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Schaltungsanordnung für Fernmeldeverxnittlungsanlagen, insbesondere
von Fernsprechnebenstellenanlagen mit Prüfstromkreisen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Schaltungsanordnung für Fernmeldevermittlungsanlagen, insbesondere von
Fernsprechnebenstellenanlagen, in welchen an Prüfleitungen deren Freizustand durch
ein Frei-Spannungspotential und deren Sperrzustand durch Besetzt-Spannungspotential
angezeigt wird und in denen der jeweilige Belegungszustand (frei oder gesperrt)
der Prüfleitung über einen einadrigen Prüfstromkreis durch Prüfschaltmittel festgestellt
wird, die bei Feststellung des Freizustandes der Prüfleitung dieselbe sperren, und
in welchen über ein und dieselben teilnehmerindividuellen Stromkreise, die zu gemeinsamen
Einrichtungen, z. B. Verbindungssätzen, durchschaltbar sind, verschiedenartige Zeichen
zu übertragen sind.
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In derartigen bekannten Anlagen tritt immer wieder das Problem auf,
daß die Anzahl von Stromkreisen, welche im Zuge einer Verbindung mit durchgeschaltet
werden, zu groß ist und daß zur Aufwandsersparnis derartig durchgeschaltete Adern
mehrfach auszunutzen sind. Dabei handelt es sich häufig um die Mitausnutzung der
Prüfader zur Übertragung von weiteren Signalen.
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In einer derartigen Schaltungsanordnung wird in einer sendenden Einrichtung
und in einer empfangenden Einrichtung, die durch einen Prüfstromkreis miteinander
verbunden sind, eine gemeinsame potentialfreie Spannungsquelle in der sendenden
Einrichtung über Sendeschaltmittel und in der empfangenden Einrichtung über Empfangsschaltmittel
mit der Prüfleitung verbunden. Dadurch können Signale ohne Beeinflussung des Prüfstromkreises
und der in ihm enthaltenen Prüf- und Belegungsschaltmitteln übertragen werden. Als
potentialfreie Spannungsquellen werden unter anderem Kondensatoren verwendet, die
jedoch den Nachteil aufweisen, daß sie nur einen ihrer Kapazität entsprechend kleinen
und zeitlich begrenzten Stromstoß abzugeben vermögen. Ferner werden als potentialfreie
Spannungsquellen Batterien und Gleichstromgeneratoren verwendet. Diese stellen jedoch
einen relativ hohen Aufwand dar. Ein weiterer Nachteil der Verwendung potentialfreier
Spannungsquellen liegt darin, daß eine in der Regel für mehrere sendende und empfangende
Einrichtungen gemeinsam verwendete Rückleitung erforderlich ist.
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Es ist darüber hinaus bekannt, zur Übertragung verschiedener Kriterien
über eine einzige Leitung sogenannte Zeitlagenimpulse zu verwenden. Sendeschaltmittel
in einer sendenden Einrichtung und Empfangsschaltmittel in einer empfangenden Einrichtung
werden kontinuierlich in gleichen Zeitabständen phasengleich wirksam geschaltet,
so daß ein von den sendenden Schaltmitteln abgegebenes Zeichen immer nur von den
entsprechenden Empfangsschaltmitteln in der empfangenden Einrichtung empfangen werden
kann, indem die hierfür vorgesehene Leitung in zyklischem Wechsel impulsweise der
Übertragung der verschiedenen Zeichen zur Verfügung gestellt wird. Die Verwendung
von Zeitlagenimpulse ist jedoch sehr aufwendig.
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Es ist darüber hinaus auch bekannt, über Prüfleitungen im Zustand
ihrer Belegung zusätzliche Kriterien, z. B. den Meldeimpuls, zu übertragen, indem
hierfür während des Meldeimpulses der Strom im Prüfstromkreis angehoben wird. Dies
kann z. B. durch Überbrückung eines Vorwiderstandes in der sendenden Einrichtung,
z. B. dem Leitungswähler, vorgenommen werden. Die Übertragung von mehr als einem
derartigen zusätzlichen Kriterium mit Hilfe entsprechend mehrerer Stromstufen bereitet
jedoch für die Empfangsschaltmittel insofern Schwierigkeiten, als diese die verschiedenen
Stromstufen auswerten und eindeutig voneinander unterscheiden müssen. Wenn es sich
hierbei also um zwei Stromstufen handelt, so darf bei der ersten Stromstufe nur
ein erstes von zwei Empfangsschaltmitteln und bei der zweiten Stromstufe nur ein
anderes und nicht das erstgenannte Empfangsschaltmittel wirksam werden. Es muß also
sichergestellt sein, daß das bei der ersten Stromstufe ansprechende Empfangsschaltmittel
in der zweiten Stromstufe wieder abfällt. Es ist außerdem sicherzustellen, daß bei
unmittelbarer Einschaltung der zweiten Stromstufe das erste Empfangsschaltmittel
auch nicht kurzzeitig oder vorübergehend anspricht. Das ist insbesondere dann problemtisch,
wenn bei direkter Einschaltung der
zweiten Stromstufe der Anstieg
des Stromes, insbesondere unter Einfluß von Leitungskapazität sich über einen Zeitraum
erstreckt, der größer ist als die Ansprechzeit der Empfangsschaltmittel, die nur
bei Einschaltung der ersten Stromstufe ansprechen sollen.
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Die Aufgabe der Erfindung, bekannte Schaltungsanordnungen zu vereinfachen
und zu verbessern und deren Nachteile zu beheben, wird dadurch gelöst, daß der Sperrzustand
der Prüfleitung durch mehrere unterschiedliche Besetzt-Spannungspotentiale darstellbar
ist, von denen ein zur übertragung eines ersten Signals dienendes erstes Besetzt-Spannungspotential
negativer und ein zur übertragung eines zweiten Signals dienendes zweites Besetzt-Spannungspotential
positiver ist als ein auf einer belegten Prüfleitung lediglich sperrend wirksames
mittleres drittes Besetzt-Spannungspotential, und daß stromrichtungsabhängig wirksame,
z. B. mit Gleichrichtern unmittelbar in Reihe geschaltete Empfangsschaltmittel die
Polarität des ersten bzw. zweiten Besetzt-Spannungspotentials in bezug auf das dritte
Besetzt-Spannungspotential auswerten.
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Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß keine hohen Anforderungen
an die Empfangsschaltmittel gestellt werden, weil diese nicht das Maß der beiden
Signalspannungen auswerten müssen. Als Empfangsschaltmittel können einfache Relais
ohne ausgeprägte Schwellwerteigenschaft verwendet werden, deren Wicklungen lediglich
mit stromrichtungsabhängigen Widerständen (z. B. Gleichrichter) in Reihe geschaltet
sind. Die Erfindung läßt sich mit besonderem Vorteil in Fernsprechnebenstellenanlagen
anwenden, in denen über Stromkreise in Amtsübertragungen Gebührenimpulse und eine
Teilnehmeridentifizierung veranlassende Signale von der Amtsübertragung zu mit dieser
über Vermittlungsschalteinrichtungen zusammengeschalteten Teilnehmerschaltungen
zu übertragen sind. In derartigen Fernsprechnebenstellenanlagen kann die übertragung
der genannten Signale (Gebührenimpulse, Teilnehmeridentifizierungen veranlassende
Signale) über die bereits vorhandene Prüfader erfolgen.
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In nur zum Verständnis der Erfindung wesentlich beitragenden Bestandteilen
wird ein Ausführungsbeispiel von ihr gezeigt, worauf sie jedoch keineswegs beschränkt
ist.
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Es ist ein Ausschnitt aus einer Fernsprechnebenstellenanlage mit zentraler
Steuerung dargestellt. Verbindungen zwischen den Teilnehmern TA 1 bis
TA x und den Amtsübertragungen A U 1 ;
bis AUn werden über das angedeutete
Koppelfeld KF durchgeschaltet. Außerdem noch vorhandene Hausverbindungssätze für
Internverbindungen zwischen den Teilnehmern einer und derselben Anlage sind für
das Verständnis der Erfindung nicht von Bedeutung und deshalb weder dargestellt
noch weiter erwähnt.
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Mit über das Koppelfeld KF durchgeschalteten Verbindungen werden zwischen
den Teilnehmerschaltun-gen TA 1 bis TA x und den Amtsübertragungen
A U 1
bis AUn auch die Prüf- und Belegungsadern durchgeschaltet, die in der
Figur als einzige dargestellt sind. Bei der Durchschaltung wird durch eine einer
zenralen Einstelleinrichtung zugeordnete, nicht gezeigte, hochohmige Prüfschalteinrichtung
der Belegungszustand der Teilnehmerschaltung daraufhin geprüft, ob sie frei oder
belegt ist. Ist sie frei, so liegt an der Prüf- und Belegungsader, z. B.
pr 1, der Teilnehmerschaltung, z. B. TA 1, feiner nur als Teilnehmerprüfader,
z. B. prl, bezeichnet, Minuspotential von etwa 48V. Findet die genannte Prüfschalteinrichtung
z. B. beim Aufbau einer ankommenden Amts-Durchwahlverbindung dieses Potential an
der Teilnehmerprüfader vor, so erkennt sie den Freizustand der Teilnehmerschaltung
und veranlaßt die Durchschaltung der Amtsverbindung zu dem angewählten Teilnehmer.
In der Amtsübertragung, z. B. AU 1, wird über eine nicht gezeigte
Wicklung das Relais C 1 erregt, durch dessen Kontakt 1 c 1 über den Widerstand R
1 Erdpotential an die Teilnehmerprüfleitung, z. B. pr 1, angeschaltet
wird, wodurch im Stromkreis 1. - 48 V, T 1, W 1, pr 1, (KF), 1 c 1,
R 1, Gl 1,
Erde das Relais T1 erregt wird, das seinen Kontakt t1 schließt.
In diesem Stromkreis stellt sich als Sperrpotential eine Teilspannung (im Patentanspruch
1 als »dritte Spannung« bezeichnet) von etwa -15V ein, so daß bei wiederholter Prüfung
in einem weiteren Vermittlungsvorgang die Prüfschalteinrichtung dieselbe Teilnehmerprüfader
prl als belegt erkennen würde. Dieses Sperrpotential von etwa -15 V liegt innerhalb
des gesamten Bereichs des den Sperrzustand anzeigenden Spannungspotentials.
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Es ist nun durch die Erfindung möglich, über eine gesperrte Prüfader
einer durchgeschalteten Verbindung, die von der Teilnehmerprüfader, z. B.
pr1, über das Koppelfeld KF zu einer belegten Amtsübertragung verläuft, noch weitere
Kriterien zu übertragen. Ein erstes dieses Kriterien dient zur Identilzierung des
mit der Amtsübertragung verbundenen Teilnehmers nach seiner Durchschaltung über
das Xoppelfeld KF zu einer Amtsübertragung. Diese Identifizierung kann für verschiedene,
an sich bekannte Zwecke erforderlich sein. So kann z. B. eine Berechtigungsprüfung
erforderlich sein, durch die überprüft wird, ob der Teilnehmer zu einer Amtsverbindung
überhaupt berechtigt ist. Hierzu muß natürlich vor einer Berechtigungsprüfung festgestellt
werden, um welchen Teilnehmer es sich überhaupt handelt.
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Eine Berechtigungsauswertung wird durch den Berechtigungsauswerter
BA eingeleitet. Dieser enthält nicht gezeigte Amtsübertragungs-Identifizierungs-Relais,
von denen eines, und zwar das der betreffenden Amtsübertragung jeweils entsprechende,
anspricht und seinen Kontakt, z. B. if 1, schließt. Zugleich wird in dem
zentralen Teilnehmeridentifizierer TJ ein nicht gezeigtes Relais erregt, dessen
Kontakte 1 id bis 4 id geschlossen werden. über die Kontakte 4id und
if 1 wird nun Identifizierspannung von -23 V an die belegte Teilnehmerprüfader prl
angeschaltet. Das Potential auf der Prüfleitung wird dadurch innerhalb des Bereichs
des zweiten Spannungspotentials von der dritten Spannung, d. h. von etwa -15 V,
auf die erste Signalspannung von etwa -23 V verschoben (vgl. Patentanspruch 1).
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Die Diode D 1 ist so bemessen, daß sie für die sich im Stromkreis
1 einstellende Prüfleitungsspannung - auch als dritte Spannung bezeichnet -, die
über die Gleichrichter G 1 und G Z und die Relais X 1 und Y1 an der Diode I31 anliegt,
sperrend wirkt, so daß diese dritte Spannung von etwa -15 V nicht auf die Identifizierrelais
X . . . und Y . . . wirksam werden
kann. Wird dagegen nun das Potential
auf der Prüfleitung auf die sogenannte zweite Signalspannung von etwa -23 V verschoben,
so wird damit die Sperrspannung der Diode D 1 überschritten, so daß die Relais
X 1 und Y 1 ansprechen, welche dadurch die Teilnehmerschaltung
TA 1 identifiziert haben. Jede Teilnehmerschaltung wird also beim Identifizierungsvorgang
durch je eine Kombination eines ansprechenden Relais X ... und eines ansprechenden
Relais Y. . . bezeichnet. Diese Relais bilden über den Kontakt 2 id Haltestromkreise,
um das Identifizierungsergebnis für eine weiter nicht näher beschriebene Auswertung
festzuhalten.
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Während des Identifizierungsvorganges wird also die Prüfleitüngsspannung
in negativer Richtung verschoben, wodurch die Identifizierrelais X ... und
Y. . . zwar ansprechen, die Relais T ... in der jeweiligen
Teilnehmerschaltung und C (1I) in der jeweiligen Amtsübertragung aber nicht abgeworfen
werden. Ebenfalls kann der dem Teilnehmer TA 1 zugeordnete Gebührenzähler
Z 1 nicht ansprechen, weil der Gleichrichter Gr 11 sperrend wirkt.
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Treffen während eines bestehenden Gespräches Gebührenimpulse ein,
die auf den dem betreffenden Teilnehmer zugeordneten Zähler, z. B. Z 1, zu übertragen
sind, so spricht während der Gebührenimpulse in einem den Amtsübertragungen zugeordneten
Zählzusatz ZZ ein der betreffenden Amtsübertragung entsprechendes Relais an, das
seinen Kontakt, z. B. zz 1, schließt und die bis zur Teilnehmerschaltung durchlaufende
Prüfader über einen Vorwiderstand, z. B. Wd 1, mit einem positiven
Potential verbindet, wodurch das im Belegtzustand auf der Prüfleitung nur sperrend
wirkende Potential in positiver Richtung verschoben wird, so daß sich also an Stelle
der obengenannten dritten Spannung auf der Prüfleitung die zweite Signalspannung
unter Spannungsteilerwirkung einstellt. Diese zweite Signalspannung ist positiver
als das Erdpotential, so daß der Gleichrichter Gr 11 stromdurchlässig wird und der
Zähler Z 1 einen Gebührenzählimpuls empfängt.
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Durch unterschiedliche zeitliche Dauer des Identifiziervorganges und
der Gebührenzählimpulse ist sichergestellt, daß ein Vorgang den anderen nicht stört.
Außerdem kann in einfacher Weise sichergestellt werden, daß beide Vorgänge (Gebührenzählung,
Identifizierung) sich nicht zeitlich überschneiden, denn ohnehin wird eine Identifizierung
eines Teilnehmers während der Verbindungsherstellung und die Gebührenzählung während
des Gespräches, d. h. nach der Verbindungsherstellung, also nicht gleichzeitig,
vorgenommen. Jedoch liegen gleichzeitig, d. h. solange ein Teilnehmer belegt ist,
die Identifizierungsrelais und der Gebührenzähler des Teilnehmers an seiner Teilnehmerprüfader.
Währenddem sie also als belegt gekennzeichnet ist, kann an sie sowohl eine erste
Signalspannung zur Veranlassung der Teilnehmeridentifizierung als auch eine zweite
Signalspannung zur Übertragung von Gebührenzählimpulsen angeschaltet werden, wobei
beide Signalspannungen ausschließlich von den entsprechenden Schaltmitteln (Identifiziereinrichtung
und Gebührenzähler) aufgenommen werden können. Diese Ausschließlichkeit ist dadurch
sichergestellt, daß die erste Signalspannung und die zweite Signalspannung in bezug
auf die nur sperrend auf die Teilnehmerprüfader wirkende dritte Spannung zweierlei
Polarität aufweisen. Das ist gegenüber einer zweifachen Stufung der Prüfaderspannung
insofern von erheblichem Vorteil, als nicht das Maß, sondern die Polarität der Spannungsverschiebung
auszuwerten ist, so daß als Empfangsschaltmittel einfache Relais, mit denen Gleichrichter
in Reihe und/oder parallel geschaltet sind, verwendet werden können.