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Fernvermittlungsleitung und Teilnehmerleitung Durch die Erfindung
soll die Wirtschaftlichkeit von Fernsprechnetzen erhöht werden. Ein Fernsprechnetz
besteht im allgemeinen Fälle aus dem Fernleitungsnetz, das die Fernämter miteinander
verbindet, und den Ortsleitungsnetzen, die die Teilnehmer mit dem zugehörigen Fernamt
verbinden. Die Gesamtkosten einer solchen Anlage hängen im starken Maße davon ab,
in welcher Weise die Gesamtdämpfung zwischen zwei Teilnehmern auf die Ortsleitungen
und die Fernleitung verteilt wird. Die bisherige Beschaffenheit der Ortsleitungen
gestattet es nicht, die Restdämpfung in den Fernleitungen beliebig weit herabzusetzen.
Um eine ausreichende Stabilität zu erhalten, ist man gezwungen, die Fernleitungen
mit einer Restdämpfung von etwa i Neper zu betreiben. Gemäß der Erfindung sollen
die Verhältnisse durch entsprechende Ausbildung der Ortsleitungen gebessert werden,
ohne dabei an der Beschaffenheit der Fernleitungen und der Verstärker etwas ändern
zu müssen.
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Bevor auf den Erfindungsgedanken näher eingegangen wird, seien die
Gesichtspunkte, die bei der Verteilung der Gesamtdämpfung zwischen zwei Teilnehmern
auf die einzelnen Leitungsstrecken maßgebend sind, an Hand der Fig. i erläutert.
Es sind drei Fernämter F,, F2, F3 und die Verbindungen zu Teilnehmern T1,
7 2, T3 über Ortsämter A, B, C
dargestellt.
Die an ein Fernamt angeschlossenen Teilnehmergruppen werden als Netzgruppen bezeichnet.
Die Fernämter sind die Mittelpunkte der Netzgruppen. Jedes Fernamt kann jedes andere
Fernamt über eine Fernleitung erreichen. Die Teilnehmer sind über Ortsämter (in
vielen Fällen mehrere) mit dem zugehörigen Fernamt verbunden. Die Leitungen zwischen
Fernamt und den Ortsämtern, die sogenannten Fernvermittlungsleitungen, sind ausschließlich
pupinisierte Leitungen, während die Leitung vom letzten Ortsamt bis zum Teilnehmer
eine unpupinisierte Leitung ist. Der Durchmesser einer Netzgruppe richtet sich danach,
bis zu welcher Entfernung man wirtschaftlich Leitungen ohne Verstärker verwenden
kann. Die gebräuchlichen Maximallängen für die Fernvermittlungsleitungen sind
30 km und für die Teilnehmerleitungen 5 km, so daß sich der Durchmesser einer
Netzgruppe zu etwa 7o km ergibt.
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Die Gesamtdämpfung zwischen zwei Teilnehmern, beispielsweise zwischen
den Teilnehmern T1 und T2, setzt sich zusammen aus
den Dämpfungen
der Teilnehmerleitungen der Fernvermittlungsleitungen und der Restdämpfung der Fernleitung.
Die Gesamtdämpfung darf mit Rücksicht auf ausreichende Verständlichkeit einen bestimmten
Erfahrungswert, etwa 3 Neper, nicht überschreiten. Diese Dämpfung verteilt sich
bei den heute üblichen Anlagen etwa zu j e i \ eper auf die beiden Leitungen zwischen
je einem Teilnehiner und dem zugehörigen Fernamt und die Fernleitung. Beim Verkehr
zweier Teilnehmer derselben Netzgruppe treten geringere Dämpfungen als 3 Neper auf.
So beträgt z. B. die Dämpfung zwischen dein Teilnehmer 7'1 und Ti maximal nur 2
Neper. Zwischen Teilnehmern desselben Ortsamtes können zuweilen noch geringere Dämpfungen
vorhanden sein. Man könnte also für den Verkehr innerhalb derselben Netzgruppe die
Dämpfung der Ortsleitungen auf 1,5 Neper erhöhen, ohne den zulässigenHöclistwertvon3
Nepern zu überschreiten. Eine derartige Dämpfungserhöhung wäre jedoch mit Rücksicht
auf den Fernverkehr nur zulässig, wenn durch entsprechende Herabsetzung der Restdämpfung
der Fernleitung dafür gesorgt wird, daß auch in einem solchen Falle die Gesamtdämpfung
den Wert von 3 N epern nicht überschreitet. Im Idealfalle wäre die Restdämpfung
der Fernleitung auf den Wert Null zu verringern. Eine solche Verminderung der Restdämpfung
würde also die durch die Erhöhung der Dämpfungen in den Ortsleitungen bedingte Verbilligung
dieser Leitungen ermöglichen. Die Erhöhung der Dämpfung in den Ortsleitungen könnte
ent-1v eder durch Benutzung geringerer Kupferquerschnitte oder durch die Verlängerung
der Leitungen, d. h. durch entsprechende Ausdehnung einer \ etzgruppe. erfolgen.
In beiden Fällen würde sich eine wesentliche Erhöhung der Wirtschaftlichkeit erzielen
lassen. Die Herabsetzung der Restdämpfung in der Fernleitung könnte andererseits
auch dazu benutzt werden, die Gesamtdämpfung zwischen zwei Teilnehmern zu verkleinern
und dadurch die Verständigung zu verbessern. Eine weitere Verbesserung der Übertragungsanlage
durch eine Restverstärkung in der Fernleitung zu versuchen, wäre unzweckmäßig. Würde
man in einem solchen Fall beispielsweise die Dämpfung in den Ortsleitungen auf 2
\Teper und die Restverstärkung der Fernleitung auf -i Neper festlegen, so wäre bei
einer Verbindung zwischen den Teilnehmern T1 und T., über die Fernleitung F, -F2
die Gesamtdämpfung 3 Neper, während sie innerhalb desselben Netzes, beispielsweise
zwischen T1 und T,', q. Neper betragen würde.
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Es ist auch bereits der Vorschlag bekanntgeworden, die Restdämpfung,der
Fernleitungen herabzusetzen, um dadurch die Möglichkeit zur Ersparnis an Kupfer
in den Distriktsnetzen zu schaffen.
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Bei den bekannten Fernübertragungsanlagen ließ sich bisher, abgesehen
von Fernleitungen mit Rückkopplungssperren, eine Verkleinerung der Restdämpfung
auf ungefähr den Wert Null für die Fernleitungen deshalb nicht erreichen, weil solche
Leitungen dann nicht mehr die notwendige Stabilität aufweisen würden. Von erheblichem
Einfluß auf die Stabilität einer Fernleitung sind die Widerstandsverhältnisse an
der Stoßstelle, die bei der Zusammenschaltung der Fernleitung mit der Ortsleitung
auf dem Fernamt entsteht. Wird beispielsweise entsprechend Fig. 2 ein Teilnehmer
T über die Teilnehmerleitung TL und die Fernvermittlungsleitung Ff' im Fernamt
FA mit einer als Vierdrahtleitung ausgebildeten Fernleitung FL verbunden,
dann hängt die Stabilität hauptsächlich von der Nachbildungsfähigkeit der angeschlossenen
Ortsleitung FA-OA-T ab. Die pupinisierten Fernvermittlungsleitungen FV sind im allgemeinen
verschieden lang und besitzen verschiedene Dämpfung. Außerdem sind sie mit den unpupinisierten
Teilnehmerleitungen TL abgeschlossen, so daß der Scheinwiderstand der Ortsleitungen,
vom Fernamt aus gesehen, stark frequenzabhängig wird. Hinzu kommt noch, daß jede
Ortsleitung praktisch einen anderen Scheinwiderstand hat. Die Ortsleitungen können
daher in der Gabel der Vierdrahtleitung nur sehr unvollkommen nachgebildet werden,
da man nicht für jede Ortsleitung eine besondere, für diese bemessene Nachbildung
bereithalten kann. Man begnügt sich praktisch mit einem mittleren Ohmschen Widerstand
als Nachbildung. Dieser kann selbstverständlich nur für eine ganz bestimmte Ortsleitung
eine genaue Nachbildung darstellen. Man muß daher immer damit rechnen. daß an den
Gabelstellen Reflexionen auftreten, und muß die Restdämpfung der Fernleitung so
wählen. daß eine Rückkopplung trotz dieser Verhältnisse vermieden wird. Die bisherige
Beschaffenheit der Ortsleitungen verhindert also, die Verstärkungsmöglichkeit, die
die Fernleitungen an sich bieten. voll auszunutzen.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, werden gemäß der Erfindung die in
ein Fernamt einmündenden Fernvermittlungsleitungen durch Zuschaltung von elektrischenNetzwerken
auf dieselbe Dämpfung- und denselben Schein-@@ iderstand gebracht. Es kann dann
die Restdämpfung der Fernleitung etwa um die konstante Dämpfung der Vermittlungsleitungen
erniedrigt werden; wobei man dieselbe Stabilität erhält wie vorher mit der größeren
Restdäinpfung. Auf diese Weise ist erreicht worden,
daß die Dämpfung
zwischen Ortsamt-Ortsamt dieselbe geworden ist wie vorher zwischen Fernamt-Fernamt,
d. h. man hat die Fernleitung elektrisch bis zu den Ortsämtern vorgeschoben. Man
sieht leicht ein, daß die Dämpfung der Fernvermittlungsleitungen jetzt größer gemacht
werden kann als vorher, da diese Erhöhung durch eine Erhöhung der Verstärkung in
der Fernleitung leicht kompensiert werden kann. Wichtig ist, daß bei Anwendung der
Erfindung die Fernleitungen selbst vollkommen unverändert bleiben und trotzdem eine
viel bessere Ausnutzung dieser Leitung möglich ist. Auch an dem Aufbau und der Schaltung
der Verstärker ändert sich nichts, man kann einfach die Verstärkung durch Aufdrehen
des Verstärkungsreglers so erhöhen, daß sich die gewünschte Restdämpfung der Fernleitung
ergibt.
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Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung werden die Widerstandsverhältnisse
an den Stoßstellen zwischen den Fernvermittlungsleitungen und den Teilnehmerleitungen
durch in den Ortsämtern vorgesehene Anpassungsnetzwerke zwischen diesen Leitungen
verbessert. Hierdurch wird die Nachbildung in den Fernämtern weiterhin verbessert.
Diese Anpassungsnetzwerke können mit den Leitungsverlängern der Fernvermittlungsleitungen
im Ortsamt vereinigt werden.
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In den Fig.3 bis 5 sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens
dargestellt. In Fig. 3 ist zunächst nur die Anpassung einer Fernvermittlungsleitung
FV an die Fernleitung FL mit Hilfe des Anpassungsübertragers
AU dargestellt. Um einen Kurzschluß von Rufimpulsen über die Wicklungen des
Anpassungsübertragers zu vermeiden, kann dieser in der dargestellten Weise mit einem
Kondensator C versehen werden. Es empfiehlt sich, die Fernvermittlungsleitungen
so auszubilden, daß sie an beiden Enden mit einem halben Spulenfeld s12 beginnen.
Mit s ist die sogenannte Spulenfeldlänge zwischen zwei Pupinspulen p bezeichnet.
Die Anpassung des Scheinwiderstandes der Fernvermittlungsleitungen erfolgt vorteilhaft
auf den Wert von 8oo Ohm. Die zur Erzielung gleicher Dämpfung der Fernvermittlungsleitungen
erforderlichen Leitungsverlängerungen können entweder auf dem Fernamt oder auf dem
Ortsamt vorgenommen werden, etwa indem man die fehlenden Spulenfelder feldweise
mittels Spulen, Kapazitäten und Widerständen zufügt.
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In Fig. q. sind die im Rahmen der Erfindung auf einem Ortsamt erforderlichen
Zuschaltungen dargestellt. In dem Ortsamt 0A wird die Verbindung zwischen einer
Fernvermittlungsleitung FV und der Teilnehmerleitung TL hergestellt. Auf
dem Ortsamt befinden sich die Leitungsverlängerung LV für die Fernvermittlungsleitung
und das Anpassungsnetzwerk AN zur Anpassung der Teilnehmerleitung an die
Fernvermittlungs-1eitung. Gegebenenfalls kann zur weiteren Verbesserung der Anpassung
noch ein AnpassungsübertragerAOY" zwischen Teilnehmerleitung und Fernvermittlungsleitung
vorgesehen werden. Die stets kurze und unpupinisierte Teilnehmerleitung wirkt näherungsweise
wie eine Kapazität parallel zum Schein-,viderstand Z der Teilnehmerstation. Diese
Kapazität CTL ist in der Figur gestrichelt zwischen den Adern der Teilnehmerleitung
dargestellt. Das aus der Kapazität CTL und dem Widerstand Z bestehende Gebilde kann
mittels des dargestellten Anpassungsnetzwerkes so ergänzt werden, daß der in Richtung
des Pfeiles gemessene Schweinwiderstand U praktisch gleich dem Widerstand Z wird.
Dazu müssen die folgenden Beziehungen zwischen den einzelnen Widerstandsgrößen bestehen
Über die noch freien Impedanzen X und I" kann so verfügt werden, daß die Dämpfung
zwischen den Eingangsklemmen des Netzwerkes und der Teilnehmerstation Z möglichst
klein und frequenzunabhängig wird. Wie schon erwähnt, kann, wenn der Scheinwiderstand
Z mit dem Scheinwiderstand der Fernvermittlungsleitung nicht genau genug übereinstimmt,
eine weitere Anpassung durch den Übertrager Air" vorgenommen werden.
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In Fig. 5 ist eine Fernverbindung über eine Zweidrahtfernleitung
FL dargestellt. Auch in diesem Falle kann durch die beschriebene Ergänzung
der Fernvermittlungsleitungen die Restdämpfung der Zweidrahtleitung erniedrigt werden,
ohne daß die Stabilität der Anlage herabgesetzt wird. Die maximale Verstärkung des
Zweidrahtv erstärkers ist bisher in der Hauptsache durch die Widerstandsverhältnisse
an der Stoßstelle im Fernamt begrenzt worden. Diese Stoßstelle verhindert einen
genauen Abgleich an den Gabelschaltungen des Zweidrahtverstärkers. Durch die Vereinheitlichung
der Eingangswiderstände und der Dämpfung der Fernvermittlungsleitungen und durch
die Anpassung dieser Scheinwiderstände an den Scheinwiderstand der Fernleitung wird
eine Reflexion im Fernamt praktisch beseitigt, so daß die Verstärkung der Zweidrahtverstärker
ebenfalls erhöht werden kann.
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Als ein besonderer Vorteil des Verfahrens gemäß -der Erfindung kann
noch angeführt werden, daß durch die Herabsetzung der Restdämpfung der Fernleitungen
die Nebensprecherscheinungen in bezug auf die Teilnehmer
nicht
vergrößert werden, da die Verschlechterung des Nebensprechens in der Fernleitung
durch die erhöhte Dämpfung der Fernvermittlungsleitungen in demselben Maße verbessert
wird.