DE19819906A1 - ISDN-Vierdraht-Schnittstelle - Google Patents

ISDN-Vierdraht-Schnittstelle

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Abstract

Eine Schaltungsanordnung für eine Vierdraht-Schnittstelle mit automatischer Umschaltung zwischen Intern- und Extern-Betrieb in ISDN-Telekommunikationsanlagen schlägt vor, einen ersten elektronischen Schalter für die Umschaltung in Senderichtung und einen zweiten elektronischen Schalter für die Umschaltung in Empfangsrichtung vorzusehen und eine Speiseschaltung, bestehend aus einem Einspeiseschalter mit Längsregler, einer Überstrombegrenzung und einem Überstromabschalter mit Rücksetzung, beiden elektronischen Schaltern zuzuordnen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Vierdraht-Schnittstelle mit automatischer Umschaltung zwischen Intern- und Extern-Betrieb in ISDN-Telekommunikationsanlagen.
Beim digitalen Nachrichtennetz, dem diensteintegrierenden digitalen Nachrichtennetz (ISDN), sind zwischen der digitalen Vermittlung und dem Teilnehmeranschluß physikalische Schnittstellen vorgesehen. Diese Benutzer-Netz-Schnittstellen zwischen der digitalen Vermittlung und einem Teilnehmeranschluß (Zweidraht-Schnittstelle) einerseits sowie einem Netzabschluß der digitalen Vermittlung und einem Teilnehmeranschluß (Zwei- bzw. Vierdraht-Schnittstelle) andererseits, dienen auch der Energieübertragung an die Teilnehmeranschlüsse. Hierzu sind zwei Zusatzadern vorgesehen, oder die Speisung wird über die Adern übertragen, die auch der Informationsübertragung dienen. Im letzten Fall sind Phantomschaltungen für die Speisung vorhanden. (P. Bocker: ISDN, das diensteintegrierende digitalen Nachrichtennetz, Springer-Verlag, 1986, S. 75).
Um eine flexible Verwendung von derartigen Schnittstellen, z. B. einer S0-Schnittstelle, in Telekommunikationsanlagen (TK-Anlagen) ermöglichen, ist deren Umschalten von Extern- (TE) auf Intern-(NT)Betrieb und umgekehrt bekannt, wobei allgemein das Umschalten durch gesteckte Brücken, mechanische Schalter oder Anpassen der Verdrahtung vorgenommen wird.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, für eine Vierdraht­ schnittstelle eine automatische Umschaltung von Intern- auf Extern-Betrieb und umgekehrt anzugeben, wobei bei Extern- Betrieb die Schnittstellenspeisung ausgeschaltet werden soll.
Diese Aufgabe ist durch die Erfindung gelöst, wie sie in den Kennzeichnungsteilen der Patentansprüche dargelegt ist.
Anhand einer aus drei Figuren bestehenden Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend erläutert.
In der Zeichnung zeigen die
Fig. 1 das Prinzip der Umschaltung in Senderichtung, die
Fig. 2 das Prinzip der Umschaltung in Empfangsrichtung und die
Fig. 3 die konkrete Schaltungsanordnung.
In der Fig. 3 ist die Schaltungsanordnung nur soweit dargestellt, wie sie für das Verständnis der Erfindung erforderlich ist. Außerdem wurde die strichpunktiert umrandete Schaltung US mit ihren Anschlußpunkten x, y nur einmal ausführlich gezeigt. Die identischen Umschalteinrichtungen für die Senderichtung sind als strichpunktierte Kästen mit unterschiedlichen Anbindungen an den internen bzw. externen S0-Punkte S0I, S0E des nur angedeuteten Mikrorechners MC dargestellt.
Umschaltung in Senderichtung
Für das Umschalten in Senderichtung ist die prinzipielle Schaltung in Fig. 1 dargestellt. Allgemein wird in digitalen Telekommunikationsgeräten die Ein- und Auskopplung der Sende- und Empfangssignale am S0-Bus durch einen Übertrager an einem sogenannten S-Baustein vorgenommen, wobei bei Bedarf an einer solchen S0-Übertragungsschnittstelle auch eine begrenzte Speiseleistung entnehmbar ist.
Mittels der Schalter S1 . . . S4 werden an den Übertrager die Sendesignale SX1, SX2 des S-Bausteins geschaltet und somit auf die entsprechenden Bus-Leitungen.
Bei Extern-Betrieb sind die beiden Schalter S1 und S2 geschlossen. Bei Intern-Betrieb sind die Schalter S3 und S4 sowie der Schalter S5 geschlossen, der den Leitungsabschlußwiderstand R einschaltet.
In der konkreten Schaltungsausführung entspricht jedem der Schalter S1 . . . S5 eine Schaltung US in der Fig. 3. Diese Umschalter in Senderichtung sind durch zwei Feldeffekt- Transistoren V1, V2 realisiert. Ein Widerstand R1 dient zum Sperren und ein Widerstand R2 zum Einschalten des Schalters. Eine Zener-Diode Z1 schützt die Gate-Source-Strecken der Feldeffekt-Transistoren V1, V2 gegen Überspannungen. Ein Kondensator C1 dient der Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV). Die Steuerung der Schalter geschieht über einen Mikrorechner MC.
Umschaltung in Empfangsrichtung
Die prinzipielle Umschaltung in Empfangsrichtung ist in der Fig. 2 dargestellt. Hier werden mittels der Schalter S6 . . . S9 die Empfangssignale der entsprechenden Bus-Leitungen auf die Empfangseingänge SR1, SR2 des S-Bausteins geschaltet. Bei Extern-Betrieb sind die Schalter S8, S9 geschlossen. Bei Intern-Betrieb sind die Schalter S6, S7 und der Schalter S10, der den Leitungsabschlußwiderstand R einschaltet, geschlossen.
In der konkreten Schaltung gemäß Fig. 3 sind die Schalter S6 . . . S9 jeweils durch einen integrierten CMOS-Schalter I1 . . . I4 realisiert, deren Steuerung der nur angedeutete Mikrorechner MC übernimmt.
Speiseschaltung
Die Speiseschaltung besteht aus drei Module: einem Einspeiseschalter mit Längsreglerfunktion, einer Überstrombegrenzung und einem Überstromabschalter mit Rücksetzfunktion.
Als Einspeiseschalter dienen die Transistoren T1, T2. Die Spannung VP wird an der einen Mittelanzapfung MP des Übertragers UE gegen Masse MN der anderen Mittelanzapfung eingespeist. Am Einspeisepunkt MP wird die Spannung über den Spannungsteiler R3, R4 abgetastet und mittels der Transistoren T3, T4 sowie dem Einspeiseschalter T1, T2 auf ein Spannungsnormal geregelt. Beträgt beispielsweise die Spannung am Punkt VP +45 V, so wird diese am Einspeisepunkt MP auf z. B. nominal +40 V geregelt.
Der Transistor T4 dient gleichzeitig als Überstrombegrenzer, indem er den Spannungsabfall am Emitterwiderstand R5 des Transistors T2 des Einspeiseschalters auswertet und bei Überstrom, z. B. bei Kurzschluß, den Strom durch den Einspeiseschalter begrenzt.
Als Überstromabschalter mit Rücksetzfunktion dienen die Transistoren T5 . . . T8. Die Transistoren T5, T6 sind als Thyristor geschaltet, die bei Überstrom den Einspeiseschalter selbsttätig abschalten. Über die Transistoren T7, T8 wird die Thyristorschaltung aus T5 und T6 regelmäßig vom Mikrorechner MC über den Punkt PW gelöscht und der Einspeiseschalter damit wieder eingeschaltet.
Über den Transistor T9 kann der Mikrorechner MC den Einspeiseschalter und damit die Schnittstellenspeisung bei Intern-Betrieb ein- und bei Extern-Betrieb ausschalten.
Gegen Überspannungen schützt ein Varistor VR.
Eine Diode D schützt gegen eine Rückwärtseinspeisung bei z. B. fehlerhafter Anschaltung der Schnittstelle.
Die elektronische Umschaltung bietet den Vorteil der einfachen Konfigurierbarkeit der S0-Schnittstelle (intern/extern) durch einen Personalcomputer oder durch Endgeräte-Prozeduren, ohne mechanische Schalter betätigen oder Umverdrahtungen vornehmen zu müssen.
Die elektronische Umschaltung eröffnet weiterhin die Möglichkeit der automatischen Einstellung einer umschaltbaren S0-Schnittstelle auf die vom Anwender vorgenommene Installation der TK-Anlage (plug & play). Hierbei wird vom Mikrorechner der TK-Anlage in regelmäßigen Abständen ein Versuch unternommen, eine externe Verbindung zur Vermittlungsstelle und nach Umschalten der S0-Schnittstelle eine interne Verbindung zu einem Endgerät aufzubauen. Diese Versuche werden bis zu einem erfolgreichen Verbindungsaufbau fortgeführt und dieser Zustand dann festgeschrieben. Da bis zur erfolgreichen automatischen Erkennung ein größerer Zeitraum erforderlich sein kann, ist die vollelektronische Umschaltung zu bevorzugen, da sie geräuschlos ist.

Claims (7)

1. Schaltungsanordnung für eine Vierdraht-Schnittstelle mit automatischer Umschaltung zwischen Intern- und Extern- Betrieb in ISDN-Telekommunikationsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster elektronischer Schalter (V1, V2) für die Umschaltung in Senderichtung und ein zweiter elektronischer Schalter (I1 . . . I4) für die Umschaltung in Empfangsrichtung vorgesehen sind und daß eine Speiseschaltung, bestehend aus einem Einspeiseschalter mit Längsregler (T1, T2), einer Überstrombegrenzung (T4) und einem Überstromabschalter mit Rücksetzung (T5 . . . T8), beiden elektronischen Schaltern zugeordnet ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste elektronische Schalter aus zwei in Reihe geschalteten Feldeffekt-Transistoren (V1, V2) besteht, denen zwei Widerstände (R1, R2) zum Sperren bzw. Einschalten des Umschalters über einen Mikrorechner (MC, S0-I) zugeordnet sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zener-Diode (Z1) zum Schutz der Gate-Source-Strecken der Feldeffekt-Transistoren (V1, V2) diesen parallel geschaltet ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektronische Schalter (I1 . . . I4) durch einen integrierten CMOS-Baustein realisiert ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspeiseschalter (T1, T2) mittels eines Spannungsteiler (R3, R4) die Speisespannung abtastet und mittels zweier weiterer Transistoren (T3, T4) auf ein Spannungsnormal regelt.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Überstromabschalter mit Rücksetzung zwei Transistoren (T5, T6) als Thyristor zum Abschalten des Einspeiseschalters (T1, T2) geschaltet sind und zwei weitere Transistoren (T7, T8) der Rücksetzung des Einspeiseschalters (T1, T2) dienen.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transistor (T9) auf die Basen der Transistoren des Einspeiseschalters (T1, T2) zum unterschiedlichen Steuern der Schnittstellenspeisung bei Intern- und Extern-Betrieb einwirkt.
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