DE1562128B2 - Schaltungsanordnung zur Aufnahme tonfrequenter Wahlkennzeichen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung tretenden Signalforxnen einerseits und die Zeit-

zur Aufnahme tonfrequenter Wahlkennzeichen, worin beziehungen zwischen diesen Signalen und den ver-

die von einer Femsprech-Teilnehmerstelle aus- schiedenen Operationsschritten der Einrichtung

gesandten Frequenzkombinationen über ein Koppel- andererseits wiedergibt.

feld und einen Verbindungssatz einem Register zu- 5 Fig. 1 zeigt eine Teilnehmerstelle, welche über

geführt werden und durch einen über ein Ver- einen Leitungsübertrager TR angekoppelt ist. Diese

bindungsnetzwerk mit dem Register verbundenen Anordnung ist für alle Teilnehmerstellen gleich.

Tonempfänger decodiert und die decodierten Wahl- Wenn der Teilnehmer seinen Handapparat abhebt,

informationen in einem Wahlspeicher für den Ver- wird ihm ein Verbindungssatz J über eine Reihe von

bindungsaufbau gespeichert werden. io Kreuzungspunkten eines herkömmlichen Koppel-

Die Kosten in derartigen Einrichtungen (siehe feldes K zugeordnet. Hierauf wird dann der Verz. B. deutsche Auslegeschrift 1 232 215) werden sehr bindungssatz / mit dem Register REG und darin mit stark von der vorgesehenen Anzahl von Tonempfän- der Primärwicklung einer der Übertrager TR1 bis gern bestimmt. Wird jeder Teilnehmerleitung ein TRIO verbunden. Das andere Ende der Primär-Tonempfänger zugeteilt, ergeben sich naturgemäß 15 wicklungen der Übertrager ist mit dem positiven Pol sehr hohe Kosten und eine höchst unwirtschaftliche einer Spannungsquelle verbunden. Die Sekundär-Ausnutzung der Empfänger. Wird andererseits ein wicklungen der Übertrager TR1 bis TR10 sind mit einzelner Tonempfänger nacheinander mit den einem Ende mit der gleichen Spannungsquelle verrufenden Teilnehmern verbunden, können sich zu bunden, wohingegen die anderen Enden mit den große Wartezeiten ergeben. , 20 Eingängen eines Kopplers K' verbunden sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Diese Eingänge sind mit El bis ElO bezeichnet, eine Vielzahl von Tonempfängern vorzusehen, Sie bilden die Zeilen des Kopplers K'. Alle diese Einweiche optimal betrieben werden. Die Wahl- gänge sind mit einer gemeinsamen »Tonleitung« kennzeichenaufnahmeeinrichtung soll außerdem auch verbunden, über die Signale eines Tongenerators, mehrere gleichzeitige Verbindungsinformationen emp- 25 der nicht dargestellt ist, zugeführt werden. Diese fangen und decodieren können. Verbindung wird durch je einen den einzelnen Ein-

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gangen zugeordneten Schaltkreis hergestellt. Fig. 1 gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Tonempfän- zeigt nur den Schaltkreis für einen einzigen Eingang, gern, welche einzeln an die Ausgänge des Verbin- nämlich für E2. Der Eingang El ist mit dem KoI-dungsnetzwerkes angeschaltet sind, durch eine Viel- 3° lektor eines Transistors Tl verbunden, dessen Emitzahl von Eingangsleitungen zum Register vom ter über den Widerstand rl mit Erde verbunden ist. Koppelfeld, wobei die Zahl dieser Eingangsleitungen Dieser Emitter ist außerdem mit der gemeinsamen größer ist als die Zahl der Ausgangsleitungen des »Tonleitung« verbunden. An die Basis des Tran-Verbindungsnetzwerkes innerhalb des Registers, und sistors Tl wird eine positive Spannung, die an einem dadurch, daß ein freier Tonempfänger über das Ver- 35 Widerstand R1 und einer Diode D1 abgegriffen bmdungsnetzwerk mit der jeweils abgetasteten Ein- ' wird, gelegt.

gangsleitung verbunden werden kann und bei Emp- Die Eingänge £ 1 bis £ 10 sind also mit den Zeilen

fang eines Zeichens die decodierte Zeicheninfor- des Kopplers K' verbunden, welcher beispielsweise

mation an den Wahlspeicher weiterleitet. ' drei Spalten als Ausgänge 51 bis 53 aufweist. Die

Damit werden die Vorteile erzielt, daß ein Ton- 40 Kreuzungspunkte dieses Netzwerkes sind bei diesem empfänger direkt nach Decodierung der von einem bevorzugten Ausführungsbeispiel PNPN-Halbleiter-Teilnehmer gesendeten Zifferninformation zur De- schalter. Die Anode jedes einzelnen PNPN ist mit Codierung der von einem anderen Teilnehmer ge- der betreffenden Zeile des Kopplers K' verbunden, sendeten Zifferninformation verwendet werden kann während die Kathoden mit der betreffenden Spalte und daß gleichzeitig mehrere Wahlinformationen in 45 verbunden sind. Die Steuergitter aller Schalter wereinem Register verarbeitet werden können. Hier- den jeweils von einem Markierer angesteuert,
durch ergibt sich ein optimaler Ausnutzungsgrad der Die Gesamtheit aller Markierkreise ist mit M beverwendeten Tonempfänger. zeichnet. Die Auswahl jedes einzelnen Markierkreises

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird steht unter der Steuerung eines Adressengenerators

vor jedem Ziffemzeichen ein tonfrequentes Pilot- 5° Ga, welcher durch einen Taktgeber H zyklisch fort-

signal gesendet, dessen Empfang, durch den Ton- geschaltet wird.

empfänger, eine Speiseschaltung an den Ausgang des Bei den Ausgängen ist nur die Leitung 1, ent-Verbindungsnetzwerkes schaltet, wodurch der Ton- sprechend der Spalte 1, mit den entsprechenden Ausempfänger bis nach der Decodierung des Ziffern- gangskreisen für 51 dargestellt. Die Ausgänge 51, zeichens mit der betreffenden Eingangsleitung ver- 55 Sl und 53 sind alle mit gleichen Schaltkreisen ausbunden bleibt. gestattet. Der Ausgang 51 ist mit einer Speiseschal-

Da die zur Zifferndarstellung verwendeten Fre- tung/1 verbunden, die durch eine bistabile Ver-

quenzkombinationen im Sprachbereich liegen, wird riegelungsschaltungßF gesteuert wird. Diese Ver-

durch die Verwendung eines Pilot-Vorsignals eine riegelungsschaltung wird durch einen Steuerimpuls

weitgehende Ausschaltung von Störsignalen, ein aus- 60 der Steuereinheit CU eingeschaltet und gibt die

reichender Sprachschutz und eine erleichterte Ar- Speiseschaltung A frei. Die Verriegelungsschaltung

beitsweise der Tonempfänger erzielt. BV wird durch einen anderen Steuerimpuls der

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen im gleichen Steuereinheit wieder zurückgestellt, welcher

einzelnen erläutert. Es zeigt über eine Oder-Schaltung O gegeben wird. Ein an-

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Wahl- 65 derer Eingang fo ist mit dem Ausgang eines Detek-

kennzeichenaufnahmeeinrichtung entsprechend der tors D verbunden. Dieser Detektor empfängt das

vorliegenden Erfindung, Ausgangssignal eines Filters, das aus dem Konden-

F i g. 2 ein Diagramm, das die verschiedenen auf- sator Co und der Spule Lo besteht, die ihrerseits

zwischen Erde und dem Schaltpunkt P in Reihe liegen, welcher wiederum selbst auf einer Leitung liegt, die den Ausgang 51 mit einem Ziffemsignalempfanger/?,/Vl verbindet. Diese Leitung weist außerdem einen Kondensator Ci zwischen der Speiseschaltung A und dem Schaltpunkt P auf. Die beiden anderen Ausgänge 52 und 53 mit den dazugehörigen Tonempfängern sind an gleich aufgebaute weitere Schaltkreise angeschlossen.

Die Ausgänge der drei Tonempfänger RN1, RN 2 und RN 3 sind mit einem Wahlspeicher WS verbunden, dem ebenfalls die Ausgangssignale des Adressengenerators Ga zugeführt werden.

F i g. 2 gibt ein Zeitdiagramm wieder, welches die zeitlichen Zusammenhänge zwischen den einzelnen Ziffernwahlphasen des rufenden Teilnehmers (oben) und den Schaltvorgängen des Registers bei einer Empfängeranschaltung und der Wählkennzeichenidentifizierung (unten) erläutert.

Die Arbeitsweise der Wahleinrichtung nach der vorliegenden Erfindung soll nun unter Zugrundelegung der Figuren beschrieben werden.

Wird in einer Teilnehmerstelle der Handapparat abgehoben, so wird die Teilnehmerstelle über das Koppelfeld K mit einem freien Verbindungssatz J verbunden. Dieser Verbindungssatz kann je nach der verwendeten Systemart ein normaler Verbindungssatz sein oder ein speziell für die Wahlkennzeichenübertragung vorgesehener Verbindungssatz. Im vorliegenden System verbindet dieser Verbindungssatz die zum Teilnehmer führende Leitung mit einem Eingang E des Registers REG. In Fig. 1 wird angenommen, daß der Teilnehmer auf diese Art mit dem Eingang El verbunden wird. Hierdurch fließt ein Gleichstrom von der Spannungsquelle -f- V am einen Ende der Sekundärwicklung des Leitungstransformators TR bis zur Masse der nicht dargestellten Speisequelle, welche an dem mit dem Teilnehmer verbundenen Ende des Verbindungssatzes / liegt.

Wenn diese Verbindung hergestellt ist, wird über die Tonleitung dem Teilnehmer ein Tonzeichen gesendet und dieser dadurch zum Wahlbeginn aufgefordert. Dieses Tonzeichen gelangt zum Teilnehmer über den Transistor Γ 2, den Transformator TR 2, über das Koppelfeld K und den Leitungstransformator TR.

Wenn der Teilnehmer dieses Tonzeichen erhält, beginnt er mit dem Wählen der von ihm gewünschten Nummer. Jede Ziffer dieser Nummer ist gekennzeichnet durch die Aussendung einer gewissen Frequenzkombination. Genauer gesagt ist jede Ziffer gekennzeichnet durch die Aussendung eines Wählbegleitzeichens in Form eines kurzen Signals einer bestimmten Frequenz fo und einer Frequenzkombination, welche charakteristisch ist für die betreffende Ziffer. Die allen Ziffern gemeinsame Frequenz fo wird auch Pilotfrequenz genannt. Das als Vorsignal ausgesendete Pilotsignal macht den Tonempfänger auf ein nachfolgendes gültiges Frequenzkombinationszeichen aufmerksam. Hierdurch wird eine größere Störsicherheit und eine bessere Zeichentrennung erreicht.

Im oberen Teil der F i g. 2 ist die Form und Zusammensetzung des während der Wahlkenrtzeichengabe ausgesendeten Signals dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dauert das Pilotsignal 10 Millisekunden, während das die Ziffer darstellende Frequenzgemisch (Kombination von zwei Frequenzen /1 und /2) eine Dauer von 40 Millisekunden hat. Diese 40 Millisekunden stellen die nützliche Dauer des Signals dar, jedoch ist die Zeitdauer während der der Teilnehmer auf die Taste drückt, meist wesentlich langer. Der Zeitraum zwischen dem Ende der Aussendung eines Ziffernsignals und dem Beginn des Signals für die folgende Ziffer wurde minimal auf 40 Millisekunden festgesetzt. Meistens ist diese Zeitdauer jedoch wesentlich länger.

Die verschiedenen Eingänge El bis £Ί0 werden mit Hilfe eines Adreßgenerators Ga zyklisch abgetastet, welcher durch Taktimpulse eines Taktgenerators// jede Millisekunde fortgeschaltet wird.

Die Abtastimpulse werden an die Steuerelektroden

der PNPN-Schaltglieder, welche mit der betreffenden Zeile des Kopplers k' verbunden sind, gleichzeitig angelegt. Zum gleichen Zeitpunkt wird die mit dem

2o' ersten freien Tonempfänger verbundene bistabile Verriegelungsschaltung BV umgesteuert und dadurch die Speiseschaltung A eingeschaltet. Hierdurch wird das Schaltglied im betreffenden Kreuzungspunkt leitend und dadurch die betreffende Zeile des Kopplers k' (Eingangsleitung £ 1 bis £10) mit dem freien Empfänger verbunden.

Andererseits muß die vom Adreßgenerator Ga gelieferte Adresse dieser gerade abgetasteten Eingangsleitung (El bis ElO) durch die Steuereinheit (CU) des Systems decodiert werden, und diese Adreßinformation muß mit der gesamten Wahlinformation, welche vom angeschlossenen Tonempfänger geliefert wird, im Wahlspeicher zusammengefaßt werden.

Wenn die Verbindung zwischen dem Tonempfänger und der Eingangsleitung hergestellt wurde, ist es notwendig, festzustellen, ob ein Signal auf der Eingangsleitung vorliegt und ob es ein gültiges Signal ist. Diese beiden Operationen werden gleichzeitig durchgeführt durch das Filter Lo Co, welches auf die Pilotfrequenz abgestimmt ist und dessen Ausgang an einen Scnwellwertdetektor D angeschlossen ist. Durch das Filter wird also nur ein Signal der Frequenz fo durchgelassen und jedes andere Signal gesperrt. Der Schwellwertdetektor bewirkt eine Signalumkehrung,

d. h., er liefert am Ausgang ein Signal, wenn an seinem Eingang ein Signal, dessen Amplitude kleiner ist als ein bestimmter Schwellwert, anliegt. Auch kleine Störsignale, welche eventuell durch das Filter durchkommen, bewirken demnach keine Signalabschaltung am Ausgang des Schwellwertdetektors.

Wenn der Detektor D ein Signal am Ausgang gibt, heißt das, daß sich kein Pilotsignal auf der Leitung befindet. Die ODER-Schaltung überträgt das Ausgangssignal des Detektors D an den Rückstelleingang der Verriegelungsschaltung BV und trennt damit die Speiseschaltung A von der Schaltung, wodurch der Empfänger RN frei wird zu einer folgenden Anschaltung an eine andere Eingangsleitung.

Wenn sich jedoch ein Pilotsignal auf der Leitung befindet, gibt der Detektor kein Ausgangssignal, und der Empfänger RN bleibt an die Eingangsleitung E angeschlossen, um die ausgesendete Ziffer zu empfangen. In der unteren Hälfte der F i g. 2 sind die Verschiedenen Schritte beim Empfang des tonfrequenten Wahlsignals durch den Empfänger RN dargestellt. Der erste Teil, welcher 10 Millisekunden dauert, betrifft die Erkennung der Ziffer, d. h. der Frequenzkombination. Die folgenden 20 Millisekun-

den werden zur Bestätigung des Ziffernsignals und seiner Gültigkeit verwendet. Am Ende dieser Bestätigungsperiode ist das vom Tonempfänger RN decodierte Wahlsignal verfügbar.

Der Empfänger wird von der Leitung nach einer gewissen Zeitdauer (50 Millisekunden nach Beginn der Anschaltung z. B.) durch einen Befehl von der Steuereinheit CU getrennt, und zwar in Form eines Signals an den anderen Eingang der Oder-Schaltung, wodurch die Verriegelungsschaltung BV in ihren ursprünglichen Zustand zurückgestellt wird. Die Speiseschaltung A wird dadurch vom Koppler K' getrennt, und der Empfänger wird frei zu einer anderen Verwendung.

Die Beschreibung der Arbeitsweise des Registers nach der vorliegenden Erfindung erfolgte hinsichtlich eines einzigen Empfängers. Die Arbeitsweise der drei Empfänger ist jedoch absolut gleichartig: der erste Empfänger, welcher frei wird, wird an die zu prüfende Leitung durch den Adreßgenerator in diesem Moment angeschlossen. Jeder Empfänger bleibt jedoch an die Leitung nur eine gewisse Zeit angeschlossen, nämlich die Zeit, welche nötig ist zur vollständigen Erkennung eines eventuellen Ziffernsignals. Das folgende Ziffernsignal, welches von der betreffenden Teilnehmerleitung kommt, wird auf ähnliche Weise detektiert, aber der Empfänger, welcher nun an die Leitung nach der neuerlichen Abtastung angeschlossen ist, ist nicht notwendigerweise derselbe, welcher das erste Ziffernsignal empfangen hat.

Da also ein gegebener Empfänger nicht während des Empfangs einer vollständigen Wahlinformation an die gleiche Ausgangsleitung (Spalte des Kopplers K') angeschlossen bleibt, ist es nicht möglich, diese Wahlinformation am Ausgang eines einzigen Empfängers festzustellen, wie es früher getan wurde. Nach der vorliegenden Erfindung wird die vollständige Wählinformation, welche sich aus den einzelnen Ziffernsignalen zusammensetzt — welche Ziffernsignale zu verschiedenen Zeitpunkten von verschiedenen Empfängern empfangen wurden —, im Wahlspeicher WS decodiert wieder vereinigt. Hierzu werden die Ziffernsignale, welche jeweils von irgendeinem, gerade an die Leitung angeschlossenen Empfänger empfangen wurden, im Wahlspeicher mit der Adresse der betreffenden Zeile des Kopplers K' (— Eingangsleitung E) zusammengesetzt. Diese Adresse wird vom Adreßgenerator an den Wahlspeicher WS geliefert. Wenn die Wählinformation vollständig ist, steht sie im Wahlspeicher zur Herstellung der Verbindung zur Verfügung.

Die erfindungsgemäße Einrichtung gestattet es also, die von einer großen Anzahl von Teilnehmern ausgesandten tonfrequenten Wahlsignale mit Hilfe einer kleinen Anzahl von Empfängern zu empfangen. Um Erfahrungen zu sammeln, wurde die erfindungsgemäße Wahlkennzeichenaufnahmeeinrichtung in einer privaten Telefonzentrale verwirklicht. Folgende Annahmen wurden getroffen: 720 interne Anrufe pro Stunde, 360 Anrufe nach außen pro Stunde, jede interne Nummernwahl umfaßt drei Ziffern und jede externe Nummernwahl acht Ziffern; die maximale Anzahl von gleichzeitigen Anrufen wurde auf zehn festgesetzt, wodurch sich bei Verwendung von zwei Empfängern nach der vorliegenden Erfindung eine Wahrscheinlichkeit einer Blockierung in der Größenordnung von 12/10 000 ergab.

Selbstverständlich stellen diese Angaben nur ein Beispiel dar, und man kann abhängig von den Daten der Zentrale und der zugelassenen Wahrscheinlichkeit einer Blockierung empirisch die Anzahl der Eingänge zum Register (diese Anzahl muß gleich sein der Anzahl der gleichzeitigen Anrufe im ungünstigen Fall) und die nötige Anzahl von Empfängern berechnen. Hieraus ergeben sich die Dimensionen des Kopplers K'.

Im vorliegenden Fall wurde ein Ziffernsignal beschrieben, welches sich aus einem Pilotsignal und einem Informationssignal zusammensetzt. Das Pilotsignal ist jedoch nicht absolut notwendig, und das Informationssignal kann selbst am Eingang des Tonempfängers die Detektierung steuern. Es ist jedoch sicher, daß die Verwendung eines Pilotsignals einen wirkungsvollen Schutz gegen Störsignale, wie Rauschen, Sprachsignale usw., darstellt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Aufnahme tonfrequenter Wahlkennzeichen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen, worin die von einer Fernsprech-Teilnehmerstation ausgesandten Frequenzkombinationen über ein Koppelfeld und einen Verbindungssatz einem Register zugeführt werden und durch einen über ein Verbindungsnetzwerk mit dem Register verbundenen Tonempfänger decodiert und die decodierte Wahlinformation in einem Wahlspeicher für den Verbindungsaufbau gespeichert werden, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Tonempfängern (RNl bis RN 3), welche einzeln an die Ausgänge (51 bis S3) des Verbindungsnetzwerkes (Koppler K') angeschaltet sind, durch eine Vielzahl von Eingangsleitungen (El bis ElO) zum Register vom Koppelfeld (K), wobei die Zahl dieser Eingangsleitungen größer ist als die Zahl der Ausgangsleitungen des Verbindungsnetzwerkes (Koppler K') innerhalb des Registers, und dadurch, daß ein freier Tonempfänger (RN) mit der jeweils abgetasteten Eingangsleitung (E) verbunden werden kann und bei Empfang eines Zeichens die decodierte Zeicheninformation an den Wahlspeicher (WS) weiterleitet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Markierer (M), welcher durch einen Taktgeber (H) und einen Adreßgenerator (Ga) zyklisch fortgeschaltet wird und jeweils einen der Eingänge (E) des Verbindungsnetzwerkes (Koppler K') nach dessen Ausgang (5) durchschaltet.

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Matrix, deren Zeilen die Eingangsleitungen (E) und deren Spalten die Ausgangsleitungen (S) des Verbindungsnetzwerkes (Koppler K') darstellen und in deren Kreuzungspunkten Schaltglieder angeordnet sind, wobei alle zu einer Zeile gehörigen Schaltglieder gleichzeitig durch einen Steuerimpuls des Markierers (M) vorbereitet werden und eine Durchschaltung bewirken, wenn eine mit einem Ausgang (S) verbundene und zu einem Tonempfänger gehörige Speiseschaltung (A) eingeschaltet wird.

4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine

Steuereinheit (CU), in welcher der Betriebszustand jedes Tonempfängers (RN) gespeichert ist und welche für einen freien Tonempfänger durch ein mit dem Markierimpuls synchrones Einschaltesignal (EIN) an dessen zugehörige Speiseschaltung (A), diese Speiseschaltung (^4) an den. betreffenden Ausgang (S) des Verbindungsnetzwerkes (Koppler K') schaltet.

5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß in dem Wahlspeicher (WS) für jedes empfangene Ziffernzeichen zusammen mit der Zifferninformation die Adresse des Teilnehmers, die vom Adreßgenerator (Ga) gelieferte Adresse der Eingangsleitung (E) zum Verbindungsnetzwerk (Koppler K') und die Adresse des das Zeichen empfangenden Tonempfängers (RN) gespeichert werden.

6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor jedem Ziffernzeichen ein Begleitzeichen als tonfrequentes Pilotsignal' gesendet wird, dessen Empfang durch den Tonempfänger (RNl), die Stromquelle (A) an den Ausgang (51) des Verbindungsnetzwerkes (Koppler K') schaltet, wodurch der Tonempfänger (RNl) bis nach der Decodierung des Ziffernzeichens mit der betreffenden Eingangsleitung (E 2) verbunden bleibt.

7. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilotsignal durch ein Filter (CoLo) durchgelassen wird und über einen Schwellwertdetektor (O) eine bistabile Verriegelungsschaltung (BV) einstellt und dadurch die Speiseschaltung (A) an den Ausgang (Sl) des Verbindungsnetzwerkes (K') geschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 586/161