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Selektivrufsystem In der elektrischen Fernmeldetechnik besteht häufig
das Problem, von einer bestimmten Stelle aus über ein Leitungsnetz oder auch drahtlos
eine bestimmte andere unter einer Vielzahl von Stellen zu erreichen bzw. zu rufen,
ohne daß die übrigen Stellen durch diesen Ruf mit beeinflußt werden. Dieser Selektivruf
oder Wahlanruf wird in der Fernsteuertechnik, vor allem aber in der Fernsprechtechnik
bei Gesellschaftsleitungen und bei dem neuerdings in steigendem Umfang zur Verwendung
kommenden Funksprechverkehr mit Fahrzeugen benötigt, bei dem eine Feststation mit
einer größeren Zahl von meist beweglichen Außenstationen verkehren soll (z. B. Polizeifunk,
Rangierfunk, Autofunk u. dgl.).
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Diese Aufgabe kann mit bekannten Mitteln auf die verschiedenste Weise
gelöst werden. So läßt sich j beispielsweise ohne weiteres das im automatischen-Fernsprechverkehr
übliche Impulsverfahren anwenden, bei dem der Teilnehmer durch eine ein- oder mehrstellige
Zahl gekennzeichnet wird. Dabei wird das Teilnehmerkennzeichen in Form von einer
oder mehreren Impulsreihen über den Fernkanal an sämtliche Teilnehmer herangebracht,
aber nur der eine, dessen Kennzeichnung mit den übertragenen Impulszeichen übereinstimmt,
wird aufgeschaltet. Das Verfahren hat den Vorteil, daß die Rufkennzeichnung des
öffentlichen Fernsprechnetzes ohne prinzipielle Umformung auf das Funksprechnetz
gegeben werden kann. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist, daß die Zahl der
anschließbaren Stellen praktisch unbegrenzt ist. Ein schwerwiegender Nachteil liegt
darin, daß bei den rasch veränderlichen Empfangsverhältnissen
der
beweglichen Außenstationen die Reihe der relativ kurzzeitigen Impulse (etwa
50 ms) verstümmelt werden kann und so Falschwahlen herbeigeführt werden.
Außerdem wird für die Wahl bei größerer Stellenzahl eine verhältnismäßig lange Zeit
benötigt.
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Diese Nachteile lassen sich durch die Anwendung von Kodeverfahren
für die Auswahl des Teilnehmers weitgehend vermeiden. Im einfachsten Falle wird
der Teilnehmer durch eine bestimmte Frequenz gekennzeichnet, die im niederfrequenten
Übertragungsbereich der Anlage liegt. Zum Ruf wird diese bestimmte Niederfrequenz
von der Feststation ausgesendet und so an alle Teilnehmer herangebracht, aber nur
der wird aufgeschaltet, dessen Kennzeichnungsfrequenz mit der ausgesandten Frequenz
übereinstimmt. Das Verfahren hat den Nachteil, daß die Rufkennzeichnung des öffentlichen
Fernsprechnetzes beim Übergang auf das Funksprechnetz umgesetzt werden muß ; es
vermeidet dagegen die Verstümmelung des Wahlzeichens durch schnell veränderliche
Empfangsverhältnisse, da hier die Zeichendauer groß (etwa 5oo bis zooo ms) gemacht
werden kann.
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Das beschriebene einfache Verfahren ist nur für eine geringe Teilnehmerzahl
brauchbar, da für j eilen Teilnehmer eine besondere Kennzeichnungsfrequenz erforderlich
ist und damit die Höchstzahl der Möglichkeiten durch den begrenzten niederfrequenten
übertragungsbereich und die maximal erreichbare Selektion auf den Außenstationen
bestimmt ist. Die Zahl der Auswahlmöglichkeiten läßt sich erhöhen, wenn man den
Teilnehmern wie vorher Rufnummern zuordnet und jede Ziffer durch eine bestimmte
Frequenz oder Frequenzkombination darstellt. Auch hier sind zur Umsetzung der Ziffern
in die Ruffrequenzen Speicher- und Umrechnereinrichtungen erforderlich, die den
Aufwand für die Feststation wesentlich erhöhen. Aber durch die unmittelbare Verwendung
von Frequenzkombinationen zur Teilnehmerkennzeichnung ist eine Steigerung der Teilnehmerzahlen
bei gleichem Frequenzband- und Selektionsaufwand möglich. Es ist bekannt, durch
die gleichzeitige Übertragung einer Kombination von Frequenzen eine Teilnehmerkennzeichnung
durchzuführen. Ist die Zahl der aus Bandbreiten- und Selektionsgründen möglichen
Einzelfrequenzen = f und die Zahl der in einer Kombination enthaltenen Frequenzen
= y, so ist die Zahl der erreichbaren Teilnehmer n nach den Regeln der Kombinationslehre
Ist beispielsweise f = 7, so ergeben sich bei y = 2 3 4 n = 2, 35 35 Kombinationsmöglichkeiten
und demnach Auswahlmöglichkeiten.
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Die beim einfachen Kodeverfahren beschriebenen Vor- und Nachteile
haben hierbei in gleicher Weise Gültigkeit. Ein Vorteil des Kombinationskode- gegenüber
dem Einfachkodeverfahren besteht darin, daß die Sicherheit gegenüber :dem fälschlichen
Auslösen eines Empfängers durch Sprache (falls die Kennzeichnungsfrequenzen im Sprachband
liegen) erhöht wird, weil hier die Sprache gleichzeitig sämtliche -r Kombinationsfrequenzen
- dazu mit annähernd gleichem Energieinhalt - enthalten müßte, um einen Fehlruf
zu erzeugen.
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Eine Erhöhung der Auswahlmöglichkeiten ohne Vergrößerung des beim
Kombinationskodeverfahren benötigten Aufwandes an Siebmitteln und Schaltmitteln
ergibt sich, wenn man als Auswahlkriterien für die einzelnen Stellen sowohl die
Frequenzkombination an sich als auch die Reihenfolge der Übertragung der in ihr
enthaltenen Einzelfrequenzen verwendet. Die Gesamtzahl n der unterscheidbaren Teilnehmer
ergibt sich dann zu
wenn aus f Frequenzen jeweils y zur Kennzeichnung eines Teilnehmers ausgewählt werden.
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Die Erfindung betrifft nun die Sende- und Empfangseinrichtungen für
ein Selektivrufsystem; bei dem als Auswahlkriterium für die Teilnehmer sowohl die
Frequenzkombination als auch die Reihenfolge der in . ihr enthaltenen Frequenzen
dienen.
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Erfindungsgemäß werden dabei die einzelnen Frequenzen einer gegebenen
Kombination von einem Frequenzvielfach durch Kontakte von Auswahlrelais abgegriffen
und in für jeden Teilnehmer verschiedener Zusammenstellung auf einen Verteiler gegeben,
von dem sie in fester Reihenfolge durch eine der Zahl der in einem Rufzeichen enthaltenen
Frequenzen entsprechende Anzahl von mit zeitlicher Staffelung ansprechenden Relais
auf die Sendeeinrichtung geschaltet werden.
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Die Auswahl der Frequenzkombination und der Reihenfolge der Aussendung
geschieht durch Tasten, die der auszuwählenden Stelle zugeordnet sind. Nachdem die
Ruftaste für den Teilnehmer gedrückt ist, laufen der weitere Wahlvorgang und die
Aussendung der Ruffrequenzen automatisch ab und sind damit unabhängig von der Dauer
des Tastendruckes. Auf diese Weise wird das gesamte Rufzeichen als eine Einheit
ausgesendet, ohne daß der wählende Teilnehmer einen Einfluß auf die Zusammenstellung
der Ruffrequenzen und den Ablauf der Aussendung hat, so daß eine Fehlwahl praktisch
ausgeschlossen ist.
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Diese Tatsache ist besonders wichtig bei Systemen mit beweglichen
Stationen, denen das Rufsignal innerhalb möglichst kurzer Zeit übermittelt werden
muß, um zu vermeiden, daß sich die unvermeidlichen Änderungen der Empfangsverhältnisse
während des Rufs auswirken. Der automatische Ablauf der Frequenzauswahl und der
Aussendung der Ruffrequenzen in einer festen Zeitfolge ist auch in bezug auf die
Ausbildung der Empfangseinrichtung von Vorteil, deren Ansprechmittel ebenfalls in
einem Zeitablauf nacheinander zum Ansprechen gebracht werden können, wodurch ebenfalls
eine Erhöhung der Rufsicherheit erreicht wird.
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Eine besonders vorteilhafte Eigenschaft der erfindungsgemäßen Anordnung
liegt in der leichten Ausbaufähigkeit für eine größere Teilnehmerzahl mit einem
Minimum an zusätzlichen Mitteln. So ist z. B. durch Hinzunahme einer einzigen Frequenz
zu den beim Ausführungsbeispiel genannten sieben Frequenzen
eine
Vergrößerung der Teilnehmerzahl von 2io auf 336 möglich, wozu lediglich das Frequenzvielfach
um eine Leitung erweitert und für jeden Teilnehmer ein Auswahlrelais der gleichen,
bereits in der Anlage befindlichen Art vorgesehen werden muß. Der Verteiler und
die Relais zum Anschalten des Verteilers auf die Sendeeinrichtung bleiben dabei
unverändert.
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Die Empfangsanordnung weist in Reihenschaltung diejenigen Resonanzkreise
auf, die auf die dem Teilnehmer zugeordneten Frequenzen abgestimmt sind. Sie führen
die Empfangsenergie über Gleichrichter Relais zu, die durch eigene Kontakte so miteinander
verbunden sind, daß sie nur bei richtiger Reihenfolge der eintreffenden Einzelfrequenzen
erregt werden können. Besondere Maßnahmen für einen wirksamen Sprachschutz sind
dabei nicht erforderlich, da in der Sprache die Ruffrequenzen praktisch niemals
in der Zusammenstellung und Reihenfolge auftreten wie im Rufzeichen.
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Die Erfindung soll an Hand des in den Fig. i bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden.
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Fig. i zeigt die Schaltungsanordnung für die Selektivrufaussendung
bei der zentralen Stelle. Jedem der von dieser Stelle aus erreichbaren Teilnehmer
ist eine Ruftaste Dl usw. zugeordnet. Bei n Teilnehmern sind demnach n Tasten vorhanden.
Jede dieser Tasten beeinflußt die Stromkreise eines ihr individuell zugeordneten
Auswahlrelais K1 usw. Ferner ist allen Auswahlmitteln gemeinsam eine Zeitstaffeleinrichtung
in Gestalt einer Relaiskette mit den Relais A bis C zugeordnet. Die Aufgabe dieser
Zeitstaffel anordnung besteht darin, die in der ausgewählten Frequenzkombination
enthaltenen Einzelfrequenzen in bestimmter Zeitfolge und für eine bestimmte Dauer
auf die Sendeeinrichtung zu schalten. Die einzelnen verfügbaren Signalfrequenzen
sind an ein Vielfachfeld f1-; gelegt, von dem sie durch Kontakte der Auswahlrelais
abgegriffen und in für jede Stelle unterschiedlicher Weise auf einen Verteiler V
gegeben werden, von dem sie in fester Reihenfolge durch Kontakte der Zeitstaffeleinrichtung
auf die Sendeeinrichtung gestaffelt werden. Die Wirkungsweise der Anordnung ist
im einzelnen folgende: Zur Wahl eines Teilnehmers wird die entsprechende Taste gedrückt
und damit, vorausgesetzt daß sämtliche Relais in Ruhestellung sind, durch den Ladestoß
des dem K-Relais vorgeordneten Kondensators C das der Taste zugeordnete K-Relais
zum Ansprechen gebracht. Dieser Stromkreis verläuft, gleichgültig welches der K-Relais
angeschaltet wurde, stets auch über das erste Relais A der Zeitstaffelkette, so
daß auch dieses Relais anspricht. Unabhängig von der Dauer der Tastenbetätigung
hält sich das K-Relais über seine jetzt eingeschaltete Verzögerungswicklung für
die Dauer seiner Abfallverzögerungszeit. Das Relais A hält sich in einem örtlichen
Stromkreis über seinen eigenen Kontakt a'. Das K-Relais legt die für den betreffenden
Teilnehmer vorgesehenen Frequenzen aus dem Vielfach in einer bestimmten Ordnung
an den Verteiler V, der hier aus drei Sammelschienen besteht, so daß also jede Frequenzkombination
aus maximal drei Frequenzen bestehen kann. Mit der Einschaltung des Relais A beginnt
der automatische Durchlauf der Zeitstaffelkette, wobei Relais A über seinen Kontakt
a"' zunächst die erste Frequenz an den Sender legt und mit Kontakt a" das
Relais B der Kette einschaltet. Relais B hat durch die Parallelschaltung
des Kondensators Cb eine gewisse Ansprechverzögerung und kommt daher erst eine geraume
Zeit nach dem Relais A zum Ansprechen. Dabei wirft es durch Öffnen des Kontaktes
b" das A-Relais wieder ab, hält sich selbst über den Kontakt b' und legt
mit Kontakt b"° die zweite Frequenz an den Sender. Mit Kontakt b"' wird Relais
C eingeschaltet, das ebenfalls eine Ansprechverzögerung besitzt. Relais C schaltet
bei seinem Ansprechen Relais B ab und verbindet über Kontakt c"' die dritte Schiene
des Verteilers V mit der Sendeeinrichtung. Durch die Reihenschaltung der Kontakte
a', b" und c" ist jede weitere Signalgabe bis zum Ende des gerade ablaufenden Vorganges,
der durch den Wiederabfall des C-Relais gekennzeichnet ist, ge-° sperrt. Durch geeignet
bemessene Parallelwiderstände werden die einzelnen Kondensatoren in erneute Betriebsbereitschaft
gebracht. Die Abfallzeit der Auswahlrelais K ist so bemessen, daß sie größer ist
als die gesamte Ablaufzeit der Zeitstaffelkette. Das Arbeitsdiagramm der soeben
beschriebenen Sendeeinrichtung ist im oberen Teil der Fig. 3 wiedergegeben.
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Fig. 2 zeigt eine Signalempfangsschaltung, die für eine Zusammenarbeit
mit der beschriebenen Sendeeinrichtung geeignet ist. In dieser Figur stellen K",
Kb und K, die Selektivkreise für die dem betreffenden Empfänger zugeordneten Signalfrequenzen
dar. Diese Selektivkreise liegen in Reihe im Ausgang des Signalempfängers. Die von
diesen Kreisen ausgesiebten Einzelfrequenzen werden über die Gleichrichter Ga, Gb
und G, den Empfangsrelais Al, Bl und Cl zugeführt. Die dem Gleichrichter parallel
geschalteten Kondensatoren sind Glättungskondensatoren. Die drei Empfangsrelais
besitzen sämtlich eine bestimmte Abfallverzögerung und sind so geschaltet, daß eine
Anschaltung des Empfängers nur dann erfolgen kann, wenn die ihnen zugeordneten Einzelfrequenzen
in der richtigen Reihenfolge eingetroffen sind. Diese wird auf folgende Weise erreicht:
Von den drei genannten Relais ist zunächst allein das Ai-Relais in der Lage, ohne
weitere Vorbereitung auf die ihm zugeordnete Signalfrequenz anzusprechen, während
die anderen Relais infolge der ihnen vorgeschalteten, im Ruhezustand offenen Kontakte
abgeschaltet bleiben. Der im Stromkreis des BI-Relais bewirkt nun, daß das Relais
B1 nur dann ansprechen kann, solange Al angezogen bleibt, was durch eine geeignete
Abfallverzögerung für den Fall sichergestellt wird, daß die Frequenz f" unmittelbar
vor der Frequenz f b gegeben wird. Über seinen eigenen Kontakt. bi hält sich
Relais B1 so lange, wie es durch seine Frequenz f b erregt wird, und besitzt außerdem
eine bestimmte Abfallverzögerung, die es dem Relais Cl ermöglicht, anzusprechen,
wenn die Frequenz f. im Anschluß an f b empfangen wird. Relais Cl hält sich wieder
selbst für die Dauer des Empfangs der Frequenz f " und schaltet mit seinem Kontakt
cl eine hier nicht
dargestellte Relaisschaltung R ein, die zur eigentlichen
Empfängereinschaltung bzw. zur Auslösung eines Anrufsignals dient. Durch die dem
Relais Cl erteilte Abfallverzögerung ist für die genannte Relaisschaltung die erforderliche
Arbeitssicherheit gegeben. Durch die beschriebene Kettenschaltung ist einwandfrei
sichergestellt, daß die Auswertungseinrichtung des Empfängers nur dann ansprechen
kann, wenn sowohl die für den Empfänger charakteristische Frequenzkombination empfangen
wurde als auch .die in der Kombination enthaltenen Einzelfrequenzen in der vorgeschriebenen,
für diese Station charakteristischen Reihenfolge eingetroffen sind.
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Der zeitliche Ablauf der Auswertung der empfangenen Selektivrufzeichen
ist aus dem im unteren Teil der Fig. 3 dargestellten Relaiszeitplan ersichtlich.