DE4435034C1 - Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechanlagen, zur Doppelausnutzung von Verbindungswegen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechanlagen, die eine Doppelausnutzung von Verbindungswegen insbesondere Teilnehmeranschlußleitungen gestattet.

Der ständige Zuwachs auf dem Gebiet der Fernsprech- und Datentechnik bedingt neben der relativ problemlosen Bereit­ stellung der benötigten Endeinrichtungen auch die Schaffung neuer Übertragungswege, d. h. den Aufbau neuer oder die Erwei­ terung bestehender Fernmeldenetze. Dabei entfällt der Haupt­ anteil der Kosten und des Zeitbedarfs zur Einrichtung eines Fernsprechhauptanschlusses auf die Installation der Teilneh­ meranschlußleitung. Aus diesem Grund wurden in der Vergangen­ heit bereits verschiedene Verfahren entwickelt und angewandt, um diese Leitungen mehrfach ausnutzen zu können.

Bekannt sind die sog. Zweieranschlüsse. Sie werden von einem Gemeinschaftsumschalter gesteuert, der die zwei Teilnehmern gemeinsame Anschlußleitung je nach Anforderung dem einen oder anderen Teilnehmer zuweist (Höfner u. a.: "Vorfeldeinrichtun­ gen", transpress VEB Verlag für Verkehrswesen, Berlin 1987, S. 5-17). Zur Baugruppen-Vereinheitlichung ist es hierbei be­ kannt, getrennte Teilnehmerschaltungen vorzusehen und je Teilnehmerstation zwei gleichzeitig betätigte Schaltstrecken einzusetzen (DE-PS 30 35 308 C2). In Regionen mit schwach ausgebildeten Netzstrukturen wurden sogar Viereranschlüsse angeboten, bei denen eine Anschlußleitung durch Einfügen zu­ sätzlicher Kennzeichen und eines besonderen Abfragetaktes für zwei Zweieranschlüsse nutzbar gemacht wurde (DD-PS 1 57 387). Ebenso ist ein sog. Zeitanschluß bekannt, bei dem den Teilnehmern eines Viereranschlusses außerhalb von Geschäftszeiten eine sonst geschäftlich genutzte zweite An­ schlußleitung durch Relaisumschaltung zugeschaltet wird (DD- PS 1 58 301).

Die Nachteile aller vorgenannten Lösungen bestehen darin, daß zwischen den Zweier- oder Viererpartnern keine Verbindung möglich ist, sie sich also nicht anrufen können, und daß bei einer bestehenden Verbindung, die durchaus längere Zeit an­ dauern kann, die jeweiligen Partner sowohl für abgehenden als auch für ankommenden Verkehr blockiert sind.

Bekannte Verfahren, die diese Nachteile umgehen, sind die der Puls-Phasen-Modulation und der Puls-Code-Modulation.

So ist bereits vorgeschlagen worden, zur Doppelausnutzung von Verbindungswegen den Verbindungsweg gleichzeitig mit unmodu­ lierten NF-Signalen und phasenmodulierten höherfrequenten Si­ gnalen zu beaufschlagen (DE-PS 12 59 398). Dazu wird jede der beiden Endstellen sendeseitig mit einer Modulationseinrich­ tung und empfangsseitig mit einer Demodulationseinrichtung ausgestattet. Beide Einrichtungen werden über je ein Netzwerk mit Filtereigenschaften an den Verbindungsweg angeschlossen, um die beiden Sprechwege nach ihrer Frequenzlage zu trennen. Eine Vierfachnutzung gestattet das sog. PCM4-Verfahren (Ferretti und Wichmann: "Mehrfachnutzung von Teilnehmeran­ schlußkabeln", in: telcom report 14 (1991), Heft 3, S. 150- 153). Mittels Puls-Code-Modulation werden hier die Sprachsignale auf vier Kanäle von je 32 kbit/s aufgeteilt, die über ISDN-Schnittstellen von 160 kbit/s an beiden End­ stellen des Verbindungswegs übertragen werden.

Jede dieser beiden Endstellen enthält Einrichtungen zur Si­ gnalaufbereitung (Codierer und Decodierer), zur Umsetzung der Signalisierungsinformationen, die mit 2 kbit/s übertragen werden, und zur Bündelung der vier 32-kbit/s-Ströme sowie der zugehörigen vier 2-kbit/s-Signalisierungsströme in einen 144- kbit/s-Pulsrahmen.

Beide Modulationsverfahren setzen aufwendige Einrichtungen nicht nur im Amt, sondern auch an der zweiten Endstelle, i. a. dem Teilnehmer, voraus. Daher bieten sie zur Kabelnach­ rüstung nur in Ausnahmefällen eine Alternative.

Die Erfindung hat zum Ziel, eine Mehrfachausnutzung von Verbindungswegen, insbesondere Teilnehmeranschlußleitungen, zu ermöglichen, die den Teilnehmern keine der beim Zweieran­ schluß gegebenen Beschränkungen auferlegt und die sich ohne Modulation/Demodulation bzw. Codierung/Decodierung kostengün­ stig realisieren läßt.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Mittel gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß für je zwei Teilnehmer nur eine Anschlußleitung benötigt wird, vorhandene Kapazitäten also für die doppelte Teilneh­ merzahl genutzt werden können, bevor eine Netzerweiterung er­ forderlich wir;d, und daß die Teilnehmer von dieser Doppelnut­ zung ihrer Anschlußleitung nicht beeinträchtigt werden, sie auch den anderen Teilnehmer anrufen und gleichzeitig mit ihm Gespräche mit Dritten führen können.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge­ kennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

In der Mitte des Blockschaltbilds ist die Anschlußleitung AL zu sehen, die über ihre beiden Adern a und b die Endeinrich­ tungen E zweier Teilnehmer, nämlich E1 von Tln1 und E2 von Tln2, mit den zu den teilnehmerspezifischen Einrichtungen führenden Anschlüssen V1 und V2 in der Vermittlungsstelle v verbindet. Damit der Anschluß V1 nur mit dem Teilnehmer Tln1 und der Anschluß V2 nur mit dem Teilnehmer Tln 2 verbunden wird, ist zwischen Anschlußleitung AL und Vermittlungsstelle V eine vermittlungsseitige Zusatzeinrichtung VZ und zwischen Anschlußleitung AL und den Endeinrichtungen E eine endseitige Zusatzeinrichtung EZ vorgesehen.

Die vermittlungsseitige Zusatzeinrichtung VZ enthält einen Übertrager Ü1, der über einen Kondensator C1 zum Anschluß V1 führt, und einen Übertrager Ü2, der über einen Kondensator C2 zum Anschluß V2 führt. Der Kondensator C1 ist durch einen Re­ laiskontakt p1, der Kondensator C2 durch einen Relaiskontakt p2 überbrückbar. Die Sekundärseite des Übertragens Ü1 ist einerseits über ein Relais P1 an die a-Ader und andererseits über eine Diode D5 an den Ausgang A1 einer Steuereinheit SE angeschlossen, wobei der Ausgang Al durch eine Diode D1 eben­ falls mit der a-Ader in Verbindung steht. In entsprechender Weise ist die Sekundärseite des Übertragens Ü2 über ein Re­ lais P2 mit der b-Ader und über eine Diode D6 mit dem Ausgang A2 der Steuereinheit SE verbunden, wobei der Ausgang A2 über eine Diode D2 an die b-Ader angeschlossen ist.

Die endseitige Zusatzeinrichtung EZ besteht aus zwei gegen­ sinnig gepolten Dioden D3 und D4, die in Serie zwischen a- und b-Ader angeordnet sind, und zwei weiteren Dioden D7 und D8, die vom Verbindungspunkt der Dioden D3 und D4 zu den Endeinrichtungen der beiden Teilnehmer führen. Dabei ist der a-Ader-Anschluß a′ der Endeinrichtung E1 von Tln1 direkt mit der a-Ader der Anschlußleitung AL verbunden, sein b-Ader-An­ schluß b′ aber mit der Diode D7. Entsprechend ist der b-Ader- Anschluß b′′ der Endeinrichtung E2 von Tln2 direkt mit der b-Ader der Anschlußleitung AL verbunden, während sein a-Ader- Anschluß a′′ zu Diode D8 führt.

Die Steuereinheit SE in der vermittlungsseitigen Zusatz­ einrichtung VZ legt abwechselnd positives Potential an den Ausgang A1, negatives Potential an den Ausgang A2 bzw. negatives Potential an AI, positives an A2 an. Dies kann durch einen frei laufenden Generator oder - wie in der Zeich­ nung angedeutet - durch taktgesteuerte Schaltmittel (Relais s mit den Kontaken s1 und s2) geschehen, die die beiden Aus­ gänge A1 und A2 im Takt einer zugeführten Frequenz f abwech­ selnd gegensinnig mit den beiden Polen einer Spannungsquelle von z. B. 60 V verbinden.

Während der Zeit, in der am Ausgang A1 positives und am Aus­ gang A2 negatives Potential liegt, wird die Sekundärwicklung des Übertragers Ü1 durch die Diode D1 und die Endeinrichtung E1 des Teilnehmers 1 durch die Diode D3 praktisch kurzge­ schlossen (es tritt lediglich ein geringer vom Strom unabhän­ giger Spannungsabfall auf). Der Übertragungsweg V1-E1 ist folglich weder in dieser noch in der umgekehrten Richtung aktiv. Dagegen wird, sofern der Teilnehmer 2 seinen Hörer ab­ gehoben und Schleife gebildet hat, die Sekundäreinrichtung des Übertragers Ü2 von Strom durchflossen und ebenso die End­ einrichtung E2. Elektrische Signale von V2 oder E2 (mit einem Pegel, der normalerweise unterhalb von 0,5 V liegt) werden diesem Stromfluß überlagert, also zur jeweiligen Gegenstelle übertragen. Folglich ist der Übertragungsweg V2-E2 für beide Richtungen durchgeschaltet.

Liegt am Ausgang Al negatives und am Ausgang A2 positives Po­ tential, schließt die Diode D2 den Übertrager Ü2 und die Di­ ode D4 die Endeinrichtung E2 praktisch kurz, da jetzt hier lediglich der konstante - vom Strom unabhängige - Spannungs­ abfall auftritt. Nun ist der Übertragungsweg V2-E2 gesperrt und der Übertragungsweg V1-E1 bei Bedarf verfügbar.

Beide Übertragungswege V1-E1 und V2-E2 können also gleichzei­ tig dadurch genutzt werden, daß die Steuereinheit SE die Po­ larität der Spannung an den Ausgängen A1 und A2 ständig wech­ selt. Dies muß mit mehr als dem Doppelten der auf der An­ schlußleitung AL zu übertragenden höchsten Nutzfrequenz ge­ schehen, z. B. mit 10 kHz bis 17 kHz bei Sprachübertragung im Bereich von 300 bis 3400 Hz. Die auf beiden Übertragungswegen gleichzeitig vorhandenen Nutzsignale werden dann polaritäts­ abhängig, also voneinander unabhängig, zur jeweiligen Gegen­ stelle übertragen.

Für das abwechselnde Sperren und Durchschalten der beiden Übertragungswege sind die Dioden D1 bis D4 maßgeblich. Da einerseits ideale Diodenkennlinien nicht unterstellt werden können, andererseits der Potentialwechsel (Nulldurchgang) nicht unendlich schnell erfolgt, sondern endliche Zeit benö­ tigt, könnte hierdurch ein Nebensprechen auftreten. Dieses wird durch die Dioden D5 bis D8 vermieden. Sie stellen für kleine Nutzpegel (< 0,5 V), wie sie im Fernsprechverkehr üblich sind, eine unüberwindbare Schwelle dar, so daß in den Übergangszeiten, in denen die Ausgänge A1 und A2 wie kurz­ geschlossen wirken, beide Übertragungswege gesperrt sind. Bei größeren Nutzpegeln muß diese Schwelle entsprechend vergrößert werden.

Durch die in der vermittlungsseitigen Zusatzeinrichtung VZ in den oberen und unteren Übertragungskreis eingefügten Relais P1 und P2 wird das Abheben des jeweiligen Telefonhörers an der Endeinrichtung E1 bzw. E2 erkannt und diese Information über die Kontakte p1 bzw. p2 an das Vermittlungssystem wei­ tergegeben (Schleifenbildung).

Bei längeren Anschlußleitungen AL muß die Speisung der Endeinrichtungen E1 und E2 gegebenenfalls vor Ort erfolgen. Dies kann über je einen weiteren Übertrager zwischen den Di­ oden D3/D7 und D4/D8 und den jeweiligen Endeinrichtungen E1 und E2 geschehen. Die Schleifenbildung durch die Endeinrich­ tungen muß dann in der endseitigen Zusatzeinrichtung EZ ent­ sprechend umgesetzt werden, beispielsweise mit Hilfe je eines Relais, das - wie die Relais P1 und P2 in der vermittlungs­ seitigen Zusatzeinrichtung VZ - in den jeweiligen Übertra­ gungskreis eingefügt wird.

Als Dioden D1 bis D8 werden Hochfrequenz-Dioden mit möglichst kleinen Kapazitäten verwendet, da sie bezüglich Schaltge­ schwindigkeit hohen Anforderungen genügen müssen. Bei den Dioden D1 bis D4 wird zusätzlich eine gut ausgeprägte Knickcharakteristik vorausgesetzt, damit der Spannungsabfall an diesen Dioden im Arbeitsbereich vom Strom völlig unabhän­ gig ist.

Die beschriebene Anordnung läßt sich, z. B. in Haus-Nebenstel­ lenanlagen, auch als einfacher Zweieranschluß einsetzen, wenn man in der Steuereinrichtung SE in die Ansteuerung des Relais S je einen Ruhekontakt der Relais P1 und P2 in Serie einfügt. Die Steuereinrichtung SE tastet dann die Anschlußleitung AL lediglich daraufhin ab, ob Schleifenbildung an E1 oder E2 vorliegt. Das kann mit einer beliebigen niedrigen Frequenz zwischen 1 Hz und 50 Hz geschehen.

Wird die Schleife an der Endeinrichtung E1 geschlossen, so spricht bei negativer Spannung am Ausgang A1 das Relais P1 an. Sein Ruhekontakt in der Ansteuerung für das Relais S unterbricht den weiteren Polaritätswechsel. Aufgrund der vorgegebenen Stromrichtung wird die Anschlußleitung AL dem Übertragungsweg E1-V1 zugeordnet und die Endeinrichtung E2 abgekoppelt. Der Kontakt p1 zeigt die Schleifenbildung bei E1 der Vermittlungsstelle V an.

Bei umgekehrter Polarität (A1 positiv, A2 negativ) wird eine Schleifenbildung durch E2 erkannt und die Anschlußleitung al­ lein dem Übertragungsweg E2-V2 zugeordnet (E1 abgekoppelt). Hier unterbricht der Ruhekontakt des Relais P2 den weiteren Polaritätswechsel.

Die Frequenz f kann bei dieser Anwendung - wie oben gesagt - zwischen 1 Hz und 50 Hz betragen. Welche Frequenz man wählt, hängt von dem bei ankommenden Verbindungen verwendeten Verfahren der Rufsignalisierung ab. Wird der ankommende Ruf als zusammenhängendes Signal von in der Regel 1 s Dauer über­ tragen, kann eine Frequenz f von 1 bis einigen Hz gewählt werden. Sollen dagegen die einzelnen Halbwellen des Rufsi­ gnals von ca. 20 ms Dauer einzeln übertragen werden, so ist eine höhere Frequenz zu wählen.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung für Fernmeldeanlagen, insbesondere Fernsprechanlagen, zur Doppelausnutzung von Ver­ bindungswegen gekennzeichnet durch

• a) eine vermittlungsseitige Zusatzeinrichtung (VZ) zwischen dem Verbindungsweg (AL) und der Vermittlungsstelle (V), bestehend aus einer Steuereinheit (SE), die an zwei Ausgängen (A1 und A2) abwechselnd Spannungen entgegengesetzter Pola­ rität bereitstellt, und zwei mit diesen Ausgängen verbundenen Dioden (D1 und D2), von denen eine (D1) an die a-Ader und die andere (D2) an die b-Ader des Verbindungswegs ((AL) angeschlossen ist, sowie je einem der beiden Dioden (D1 und D2) parallelge­ schalteten Übertrager (Ü1 und Ü2), dessen jeweils andere Wicklung zu Anschlüssen (V1 und V2) für zwei teilnehmerbezogene Einrichtungen in der Vermitt­ lungsstelle (V) führt, und
• b) eine endseitige Zusatzeinrichtung (EZ) zwischen dem Verbindungsweg (AL) und den Endeinrichtungen (E), bestehend aus zwei Dioden (D3 und D4), die gegen­ sinnig in Serie zwischen a- und b-Ader des Verbin­ dungswegs (AL) angeordnet sind und an deren Mit­ telabgriff sowohl der b-Ader-Anschluß (b′) der er­ sten Endeinrichtung (E1) bzw. einer dahin führenden Leitung als auch der a-Ader-Anschluß (a′′) der zweiten Endeinrichtung (E2) bzw. einer dahin füh­ renden Leitung angeschlossen sind, während der a- Ader-Anschluß (a′) der ersten Endeinrichtung (E1) bzw. einer dahin führenden Leitung direkt mit der a-Ader und der b-Ader-Anschluß (b′′) der zweiten Endeinrichtung (E2) bzw. einer dahin führenden Lei­ tung mit der b-Ader des Verbindungswegs (AL) ver­ bunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den Dioden (D1 und D2) in der vermittlungsseitigen Zusatzeinrichtung (VZ) und den ih­ nen zugeordneten Übertragern (Ü1 und Ü2) je ein Relais (P1 und P2) in Serie zu den Übertragern (Ü1 und Ü2) ge­ schaltet ist, das mit je einem Kontakt (p1 und p2) eine Schleifenbildung auf dem Verbindungsweg (AL) zur Vermittlungsstelle (V) meldet.

3. Schaltungsordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in der vermittlungs­ seitigen Zusatzeinrichtung (VZ) zwischen dem der a-Ader zugeordneten Übertrager (Ü1) und dem entsprechenden Aus­ gang (A1) der Steuereinheit (SE) und dem der b-Ader zu­ geordneten Übertrager (Ü2) und dem entsprechenden Aus­ gang (A2) der Steuereinheit (SE) Dioden (D5 und D6) so­ wie in der endseitigen Zusatzeinrichtung (EZ) zwischen dem Mittelgriff der dort gegensinnig in Serie zwischen den a- und b-Adern geschalte­ ten Dioden (D3 und D4) und sowohl dem b-Ader-Anschluß (b′) als auch dem a-Ader-Anschluß (a′′) Dioden (D7 und D8) eingefügt sind, deren Schwellenwerte oberhalb des zu übertragenden Nutzpegels liegen.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (SE) die abwechselnden Spannungen entgegengesetzter Polarität mit einer Frequenz vom Drei- bis Fünf-fachen der maximal zu übertragenden Nutzfrequenz bereitstellt.