DE1925604A1

DE1925604A1 - Schaltungsanordnung fuer eine Teilnehmerstelle eines ringfoermigen PCM-Vermittlungsnetzwerks

Info

Publication number: DE1925604A1
Application number: DE19691925604
Authority: DE
Inventors: Manship Roger Alan; Mcneilly Joseph Hood
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1968-05-23
Filing date: 1969-05-20
Publication date: 1969-12-04
Also published as: CH501348A; US3600518A; DE1925604B2; ES367568A1; NL6907911A; GB1216759A; FR2009200A1

Description

DIpI.Phys.Leo Thul

Patentanwalt

7 Stuttgart-Feuerbach

Kurze Str. 8 -

J.H.McNeilly-R.A.Manship Io-7

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION ,NEW YORK

Schaltungsanordnung für eine Teilnehmerstelle eines ringförmigen PCM-Vermlttlungsne tzwerks.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Teilnehmerstelle eines ringförmigen PCM-Vermlttlungsnetzwerks, bei dem eine Gruppe von Teilnehmern Zugriff zu einer gemeinsamen ringförmigen Leitung haben, auf der die PCM-Zeit-Vielfachsignale in einer Richtung zirkulieren.

Bei einem derartigen Vermittlungsnetzwerk treten die Teilnehmer durch Belegung einer freien Zeitlage auf der Schleife miteinander in Gespräehsverbindung. Die für einen zweiten Teilnehmer bestimmten Zeichen werden von einem ersten Teilnehmer über die ringförmige Schleife bis zum zweiten Teilnehmer Übertragen, bei dem sie auf der ringförmigen Leitung gelöscht werden, und die Zeichen vom zweiten Teilnehmer zum ersten werden über den verbleibenden Rest der ringförmigen Schleife zum ersten Teilnehmer übertragen und dort gelöscht. Wenn ein Teilnehmer bereits mit einem Kanal belegt ist, dann gehen alle anderen Zeichen auf der ringförmigen Schleife an diesem Teilnehmer vorbei. Eine derartige Vermittlungsanlfcge benutzt für Jeden Teilnehmer Individuell Pulsmodulations- und Demodulatlonselnrichtungen, also besitzt jede Teilnehmers teile einen eigenen PCM-Cotier und einen eigenen PCM-Decoder. Die Fortschritte auf dem Gebiet der integrierten Halbleltartechnlk erlauben es In konventionelle

13.Mai 1969

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Teilnehmerapparate derartige FCM-Coder und -Decoder einzubauen, ausserdem werden weitere digitale Schaltungen z.B. Synchronisiereinrichtungen, Wählzeichengabeeinrichtungen und andere Schaltungen ebenfalls in integrierten Schaltkreisen ausgeführt. -

Aufgabe der Schalbungsanordnung nach der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zum Ruf eines anderen Teilnehmers und zur Signalisierung zwischen rufendem und gerufenen Teilnehmer zu schaffen.

loDie Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung in jeder Teilnehmerstelle, die ein binäres Codewort erzeugt, wobei jedes unterschiedliche Codewort eine andere Teilnehmerstelle kennzeichnet», durch eine Einrichtung in jeder Teilnehmerstelle, die alle auf der ringförmig· geschlossenen Schleife ankommenden Rufzeichen prüft, wenn eine Teilnehmerstelle nicht belegt ist, um festzustellen, ob in Irgend? einem Zeitkanal das die eigene Teilnehmerstelle kennzeichnende Codewort gerufen wird, durch eine Einrichtung in jeder Teilnehmersteile, die im Freizustand das auf der ringförmigen Schleife empfangene eigene Codewort abändert und über die Schleife weiter überträgt, und durch eine Einrichtung in jeder Teilnehmerstelle, die feststellt, wenn ein bestimmtes Codewort von dieser Teilnehmersteile ausgesandt und über das andere Ende der Schleife wieder empfangen wird. Hit dieser Schaltungsanordnung ist es zugleich möglich, festzustellen, ob ein gerufener Teilnehmer frei oder besetzt ist, bzw. ob die Schleife funktionsfähig ist.

Obige Kennzeichen der Erfindung und weitere Einzelheiten werden nachfolgend in Zusammenhang mit den Zeichnungen erläutert.

;5o Fig. i zeigt den prinzipiellen Aufbau eines ringförmigen PGM-Vermittlungsnetzwerks,

Pig. 2 sselgt ein Blockschaltbild der Teilnehffierstelle*

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Fig.3 zeigt ein Blockschaltbild der Ruf- und Belegttonschal tungen einer Teilnehmerstelle.

Die Grundform des Vermittlungsnetzwerks ist in Fig.l dargestellt, es bestöbt aus einer Anzahl Teilnehmerstellen SS, die miteinander über eine schleifenförmig geschlossene übertragungsleitung LL verbunden sind, auf der die übertragung in einer Richtung erfolgt. Die Schleife umfasst eine Zeitgeberstelle TS, deren Aufgabe drin besteht , auf der schleiflenförmigen | Leitung eine Anzahl von Zeitvielfachkanälen zu bestimmen.Jede Teilnehmerstelle SS hat Zugriff zu jedem unbenutzten Zeitkanal, um eine Verbindung aufzubauen, und jeder Teilnehmer hat die Möglichkeit, das ihm eigentümliche Codewort auf irgendeinem Kanal zu erkennen, um eine für ihn bestimmte Verbindung zu vervollständigen. Nachdem ein Zeitkanal für eine bestimmte Verbindung belegt wurde, bleibt er bis zu deren Auslösung für diese Verbindung belegt und kann nicht von anderen Teilnehmern belogt werden.

Der Aiibau einer Teilnehmerstelle SS ist in Fig.2 dargestellt. Die Teilnehmerstelle besteht im wesentlichen aus einem herkömmlichen Fernsprechapparat, in den die entsprechenden Halb- λ leiterkreise eingebaut sind, die die Schaltfunktionen und andere Funktionen des ringförmigen Vermittlungsnetzwerks ausführen. So sind z.B. das Mikrofon und der Hörer mit einem PCM-Coder PCMC bzw. mit einem PCM-Decoder PCMD ausgestattet, die über Halbleiterschalter Al und A2 in den geeigneten Zeitpunkten mit der Leitung LL verbunden werden, um eine Verbindung alt einem bestimmten Zeitkanal der Leitung herzustellen. Die Teilnehmerstelle umfasst ferner einen Freikanalsucher ECD, einen Rufempfänger SND, einen Ruftongeneratör RTG, einen Belegttongenera-

Jo tor ETQ, einen Rufzeichengenerator CNG und Zeitgeber- und Synchronisierschaltungen. Die einzelnen Einrichtungen werden später noch genauer beschrieben.

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Die Anlage arbeitet folgendermassen. Wenn ein Teilnehmer eine Verbindung herzustellen wünscht, dann hebt er seinen Handapparat ab und wählt die gewünschte Nummer. Beim Drükken der letzten Taste einer gewünschten Nummer (stets die Taste 7) sucht der Freikanalsucher einen freien Zeitkanal • auf der Leitung. Die Teilnehmerstelle rastet bei diesem Kanal ein und speist die gewählte Nummer, die vom Rufzeichengenerator in ein Codewort umgewandelt wurde, über die Schalter Al, A2 in den belegten Kanal ein, wenn diese Zeitlage erscheint. Durch das Einspeisen der gerufenen Nummer wird der KaraL für alle anderen Teilnehmer, die eine Verbindung herzustellen wünschen, unerreichbar gemacht. Bei der gerufenen Teilnehmerstelle wird die gewählte Nummer durch den Rufempfänger erkannt, und die Zeitgeber- und Synchronisierschaltungen des gerufenen Teilnehmers beginnen, diesen Teilnehmer jeweils beim Erscheinen des entsprechenden Zeitkanals mit der Leitung zu verbinden. Gleichzeitig betätigt der Rufempfänger SND den Wecker G des gerufenen Teilnehmers und die Teilnehmerstelle / speist über den PCM-Coder PCMC ein Zeichen in die Leitung ein, das dem hörenden, rufenden Teilnehmer anzeigt, dass die Nummer des gerufenen Teilnehmers gerufen wird. Beim rufenden Teilnehmer betätigt dieses Zeichen einen Ruftongenerator RTG. Wenn der gerufene Teilnehmer antwortet , dann ist die Verbindung vervollständigt. Wenn die Verbindung beendet wird, dann wird der Zeitkanal freigegeben für andere Verbindungen.

Der Teilnehmerapparat ist mit neun Tasten ausgerüstet. Die Taste Nummer 9 wird jeweils zu Beginn der Herstellung einer Verbin^ dung betätigt und hat ausser anderem, die Aufgabe eines Umschalters, der zunächst den PCM-Coder PCMC sperrt. Sieben lasten stehen zur Verfügung, um unterschiedliche Codekombinationen zu bilden, und das Wählen wird jeweils durch Drücken der Taste beendet. Diese Taste veranlasst die TeilnehmeiEbelle, sich einen freien Kanal zu suchen, und die in <§lnem Register zwischenge-

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speicherte siebenstellige' Tastkombination über die Torschal tung A2 auf die Leitung zu übertragen* Alle Teilnehmer nummern beginnen also mit einer 9 und enden mit einer J. Die mit den verbleibenden sieben Tasten mögliche Anzahl von binären Codekorabinationen beträgt 127, wobei noch davon ausgegangen wird, dass die Kombination 0000000 nicht für die Wählzeichengabe benutzt wird.

Ausserdem werden nicht alle verfügbaren Codekombinationen für Teilnehmernummern benutzt, da einige besondere Zeichen * für andere Zwecke, wie z.B. die Synchronisation erforderlich " sind.

Die Rufnummer ist ein achtstelliges Binärwort, die zweite Stelle 1st jeweils eine 1, wenn die Rufnummer vom rufenden Teilnehmer auf die Leitung gegeben wird. Die zweite Stelle wird gewöhnlich von der Taste 7 bestimmt ( es wird daran erinnert, dass jeweils zuJebzt die Taste 7 betätigt wird, wenn eine zu rufende Nummer eingegeben wird). Wenn der gerufene Teilnehmer in einem anderen Zeitkanal belegt ist, dann wird die Schleife nicht unterbrochen, wenn die gerufene Nummer den gerufenen Teilnehmer erreiht, und daher gelangt die gerufene Nummer offensichtlich unverändert zum rufenden Teilnehmer zurück. i

Wenn jedoch der gerufene Teilnehmer frei 1st, darm gelangen all^e Lelturigszeichen in ein Schieberegister und werden geprüft. VJenn die gerufene Teilnehmerstelle Ihre eigene Rufnummer erkennt, dann unterbricht sie die Schleife, Invertiert die Stelle 2 und gibt die geänderte Rufnummer auf die Leitung, An der rufenden Teilnehmerstelle ist es lediglich erforderlich, die ausgesandten und empfangenen Rufzeichen zu vergleichen, um festzustellen , mb der gerufene Teilnehmer belegt ist oder ob er gerufen wird. Die Stellen 1 und, 3 bis 8 müssen In beiden

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Fällen übereinstimmen, und die Stelle 2 ist nur dann ver- ^r' ändert, wenn der gerufene Teilnehmer frei ist und gerufen wird. . . ■ .--■:·::

Um die Invertierung der Stelle 2 zu erreichen, ist jeder ''" \ Teilnehmerapparat folgendermassen eingerichtet. Alle Leitungsfceinben werden fortlaufend in ein Schieberegister eingeschrieben, in dem sie Überprüft werden, um die eigene Rufnummer zu erkennen. Während dieser Zeit wird die bistabile Kippstufe, in der die Stelle 2 eingespeichert wird, bei jedem Kanal zurückgestellt.Wenn keine gerufene Nummer festgestellt wird, dann geht der Inhalt des Schieberegisters verloren und die Torschaltungen Al und A2 unterbrechen die Leitung nicht. Wenn durch eine Rühe von Koinzidenzschaltungen, die dem Register zugeordnet sind, die eigene Nummer erkannt wird, dann werden die Torschaltungen Al und A2 betätigt und die ringförmige Schleife wird im nächsten Rahmen unterbrochen. Der Inhalt des Schieberegisters mit der Invertierten Stelle 2 wird auf die Leitung gegeben und im Register durch die Wiederholung, der Hummer in diesem Rahmen ersetzt.

Beim rufenden Teilnehmer werden alle von der Leitung zurück»* kommenden Zeichen in ein Schieberegister eingegeben und dort mit der ursprünglich ausgesandten Rufnummer verglichen.

Im Synchronisierkanal erscheinen die Zeitmarken Pl bis P¹I-In der Reihenfolge 1,2,5,¹I-, Während der Wählzelchengabe wird der Eingang des Zählers des PCH-Coders PCMC durch Drücken der Taste 9 gesperrt, dieser Zähler wird dann als Speicher für die achtstellige Rufnummer !mutzt » Bei jeder der nachfolgend betätigten acht Tasten wird direkt in ein Plip-Elop des Zählers eingeschrieben, wobei die Taste ¹J in das zweite Plip- Flop eingeschrieben wird. Die gespeicherte Information wird am Ende do α oynchronlsierkanals durch den Impuls P4 in ein

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Schieberegister eingeschrieben, und Jedesmal wenn die Teil- - nehmerstelle auf den entsprechenden Kanal kommt, dann wird der Inhalt des Schieberegisters über die Torschaltung A2 auf die Leitung gegeben. Die in einem früheren Rahmen erzeugten Zeichen, die über die Leitung zurückkehren, werden gleichzeitig in das Schiebereigster eingelesen, und dann wird ein VergMch zwischen dem Inhalt des Schieberegisters und der gespeicherten Rufnummer gemacht.

In Pig.3 ist ein Blockschaltbild der Ruf- und Belegttonschaltungen dargestellt. Die Ausgänge der sieben UND-Schaltungen, I die die Stellen 1 und 3 bis 8 vergleichen, sind als Eingänge einer negierten UND-Schaltung G3/2 mit 8 Eingängen zusammengefasst. Wenn die Stelle 2 den Wert 1 hat ( was anzeigt, dass eine Nummer gerufen wurde), dann öffnet die Torschaltung G3/1 aufgrund der .Eingangsignale PT und ^c, wobei das Signal Qc den Wert 1 der Stelle 2 im Codierspeicher darstellt. Dies öffnet die Torschaltung G3/2, wenn die anderen Stellen Koinzidenz aufweisen. Ein Ausgangssignal wird zu zwei SteuertorschStungen G 3/4, G3/6 über eine Torschaltung G3/3 übertragen. In Abhängigkeit davon, ob die Stelle 2 im Schieberegister eine 1 oder eine 0 ist, w±*d eine Ruf- oder Belegtkippschaltung markiert. Wenn die Stelle 2 eine 1 ist, dann bringt der Ein- g gang Qs ( Stelle 2 im Schieberegister) über die Torschaltung : G3/6 die Rufkippschaltung FFl in die Stellung 1. Diese Kippanordnung besteht in der tatsächlichen Ausführung aus zwei herkömmlichen Kippstufen, die als Zähler verdrahtet sind, sodass wenigstens zwei aufeinander folgende Feststellungen des Zeichens 1 an der Stelle 2 erfolgen müssen, bevor die Endstufe tatsächlich markiert wird. Nachdem die Rufkippschaltung FFl eingestellt wurde, verhindert die Rückkopplungsschleife zur TorsohaitungeG3/3 die Weitergabe weiterer Eingangssignale zu dieser zählenden Kippanordnung. Wenn das Zeichen Qs erscheint, dann wird die Torschaltung G3/4 geöffnet und stellt die Belegtkippschaltung FF2 in die Stellung 1.

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Wegen der Verzögerung bei der Feststellung der gerufenen Nummer wird die Kippschaltung FF2 stets zuerst eingestellt, obwohl dieser Zustand nicht länger als einen Rahmen anhält. Wenn danach die Kippanordnung PFl eingestellt wird, dann wird die Kippanordnung PP2 über die Torschaltungen G3/7 und G 3/8 zurückgestellt. Andererseits wird die Kippanordnung FF2 ebenfalls über die Torschaltungen Gjj/7 und G2/8 zurückgestellt, wenn der Handapparat aufgelegt wird. -"

Wenn der gerufene Teilnehmer antwortet, dann verschwindet die Koinzidenz bei den Stellen 3 und 8 und dadurch ändert sich das Ausgangssignal der Torschaltung Gj/2 , wodurch eine AnkwortkippschXaltung FPj5 über Torschaltungen GJ5/9 bis G3/I0 die Rufkippschaltung FFl zurückstellt. Dies schaltet den Rufton ab und schaltet den PCM-Coder bereit, um Sprache zu codieren. Das gleiche Ergebnis wird erreicht, wenn der itufende Teilnehmer seinen Handapparat wieder auflegt, weil er keine Antwort erhält. Dann wird die Torschaltung G^/lo gesperrt und die Rufkippschaltung FFl wird gelöscht.

Die Kippschaltung FF3 iwird wie oben angegeben bei dem mit" dem Zeichen Pl zusammenfallenden Ausgangssignalevon der Tor- : schaltung G3/2 gelöscht und durch das Zeichen P3 eingestellt. Wenn die Kippschaltung FFl eingestellt ist, dann ermöglicht es die Torschaltung G3/9 dem Zeichen P2, das Ausgangssignal der Kippschaltung FFJ zur Torschaltung Gj5/lo weiterzuleiten. Wenn der gerufene Teilnehmer gerufen wird oder belegt ist, dann ist die Kippschaltung FFj5 gelöscht, wenn das Zeichen P2 sie abtastet.Wenn jedoch der gerufene Teilnehmer antwortet, dann bleibt die Kippschaltung FFJ nicht mehr gelöscht und der Impuls P2 findet diese Kippschaltung eingestellt vor, dadurch Jo wird die Kippschaltung FFl gelöscht. Auch wenn der Handapparat wieder aufgelegt wird, bringt der Impuls P2 die Kippschaltung FFl. Über die Torschaltung G3/I0 in die Nullstellung zurück.

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Bie Ruf- und Besetzttöne werden von zwei Oszillatoren er-

• zeugt, wobei der eine mit etwa 7oo Hz und der andere mit 2 Hz schwingt. Der Belegtton ist einfach ein Dauerton mit einer Frequenz von 700 Hz.

Der Rufton wird durch Kopplung des 7ooHz-Tons mit dem 2Hz-Ton und einem l/2Hz-Zeichen gewonnen, wobei das letztere durch eine Vierteilung des 2Hz-Tons gewonnen wird. Dies gibt ein zusammengesetztes Zeichen, das aus jeweils einer halben Sekunde 7ooHz-Ton mit einer nachfolgenden Pause von 1 1/2 Sekunden Dauer besteht. Wenn die Ruftonkippschaltung PPI eingestellt.ist, dann werden die 2Hz- und l/2Hz-Zeichen in der Torschaltung Q3/II zusammengefasst und durchlaufen die Torschaltung G3/l2,die gesperrt ist, wenn die Kippschaltung PF2 eingestellt 1st. Das kombinierte 2Hz- und 1/2Hz-Zeichen wird dann in der Torschaltung G3/13 mit dem 7ooHz-Ton gemischt und über die Torschaltung Gj/l5 zusammen mit dan Zeichen Pl auf die Torschaltung G3/16 gegeben. Wenn die Kippschaltung PP2 eingestellt ist, dann sperrt die Torschaltung G3/12 das gemischte 2Hz- und l/^Hz-Zeichen, die Torschaltung Qj/l6 lässt dann gemeinsam mit dem Zeichen Pl nur den 7ooHz-Ton duroh.

Zusammenfassend kann man Ikso sagen, dass das Zeichen Pl entweder nicht ansteht ( Normalfall während des Wählens) oder dass es benutzt wird, um entweder den 7ooHz-Ton (belegt) oder den kombinierten Ton (Ruf) weiterzuleiten. Das Ausgangssignal der Torsohaltung G5/I6 , das aus dem Zeichen Pl moduliert mit dem 7ooHz-Reehtecksignal besteht (Dauerton oder unterbrochen) , wird dazu benützt;, um die Stelle 6 im Spraehdecodlerspeieher auf 0 zurückzustellen. Da der Decoder im Normalfall während des Wählens an allen Stellen eine Eins aufweist, bedeutet dies, dass der Decoder zwischen zwei Werten hin- und hergeschaltet wird, entweder ständig als Belegtzeichen oder mit Unterbrechngen als Rufzeichen, Daa Ausgangssignal des

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Decoders wird im Hörer des Teilnehmers als Hörzeichen gehört.

Falls der rufende Teilnehmer einen Belegtton empfängt und seinen Handapparat abgehoben lässt, dann wird der gerufene Teilnehmer sofort gerufen, falls er wieder frei wird, und der Belqgtton wechselt beim rufenden Teilnehmer zum Ruf ton.

6 Patentansprüche,

.Zeichnungen, 3Pig.

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Claims

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Patentansprüche

Schaltungsanordnung für eine Teilnehmerstelle eines ringförmigen PCM-Vermittlungsnetzwerks, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Erzeugen unterschielLicher binärer Codeworte, wobei jedes unterschiedliche Codewort die Rufnummer eines anderen Teilnehmers darstellt, durch eine Einrichtung in jeder Teilnehmerstelle, die im Freizustand alle Rufzeichen auf der Leitung prüft, um festzustellen, | ob in irgend einem Kanal die eigene Rufnummer gerufen wird, durch Einrichtungen in jeder Teilnehmerstelle zum Verändern und Wiederaussenden des geänderten Codeworts auf dem gleichen Kanal, wenn die Teilnehmerstelle nicht belegt ist, und durch eine Einrichtung, die feststellt, wenn eine von dieser Teilnehmerstelle ausgesandte Rufnummer über die Leitung zur rufenden Teilnehmerstelle zurückkehrt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet., dass die Einrichtungen zur Prüfung der auf der Leitung eintreffenden Zeichen durch ein Schieberegister und logische

Schaltelemente gebildet werden, und dass die logischen Schaltungen denlnhalt des Schieberegisters während jedes Zeitkanals prüfen und bei Übereinstimmung der im Schieberegister

eingeschriebenen Codekombination mit dem eigenen Rufzeichen ein Ausgangssignal abgegeben.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zum Ändern und Wederaussenden eines Codeworts ein Bit der im Schieberegister enthaltenen Information verändern, wenn diese Teilnehmerstelle nicht bereits in einem anderen Kanal an einer Verbindung beteiligt

ist.

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4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,2 oder >, gekennzeichnet durch einen Speicher/ ein Schieberegister und Einrichtungen zum Einsetzen einer binären Codekombination aus dem Speicher in das Schieberegister, wobei diese Codekombination die Rufnummer eines anderen Teilnehmers darstellt, durch Einrichtungen zum Aussenden dieser Codekombination in einem von der Teilnehmerstelle belegten Kanal, durch Einrichtungen, um in das Schieberegister irgendwelche in diesem Kanal empfangene Codekombinationen einzuschreiben, durch logische Schaltelemente, die die empfangenen Codekombinationen im Schieberegister mit der im Speicher enthaltenen Codekombination vergleichen, und durch Einrichtungen, die anzeigen, ob die im Schieberegister gespeicherte Information mit der im Speicher enthaltenen Information vollständig übereinstimmt oder sich nur in einer Stelle der Information voneinander unterscheidet.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtungen zwei Oszillatoren unterschiede Hoher Frequenz umfassen, wobei der eine Oszillator einen Hörton erzeugt und der andere Oszillator eine nicfct-hörbare niedere Eigenfrequenz aufweist, und dass eine logische Schaltung bewirkt, dass der Hörton ständig im Hörer des Teilnehmers zu hören ist, wenn die eine Bedingung auftritt, bzw, dass der Hörton durch das nicht-hörbare Zeichen niederer Frequenz unterbrochen wird, wenn die andere Bedingung auftritt. '
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass von dem Oszillator niederer Frequenz eine teilfrequente Schwingung abgeleitet wird, und dass logische Schaltmittel diese beiden Frequenzen mit dem Hörton kombinieren, wenn die andere Bedingung auftritt.

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