DE2156627A1 - Zweiseitiges elektrisches Nachrichtenvermittlungs- Netzwerk - Google Patents

Description

^esteril Electric Company, I
Mew Xork, Κ.Υ.»

Zweiseitiges elektrisches Hachrichtenvermittlungs-

Metzwerk

Die Erfindung ,bezieht sich, auf eine verbesserte: Machrlchtenvermlttlungsanlage 'zur wahlweisen Verbindung von tibertragungs^" schaltungen mit jeweils einer individuellen Impedanz, mit folgenden Merkmalen: Ein Vermittlungs-Metzwerk'mit einer Anordnung von Halbleiter-Kreuzpunkten bietet eine Mehrzahl von Übertragungswegen durch das Metzwerk zwischen den übertragungsschaltungen.

Es ist bereits eine Vermittlungsnetzwerk-Schaltung vorgeschlagen, bei welcher unsymmetrische Übertragungswege einschließlich Halbleiter-Kreuzpunkten vorteilhaft Verwendung finden, in^dern die Impedanzen an entgegengesetzten; Enden jedes ¥eges, gesehen van einem Kreuzpunkt, willkürlich ungleich gemacht werden. Als Ergdnis nimmt·die Signalübertragung nicht die Form der bekannten Strom-Spannung-Änderungen an, sondern führt zu relativ großen Stromänderungen mit nur sehr kleinen Spannungsänderungen· Im einzelnen sind Kopp el schaltungen an den, Eingangs- und ;Ausgangs-anschlüssen des Netzwerkes vorgesehen» welche bezüglich eines Kreuzpunktes am Eingangsende eine Impedanz darbieten, welche groß ist im Vergleich mit den Impedanzen der ankommenden- und abgehenden tjbertragungsleitungen, und welche für einen Kreuzpunkt am Ausgangsende eine Impedanz darstellen.» die klein Ist, verglichen

mit der Impedanz, der letzteren Leitungen*_;:. Dieser yp-Fschlag überwindet eine Anzahl· von Beschränkungen* . denen, die Verwendung;-;, von modernen Halbleiter-l^euzpunkte^

beträchtliche Vorzüge über die bisher in Vermittlungsnetz;— ;;.. werken benutzten metallischen Kreuzpunkten ausnutzbar sind« .-,

In den oben betrachteten unabgeglichenen Schaltungen wird je^ doch die Signalübertragung durch das Eletzwerk in einem: gegebenen Zeitintervall in nur einer Richtung betrachtet,, d»h«> in der Richtung von dem' Hochimpedanzende zum Bieder impedanzende· Biese einseitige Übertragung steht in. Übereinstimmung mit der üblichen-Baxis, bei welcher unterschiedliche Wege in jeder Richtung, für eine Zweiweg-Verbindung geschaffen werden^· an die entweder auf der Basis des Raummultiplex oder des Zeitmultiplex realisiert wird. ■.- ■'■■■"■ ■-" ^; -"' ·"-■■■'". ■ .-.■ : - -. · . - ·, i::-zr--^::_;:· -■

Zweirichtungs-Sprachüberträgung zwischen !Eeilröimern über: =einen einzelnen Verbindungsleiter ist bereits seit langer Zeit bekannt. Indem eine^: geerdete Rückleitung verwendet wird, wird beispielsweise -ein genügender Pegel der Übertragung ermöglicht,; wobei · Störungen zwischen entgegengesetzt-gerichteteh SprächsigfialLen: nur kleine Schwierigkeiten- vorkommen,: wenn überhaupt^ Bei dem-Austausch von Gespräch zwischen Teilniimern tritt eine Art Zeitaufteilung auf * welche die gleichZeItige 'Übertragung · in beide⁵ Richtungen auf den Leiter weithin, ausschließt. Zweiseitige Übertragung von digitaler Information auf einem einzelnen Leiturigsweg zwischen zwei Ans'chiüssön. 'während ^;ein;es^; ^gegebenen Zeitintervalls ist ebenfalls bekannt ι jedoch mti S in diesem Falle Vorsorge-

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gögen 'Stoi*iiiigen zwischen eörtgegengesetzt^gerichteten Bits getroffen-werden. Dies <wird in· einer bekannten-Schaltung dadurch- durchgeführt, daß ah einem Zwiseheripunkt in dem Weg während einer Taktphase -d in entgegengesetzten Richtungen^ zu überträgenden Bits ZBltweise gespeichert¹ werden. Während einer nachfolgenden Taktphase vervollständigt jedes Bit seine Übertragung über das Leiter stück,: welches vorher .von einem anderen Bit beaufschlagt "war. Die beiden Bits teilen· somit-die beiden Anschluß-Abschnitte des einzelnen Übertragungsweges des Netzwerkes auf Zeitbasis auf· Offensichtlich: würde ein Übertragungsnetzwerk,- welches die •gleichzeitige Zweirichtungs-ÜbertFagung auf einem einzelnen Leiter zwischen zwei Punkten -ohne die■ Notwendigkeit der Zeitauf-? teilung ermöglichen würde,- nicht- nur zu wesentlichen Einsparungen der Kosten der Anlage und der Verringerung der Schaltungskompliziertheit führen, sondern würde auch eine bedeutende Zunahme der Übertraglingskapazität beinhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nachrichtenvermittlungsanlage der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß eine Zweirichtungs-Nachrichtenübertragung über eine einzelne Leitung ermöglicht wird.

Die gestellte Aufgabe wird durch folgende Merkmale gelöst; Die Übertragungsschaltungen sind Zweiwßg-Schaltungen, und die Übertragungswege.durch die Netzwerke sind zur gleichzeitigen Übertragungen in beiden Richtungen ausgebildet}

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eine erste Schaltung der Anlage dient zur Kopplung einer Zweiweg-Übertragungsschaltung an das eine Ende der Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte und stellt in Bezug auf •die Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte- eine Impedanz dar, welche kleiner ist als die vörbestimmte individuelle Impedanz der gekoppelten Zweiseg-Übertragungsschaltungj eine zweite Schaltung der Anlage dient zur Kopplung einer Zweiweg-Übertragungsschaltung an das andere Ende der Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte und stellt in Bezug auf die Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte eine Impedanz ™ dar, die größer ist als die vorbestimmte individuelle Impedanz der gekoppelten Zweieg-Übertragungsschaltung, so daß die gleichzeitige Übertragung von Signalen in beide Richtungen entlang dem Übertragungsweg ermöglicht und das Übersprechen unter der Mehrzahl der Übertragungswege im weseilichen verringert wird.

Die Erfindung verbessert vorteilhafterweise die gleichzeitige zweiseitige Übertragung von Nachrichtensignalen | auf einem'einzelnen Leiter, welcher miteinander verkehrende Anschlüsse verbindete

Ferner macht die Erfindung die zweiseitige Übertragung über einen einzelnen Leiter von Zweidaten-Bits in der gleichen Zeitlage möglich..

Ein; weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, neue

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Eingangs- Ausgangsschaltungen für ein Übertragungsnetzwerk zu schaffen, welches eine zweiseitige Übertragung über dieses mittels einer minimalen Anzahl von Leiter ermöglicht.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Verringerung der gegenseitigen Störung von entgegengesetztgerichteten Nachrichtensignalen auf einen.einzelnen Leiter in einem Vermittlungs-Netzwerk.

Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, dabei zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild von Anschlußschaltungen • gemäß den Prinzipien der Erfindung in Zusammenhang mit einem Halbleiter-Wäh. !netzwerk, und ^f ;

Fig. 2 ein idealisiertes Impulsdiagramm für typische Strom- und Spannungsimpulse während einer.beispielsweisen Tätigkeit der Schaltung nach Fig. 1,

Bei der dargestellten Vermittlungsnetzwerk-Sehaltung sind die Impedanzen an entgegengesetzten Enden jedes Kreuzpunkt-? Übertragungsweges (gesehen von dem Kreuzpunkt) willkürlich und drastisch ungleich gemacht. Dies bringt die Signalüber^ tragung in der Richtung von der hohen zur niedrigen Impedanz

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dazu, relativ große Stromänderungen im Vergleich zu den sehr kleinen Spannungsänderungen aufzuweisen, und zwar an Stelle der konventionellen Strom-Spannung-Änderungen. In der Gegenrichtung durch das Netzwerk nimmt die Signalübertragung durch einen Kreuzpunktweg die Form von großen Spannungsänderungen bei nahezu vernachlässigbaren Stromänderungen an. Diese relative Ungleichheit von Stromumspannungsgrößen der Signale bzg. der Polaritäten, wie diese durch die Richtung der Übertragung durch das Ho ch-Niedrig-Impedanznetzwerk bestimmt werden, erlaubt vorteilhafterweise die gleichzeitige zweiseitige Übertragung von Signalen auf einem einzigen leitenden Weg.

Im einzelnen umfasst eine Vermittlungs-Netzwerkanlage gemäß einer Ausführungsform der Prinzipien der Erfindung ein Paar von Netzwerk-Stufen, die durch eine Verbindungsstufe miteinander verbunden sind. Jede der Netzwerkstufen umfasst eine Koordinaten-Anordnung von Halbleiter-Kreuzpunkten, welche eine Mehrzahl von leitenden Wegen bestimmen. Auf der Zugangsseite jeder Netzwerkstufe koppelt eine Mehrzahl von Teilnehmer-Leitungsanschlüssen eine entsprechende Mehrzahl von Eingang-Ausgangspaaren an die Netzwerkwege. Die letzteren Schaltungen können Übertragungsleitungen unfässen, die sich bis zu den Quellen der digitalen Information, bzw. digitalen Detektoren erstrecken. Jede der Teilnehmer-Leitungsanschlüsse umfasst eine Koppelschaltung zwischen den Ein-Ausgangsschaltungen und einem Kreuzpunkt eines ausgewählten Netzwerkweges, welche Kopplungsschaltung für die Kreuzpunkte

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eine Impedanz darstellt, welche klein ist im Vergleich zu der Impedanz der Übertragungsleitungen, der Eingang-Ausgangsschaltungen.

An der VerMndungsseite jeder Netzwerkstufe ist eine weitere Vielzahl von Koppelschaltungen vorgesehen, um die Netzwerkwege der einen Stufe mit denen der anderen zu verbinden. Jede der letzteren Koppelschaltungen bietet"im Bezug auf den Kreuzpunkt eines ausgewählten Weges in seiner Netzwerkstufe eine Impedanz dar, welche groß im Vergleich mit der Impedanz der Übertragungsleitungen der Eingang-Ausgangsscbä-tungen der Netzwerkstuf en ist. Das Netzwerksystem ist somit symmetrisch organisiert und bietet zwei Abschnitte dar, die in identischer Weise, aber in umgekehrter Richtung für Strom- und Spannungsbedirgungen arbeiten. Jede überträgt Signale von der Zugangsseite zuranderen Seite, d.h., von der Niederimpedanzseite zu dem Verbinder oder Hochimpedanzseite, und zwar als Spannungsänderungen, und über- ~ " trägt SigrsLe von der Verbindungsseite zu der Zugarigsseite als Stromänderungen. Gemäß Erfindung können diese Strom- und Spannungsänderungen in entgegengesetzten Richtungen ' durch die Netzwerkstufe gleichzeitig übertragen werden. Eingangssignale, die gleichzeitig an der Zugangsseite jeder Netzwerkstufe während eines gegebenen Zeitintervalls an- · ^: liegen, werden zu der Verbindungsstufe als Spannungsände- ^; · ^; rungen übertragen. In der Verbindungsstufe wirken Impe- ^;> danztransformationen, um die Spannungsänderungen in Strom— *

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änderungen umzuwandeln, in welcher Form die gleichzeitige Information durch die zweite Netzwerkstufe auf die Übertragungsleitungen der Ausgangsschaltungen an den Zugangsseiten übertragen wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die spezielle, oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, bei welcher die Teilnehmer-Leitungsanschlüsse für die Kreuzpunkte eine niedrige Impedanz darstellt und die Koppelschaltungen an der Verbindungsseifce jeder Netzwerkstufe sich als hohe Impedanz für die Kreuzpunkte darbieten. Die Erfindung arbeitet gleich gut in einer Anordnung, in welcher die Impedanzen umgekehrt sind, d_oh,, den Kreuzpunkten wird eine hohe Impedanz an den Teilnehmer-Leitungsanschlüssen und eine niedrige Impedanz an der Verbindungsseite jeder Netzwerkstufe dargeboten.

Die Spannungsänderungen in jedem Netzwerk erzeugen nur vernachlässigbar große Stromänderungen, da diese Änderungen eine hohe Impedanz an der Verbindungsseite der Netzwerke sehen. Es kommt somit zu nur kleiner Beeinflußung der Stromausgangssignale, wache an der gleichen Zugangsseite der Netzwerkstufe erscheinen_o Die Einwirkung der vernachlässigbar kleinen Spannungsänderungen, die durch die letzteren Stromänderungen verursacht werden, ist auch dann klein, wenn die Serienimpedanz des ausgewählten Netzwerkweges klein ist, wenn diese zu der Impedanz der Zugangsseite

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der Netzwerkstufe hinzugefügt wird. Durch die geeignete Wahl von Schaltungsparametern können die kleinen gegenseitigen Beeinflußungen, welche vorkommen mögen, in bequemer Weise unter Kontrolle gehalten werden. Obwohl ein Paar von Netzwerkstufen die in dem vorhergehenden beispielsweisen System angenommen worden sind, ist klar, daß auch ein Einzelstufensystem zur Durchführung der Erfindung verwendet werden kann.

In den gerade betrachteten Ausführungsformeln der Erfindung werden TransistorKoppel-Netzwerke an entgegengesetzten Enden der Übertragungswege durch die Netzwerkstufen benutzt, um die erforderlichen Impedanz-Transformationen durchzuführen. An der Zugangsseite der Netzwerkstufe, d.h., am Eingang des Kreuzpunktgaheges, nimmt das Koppelnetzwerk die Form eines Transistoremitterfolgers an, welcher dem Kreuzpunkt seine Emitterausgangsimpedanz darbietet, die viel kleiner ist als die Impedanz der Eingange-Ausgangsschaltungen, die durch das Netzwerksystem miteinander verbunden sind. Am Ausgang des Kreuzpunktes, d.h., auf der Verbindungsseite der Netzwerkstufe, nimmt das Koppelnetzwerk auch die Form eines Transistoremitterfolgers an, welcher dem Kreuzpunkt seine Basisimpedanz darbietet, welche höher ist als die der Eingangs- Ausgangsschaltungen des Netzwerksystems. Für Übertragungen in entgegengesetzten Richtungen durch die Netzwerkstufen bietet eine zweite Transistorstufe, auch in der Form eines Emitterfolgers, eine hohe Kollektorimpedanz für die nunmehrige

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Eingangsseite des Kreuzpunktes relativ zu den Impedanzen der Eingangs- Ausgangsschaltungen des Netzwerkessystems dar.

Es stellt somit einen Aspekt der Erfindung dar, daß die !·■*. -Formationssignale, z.B. zwei binäre Bits, während des gleichen Zeitintervalls in entgegengesetzten Richtungen entlang dem gleichen Übertragungsweg in einem Vermittlungsnetzwerk übertragen werden können, ohne daß eine

^w wesentliche Verzerrung der Signaltegel auftritt.

Ferner wird durch die Erfindung eine symmetrische Netzwerkschaltung zur Verfügung gestellt, welche Signale in beiden Richtungen auf einem einzelnen ausgewählten leitenden Weg übertragen kann.

Die Organisation der erfindungsgemäßen Schaltung geht aus Fig. 1 im Zusammenhang mit einem Nachrichtenvermitt- ψ lungsnetzwerk hervor, welches zu zwei einzelnen Stufengruppen 10 und 20 vereinfacht ist. Jede der Gruppierungen umfasst eine Mehrzahl von koordinatenmäßig angeordneten Halbleiter-Kreuzpunkten, von denen representative Kreuzpunkte 11 und 21 gezeigt sind. Die Kreuzpunkte können vorteilhaft als Schaltelemente PNPN Thyristoren und zusätzlich zu dem Thyristor 12 einem jeweiligen Widerstand 13 und einer Diode 14 bestehen, wie sich in Verbindung mit dem Kreuzpunkt 11 ergibt. Der Thyristor wird leitend gemacht, indem an seine Schaltelektrode ein Schaltspannungs-

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impuls angelegt wird, dessen Amplitude größer ist als ein vorbe stimmt er Schwellenwertjbegel. Im leitenden Zustand bietet der Thyristor zwischen seiner Anode und Kathode eine niedrige Impedanz dar, und bleibt auch nach Beendigung des Schaltimpulses so lange leitend, eis /f'e der Anoden-Kathoden-Strom höher als ein charakteristischer Vorspannungskegel bleibt. Der Thyristor wird auf seine hohe Impedanz, bzw. in seinem Aus-Zustand, gebracht, indem der Anoden-Kathoden-Strom unterbrochen wird. Der zusätzliche Widerstand 13 dient zur Verbesserung der Einschaltschwelle des Thyrisors gegen Übergangsspannungen. Die Diode 14 ist in Serie zu jeder Tl^ristorbasis zu Abaeidungszwecken geschaltet.

Die Steuerung der Netzwerkgruppierungen 10 und 20, d.h., die spezielle Wahl der Kreuzpunkte und der Leerverbindungsglieder zwischen den beiden, wird durch eine Netzwerk-Steuerschaltung 30 vorgenommen, welche wahlweise die erwähnten Schaltimpulse anlegt, um beispielsweise die Thyristoren 12 und 22 gleitend zu schalten, wodurch ein vorbestimmter Übertragungsweg festgelegt wird. Die Einzelheiten der Steuerschaltung 30 sind an sich in ihrer Funktion bekannt und brauchen deshalb nur soweit beschrieben zu werden, als es die Art der Impulse und deren Zeitlage betrifft. Die Netzwerk-Steuerschaltung 30 wird typischerweise wiederum durch eine zentrale Steuerschaltung der Anlage gesteuert, an die die Schaltung nach Fig. 1 und die

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Ausführungsform der Erfindung angepasst sein kann.

Ein Verbindergruppenrahmen 35 schafft Verbindungsglied- ziu-Verbindungsglied-Verbindungen zwischen

ff rv,>*.cfr'i -ιen
den beiden Netzwerkkoppeln·Λ0 und 20 über eine Verbindungsstufe 40. Diese Stufe umfasst Anschluß-. schaltungen in Übereinstimmung mit den Prinzipien der Erfindung für zweiseitige Übertragung durch die Netzwerkstufen, welche die Schaltung an dem Teilnehmerleitungsende des Netzwerkes vervollständigen. Zu diesem Zweck sind zwei Anschlüsse 15 und 25 im einzelnen gezeigt und es versteht sich, daß diese nur representativ für eine Mehrzahl solcher Stufen sind, welche die Netzwerkgruppierungen 10 und 20 abschließen. Die beiden Teilnehmer-Leitungsanschlußschaltungen 15 und 25 sind identisch und umfassen unter Bezugnahme auf die Schaltung 15 einen NPN Transistor 16, dessen Emitter mit dem Eingang der Netzwerkgruppierung 10 verbunden ist, P und dessen Kollektor über einen Widerstand 17 mit einer Quelle positiven Potentials 18 verbunden ist. Die Basis des Transistors stellt den Eingang der Netzwerkgruppierung 10 dar, und an diesem Eingang ist über eine Eingangsübertragungsleitung 51 eine geeignete Quelle digitaler Impulse 52 angeschlossen.

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Am Kollektor des Transistors 16 wird ein Ausgang abgezweigt, der demnach an dem gleichen Ende des Wetzwerkes liegt, und dessen Ausgangssignal vorteilhaft an einem Digit-Betektor 53 über eine' Ausgangsübertragungsleitung 54 angezeigt werden kann. Die Quelle 52 und der Detektor 53 können an sich bekannte Schaltungen umfassen, die in der Lage sind, Eingangs-und Ausgangs-Signal impulse des zu beschreibaüen Charakters zu liefern und zu empfangen. In der Praxis können diese Schaltungen beispielsweise Komponenten der Anlage umfassen, an welche die Erfindung angepasst ist. Eine entsprechende Quelle digitaler Impulse 62 und ein Digit-Detektor 63 sind jeweils mit der Basis und dem Kollektor eines Transistors 26 des Teilnehmer-Leitungsanschlusses 25 über Übertragungsleitungen 61 und 64 verbunden, welche der Netzwerkgruppierung 20 zugeordnet sind» Als Ergebnis der Transistoreigenschaften sind die Emitterimpedanzen der Transistoren 26 und 16 niedrig, gesehen von den Kreuzpunkten 11 und 21, und zwar im Bezug auf die Übertragungsleitungen 51 und 54, bzw. 61 und 64.

An dem Verbinderende 40 des Netzwerkes sind Eingangs- und Ausgangsanschlußschaltungen für die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der Teilnehmeranschlüsse 15 und 25 vorgesehen. Ein an der Basis des Transistors 16 anliegendes Signal wird beispielsweisenach Übertragung durch die Netzwerkgruppierung 10 und die Verbindergruppierung 35 über einen Leiter 26 an dem Emitter eines NPN Transistors 41 wirksam

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gemacht, bzw. festgestellt ha*. Das Signal liegt nämlich an der Basis dieses Transistors an, welche eine hohe Impedanz für den Kreuzpunkt der Netzwerkgruppierung 10 mit Bezug auf die Übertragungsleitungen 51 und 54 darstellt. Der Kollektor des Transistors 41 ist mit einer Quelle positiven Potentials 42 vatounden und sein Emitter mit Erde über einen Widerstand 43.

In ähnlicher Weise werden an der anderen Seite der * Netzwerkanlage (am Teilnehmerleitungsanschluß 25) an der Basis des Transistors 26 anliegende Signale an dem Emitter eines zweiten Ausgangstransistors 41^! im Verbinder 40 wirksam und festgestellt, wobei die Basis des Transistors 41^f als hoher Impedanzeingang für den Verbinder dient. Der Kollektor des Transistors 41^f ist mit einer Quelle 42^! positiven Potentials verbunden und sein Emitter ist über einen Widerstand 43' mit Erde verbunden.

Da die Erfindung die gleichzeitige Übertragung in beiden Richtungen über einen einzelnen Übertragungsweg durch die beiden Netzwerkgruppierungen 10 und 20 zwischen beliebig ausgewählten Teilnehmer-Leitungsanschlüssen, beispielsweise den Anschlüssen 15 und 25, betrachtet, sind auch Verbindungs-Eingangsschaltungen an dem Ver-r· binder 40 für Wegsegmente vorgesehen, welche an den letzteren Teilnehmer-Leitungsanschlüssen Ausgänge besitzen» ·

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Daher weist für den bei dem Teilnehmer-Leitungsanschluß 15 endigenden Weg die Eingangsschaltung ein NPK Transistor 44 auf, dessen Kollektor an diesem Wegabschnitt und auch zu der Basis des Transistors 41 angeschlossen ist, welcher einen Ausgang für den gleichen Wegabschnitt umfasst. Dem Transistor 44 werden Signale an der Basis über eine Zenerdiode 45 und einen Schalter 48 zugeführt. Der Emitter und die Basis des Transistors 44 sind mit Erde über Widerstände 46, bzw. 47 verbunden. Der Kollektor des Transistors 44 stellt einen hohen Widerstand für den Kreuzpunkt 12 der Netzwerkgruppierung 10 in Bezug auf den Widerstand der Übertragungsleitungen 51 und 54 dar.

Nunmehr wird auf den Übertragungswegabschnitt eingegangen, welcher bei dem Teilnehmer-Leitungsanschluß 25 endet* Mi-t V·'«. ersichtlich, ist eine identische Eingangsschaltung für diesen Weg im Verbinder 40 vorgesehen. Daher ist ein zweiter NPN Transistor 44' vorhanden, dessen Hochimpedanzkollektor, mit dem letzteren Weg und außerdem direkt mit der Basis 41' verbunden ist. Der Transistor 41 umfasst einen Ausgang für den Wegabschnitt, der bei dem Teilnehmer-Leitungsanschluß 25 beginnt. Dem Transistor 44' werden Eingangssignale an die Basis über einer Zenerdiode 45' und einen Schalter 48' zugeführt. Der Emitter und die Basis des Transistors 44' sind jeweils über einen Widerstand 46' bzw. 47' geerdet.

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Am Verbinder 40 sind die Wegabschnitte durch die Netzwerkgruppierungen 10 und 20 so miteinander verbunden, daß zwischen Eingangs- und Ausgangsstufen in Übereinstimmung mit der vorgehenden Beschreibung gebildet werden. Im einzelnen sind die Verbindungen wie folgt: Der ausgewählte Übertragungswegabschnitt, welcher beispielsweise bei der Teilnehmerleitung 15 beginnt, wird über den Verbinder 40 von dem Emitter des Transistors 41 zur Basis des Transistors 44¹ über die Zenerdiode 45 fortgesetzt, während zu dem Übertragungswegabschnitt, welcher beispielsweise an dem Teilnehmer-Leitungsanschluss 25 beginnt, von dem Emitter des Transistors 21^f zum Basiseingang des Transistors 44 über die Zenerdiode 45 fortgesetzt wird. Wie im vorhergehenden notiert, endigt jeder Wegabschnitt an seinem Teilnehmer-Leitungsabschnittsende in einer hohen Impedanz, gesehen von den Kreuzpunkten 11 und 21 der Netzweiigruppierungen 10 und 20, wenn beide Impedanzen relativ zu den vorbestimmten Impedanzen der Übertragungsleitungen 51, 54, 61 und 64 verglichen werden.

Ein beispielsweiser Weg durch die Netzwerkgruppierungen 10 und 20, welcher in der einen Richtung die Digit-Quelle 52 und den Digit-Detektor 63 und in .der entgegengesetzten Rjdatung die Digit-Quelle 62 und den Digit-Detektor 53 verbindet, wird nunmehr aufgezeigt. Von der Digit-Quelle 52 wird ein Signal an die Basis des Transistors 16 des

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Teilnehmer-Leitungsanschlusses 15 angelegt, gelangt durch den Emitter dieses Elementes und von dort durch die Netzwerkgruppierung 10 über den Kreuzpunkt Thyristor 12, den Leiter 36, der Verbindungsgruppierung 35 zur Basis des Ausgangstransistors 41 des Verbinders 40. Der ¥eg setzt sich über die Basis des Transistors 44' fort, welches Element die Eingangsstufe des Abschnittes des Weges ist, welcher durdi die Netzwerkgruppierung 20 führt. Vom Kollektor des Transistors 44· zieht sich der Abschnitt über das Verbindungsglied 37 der Verbindungsgruppierung 35, dem ausgewählten Kreuzpunkt-Thyristor 22 der Gruppierung 20 zu dem Emitter des Transistors 26 des Teilnehmer-Leitungsanschlusses 25 und von dort über den Kollektor dieses Transistors zu dem Digit-Detektor 63. Der gleiche Weg kann in der umgekehrten Richtung zwischen der Digit-Quelle 62 und dem Digit-Detektor 53 über die entsprechenden Stufen des Verbinders 40 gezogen werden, d.h., über den Ausgangstransistor 41^f des Wegabschnittes um den Eingangstransistor 44 des zweiten Abschnittes des Weges. Indem der Weg durch die Netzwerkgruppierungen 10 und 20, die Verbindergruppierung 35 und den Verbinder 40 beschrieben worden ist, versteht es sich, daß von den angetroffenen Elementen und Stufen nur Bgispiele in Betracht gezogen worden sind. Wie nur einige der Teilnehmer-Anschlüsse 15 und 25 beschrieben wurden, sind auch nur die Verbindungsstufen der Leitungsabschnitte gezeigt und beschrieben. Bei der tatsächlichen Durchführung der Erfindung werden die letzten Stufen einzeln für

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der verfügbaren Übertragungswege durch die Netzwerkkopierungen vorgesehen.

Wenn die vorstehend geschriebene Organisation der Ausfübrungsform der Verbindung ins Gedächtnis zurückgerufen wird, kann eine typische zweiseitige, gleichzeitige Übertragung entlang einem einzelnen Übertragungsweg durch die Netzwerkk-epierungen beschrieben werden. Zu diesem Zweck sind die Prinzipien der Erfindung genügend verständlich aus der Art und Weise, wie ein einzelnes binäres Bit, beispielsweise eine Binäre 1, von den Digit-Quellen 52 und 62 zu einem Bestimroungs-Digit-Detektor 63 und 53 während des gleichen Zeitintervalls übertragen wird. Es wird Bezug auf das Impulsdiagram nach Fig. 2 genommen. Vor der Übertragung der Information durch das Netzwerk, werden Wege in einer Koordinaten-Auswahlweise bestimmt. Zunächst führen die zuvor erwähnten Schalter 48 und 48* die χ Auswahlfunktion für die Koordinatenanordnung der Kreuzpunkte aus und halten am Verbinder 40 die Basis der Transistoren 44 und 44* mit Erde verbunden, wobei der leitende Zustand dieser Elemente verhindert wird. Die Schalter 48 und 48' sind in der Zeichnung als mechanisch betätigte Einrichtungen mit zwei Stellungen gezeigt. Es wird darauf hingewjssen, daß dies nur symbolische Darstellungen, sind, und daß in der Praxis elektronische Schalter verwendet werden würden, welche die normalerweise geerdeten Basen der Transistoren 44 -una 44' mit den je« weiligen ioden4g, bzw, 45^f verbinden können. Die Schalter 48 und 48^r, von denen jeweils eine für jede

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horizontale Koordinate der Netzwerkgruppierungen 10 und 20 vorgesehen ist, können wahlweise von der Netzwerk-Steuerung 30 gesteuert werden, wie dies von der Verfügbarkeit der freien Übertragungswege abhängig kommt.

Für die Zwecke der Beschreibung wird angenommen, daß die an der Verbindungsgruppierung 35 als Wege 36 und 37 bestimmten Übertragungswege unbesetzt sind. Demgemäß schaltet die Netzwerk-Steuerschaltung 30 durch Schließen der x.Auswahlschalter 48 und 48» eine Stromquelle, den Transistor 44, bzw, 44' an diese Wege. Dies trifft z.Zt. in Fig. 2 ein. Gleichzeitig wird ein positiver y Auswahl-Spannungsimpuls 31 von der Netzwerk-Steuerschaltung 30 an die Schaltelektroden der Spalten der Kreuzpunkt-Thyristoren einschließlich der Thyristoren 12 und 22 über die zugeordneten Dioden angelegt, wobei diese Thyristoren in den Zustand niedriger Impedanz geschaltet werden. Als Ergebnis wird ein Vorspannungsstrom 32 in den Übertragungswegabschnitten erzeugt-, welche durch den Netzwerkwegabschnitt 10 wie folgt aufgezeichnet werden kann: Relais 18 und Widerstand 17, Kollektor und Emitter des Transistors 16, Thyristor 12, Kollektor und Emitter des Transistors 44 über Widerstand 46 nach Erde. Der Vorspannungsstrom 32 ist größer als der zur Aufrechterhai tung der Leitfähigkeit des Thyristors 12 nach Beendigung des Schaltimpulses 31 benötigt wird, und zwar aus noch zu erläuternden Gründen. Die Größe wird im Wesentlichen durch den Widerstand 46 und die an dem Emitter des

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Transistors 44 erscheinende Spannung bestimmt. Ein ähnlicher Vorspannungsstrom, welcher in der Zeichnung nicht dargestellt ist, wird in dem den Thyristor 22 einschließenden Übertragungswegabschnitt erzeugt, und kann in ähnlicher Weise durch die entsprechenden Elemente dieses Weges von der Quelle 28 bis zum Transistor 44' nachgezogen werden.

Nachdem die beiden Abschnitte des einzelnen leitenden ~ Weges verfügbar und zur.Übertragung von Signalen vorbereitet sind, können binäre Impulse gleichzeitig von der Digit-Quelle 52 zum Digit-Detektor 63 und von der Digit-Quelle 62 zum Digit-Detektor 53 übertragen werden. Wie zuvor erwähnt, wird ein beispielsweiser Arbeitsschritt der Erfindung durch die gleichzeitige Übertragung einer Binären 1 während der gleichen Zeitlage t^-tp zwischen diesen Sende- und Empfangsstellen gezejg;. Positive Spannungsimpulse 56_in und 56'_in, die Representative der Eingangssignale, werden während dieses Intervalls von den " Quellen 52 und 62 den jeweiligen Basen der Transistoren 16 und 26 zugeführt. In Bezug auf Transistor 16 verursacht der Spannungsimpuls 56. den Emitter dazu, die gleiche Spannungsänderung durchzuführen, wie die Basis, und diese Spannungsänderung wird durch die Netzwerkgruppierung 10 von dem Emitter niedriger Impedanz zu der Basis hoher Impedanz des Transistors 41 im Verbinder 40 übertragen. Der Kollektor des Transistors 44 wird in Sperrichtung vorgespannt, so daß die Erdung des Spannungssignals über

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den Widerstand 46 verhindert ist. i)ie gleiche Spannungsänderung durch die Netzwerkgruppierung 20 und über den Transistor 41' tritt als Ergebnis des SpannungsimpuüsBs 56'_in ein, welche von der Quelle 62 an den Eingang des Transistors 26 gelegt wird. Ein in den beiden Übertragungswegabschnitten in Folge kapazitiver Belastung erzeugter Strom zeigt sich an der Kollektorlast 17, bzw. 27 der Transistoren 16, bzw. 26. Dieser Strom wird in Fig. 2 durch eine gestrichelte Linie 33 dargestellt und erhöht etwas den Vorspannnungsstrom 32. Der Vorspannungsstrom 32 wird genügend groß gehalten, so daß der Strom in keinem Fall unter den Schwellenwert-Tegel der Thyristoren 12 und 22 abfällt und diese Elemente leitend bleiben.

Soweit wurde die gleichzeitige Übertragung der Eingangssignale 56 _in und 56'_in an entgegengesetzten Enden der Netzwerkgruppierung durch den ersten Abschnitt des Übertragungsweges betrachtet. Die Übertragung dieser binären Impulse wird nunmehr entlang dem zweiten Abschnitt des Weges.bis zu den Digit-Deiektoren 53 und 63 wie folgt betrachtet? Die Spannungsänderung, verursacht durch die Übertragung des Impulses 56. von dem Teilnehmeranschluss 15, welche am Widerstand 43 ein Verbinder 40 erscheint, wird über die Diode 45' zur Basis des Transistors 44¹ geleitet und in Fig. 2 durch den Vertenderimpuls 56 dargestellt, Die Diode 45' sorgt für einen geeigneten Spannungshub, um die erforderliche

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Vorspannung für den Transistor 44^f aufrechtzuerhalten. Die gleiche Änderung erscheint am Emitter und dem Widerstand 46^!. Diese Änderung führt nunmehr zu einem positiven Stromstoß durch den Kollektor des Transistors 44', welche Stromänderung über den Leiter 37 der Verbindergruppierung 35, dem Thyristor 22 und dem wie der obige Emitter und Kollektor des Transistors 26 des Teilnehmer-Leitüngsanschlusses 25 übertragen wird. Dieser Strom wird als Impuls 34 in Fig. 2 dargestellt, velcher sich dem bereits in dem Übertragungsweg vorhandenen Vorspannungsstrom 32 überlagert. Der am Widerstand 27 des Teilnehmer-Leitungsanschlusses 25 erscheinende Strom wird als Ausgangsspannungssignal 56 ^ durch den Digit-Detektor 63 angezeigt.

Die Spannung 56' . am Widerstand 43' des Transistors 41' liegt in ähnlicher Weise über die Zenerdiode 45 an der Eingangsbasis des Transistor 44 und wird als Span-P nungsänderung 34' durch die Netzwerkgruppierung 10 übertragen und als Ausgangsspannung 56' „+ durch den Digit-Detektor 53 in der Weise, wie vorstehend, angeze^t. In Wiederholung, werden die binären 1-Signale 56_in und56'_in von entgegengesetzten Enden der Netzwerkgruppierungen und 20 zu dem Verbinder 40 als Spannungsänderungen übertragen, die von vernachlässigbaren kleinen Stromänderungen begleitet werden. Andererseits wird die Übertragung dieser gleichen binären 1-Signale wiederum in entgegenge-

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setzten Richtungen durch die Netzwerkgruppierungen, weg vom Verbinder 4o weitergeführt, als Stromänderungen durch die zweiten Wegabschnitte, und zwar mit vergleichsweise vernachlässigbaren Spannungsänderungen.

Bei der im vorstehenden beschriebenen zweiseitigen übertragung kann eine gegenseitige Beeinflußung zwischen dai beiden Übertragungsrichtungen vorkommen. Durch geeignete Wahl der Schaltungsparameter kann jedoch die gegenseitige Beeinflußung unter Kontrolle gehalten werden. Normalerweise hat der Weg durch das Netzwerk eine kapazitive Last. Wenn daher schnellansteigende Impulse zur Übertragung von digitalen Signalen benutzt werden, können zusätzliche Störungen an den Ausgangsanschlüssen der Transistoren 16 und 26 durch die Eingangssignale 56- und 56¹. entstehen. Wenn die gegenseitige übertragung durch einen Abschnitt des Netwerkweges betrachtet wird, beispielsweise den Abschnitt zwischen dem Teilnehmer-Leitungsanschluß 15 und den Ein- und Ausgangstransistoren 44 und 41 des Verbinders 40, werden Änderungen im Netzwerk-Vorspannungsstrom 32, welche als 33 in Fig. Z angedeutet sind, als Ergebnis der Eingangsspannung 56^_n wie folgt erhalten:

Lt

⁼ ^⁰It

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Dabei ist ^E. die Änderung des Eingangs-Spannungsimpulses 56. als Funktion der Zeit ßt, 4E¹ . ist die Änderung des Ausgangssignals 56' ., C ist die kapazitive Last des Netzwerk-Übertragungswegabschnittes und R^ ist der Wert des Widerstandes 17.

Eine zweite Quelle gegenseitiger Beeinflußung zwischen den beiden Übertragungsrichtungen geht auf Spannungsänderungen zurück, die auf einem Netzwerkwegweg durch die Stromart der Signalübertragung von dem verbinder 4Ö zu den GfeLlnehmer-Leitungsanschlüssen 15 und 25 erzeugt werden. Wie zuvor erwähnt, werden Eingangsspannungen von der Transistorstufe 41 zur Transistorstufe 44', d.h., die Signale 56. in Stromänderungen umgewandelt und der Netzwerk-Vorspannungsstrom 32', welcher von dem Transistor 44*zum Transistor 26 fließt, wird als Funktion der Spannungsänderungen 56'· ge-

ändert. Daher gilt:

ΔΙ =

Dabei ist ΔΕ. die Änderung der Spannung 56' . und Rk ist der Wert des Widerstandes 46^f. Die Stromänderungenil erzeugen eine Spannungsänderung in dem Weg vom Transistor 44¹ zum Transistor 26 und zur Basis des Transistors 41·.

Obwohl diese Spannungsänderung klein ist, führt diese zu einer Beeinflußung der entgegengesetzten Übertragungsrichtung. Die in dem Netzwerkweg erzeugt Spannungsänderung ist eine Funktion der StromspannungsänderungeiAI und eine

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Funktion der Serienimpedanz des Netzwerkweges 37, der Serienimpedanz des Thyristors 22 und der Eingangsimpedanz des Emitters des Transistors 26. Wenn diese Gesamtwegimpedanz als R "bezeichnet wird, ist die in dem Weg

eq

an der Basis des Transistors 41^! erzeugte Spannungsänderung wie folgt:

Die Spannungsänderung AE +, welche vom Transistor 41' zur Baas und zum Emitter des Transistors 44 übertragen wird, führt zu einer Stromänderung im Weg 36 vom Transistor 44 zum Transistor 16. Daher gilt:

Dabei ist 4^₀ ^die Stromänderung im Weg 36 und R₂ ist der

Wert des Widerstandes 46. Die Stromänderung dl„wird zu

dem Emitter und Kollektor des Transistors 16 übertragen und zu dem Detektor 53 über dem Weg 54, und zwar gemäß:

³ R

2 ¹

oder

out

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Dabei ist R^ der Wert des Widerstandes 17 und E" . ist die Spannungsanderung auf der Übertragungsleitung 54 in Folge der Spaimungsänderungen, die in dem Netzwerkweg von dem Transistor 44' zum Transistor 26 erzeugt werden. Für die Verstärkung 1 über den Netzwerkweg gilt im allgemeinen:

und daher:

E' . = AE. out " in ο

Um eine richtige Übertragung in beiden Richtungen der Netzwerkwege sicherzustellen, sollten die beiden Störungsquellen, die durch die Gleichungen 2 und 9 wiedergegebenwerden, zu einem Minimum werden. Deshalb sollten die folgenden Verhältnisse aufrechterhalten werden:

R₁

ar«¹

Aus den vorstehenden quantitativen Betrachtungen der beidseitigen Übertragung über den Netzwerkweg zwischen

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dem Teilnehmer-Leitungsanschluß 15 und dem Verbinder 40 siitzt eine gleiche treibende Kraft zu der Übertragung zwischen dem Teilnehmer-Leitungsanschluß 25 und dem Verbinder 40 voraus. In der vorhergehenden Beschreibung einer beispielsweisen Übertragungsoperation einer Netzwerkschi-

tung gemäß Erfindung, war angenommen worden, daß eine /Binäre 1 von jedem Teilnehmer-Leitungsanschluß zu dem anderen während der gleichen Zeitlage übertragen wurde. Eine Binäre 0 wurde zwischen diesen Punkten in der gewöhnlichen Weise übertragen, in dem ein Spannungsimpuls von den Quellen 52 und 62 während dieses betrachteten Zeitintervalls fehlen würde.

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Claims (5)

1. Nachrichtenvermittlungsanlage zur wahlweisen Verbindung von Übertragungsschaltungen mit jeweils einer individuellen Impedanz, mit folgenden Merkmalen:

   Ein Vermittlungsnetzwerk mit einer Anordnung von Halbleiter-Kreuzpunkten bietet eine Mehrzahl von Übertragunswegen durch das Netzwerk zwischen den Übertragungsschaltungen ;

   gekennzeichnet durch folgende Merkmale: Die Übertragungsschaltungen sind Zweiwegschaltungen und die Übertragungswege durch das Netzwerk sind zur gleichzeitigen Übertragung von Signalen in beiden Richtungen ausgebildet;

   die erste Schaltung (z.B. 15) in der Anlage dient zur Kopplung einer Zweiweg-Übertragungsschaltung (z.B. 52, 53) an das eine Ende der Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte und stellt in Bezug auf die Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte eine Impedanz dar, "veLche kleiner ist als die vorbestimmte individuelle Impedanz der gekoppelten Zweiweg-Übertragungsschaltung j

   eine zweite Schaltung (z.B. 40) in der Anlage dient zur Kopplung einer Zweiweg-Übertragungsschaltung an das andere Ende der Anordnung der Halbleiter-^Kreuzpunkte und stellt in Bezug auf die Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte eine Impedanz dar, die größer ist als die vorbestimmte individuelle Impedanz der gekoppelten Zweiweg-

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   Übertragungsschaltung, so daß die gleichzeitige Übertragung von Signalen in beide Richtungen entlang dem Übertragungsweg ermöglicht und das Übersprechen bei der Mehrzahl der Übertragungen im Wesentlichen verringert wird.
2. 2. Nachrichtenvermittlungsanüqge nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale: Ein zweites Vermittlungsnetzwerk (z.B. 20) weist eine zweite Anordnung von Halbleiter-Kreuzpunkten auf, welche eine Mehrzahl von Übertragungswegen durch das Netzwerk darbieten;

   eine dritte Schaltung (z.B. 25) dient zur Kopplung eins* Zweiweg-Übertragunsschaltung (z.B. 62_f 63) an das eine Ende der zweiten Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte und bietet im Bezug auf die Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte eine Impedanz dar, welche kleiner ist als die vorbestimmte individuelle Impedanz der gekoppelten Zweiweg-Übertragungsschaltung; die zweite Schaltung (z.B. 40) ist eine Verbinderschaltung, welche das andere Ende der ersten Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte (z.B. 10) an das andere Ende der zweiten Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte (z.B. 20) verbindet und im Bezug auf jede Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte eine Impedanz darstellt, welche größer ist, als die Impedanz in der vorbestimmten individuellen Impedanz der zugeordneten, gekoppelten Zweiweg-Übertragungsschaltung.

   2 Q 9 R ? η /mm
3. 3. Nachrichtenvermittlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltung (z.B. 15) eine Transistorstufe aufweist, welche ihre Emitter-Impedanz für die Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte darbietet, und daß die zweite Schaltung (z.B. 40) eine Transistorstufe umfasst, welche ihre Kollektor-Impedanz für die Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte zur Verfügung stellt.
4. 4. Nachrichtenvermittlungsanlage nach Anspruch 2,

   |l dadurch gekennzeichnet, daß die erste (z.B. 15) und die dritte (z.B. 25) Schaltung Transistorstufen aufweist, welche ihre Emitter-Impedanz für die Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte wirksam werden lassen und daß die zweite Schaltung (z.B. 40) Transistorstufen aufweist, die ihre Basis-Impedanzen für die Anordnung der Halbleiter-Kreuzpunkte wirksam werden lassen.
5. 5. Nachrichtenvermittlungsanlage nach Anspruch 2,

   k dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder-Schaltung eine Umwandlungsschaltung aufweist, welche durch Spannungsänderungen dargestellte Signale in Signale umwandelt, die durch Stromänderungen dargestellt werden.

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