DE2100458C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Anzeige des Belegungszustandes von Teilnehmerleitungen in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Nach dem Stand der Technik dient ein derartiges Verfahren zur Ermittlung des Belegungszustandes einer Leitung einer Fernmeldeanlage, d. h. zur Anzeige, ob eine Teilnehmerleitung gerade belegt oder nicht belegt ist. Dabei wird ausgenutzt, daß auf Teilnehmerleitungen von Fernmeldenetzen unterschiedliche Potentialverhältnisse herrschende nach dem, ob die Leitungsschleifc zum Teilnehmer geschlossen oder offen ist. Problematisch ist bei bekannten Schaltungsanordnungen dabei, daß die Polung der beiden Adern einer Teilnehmerleitung in verschiedenen Fernsprechnetzen nicht festgelegt ist und daß deshalb die bekannten Verfahren die beiden Belegungszustände nicht zuverlässig unterscheiden können. Zum weiteren treten in Fernsprechnetzen häufig kurzzeitige Unterbrechungen der Speisespannung auf, die ebenfalls bei den bekannten Verfahren und Schaltungsanordnungen zu falschen Angaben über den Belegungszustand führen.

Aus der DE-AS 12 83 914 ist bereits eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der die beiden Adern einer Teilnehmerleitung jeweils an einen Spannungsteiler aas zwei Widerständen angeschlossen sind, die zusammen eine Brückenschaltung bilden, jebe der beiden Adern erzeugt dabei entsprechend ihrem Belegungszustand im zugeordneten Spannungsteiler eine Spannung, deren Differenz im Brückenzweig mittels einer Nachweisvorrichtung aus zwei Transistoren und einem Relais gemessen wird. Die Stromversorgung dieser Brückenschaltung erfolgt durch die Ladespannung eines Kondensators, der sich jeweils bei Änderung des Belegungszuslands der Leitung entlädt, so daß jeweils eine kurzzeitige Anzeige des durch die Änderung des Belegungszustands erfolgten Potentialsprungs auf der Leitung erfolgt. Dabei ist es unabdingbar erforderlich, daß stets eine bestimmte Polung der beiden Adern der Teilnehmerleitung vorliegt, da bei umgekehrter Polung die Anzeigeschaltung nicht arbeiten kann. Nachteilig ist auch, daß wegen der Empfindlichkeit der Schaltung auf .eine Potentialsprünge, bedingt durch die Versorgung der Brücke über einen Kondensator, eine kurze Unterbrechung der Speisespannung der Leitung gleichbedeutend ist mit der Anzeige eines Wechsels des Belegungszuslandes.

In der DE-AS 12 99 337 ist eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der Änderung des Belegungszustandes einer Leitung beschrieben, bei der nur eine Ader der Teilnehmerleitung mit einer Anzeigeschaltung verbunden ist, welche das Potential dieser einen Ader mit einer Vergleichsspannung vergleicht. Dabei wird nur dann ein Ausgangssignal geliefert, wenn auf der überprüften

jo Ader ein Potentialsprung auftritt. Es entsteht also eine Anzeige des Belegungszustands nur dann, wenn sich das Potential der Leitung ändert. Es ist also nicht möglich, einen statischen oder quasi-statischen Belegungszustand zu erkennen, da das Vergleichsergebenis zwischen dem Aderpotential und der Referenzspannung über ein frequenzabhängiges Glied abgeleitet wird. Auch bei dieser bekannten Anordnung führt ein Wechsel der Polung der Adern der Teilnehmerleitung zu Unbrauchbarkeit und jede Unterbrechung der Speisung der Teilnehmerleitung liefert ein falsches Ausgangssignal.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht demgemäß darin, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung zu schaffen, das unabhängig von der Polung der Adern der Teilnehmerleitung und auch bei kurzzeitiger Unterbrechung der Speisespannung die Erkennung des Belegungszustandes zuverlässig ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Eine bevorzugte Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist durch die im Anspruch 2 angegebenen Merkmale gekennzeichnet. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird also die Anzeigeschaltung völlig symmetrisch aufgebaut und symmetrisch an die beiden Adern der Teilnehmerleitung angeschlossen. Im Betrieb können in Abhängigkeit von der jeweiligen Polung der Adern zwei Betriebszustände auftreten, die ihrerseits zueinander wieder symmetrisch sind. Wenn bei einer bestimmten Polung auf der einen Ader eine hohe Spannuung liegt, die ausreicht, um nach Filterung im Tiefpaß die Schwellwertspannung der einen Schwellwertschaltung zu überschreiten, dann ändert sich die Ausgangsspannung dieser Schwellwertschaltung sprunghaft auf einen von zwei Werten,

«^ri beispielsweise auf den höheren Wert. Gleichzeitig aber liegt dementsprechend an der anderen Ader eine sehr niedrige, negative Spannung an, die weder in belegtem noch in unbelegtem Zustand ausreicht, um nach

Filterung im Tiefpaßfilter den Schwellwert der anderen Schwellwertvorrichtung zu überschreiten, so daß am Ausgang dieser Schwellwertvorrichtung eine vom Belegungszustand unabhängige Spannung anliegt Die Differenz der an den Ausgängen der leiden Schaltungszweige auftretenden Spannungen wird von der Potentialvergleichsvorrichtung erkannt, und zwar derart, daß das Ausgangssignal nur von der Poteniialdifft renz zwischen den beiden Spannungen abhängt, also lediglich von der einen Ausgangsspannung, da ja die Ausgangsspannung des anderen Schaltungszweiges für die vorgegebene Polung der beiden Adern konstant ist. Wenn dabei die Polung der beiden Adern umgekehrt wird, dann wird in entsprechender Weise der bisher inaktive Teil der Schaltung den Belegungszustand der Leitung vorgeben, während der bisher aktive Teil der Schaltung quasi stillgelegt wird, daß also die Ausgangsspannung des stillgelegten Schaltungsteils unabhängig vom Belegungszustand auf einem bestimmten Wert gehalten ist.

Damit nun kurzzeitige Unterbrechungen der Speisespannung nicht zu einer Störung der Anzeige des Belegungszustands führen, ist die Ausgangsschaltung der Potentialvergleichsvorrichtung derart gewählt, daß für den interessierenden Belegungszustand, also entweder den belegten oder den nicht belegten Zustand wahlweise, die Ausgangsspannung der Potentialvergleichsvorrichtung gerade dann unverändert bleibt, wenn die Speisespannung zusammenbricht, bzw. unterbrochen wird. Auf diese Weise wird die Anzeige unabhängig von kurzzeitigen Unterbrechungen der Speisespannung, da der jeweils interessierende Belegungszustand, also entweder die Belegung oder die Nichtbelegung unabhängig von Störungen in der Speisung angezeigt werden kann.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Blockschakbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 ein ausführliches Schaltbild eines Ausführungsbeispielsder Erfindung.

In Fig. 1 stellt 1 eine Teilnehmerleitung mit den beiden Adern a und b dar. Über eine Leitung la ist die Ader a der Teilnenmerleitung 1 mit dem Eingang 2a eines Tiefpaßfilters 2 veibunden. Die Übertragungscharakteristik des Tiefpaßfilters 2 besitzt beispielsweise eine obere Grenzfrequenz von 5 Mz, so da3 an seinem Ausgang 26 praktisch nur die dem Zustand der Nichtbelegung und dem Zustand der Belegung entsprechenden Gleichspannungspotentialwerte auf der Leitung a erscheinen, nicht hingegen die beispielsweise von Wahlvorgängen oder Rufsignalen bzw. stammenden Impulse bzw. Wechselspannungen. Der Ausgang 26 des Tiefpaßfilters 2 ist mit dem Eingang 3a einer Schwollwertvorrichtung 3 verbunden. Der Ausgang 4 der Schwellwertvorrichtung 3 ist mit einem Eingang 5a einer Potentialvergleichsvorrichtung 5 ^erbunden. In analoger Weise wie bisher beschrieben ist die Ader b der Teilnehmerleitung t über eine Leitung \b mit dem Eingang 2a'eines weitere . 1 icipaßfilters 2'verbunden, dessen Ausgang 2£>'mit dem Eingang 3a'einer weiteren Schwellwertvorrichtung 3' verbunden ist. Der Ausgang 4' der Schwellwertvorrichtung 3' ist mit einem Eingang 56 der PotentialverKleichsvorrichtung5 verbunden. Die Schwellwertvorrich'ungen 3 und 3', sowie gegebenenfalls die Potentialvergleichsvorrichtung 5, werden vorteilhafterweise von der Batterie, welche zur Speisung der Teilnehmerleitung dient oder von Anzapfungen derselben gespeist Dabei ist es vorteilhaft eine als NuH-Potentialsammelschiene dienende Leitung 6 beispielsweise mit dem Minuspol der zur Speisung der Teilnehmerleitung dienenden Batterie zu verbinden und eine zur Speisung der genannten Schweilwertvorrichtungen 3 und 3' und gegebenenfall; der Potentialvergleichsvorrichtung 5 dienende Plus-Sammelschiene 7 beispielsweise mit einer +20VoIt Anzapfung an der genannten Batterie zu verbinden.

Zufolge der üblichen symmetrischen Einspeisung der Batteriespannung in eine Teilnehmerleitung machen sich der Übergang der Teilnehmerleitung vom nichtbelegten Zustand in den belegten und umgekehrt vom belegten Zustand in den nichtbelegten Zustand durch auf den beiden Adern a und b gegensinnig gerichtete Potenlialsprünge bemerkbar. Die Polungsart der Adern a und b bezüglich der Speisung der Teilnehmerleitung ist bekanntlich in verschiedenen Fernmeldeneizen nicht einheitlich durchgeführt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, handelt es sich um eine symmetrische Schaltungsanordnung, wobei der eine Teil der Schaltungsanordnung über die Leitung Xa an die Ader a und der andere Schaltungsteil über die Leitung 16 an die Ader b angeschlossen ist

Jede der beiden Schwellwertvorrichtungen 3 und 3' besitzt einen definierten Schwellwert der an ihrem Eingang 3a bzw. 3a'wirksam sein muß, damit sich an ihrem Ausgang 4 bzw. 4' das Ausgangspotential (Λ bzw. Ut sprunghaft ändert. Diesem genannten Schwellwert entspricht am Eingang 2a bzw. 2a' der Tiefpaßfilter 2 bzw. 2' ein bestimmter erforderlicher Spannungswert Ui bzw. Ui für das Ansprechen der nachgeschalteten Schwellwertvorrichtungen. Wenn in einem bestimmten Anwendungsfalie der bei Änderung des Belegungszustandes auf jeder der Adern a und b auftretende Potentialsprung beispielsweise minimal 11 Volt beträgt, so ist es vorteilhaft, den Schwellwert der Schwellwertvorrichtungen 3 bzw. 3' so zu wählen, daß sich ein für das Ansprechen der Schwellwertvorrichtung erforderlicher Spannungswert U₂ bzw. U₂' von ebenfalls 11 Volt ergibt. Die Höhe des Schwellwertes am Eingang der Schwellwertvorrichtungen 3 bzw. 3' liegt dann um den Spannungsabfall im Tiefpaßfilter 2 bzw. 2' tiefer.

Als Schwellwertvorrichtung 3 bzw. 3' kann beispielsweise ein direkt gekoppelter Schaltverstärker verwendet werden, welcher in bekannter Weise so dimensioniert ist, daß sich sein Schaltzusland beim Erreichen des Schwellwertes an seinem Eingang ändert. In einer Vorrichtung nach Fig. 1 wird einer der auf den beiden Adern a oder b bei Änderung des Belegungszustandes auf der Teilnehmerleitung auftretenden Potentialsprünge das Ausgangspotential £Λ oder LV sprunghaft verändern.

Ob diese sprunghafte Änderung am Ausgang 4 der Schwellwertvorrichtung 3, oder aber am Ausgang 4' der Schwellwertvorrichtung 3' auftritt, hängt von der im betreffenden Fernmeldenetz gewählten Polungsart der Adern a und b bezüglich der Speisung der Teilnehmerleitung ab. Immer wird sich jedoch beim Wechsel des Zustandes der Teilnehmerleitung von Nichtbelegung in Belegung oder von Belegung in Nichtbelegung eine Potentialänderung am Ausgang einer der beiden Sciiwellwertvorrichtungen ergeben, während bei der anderen Schwellwertvorrichtung sich das Ausgangspotential nicht ändert. Dieses Verhalten der Vorrichtung ergibt sich aus der Tatsache, daß je nach Polungsart der Adern a und b jeweils eine der beiden Schwellwertvorrichtungen dauernd, unabhängig vom Zustand der

Belegung in einer definierten Schaltlage verharrt.

Dem sich mit der Änderung des Belegungszuslandes der Teilnehmerleitung verändernden Potential am Ausgang der einen Schwellwertvorrichtung steht somit immer ein konstantes von der Belegung unabhängiges Bezugspotential gegenüber. Aufgabe der Potentialvergleichsvorrichtung 5 ist es, diese Potentialänderung, die eine eindeutige Anzeige des Beiegungszustandes auf der Teilnehmerleitung darstellt, zum Ausdruck zu bringen. Als Potentialvergleichsvorrichtung kann beispielsweise ein zwischen die Ausgangsanschlüsse 4 und 4' der Schwellwertvorrichtungen 3 und 3' geschaltetes Relais oder eine bistabile elektronische Schaltung vorgesehen sein.

Um zu erreichen, daß das zu gewinnende vom Zustand der Belegung bzw. der Nichtbelegung abhängige Signal sich bei einer möglichen Unterbrechung der Speisung nicht ändert, ist es zweckmäßig, denjenigen Zustand, für weichen es sich nicht ändern soll, dem Ruhezustand des Relais zuzuordnen, das Signal also beispielsweise über einen Ruhekontakt des Relais abzugeben.

Fig. 2 zeigt ein ausführliches Schaltbild eines detaillierten Ausführungsbeispiels der Erfindung. In Fig.2 sind die der Fig. 1 entsprechenden Schaltungspunkte und Schaltungselemente mit den gleichen Ziffern versehen. Da auf einer Teilnehmerleitung üblicherweise auch noch weitere Signale, beispielsweise Wechselspannungssignale auftreten, kann die Vorrichtung durch die Vorschaltung je einer Diode 8 bzw. 8' vor

<-, die Eingänge 2a bzw. 2a' gegen die Einwirkung von Wechselspannungen immun gemacht werden. Über die genannten Dioden und einen in jedem Eingang 2a bzw. 2a' vorhandenen Widerstand 9 bzw. 9' findet eine Gleichrichtung etwa anliegender Wechselspannungen

ίο statt, welche zu im gleichen Sinne wirkenden Gleichspannungen umgeformt werden. Auf diese im gleichen Sinn wirkenden Gleichspannungen ist die Vorrichtung immun.

Um die Vorrichtung auch gegen mögliche Überspannungen auf den Adern der Teilnehmerleitung zu schützen, kann vorteilhafterweise bei jedem Tiefpaßfilter 2 bzw. 2' ein Überspannungsableiter 10 bzw. 10' angeordnet sein. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind die Schwellwertvorrichtungen 3 bzw. 3' als direkt gekoppelte Schaltverstärker bekannter Art ausgebildet. Als Potentialvergleichsvorrichtung 5 wird im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 ein Relais 5' verwendet mit dessen Kontakt 5" an eine Ausgangsklemme 5c bei Potentialverschiedenheit an den Ausgängen 4 und 4' eine positive Spannung Us gelegt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Anzeige des Belegungszustandes von Teilnehmerleitungen in einer Fernmelde·, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlage, bei der wenigstens eine Ader der Teilnehmerleitung mit einer ihr Potential mit einer bei vorgegebener Polung der Adern festliegenden Spannung vergleichenden Potenlialvergleichsvorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Adern (a. b) der Teilnehmerleitung symmetrisch jeweils über ein Tiefpaßfilter (2, 2') mit je einer Schwellwertvorrichtung (3, 3') verbunden sind, daß zwischen deren Ausgänge (4, 4') eine auf eine Potentialdifferenz ansprechende Potentialvergleichsvorrichtung (5) geschaltet ist, daß die Schwellwerte der Schwellwertschaltungen (3, 3') höchstens auf die bei Wechsel des Belegungszustandes der Adern (a, b) entstehenden, um den Spannungsabfall an den Tiefpaßfiltern verminderten Spannungswerte eingestellt sind, und daß die Potentialvergleichsvorrichtung (5) derart ausgebildet ist, daß ihr Ausgangssignal (Ui) bei Unterbrechung der Speisespannung demjenigen Ausgangssignal entspricht, das sich bei demjenigen Belegungszustand ergibt, in dem sich die Anzeige durch Unterbrechung der Speisespannung nicht andern soll.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Adern (a, b) über je eine Gleichrichterschaltung (8, 9, 8', 9') mit dem zugehörigen Tiefpaßfilter [2, 2') verbunden ist, daß an jedem Tiefpaßfilter ein Überspannungsableiter (10, 10') angeordnet ist, daß die Schwellwertvorrichtungen (3,3') als direktgekoppelte Transistor-Schaltverstärker ausgebildet sind, und daß die Potentialvergleichsvorrichtung (5) ein zwischen die Ausgänge der Transistor-Schaltvcrstärker geschaltetes Relais (5') aufweist.