DE2347378A1 - Nachrichtenvermittlung mit digitalcodierten informationen - Google Patents

Description

Böblingen, den 13. September 1973 ker-aa

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung ZOh /O/O Aktenzeichen der Anmelderin; FR 972 003

Nachrichtenvermittlung mit digitalcodierten Informationen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Sehaltungsanordnungen zur Nachrichtenvermittlung unter übertragung digitalcodierter Informationen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs

Anlagen, die nach den beschriebenen Grundsätzen betrieben werden und aufgebaut sind,- werden vorzugsweise, jedoch nicht ausschließlich, in der Fernsprechtechnik verwendet.

Nach dem Stande der Technik sind zahlreiche Vermittlungssysteme bekannt, die sich der Multiplextechnik bedienen. Das Multiplexieren von amplitudenmodulierten Impulsfolgen ist ebenfalls behandelt worden. Dabei haben sich in allen Fällen komplexe Schaltungsanordnungen ergeben, die Analogsignale und Signalimpulse verarbeiten? nicht zu übersehende Synchronisierprobleme sind dabei in den Vermittlungsstellen, insbesondere beim Telefoneinsatz, aber auch allgemein in der Unterzentralentechnik zu lösen. Die französischen Patente 1 176 100 von General Electric und 1 221 647 von Western Electric sollen hierzu als Beispiele angegeben werden.

Parallel dazu hat die Computerentwicklung die Technologie der codierten Digitaldarstellung von Analogsignalen gefördert. Das Ergebnis davon ist als Pulscodemudulation bekannt.

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Die Entwicklung der Halbleitertechnologie war der Entwicklung entsprechender Schaltkreise für die Fernsprechtechnik und für die Datenübertragung sehr dienlich.

Unter den verschiedenartigen Systemen für die Datenvermittlung wurde insbesondere die Schleifenleitungstechnik bekannt. Dazu ist die Deutsche Patentanmeldung P 21 65 667.7 zu nennen.

Des weiteren ist eine Arbeit von W.D. Farmer mit dem Titel '¹An Experimental Distributed Switching System to handle Bursty Computer Traffic'" zu nennen, die im Bericht über das ACM Symposium on Problems in Optimization of Data Communication Systems (Oktober 1969) veröffentlicht wurde. Darin ist eine Übertragungsanlage beschrieben, in der einzelne Endstellen mittels eines komplexen hierarchischen Schleifensystems bedient werden. - Die Suche nach weniger komplexen transparenteren Schaltkreisen für Vermittlungsstellen und Untervermittlungsstellen bietet sich an.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Angabe einer auf dem vorgenannten Stand der Technik aufbauenden Realisierung, die sich in schleifenförmigen Vermittlungsnetzen, insbesondere solchen mit Unterzentralen, vorteilhaft verwenden läßt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der erläuterte Aufbau verwendet eine Vielzahl von Teilnehmerschaltungen, die entweder Datenverarbeitungs-Endgeräte oder übliche Fernsprechgeräte bedienen. Diese Teilnehmerschaltungen sind mit einer Sendeleitung und einer Empfangsleitung verbunden, über die die durchzugebenden Nachrichten in digitaler Form zeitmulitplex als Impulszüge umlaufen. Dabei sind innerhalb vorgegebener Zeitrahmen immer wieder erscheinende umlaufende Abschnitte vorgesehen.

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Nachstehend soll der Aufbau und der Betrieb eines solchen Systems für die Fernsprechanwendung beschrieben werden, wobei jedoch beachtet werden muß, daß die Anwendung nicht auf das Fernsprechen allein beschränkt ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.

Es zeigen;

Fig. 1 den Grundaufbau einer entsprechenden Anlage,

Fig. 2 ein zugehöriges Zeitschaubild,

Fig. 3 nähere Einzelheiten über den Informationsfluß

in der Steuerschaltung gemäß Fig. 1,

Fig. 4 die Verwendung des Grundaufbaues für eine Unter

zentrale ,

Fign. 5A + B die Anwendung für ein hierarchisches Schleifensystem,

Fign. 6A + B ein zu den Fign. 5A und B gehöriges Zeitschaubild,

Fign.. 7A + B Übertragungskreise, wie sie gemäß der (-Fig. 7) Fig. 5A verwendet werden, und

Fign. 7A + C Übertragungskreise, wie sie entsprechend ~ ^g* Fig. 5B verwendet werden.

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Fig. 1 zeigt einen Aufbau, bei dem Fernsprechgeräte Al bis Ak über Teilnehmer leitungen und Adapterteile von Teilnehnierschaltungen Tl bis Tk parallel an eine Empfangs leitung 2 angeschlossen sind. Die einzelnen Teilnehmerschaltungen sind seitens ihrer Sendekreise in Reihe mit einer Sendeleitung 3 verbunden. Der Ausgang 6 der Sendeleitung 3 ist über eine Rückleitung 5 Fdt dem Eingang eines Zeitabschnittsgenerators 4' verbunden, der seinerseits seine Ausgangssignale über eine Leitung 7 und die in Serie geschaltetenTeilnehmerschaltungen Tl bis Tk ausgibt.

Eine Steuerschaltung 1 ist mit der vorbeschriebenen Anordnung 8 über die Leitungen 2 und 3 verbunden. Diese Steuerschaltung 1 empfängt über die Leitung 3 multiplexierte Nachrichten, die von den Teilnehmerschaltungen ausgehen, und gibt andererseits multiplexierte Nachrichten über die Leitung 2 in Richtung zu den Teilnehmerschaltungen zurück.

Es sind k Teilnehmers cn al tungen Tl bis Tk vorgesehen, v/obei die Teilnehmerschaltung Ti mit der Teilnehmerleitung für Ai verbunden ist. Jede Teilnehmerschaltung Ti weist eine zugeordnete Kennung in Form einer Adresse auf. In Telefonnetzen ist diese Kennung durch die Rufnummer der einzelnen Teilnehmer gegeben.

Es sind vielfältige Arten solcher Teilnehmerschaltungen bekannt. Ihre Aufgaben sind in erster Linie, das Abnehmen des Handapparates und den Besetzzustand zu kennzeichnen und die Durchgabe von Rufstrom über die Teilnehmerleitung zu ermöglichen. Zusätzlich dazu muß im Falle der vorliegenden Erfindung jede Teilnehmerschaltung einen Analog/Digitalcodierer und einen umkehrenden Decodierer enthalten. Die vorgesehene Codierung sorgt dafür, daß in den einzelnen Teilnehmerschaltungen sämtliche auftretenden Informationen in digitaler Form bereitstehen. Zu diesen Informationen gehören der jeweilige Leitungszustand, die Kennzeichnungsnummernimpulse sowie codierte Darstellungen von Tönen und Sprache.

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Alle diese Informationen laufen gemäß Fig. 1 in digitaler Form um, und zwar in vorgegebenen Zeitabschnitten, welche wiederum in vorgegebenen Zeitrahmen zyklisch angeordnet sind.

Eine Teilnehmerschaltung, deren Teilnehmer ruft, sucht im umlaufenden Rahmen nach einem freien Zeitabschnitt. Um sicherzustellen, daß nach dem Auffinden eines freien Zeitabschnittes auch in den folgenden Zeitrahmen wieder ein freier Abschnitt gefunden wird, werden diese Zeitrahmen vermittels des Generators 4 immer wieder regeneriert. Dieser Generator liefert über die Leitung 7 eine Folge von Zeitabschnitten aus, die durch die hintereinanderge-" schalteten Teilnehmerschaltungen hindurchlaufen und auf die Leitung 3 austreten. Dieselbe Folge wird zum Generator 4 über die Rückleitung 5 rückgeführt. Damit wird bewirkt, daß die gleiche Aufeinanderfolge von Zeitabschnitten immer wieder neu erzeugt wird. Dabei weist ein Zeitrahmen χ + 1, der in die Hintereinanderschaltung von Teilnehmerschaltungen Tl bis Tk einläuft, dieselben Belegungsmerkmale auf wie der vorangehende Zeitrahmen x.

Fig. 2 gibt den Aufbau der Zeitrahmen TF aus Zeitabschnitten TS wieder. Drei aufeinanderfolgende Zeitrahmen sind dargestellt. Für den Zeitabschnitt j des Zeitrahmens TF sind in Einzelheiten eine Sektion C, eine Sektion Ad und eine Sektion VD angegeben. In der Sektion Ad sind bei freien Zeitabschnitten ausschließlich Nullen vorhanden. Eine rufende Teilnehmerschaltung i, die einen solchen freien Abschnitt belegt, setzt ihre eigene Identifikation Ai an die Stelle der vorher enthaltenen Nullen ein. In die Sektion VD setzt die Teilnehmerschaltung eine Information ein, die der Rufnummer des zu rufenden Teilnehmers, einem Identifizierungsstatus, einem Tonsignal- oder einem Sprachcodeelement entsprechen kann. Die einzelnen Bits der Sektion C ermöglichen die Auswertung des Inhalts der Sektion VD. Wenn die Teilnehmerschaltung i den freien Zeitabschnitt j im Zeitrahmen TF findet, stellt sie ihre eigene Adresse Ai in diesen Zeitabschnitt j und ebenfalls in die Zeitabschnitte j der Zeitrahmen

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TF TF usw. bis zur Beendigung der Verbindung ein.

Nun soll die Funktionsweise einer gerufenen Teilnehmerschaltung betrachtet werden. Alle aufzunehmenden Informationen v/erden über die Leitung 2 zugeführt. Diese Informationen werden in zeitmultiplexer Form in Zeitabschnitten und diese wiederum in Zeitrahmen eingegeben. Diese Zeitrahmen v/erden durch die Steuerschaltung 1 ausgegeben. Alle über die Leitung 2 einlaufenden Informationen werden sämtlichen Teilnehmerschaltungen zugeführt. Die Teilnehmerschaltung, die ihre eigene Kennzeichnung erkennt, nimmt die irn zugehörigen Zeitabschnitt enthaltene Information auf.

Drei Hauptinformationstypen treten auf erstens Informationen, die durch die Steuerschaltung 1 aufgenommen v/erden und diese über den Zustand der Teilnehrerschaltungen, deren Anforderungen usw. informieren; zweitens Inforamtionen wie Instruktionen, Kommandos usw., die von der Steuerschaltung 1 zu den Teilnehmersehaltungen ausgehen; drittens Informationen, die zwischen zwei ^eilnehmerschaltungen als Sprache oder Daten ausgetauscht werden. Z.B. möge der Teilnehmer mit Al eine Verbindung mit Ak herstellen v/ollen. Die Teilnehmerschaltung Tl prüft den Schleifenfluß und sucht nach einem freien Zeitabschnitt innerhalb der vom Generator 4 ausgesandten Abschnitte. Wenn kein freier Abschnitt gefunden wird, erhält der rufende Teilnehmer mit Al kein Wählzeichen. Wenn Tl jedoch einen freien Abschnitt j findet, setzt sie in die Sektion Ad ihre eigene Kennzeichnung, nämlich die Rufnummer von Al, setzt eine 1 in die Sektion C und beläßt die in der Sektion VD stehenden Nullen. Wenn die Steuerschaltung 1 diese Informationen über die Leitung 3 aufnimmt, erkennt sie das Bit 1 in Sektion C, beläßt die Adresse von Al in Ad, registriert diese Adresse jedoch in einem Speicher, setzt in die Sektion VD ein digitales Codeelement für das Wählzeichen ein; der so im Inhalt modifizierte Zeitabschnitt (jetzt als j' bezeichnet) wird von der Steuerschaltung 1 auf die Leitung 2 ausgegeben. Während mehrerer aufeinanderfolgender Zeitrahmen wird der Zeitabschnitt j durch die Steuer schaltung über die Leitung 3 in der Form ''I, Al, üüüO" empfangen.

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In diese aufeinanderfolgenden Abschnitte setzt die Steuerschaltung aufeinanderfolgende Codeelemente des Wählzeichens ein. Dabei wird während einer Reihe aufeinanderfolgender Zeitrahmen j' über die Leitung 2 ausgegeben, und zwar immer mit der Adresse Al und den Codeeleirenten des Wählzeichens. Die Teilnehmerschaltung Tl erkennt die eigene Adresse Al_f nimmt die entsprechenden Codetonelemente auf und der Digital/Analogdecodierer der Teilnehmerschaltung Tl bildet aus den digitalen Toncodeelementen das Wählzeichen und liefert dieses über die Teilnehmerleitung zum Gerät Al des rufenden Teilnehmers.

Wenn der Teilnehmer über Al nunmehr das Wählzeichen hört, wählt er die Rufnummer von Ak des zu rufenden Teilnehmers. Die Teilnehmer- · schaltung Tl setzt diese Rufnummer in die Sektion VD des Abschnittes j ein. Diese Rufnummer wird in einige aufeinanderfolgende Zeitabschnitte j eingesetzt. Wenn die Steuerschaltung 1 diese Zeitabschnitte j aufnimmt, erkennt sie die Rufnummer von Ak und stellt sie in den Speicher. Dann sucht sie nach der Adresse Ak in den Sektionen Ad der über die Leitung 3 einlaufenden Zeitabschnitte; damit würde angezeigt, daß das Ak besetzt ist. Wenn jedoch die Nummer von Ak nicht in den Sektionen Ad gefunden wird/ ist das Gerät Ak des zu rufenden Teilnehmers frei. Die Teilnehmerschaltung Tk muß nun noch einen freien Zeitabschnitt für die Anwort finden. Dazu sollte zusätzlich wenigstens ein freier Zeitabschnitt, der über die Leitung 3 einläuft, frei sein. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist oder wenn der Teilnehmer mit Ak bereits belegt ist, schickt die Steuerschaltung 1 an den Teilnehmer mit Al das Besetzzeichen in der gleichen Weise, wie vorher das Wählzeichen gesendet wurde, indem es seine Codeelemente in die Sektionen VD mehrerer aufeinanderfolgender Zeitabschnitte j'einsetzt. Wenn der Teilnehmer mit Ak frei und die genannte Zusatzbedingung erfüllt ist, modifiziert die Steuerschaltung 1 den Inhalt des Zeitabschnitts j durch Ersetzen der Adresse von Al in der Sektion Ad durch die Adresse von Ak und durch Einsetzen eines Codeelementes des codierten Rufzeichens in die Sektion VD. Es wird in der gleichen Weise über Zeitabschnitte j'

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aufeinanderfolgender Zeitrahmen durch ge geben. Ro. wie über ^l vorher das Wählzeichen empfangen wurde, empfängt jetzt Ak Rufstrom. Wenn die Teilnehmerschaltung Ak die Code elemente des Rufzeichens aufnimmt- belegt sie einen noch freien Zeitabschnitt und setzt in die Sektion VD dieses Zeitabschnittes das Infzeichen-Codeelement ein. Unter sofortiger Belegung dieses freien Abschnittes, der im folgenden als Abschnitt f bezeichnet werden soll und in den es seine Identifikation einsetzt, bekommt der ^eilnehmer rit Ak die gewünschte Verbindung, sobald der Handapparat abgenommen wird. Der Abschnitt f bleibt während der nachfolgenden Zeitrahren bis. zum. Ende der Verbindung so zugeordnet. Wenn der Teilnehmer mit Ak seinen Handapparat abhebt, setzt die Teilnehmerschaltung Tk die nun folgenden Sprachcodeelemente über Ak in das Feld VD des Abschnitts f der aufeinanderfolgenden Zeitrahmen ein. Auf die gleiche Weise setzt die Teilnehmerschaltung "¹I in Sektion VD ihrer zugeordneten Abschnitte j ihre einzugebenden Sprachcodeelerente in aufeinanderfolgende Zeitrahmen ein.

Nach der Erklärung, wohin die Sprachelemente eingesetzt werden, die von den Teilnehmerschaltungen Tl und Tk ausgehen, soll erläutert v/erden, wie die Sprachelemente bei den ^me i Inehmers cha 1-tungen der Gegenstelle einlaufen.

Sobalb beim Gerät Ak der Handapparat abgenommen wird, überträgt die Teilnehmerschaltung Tk das Rufzeichen nicht mehr. Die Steuerschaltung 1 wertet dies als effektiven Verbindungsbeginn und leitet damit die üblichen Nebenfunktiorien wie z.P. den Start des Gesprächzählers des rufenden Teilnehmers ein.

Die Verbindung zwischen den beiden Teilnehmern ist nun auf oie folgende Weise gegeben

Wenn die Steuerschaltung 1 entsprechend Fig. 3 über die Leitung 3 den Zeitabschnitt j aufnimmt, ersetzt sie in der Sektion Ad

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die Identifizierung von Al durch die von Ak. Der so geänderte Abschnitt j läuft nun als Abschnitt j¹ weiter über die Leitung 2. Die über sie laufenden Informationen werden durch die Teilnehmerschaltung Tk erkannt; dieser Vorgang wiederholt sich laufend bis zum Fnde der Verbindung. Solange läßt der Decodierer der Teilnehmerschaltung Tk die Sprachsignale des Teilnehmers von Al zum Teilnehmer bei Ak gelangen.

Ähnliches spielt sich mit dem Abschnitt f ab, der von Tk ausgeht und als Abschnitt f nach dem Adressenwechsel in Ad über die Leitung 2 weiterläuft. Die Teilnehmerschaltung Tl nimmt den Inhalt von f' auf bis zum Ende der Verbindung. Dabei leitet der Decodierer der Teilnehmerschaltung Tl die Sprache von Ak an Al weiter.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die beiden Leitungen 2 und 3 bei relativ hoher Arbeitsgeschwindigkeit Leitungen guter Qualität sein müssen. Dann können sie auch eine hinreichende Länge aufweisen.

Nach der vorstehenden Betrachtung der autonomen Funktionen der Anordnung 8 gemäß Fig. 1 mit der Steuerschaltung 1 ist einzusehen, daß eine solche Anordnung wie 8 als Untervermittlungsstelle für k Teilnehmer dienen kann. Ein solcher Einsatz ist in Fig. 4 dargestellt, in der die Fig. 1 entsprechenden Elemente wieder mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Die Leitungen 2 und 3 verbinden eine Anordnung 8 als Unterzentrale mit einer Steuerschaltung I¹, die ihrerseits mit den Ausgang einer Vermittlungsstelle 9 verbunden ist. In diesem Falle ist die Steuerschaltung i¹ einfacher zu gestalten, als die Steuerschaltung 1 bei selbständigem Betrieb. Die Steuerschaltung I¹ dient als Schnittstelle zwischen der Vermittlungsstelle 9 und der Untervermittlungsstelle in Form der Anordnung 8.

In diesem Falle führt die Vermittlungsstelle 9 alle Funktionen aus, die für die Bedienung der Teilnehmer mit Al bis Ak erforder-

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lieh sind. Die Unterzentrale ist somit als transparent zu betrachten. Die aufgebauten Verbindungen erscheinen so, als wären direkte Verbindungen zwischen den Geräten ⁷Vl bis Ak zu ihren Leitungskreisen A¹I bis A'k in der Vermittlungsstelle 9 gegeben.

Die Leitungskreise A'i kennzeichnen das Gerät Ai nicht nur dann als besetzt., wenn es wirklich Verkehr hat, sondern auch dann, wenn unter den η Verbindungsmöglichkeiten, die die k Teilnehmer bedienen, keine Verbindungsmöglichkeit irehr frei ist. Aus V-7irtschaftlichkeitsgründen wird η < k ausgeführt. Die Schnittstelle r:.uß an die Vermittlungsstelle den exakten Status der bedienten Teilnehmer melden.

In der Vermittlungsstelle 9 laufen die Funktionen so ab, als wären die einzelnen Teilnehmer direkt über Leitungen Am bis Az angeschlossen.

Beim Betrieb über die Steuerschaltung 1' arbeitet die Unterzentrale in Form der Anordnung 8 bezüglich ihrer selbständigen Funk · tionen ebenso wie anhand von Fig. 1 erläutert. Dieselbe Betriebsweise mit Zeitabschnitten und Zeitrahmen gemäß Fig. 2 kommt zum Tragen.

Die Steuerschaltung I¹ enthält Teilnehmerschaltungen Tl¹ bis Tk¹ und einen Zeitabschnittsgenerator 4¹, der über die Leitung 7' die hintereinandergeschalteten Teilnehmerschaltungen Tl¹ bis Tk¹ mit einer Folge von Zeitrahmen speist, die den Zeitrahmen vom Generator 4 für die Teilnehmerschaltungen Tl bis Tk entsprechen. Die Arbeitsfrequenz ist dabei dieselbe; die Phasenlage muß jedoch nicht übereinstimmen. Die durch 4¹ ausgegebene Zeitrahmenfolge wird über eine Verbindung 5' vom Ausgang 6' der Reihenschaltung Tl¹ bis Tk¹ zum Generator 4' zurückgeführt. Die Teilnehmerschaltung Ti der Anordnung 8 und die Teilnehmerschaltung Ti' der Steuerschaltung I¹ gehören zusammen. Ti wird als Untervermittlungsstellen-Teilnehmerschaltung und Ti¹ als Schnittstellen-Teilnehmerschaltung bezeichnet.

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Anhand der Ficr. l wurde beschrieben, daß heim Abheben des Handanparates von Λ1 im Falle eines noch verfügbaren Zeitabschnittes 1 ir¹ Zeitrahiren TF diesen Abschnitt die Teilnehmerschaltung Tl belegt und ihre Identifikation von M in Sektion Ad einsetzt. Dies wiederholt sich dann in den Zeitrahmen TF usw. Es v/urde bereits erläutert, daß die von 4" und 4 ausgegebenen Zeitrahrcen in übereinstiimnender ^T^eise ablaufen. Wenn also ein freier Abschnitt j durch Tl belegt wurde; verbleibt auch in den Seitrahmen von 4 ein freier Zeitabschnitt j ^! ' , der durch Tl ' belegt v/erden kann, über j v.'ird dar-it der Verkehr von "1 nach Tl¹ und über j' ' der Verkehr von Tl nach Tl abgewickelt. So wird die Verbindung zwischen der> Gerät Al und seinen Leitungskreisen A¹I in der Vermittlungsstelle 9 hergestellt.

^T'enn Tl die auch zu ihr gehörige Identifikation von Al in Abschnitt j erkennt, sorgt Tl" für eine Anforderung in der Vermittlungsstelle 9 über die Leitungskreise A¹I von Al.

Daraufhin setzt die Vermittlungsstelle 9 über A¹I das Wählzeichen für Al ein. Nun folgend setzt Tl¹ digitale Codeelemente dieses Wählzeichens in Sektion VD der Abschnitte j'' der aufeinanderfolgend durchlaufenden Zeitrahmen ein und Tl überträgt das Wählzeichen an Al. Wie entsprechend Fig. 1 wird über das Gerät Al die gewünschte Rufnummer gewählt; die Teilnehmerschaltung Tl setzt die entsprechenden digitalen Elemente in Abschnitte j ein; die Teilnehmerschaltung Tl' greift diese Elemente heraus und überträgt die VJählinformationen über A¹I. Die Vermittlungsstelle empfängt die Wählzeichen und sorgt nun für den Ruf des gewünschten Teilnehmers. Angenommen, der zu rufenden Teilnehmer soll der mit dem Gerät Ak sein, den die Vermittlungsstelle nun über dessen Leitungskreise A'k zu rufen trachtet.

V^:enn über Ak bereits gesprochen wird, lassen die Leitungskreise A'k erkennen, daß der gewünschte Teilnehmer bereits belegt ist.

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Wenn jedoch über Ak nicht gesprochen wird, können die Teilnehmerschal tungen Tk¹ und Tk die Verbindung über A'k mit Ak herstellen, vorausgesetzt, daß in den Zeitrahmen von 4' und 4 noch ein freier Zeitabschnitt für die Verbindung vorhanden ist. Sollte kein freier Zeitabschnitt mehr vorhanden sein, wird Besetztzeichen an den Rufenden durchgegeben.

Immer dann, wenn A'k besetzt gefunden wird,· gibt die Vermittlungsstelle 9 das Besetztzeichen über A¹I in digital codierter Form über die Teilnehmerschaltung Tl¹ zur Teilnehmerschaltung Tl, und zwar im Zeitabschnitt j'' aufeinanderfolgend vom Generator 4' gelieferter Zeitrahmen. Die Teilnehmerschaltung Tl decodiert das Besetzzeichen und überträgt es weiter nach Al.

Wird jedoch A'k frei gefunden, gibt die Vermittlungsstelle das Rufzeichen. Tk¹ belegt einen freien Abschnitt f'' und setzt in dessen Sektion VD die codierte Darstellung des Rufzeichens ein. Tk erkennt es, belegt den Zeitabschnitt f innerhalb der Zeitrahmen von 4 und überträgt Rufstrom an Ak. Wenn bei Ak der Handapparat abgenommen wird, beginnt in den Zeitabschnitten f und f¹¹ mittels deren Sektionen VD die Übertragung der codierten Sprachinformationen von Ak zur Vermittlungsstelle und von der Vermittlungsstelle nach Ak und in ähnlicher Weise mittels der Zeitabschnitte j und j'' die entsprechende übertragung von und nach Al.

Anschließend soll eine weitere Verwendungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens betrachtet werden. Es wurde bereits angedeutet, ein Vermittlungsnetzwerk mit einer Vielzahl von Teilnehmern und Schleifen verschiedener Ebenen aufzubauen. Siehe dazu Fig. 5A. Dabei sind zahlreiche Möglichkeiten zum Betrieb dieser Schleifenebenen verfügbar; sie sollen hier im einzelnen nicht beschrieben werden. Sie mögen nur angedeutet sein, da auch eine Anordnung 8 gemäß Fig. 1 in ein solches System hineingenommen werden kann, wie Fig. 5B zeigt.

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Es soll erläutert werden, daß nur geringfügige Abwandlungen erforderlich sind, eine Schleife der untersten Ebene wie lOC-1 durch eine Anordnung 8 nach der vorliegenden Erfindung zu ersetzen. Die Funktionsfolge der ablaufenden Übertragungen wird anhand des Zeitschaubildes nach Fig. 6A und B beschrieben. Dann sollen anhand der Fign. 7A und B und 7A und C die erforderlichen Übertragungsschaltkreise erläutert werden.

Im Netzwerk gemäß Fig. 5A sind Primärschleifen IOC auf der untersten Ebene vorgesehen, die die Teilnehmerstellen bedienen. Die Schleifen IOC sind in Gruppen unterteilt, die wiederum mit einer Sekundärschleife lOB zusammengefaßt sind. Mehrere Sekundärschleifen sind dann in der obersten dargestellten Ebene mittels der Schleife 1OA zusammengefaßt, die eine Steuereinheit 11 aufweist. Die dargestellte Anordnung mit drei Ebenen ist nur als ein Ausführungsbeispiel zu betrachten.

Eine Übertragungseinheit wie 12C-1 zwischen den Schleifen 1OB und 10C-1 besteht im wesentlichen aus einem Steuerteil und einem übertragungsteil. Der Steuerteil umfaßt einen Taktgeber, Zeitgeberkreise, Identifikationserkennungskreise usw. Der übertragungsteil enthält die Schaltkreise, die den eigentlichen Informationsaustausch zwischen den Schleifen 1OB und lOC-1 durchführen. Schematisch ist ein solcher übertragungsteil in Fign. 7A und B dargestellt.

Die Fign. 6A und B erläutern das Zusammenspiel der Zeitabschnitte zwischen zwei Schleifen verschiedener Ebene, im Beispiel der Schleifen 1OB und lOC-1.

Auf der Schleife 1OB laufen Bitgruppen Zl, Z2, Z3, Z4 um, die den Teilnehmern der Schleife IOC-1 zugeordnet sind. Die Bitgruppen für die Schleifen lOC-2 und 10C-3 sind dazwischengeschoben angeordnet. Das Zusammenspiel zwischen der Schleife lOC-1 und der Schleife 1OB soll näher betrachtet werden. Gruppen Si auf lOC-1 entsprechen den Bitgruppen Zi (1=1...4). auf 1OB. Die in

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die tibertragungseinheit 12C-1 eingegebenen Bitgruppen Si werden als Eingangsgruppen bzw. kurz als 'Eingang Si" bezeichnet; sie enthalten Informationen, die von den Teilnehmern ausgehen. Umgekehrt gerichtete Gruppen werden dagegen als Ausgangsgruppen bzw. kurz als Ausgang Si'¹ bezeichnet; sie übermitteln Informationen zu den Teilnehmern. Jihnlich übermitteln Bitgruppen Zi Informationen für die Schleife 10C-1 zur Übertragungseinheit 12C-1 und umgekehrt. Es soll z.B. die Bitgruppe Z2 betrachtet werden. Während des gesamten zugehörigen Zeitintervalls ti zieht die Übertragungseinheit 12Ol Bits für ihre angeschlossenen Teilnehmer (im Beispiel 4 an der Zahl) aus und setzt dafür Informationen ein, die von den Teilnehmern abzusenden sind. Z2 enthält die Informationselemente für die Bitgruppe S2 und nimmt andererseits die Informationen auf, die als Sl eingegeben werden. Dasselbe spielt sich während des Intervalls τ2 bezüglich der Schleife lOC-2 ab und während des Intervalls τ3 für die Schleife lOC-3. Dann wiederholen sich die Funktionen entsprechend dem Zeitschaubild Fig. 6. Es möge daran erinnert werden, daß die Informationen in Sl, S2,- S3, S4 Teilnehmeradressen enthalten können, deren Ordungszahlen 1 bis 4 nicht mit den Begriffen Sl bis S4 identisch sein müssen. Des weiteren ist zu beachten, daß die vier Zeitabschnitte Si auch eine Zahl von Teilnehmern bedienen können, die größer ist als 4.

Die Schaltkreise der Übertragungseinheit 12C-1, die den Informationsaustausch ermöglichen, umfassen ein Register REGl gemäß Fig. 7A, welches außer seinen neun Registerstellen sechs UND-Glieder a, ein ODER-Glied O und ein Verrieglungsglied 15 enthält, und ein Register REG2 gemäß Fig. 7B. Diese beiden Register sind über einen Kanal 17 und eine Toranordnung 17' verbunden. Eingaben erfolgen von lOC-1 über 18 und Ausgaben nach lOC-1 über 16. Das Register REGl befindet sich in der Serienschleife IOB, und zwar über den Eingang 13 und den Ausgang 14.

In den Fign. 7A und B ist die Arbeitsweise der acht Stellen des Registers REG2 und der neun Stellen und des Ver-

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rieglungsgliedsl5 des Registers REGl dargestellt. Die Arbeitsweise ist als Zeitfunktion unter Steuerung durch Signale Θ1, Θ2, Θ3, α, β, γ, Tr tür φ, X, Y erläutert. Alle diese Signale werden seitens des Steuerteils der Übertragungseinheit 12C-.1 bereitgestellt; es handelt sich dabei um Zeitgeberkreise entsprechend dem Stande der Technik. Die Signale Θ1 weisen eine Folgefrequenz auf, die der Folgefrequeue der Bits auf der Schleife 10C-1 entspricht; die Signale Θ3 haben eine den Bits auf der Schleife 1OB entsprechende Folgefrequenz und steuern die Verschiebung der Informationen durch die neun Stellen des Registers REGl während des Intervalls χ zwischen je zwei Impulsen des Signals Θ2. Die anderen Steuersignale werden noch erläutert. Zeitgrundrichtungspunkte wie to, ti usw. sind sowohl im Zeitschaubild nach den Fign. 6 als auch im Zeitschaubild in Fig. 7A dargestellt. In Fig. 6 sind die von Bedeutung für die Schleifenzeitgabe und in Fig. 7 die für die Funktionszeitgabe der Überträgungskreise dargestellt.

Das Register REGl wird unmittelbar vor dem Zeitpunkt to mit Informationen A', B¹, C, D¹, E¹, F', G¹ und H¹ vom "Eingang Sl" geladen. Ab to lädt unter der Steuerung der Impulse des Signals Θ3 das Register REGl nacheinander die informationen I, J, K, L, M, N, P, Q von der Schleife 1OB über den Eingang 13 ein und liefert gleichzeitig über den Ausgang 14' des Verrieglungsgliedes

14 die Informationen A', B¹, ..., H¹ auf die Schleife 1OB aus. Ab dem Zeitpunkt ti steht das Register unter Steuerung durch das Signal Θ2. Während der Zeit von to bis t2 werden die Informationen I...Q, die im Register REGl stehen, auf die Schleife lOC-1 als Bitgruppe "Ausgang 2" über den Ausgang 16 des Verrieglungsgliedes

15 ausgegeben. 15 nimmt im Takte des Signals Θ1 den Inhalt der einzelnen Stellen des Registers REGl unter Steuerung durch die Impulse a, β , γ, τ, ω, φ nacheinander auf. Nun nimmt die Übertragungseinheit 12C-1 die Informationen I¹, J", K¹, L', M¹, N'_r P¹, Q¹ vom "Eingang S2" in das Register REG2 über dessen Eingang 18 mit der Folgefrequenz des SignalsΘ1 auf. Zum Zeitpunkt t3 werden unter Steuerung des Signals X diese Informationen parallel in das Re-

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gister REGl übertragen. Dabei hat das Signal X zum Zeitpunkt t'O die Informationen A'...H¹ übertragen. Wie von to bis ti A'...H¹ werden nun die Informationen Ι'.,.ρ¹ auf die Schleife 1OB über den Ausgang 14' ausgegeben, währenddem das Register REGl von der Schleife 1OB die Informationen R, S,... aufnimmt, die zum "Ausgang S3" gehören, über das Verrieglungsglied 15 spielt sich folgendes ab: Mit dem Impuls α zum Zeitpunkt to nimmt 15 die Information I auf; zur nächsten Bitzeit·läßt 3 J in 15 einlaufen, wobei J gleichzeitig von der zweiten zur dritten Stelle des Registers REGl vorrückt; zur nächsten Bitzeit γ gelangt K nach 15, wobei K gleichzeitig von der vierten in die fünfte Registerstelle vorrückt. Ab dem Zeitpunkt ti wird das Register REGl nicht weiter verändert. Zur dritten nach to durch das Signal Θ1 definierten Bitzeit läßt das Signal τ die Information L im Verrieglungsglied 15 aufnehmen, die gegenwärtig in der fünften Registerstelle steht. Daraufhin läßt ein zweiter Impuls im Signal γ die Information M aus der vierten Stelle des Registers REGl zum Verrieglungsglied 15 gelangen, ω läßt die Information N aus der dritten Registerstelle nach 15 gelangen. Ein zweiter Impuls von β schickt die Information P aus der zweiten Registerstelle nach 15 und schließlich läßt der Impuls des Signals φ die Information Q aus der ersten Stelle des Registers REGl zum Verrieglungsglied 15 gelangen. Somit werden nacheinander die Informationen I bis Q über den Ausgang 16 des Verrieglungsgliedes 15 abgegeben.

Nach der vorstehenden Erklärung eines Vermittlungsnetzwerks gemäß Fig. 5A soll erläutert werden, wie in einem solchen Netzwerk z.B. die Schleife 10C-1 durch eine Anordnung 8 gemäß Fig. 1 ersetzt werden kann. Dies ist in Fig. 5B dargestellt. In der Schleife 10C-1 gemäß Fig. 5A werden die Teilnehmer mit vier Zeitabschnitten bedient. Dies erfolgt gemäß Fig. 5B, in der die Schleife 10C-1 durch eine Anordnung 8 ersetzt ist. Ähnlich, wie bereits früher in dieser Beschreibung erläutert wurde, haben in der Anordnung 8 die einzelnen Zeitabschnitte sowohl für ankommende als auch für abgehende Nachrichten dieselbe Zahl und dieselbe Folgefrequenz; sie müssen aber nicht phasengleich sein. Die übertra-

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gungseinheit 12' gemäß Fig. 533 entspricht der übertragungseinheit 12C-1 gemäß Fig. 5Ά in bezug auf die in Fig. 7 beschriebenen Schaltkreise mit einigen geringfügigen Änderungen. Diese Änderungen sind gemäß Fig. 8 anhand der Teilfiguren 7A und 7C dargestellt.

Der Schaltungsteil entsprechend Fig. 7Λ bleibt nach Aufbau und Funktionsweise unverändert. Die Leitung 2 der Anordnung 8 gemäß Fig. 5B ist mit dem Ausgang 16 verbunden. Die auf der Leitung 2 laufenden Zeitabschnitte liegen zwischen den Zeitpunkten to bis t2. Eine Teilnehmerschaltung Ti, die durch den Abschnitt S2 bedient wird_r empfängt ihre Informationen I...Q zwischen to und t2 entsprechend Fig. 7A. Dies spielt sich im Register REGl im Intervall Tl ab. Andererseits befinden sich die von der betrachteten Teilnehmerschaltung über die Leitung 3 ausgehenden Informationen in einen Zeitabschnitt S'2 der gegenüber S2 verschoben sein kann. In Fig. 7C ist dies zwischen W und W zu erkennen. Der Zeitabschnitt S'2_f in dem die übertragungseinheit 12" über die Leitung 3 der Anordnung 8 die Daten 1'...O¹ empfängt, liegt zwei Bitperioden früher als der Zeitabschnitt S2, in welchem I...Q zur Teilnehmerschaltung Ti ausgehen. Die über 3 gelangenden Daten I'...Q* werden über den Eingang 18' eines Registers REG3 empfangen, dessen Informationsinhalt entsprechend der Darstellung in der Fig. verarbeitet wird. Xtfenn dieses Register REG3 zu einem Zeitpunkt t4 vollgeladen ist, wird sein Inhalt zum Register REG2' unter Steuerung durch einen Impuls Y übertragen. Der bisherige Inhalt des Registers REG2' ist vorher zum Zeitpunkt t3 in das Register REGl unter Steuerung durch einen Impuls X übertragen worden, wie dies ähnlich mit dem Inhalt von REG2 gemäß Fig. 7B geschah. Dort wurden die Informationen I'...Q' im Register REGl bereitgestellt. Eine direkte übertragung aus dem Register REG3 in das Register REGl läßt sich nicht durchführen, da das Register REGl noch nicht zeitgerecht leer ist.

Es wurde erläutert, wie mit geringfügigen Abänderungen eine Anordnung 8 gemäß Fig. 1 in ein Vermittlungsnetzwerk mit verschie-

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denen Schleifenebenen integriert werden kann. Die Funktionen der Steuerschaltung gemäß Fig. 1 werden durch die Übertragungseinheit 12' zwischen zwei Schleifen ausgeführt.

In der vorangehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen wurden drei Beispiele beschrieben: Selbständiger Betrieb, transparente Untervermittlungsstelle und Einfügung in ein Vermittlungsnetzwerk mit mehreren Schleifenebenen.

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Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Verfahren zur Nachrichtenverinittlung unter Übertragung digitalcodierter Informationen zwischen einer Vielzahl von mit Datenendeinrichtungen oder/und Fernsprechgeraten als Teilnehmergeräten ausgestatteten TeilnehmersteIlen, dadurch gekennzeichnet,

   daß in Serie geschalteten, die TeilnehmersteIlen mit ihren Teilnehmergeräten (Ai mit i = l...k) bedienenden Teilnehmerschaltungen (Ti) von einem Zeitabschnitts-Generator (4) laufend aus gleich langen Folgen von Bitperioden bestehende Informations-Zeitabschnitte (TS) zugeführt werden, die ihrerseits periodische Informations-Zeitrahinen (TF) gleich großer Zeitabschnittszahlen bilden, daß diese periodischen Zeitrahmen (TF) nach Durchlaufen der Teilnehmerschaltungsserie synchron-regenerierend dem Generator (4) wieder eingegeben werden und parallel dazu über eine gemeinsame Sende-Leitung (3) zu einer Steuerschaltung (1) übertragen werden,

   daß in der Teilnehmerschaltungsserie umlaufende freie Zeitabschnitte (TS) seitens der Teilnehmerschaltungen (Ti) durch Einsetzen der eigenen, den Teilnehmerschaltungen (Ti) und den angeschlossenen Teilnehmergeräten (Ai) zugeordneten Identifizierungs-Kennzeichen (Adi) belegt werden, wenn Teilnehmer abgehende Verbindungen herzustellen wünschen, daß die Teilnehmerschaltungen (Ti) die auf diese Weise durch sie belegten Zeitabschnitte (TS) bis zum Verbindungsende beim zyklischen Umlauf durch die Teilnehmerschaltungen (Ti) und den Generator (4) an den Kennzeichen (Adi) immer wieder erkennen und dabei variierende auszusendende Informationen (Steuersignale, Nutznachrichten) in digitalcodierter Form zusätzlich zum Kennzeichen (Adi) einfügen, wobei die zu übertragenden Informationen in aufeinanderfolgende Zeitrahmen (TF) in die belegten Zeitabschnitte (TS) eingesetzt werden,

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   daß die Steuerschaltung (1) die zugeführten Zeitabschnitte (TS) aufnimmt, entsprechend ihrem internen Programm auswertet und anschließend über eine gemeinsame Empfangs-Leitung (2) parallel allen Teilnehmerschaltungen (Ti) zuführt und

   daß dabei die Teilnehmerschaltungen (Ti) die Zeitabschnitte (TS) mit ihren eigenen Identifizierungs-Kennzeichen (Adi) erkennen, aufnehmen und die darin enthaltenen Informationen ihren angeschlossenen Teilnehmergeräten (Ai) zuführen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Sende-Leitung (3) und über die Empfangs-Leitung (2) laufenden Zeitrahmen (TF) die gleiche Zahl von Zeitabschnitten (TS) aufweisen.
3. 3. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl von Zeitabschnitten (TS) pro Zeitrahmen (TF) kleiner sein kann als die Gesamtzahl der vorgesehenen Teilnehmerstellen.
4. 4. Schleifenschaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem jedes der vorgesehenen Teilnehmergeräte (Ai) über eine Teilnehmerleitung herkömmlicher Art mit seiner Teilnehmerschaltung (Ti) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Teilnehmerschaltungen (Ti) Schaltkreise zur Durchführung der folgenden Funktionen auf v/eis en:

   a) Einsetzen und Erkennung der Rufnummer des zugehörigen Teilnehmers in Form seines Identifizierungs-Kennzeichens (Adi) .

   b) Markierung des Betriebszustandes des zugehörigen Teilnehmergeräts (Ai) als frei oder besetzt.

   c) Eingabe abzusendender Informationen in. und Extraktion zu empfangender Informationen aus Zeitabschnitten (TS), die mit dem Kennzeichen des zugehörigen Teilnehmers

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   versehen sind.

   d) Pulscodierung abzusendender Signale und Decodierung ankommender PC-Signale, wenn ein herkömmliches, Analogsignale abgebendes und aufnehmendes Teilnehmergerät (Ai) vorgesehen ist.

   e) Übliche Stromversorgung des Teilnehmergeräts (Ai), wenn keine örtliche Versorgung beim Teilnehmer vorgesehen ist.
5. 5. Steuerschaltung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (1) Schaltkreise zur Durchführung der folgenden Funktionen aufweist;

   a) Verteilung von über die Sende--Leitung (3) der Teilnehmerschaltungen (Ti) empfangenen Informationen zur Auswertung Innerhalb der Steuerschaltung (1) selbst und/oder zur Weiterleitung zu gerufenen Teilnehmergeräten (Ai).

   b) Durchgabe von Zeitabschnitten (TS) mit Informationen zu den Teilnehmerschaltungen (Ti) über deren Empfangs-Leitung (2), wobei diese Informationen entweder von der Steuerschaltung (1) selbst oder von anderen Teilnehmerschaltungen (Ti) stammen.
6. 6. Steuerschaltung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (1) Schaltkreise zur Durchführung der folgenden Funktionen aufweist:

   a) Speicherung von Informationen, die mittels belegter Zeitabschnitte (TS) über die Sende-Leitung (2) der Teilnehmer schaltungen (Ti) einlaufen, über den Betriebszustand der einzelnen Teilnehmerstellen.

   b) Ableitung von Zeitabschnitten (TS) zur Ausgabe über die Empfangs-Leitung (2) der Teilnehmerschaltungen (Ti) aus Zeitabschnitten (TS), die über die Sende-Leitung (3) einlaufen.

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   c) Ausgabe von Informationen an die TeilnehmersteIlen mit den über die Empfangs-Leitung (2) ausgegebenen Zeitabschnitten (TS), wobei diese Informationen entweder den Betriebszustand von Teilnehmerstellen kennzeichnen

   oder von der Steuerschaltung (1) selbst ausgehen oder von anderen Teilnehmerstellen mit einlaufenden Zeitabschnitten (TS) empfangen worden sind.
7. 7. Schaltungsanordnung mit mehreren, Geschlossene Schleifen umfassenden Vermittlungsebenen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der vorgesehenen Schleifenebenen (lOC-1 gemäß Fig. 5) eine Anordnung (8) nach Anspruch 4 mit mindestens einer Teilnehmerschaltung (Ti) aufweist.
8. 8. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer Vermittlungsstelle und einer Unter-Vermittlungsstelle,

   gekennzeichnet durch zwei identisch aufgebaute Anordnungen (8, 1") mit je einem Zeitabschnittsgenerator (4, 4") und je einer Serie von Teilnehmerschaltung (Ti, Ti¹), derart,

   daß anstelle der Steuerschaltung (1) gemäß Anspruch 1 eine zweite Serie von Teilnehmerschaltungen (Ti¹) am Orte der Vermittlungsstelle (9) vorgesehen ist, daß in jeder der beiden identisch aufgebauten Anordnungen (8, 1') pro zu bedienendes Teilnehmergerät (Ai) je eine Teilnehmerschaltung (Ti, Ti¹) vorgesehen ist, daß_die Sende-Leitungen (3) der beiden Anordnungen (8, 1") jeweils mit der Empfangs-Leitung (2) der anderen identisch aufgebauten Anordnung (I¹, 8) verbunden sind und daß an die Teilnehmerschaltungen (Ti) der ersten der beiden identisch aufgebauten Anordnungen (8), die die Unter-Vermittlungsstelle bildet, die Teilnehmerleitungen zu den zu bedienenden Teilnehmergeräten (Ai) und an die Teilneh-

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   merschaltungen (Ti¹) der zweiten Anordnung (l¹) Verbindungen zu den Aus/Eingangs-Leitungskreisen (A¹I) der Tei lnehitiereinri cn tun gen der übergeordneten Vermittlungsstelle (9) angeschlossen sind.

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