DE1762166C3

DE1762166C3 - Circuit arrangement for automatic channel switching during data transmission via telephone lines with two-channel data modems

Info

Publication number: DE1762166C3
Application number: DE19681762166
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 8500 Nürnberg Mehnert
Original assignee: TEKA DE Feiten & Guilleaume Fernmeldeanlagen GmbH, 8500 Nürnberg
Filing date: 1968-04-24
Publication date: 1976-09-09

Description

3030th

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung /ur automatischen Kanalumschaltung bei der Datenübertragung über Fernsprechleitungen mit zweikanaligen Datenmodems, bei denen die Zuordnung der beiden Kanäle als Sende- und Empfangskanal im Ruhezustand beliebig ist und erst beim Aulbau der Fernsprechverbindung abhängig davon festgelegt wird, ob die betreffende Station anrufende oder angerufene Station ist.The invention relates to a circuit arrangement for automatic channel switching during data transmission via telephone lines with two-channel data modems, in which the assignment of the two Channels as a transmission and reception channel is arbitrary in the idle state and only when the telephone connection is established depending on whether the station in question is the calling or called station.

Bei Geräten zur Datenübertragung, den sogenannten Datenmodems, die auf Zweidrahtleitungen mit zwei Übertragungskanälen arbeiten, ist jeweils ein Kanal dem Anrufenden und der andere Kanal dem Angerufenen als Sendekanal zugeordnet; der Modem muß daher vor Beginn jeder Datenübertragung auf den richtigen Übertragungskanal geschaltet werden, und /war in Abhängigkeit davon, ob er bei einem anrufenden oder bei einem angerufenen Teilnehmer steht. Die Zuordnung der beiden Kanäle als Sende- und Empfangskanal kann im Ruhezustand vor Beginn jeder Datenübertragung beliebig sein und erst beim Aufbau der Fernsprechverbindung abhängig davon festgelegt werden, ob die betreffende Station anrufende oder angerufene Station ist.In devices for data transmission, the so-called data modems, which operate on two-wire lines with two Working transmission channels is one channel at a time assigned to the calling party and the other channel to the called party as a transmission channel; the modem must therefore be switched to the correct transmission channel before the start of each data transmission, and / was dependent whether it is with a calling or with a called subscriber. The assignment of the two channels as send and receive channels can be in the idle state before the start of each data transmission be arbitrary and only determined when the telephone connection is established, depending on whether the relevant Station is the calling or called station.

Beim anrufenden Teilnehmer bieten sich als Kriterium für die automatische Kanalumschaltung des zugeordneten Datenmodems Wählimpulsc an. die der anrufende Teilnehmer zum Aufbau der Verbindung abgibt. Eine für den Fachmann naheliegende Lösung für deren Auswertung besteht in einer Schaltungsanordnung mit einem im Schleiienstroinkreis liegenden empfindlichen Relais. Aus Symmetriegründen nuß es zwei gleiche Wicklungen aufweisen, die mit großen Kondensatoren zu überbrücken sind, um die Forderung genügend kleiner Einfügungsdämpfung der Anordnung im ganzen Sprachband zu erfüllen. Schleifenstromrclais ⁶S mit der nötigen Empfindlichkeit sind jedoch störanfällig und teuer.The calling subscriber can use dialing pulses as a criterion for the automatic channel switching of the assigned data modem. which the calling subscriber gives to establish the connection. A solution for their evaluation, which is obvious to a person skilled in the art, consists in a circuit arrangement with a sensitive relay located in the loop circuit. For reasons of symmetry, it must have two identical windings, which are to be bridged with large capacitors in order to meet the requirement of sufficiently small insertion loss of the arrangement in the entire voice band. Loop currents ⁶ S with the necessary sensitivity are, however, prone to failure and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Datenübertragung über Fernsprechleitungen mit /weikanaligen Datenmodems eine einfache, billige und zuverlässige Schaltungsanordnung zur automatischen Kanalumschaltung mittels Wählimpulscn zu schaffen, die an der anzuschaltenden Fernsprechleitung nur eine z.u vernachlässigende Unsymmetrie und Einfügungsdfimpfung bewirkt und die eine genügende Ansprechempfindlichkeit für die Wählimpulse besitzt. Dabei ist vorausgesetzt, daß die Anordnung der beiden Kanäle als Sende- und Empfangskanal im Ruhezustand beliebig ist und erst beim Aufbau der Fernsprechverbindung abhängig davon festgelegt wird, ob die betreffende Station anrufende oder angerufene Station ist.The invention is based on the object in which Data transmission over telephone lines with / two-channel data modems a simple, cheap and reliable To create circuit arrangement for automatic channel switching by means of Wählimpulscn, the only a negligible asymmetry and insertion inoculation on the telephone line to be connected causes and sufficient responsiveness for the dialing pulses. It is assumed that the arrangement of the two channels as Send and receive channel is arbitrary in the idle state and only depends on the establishment of the telephone connection this determines whether the station in question is the calling or called station.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besteht in einer über hochohmige Widerstände an die Sprechadern einer Fernsprechleitung angekoppelten Diodenbrücke, in deren Diagonale eine aus einer mit einem hochohmigen Widerstand überbrückten Kapazität und einer Induktivität bestehende Reihenschaltung angeordnet ist, vobt-i die Induktivität aus der Primärwicklung eines Übertragers besteht, an dessen Sekundärwicklung eine Impulsauswertestufe angeschlossen ist, die die Kanaiumschaltung des Modems bewirkt.The circuit arrangement according to the invention consists of a high-impedance resistor to the speech wires a telephone line coupled diode bridge, in the diagonal one of one with one high resistance bridged capacitance and an inductance existing series circuit arranged is, vobt-i the inductance consists of the primary winding of a transformer on its secondary winding a pulse evaluation stage is connected, which causes the modem to switch channels.

In Weiterbildung der Erfindung ist zu der Sekundärwicklung des Übertragers ein Kondensator parallel geschaltet. A further development of the invention relates to the secondary winding of the transformer a capacitor connected in parallel.

Die Erfindung, ihre Wirkungsweise und weitere Einzelheiten werden an Hand der Abbildung für ein Ausführungsbeispiel näher erläutert:The invention, its mode of operation and other details are explained in more detail using the illustration for an exemplary embodiment:

Die Teilnehmeranschlußleitungen a und b führen über die Ruhelage der Umschaltekontakte k\. k2 an den Fernsprechapparat F. Dieser ist daher zunächst sowohl für abgehende als auch für ankommende Gespräche mit den Teilnehmerleitungen verbunden. Soll nach einer Verbindungsherstellung eine Datenübertragung erfolgen, so werden die Kontakte Al, k2 in die Arbeitslage gebracht, in der der Datenmodem mit den Tcilnehmerleitungen a, b verbunden ist. Bereits beim Aufbau der Gesprächsverbindung durch Wählimpulse ist der Datenmodem durch die erfindungsgemäße Schakungsanordnung auf den richtigen Sende-Empfangskanal geschaltet. Diese liegt parallel zum Fernsprechapparat F und besteht aus einer Diodenbrücke mit den Gleichrichtern Di ... D4. deren Speisepunkte über die hochohmigen Widerstände Al, R2 an die Sprechadern a. b führen. Hochohmig in diesem Zusammenhang sind Widerstände, deren Werte hoch gegenüber dem üblichen Anpassungswidersland des Teilnehmcrapparates von 600 Ω sind; die Widerstände R 1 und R 2 können daher Werte von etwa 1OkQ und darüber haben. In der Diagonalen der Diodenbrücke ist eine Reihenschaltung aus der Primärwicklung L 1 des Übertragers i/und einem Kondensator Cl vorgesehen; der Kondensator C\ ist ferner mit einem Widerstand Rl überbrückt. Der Widerstand R 3 ist sehr hochohmig — etwa 3 ΜΩ — und dient zur Entladung des Kondensators Cl nach jeder Wählimpulsserie. Die Wählimpulse gelangen auf die Sekundärwicklung L2 des Übertragers und werden auf eine an sich bekannte Impulsauswertestufe gegeben.The subscriber lines a and b lead over the rest position of the switchover contacts k \. k2 to the telephone set F. This is therefore initially connected to the subscriber lines for both outgoing and incoming calls. If data transmission is to take place after a connection has been established, the contacts A1, k 2 are brought into the working position in which the data modem is connected to the subscriber lines a, b. When the call connection is set up by dialing pulses, the data modem is switched to the correct transmit / receive channel by the interlocking arrangement according to the invention. This is parallel to the telephone set F and consists of a diode bridge with the rectifiers Di ... D4. their feed points via the high-value resistors Al, R2 to the speech cores a. b lead. In this context, resistances are high, the values of which are high compared to the usual counterpart adjustment of the subscriber apparatus of 600 Ω; the resistors R 1 and R 2 can therefore have values of about 10 kΩ and more. In the diagonal of the diode bridge, a series circuit comprising the primary winding L 1 of the transformer i / and a capacitor C1 is provided; the capacitor C \ is also bridged with a resistor Rl. The resistor R 3 has a very high resistance - about 3 ΜΩ - and is used to discharge the capacitor Cl after each series of dialing pulses. The dialing pulses go to the secondary winding L2 of the transformer and are sent to a known pulse evaluation stage.

Im Ruhezustand liegt am Eingang der Schaltung die volle Batteriespannung, die über die ;/- und 6-Ader der Fernsprechleitung an den Fernsprechapparat F gelangt. Über die Widerstände Ri, R2, über die Dioden Di und D3 bzw. D2 und DA, über die Wicklung L 1 des Übertragers Ü und den Widerstand R 3 fließt ein sehr kleiner Strom. Die Diodenbrücke bewirkt, daß der Stromfluß über den Widerstand /?3 und die WicklungIn the idle state, the full battery voltage is at the input of the circuit, which reaches the telephone set F via the; / - and 6-wire of the telephone line. A very small current flows through the resistors Ri, R2, through the diodes Di and D3 or D2 and DA, through the winding L 1 of the transformer U and the resistor R 3. The diode bridge causes the current to flow through the resistor /? 3 and the winding

L I immer in derselben Richtung erfolgt. Da' Kondensator Cl ist nahe/u auf die volle Batieriespannung aufgeladen, da die Widerstände Ri und R 2 klein im Widerstandsweri gegenüber R 3 sind. Der Kondensator Cl ist somit unabhängig von der Polung der Hauenespannung aufgeladen, und /war liegt der nut den Dioden Di, D 2 verbundene Belag dis Kondensators immer auf positivem Potential. Hebt man nun den Hörer des Fernsprechapparats ab (die Wirkungsweise eines üblichen Fernsprechapparats wird als bekannt vorausgesetzt), so wird die Fernsprechleitun,. durch den Eingangswidersland des Fernsprechapparats abgeschlosses;, die Spannung an den Anschlußpunkien Ln und Lb fällt auf einen entsprechend niedrigen Wen ab, wodurch die Dioden der Brücke gesperrt weiden, so daß sich der Kondensator C 1 über den Widerstand R 3 mit einer relativ großen Zeitkonstanten entlädt. Wird nun eine Ziffer gewählt, so wird durch den ersten Wählimpuls, d. h. bei Unterbrechung des Schleifenstroms durch den nsi-Kontakt und den dadurch bedingten Anstieg der Spannung an / u und Lb, der Kondensator CJ sprunghaft aufgeladen. Dieser Spannungssprung an Cl und der dabei fließende Ladestrom ruft ein^n Einschwingimpuls an aer Wicklung /. 1 des Übertragers hervor, der auf die Wicklung L2 übertragen wird. Durch die umgekehrte Poking der Wicklung L 2 erscheint der Impuls hier mit negativer Polarität: er gelangt über den Widerstand R 4 an die Basis des Transistors Fund sperrt diesen für die Dauer des Impulses, so daß am Ausgang Λ der Schaltung ein positiver Schaltimpuls auftritt. Dieser Schahinipuls kann nun auf eine bistabile Kippstufe gegeben werden, die die Umschaltung des Modemi) auf den Kanal 1 bewirkt, wenn der Modem vorher auf den Kanal 2 geschaltet war; wenn jedoch die Kippstufe, etwa von vorhergehenden Vorgängen, schon .i!^r den Kanal 1 geschaltet ist. so bewirkt der Schaltimpuls sowie die von weiteren Wählimpulsen abgeleiteten Schaltimpulse keine Änderung des Schaltzurtandes der Kippstufe. L I always takes place in the same direction. Since ' capacitor Cl is charged close to / u to the full Batieries voltage, since the resistors Ri and R 2 are small in resistance to R 3. The capacitor C1 is thus charged regardless of the polarity of the main voltage, and / was the coating of the capacitor connected to the diodes Di, D 2 is always at positive potential. If you now pick up the receiver of the telephone set (the mode of operation of a conventional telephone set is assumed to be known), the telephone line becomes. completed by the input contradiction of the telephone set; the voltage at the connection points Ln and Lb drops to a correspondingly low value, whereby the diodes of the bridge are blocked, so that the capacitor C 1 discharges through the resistor R 3 with a relatively large time constant . If a digit is now selected, the first dial pulse, ie when the loop current is interrupted by the nsi contact and the resulting increase in the voltage at / u and Lb, charges the capacitor CJ by leaps and bounds. This voltage jump at Cl and the charging current flowing at the same time causes a ^ n transient pulse at the winding /. 1 of the transformer, which is transferred to the winding L2 . Due to the reverse poking of winding L 2 , the pulse appears here with negative polarity: it reaches the base of transistor Fund via resistor R 4 and blocks it for the duration of the pulse, so that a positive switching pulse occurs at output Λ of the circuit. This Shahinipulse can now be sent to a bistable multivibrator, which causes the modem to switch to channel 1 if the modem was previously switched to channel 2; However, if the flip-flop, for example from previous processes, is already .i! ^r channel 1 is switched. the switching impulse and the switching impulses derived from further dialing impulses do not cause any change in the switching speed of the multivibrator.

Wird nach Beendigung des Datenverkehrs statt des Modems der Fernsprechapparat wieder an die Fernsprechleitung geschaltet, so gibt die Schaltung ebenfalls einen Ausgangsimpuls ab, da ein Spannungsanstieg an L.i. Lb auftritt, bedingt durch die nicht mehr abgeschlossene Leituiig (der Hörer des Fernsprechapparats Fliegt auf). Der Modem wird, wenn er vorher z. B. bei Entgegennahme einer Datenübermittlung auf den Kanal 2 geschaltet war. auf dem Kanal 1 jicschaltet. d.h. im Ruhezustand ist der Modem auf den Kanal 1 geschaltet. If after the end of the data traffic the telephone set is switched back to the telephone line instead of the modem, the circuit also emits an output pulse, as a voltage rise occurs on Li Lb , due to the no longer closed line (the telephone receiver flies up). The modem, if it was previously z. B. was switched to channel 2 when receiving a data transmission. jic switches on channel 1. ie the modem is switched to channel 1 when it is idle.

Die Diode D5 wird durch den negativen Impuls an der Basis von T durchgeschaltet und verhindert, daß durch einen besonders großen negativen Impuls die Basissperrspannung des Transistors überschritten wird. Durch Anordnung des Kondensators C2 parallel zur Wicklung L 2 wird eine Impulsverbreiterung erzielt bzw. es kann durch eine entsprechend niedrige Wahl der Resonanzfrequenz des Parallel!.reises L 2 C2 verhindert werden, daß der Batteriespannung auf der Leitung überlagerte höherfrequente Wechselspannungen /ur Auswirkung kommen und unerwünschte Impulse am Ausgang der Schaltung hervorrufen.The diode D5 is switched through by the negative pulse at the base of T and prevents the base reverse voltage of the transistor from being exceeded by a particularly large negative pulse. By arranging the capacitor C2 parallel to the winding L 2, a pulse broadening is achieved or a correspondingly low selection of the resonance frequency of the parallel circuit L 2 C2 can prevent higher-frequency alternating voltages superimposed on the battery voltage on the line and cause unwanted pulses at the output of the circuit.

Wesentlich für die Arbeitsweise der Schaltung ist. daß die Zeiikonstanie des ÄC-Glicdes /? 3 · Cl nicht /ti groß gewählt wird, da sonss bei Wahl einer Ziffer unmittelbar nach dem Abheben des Hörers kein Ausgangsimpuls hervorgerufen wird, denn nach dem Abheben des Hörers entlädt sich der Kondensator Cl über den Widerstand /?3. und nur wenn sich Cl genügend weit entladen hat, wird durch den ersten Wählimpuls em genügend hoher Spannungssprung an Cl erzeugt, der einen entsprechenden Ausgangsimpuls hervorruft. Durch die Zeitkonstantc des /?C-Gliedes und die Wirkungsweise der Schaltung gewinnt man den entscheidenden Vorteil, daß Störungen, also /.. B. kurze Schleifensiromunterbrechungen. nicht zur Auswirkung kommen. Is essential for the operation of the circuit. that the Zeiikonstanie of ÄC-Glicdes /? 3 · Cl not / ti is chosen to be large, because if a digit is dialed immediately after lifting the handset, no output pulse is generated, because after lifting the handset, the capacitor Cl discharges through the resistor /? 3. and only when Cl has discharged sufficiently far, the first dial pulse em generates a sufficiently high voltage jump at Cl, which causes a corresponding output pulse. Due to the time constant of the /? C element and the mode of operation of the circuit, one gains the decisive advantage that disturbances, i.e. / .. B. short loop circuit interruptions. do not come into effect.

Die Einfügungsdämpfung des Modems bei Sorechbetneb kann mit der vorgeschlagenen Schaltungsanordnung durch die hochohmige Ankopplung an die .J- und ö-Ader genügend klein gehalten werden. Auch bei minimalem Schlcifenstrom arbeitet die Schaltung einwandfrei. Es ist natürlich auch möglich, den Impuls von der Wicklung L 2 des Übertragers direkt auf eine entsprechend empfindliche Kippstufe zu geben, die die Kanalunischaltung bewirk'..The insertion loss of the modem in Sorechbetneb can be kept sufficiently small with the proposed circuit arrangement due to the high-resistance coupling to the .J- and ö-wire. The circuit works perfectly even with a minimal loop current. It is of course also possible to give the pulse from winding L 2 of the transformer directly to a correspondingly sensitive trigger stage, which causes the channel connection.

In den vorstehenden Ausführungen ist die Wirkungsweise der Schallung beim anrufenden Teilnehmer beschrieben. Sie arbeitet hier automatisch. In der Praxis kann es jedoch auch vorkommen, daß ein Angerufener nach dem Gespräch mit einem Anrufer eine Datenübertragung /u diesem aussenden will. Dies könnte er im Kanal 2. der ihm als Angerufener zugeteilt und auf den sein Modem durch das Anrufkritcrium eingestellt ist. Nach den bestehenden Richtlinien ist es jedoch erwünscht, daß auch der Angerufene eine Dateninformation wahlweise im Kanal I aussenden kann. Die Modems sind zwar in der Flegel mit von Hand bedienbaren Kanalumschaltern versehen, sie stehen aber gewöhnlich nicht in erreichbarer Nähe des Teilnehmerapparats. Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung gestattet es durch Wahl einer Ziffer, z. B. einer Eins, während der Gesprachsverbindung auch den dem angerufenen Teilnehmerappairat zugeordneten Modem auf Kanal 1 umzuschalten. Es entstehen dadurch eine bzw. mehrere Schleifenstrornunterbrechungen. durch die die bestehende Verbindung bekanntlich noch nicht getrennt wird, die aber auch in der dem angerufenen Teilnehmerapparat bzw. dessen Modem zugeordneten Schaltungsanordnung nach der Erfindung die oben beschriebenen Vorgänge auslösen und damit die Umschaltung auf Kanal 1 bewirken.In the above, the mode of operation is the sounding of the calling subscriber. It works here automatically. In practice However, it can also happen that a called party does a data transfer after talking to a caller / u want to send this out. He could do this in channel 2. which was assigned to him as the called party and on that his modem is set by the call criterion. According to the existing guidelines, however, it is desirable that the called party can optionally send out data information in channel I. The modems are provided with manually operated channel switches in the flail, but they are usually available not in reach of the subscriber set. The circuit arrangement according to the invention allows it by dialing a number, e.g. B. a one, during the call also the called Switch the modem assigned to the subscriber set to channel 1. This creates a resp. multiple loop current interruptions. by which the existing connection has not yet been severed, as is well known is, but also in the called subscriber set or its modem associated circuit arrangement according to the invention those described above Trigger processes and thus switch to channel 1.

Konstruktiv kann die erfindungsgemäße Anordnung mit dem Modem zusammengebaut sein, sie kann aber auch als gesonderte Einheit ausgebildet sein, die durch einfache Klemmverbindungen zwischen Teilnchmcrapparat. den Teilnehmerleitungcn und dem Modem eingeschleift wird.In terms of construction, the arrangement according to the invention can be assembled with the modem, but it can can also be designed as a separate unit, which by simple clamping connections between Teilnchmcrapparat. looped into the subscriber lines and the modem.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Circuit arrangement for automatic channel switching during data transmission via telephony with two-channel data modems, in which the assignment of the two cannula as transmission and reception channel is arbitrary in the idle state and is only determined when the telephone connection is set up depending on whether the br- ίο hit Station is the calling or called station. characterized by a diode bridge (D i ... DA) coupled to the speech wires (a. b) of a telephone line via high-value resistors (R I, R2). m the diagonal of which is a series circuit consisting of a capacitance bridged by a high-resistance resistor and an inductance. The inductance consists of the primary winding (l 1} of a transformer (Ü) , to whose secondary winding (1.2) a pulse evaluation stage is connected, which effects the channel switching of the modem.

2 Circuit arrangement according to claim I. characterized in that a capacitor (C2) is connected in parallel to the secondary winding (L 2) of the transformer (Ü).