DE2910630C2

DE2910630C2 - 4/2-Draht-Betriebssatz für Vermittlungssysteme

Info

Publication number: DE2910630C2
Application number: DE19792910630
Authority: DE
Inventors: Lorenz Gasser; Peter 7000 Stuttgart Meschkat
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1979-03-17
Filing date: 1979-03-17
Publication date: 1982-11-04
Also published as: BE882258A; DE2910630A1

Description

Die Erfindung betrifft einen 4/2-Draht-Betriebssatz für Vermittlungssysteme.

Die Aufgabe eines solchen 4/2-Draht-Betriebssatzes besteht darin, wahlweise Verbindungen zwischen 4-Draht-Teilnehmern und einem anderen 4-Draht-Teilnehmer bzw. zwischen 4-Draht-Teilnehmern und 2-Draht-TeiInehmem zu ermöglichen (an die Stelle von Teilnehmerleitungen können hier selbstverständlich auch entsprechende Übertragungsleitungen treten). Der Anmeldungsgegenstand weist folgende Merkmale auf:

a) 4/2-Draht-Betriebssatz für Vermittlungssysteme,

b) mit unsymmetrischer Sprechwegdurchschaltung,

c) der eine Umschalteinrichtung mit Symmetrier-Übertragung und einer an- bzw. abschaltbaren Gabel enthält,

d) wobei dessen 4drähtig ausgeführte Teilnehmerleitungen einen symmetrischen Sprechweg darstellen, welcher über die Symmetrier-Übertrager in einen unsymmetrischen zu einem Koppelfeld führenden 2-Draht-Sprechweg umgesetzt wird, wobei der 2-Draht-Sprechweg bei einer Verbindung mit einem 2-Draht-Teilnehmer — 4/2-Draht-Übertragung — über die Gabel bzw. bei einer Verbindung mit einem 4-Draht-Teilnehmer — 4/4-Draht-Übertragung — ohne Zwischenschaltung der Gabel dem Koppelfeld zugeführt wird,

e) wobei der über das Koppelfeld fließende Koppelpunkt-Gleichstrom

el) in Betrag und

e2) Richtung

von der jeweiligen Art der Verbindung abhängt,

f) bei dem der 4/2-Draht-Betriebssatz (BSA)
M) Betrag und

f2) Richtung ( + /,-/;

des Koppelpunkt-Gleichstroms (I) feststellt,

g) und zum einen bei Überschreiten eines vorgegebe-

nen Betrages (5 mA) die Gabel (G) abschaltet und gleichzeitig

gl) bei negativer Richtung (—1) eine Auskreuzung des unsymmetrischen 2-Draht-Sprechweges vornimmt.

g2) bei positiver Richtung {+I) diesen 2-Draht-Sprechweg direkt zum Koppelfeld (KF) durchschaltet

h) oder zum anderen bei Unterschreiten eines vorgegebenen Betrages (5 mA) die Gabel (G) anschaltet.

Ein 4/2-Draht-Betriebssatz mit den Merkmalen a) bis d) ist aus der DE-AS 12 79 112 bekannt

Solche 4/2-Draht-Setriebssätze werden häufig in Energieversorgungsnetzen bei der Übertragung von Nachrichten verwendet (siehe z. B. SEL-Nachrichten 1958, Heft 4, Seite 186/187). Bekannte 4/2-Draht-Betriebssätze erfordern für die Umschaltung zwischen reiner 4/4-Draht-Übertragung besondere externe Steuermaßnahmen. Bei der 4/4-Draht-Übertragung ist ein Auskreuzen der Leitungen für die beiden Sprechrichtungen erforderlich. Bei herkömmlichen 4/2-Draht-Betriebssätzen sind auch hierfür externe Steuermaßnahmen von außerhalb des Betriebssatzes erforderlich.

Aus der DE-AS 11 08 745 ist bereits eine Nebenstellenanlage mit 4/2-Draht-Betriebssätzen bekannt, die die Merkmale a), el), fl) und g) des Anmeldungsgegenstands aufweisen. Das Auskreuzen der Vierdrahtleitungen erfolgt hier z. B. durch besondere Steuermaßnahmen der Beamtin (Spalte 3, Zeilen 13/14, 49/51 und 63/67).

Durch die beim Anmeldungsgegenstand vorgeschlagene Kombination von Merkmalen erübrigen sich externe Steuermaßnahmen für den Umschalt- und Auskreuzungsvorgang. Der Aufbau einer 4/4-Draht-Verbindung bzw. einer 4/2-Draht-Verbindung kann also, von außen betrachtet, wie bei einer 2/2-Draht-Verbindung erfolgen.

Besondere Ausgestaltungen des 4/2-Draht-Betriebssatzes nach der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Um durch Nichtlinearitäten bedingte Signalverzerrungen zu vermeiden, wird bei einer 4-Draht-Verbindung der Gleichstrom für den Arbeitspunkt, der auch als Koppelpunkt-Gleichstrom bezeich- net werden kann, entsprechend groß gewählt. Dieser Koppelpunkt-Gleichstrom soll für diesen Zweck größer als der Spitzenwert des maximalen Signalstromes sein.

Ist beispielsweise ein mittlerer Spracbpegel von —5dBm gegeben, so ist unter Berücksichtigung der Dynamik der Sprache mit einem um 15dBm höheren maximalen Sprachpegel zu rechnen. Um den Klirrfaktor kleiner als 1% zu halten, ist es erforderlich, daß bei einem Wellenwiderstand von 600 0hm der Koppelpunkt-Gleichstrom größer als / min = 5,78 mA ist.

Bei einer gewöhnlichen 2-Draht-Verbindung beträgt der Gleichstrom, der dort /ur Einregelung einer Verstärkungseinheit benötigt wird, nur 1 mA. Dieser Unterschied zwischen dem Gleichstrom bei einer 4-Draht-Verbindung und dem Gleichstrom bei einer 2-Draht-Verbindung wird erfindungsgemäß für eine selbsttätige Umschaltung verwendet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen b5 4/2-Draht-Betriebssatzes, der über ein Koppelfeld mit unsymmetrischer Durchschaltung mit weiteren Sätzen verbindbar ist und

Fig.2 eine detailliertere Darstellung eines erfindungsgemäßen 4/2-Draht-Betriebssatzes.

In Fi g. 1 sind an einem Koppelfeld KFmehrere zum Teil nur andeutungsweise dargestellte 2- und 4-Draht-Sätze angeschlossen. Dargestellt sind ein 4/2-Draht-Operator OP, ein Konferenzsatz KS und eine Teilnehmerschaltung TS, die über eine 2-Draht-Verbindung mit dem Koppelfeld KF verbunden ist Der 4-Draht-Operator OP, der Konferenzsatz KS und die Teilnehmerschaltung TS sowie das Kappelfeld KF mit unsymmetrischer Durchschaltung sind bekannte Einrichtungen, die nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Der Betriebssatz BSA enthält eine Umschalteinrichtung UE, eine Verstärkereinheit AU, eine Koppelpunkt-Anordnung KA, einen Detektor D und eine Logik L

Wie bereits oben erwähnt wurde, ist der Koppelpunkt-Gleichstrom / von der Art der Verbindung abhängig. Unter Berücksichtigung der technischen Gegebenheiten und der Anforderungen an eine vorgegebene Übertragungsgüte kann der minimale Koppelpunkt-Gleichstrom berechnet werden. Eine derartige Berechnung ist jedem Fachmann geläufig und wird aus diesem Grunde hier nicht näher erläutert Es wird angenommen, daß der Koppelpunkt-Gleichstrom bei einer 4-Draht-Verbindung über 5 mA und bei einer 2-Draht-Verbindung 1 mA beträgt.

Die Koppelpunkt-Anordnung KA stellt praktisch eine Erweiterung des Koppelfeldes KF dir. Innerhalb des Betriebssatzes BSA kann der Koppelpunkt-Gleichstrom /zwischen der Koppelpunkt-Anordnung KA und dem Koppelfeld KF festgestellt werden. Der Detektor D mißt den Wert des Koppelpunkt-Gleichstromes / nach Betrag und Richtung. Stellt der Detektor D einen Koppelpunkt-Gleichstrom / fest, dessen Betrag größer als 5 mA ist und dessen Richtung mit der in der Zeichnung angegebenen Pfeilung übereinstimmt, so bedeutet dies beispielsweise, daß es sich um eine 4-Draht-Verbindung handelt, die nicht mehr ausgekreuzt werden muß. Nicht mehr Auskreuzen heißt, die Verbindung kann über die Koppelpunkt-Anordnung KA direkt durchgeschaltet werden — entsprechend dem Weg a'von Fig.2 — ohne daß ein Vertauschen bzw. Auskreuzen der Leitungen notwendig ist. Der Detektor D gibt ein entsprechend kennzeichnendes Signal an seinem Steuerausgang H- / an die Logik L ab, die ihrerseits eine entsprechende Durchschaltung der Verbindung veranlaßt (Weg a 'Jt

Anhand von F i g. 2 werden die automatische Umschaltung zwischen reiner 4-Draht-Übertragung und gemischter 4-Draht/2-Draht-Übertragung und das gegebenenfalls ebenfalls automatisch erfolgende Auskreuzen näher erläutert

Die in dem in F i g. 2 dargestellten Betriebssatz enthaltene, an sich bekannte Umschalteinrichtung UE ist vereinfacht dargestellt. Sie enthält zwei Symmetrierübertrager 7Ί, 7*2, zwei Schalter S1 und S2, eine Gabel G und verstärkende Elemente, die hier durch die Verstärker Vi und V2 angedeutet sind. Über die Verstärker Vl und V 2 wird ein Koppelpunkt-Gleichstrom eingespeist, dessen Betrag größer als 5 mA ist. Die Gabel G wird über die Schalter 51,52 nur dann an die Symmetrierübertrager 7Ί, T2 angeschaltet, wenn über das Koppelfeld KF ein ankommender 2-Draht-Teii.iehmer mit dem 4-Draht-Teilnehmer 77n verbunden werden soll.

Über den Steuereingang A wird nach jeder Sprechwegdurchschaltung bzw. nach jeder Änderung

der Sprechwegdurchschaltung die Verstärker-Einrichtung AU des gehenden Teilnehmers aktiviert, d.h. es wird ein positives Steuersignal an den Eingang A angelegt, welches die Verstärker-Einrichtung AU einschaltet. <·,

Der Steuereingang A ist einerseits mit der Verstärker-Einrichtung AU und andererseits mit dem dynamischen Eingang eines Monoflops M verbunden. Das Monoflop M hat im Ruhezustand ausgangsseitig den logischen Pegel 0 und wird bei Anlegen eines κι eingangsseitigen Signals kurzzeitig für die Dauer seiner Standzeit ausgangsseitig auf 1 gesetzt. Das Monoflop M ist ausgangsseitig mit einem ersten Eingang eines UND-Gatters UX verbunden, dessen Ausgang mit einem ODER-Gatter OX und einem Zeitglied Z2 verbunden äst. Der Ausgang des Zeitgliedes Z2 ist mit einem negierten Eingang eines weiteren UND-Gatters t/2 verbunden, dessen anderer Eingang über die Signalleitung + / mit dem Detektor D verbunden ist. Ausgangsseitig steht das UND-Gatter Ul mit einem 2« Zeitglied Zl und einem NOR-Gatter NOR in Verbindung. Der Ausgang des Zeitgliedes Zl ist mit einem Eingang des ODER-Gatters OX verbunden, dessen Ausgang einen Steuereingang a der Koppelpunkt-Anordnung KA beaufschlagt Das NOR-Gatter NOR ist außerdem eingangsseitig über die Steuerleitung — / mit dem Detektor D verbunden, wobei die Steuerleitung —/gleichzeitig über ein Zeitglied Z3 mit einem Steuereingang b der Koppelpunkt-Anordnung KA in Verbindung steht Der Ausgang des NOR-Gatters NOR beaufschlagt einen Steuereingang c der Koppelpunkt-Anordnung KA, den zweiten Eingang des UND-Gatters UX und einen Steuereingang 5 der Umschalteinrichtung UE Liegt an diesem Steuereingang 5 der logische Pegel 1 an, so werden die Schalter 51 und 52 geschlossen. Bei Anlegen einer logischen 1 an einen der Steuereingänge a, b, c erfolgt eine entsprechende Sprechwegdurchschaltung in der Koppelpunkt-Anordnung KA, wie dies durch die mit unterbrochener Linie eingetragenen Sprechwege a', b', c'dargesteilt ist Weiterhin wird angenommen:

das Monoflop A/hat die Standzeit fs, das Zeitglied Z1 hat die Haltezeit f 1,

das Zeitglied Z2 hat die Haltezeit f 2 das Zeitglied Z3 hat die Haltezeit f 3.

Dabei sollen folgende Bedingungen erfüllt sein:

fl = f3 /1 > f2 f 2 > fs

Nachfolgend werden beispielhaft unterschiedliche Verbindungen beschrieben:

BSA-OP(T-V)

Bevor eine Verbindung aufgebaut wird, liegt der Ruhezustand vor, bei dem auf beiden Signalleitungen +/, —/jeweils der Pegel 0 auftritt Demzufolge gibt das NOR-Gatter NOR ausgangsseitig eine 1 ab, so daß die Schalter 51, 52 geschlossen sind und über den Steuereingang c der entsprechende Sprechweg durchgestaltet ist Die Koppelpunkt-Anordnung KA ist also im Ruhezustand stets auf 2-Draht-Betrieb geschaltet Im vorliegenden Fall werden nun die Leitungen V(Fig. 1) mit den Leitungen T verbunden. Die von dem 4-Draht-Operator OP ankommenden Sprechwege verlaufen dabei entgegengesetzt zu der Betriebssatz BSA

50

55

60 definierten positiven Richtung. Aus diesem Grund muß eine Auskreuzung in der Koppelpunkt-Anordnung KA erfolgen.

Der vom 4-Draht-Operator OP kommende Strom von größer als 5 itiA fließt über die passiv geschaltete Verstärker-Einrichtung AU. Der Detektor D stellt fest, daß der Betrag des Stromes größer als 5 mA ist und daß eine Auskreuzung vorgenommen werden muß. Der Detektor Dgibt über seine Signalleitung —/ein Signal mit dem Pegel 1 ab, wodurch das NOR-Gatter NOR ausgangsseitig auf 0 gesetzt wird und über das Zeitglied Z3 der Steuereingang b der Koppelpunkt-Anordnung KA beaufschlagt wird. Somit wird der »ausgekreuzte« Sprechweg b' durchgeschaltet. Das Zeitglied Z3 verhindert ein Oszillieren während des Umschaltevorganges. Mit Auslösen der Verbindung fällt der Betriebssatz BSA wieder in den Ruhezustand zurück.

BSA-KS(T-W)

Wird der Betriebssatz BSA mit den Leitungen W des Konferenzsatzes KS verbunden, verläuft der Vorgang wie zuvor beschrieben ab, nur daß ein Auskreuzen nicht erforderlich ist Der Detektor D gibt ein Signal über seine Signalleitung + / ab, wodurch über das Zeitglied Z1 und die nachgeschaltete ODER-Schaltung O X der Steuereingang a beaufschlagt wird. Somit wird der entsprechende Weg a'durchgeschahet

BSA-BSA(TU)

Werden zwei 4/2-Draht-Betriebssätze BSA mit automatischer Umschaltung miteinander verbunden, so fließt zunächst der geringere Strom wie bei einer 2-Draht-Verbindung, da sie sich zunächst im Ruhezustand befinden. Der Detektor D spricht somit zunächst nicht an. Nachdem die Durchschaltung im Koppelfeld KF erfolgt ist wird beim gehenden Satz die Verstärker-Einrichtung AU aktiv geschaltet und das Monoflop M gesetzt Dies hat zur Folge, daß das UND-Gatter UX ausgangsseitig in den Zustand 1 wechselt wodurch über das ODER-Gatter OX die Koppelpunkt-Anordnung KA kurzzeitig auf 4-Draht-direkt entsprechend des Weges a' geschaltet wird. Gleichzeitig wird dadurch über das Zeitglied Z 2 das UND-Gatter t/2 gesperrt, um ein Selbst-Fangen zu verhindern. Der gehende Betriebssatz BSA sendet auf diese Weise an den anderen (kommenden) Betriebssatz BSA einen Koppelpunkt-Gleichstrom, den der Detektor Dim kommenden Betriebssatz BSA erkennt. Die Logik L im kommenden Betriebssatz BSA schaltet diesen nun ebenfalls auf 4-Draht-Betrieb, entsprechend dem zuerst beschriebenen Fall (BSA-OP) Im kommenden Betriebssatz BSA wird auf diese Weise der ausgekreuzte Weg b' durchgeschaltet Die so während der Standzeit Ts aufgebaute, richtig ausgekreuzte 4-Draht-Verbindung wird nach dem Abfallen des Monoflops M gefangen bzw. über das UND-Gatter Ul und das ODER-Gatter OX im gehenden Betriebssatz BSA aufrecht erhalten. Um dies zu gewährleisten, müssen die oben angegebenen Zeitbedingungen zwischen den Haltezeiten fl, ti und der Standzeit fs eingehalten werden.

BSA-TS(T-Z)

Bei der Verbindung zwischen einem Betriebssatz BSA und einer als 2-Draht-Satz ausgebildeten Teilnehmerschaltung 75 bleibt der Betriebssatz BSA im Ruhezustand, und die kommende bzw. gehende 4-Draht-Leitung ist über die Gabelschaltung G, die

Verstärker-Einrichtung AU, die Koppelpunkt-Anordnung KA und das Koppelfeld KF durch einen 2-Draht-Sprechweg mit dem 2-Draht-Satz verbunden. Wenn es sich bei einer solchen Verbindung um einen gehenden Betriebssatz BSA handelt, wird bei diesem nach der Sprechwegdurchschaltung das Monoflop M über den Steuereingang A kurzzeitig auf 1 gesetzt. Es wird also kurzzeitig überprüft, ob es sich bei dem kommenden Satz ebenfalls um einen Betriebssatz BSA handelt. Handelt es sich aber wie im vorliegenden Fall um einen 2-Draht-Satz, so wird von diesem kein so großer Strom ausgesendet, daß der Detektor D ansprechen könnte. Die Signalleitungen +/ und — /

bleiben daher weiterhir auf 0. Nach der Standzeit is fällt das Monoflop M wieder auf 0 zurück, und der 2-Draht-Satz — hier die Teilnehmerschaltung TS — wird über den Weg c' mit dem Teilnehmer TIn verbunden.

Bei Einsatz des hier beschriebenen 4/2-Draht-Betriebssatzes BSA mit automatischer Umschaltung kann der Aufbau von reinen 4-Draht-Verbindungen bzw. gemischten 4/2-Draht-Verbindungen genau so vonstatten gehen wie bei einer 2-Draht-Verbindung, ohne daß die Verdrahtung am Koppelfeld oder die Software geändert werden müssen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

230244/419

Claims

Patentansprüche:

1.4/2-Draht-Betriebssatz für Vermittlungssystem mit unsymmetrischer Sprechwegdurchschaltung, der eine Umschalteinrichtung mit Symmetrier-Obertragern und einer an- bzw. abschaltbaren Gabel enthält, wobei dessen 4drähtig ausgeführte Teilnehmerleitungen einen symmetrischen Sprechweg darstellen, welcher über die Symmetrierübertrager in einen unsymmetrischen zu einem Koppelfeld führenden 2-Draht-Sprechweg umgesetzt wird, wobei der 2-Draht-Sprechweg bei einer Verbindung mit einem 2-Draht-Teilnehmer — 4/2-Drahtübertragung — über die Gabel bzw. bei einer Verbindung mit einem 4-Draht-Teilnehmer — 4/4-Draht-Übertragung — ohne Zwischenschaltung der Gabel dem Koppelfeld zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der über das Koppelfeld fließende Koppelpunkt-Gleichstrom in Betrag und Richtung von der jeweiligen Art der Verbindung abhängt, daß der 4/2-Draht-Betriebssatz (BSA) Betrag und Richtung ( + /, — (J des Koppelpunkt-Gleichstromes (T^ feststellt, und zum einen bei Überschreiten eines vorgegebenen Betrages (5 mA) die Gabel (C) abschaltet und gleichzeitig bei negativer Richtung (—1) eine Auskreuzung des unsymmetrischen 2-Draht-Sprechwegs vornimmt bzw. bei positiver Richtung ( + 1) diesen direkt zum Koppelfeld (KF) durchschaltet, oder zum anderen bei Unterschreiten eines vorgegebenen Betrages (5 mA) die Gabel (G) anschaltet

2. Betriebssatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebssatz eine Koppelpunkt-Anordnung (KA) enthält, über die drei verschiedene Sprechwege (a', b', c')\on der Umschalteinrichtung (UE) zum Koppelfeld (KF) wahlweise durchschaltbar sind, daß die Koppelpunkt-Anordnung (KA) von einer im Betriebssatz (BSA) angeordneten Logik (L) gesteuert wird, daß der Betriebssatz (BSA) außerdem einen Detektor (D) enthält, der Betrag und Richtung des Koppelpunkt-Gleichstromes (I) feststellt und über Signalleitungen ( + /, —I) mit der Logik (L) verbunden ist, um dieser Betrag und Richtung des Koppelpunkt-Gleichstromes (I) zu melden, und daß die Logik (L) bei einer 4/4-Draht-Übertragung einen ersten Sprechweg (a')&\s direkte Verbindung in der Koppelpunkt-Anordnung (KA) bzw. einen zweiten Sprechweg (b¹) als ausgekreuzte Verbindung oder bei 4/2-Draht-Übertragung einen dritten Sprechweg (c') durchschaltet, wobei nur der dritte Sprechweg (c¹) über die Gabel (C) zum 4-Draht-Teilnehmer (Tlnjfahrt

3. Betriebssatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Logik (L) ein Monoflop (M) mit dynamischem Eingang hat, dessen Ausgang mit einem ersten Eingang eines UND-Gatters (LJi) verbunden ist, welches ausgangsseitig einerseits mit dem ersten Eingang eines ODER-Gatters (01) und andererseits mit einerr Zeitglied (Z2) verbunden ist; daß das ODER-Gatter (Oi) ausgangsseitig mit einem ersten Steuereingang (a) der Koppelpunkt-Anordnung (KA) verbunden ist; daß der Ausgang des Zeitgliedes (Z2) mit einem negierten Eingang eines weiteren UND-Gatters (U2) verbunden ist, an dessen anderem Eingang die gegebenenfalls die positive Richtung des Koppelpunkt-Gleichstromes (I) anzeigende Signalleitung (+1) anliegt; daß der Ausgang des UND-Gatters (U2) einerseits mit einem weiteren Zeitglied (Zi) und andererseits mit dem ersten Eingang eines NOR-Gatters (NOR) verbunden ist; daß der Ausgang des Zeitgliedes (Z 1) mit dem zweiten Eingang des ODER-Gatters (01) verbunden ist; daß an dem zweiten Eingang des NOR-Gatters (NOR) die gegebenenfalls die negative Richtung des Koppelpunkt-Gleichstromes (I) anzeigende Signalleitung {—I) anliegt und dessen Ausgang mit einem dritten Steuereingang (c) der Koppelpunkt-Anordnung (KAX mit dem zweiten Eingang des erstgenannten UND-Gatt3rs (U 1) und zum An- bzw. Abschalten der Gabel (C) mit einem Steuereingang (S) der Umschalteinrichtung (UE) verbunden ist; daß die negative Signalleitung (—1) über ein drittes Zeitglied (Z3) mit einem zweiten Steuereingang (b) der Koppelpunkt-Anordnung (KA) verbunden ist, wobei das Monoflop (M) am Ende jeder Sprechwegdurchschaltung kurzzeitig aktiviert wird und die Logik (L) einen der drei Steuereingänge (a, b, c) der Koppelpunkt-Anordnung (KA) beaufschlagt, so daß der zugeordnete Sprechweg (a'bzv/. fc'bzw. c')durchgeschaltet wird.

4. Betriebssatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine für eine 4/2-Draht-Übertragung erforderliche Verstärker-Einrichtung (AU) zwischen der Gabel (G) und der Koppelpunkt- Anordnung (KA) angeordnet ist