DE1118283B

DE1118283B - Anordnung an Mehrkanal-Zeitmultiplexuebertragungsanlagen

Info

Publication number: DE1118283B
Application number: DET18027A
Authority: DE
Inventors: Walter Emil Wilhelm Jacob
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1959-03-13
Filing date: 1960-03-11
Publication date: 1961-11-30
Also published as: SE164398C1; US3112367A; US3062919A; BE588504R; NL249240A; DE1061844B; GB836756A; BE570722A; GB916393A; FR1210096A; NL230913A

Description

INTERNAT.KL. H 04 j

DEUTSCHES

PATENTAMT

T18027 IXd/21a*

ANMELDETAG: 11. MARZ 1960

BEKANNTMACHUNG DEjR ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 30. NOVEMBER 1961

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung des Gegenstandes des Patents 1 061 844 und ist für Mehrkanal-Zeitmultiplexübertragungsanlagen, im besonderen elektronische Fernsprechanlagen, bestimmt.

In Fig. 7 des Hauptpatentes wird eine elektronische Fernsprechanlage beschrieben, die eine Anzahl Teilnehmer und Leitungsschaltungen aufweist, die in primäre Gruppen unterteilt sind. Alle Teilnehmer und Leitungen in einer primären Gruppe sind an einen gemeinsamen Ubertragungspunkt über individuelle Schalter angeschlossen, und um eine Verbindung zwischen den verschiedenen Gruppen zu ermöglichen, werden die verschiedenen Übertragungspunkte gegenseitig durch Schalter verbunden. Die Schalter, die zur Herstellung einer bestimmten Verbindung zwischen zwei Teilnehmern erforderlich sind, werden während des Zeitintervalls jeder Periode, das der betrachteten Verbindung zugeteilt ist, periodisch geschlossen. Infolgedessen werden mehrere Verbindungen über die gemeinsamen Übertragungspunkte in Form modulierter Impulse geliefert, die gegenseitig zeitlich verschoben sind. Zwischen jedem Teilnehmer bzw. jeder Leitung und dem zugehörigen Schalter befindet sich ein Tiefpaßfilter, dessen dem Schalter zugewandter Abschlußkondensator an eine Induktivität angeschlossen ist. Diese Induktivität ist so bemessen, daß sie zusammen mit der Abschlußkapazität des Tiefpaßfilters einen Schwingungskreis bildet, dessen Eigenschwingungsperiode gleich der doppelten Impulszeit ist. Auf diese Weise wird eine verhältnismäßig günstige Kurvenform für den Stromimpuls erhalten, der Energie von dem Sender zu dem Empfänger überträgt, wobei tatsächlich die gesamte Energie übertragen wird.

Infolge der Erd- und Streukapazitäten wird der Übertragungsweg jedoch kapazitiv belastet, so daß nicht die gesamte Energie von dem einen Teilnehmer zu dem anderen übertragen wird, sondern ein Teil der Energie benutzt wird, um die Erd- und Streukapazitäten zu laden. Gemäß dem Hauptpatent können diese Verluste dadurch vermieden werden, daß ein kapazitiver Hilfskreis zwischen das gemeinsame Übertragungsmittel und Erde geschaltet wird, wobei dieser Kreis so bemessen ist, daß er zusammen mit den auftretenden Erd- und Streukapazitäten, den obenerwähnten Induktivitäten und Abschlußkapazitäten einen Resonanzkreis mit einer Resonanzfrequenz bildet, die ein gerades Vielfaches der Resonanzfrequenz des obenerwähnten Schwingungskreises ist.

Um diese Anordnung funktionsfähig zu machen, ist es notwendig, daß die Kapazität, die mit dem gemeinsamen Übertragungsmittel verbunden ist, die gleiche Größe für die verschiedenen Verbindungs-Anordnung an Mehrkanal-Zeitmultiplexübertragungsanlagen

Zusatz zum Patent 1061844

Anmelder: Telefonaktiebolaget LM Ericsson, Stockholm

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau, Lauterste. 37, und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität: Schweden vom 13. März 1959 (Nr. 2428/59)

Walter Emil Wilhelm Jacob, Hagersten (Schweden), ist als Erfinder genannt worden

möglichkeiten hat, wie es normalerweise der Fall ist. Mitunter können die Verbindungswege von dem Normalfall abweichen, z. B. wenn Zeichen an einen Teilnehmer geliefert werden oder wenn sich eine Beamtin in die Leitung eingeschaltet hat, um mit einem oder mit beiden Teilnehmern zu sprechen. In diesem Fall wird die Abstimmung des Resonanzkreises geändert, und die im Hauptpatent erwähnte Bedingung für die Größe des kapazitiven Kreises ist nicht mehr erfüllt, so daß die Kapazitäten des Übertragungsmittels am Ende der Impulse nicht entladen werden.

Das gemeinsame Übertragungsmittel kann eine Anzahl Ubertragungspunkte aufweisen, die gegenseitig mit Kontakten verbunden sind, an denen eine Verbindung zwischen zwei Signalstellen normalerweise über wenigstens zwei primäre und zwei sekundäre Übertragungspunkte verläuft, während sie in speziellen Fällen, z. B. beim Signalisieren, nur über einen primären Übertragungspunkt zu einer speziellen Signalstelle verläuft.

Eine Ausführungsform der Erfindung zur Durchführung einer Abstimmung trotz der Tatsache, daß sich die Kapazität des Übertragungsmittels für verschiedene Verbindungsmöglichkeiten ändert, ist dadurch gekenn-

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3 4

zeichnet, daß die primären Ubertragungspunkte einem Anordnungen zum Liefern von Signalen an den einen so großen Teil des kapazitiven Kreises zugeteilt sind, Teilnehmer.

daß seine Kapazität einschließlich der Erdkapazität Fig. 2 zeigt in prinzipieller Weise, wie z. B. eine

gleich Beamtin sich in bestehende Verbindungen in einer

2Q 5 Impulszeichenübertragungsanlage einschalten kann.

~Z7—X—^a r~ *ⁿ ^S· 1 stellen AbI und AbI Teilnehmer- oder

4 (M + m) 1 Leitungseinrichtungen dar, die in bekannter Weise ein

Tiefpaßfilter unmittelbar an der Übertragungsanlage

ist, wobei η eine ganze Zahl >0 ist, η + m eine ganze aufweisen. Das Tiefpaßfilter ist mit einem Konden-Zahl größer als η ist und wobei ferner die Gesamt- io sator C abgeschlossen. Zwischen jeden Teilnehmer kapazität des Übertragungsmittels in dem normalen und die eigentliche Impulsübertragungsanlage ist eine Fall gemäß dem Hauptpatent Induktivität L geschaltet. Die Induktivitäten L bilden

zusammen mit den Kondensatoren einen Schwingungs-

2 c kreis mit einer Eigenschwingungsperiode, die gleich

15 der doppelten Impulszeit ist. Zwischen den Induk

tivitäten L liegt die eigentliche Impulsübertragungs-

^lst· . . Λ*.., i · j λ , , anlage, und diese besteht aus den Teilnehmerkontakten

Eine andere Ausfuhrungsform ist dadurch gekenn- _{Kal Ra%} _{Α die Teilnehmer an einen} p_rimären zeichnet, daß die Abschlußkapazitat C des Tiefpaß- Übertragungspunkt TpI bzw. TpI schalten, den filters und die Induktivität der Drossel L m der _ao Gruppenkontakten Kp_S> die entsprechende primäre speziellen Signalstelle gleich Übertragungspunkte an einen sekundären Über-

tragungspunkt TsI bzw. Ts2 anschließen, und einem

C = [4 (n + m) -IJ Cp-C, Gruppenkontakt Kss, der die beiden sekundären

L-C ÜbertragungspunkteTsI und Ts2 miteinander ver-

⁼ c⁷ 25 bindet. Eine Verbindung zwischen AbI und Ab2

wird über zwei Teilnehmerkontakte und drei Gruppen-

sind, wobei m eine ganze Zahl >0, Cp die Kapazität kontakte hergestellt.

des primären Übertragungspunktes und C bzw. L Jeder Übertragungspunkt hat eine bestimmte Kapa-

die Abschlußkapazität des Tiefpaßfilters bzw. die zität gegen Erde, die von der Impulsenergie wieder Induktivität der Drossel an den normalen Signalstellen 30 geladen wird. Falls diese Kapazitäten noch irgendist, vorausgesetzt, daß die Gesamtkapazität des Über- welche Energie am Ende der Impulse aufweisen, wird tragungsmittels in dem normalen Fall gemäß dem einerseits eine Dämpfung der Signale und andererseits Hauptpatent eine Verzerrung verursacht, da die Kontakte im Unter-

2(2 brechungszeitpunkt unter Spannung stehen. Um zu

-j—£ τ- 35 erreichen, daß die Kapazitäten am Ende der Impulse

ⁿ vollständig entladen sind, werden die gemeinsamen

ist. Übertragungspunkte Tp, Ts usw. gemäß dem Haupt-

Die Verbindung kann auch normalerweise /7-Signal- patent mit Hilf skapazitäten versehen, so daß die Summe stellen aufweisen, die durch Anschluß einer Sonder- der gesamten Erdkapazitäten der Übertragungspunkte signalstelle zeitweilig auf ρ + 1 vergrößert werden 40 2Cp + 2Cs die folgende Bedingung
können.

Eine Ausführungsform der Erfindung, die eine 2Cp + 2Cs = ^ ' ^ (D

Abstimmung auch in diesem Fall ermöglicht, ist 4ra² — 1

dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußkapazität C"

des Tiefpaßfilters und die Induktivität L" der Drossel 45 erfüllt, wobei C die Kapazität des Kondensators C, die Bedingungen ρ die Anzahl der an der Übertragung teilhabenden

Teilnehmer und η eine ganze Zahl >0 ist. Bei dieser , _ 4/7 · C(m² + 2nm) Bemessung erhält der Strom durch die Erdkapazität

^c 4„2 ι ' eine Frequenz, die ein gerades Vielfaches 2« der

50 Resonanzfrequenz des von den Kondensatoren C

τ" — ^¹ ' ^* ^und den InduktivitätenL gebildeten Schwingungs-

~~ C" kreises ist, und verläuft somit am Ende der Impulse

durch Null. Da die gesamte Erdkapazität quadratisch

erfüllen, wobei m eine ganze Zahl >0, ρ ζ. B. = 2 und mit η abnimmt, kommen für η praktisch nur kleine C bzw. L die Abschlußkapazitat des Tiefpaßfilters 55 Werte in Betracht. Die gegenseitige Verteilung der bzw. die Induktivität der Drossel in einer normalen Kapazitäten Cp und Ci kann gemäß dem Hauptpatent Signalstelle sind, vorausgesetzt, daß die Gesamt- variieren, sofern lediglich die Summe von Cp + Cs kapazität des Übertragungsmittels gemäß dem Haupt- nicht über
patent _p . _c

P ' C 4m² — 1

~Arfi f~

ansteigt,

ist. In gewöhnlichen Fernsprechanlagen ist es not-

Die Erfindung wird im Zusammenhang mit der wendig, daß man bestimmte Zeichen an einen Teil-Zeichnung beschrieben. 65 nehmer geben kann, bevor die Verbindung zwischen

Fig. 1 zeigt in prinzipieller Weise die Übertragungs- zwei Teilnehmern vollständig aufgebaut ist. Ein

wege bei einer Impulssignalübertragungsanlage mit Besetztzeichen wird beispielsweise an einer Stelle

primären und sekundären Übertragungspunkten und zugeführt, die vom technischen Gesichtspunkt der

Übertragung nahe an dem gerufenen Teilnehmer liegt. Dies ist in Fig. 1 verdeutlicht, wo eine Zeichenquelle Sign mit dem primären Ubertragungspunkt TpI über ein Tiefpaßfilter (nicht gezeigt), ein ImpulsnetzwerkC'L' und einen Kontakt Ki verbunden ist. Die Zeichenquelle wird an den Ubertragungspunkt TpI durch Schließen des Kontaktes Kai in einer Zeitlage angeschlossen, die durch AbI gegeben worden ist. Dann ist nur der Kontakt Kai geschlossen, während die Gruppenkontakte Kps und Kss unterbrochen sind. In diesem Falle belastet nur die Kapazität Cp den Übertragungsweg zwischen dem Teilnehmer AbI und der Signalquelle, während die Kapazität 2Cs und Cp rechts von dem Kontakt Kps nichts zu der Abstimmung beiträgt, und falls die Erdkapazitäten, welche den Übertragungsweg zwischen dem gerufenen Teilnehmer und der Zeichenquelle belasten, nicht die obenerwähnte Bemessungsregel erfüllen, entstehen Dämpfung und Verzerrung, wie oben erwähnt wurde.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es natürlich ao möglich, mit C = C eine Kapazität der Größe 2Cs + Cp parallel zu der Kapazität Cp des Übertragungspunktes TpI mit Hilfe eines Kontaktes zu schalten, der synchron mit dem Kontakt Ki gesteuert wird, der in Fig. 1 mit gestrichelten Linien markiert ist. Diese Lösung ist jedoch ziemlich kompliziert und erfordert mehrere zusätzliche Bauelemente. . Erfindungsgemäß besteht eine bessere Lösung darin, die Kapazitäten Cp so zu bemessen, daß der Strom durch die Kapazität Cp, wenn der Übertragungsweg nur durch den primären Übertragungspunkt verläuft, eine Frequenz hat, die doppelt so hoch wie der Strom durch die gesamte Hilfskapazität Ctot ist, wenn der Übertragungsweg von AbI nach AbI über zwei Teilnehmerkontakte und drei Gruppenkontakte verläuft. Falls C = C und L' = L ist, gilt im allgemeinen

tragungspunkt verbunden sind. Die Streukapazitäten der Kontakte, die in der Gesamterdkapazität enthalten sind, sind häufig nichtlinear, so daß es erwünscht sein kann, Cp größer als Cs zu machen. Dies kann durch eine weitere Ausführungsform der Überträgungsanlage geschehen, die im folgenden dissymmetrische Abstimmung genannt wird. Dabei hat die Kapazität C" in dem Impulsnetzwerk des Signalkreises einen anderen Wert als die Kapazität C in dem Impulsnetzwerk der Teilnehmerschaltung. Falls in dem normalen Übertragungsweg die Kapazitäten aller Netzwerke C sind, ist die Gesamtkapazität des Impulsnetzwerks für den Zeichenübertragungsweg C-\-C anstatt ρ · C. Der Ausdruck für die Hilfskapazität Cp ist dann

Cp =

C+C

Cp kann nun wunschgemäß gewählt werden, und dann wird C aus der Gleichung

—I]Cp-C

30 erhalten. Wenn η mit 1 und m mit 1 gewählt werden, wird

C= 15 Cp- C

erhalten.

Falls beispielsweise Cp gleich ein Drittel der Gesamt-

2 C
hilfskapazität —^- für eine normale Verbindung über

zwei Teilnehmerkontakte und drei Gruppenkontakte gewählt werden soll, wird die Gleichung

1 2C

IC

. Ctot =

gemäß
Cp =

Cs = -

2Cs =

p-C

^! —1 '

1 ρ- C

2 An* — 1

4 (« + mf — 1

(D

(2)

(3)

40 Damit die Resonanzfrequenz in dem Kreis C-L-U-C ungeändert bleibt, muß der Wert von L' natürlich so gewählt werden, daß

45 T C

-4-, d.h. L' =

LC

C '

ist.

wobei m eine ganze Zahl >0, vorzugsweise 1 oder 2 ist. Da (« + wi) infolge der Größe der Erdkapazitäten im allgemeinen nicht größer als 2 oder möglicherweise 3 sein kann, wird für η = 1, m = I und ρ = 2 die folgende Bemessung der Kapazitäten Cp und Cs erhalten:

Cp =

2C
15 ^:

Die Erdkapazität ist häufig größer an den primären Übertragungspunkten als an den sekundären ÜberttagungspTHikten TsI infolge der Tatsache, daß die Anzahl Teilnehmerkontakte viel größer als die Anzahl Gruppenkontakte ist, die mit einem sekundären Über-Für viele Anwendungsfälle ist das zugeführte Zeichen intermittierend (z. B. Besetztzeichen), und das Pulsieren des Zeichens wird dadurch erhalten, daß der Kontakt nicht periodisch während der Zeitintervalle geschlossen wird, wenn kein Zeichen an den Teilnehmer gegeben wird. Der Teilnehmerkontakt wird jedoch während der gesamten Zeit periodisch geschlossen, wenn eine Verbindung zwischen dem Teilnehmer und dem Amt hergestellt wird, und daher herrscht keine Abstimmung des Übertragungskreises während der Zeichenpausen vor. Deshalb müssen die folgenden drei Fälle berücksichtigt werden, damit der Übertragungskreis immer abgestimmt wird:

1. Der Übertragungskreis verläuft von AbI über Kai an TpI.

2. Der Übertragungskreis verläuft von AbI über JSTaI, Tp 1 und Ki an den Signalkreis.

3. Der Übertragungskreis verläuft von AbI über Kai, TpI, Kpsl, TsI, Kss, TsI, Kps2, TpI und Kai anAbl.

Dadurch, daß Cp = CW und ρ — 1 ist, wird Abstimmung für den Fall 1 dadurch erhalten, daß η — 2

in der Gleichung (1) gewählt wird, bei der Cp = -jj- ist.

In dem Fall 2 ist es erforderlich, eine dissymmetrische Abstimmung und n+m — 3 zu wählen, bei der gemäß Gleichung (5)

wobei ρ und η für den normalen Übertragungsweg gelten.
Falls ρ = 2, η = 1 und m — 1 ist, ergibt sich

C = BC,

C = 35 Cp — C = -j C

L'

Bei dieser Bemessung wird die Abstimmung infolgedessen auch dann aufrechterhalten, wenn eine Beamtin in der Leitung mithört.

Im Fall 3 erfolgt die Abstimmung in Übereinstimmung mit dem Hauptpatent:

2Ci + 2Cp =

2C

In einer Fernsprechanlage wird im allgemeinen angenommen, daß zwei Teilnehmer miteinander verbunden werden (p = 2 in Gleichung 1). Mitunter ist es jedoch beispielsweise notwendig, daß eine Beamtin sich in die Leitung einschaltet, d. h., ρ wird gleich 3. Fig. 2 zeigt, wie die Beamtin in einen Übertragungskreis zwischen zwei Teilnehmern AbI und AbI von der in Fig. 1 gezeigten Art eingeschaltet ist. Die gleichen Bauelemente sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Die Beamtin ist über ein Impulsnetzwerk L", C" und einen Kontakt an den gemeinsamen Übertragungspunkt Ts2 angeschlossen, kann aber auch mit einem anderen Übertragungspunkt verbunden sein. Wenn die Beamtin in einer Leitung zwischen den Teilnehmern AbI und Ab2 mithören will, wird der Kontakt Kt synchron mit den Kontakten in dem Übertragungsweg zwischen AbI und Ab2 geschlossen.

Gemäß den Annahmen in dem Hauptpatent ist

2 Qj + 2Cj =

P-C

ArP-I

45

2C

wobei sich für η = 1 und ρ = 2 der Wert —— ergibt.

Wenn sich die Beamtin eingeschaltet hat, erfolgt die Verbindung zwischen drei Stromkreisen. Jedoch sind noch die gleichen Hilfskapazitäten vorhanden. Daher verläuft der Strom durch die Hilfskapazitäten noch durch Null, wenn die Kontakte geöffnet sind, so daß die folgenden Beziehungen gelten:

ρ- C pC + C"

4«² — 1 4 (n + nif — 1 '

_c„₌₌4pC(m^ + 2nm)

_L.,_LC_ C" '

55

60

65

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung an Mehrkanal-Zeitmultiplexübertragungsanlagen nach Anspruch 2 des Patents 1061 844 mit zwei an denselben Kanal angeschlossenen Signalstellen, wobei das zwischen das Tiefpaßfilter an jeder Signalstelle geschaltete gemeinsame Übertragungsmittel mehrere Übertragungsmittel aufweist, die gegenseitig mit Kontakten verbunden sind, an denen eine Verbindung zwischen zwei Signalstellen in gewöhnlichen Fällen, d. h. bei Übertragung von realen Informationszeichen einerseits wenigstens zwei jeweils mit einer Signalstelle verbundene Übertragungsmittel, die im folgenden als primäre Übertragungsmittel bezeichnet werden, und andererseits zwei sekundäre Übertragungsmittel enthält, welche die erwähnten primären Übertragungsmittel verbinden, aber in besonderen Fällen, z. B. bei Übertragung von Rufzeichen oder ähnlichen Signalen, nur ein primäres Übertragungsmittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß von der

2 · C
Gesamtkapazität des kapazitiven Kreises

in dem gemeinsamen Übertragungsmittel zwischen dem einen Pol der Tiefpaßfilter, der dem Übertragungsmittel zugewandt ist, eine so große Teilkapazität den primären Übertragungsmitteln zugeteilt ist, daß die Gesamtkapazität (Cp) jedes primären Übertragungsmittels einschließlich der Erd-

2". (2 kapazitäten so groß wie — ist, wobei C

die Kapazität des Abschlußkondensators jedes Tiefpaßfilters, η eine ganze Zahl größer als Null und n+m eine ganze Zahl größer als η und vorzugsweise gleich η + 1 ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer speziellen Signalstelle, die zum Signalisieren bestimmt ist, der Abschlußkondensator des Tiefpaßfilters eine Kapazität C und die Drosselspule, die das Tiefpaßfilter und das Übertragungsmittel verbindet, eine Induktivität L' hat, deren Größen aus den folgenden Beziehungen

C = [4(n + mY— 1] -Cp-C, L-C

L' =

erhalten werden, wobei Cp die Kapazität eines primären Übertragungsmittels und L die Induk-

tivität der Drosselspule ist, welche das Tiefpaßfilter von einer der erstgenannten Signalstellen und das Übertragungsmittel verbindet.

3. Anordnung nach Anspruch 1, bei der eine Übertragungsverbindung in gewöhnlichen Fällen mit Sicherheit zwei Signalstellen, jedoch in speziellen Fällen drei Signalstellen durch Einschaltung einer zusätzlichen besonderen Signalstelle enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußkondensator des Tiefpaßfilters an der besonderen Signalstelle eine Kapazität C" hat und die Drosselspule, die das Tiefpaßfilter und das Übertragungsmittel

verbindet, eine Induktivität L" hat, deren Größen aus den Beziehungen

SCQn² + 2 r/m)

C" =

JII

4n² —

LC

C"

erhalten werden, wobei L die Induktivität der Drosselspule ist, welche das Tiefpaßfilter an einer der beiden erwähnten Signalstellen mit dem Übertragungsmittel verbindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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