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Verfahren zur Übertragung von Codezeichen in Fernmelde-, insbesondere
Fernsprechanlagen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur übertragung
von Codezeichen in zwei Zeitstufen über mehradrige Verbindungsleitungen in Fernmelde-,
insbesondere Fernsprechanlagen, unter Verwendung der Erde oder einer der Adern als
gemeinsame Rückleitung, während die übrigen Adern als Zeichenleitungen dienen und
auf der Empfangsleitung mit zwei Empfangssätzen verbunden sind, von denen jeder
nur während einer der beiden Zeitstufen eingeschaltet ist und die beide vorzugsweise
gleichartig aufgebaut sind und aus mindestens je einem Empfangsschaltglied, z. B.
Relais, je Ader bestehen.
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Die bekannten Verfahren dieser Art arbeiten im allgemeinen in der
Weise, daß unterschiedlich gepolte Gleichrichter über Tastkontakte als Sendeschaltmittel
zwischen die einzelnen Zeichenleitungen und die gemeinsame Rückleitung schaltbar
sind und daß die hierdurch erzwungenen unterschiedlichen Stromrichtungen auf den
einzelnen Zeichenleitungen durch diesen individuell zugeordnete richtungsempfindliche
Empfangsschaltglieder auf der Empfangsseite ausgewertet werden. Zur übertragung
der einzelnen Codezeichen dienen Signalströme unterschiedlicher Polarität, von denen
die einen in einer ersten und die anderen in einer zweiten Zeitstufe ausgewertet
werden. Die Signalströme unterschiedlicher Polarität werden dabei entweder von zwei
getrennten Batterien oder durch Umpolung eines geladenen Kondensators erzeugt. Eine
weitere Möglichkeit ist durch die Verwendung eines Wechselstromgenerators gegeben.
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Weiterhin ist es bekannt, die Gleichrichter auf der Sendeseite mit
Widerständen in Reihe zu schalten und auf der Empfangsseite Empfangsschaltglieder
unterschiedlicher Ansprechempfindlichkeit zu verwenden, um so die Zahl der übertragbaren
Codezeichen zu erhöhen.
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Gegenüber diesen bekannten Verfahren ist das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß von der sich aus der Zahl der je Zeitstufe
auswertbaren Teilzeichen insgesamt ableitbaren Zahl von Codezeichen jeweils nur
diejenigen Codezeichen einzeln für sich ein zu übertragendes und auszuwertendes
Kennzeichen bilden, die entweder in einer oder in beiden Zeitstufen für sich alle
vorhandenen Zeichenelemente des Code aufweisen, während die restlichen Codezeichen
jeweils zu mehreren zusammengefaßt weitere zu übertragende und auszuwertende Kennzeichen
bilden, und daß jeweils diejenigen Codezeichen in Kombination ein weiteres Kennzeichen
bilden, die in den einander entsprechenden Zeitstufen eine übereinstimmende Anzahl
von Zeichenelementen aufweisen. Ein derartiges Verfahren bietet gegenüber den bekannten
Verfahren den Vorteil, daß trotz beliebiger Vertauschung der einzelnen Zeichenleitungen
gegeneinander ein gesendetes Kennzeichen richtig empfangen und ausgewertet wird.
Der sich beim Verlegen von Verbindungsleitungen häufig einschleichende Fehler von
vertauschten Adernanschlüssen bleibt daher ohne Auswirkung. Die einzelnen Adern
können vielmehr beliebig angeschlossen werden, so daß dadurch die Verdrahtungsarbeiten
wesentlich erleichtert werden.
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Eine Erhöhung der Zahl der zu übertragenden und auszuwertenden Kennzeichen
kann gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung dadurch erzielt werden, daß von den
in Kombination zu mehreren ein zu übertragendes und auszuwertendes Kennzeichen bildenden
Codezeichen jeweils die entweder aus gleichen oder zueinander komplementären Teilzeichen
bestehenden Codezeichen innerhalb der einzelnen Codezeichengruppen weitere Kennzeichen
bilden. Auf diese Weise ergibt sich eine Aufteilung der einzelnen Codezeichengruppen
in zwei verschiedene Teilgruppen und damit eine Verdoppelung der sich aus der Zahl
der Codezeichengruppen ergebenden Zahl von Kennzeichen.
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Weiterhin kann die Zahl der zu übertragenden und auszuwertenden Kennzeichen
dadurch erhöht werden, daß in an sich bekannter Weise in den einzelnen Zeitstufen
Ströme unterschiedlicher Amplitude ausgewertet werden.
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Die Entschlüsselung der jeweils empfangenen Zeichen erfolgt in weiterer
Ausbildung der Erfindung durch eine an sich bekannte Schaltermatrix, deren Koordination
durch den einzelnen Teilzeichen entsprechende Kontaktkombinationen der Empfangs-
Schaltglieder
der beiden den einzelnen Zeitstufen zugeordneten Empfangssätze gebildet werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend an Hand von zwei
Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, erläutert. Im einzelnen
zeigen F i g. 1 und 2 ein Übertragungssystem für dreiadrige Verbindungsleitungen
mit gemeinsamer Erdleitung und dem zugehörigen Codeschlüssel und F i g. 3, 4 und
5 ein Übertragungssystem für zweiadrige Verbindungsleitungen mit gemeinsamer Erdrückleitung,
dem zugehörigen Codeschlüssel und der Entschlüsselungsmatrix auf der Empfangsseite
unter Verwendung von Empfangsschaltgliedern unterschiedlicher Ansprechempfmdlichkeit.
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F i g. 1 zeigt ein dreiadriges Leitungssystem mit den Zeichenadern
x, y und z und der gemeinsamen Erdrückleitung von der Empfangsstelle zur Sendestelle.
Auf der Sendeseite sind zwei Gruppen von Tastenkontakten s 1 bis s 3 und s 4 bis
s 6 vorgesehen, deren Arbeitsfedern gruppenweise über je einen Gleichrichter G1
bzw. G2 mit der Erde und deren Gegenfedern gruppenweise mit je einer Zeichenader
verbunden sind. Die Empfangsseite ist in ähnlicher Weise ausgebildet. An Stelle
der Tastenkontakte auf der Sendeseite sind Empfangsrelais A 1, B 1 und C 1 in der
einen Gruppe und A 2, B 2 und C 2 in der zweiten Gruppe vorgesehen, die über
Gleichrichter unterschiedlicher Polarität G 3 bzw. G 4 mit der freien Anschlußklemme
einer geerdeten Wechselstromquelle Q verbunden sind. Durch das Zusammenspiel der
Gleichrichter auf der Sende- und Empfangsseite werden in Verbindung mit den unterschiedlich
gerichteten Halbwellen der Wechselstromquelle Q abhängig von den jeweils betätigten
Tastenkontakten S 1 bis s 6 auf den Zeichenleitungen x, y
und
z Ströme unterschiedlicher Richtung erzwungen, wobei die durch die Tastenkontakte
s 1 bis s 3 erzwungene Stromrichtung durch die Relais A 1, B 1 und C 1 in
einer ersten Zeitstufe I und die durch die Tastenkontakte s4 bis s
6 erzwungene Stromrichtung durch die Relais A 2, B 2
und C 2 in einer zweiten Zeitstufe II ausgewertet wird.
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F i g. 2 zeigt den zugehörigen Codeschlüssel in Form eines Koordinatenfeldes.
Jede Koordinate entspricht einer der beiden Zeitstufen I und Il. Je Zeitstufe können
insgesamt acht verschiedene Teilzeichen gesendet werden, deren Auswahl mit den Tastenkontakten
s 1 bis s 3 bzw. s 4 bis s 6 getroffen wird, indem diese einzeln oder
in Kombination oder gar nicht betätigt werden. Neben den je Teilzeichen zu betätigenden
Tastenkontakten sind in beiden Koordinaten die auf der Empffangsseite entsprechenden
Empfangsrelais A 1, B 1 und C 1 bzw. A 2, B 2 und C2 angegeben. Durch
Kombination der jeweils acht Teilzeichen in jeder Zeitstufe ergeben sich insgesamt
dreiundsechzig auswertbare Codezeichen, die durch die einzelnen Koordinatenfelder
bestimmt sind. Entsprechend dem der Erfindung zugrunde liegenden Verfahren reduziert
sich diese Zahl auf insgesamt neunzehn zu übertragende und auszuwertende Kennzeichen.
Lediglich drei Codezeichen, nämlich die den Kennzeichen 3, 16 und 19 entsprechenden
Codezeichen, bilden für sich ein Kennzeichen, da nur diese die Bedingung erfüllen,
wonach in einer oder beiden Zeitstufen für sich alle möglichen Zeichenelemente des
Code vorhanden sein müssen, d. h., zur Übertragung der einzelnen Zeichen werden
entweder alle Tastenkontakte, z. B. s1 und s2 und s3, oder keiner der Tastenkontakte
einer Gruppe betätigt, so daß in den einzelnen Zeitstufen entweder alle Relais des
zugehörigen Empfangssatzes oder keins der vorhandenen Relais anspricht. Es werden
also in den einzelnen Zeitstufen 1 und 1I über die drei Zeichenleitungen x, y und
z der F i g. 1 jeweils die gleichen Zeichen gesendet, so daß eine Vertauschung der
Adern ohne Auswirkung bleibt.
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Alle übrigen Codezeichen sind in Gruppen zusammengefaßt und diese
Gruppen bilden für sich ein Kennzeichen. Dabei bilden jeweils die Codezeichen eine
Codezeichengruppe, die in den einander entsprechenden Zeitstufen jeweils eine übereinstimmende
Zahl von Zeichenelementen aufweisen. So bestehen beispielsweise die das Kennzeichen
4 bildenden Codezeichen in der Zeitstufe I aus jeweils einem Zeichenelement, charakterisiert
durch den Stromfluß auf einer der Zeichenleitungen, während in der Zeitstufe 1I
kein Zeichenelement, gekennzeichnet durch die Stromlosigkeit aller Zeichenleitungen,
vorhanden ist. Gleiches gilt unter Vertauschung der beiden Zeitstufen miteinander
für die das Kennzeichen 1 bildenden Codezeichen. In gleicher Weise sind die in der
einen Zeitstufe jeweils zwei Zeichenelemente und in der anderen Zeitstufe kein Zeichenelement
aufweisenden Codezeichen zu den Kennzeichen 10 und 2 zusammengefaßt. Analoges gilt
für die Kennzeichen 9, 15, 17 und 18 bildenden Codezeichen. Alle diese zu Gruppen
zusammengefaßten Codezeichen stimmen darin überein, daß in einer Zeitstufe alle
oder keines der Zeichenelemente vorhanden ist, während die andere Zeitstufe nur
einzelne der möglichen Zeichenelemente aufweisen. Wie bei den aus einem einzigen
Codezeichen gebildeten Kennzeichen 3, 16 oder 19 bleibt eine Vertauschung der Zeichenadern
bei den Teilzeichen, die alle vorhandenen Zeichenelemente oder keines der Zeichenelemente
aufweisen, ohne Auswirkung. Ausschlaggebend für die Zusammenfassung der einzelnen
Codezeichen in Gruppen sind vielmehr die Teilzeichen, die nur einzelne der möglichen
Zeichenelemente aufweisen. Dieses sei an einem Beispiel erläutert: Das Kennzeichen
4 setzt sich aus drei Codezeichen zusammen, deren Teilzeichen der zweiten Zeitstufen
1I keins der vorhandenen Zeichenelemente und deren Teilzeichen der ersten Zeitstufe
I jeweils eins der möglichen Zeichenelemente aufweisen. Die Teilzeichen der ersten
Zeitstufe 1 unterscheiden sich lediglich dadurch, daß jeweils nur auf einer der
Zeichenadern x, y und z der F i g. 1 ein Zeichenstrom fließt. Wird beispielsweise
die Zeichenader x mit der Zeichenader y vertauscht, so spricht auf der Empfangsseite
an Stelle des Relais A 1 das Relais B 1 an, und weiterhin das Relais
C 1 an Stelle des Relais A 1, wenn die Zeichenader x mit der Zeichenader
z vertauscht wird usw. Insgesamt bestehen sechs verschiedene Möglichkeiten einer
Vertauschung der drei Zeichenadern. Um daher eine Auswirkung der Adernvertauschung
in jedem Falle auszuschließen, sind jeweils die Codezeichen zu einem Kennzeichen
zusammengefaßt, in die ein gesendetes Codezeichen auf Grund der sechs verschiedenen
Vertauschungsmöglichkeiten umgefälscht werden kann. Beim gewählten Beispiel bestehen
für jedes der das Kennzeichen 4 bildenden drei Codezeichen insgesamt zwei Möglichkeiten,
da ein Zeichenstrom auf der einen Zeichenader jeweils nur in einen Zeichenstrom
auf einer der übrigen beiden Zeichenadern
umgefälscht werden kann.
Analoges gilt für die die Kennzeichen 1, 2, 9, 10, 15, 17 und 18 bildenden Codezeichen.
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In gleicher Weise lassen sich auch die die Kennzeichen 5 und 6, 7
und 8, 11 und 12, 13 und 14 bildenden Codezeichen zu vier Gruppen zusammenfassen,
die vier verschiedene Kennzeichen bilden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
sind jedoch diese vier Codezeichengruppen jeweils in zwei Teilgruppen unterteilt.
Und zwar sind jeweils die Codezeichen zu einer Teilgruppe zusammengefaßt, die in
beiden Zeitstufen 1 und II entweder einander gleiche oder zueinander komplementäre
Teilzeichen aufweisen. Es werden also einerseits die Codezeichen zusammengefaßt,
die in beiden Zeitstufen auf denselben Zeichenadern einen Zeichenstrom zur Folge
haben, wie dieses bei den die Kennzeichen 5 und 13 bildenden Codezeichen gegeben
ist. Dieses erklärt sich daraus, daß bei einer Vertauschung der Adern beide Teilzeichen
in gleicher Weise geändert werden. Analog zu der Bildung der Kennzeichen 1, 4, 9
und 17 kann ein Zeichenstrom auf einer der Zeichenadern lediglich in einen Zeichenstrom
auf einer der beiden übrigen Zeichenadern umgefälscht werden, so daß insgesamt wiederum
drei Codezeichen zur eindeutigen Markierung eines Kennzeichens ausreichen. Im anderen
Falle werden jeweils die Codezeichen zu einem Kennzeichen zusammengefaßt, bei denen
in der zweiten Stufe lediglich die Zeichenadern einen Zeichenstrom führen, die in
der ersten Zeitstufe stromlos waren. Dieser Fall trifft für die das Kennzeichen
8 und 12 bildenden Codezeichen zu und ist dadurch bedingt, daß in jedem Falle eine
Umfälschung des ersten Teilzeichens auf Grund der sechs verschiedenen Vertauschungsmöglichkeiten
durch eine gleichartige Umfälschung des zweiten Teilzeichens wieder ausgeglichen
wird. Auch dieser Fall sei an Hand eines Beispieles näher erläutert: Das durch die
Tastenkontakte s 1, s 5 und s 6 gekennzeichnete Codezeichen hat in der ersten Zeitstufe
I auf der Zeichenleitung x der F i g. 1 einen Zeichenstrom zur Folge, so daß das
Relais A 1 ansprechen kann. In der zweiten Zeitstufe II führen dagegen die Zeichenadern
y und z einen Zeichenstrom, so daß die Relais B 2 und C2 ansprechen können. Ist
nun beispielsweise die Zeichenader x mit der Zeichenader y vertauscht, so spricht
in der ersten Zeitstufe an Stelle des Relais A 1 das Relais B 1 und in der zweiten
Zeitstufe das Relais A 2 und C2 an. Andererseits würde bei Vertauschung der Zeichenader
x mit der Zeichenader z das Relais C 1 an Stelle des Relais A
1 und die Relais A 2
und B 2 an Stelle der Relais
B 2 und C 2 ansprechen usw. In allen Fällen wird das in der ersten Zeitstufe
infolge der Vertauschung vorweggenommene Zeichenelement der zweiten Zeitstufe durch
das in der ersten Zeitstufe nicht gesendete Zeichenelement ersetzt. Analoges gilt
unter Vertauschung der Zeitstufen miteinander für die das Kennzeichen 12 bildenden
Codezeichen.
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F i g. 3 zeigt in Anlehnung an die Anordnung gemäß F i g. 1 ein zweiadriges
Leitungssystem mit den Zeichenadern a und b. Abweichend von der zuvor
beschriebenen Anordnung werden nicht nur Zeichenströme als solche ausgewertet, sondern
auch Zeichenströme unterschiedlicher Amplitude. Für diesen Zweck sind auf der Sendeseite
je Zeichenader und Zeitstufe jeweils zwei Kontaktes l und s3, s2 und s4, s5
und s7 sowie s6 und s8 vorgesehen, von denen jeweils die zuerst genannten
Kontakte mit je einem Widerstand R 1 bzw. R 2 bzw. R 5 bzw. R 6 in Reihe geschaltet
sind, während die übrigen Kontakte über die Gleichrichter G1 bzw. G2 direkt mit
der Erdrückleitung verbunden sind. Auf der Empfangsseite ist in jedem Relaissatz
neben den bereits genannten Relais A 1 und B 1 bzw.
A 2 und B 2 ein zusätzliches Differenzrelais C1 bzw.
C2 vorgesehen, das je Zeichenader eine Teilwicklung aufweist, die jeweils mit einem
der übrigen beiden Relais A 1 und B 1 bzw. A 2 und B 2 in Reihe geschaltet
sind. Diese Differenzrelais weisen eine wesentliche höhere Ansprechschwelle auf
als die übrigen Empfangsrelais und können nur dann ansprechen, wenn auf der Sendeseite
eine der beiden Zeichenadern a öder b
über den zugehörigen Tastenkontakt,
z. B. s3, unmittelbar auf die Erdrückleitung durchgeschaltet wird.
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F i g. 4 zeigt den zugehörigen Codeschlüssel. Je Zeitstufe können
sieben Teilzeichen übertragen werden, die jeweils durch die zu betätigenden Tastenkontakte
und die korrespondierenden Empfangsrelais gekennzeichnet sind. Von den insgesamt
möglichen achtundvierzig auswertbaren Codezeichen verbleiben nach dem der Erfindung
zugrunde liegenden Verfahren insgesamt achtundzwanzig zu übertragende und auszuwertende
Kennzeichen. Die Zusammenfassung der einzelnen Codezeichen zu den eingezeichneten
Kennzeichen erfolgt nach demselben Bildungsgesetz wie bei der vorhergehend beschriebenen
Anordnung.
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F i g. 5 zeigt die durch Kontakte der Empfangsrelais A, B und
C gesteuerte Entschlüsselungsanordnung für die Weiterverarbeitung der übertragenen
und ausgewerteten Kennzeichen. Diese Entschlüsselungsanordnung ist in Anlehnung
an den Codeschlüssel gemäß F i g. 4 in Form einer Matrix ausgebildet, deren Zeilen-
und Spaltenleitungen durch den einzelnen Teilzeichen entsprechende Kontaktkombinationen
der einzelnen Empfangsrelais A 1, B 1 und C 1 bzw. A2,
B 2 und C 2 ansteuerbar sind. Diese Kontaktkombinationen sind den beiden
Zeitstufen entsprechend zu zwei dreistufigen Kontaktpyramiden zusammengeffaßt, die
jeweils aus einem Umschaltekontakt des Relais A in der ersten Ebene, zwei Umschaltekontakten
des Relais B in der zweiten Ebene und drei Umschaltekontakten und einem Ruhekontakt
des Relais C in der dritten Ebene bestehen und deren Ausgänge mit den den einzelnen
Teilzeichen entsprechenden Spalten bzw. Zeilenleitungen TZ 1 bis TZ7 verbunden sind.
Wie beim Codeschlüssel gemäß F i g. 3 sind die den einzelnen Codezeichen entsprechenden
Kreuzungspunkte von Spalten- und Zeilenleitungen den Kennzeichen 1 bis 28 entsprechend
zusammengefaßt. Welche der Zeilen-und Spaltenleitungen im Einzelfall durch die Kontakte
der Empfangsrelais angesteuert worden sind, wird durch an Stelle der den einzelnen
Kennzeichen zugeordneten Kennziffern eingeschaltete und an die dargestellten Klemmen
a und b angeschaltete Auswerteschalter festgestellt. Diese Auswerteschalter
können im einfachsten Falle als normale Relais ausgebildet sein. An Stelle der Relais
können ebensogut aber auch Transistoren oder sonstige Schalterelemente Verwendung
finden. Auch können die einzelnen Kreuzungspunkte der Zeilen- und Spaltenleitungen
als Gatterschaltungen ausgebildet sein, deren Ausgänge dann den einzelnen Codezeichengruppen
entsprechend
zusammengefaßt sind. Für den Fall, daß normale Schalterelemente
Verwendung finden, sind zur Entkopplung der einzelnen Stromkreise Gleichrichter
erforderlich, die durch Pfeile angedeutet sind. Für den Fall einer aus Relais bestehenden
Schaltermatrix sind für die Auswertung der Kennzeichen 6, 7, 9, 10, 18, 19, 21 und
22 Relais mit zwei Wicklungen erforderlich, da beide Kreuzungspunkte verschiedenen
Zeilen- und verschiedenen Spaltenleitungen angehören.
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Zur Erläuterung der Arbeitsweise der gezeigten Entschlüsselungsmatrix
sei angenommen, daß die Relais A 1 und A 2 nach Empfang
eines Kennzeichens angesprochen sind, so daß beide Arbeitskontakte 1 der Relais
A 1 und A 2 sich in der Arbeitslage befinden. Damit ist folgender
Auswertestromkreis geschlossen: Erde, A 1-1, B 1-2, C 1-3, b, 6-I,
a, C 2-3,
B 2-2,A 2-1, -,
so daß das Kennzeichenrelais
»6« über seine Wicklung I ansprechen kann.