Diese beiden Reihen von Verbindungswegen können wahlweise mit Hilfe zusätzlicher Gatter miteinander verbunden bzw. einander zugeordnet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Gabelschaltung zur Kopplung von zwei nach Art einer Vierdrahtleitung in zueinander gegensinniger Übertragungsrichtung einseitig gerichtet im Zeitvielfach betriebenen Vielfachleitungen mit einer doppelt gerichtet im Zeitvielfach betriebenen Vielfachleitung in Fernmeldeanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden einseitig gerichtet betriebenen und der doppelt gerichtet betriebenen Vielfachleitung (Hl, H 3 bzw. Hl) wenigstens ein gemeinsamer Reaktanzspeicher (L, C) zugeordnet ist, der durch den drei genannten Vielfachleitungen (Hl, Hl, H3) zugeordnete, durch Steuerimpulse im Zeitvielfach gesteuerte Torschaltungen (Gl, Gl, G 3) in einer bestimmten zyklischen Folge der Reihe nach an diese drei Vielfachleitungen angeschaltet wird (Fig. 1).

2. Gabelschaltung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschaltung des Reaktanzspeichers (L, C) an die doppelt gerichtet betriebene Vielfachleitung (H2) ,innerhalb jedes Zyklus nach der Abschaltung an die ankommende und vor der Anschaltung an die abgehende Vielfachleitung (Hl bzw. H 3) des vierdrahtmäßig betriebenen Vielfachübertragungsweges erfolgt (Fig. 1).

3. Gabelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktanzspeicher aus einem Kondensator (C) und einer Spule (L) in Reihenschaltung besteht (Fig. 1).

4. Gabelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den drei Vielfachleitungen (Hl, Hl, H3) drei Reaktanzspeicher (Ll, Cl; Ll, Cl bzw. L3, C3) zugeordnet sind, von denen jeder über drei Torschaltungen (GIl, G 22, G33; G12, G23, G31 bzw. G13, G21, G32)

mit jeder der Vielfachleitungen welchselweise verbunden werden kann (Fig. 3).

5. Gabelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Torschaltungen steuernde Pulszyklus aus drei innerhalb des gesamten Pulszyklus direkt aufeinanderfolgenden Impulsen besteht.

6. Gabelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Torschaltungen

steuernden Impulse jeweils innerhalb eines größeren Pulszyklus eine bestimmte Zeitlage bezüglich des Anfangsimpulses des Zyklus haben und gegenseitig innerhalb eines Zyklus zeitlich gemäß Anspruch 2 angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 769 734.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen