DE1290570B

DE1290570B -

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Publication number: DE1290570B
Application number: DEB93291A
Authority: DE
Priority date: 1963-06-17
Filing date: 1969-03-13
Publication date: 1969-03-13
Also published as: LU54009A1; FR1530231A; US3347988A; BE701062A; NL6709229A; GB1154404A; DE1290570C2; CH465018A

Description

Die Erfindung betrifft ein Datenübertragungssystem für Telefonleitungen, das aus einem Fernsprechnetz mit durch Leitungen miteinander verbundenen Wähl-Läut-Fernsprechern, einem mit gespeicherten Informationen und einem vorgegebenen Programm ausgerüsteten, auf verschiedene Eingangsimpulsfolgen ansprechenden Elektronenrechner und einem Datenverarbeitungsgerät besteht, das zwischen das Fernsprechnetz und den Elektronenrechner zwischengeschaltet ist und mit Hilfe des Anrufsignals den Elektronenrechner mit dem Fernsprechnetz verbindet sowie die Abfrage-Informationsimpulse dem Elektronenrechner zuleitet.
Bei einer bekannten Schaltungsanordnung für Fernsprechanlagen, in denen die Verbindungswege für die übermittlung von Daten mitbenutzt werden, wird beim Vorliegen von Wählscheiben-Rufzeichen je nach dem Zustand eines Steuerzeichenempfängers entweder der Rufstromkreis zum Fernsprecher durchgeschaltet, oder es ist die Schleife über den Datenempfänger der Teilnehmerstelle geschlossen. Hier fehlt jedoch die Möglichkeit, normale Wählscheibensignale des abfragenden Teilnehmers so zu verarbeiten, daß darauf die gewünschte Information emittiert wird.
Ähnliche bekannte Schaltungsanordnungen bedienen sich zusätzlicher, besonderer Informationskennzeichen, die mit Hilfe einer beim abfragenden Teilnehmer vorzusehenden Tastatur neben den von der Wählscheibe des Fernsprechers ausgesandten Wahlkennzeichen gesandt werden müssen, um die jeweils gewünschte Information abzufragen.
Bei einer anderen bekannten Schaltungsanordnung ähnlicher Art benutzt man zusätzliche codierte Fernschreib- oder ähnliche besondere Informationskennzeichen, die ebenfalls auf Grund der Betätigung von Tasten zustande kommen, um den Abfragevorgang durchzuführen.
Man hat auch schon eine besondere Wählscheibe bei dem abfragenden Teilnehmer vorgesehen, die dazu dient, Pfeifsignale in das Telefonhörermikrophon des Teilnehmers zu schicken, die zur Durchführung des Abfragevorganges benutzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Datenübertragungssystem der eingangs angegebenen Art mit einfachen baulichen Mitteln unter Vermeidung zusätzlicher Tastaturen oder sonstiger Apparaturen bei dem abfragenden Teilnehmer den Abfragevorgang ausschließlich unter Benutzung des Fernsprechgeräts durchzuführen.
Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Datenübertragungssystem der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, daß die Abfrageinformationen vom Teilnehmer mittels der üblichen Wählscheibenimpulse seines Fernsprechers gegeben werden und das Datenverarbeitungsgerät aus einem Impulsgenerator sowie einer Datensteuereinrichtung besteht, die die Umsetzung der ankommenden Wählscheibenimpulse in vom Elektronenrechner verarbeitbare, von dem Impulsgenerator gelieferte Abfrageprogrammimpulse sowie das Anschalten der vom Elektronenrechner daraufhin gelieferten Information an das Fernsprechnetz steuert.
Im einzelnen ist es zweckmäßig, das Datenübertragungssystem so auszubilden, daß die Einrichtung zur Verbindung des Elektronenrechners über das Fernsprechnetz mit dem anrufenden Teilnehmer eine Relaiseinrichtung enthält, die die Verbindung zu dem Fernsprechnetz über die Datensteuereinrichtung herstellt.
Zur Erleichterung der Benutzung des Datenübertragungssystems kann eine von der Datensteuereinrichtung gesteuerte Einrichtung vorgesehen sein, die nach Eingang von Wählscheibenimpulsen eine einleitende Nachricht auf das Fernsprechnetz überträgt.
Ein einfacher Aufbau insbesondere der Datensteuereinrichtung der anwählbaren Datenverarbeitungsanlage ergibt sich, wenn die Datensteuereinrichtung einen Transformator mit zwei gekoppelten Wicklungspaaren enthält und die Relaiseinrichtung so geschaltet ist, daß sie die Verbindung des Fernsprechnetzes durch eines der Wicklungspaare steuert, wobei eine Wicklung des Wicklungspaares mit dem Eingang des Impulsgenerators und die Wicklung des anderen Wicklungspaares mit dem Ausgang des Elektronenrechners verbunden ist.
Im einzelnen ist es zweckmäßig, wenn die auf die von dem Impulsgenerator ausgehenden Impulse ansprechende Einrichtung eine am Eingang des Elektronenrechners liegende Flip-Flop-Einheit enthält.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur ein kombiniertes Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung darstellt.
Mit dem Bezugszeichen 1 wird ein herkömmliches Fernsprechnetz bezeichnet, das das Anwählen bestimmter Ziffern mit der Wählscheibe gestattet, um ein Läuten zu erzeugen und eine Sprechverbindung zwischen zahlreichen Paaren von Teilnehmern A, B, C usw. über miteinander verbundene Leitungen zu gestatten, wie dies seit langem bekannt ist. Zur Erläuterung wird die Erfindung im folgenden in Verbindung mit der Zulassung einer Vielzahl von an entfernten Stellen befindlichen Teilnehmern A, B eines Fernsprechnetzes zur Kommunikation mit einer Leitung 3, 3' beschrieben, die an einen Elektronenrechner, beispielsweise einen allgemein verwendbaren binären Digital-Computer, angeschlossen ist. Eine derartige Kommunikation ermöglicht das Einführen einer verwertbaren Eingangsinformation in den Elektronenrechner und die Rückgabe von Nachrichten oder anderen Informationen, die das Ergebnis der Verarbeitung der Eingangsinformation durch den Elektronenrechner darstellen, an den entfernten Teilnehmer A, B. Der Elektronenrechner 2 kann beispielsweise von dem Typ PDP-1 der Digital Equipment Corporation in Maynard, Massachusetts, sein, wie er in der Zeitschrift »Digital Modules«, 1962, und in dem »Programmed Data Processor-1 Manual«, 1962, sowie in dem von der gleichen Firma herausgegebenen »PDP-1 Technical Bulletin F-17« und »PDP-1 Maintenance Manual«, 1962, der gleichen Firma beschrieben worden ist. Es kann jedoch auch irgendein anderer, allgemein bekannter Elektronenrechner Verwendung finden.
Gemäß der Erfindung wird, wie bereits festgestellt, von den spezifischen Schalteigenschaften eines Wählscheibentelefons während des Wählens Gebrauch gemacht. Ist erst einmal ein entfernt aufgestelltes Telefon A, B an die Telefonleitung 3, 3' des Elektronenrechners angeschlossen, so kann der Teilnehmer A, B eine Folge von Ziffern oder Buchstaben durch die Wählscheibe anwählen, um so Wählscheiben-Schaltdaten zu erzeugen, die zu geeigneten Elektronenrechner-Eingangsimpulsen umgewandelt werden können, um so den Programmierungsmechanismus des Elektronenrechners zu betätigen und Antworten, mathematische oder andere Rechnerergebnisse oder eine für den Teilnehmer an dem entfernt aufgestellten Gerät bestimmte Information zu erhalten, wie beispielsweise gesprochene Nachrichten, die aus einer in dem Elektronenrechner 2 gespeicherten Sprachinformation stammen.
Um die Schilderung der Wirkungsweise der Erfindung besonders anschaulich zu gestalten, wird diese Schilderung damit begonnen, daß das Elektronenrechnertelefon C beispielsweise durch den entfernten Teilnehmer A in üblicher Telefonbetätigung angeläutet wird. Dieses Anläuten ergibt ein periodisches Signal oder Ton höherer Impulsfrequenz als die der verhältnismäßig langsamen Impulse, die während der Wählscheibenbetätigung erzeugt werden, so daß der Elektronenrechner 2, wenn er angerufen worden ist, diese Impulse ohne weiteres von den darauffolgenden Eingangsdaten unterscheiden kann. Elektronenrechnern des obenerwähnten Typs sind zahlreiche Eingangs-Flip-Flop-Stromkreise 2' zugeordnet, die unter der Bezeichnung Programm »Flaggen« bekannt sind und die in ihren Einzelheiten beispielsweise in dem erwähnten Handbuch, beginnend mit Seite 13, und in dem ebenfalls erwähnten »Maintenance Manual« beschrieben worden sind. Es genügt für die vorliegenden Zwecke, festzustellen, daß eine derartige Eingangs-Flip-Flop-»FlaL,aen«-Einheit ihren Zustand offensichtlich schnell und ausgeprägt während eines Läutesignals ändert, dessen elektrische Schwingungen oder Signalimpulse gemäß der Zeichnung über die elektrische Anschlußstelle C' auf der Computer-Telefonleitung über die Zuleitungen 3 und 3' zu einer später noch zu beschreibenden Datensteuereinrichtung 5 geführt werden, deren Ausgang an den Leitungen 7, 7' liegt, und diese Impulse gelangen von dort aus zu dem Impulsgenerator 9, der wiederum bei 11 an die Elektronenrechner-»Flaggen«-Flip-Flop-Eingangsstromkreise 2' angeschlossen ist. Der programmierte Teil 2" des Elektronenrechners betätigt daraufhin ein Relais 2"' eines herkömmlichen Relais-Puffer-Registers und, wie dies ebenfalls in den erwähnten Handbüchern und dem Bulletin beschrieben worden ist, in allgemein bekannter Weise über die koaxialen Leiter 4 einen der Eingänge 5' der Datensteuereinrichtung 5 und die Leiter 3, 3', um dadurch die Leitung mit dem aus der Ferne anrufenden Gerät des Teilnehmers A durch das Fernsprechnetz 1 zu verbinden, was einem Abheben des Empfängers C gleichwertig ist, wie später noch erläutert wird.
In diesem Zeitpunkt kann eine einleitende Nachricht, vielleicht eine Bestätigung des Anrufes und ein Angebot einer Dienstleistungsnachricht oder von Belehrungen, die beispielsweise in einer digitalen Magnetbandeinheit 6 (wie dem Typ 50, der auf Seite 333 des erwähnten Textes beschrieben ist) gespeichert sind, die bei 6' mit dem programmierten Elektronenrechnergerät 2" verbunden ist, durch den koaxialen Leiter zu einem weiteren Eingang 5" der Datensteuereinrichtung 5 übertragen werden, um durch diese Einrichtung, wie später noch erläutert wird, zu den Leitungen 3 und 3' und von dort aus über den Anschluß C' und über das Fernsprechnetz 1 zu dem anrufenden, entfernten Teilnehmer A übertragen zu werden.
In Beantwortung dieser Information oder Nachricht kann der Teilnehmer A das von ihm abzufragende codierte Material durch eine vorgegebene Aufeinanderfolge von Zahlen- oder Buchstaben-Wählschritten auf seinem Gerät an der Wählscheibe einstellen. Ein derartiges Anwählen erzeugt zwei elektrische Impulse entsprechend dem Ein- und Ausschalten einer jeden Wähleinheit. Diese Impulse werden durch die Datensteuereinrichtung 5 überwacht, nachdem sie ihr über die Leitungen 3, 3' zugeleitet wurden, innerhalb welcher Datensteuereinrichtung 5 sie in deutlichere Impulse umgewandelt werden, wie später noch erörtert wird. Der Ausgang der Datensteuereinrichtung 5 wird über die Leitungen 7, 7' zu einem Impulsgenerator 9 geleitet, der scharf begrenzte Impulse erzeugt, und zwar für jede Wähleinheit zwei. Ein für diesen Anwendungsfall geeigneter Impulsgenerator könnte beispielsweise der Typ 3410 sein, der auf Seite 161 des erwähnten Textes beschrieben ist. Man kann jedoch auch irgendeinen anderen, allgemein bekannten und geeigneten Impulserzeuger verwenden.
Während diese Wählimpulse, die in der Datensteuereinrichtung 5 und dem Impulsgenerator 9 erzeugt wurden, in den Elektronenrechner 2 eingegeben werden, wird eine Hochgeschwindigkeits-Magnettrommel 10, die über die Leitung 10' an den Elektronenrechner angeschlossen ist und die Gespeicherte Wörter eines Vokabulars 10", entsprechend den Einheiten oder Buchstaben, die an der Wählscheibe eingestellt wurden, und anderen Wörtern, die in der von dem Elektronenrechner abzugebenden Nachricht verwendet werden, enthält, durch die Programmierung veranlaßt, über das Speichersystem 2" und die koaxiale Leitung 8 Wörter zu senden, die den resultierenden Ausgang des programmierten Elektronenrechners in Abhängigkeit von den Eingangsimpulsen darstellen. Es kann beispielsweise eine Aufeinanderfolge von acht Eingangsimpulsen bei 2', die beispielsweise dem Anwählen der Nummer 4 an der Station des Teilnehmers A entspricht, das programmierte Hochgeschwindigkeits-Speicher-Kern-System 2" veranlassen, die Trommel 10 so anzusteuern, daß das Wort »vier« daraufhin längs der Leitung 8 durch die Datensteuereinrichtung 5, die Leiter 3 und 3' zu dem entfernt aufgestellten Telefongerät des Teilnehmers A übertragen wird. Eine für diese Betriebsweise geeignete Trommel 10 ist beispielsweise in dem »Memorandum M-1102 A«, vom 14. Juli 1961, das die bereits erwähnte »Digital Equipment Corporation« herausgegeben hat, beschrieben. Es können jedoch auch andere allgemein bekannte Speichertrommeln, -scheiben oder -kerne verwendet werden. Der Charakter des die genaue Zeit progammierenden Arbeitsablaufes bei 2' ist dem Fachmann auf diesem Gebiet geläufig, er ist beispielsweise ausführlich in der Druckschrift »Programming for Digital Computers« von J. J e e n e 1, beginnend auf Seite 243, und in der Druckschrift »Programming and Coding for Automatic Digital Computers« von Evans und Perry, McGraw Hill, beginnend auf Seite 167, und auch an anderer Stelle beschrieben.
Mit der erwähnten PDP-1-Ausrüstung wurde beispielsweise ein System, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, erfolgreich in dem Telefonnetz von Boston, Massachusetts mit zwei anschaulichen Arten einer vom Elektronenrechner zurückgegebenen Veröffentlichung, die dem Telefonbenutzer zugänglich war, betrieben. Nach dem Anwählen des Buchstabens P wurde ein Primfaktorendienst angeboten, im Rahmen dessen das Wählen einer beliebigen Zahl bis hinauf zu fünf Stellen, deren Primfaktoren durch den Elektronenrechner errechnet werden sollten, zu einer Wortnachricht von der Trommel 10 führte, die die gewählte Zahl enthielt, und der dann, ebenfalls von der Trommel 10 aus, die zusammengesetzte Mitteilung der Primfaktoren dieser Zahl, die in dem programmierten Gerät 2" errechnet worden waren, folgte.
Der zweite Dienst, der in diesen Probefällen vorgesehen war, bestand in einem Spiel, das durch Anwählen des Buchstabens G und anschließendes Wählen des Restes, der nach dem Teilen irgendeiner Zahl bis hinauf zu 60 durch 3, 4 und 5 übrigblieb, eingeleitet wurde. Selbstverständlich können auch andere bekannte mathematische Berechnungen oder andere Informationen in ähnlicher Weise abgegeben werden. Man kann ferner dafür sorgen, daß nach einer vorgegebenen Zeit oder Anzahl von Nachrichten das Relais 2" automatisch geöffnet wird und die Leitung des Elektronenrechners von dem entfernten Teilnehmer A trennt.
Es bleibt jedoch noch der genaue Aufbau und die Wirkungsweise der neuen Datensteuereinrichtung 5 zu erläutern. Um das schwierige Problem des Anpassens der Einheit nicht nur an die Fernsprechleitung C mit niedriger Impedanz, sondern auch an den Eingang des Impulsgenerators 9 mit verhältnismäßig hoher Impedanz und an die Koaxialleiter 4 und 8 zu lösen, nahm man seine Zuflucht zu den beiden Paaren von zusammenarbeitenden Transformatorwicklungen 12, 12' bis 14, 14'. Der Innenleiter des Koaxialleiters 4, der von dem Relais 2"' herkommt, ist mit der oberen Klemme der Wicklung 12 verbunden und der äußere Leiter mit der unteren Klemme der Wicklung 12. Die erwähnten Klemmen sind durch einen Kondensator C" miteinander verbunden, und die anderen Klemmen der Wicklungen 12' und 12 sind durch die beiden Leiter 3' und 3 mit der Leitung C verbunden. Eine Betätigung des Relais 2"' bewirkt deshalb ein Schließen des Stromkreises bei C durch die Wicklungen 12-12'. Die Nachrichtenleitung 8 ist, wie die Zeichnung zeigt, so geschaltet, daß sie die Wicklung 14' erregt und so die akustischen oder Sprachnachrichten über die Wicklungen 12-12' zu den Leitern 3, 3' und der Telefonleitung C überträgt. Die Läute- und Anwähl-Schaltimpulse, die durch die Datensteuereinrichtung 5 aufgenommen werden, werden von den Leitungen 3, 3' zu den Wicklungen 12-12' geleitet und von dort zu der Wicklung 14, wo ihre Polarität und ihr Spannungspegel durch die Neben- und Reihenschluß-Gleichrichter-Dioden D1 und D2 umgewandelt werden, und diese so geeignet sind, den Impulsgenerator 9 genau auszulösen.
Das Abhören der Fernstation-Elektronenrechner-Kommunikation kann akustisch durch den Fernsprechempfänger C bewirkt werden und bleibend durch die Schreibmaschine oder ein ähnliches Registriergerät 16 aufgezeichnet werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Datenübertragungssystem für Telefonleitungen, das aus einem Fernsprechnetz mit durch Leitungen miteinander verbundenen Wähl-Läut-Fernsprechern, einem mit gespeicherten Informationen und einem vorgegebenen Programm ausgerüsteten, auf verschiedeneEingangsimpulsfolgen ansprechenden Elektronenrechner und einem Datenverarbeitungsgerät besteht, das zwischen das Fernsprechnetz und den Elektronenrechner zwischengeschaltet ist und mit Hilfe des Anrufsignals den Elektronenrechner mit dem Fernsprechnetz verbindet sowie die Abfrage-Informationsimpulse dem Elektronenrechner zuleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageinformationen vom Teilnehmer mittels der üblichen Wählscheibenimpulse seines Fernsprechers (A, B) gegeben werden und das Datenverarbeitungsgerät aus einem Impulsgenerator (9) sowie einer Datensteuereinrichtung (5) besteht, die die Umsetzung der ankommenden Wählscheibenimpulse in vom Elektronenrechner (2) verarbeitbare, von dem Impulsgenerator (9) gelieferte Abfrageprogrammimpulse sowie das Anschalten der vom Elektronenrechner (2) daraufhin gelieferten Information an das Fernsprechnetz steuert.
2. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verbindung des Elektronenrechners (2) über das Fernsprechnetz mit dem anrufenden Teilnehmer (A, B) eine Relaiseinrichtung (2"') enthält, die die Verbindung zu dem Fernsprechnetz über die Datensteuereinrichtung (5) herstellt.
3. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine von der Datensteuereinrichtung (5) gesteuerte Einrichtung, die nach Eingang von Wählscheibenimpulsen eine einleitende Nachricht auf das Fernsprechnetz überträgt.
4. Datenübertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datensteuereinrichtung (5) einen Transformator mit zwei gekoppelten Wicklungspaaren (12,14; 12',14') enthält und die Relaiseinrichtung (2 "') so geschaltet ist, daß sie die Verbindung des Fernsprechnetzes durch eines der Wicklungspaare (12,14 oder 12', 14') steuert, wobei eine Wicklung (14) des Wicklungspaares mit dem Eingang des Impulsgenerators (9) und die Wicklung (14') des anderen Wicklungspaares mit dem Ausgang des Elektronenrechners (2) verbunden ist.
5. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die von dem Impulsgenerator (9) ausgehenden Impulse ansprechende Einrichtung eine am Eingang des Elektronenrechners (2) liegende Flip-Flop-Einheit (2') enthält.