DE2629499A1

DE2629499A1 - Umschalteeinrichtung zur umschaltung einer nachrichtenverbindung von einer ersten auf eine zweite uebertragungsstrecke

Info

Publication number: DE2629499A1
Application number: DE19762629499
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl Ing Krauss; Gert Dipl Ing Krings; Uwe Ing Grad Timmermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-06-30
Filing date: 1976-06-30
Publication date: 1978-01-05
Also published as: DE2629499C2

Description

Umschalteeinrichtung zur Umschaltung einer Nachrichtenverbindung
von einer ersten auf eine zweite Ubertragungsstrecke Die Erfindung betrifft eine Umschalteeinrichtung zur Umschaltung einer Nachrichtenverbindung von einer ersten auf eine zweite Übertragungsstrecke bei wenigstens einer Übertragungsrichtung einer zwei Stellen verbindenden elektrischen Vierdraht-Nachrichtenübertragungseinrichtung mit zwei mit Pilotsignalen beaufschlagten Ubertragungsstrecken je Richtung, wobei in Jeder der beiden Stellen empfangsseitig zwei Pilotempfänger vorhanden sind, von denen ein erster den Pilot der ersten und ein zweiter den Pilot der zweiten Übertragungsstrecke auf Pegelabweichungen überwacht und im Störungsfalle ein Störungssignal abgibt, und daß die Störungssignale derart auswertbar sind, daß bei vorhandenem Störungssignal des ersten und fehlendem Störungssignal des zweiten Pilotempfängers ein durch eine Pilotfrequenz gebildetes Umschaltekriterium zur anderen Stelle übertragen wird, und dort eine Umschaltung bewirkt.
Eine derartige Umschalteeinrichtung ist bereits aus der DT-PS 2 044 001 bekannt.
Diese NF-Umschalteeinrichtung weist auf der Empfangsseite einen elektronischen Umschalter auf. Die zu übertragende Information wird auf der Sendeseite auf zwei Leitungen verzweigt, von denen eine durch den Umschalter durchgeschaltet wird. Es wird also immer nur ein Übertragungsweg ausgenutzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, den bei einer 1:1-Umschaltung für Nachrichtenverbindungen hoher Verfügbarkeit ungenutzten Ersatzweg solange zur Ubertragung weniger wichtiger Informationen, insbesondere Fernsprechen, zu verwenden, wie der Hauptweg keine Störung aufweist. Bei Ausfall des Hauptweges soll die Umschaltung die wichtigere Information über den Ersrtzweg durchschalten, während die Ubertragung der weniger wichtigen Information bis zur Wiederherstellung des Hauptweges unterbrochen bleibt. Eine besonders hohe Verfügbarkeit wird beispielsweise von Uberwachungs-, Fernwirk- und Datenkanälen der Energieversorgungsunternehmen oder von Leitungen für die Flugsicherung gefordert.
Gemäß der Erfindung wird die Umschalteeinrichtung zur Lösung dieser Aufgabe entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildet. Durch diese Maßnahmen ergibt sich im Normalfall die Ausnutzung von beiden Ubertragungswegen und dabei in vorteilhafter Weise eine besonders große Wirtschaftlichkeit der Nachrichtenübertragungseinrichtung.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird anhand der in den Fig.1 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen: Fig.1 eine Umschalteeinrichtung für 1:1-Ersatzschaltung mit Ausnutzung des Ersatzweges; Fig.2 die Verbindung zweier Stellen über Hauptweg- und Ersatzweg-Vierdrahtübertragungs strecken; Fig.3 den Sende-, Empfangs- und Steuerteil, wie er in den beiden Stellen der Umschalteeinrichtung nach Fig.2 Jeweils vorgesehen ist; Fig.4 ein Zustandsdiagramm der Umschalteeinrichtung nach Fig.2; Fig.5 einen Sendeteil; Fig.6 einen Steuerteil; Fig.7 eine Einrichtung zur Frequenzerkennung und Fig.8 Einzelheiten der im Steuerteil nach Fig.6 enthaltenen Verzögerungsglieder.
Wie aus Fig.1 ersichtlich, sind zwei voneinander unabhängige parallele Leitungen 81, 91 von Stelle 1 zur Stelle 2 geführt. Der Sendeteil 36 von Station 1 enthält den Sendeverstärker 55, dessen Ausgang a7 über den Hauptweg 81 an den Eingang e3 des Empfangsteils 38 von Station 2 geführt ist. Der weitere Sendeverstärker 56 von Station 1 ist vom Ausgang A2 über den Ersatzweg 91 an den Eingang e4 des Empfangsteiles 38 geführt.
In Station 1 ist der Eingang E11 für eine erste Nachrichtenverbindung über den Anschluß e1 sowohl an den Eingang des Verstärkers 55 als auch an den Umschalter 31 geführt. Dieser Umschalter 31 legt wahlweise den Eingang Ell oder E12 an den Eingang des Verstärkers 56.
Im Empfangsteil 38 läßt sich mit Hilfe des Umschalters 32 der Eingang des Verstärkers 57 wahlweise an den Eingang e3 oder e4 anschalten. Zwischen dem Eingang e4 und dem Anschluß a4 bzw. Ausgang A22 liegen der Schalter 35 und der Verstärker 58.
Beide Leitungen werden, was in der Figur nicht näher dargestellt ist, durch Pilote überwacht. Wird ein Störungskriterium auf dem Hauptweg 81 erkannt, so trennen die Schalter 31, 32 und 35 das auf dem Ersatzweg 91 geführte Fernsprechsignal in beiden Stellen 1 und 2 auf. In diesem Zustand befinden sich alle Schalter 31, 32 und 35 in der gestrichelt gezeichneten Stellung. Die zu sichernde Information wird dann über den Ersatzweg 91 geführt. Ist die Störung beseitigt, wird automatisch zurückgeschaltet und der Ersatzweg 91 kann wieder das Fernsprechsignal übertragen.
Bei der Umschalteeinrichtung wird nicht nur auf der Empfangs-, sondern auch auf der Sendeseite umgeschaltet. Der Ersatzweg überträgt bei ungestörtem Betrieb eine andere Information als der Hauptweg. Um die gemeinsame sende- und empfangsseitige Umschaltung zu bewirken, meldet die Jeweilige Empfangsseite an die Sendeseite, ob umgeschaltet werden soll, indem sie die Frequenz des abgehenden Pilots verändert. Mit Hilfe der Veränderung der Pilotfrequenz erfolgt zugleich eine Rücksignalisierung des Betricbszustandes und eine ferngesteuerte Umschaltung.
Fig.2 zeigt eine Umschalteeinrichtung der in Fig.l dargestellten Art für beide Ubertragungsrichtungen. Jede der beiden Endstellen 1 und 2 enthält eine Umschalteeinheit 3, die sich aus Sendeteil 36, Empfangsteil 38 und Steuerteil 37 zusammensetzt. Diese Umschalteeinheiten 3 stimmen miteinander überein und sind daher mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
Der Sendeteil 36 in Stelle 1 ist mit seinem Anschluß e1 an den Eingang E11 zu ? für eine erste Nachrichtenverbindung und mit seinem Anschluß e2 an den Eingang E12 für eine zweite Nachrichtenverbindung geführt. Der Ausgang a1 des Sendeteiles 36 von Stelle 1 ist über den Hauptweg 81 in tfbertragungsrichtung 10 an den Eingang e3 des Empfangsteiles 36 in Stelle 2 geführt. Der Ausgang a2 des Sendeteiles 36 von Stelle 1 ist über den Ersatzweg 91 in Ubertragungsrichtung 10 mit dem Eingang e4 des Empfangsteiles 36 von Stelle 2 verbunden.
Am Anschluß a3 des Empfangsteils 36 in Stelle 2 liegt der Ausgang A21 für die erste Wachrichtenverbindung,.am Anschluß a4 der Ausgang A22 für die zweite Nachrichtenverbindung.
In der entgegengesetzten Übertragungsrichtung 20 ist in entsprechender Weise der Sendeteil 38 von Stelle 2 vom Ausgang al aus über den Hauptweg 82 an den Eingang e3 und vom Ausgang a2 aus über den Ersatzweg 92 mit dem Eingang e4 des Empfangsteils 38 von Stelle 1 verbunden. Der Sendeteil 38 in Stelle 2 liegt mit seinem Anschluß el am Eingang E21 für eine erste und mit dem Anschluß e2 am Eingang E22 für eine zweite Nachrichtenverbindung.
Der Empfangsteil 38 in Stelle 1 ist mit dem Anschluß a3 an den Ausgang All für die erste und mit dem Anschluß a4 an den Ausgang A12 für die zweite Nachrichtenverbindung geführt.
Fig.3 zeigt die in der Umschalteeinrichtung zweimal vorhandene Umschalteeinheit 3 im Detail. Der Anschluß e1 ist über die Bandsperre 43 an den Eingang der Gabel 54 geführt, die mit dem einen Ausgang an den Anschluß al und dem weiteren Ausgang an den Umschalter 31 angeschlossen ist. Der Umschalter 31 legt den Anschluß a2 entweder an die Gabel 54 oder an den Anschluß e2.
Außerdem enthält der Sendeteil 36 den Pilotgenerator 6O, dessen Frequenz durch ein an den Steuereingang a gelegtes Signal einstellbar ist.
Der Umschalter 31 wird durch das an den Steuereingang b geführte Steuersignal V betätigt.
Der Ausgang des Pilotgenerators 60 ist einerseits an einen entkoppelten Eingang der Gabel 54 und andererseits an einen entkoppelten Eingang der Ubertragungsstrecke 91 geführt.
Bei dem Empfangsteil 38 ist der Anschluß e4 über den Entkoppler 52, den Schalter 35 und die Bandsperre 44 an den Anschluß a4 geführt. Der Anschluß e3 ist über den Entkoppler 51 an einen Anschluß des Umschalters 32 gelegt, dessen Scheitel über die Gabel 53 an den Anschluß a3 geführt ist und der mit dem anderen Anschluß am Verbindungspunkt des Entkopplers 52 mit dem Schalter 35 liegt.
Der Umschalter 33 legt den Anschluß d wahlweise an die Gabel 53 oder an den Entkoppler 51. Der Umschalter 34 verbindet den Anschluß c wahlweise mit der Gabel 53 oder mit dem Entkoppler 52.
Die Umschalter 32, 33 und 34 werden gemeinsam durch das dem Anschluß b zugeführte Steuersignal Umbetätigt.
Der Steuerteil 37 enthält die Steuereinheit 6 und die Einrichtung 70 zur Frequenzerkennung. Der Anschluß c ist über den Pilotbandpaß 42 an den Pilotempfänger 72, der Anschluß d über den Pilotbandpaß 41 an den Pilotempfänger 71 und die Einrichtung 710 zur Geräuschauswertung geführt. Die Ausgänge der Pilotbandpässe 41 und 42 sind ferner an die Einrichtung 70 zur Frequenzerkennung geführt, deren Ausgang an den Anschluß d des Empfangsteils 36 geführt ist.
Die Steuereinheit 6 ist mit den Anschlüssen g und i an die Pilotempfänger 72 und 71 angeschlossen und liegt mit dem Anschluß h an der Einrichtung 710 zur Geräuschauswertung. Die Steuereinheit 6 ist ferner mit dem Ausgang e an den Steuereingang des Pilotgenerators 60 und mit dem Ausgang f an den Steuereingang k der Einrichtung 70 zur Frequenz erkennung und an die Steuereingänge der Schalter 32, 33, 34, 35 geführt.
Der auf jeweils eine der vier Frequenzen 300 Hz, 315 Hz, 330 Hz und 345 Hz umschaltbare Pilotgenerator 60 speist sendeseitig einen Pilot in beide, an die Ausgänge al und a2 anzuschließende Leitungswege ein.
Der Pilotgenerator 60 erzeugt die für die Leitungsüberwachung notwendige Pilotspannung. Die Frequenz dieser Spannung kann durch das Bitmuster zweiter digitaler Eingänge ml, m2 vorgegeben werden.
Dabei ergibt sich die Frequenz aus den Ausgangsspannungen der Pilotempfänger 71 und 72 wie folgt: 71 72 fDil U3 UB 300 Hz OV U3 -315 Hz U3 0V 330 Hz OV OV 345 Hz Das von einer in der Figur nicht dargestellten Wechselstromtelegrafie-Einrichtung am Eingang el ankommende Nutzsignal wird über die Bandsperre 43 geführt, die die Störspannungen im Frequenzbereich zwischen 300 und 345 Hz aussiebt. Das in diesem Frequenzbereich gelegene freigeschaltete Frequenzband wird zur Pilotübertragung benützt Die Verzweigung bzw. Gabel 54 gibt die Eingangsinformationen an die beiden Ausgänge al und a2 weiter. Der Leistungspegel der Gabelausgänge entspricht dem eingespeisten Sendepegel. Mit dem Umschalter 31 ist es möglich, entweder die Wechselstromtelegrafie bzw. WT oder das Fernsprechsignal auf den Ausgang a2 zu schalten.
Die an den Eingängen e3 und e4 ankommenden Signale werden über die Auskoppler 51...53 abgegriffen. Die Auskopplung geschieht immer derart, daß stets der Übertragungsweg am Auskoppler 53 ausgekoppelt wird, der das WT-Signal überträgt. Das Signal des åeweils anderen Ubertragungsweges wird am Auskoppler 51 oder 52 abgegriffen.
Durch diese Schaltungsweise ist es möglich, den Verstärker- und Umschaltteil des Empfangsteiles 38 zu überwachen.
Die gestrichelt gezeichneten Schalterstellungen machen den Betrieb im Störungsfall deutlich.
Der Schalter 35 trennt im Störungsfall den über den Eingang e4 geführten Ubertragungsweg empfangsseitig auf. Dadurch wird verhindert, daß der Fernsprechteilnehmer das WT-Signal empfängt. Die ausgangsseitige Bandsperre 44 verhindert ferner, daß die Pilotton zu dem Teilnehmer gelangt.
Die Umschalter 33 und 34 führen die Leitungssignale zu den Bandpässen 41 und 42. Die Bandpässe 41 und 42 filtern den Pilot aus dem NF-Frequenzband heraus und führen ihn der Einrichtung 70 zur Frequenzerkennung sowie den Pilotempfängern 71 und 72 zu. Der Bandpaß 41 bzw. 42 siebt aus dem NF-Band das Meßband heraus, in dem sich der Pilot befindet und in dem eventuelles Rauschen gemessen werden soll. Der Durchlaßbereich liegt zwischen 285 Hz und 350 Hz.
Für die Überwachung des Hauptweges 81, 82 kann zusätzlich auch ein Geräuschempfänger 71 eingesetzt werden, was in der Figur gestrichelt dargestellt ist. Die Eilrrichtung zur Frequenzerkennung 70 wertet die Frequenz des Pilotes, der über eine oder beide Leitungen empfangen wird, aus und gibt ein digitales Signal der Form V ab, das durch eine bestimmte Pilotfrequenz gesteuert wird.
Da die empfangene Frequenz dem Zustand der Empfangsseite der anderen Stelle entspricht, ist es durch die Einrichtung 70 zur Frequenzerkennung möglich, den Zustand der Empfangsseite 38 einer unbemannten Stelle zu erkennen. Da eine von vier verschiedenen Frequenzen empfangen werden kann, gibt es auch vier verschiedene Informationen, die automatisch rücksignalisiert werden.
Der Steuerteil 6 empfängt digitale Störungsmeldungen der Pilotempfänger 71 und 72 und gegebenenfalls des Geräuschempfängers 710 und wertet sie aus. Er steuert die Umschaltung der Schalter 32...35 des Empfangsteiles 38.
Durch Einführung eines gemischten Betriebes ist es möglich, die WT in der einen Richtung auf einem Hauptweg und in der anderen Richtung auf einem Ersatzweg zu führen, wenn nur ein Hauptweg 81 bzw. 82 in einer Richtung und ein Ersatzweg 92 bzw. 91 in der anderen Richtung gestört ist. Durch diesen Betriebsfall ist zwar auf dem Sprachkanal entweder das Hören oder das Sprechen unterbunden, die Umschalteeinrichtung kann jedoch von dem defekten Hauptweg 81 bzw. 82 auf den Ersatzweg 92 bzw. 91 umschalten.
Das Zustandsdiagramm nach Fig.4 macht das Verhalten der Umschalteeinrichtung weiter deutlich. Dabei bedeuten C: Keine Signalisierung und keine Anwendung der Umschaltung; D: Signalisierung und keine Anwendung der Umschaltung; E: Signalisieren und Umschalten.
Ordnet man Jedem der vier Leitungswege bzw. Ubertragungsstrek ken 81, 82; 91, 92 eine Bewertung "O" far störungsfrei und "L" für gestört zu, so ergeben sich 24 verschiedene Zustände. Im Zustandsdiagramm nach Fig.4 sind diese Zustände in Zeilen Z1 bis Z16 aufgeführt> wobei in jeder Zeile die Zustände der einzelnen Leitungen nach Fig.2 in folgender Reihenfolge angeführt sind: 1. Zustand der Leitung 81; 2. Zustand der Leitung 91; 3. Zustand der Leitung 82; 4. Zustand der Leitung 92.
Von den fünf Leitungszuständen, die eine Umschaltung auf einen Ersatzweg 91 bzw. 92 nach sich ziehen, hätten zwei Zustände bei synchronem Umschalten, d.h. bei nur gemeinsamem Umschalten von Hin- und Rückleitung 81, 82 bzw. 91, 92, wegen des Ausfalles der Rücksignalisierung praktisch einen Totalausfall des NF-Übertragungsweges zur Folge, nämlich 0 L L 0 und L O O L (siehe Doppelbepfeilung in Fig.3). Ein gemischter Betrieb, der eine asynchrone Schalterstellung von Hin- und Rückleitung zuläßt, ermöglicht die Ausnutzung des Ersatzweges auch bei diesen beiden Zuständen.
Als Störung wird durch das Absinken eines Pilotpegels unter eine festgelegte Schwelle oder das Überschreiten des Geräusches auf der Hauptleitung 81, 82 über einen festgelegten Geräuschpegel erkannt. Die fünf Zustände E bewirken ein Umschalten der Umschalteeinrichtung. Die restlichen elf möglichen Zustände C und D führen, lediglich mit der Ausnahme O 0 0 0, auf der Empfangsseite zu einer Signalisierung.
Die Zustände L O 0 0 und 0 O L 0 entsprechen dem Ausfall einer der beiden Hauptleitungen 81 und 82.
Im Falle des Zustandes O O L 0 ergibt sich der folgende Funktionsablauf: Auf Stelle 2 wird über den Umschalter 32, 33, den Bandpaß 41 und den Pilotempfänger 71, ggf. auch der Geräuschempfänger 710 eine Störung registriert und durch den Pilotempfänger 71 und gegebenenfalls den Geräuschempfänger 710 ein digitales Signal an den Steuerteil 6 geleitet. Der Steuerteil schaltet nach einer Verzögerungszeit <(I,5 s3s) die Umschalter 32...34 um und schaltet den Pilotgenerator 60 auf 315 Hz. Den Pilotfrequenzen, die der Pilotgenerator 60 abgibt, sind folgende Bedeutungen zugeordnet: 300 Hz: keine Störung; 315 Hz: Ubertragungsstrecke 81 gestört; 330 Hz: Ubertragungsstrecke 91 gestört; 345 Hz: Übertragungsstrecke 81 und 91 gestört.
Die in Stelle 1 befindliche Einrichtung 70 zur Frequenzerkennung erkennt 315 Hz und schaltet den Umschalter 31 um, so daß der Ersatzweg bzw. die zweite Ubertragungsstrecke 91 die zu sichernde Information fuhrt. Gleichzeitig gibt der Steuerteil 6 von Stelle 2 Alarm.
Für den Zustand O O L 0 gilbt das entsprechende, wenn man Stelle 1 und Stelle 2 vertauscht.
Der anhand der Zustände L O 0 0 und 0 O L 0 beschriebene Funktionsablauf gilt auch für die Zustände L O O L und 0 L L 0, aber beide Stellen geben Alarm.
Bei dem Zustand L O L 0 liegt ein Ausfall beider Hauptleitungen 81 und 82 vor. Der Eingang der Einrichtung zur Frequenzen kennung 70 ist umschaltbar und wertet den Pilot stets von dem Bandpaß 41 oder 42 aus, der sein Signal von der das WT-Signal führenden Leitung erhält.
Fallen beide Hauptleitungen 81 und 82 bzw. erste Ubertragungsstrecken aus, so wird der anhand der Zustandes O O L 0 beschriebene Vorgang zweimal ausgeführt mit dem einzigen Unterschied, daß die Einrichtungen 70 zur Frequenzerkennung 315 Hz von den den Ersatzwegen zugeordneten Bandpässen 41 bzw. 42 erhalten.
Bei dem in Fig.5 gezeigten Sendeteil ist der Eingang EIl über die Pilotsperre 43 und den Verstärker 11 an die Ubertragungsstrecke 81, der Eingang E12 über den Schalter 312 und den Verstärker 12 an die Übertragungsstrecke 91 geführt. Die Eingänge der Verstärker 11 und 12 liegen ferner an einer Gabel 55, deren Eingang mit dem Pilotgenerator 60 verbunden ist.
Der zweipolige Schalter 310 enthält den weiteren Schalter 311, der den Eingang des Verstärkers 11 mit dem Eingang des Verstärkers 12 verbindet. In der dargestellten Schalterstellung ist der Schalter 311 geöffnet und der Schalter 312 geschlossen, so daß der Eingang E11 mit der Ubertragungsstrecke 81 und der Eingang E12 mit der Ubertragungsstrecke 91 verbunden ist.
In der Verzweigung nach Fig.5 wird das am Eingang E11 anliegende Signal auf den Verstärker 11 gegeben. Am Eingang E12 liegt der zu übertragende Sprachkanal. Als Analogschalter für den Ersatz-und den Hauptweg werden die Schalter 310 verwendet, die vorzugsweise PMOS-FET-Schalter sind. Im ungestörten Betrieb ist der Schalter 311 geöffnet bzw. hochohmig und Schalter 3112 geschlossen bzw. niederohmig. Nach der Umschaltung vertauschen sich die Schaltereigenschaften der Schalter 311 zu zu und 312. In diesem Fall gelangt das WT-Signal auch an den Verstärker 12 und der Spracheingang E12 ist durch den Schalter 312 abgetrennt.
In beide Verstärker 11 und 12 wird unabhängig von den Schalterstellungen der Pilot eingespeist. Der Verstärker 11 des Hauptweges 81 hat eine Verstärkung, die die Dämpfung der vorgeschalteten Bandsperre 43 ausgleicht. Soll der Verstärker 12 des Ersatzweges 91 im Störungsfall aus dem gleichen Grund um den gleichen Betrag, Jedoch im ungestörten Betrieb um O dB verstärken, da vor dem Spracheingang keine Bandsperre geschaltet ist, so wird der Verstärker zweckmäßigerweise als Operationsverstärker ausgebildet, auf dessen Eingang die Kontakte 311 und 312 über je einen Widerstand geführt sind. Die Werte dieser Widerstände bestimmen dann zusammen mit einem Gegenkopplungswiderstand die Verstärkung.
Bei der in Fig.6 gezeigten Steuereinheit 6 ist das Verzogerungsglied 21 an den Ausgang eines eingangsseitig mit den Anschlüssen i und h verbundenen ODERaGlides verbunden. Das weitere Verzögerungsglied 22 liegt mit dem Eingang am Anschluß g und ist mit dem Ausgang uber das Negationsglied 25 an einen Eingang des UND-Gliedes 23 geführt, dessen anderer Eingang unmittelbar mit dem Verzögerungsglied 21 verbunden ist. Am Ausgang des UND-Gliedes 23 liegt der Anschluß f.
Die Ausgänge der Verzögerungsglieder 21 und 22 sind einerseits an das ODER-Glied 26 und andererseits an das UND-Glied 29 geführt.
Das ODER-Glied 26 ist unmittelbar an das UND-Glied 27, das UND-glied 29 über das Negationsglied 28 an das UND-Glied 27 gelegt.
Die Ausgänge der UND-Glieder 29 und 27 sind an Anschlüsse A und B für A- bzw. B-Alarm geführt.
Außerdem ist an das erste Verzögerungsglied 21 der Anschluß ei, an das zweite Verzögerungsglied 22 der Anschluß e2 des Anschlußpaares e gelegt.
Der Steuerteil 6 verarbeitet die ihm von den Pilot- und Geräuschempfängern 71, 72, 710 angebotenen digitalen Signale, steuert die Umschalter 32 und 35 und stellt die Frequenz des Pilotgenerators 60 ein.
An den Eingängen i und h wird durch den Pilotempfänger 71 und den Geräuschempfänger 710 der Zustand der Leitung 81 signalisiert.
Der Eingang g ist mit dem Pilotempfänger 72 der Leitung 91 verbunden.
Liegt nun am Eingang i und/oder h eine "1" und am Eingang g eine "0", so wird nach einer durch das Verzögerungsglied bedingten Verzögerung , die insbesondere im Bereich von 1,5 s bis 3 s liegt, über die Verknüpfungsglieder 23, 24 und über die Ausgänge f die Umschaltung von dem Hauptweg auf den Ersatzweg vollzogen. Die Verzögerung sorgt dafür, daß die Umschalteeinrichtung nicht auf kurzzeitige Strömungen reagiert.
Der Ausgang el gibt 9 und der Ausgang e2 gibt tO" ab. Durch diese Kombination sendet der Generator 315 Hz, was durch die Frequenz erkennung der nächsten Station das Umschalten der Verzweigung nach sich zieht. Eine "1" am Eingang g bewirkt nach wiederum einer Verzögerungszeit t über G11, G2, daß eine Umschaltung nicht möglich ist. Dies ist wünschenswert, da nach einer Störung von Leitung 91 keine Umschaltung erfolgen darf.
Mit den Verknüpfungsgliedern 26, 27, 28 und 29 wird die Signalisierung erzeugt. Das UND-Glied 27 gibt eine "1" ab, wenn über das ODER-Glied 26 und das Negationsglied 28 nur eine Leitung gestört ist. Das URD-Glied 29 gibt nur dann eine "1" ab, wenn beide Leitungen gestört sind. Dies entspricht den Voraussetzungen die zu B- bzw. A-Alarm führen sollen.
Die in Fig.7 gezeigte Einrichtung 70 zur Frequenzerkennung enthält den eigentlichen Frequenzerkennungsteil 700, der abhängig von der Frequenz des zugeführten Pilotsignals an einem der Ausgänge a1...a4 ein Binärsignal abgibt. Im Eingang der Einrichtung 700 ist der Umschalter 701 vorgeschaltet, der durch das binäre Steuersignal Um steuerbar ist und wahlweise den Pilotbandpaß 41 oder 42 an den Eingang der Einrichtung 700 legt.
Die Einrichtung 700 ist mit ihrem Ausgang a2 an den Setzeingang des Flip-Flops 73 geführt. Die weiteren Ausgänge a7, a3 und a4 sind über das ODER-Verknüpfungsglied 74 an den Rücksetzeingang des Flip-Flops 73 gelegt. Das Flip-Flop 73 gibt das Steuersignal V ab.
Fig.7 zeigt Einzelheiten der Einrichtung 70 zur Frequenzerkennung.
Das Flip-Flop 75 wird gesetzt, wenn a2 "1" abgibt und rückgesetzt, wenn der Ausgang al oder a3 oder a4 eine 1 abgeben. Wird von keinem der Ausgänge eine "1" abgegeben, so speichert das Flip-Flop 73 den zuletzt gesetzten Wert. Das Speichern dieses Wertes durch das Flip-Flop 73 ist besonderes dann erforderlich, wenn nacheinander beide Hauptleitungen 81 und 82 ausfallen, da dann für die Verzögerungszeit w kein Pilot übertragen wird.
Fig.8 zeigt den Aufbau der im Steuerteil nach Fig.6 enthaltenen Verzögerungsglieder 21 und 22. Das Verzögerungsglied enthält einen ersten, mit der Eingangsspannung Ui beaufschlagbaren 3chmitt-Trigger 63, dessen Ausgang über den in einem Längszweig liegenden Widerstand 65 an den in einem Querzweig angeordneten Kondensator 67 geführt ist. An den Kondensator 67 ist der weitere Schmitt-Trigger 68 angeschlossen, der die Ausgangsspannung Ua abgibt.
Parallel zum Widerstand 65 liegt die aus der Diode 64 und dem Widerstand 66 bestehende Serienschaltung. Die Diode ist dabei so gepolt, daß sie beim Aufladen das Kondensators 67 durchlässig, beim Entladen dagegen gesperrt ist.
Fällt einer der Hauptwege aus, so wird die Frequenz 315 Hz zur Rücksignalisierung über den anderen Hauptweg übertragen. Fällt der Hauptweg in der einen Richtung und anschließend in der anderen Richtung aus, und sind beide Ersatzwege störungsfrei, darf die Rücksignalisierung für den zuerst ausgefallenen Hauptweg nicht gestört werden. Zu diesem Zweck ist das Flip-Flop 73 zur Speicherung des der zuletzt gesendeten Frequenz entsprechenden Schaltzustandes vorgesehen.
Die Verzögerung der Eingangssignale Ui wird durch ein, von zwei Schmitt-Trigger-Invertern 63 und 68 umgebenes RC-Glied erreicht.
Die Diode 64 und der Widerstand 66 gewährleisten eine kurze Erholzeit des Verzögerungsgliedes, so daß ein wiederholtes Schalten der Umschalteeinrichtung schon nach einer gegenüber der Verzögerungszeit S wesentlich größeren Zeit möglich ist, da der Kondensator beim Zurückschalten sofort wieder auf die Spannung O V aufgeladen wird. Der Wert des Widerstandes 66 ist dabei wesentlich kleiner als der Wert des Widerstandes 65 und dient hier lediglich als Schutzwiderstand für die Diode.
12 Patentansprüche 8 Figuren L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r it c h e i. Umschalteeinrichtung zur Umschaltung einer Nachrichtenverbindung von einer ersten auf eine zweite Ubertragungsstrecke bei wenigs-tens einer Ubertragungsrichtung einer zwei Stellen verbind.enden elektrischen Vierdraht-Nachrichtenübertragungseinrichtung mit zwei mit Pilotsignalen beaufschlagten Ubertragungsstrecken je wichtung, wobei in jeder der beiden Stellen empfangsseitig zwei Pilotempfänger vorhanden sind, von denen ein erster den Pilot der ersten und ein zweiter den Pilot der zweiten Ubertragungsstrecke auf Pegelabweichungen überwacht und im Störungsfalle ein Störungssignal abgibt, und daß die Störungssignale derart auswertbar sind, daß bei vorhandenem Störungssignal des ersten und fehlendem Störungssignal des zweiten Pilotempfängers ein durch eine Pilotfrequenz gebildetes Umschaltekriterium zur anderen Stelle übertragen wird und dort eine Umschaltung bewirkt, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß über die Umschalteeinrichtung Niederfrequenzverbindungen mit unterschiedlichen Anforderungen an die Verfügbarkeit, nämlich eine erste Verbindung mit hohen und eine zweite Verbindung mit weniger hohen Anforderungen an die Verfügbarkeit geführt sind, und daß wenigstens für eine Übertragungsrichtung (10,20) auf der Sendeseite der einen und auf der Empfangsseite der anderen Stelle je ein Umschalter (31,32) vorgesehen ist, und daß der sendeseitige Umschalter (31) der einen Stelle (1) die zweite Ubertragungsstrekke (91) wahlweise mit einem Eingang (ein) für die erste oder mit dem Eingang (EI 2) für die zweite Nachrichtenverbindung verbindet, und daß in der anderen Stelle (2) einerseits der empfangsseitige Umschalter (32) einen ersten Ausgang (A21) für die erste Nachrichtenverbindung wahlweise mit dem ankommenden Ende des ersten oder zweiten Übertragungsweges (81 bzw. 91) verbindet und andererseits ein weiterer Schalter (35) zwischen empfangsseitigem Umschalter (32) und einem zweiten Ausgang (A22) für die zweite Nachrichtenverbindung angeordnet ist, und daß die Schalter (31,32,35) derart gemeinsam steuerbar sind, daß bei gestörter erster tlbertragungsstrecke (81) und fehlerfreier zweiter Ubertragungsstrecke (91) der erste Umschalter (31) die erste Nachrichtenverbindung auf die zweite Übertragungsstrecke (91) und der zweite Umschalter (32) die zweite Ubertragungsstrecke auf den ersten Ausgang (A21) legt und der weitere Schalter (35) den Ausgang (A22) für die zweite Nachr chtenverbindung vom zweiten Umschalter (32) abtrennt (Fig.1).
2. Umschalteeinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß im Empfangsteil wenigstens einer der Stellen (1,2) der Umschalter (32) und der weitere Schalter (35) durch einen an die beiden Pilotempfänger (71,72) angeschlossenen Steuerteil (6) steuerbar sind, der ein an den ersten Pilotempfänger (71) angeschlossenes erstes Verzögerungsglied (21) und ein an den zweiten Pilotempfänger (72) angeschlossenes zweites Verzögerungsglied (25) enthält, und daß das erste Verzögerungsglied (21) unmittelbar und das zweite Verzögerungsglied (22) über ein Negationsglied (25) an die Eingänge eines UND-Gliedes (23) geführt sind, und daß der Ausgang des UND-Gliedes (23) an die Steuereingänge der im Empfangsteil (38) enthaltenen Schalters (32,35) geführt ist.
3. Umschalteeinrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Verzögerungsglieder (21,22) jeweils nur die Anstiegsflanke des vom Filotempfänger (711, 712; 721,722) abgegebenen Steuersignales verzögern.
4. Umschalteeinrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Verzögerungsglied eine Kettenschaltung mit zwei Schmitt-Triggern (63,68) und einem dazwischen angeordneten RC-Glied (65,67) enthält, bei dem ein in einem Längszweig gelegener Widerstand (65) durch eine Serienschaltung aus einer derart gepolten Diode (64) und einen weiteren Widerstand (66) überbrückt ist, daß die Diode (64) für die vom eingangsseitigen Schmitt-Trigger im Störungsfall abgegebene Anstiegsflanke gesperrt und für die am Störungsende abgegebene Abstiegsflanke durchlässig ist.
5. Umschalteeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß je Ubertragungsstrecke und Stelle (1 bzw. 2) ein Pilotbandpaß (42) vorgesehen ist, dessen Durchlaßbereich alle verwendeten Pilotfrequenzen umfaßt, und daß in beiden Stellen (1,2) an die beiden Pilotbandpässe (41,42) sowohl eine Einrichtung zur Frequenzerkennung als auch jeweils einer der beiden Pilotempfänger (71,72) angeschlossen sind, und daß mit Hilfe der Einrichtung (70) zur Frequenzerkennung der im Sendeteil (36) enthaltene Umschalter (31) in Abhängigkeit vom Erkennen einer vorgegebenen Frequenz (315 Hz) steuerbar ist.
6. Umschalteeinrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das zur Steuerung des sendeseitigen Umschalters (31) dienende Steuersignal (V) mittels eines Flip-Flops (73) speicherbar ist.
7. Umschalteeinrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung (70) zur Frequenzerkennung an mehreren Ausgängen in Abhängigkeit von der empfangenen Pilotfrequenz ein digitales Ausgangssignal der Form 1 aus n abgibt, und daß an den Ausgang (a2), der der vorgegebenen Frequenz (315 Hz) zugeordnet ist, der Setzeingang des Flip-Flops (73) angeschlossen ist, und daß ein Rücksetzeingang des Flip-Flops (73) an den Ausgang eines eingangsseitig an die weiteren Ausgänge (a1,a3,a4) angeschlossenen ODER-Gliedes (74) gelegt ist.
8. Umschalteeinrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß Jeder der Pilotempfänger (71, 72) einer der beiden Übertragungsstrecken (81,91 bzw. 82,92) fest zugeordnet ist, und daß die Einrichtung (70) zur Frequenzerkennung durch die Steuereinheit (6) derart steuerbar ist, daß sie den Pilot stets von dem Bandpaß auswertet, der sein Signal von dem in der ersten Nachrichtenverbindung gelegenen Ubertragungsstrecke erhält.
9. Umschalteeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem ersten Eingang (E11,E21) eine Gabel (514,524) nachgeschaltet ist, deren einer Ausgang an die erste Ubertragungsstrecke (81,82) und deren zweiter Ausgang an einen Anschluß des ersten Umschalters (311,321) gelegt ist, und daß die Gabel (514,524) als aktive Schaltung, insbesondere mit einer Durchgangsdämpfung O, ausgebildet ist.
10. Umschalteeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die erste Ubertragungsstrecke (81,82) eine Niederfrequenz-Ubertragungsstrecke zur Datenübertragung und die zweite Ubertragungsstrecke ein Sprechweg, insbesondere eine Dienstleitung ist, und daß das Umschaltekriterium als Pilot-Dauerton unterhalb des für die Nachrichtenübertragung vorgesehenen Frequenzbandes über beide Übertragungsstrecken (81,91 bzw. 82,92) zur Gegenstelle übertragen wird.
11. ? . Umschalteeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die erste Nachrichtenverbindung in der einen Richtung auf die erste Übertragungsstrecke (81) und in der anderen Richtung auf der zweiten Ubertragungsstrecke (92) führbar ist.
12. Umschalteeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, g e -k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Signalisierung ausgefallener Ubertragungsstrecken durch die digitalen Signale der Pilotempfänger.