DE2416136A1

DE2416136A1 - Fernmelde-, insbesondere fernsprechvermittlungsanlage mit frequenzvielfachbetrieb

Info

Publication number: DE2416136A1
Application number: DE2416136A
Authority: DE
Inventors: Jean Jacques Muller
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1973-04-05
Filing date: 1974-04-03
Publication date: 1974-10-17
Also published as: FR2224960B1; AU6761674A; FR2224960A1; JPS546161B2; GB1418447A; US3912876A; BE814975A; NL7404522A; JPS51126003A; ES424938A1

Description

Patentanwalt Dipl.Phys. Leo Thul
Stuttgart

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, New York

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Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlage mit Frequenzvielfachbetrieb

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fernmelde·; insbesondere Fernsprechvermittlungsanlage mit Frequenzvielfachbetrieb. Solche Anlagen machen Gebrauch von der Tatsache, daß zwischen mehreren, mit verschiedenen Modulationsfrequenzen betriebenen Sende-Empf ängereinrichtungen Nachrichten ausgetauscht werden können, wenn jeweils eine Sende-und eine (gerufene) Empfangseinrichtung auf die gleiche Frequenz abgestimmt werden. Damit ist eine Vermittlung.im nachrichtentechnischen Sinn durchführbar.

So ist in der belgischen Patentschrift No. 494 824 eine Vermittlungsanlage beschrieben, in dem die zu vermittelnden Nachrichten mit verschiedenen Frequenzen moduliert werden, über ein gemeinsames Medium (hier: Koaxialkabel mit Filter) übertragen werden und danach beim Empfänger mit der entsprechenden Frequenz demoduliert werden.

Derartige Vermittlungsanlagen, wie z.B. die in der obigen Patentschrift dargestellte, bilden eine Alternative zu den heute praktizierten Systemen, die mit Raumvielfach- und/oder Zeitvielfachbetrieb arbeiten. Diese Anlagen besitzen gemeinsame Nachteile, so sind z.B. für das zu bewältigende Verkehrsaufkommen mehrstufige Vermittlungsanordnungen (Koppelfelder) erforderlich; ein hoher Aufwand, wie z.B. Verdoppelung von Steuereinrichtungen, muß getrieben werden, um eine ausreichende Zuver-

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lässigkeit der Anlagen zu gewährleisten. Insgesamt gesehen, sind sowohl Raumvielfach- als auch Zeitvielfachsysteme heute komplex und kostspielig.

Eine Beschreibung der Grundlagen und der Entstehung der Frequenzvielfachtechnik wird von O«..Myers'/ih "British Review T.E.E. Conference on Switching Techniques for Telecommunication Networks" (April 1969, Seiten I0-15) gegeben.

Die Erfindung geht demnach aus von einer Fernmelde- insbesondere Fernsprechvermittlungsanlage mit Frequenzvielfachbetrieb, wobei Sende- und Empfangs einheit en vorgesehen sind, die zur Vermittlung von Nachrichten auf die gleiche Übertragungsfrequenz abgestimmt werden; sie stellt sich zur Aufgabe, eine Vereinfachung des Vermittlungsvorgangs sowohl gegenüber den bekannten Raumvielfach- und Zeitvielfachsystemen als auch gegenüber den bekannten Frequenzvielfaehsystemen zu erzielen.

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die Sende- und Empfangseinheiten Funksender und - Empfänger sind, daß als Übertragungsmedium ein elektromagnetisch isolierter Raum vorgesehen ist und daß in diesem Raum Antennen angebracht sind, die den Sende- und Empfangseinheiten zugeordnet sind. Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wir nun anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Fernsprechvermittlungsanlage nach der Erfindung und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel, in dem die erfindungsgemäße Vermittlungsaniage in einer Fernsprechvermittlungstelle verwendet wird.

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Die in Pig. 1 dargestellte Vermittlungsstelle l enthält "Terminals 2, 3, die über Leitungen oder Radiokanäle L mit Anschlüssen A, B, C, D, K, .N, P, R verbunden sind. Zur Vereinfachung wird zunächst angenommen, daß die Terminals 2 Informationen nur empfangen können, die Terminals 3 Informationen nur aussenden können. Jedes Terminal 2 ist mit einer zugeordneten Sendeeinheit 4 verbunden, jedes Terminal 3 mit einer zugeordneten Empfangs einheit 7· Es bestehen auch andere VerbindungsmSglichkeiten zwischen Terminals und Sende-/Empfangseinheiten, die aber nicht näher betrachtet werden. Die Sende-/Empfangseinheiten 4/7 sind mit Antennen 5 verbunden, wobei jeder Einheit eine Antenne zugeordnet ist. Auch hier bestehen noch andere Zuordnungsmöglichkeiten. Die Antennen 5 sind gemäß der Erfindung in einem Raum 6 angeordnet, der eine optimale Wellenausbreitung gewährleisten soll und von dem äußeren Raum elektromagnetisch getrennt ist, wobei eine Welle, die im Raum 6 ausgestrahlt wird, jeden Punkt des Raumes 6 erreichen kann.

Daraus ergibt sich, daß eine Übertragung z.B. von der Sendeeinheit 4a zur Empfangseinheit 7r stattfinden kann, wenn die Sendefrequenz mit der Empfangsfrequenz ^Resonanzfrequenz) übereinstimmt. Damit sind die Terminals 2a und 25r miteinander verbunden.

Zur Erzielung einer vollkommener Erreichbarkeit ist es möglich, daß alle Sende-/Empfangseinheiten auf sämtliche in Betracht gezogene Übertragungs frequenz en abgestimmt werden können. Man kann also jeder Sendeeinheit 4 eine Abstimm- _« einheit 8 zuordnen und entsprechend jeder Empfangseinheit 7 eine Abstimm einheit 9, wodurch jede Einheit auf jede benötigte Frequenz abgestimmt werden kann. Man kann aber auch jeder Sende- oder Empfangseinheit eine feste Frequenz zuord-

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nen und nur die jeweils anderen Einheiten mit Abstimmeinheiten ausrüsten.

Liegen N Sendeeinheiten und N Übertragungsfrequenzen vor, können maximal N Einweg-Verbindungen oder N/2 Zweiweg-Verbindungen hergestellt werden.

Die Steuerung der Verbindungen (insbesondere die Frequenzab« Stimmungen) wird zweokmäßigerweise mit Hilfe eines Rechners Io vorgenommen, der ähnlich aufgebaut sein kann, wie die heute zur Steuerung von quasi-elektronischen Vermitt lungs anlangen benutzten Rechner.

Über die erfindungsgemäße Vermitt lungs anlage können Informationen entweder digital oder analog vermittelt werden. Davon hängen die Bandbreite und der gegenseitige Abstand der gewählten Ubertragungsfrequenzen ab. Dementsprechend können zur Übertragung z.B. Seitenband- oder Doppelband-Amplitudenmodulation oder auch PCM verwendet werden.

Der Raum 6 besitzt gemäß der Erfindung bestimmte Eigenschaften; er bildet, zur Abschirmung von der Außenwelt und zur Vermeidung von Interferenzen einen Faraday'sehen Käfig, er ist weiterhin reflexionsfrei, um Phasenverschiebungen infolge von Reflexionen auszuschalten. Die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen im Raum 6 erfolgt, wie im freien Raum, nach einem l/R -Gesetz, wobei R der Abstand zwischen Sendeantennen und Empfangs antennen ist. Wegen cfer Absorption der Wellen durch die Wände des Raumes 6 muß zwischen Sende- und Empfangsantennen Sichtverbindung bestehen.

Bei Betrieb der Vermittlungsaniage können Intermodulationen auftreten, die Nebensprecheffekte verursachen, da jede Emp-

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fangseinheit von allen zur Zeit ausgestrahlen Wellen erreicht wird.

Eine erste Interraodulationsart tritt auf, wenn benutzte Ubertragungsfrequenzen Vielfache von anderen Übertragungsfrequenzen sind. Dieser Effekt kann beseitigt werden, wenn alle Ubertragungsfrequenzen innerhalb einer Oktave gewählt werden und die Antennen mit Tiefpassfiltern ausgerüstet werden.

Eine zweite Intermodulationsart tritt auf, wenn die Empfangseinheiten nichtlineare Kennlinien besitzen, wodurch Intermodulationsprodukte mit Frequenzen der Form 2fl-f2, 3fl~2f2, ... ... pfl-qf2 (mit p-q=l) auftreten. Diese Schwierigkeit kann beseitigt werden, wenn die Empfangseinheiten mit Frequenzkonvertern ausgerüstet werden, wodurch eine mittlere Frequenz gebildet und die gewünschte Modulationsfrequenz gefiltert wird, wobei alle anderen Frequenzen eliminiert werden.

Eine dritte Intermodulationsart tritt infolge von Kopplungen der Sendeeinheiten untereinander auf, wodurch -: ■

Intermodulationswellen ausgesandt werden, die die Übertragungsfrequenz einer Sendeeinheit mit der Übertragungsfrequenz einer von einer benachbarten Sendeeinheit empfangenen Welle kombinieren. Dadurch entstehen Frequenzen der Form mfl-nf2. Dies kann vermieden werden, wenn parallel zu den Sendeantennen Dämpfungen eingefügt werden, was sich auf die Übertragung wegen des geringen Abstands der Sendeantennen von den Empfangsantennen im Raum 6 nicht ungünstig auswirkt.

Zur Sicherstellung eines konstanten Empfangspegels in den Empfangseinheiten, unabhängig von der Sendeeinheit, ist gemäß der Erfindung der Raum 6 so ausbildet, bzw. sind die Sende- und Empfangsantennen so angeordnet, daß der Abstand zwi-

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sehen irgendeiner Sendeantenne und irgendeiner Empfangs antenne im wesentlichen konstant ist. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Raum 6 als langgezogenes Prisma oder Zylinder ausgebildet ist, und die Sende- und Empfangsantennen sich an den Grundflächen gegenüberstehen.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vermittlungsanlage in Verbindung mit einer Fernsprechvermittlungsstelle. Ein Anschluß E kann z.B. ein Teilnehmeransehluß sein, der Anschluß J und der Ansehluß G ein Amtsanschluß. Die Terminals 2 und 3 sind zusammen dargestellt, um die Herstellung einer "Zweiwege-Verbindung zu verdeutlichen. Die Terminals 2e, 3e entsprechen in diesem Beispiel einer Teilnehmerschaltung, die Terminals 2J, 33 bzw. 2g, 5g sind Schaltungen für abgehende (2g, Jg) und ankommende (2j, 33) Amtsleitungen. Die Terminals 2h, J5h werden vom Rechner Io für Signalxsxerungszwecke benutzt.

Die Terminals 2s, 3s sind außerhalb der Vermittlungsstelle 1 angeordnet und können über ihre Antennen 5s 1 und 5s2 mit den anderen Terminals in Verbindung treten.

Den Sende- und Empfangseinheiten 4 bzw. 7 sind Abstimmeinheiten 8 bzw. 9 zugeordnet, von denen aber nur die Abstimmeinheiten 9 für Jede Verbindung eingestellt werden, wozu sie über eine schnelle Multiplexlei^tung 12 und eine Verteilerschaltung l8 mit dem Rechner Io verbunden sind. Wenn erforderlich, können entsprechend die Abstimmeiriheiten 8 über eine Multiplexleitung 13 und eine Verteilerschaltung 17 eingestellt werden.

Die Abstimmeinheiten 8s und 9s der außerhalb gelegenen Sende-Empfangseinheiten 7s, 9s sind mit einer Steuerschaltung Io' verbunden, die über Übertragungsschaltungen 15, 16 und über eine Zwischenleitung 14 mit den Rechner Io in Verbindung _/ steht.

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Im Folgenden wird die Arbeitsweise der Vermittlungsstelle beschrieben.

Hebt ein Teilnehmer seinen Hörer ab, wird dies von einer Abtastschaltung 21, die über Leitungen 22 mit den entsprechenden Terminals 2, 3 (Teilnehmerschaltunen) verbunden ist, in bekannter Weise festgestellt.

Die Abtastschaltung 21 teilt dem Rechner Io die Identität des Teilnehmers mit, dem darauf ein freier Verbindungssatz zugeteilt wird.

Im Beispiel wird dem Teilnehmer E der Verbindungssatz 2h, 3h zugeteilt und die Empfangseinheiten Je und 7h werden auf die Frequenzen fh und fe aufgrund von Anweisungen des Rechners abgestimmt. Danach wird der Wählton von der Sendeeinheit 4h zur Empfangseinheit Je übertragen. Die Wahlinformation des Teilnehmers E gelangt über die Sendeeinheit 4e und die Empfangseinheit 7h zum Verbindungssatz 2h, 5h, der die erhaltene Information über eine Leitung 19 an den Rechner Io weitergibt .

Der Rechner Io verfügt über eine Liste sämtlicher Teilnehmeranschlüsse und deren Zustand (besetzt oder frei), die er von der Abtastschaltung 21 erhalten hat.

Der Teilnehmer E erhält daraufhin entweder über den Verbindungssatz 2h, 3h und die Sendeeinheit 4h ein Besetztzeichen (besetzt) oder über die Multiplexleitung 12 wird ein Abstimmvorgang eingeleitet (frei).

Falls der gerufene Teilnehmer an die gleiche Vermittlungsstelle 1 angeschlossen ist, werden die entsprechenden Empfangs-

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einheiten der beiden Teilnehmer auf die erforderlichen Übertragungsfrequenzen abgestimmt, d.h., 7e auf die Frequenz fj und 7j auf die Frequenz fe, wenn in diesem Beispiel J ebenfalls ein Teilnehmer der Vermittlungsstelle 1 darstellt.

Falls der gerufene Teilnehmer^anschluß außerhalb der Vermittlungsstelle 1 ist, wird ein abgehender Verbindungssatz benötigt und die betroffenen Empfangseinheiten werden aufeinander abgestimmt, wie z.B. "Je auf die Frequenz fg und 7g auf die Frequenz fe. Zur Übertragung der Wahlzeichen kann es dabei erforderlich sein, den abgehenden Verbindungssatz zeitweise mit einem Hilfsverbindungssatz ähnlich 2h, 3h zu verbinden, der die Signalisierung zu einem Verbindungssatz der angewählten Vermittlungsstelle übernimmt.

9 Patentansprüche

2 Bl. Zeichnungen, 2 Fig.

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Claims

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Patentansprüche t

Fernmelde-, insbesondere Pernsprechvermittlungsanlage mit Prequenzvielfachbetrieb, wobei Sende- und Empfangseinheiten vorgesehen sind, die zur Vermittlung,von Nachrichten auf die gleiche Übertragungsfrequenz abgestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und Empfangseinheiten (4, 7) Funk-Sender und -Empfänger sind, daß als Übertragungsmedium ein elektromagnetisch isolierter Raum (6) vorgesehen ist und daß in diesem Raum Antennen (5) angebracht sind, die den Sende- und Empfangseinheiten (4, 7) zugeordnet sind.

Fernmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierte Raum (6) bezüglich der verwendeten Übertragungsfrequenzen reflexionsfrei ist und daß die Antennen der Sendeeinheiten (4) in Sichtverbindung mit den Antennen der Empfangseinheiten (7) stehen.

Fernmeldeanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Antennen der Sendeeinheiten (4) und Antennen der Empfangseinheiten (7) im wesentlichen konstant ist.

Fernmeldeanlage nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß der isolierte Raum (6) von länglicher Form ist und daß die Antennen der Sendeeinheiten (4) und die Antennen der Empfangseinheiten (7) an den kleinsten gegenüberliegenden Flächen des Raums (6) angebracht sind.

Fernmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsfrequenz zwischen einer Sende- und einer Empfangseinheit durch die Frequenz einer der beiden Einheiten festgelegt ist und die andere Einheit auf diese Frequenz abgestimmt wird. _/

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6. Fernmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jedes Paar von Sende-Empfangseinheiten (4, 7) mit einem Terminal (2, 3) verbunden ist, an das die zu verbindenden Informationsquellen angeschlossen sind.

7. Fernmeldeanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zumindest ein Terminal (2h, 3h) vorgesehen ist, das mit Steuereinrichtungen verbunden ist und zur Übertragung von Steuerinformationen zwischen den Terminals (2, 5) und den Steuereinrichtungen dient.

8. Fernmeldeanlage nach Ansprch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Terminal (2s, 3s) vorgesehen ist, dessen Sende-Empfangseinheiten (4s, 7s) außerhalb, der Vermittlungsstelle (1) liegen.

9. Fernmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß schnelle Multiplexleitungen (12) vorgesehen sind, die Befehle von Steuereinrichtungen an die Sende- Empfangseinheiten (4, 7) zur Frequenzabstimmung übermitteln.