FI80553C - Telefonnycklingssystem samt nycklingsstation foer detta. - Google Patents

Description

1 80553

Puhelinavainnusjärjestelmä sekä siihen kuuluva avainnusasema

Keksinnön kohteena ovat teleliikennejärjestelmät, erityises-5 ti puhelinavainnusjärjestelmät sekä niihin kuuluvat avain- nusasemat.

Puhelinavainnusjärjestelmät ovat tietoliikennejärjestelmiä, joissa jokaisella tilaajalla, yleensä toimiston sisällä, on 10 yhteys toisiin tilaajiin, joilla kaikilla on avainnusasema liitettynä avainnusjärjestelmään, ainoastaan painamalla yhtä näppäintä omalla avainnusasemallaan sen sijaan, että käytettäisiin numeronvalintaa, kuten tavanomaisessa puhelimessa, tai että painettaisiin useampia näppäimiä, kuten digitaali-15 puhelimessa.

Tällaisten järjestelmien kanssa ilmenee lukuisia ongelmia erityisesti silloin, kun tilaajien välillä täytyy sallia pitkiä välimatkoja.

20

Koska jokaisella tilaajalla on yksikkö, avainnusasema, johon valintanäppäimet on sijoitettu, on tilaajan kannalta edullista tietää, onko valittu osapuoli varattu. On tunnettua varustaa jokainen näppäin ilmaisinlampulla, joka ilmaisee 25 järjestelmän jokaisen tilaajan tilan. Tällaiset lamput vaativat varsin merkittävät tehotasot jokaisella avainnus-asemalla, jos ne kaikki on sytytetty samanaikaisesti. Tämän syöttäminen tulee vaikeammaksi kaukaa vahvistusjohtoja pitkin pitkillä johdoilla, ja siksi on tunnettua liittää 30 jokainen avainnusasema verkkosyöttöön.

Lisäksi pitkien johtojen tapauksessa vastaanotetun puheen ja tiedon laatu huonontuu, kunnes saavutetaan virhemäärät, joita ei voida hyväksyä, mikä siten asettaa käytännön rajan 35 avainnusasemien väliselle etäisyydelle.

Tyypillinen puhelinavainnusjärjestelmä koostuu keskusoh-jausykeiköstä - eli yksityisestä puhelinvaihteesta - ja 2 80553 lukuisista etäisavainnusasemista. On tavallista syöttää virtaa jokaiselle avainnusasemalle pitkin vaihteen ja jokaisen avainnusaseman välisiä yhteysjohtoja. Tavanomaisessa järjestelmässä otetaan teho yleensä vaihtovirta-verkkoläh-5 teestä käyttämällä tasasuuntaaja/säädintäf joka on asennettu vaihteeseen. Korkea, säädetty tasajännite, tavallisesti 75-50 volttia tasavirtaa, syötetään sitten jokaiselle asemalle ja muunnetaan loogiselle tasolle pieneksi tasajännit-teeksi sarjasäätimellä, joka on asennettu jokaiseen avain-10 nusasemaan.

Edellä kuvatun kaltaisissa järjestelmissä on epäkohta, että vaihdetta lähellä olevat avainnusasemat näkevät täyden jännitteen ja tuhlaavat siksi varsin suuria tehotasoja.

15 Vaihteesta kaukana olevat avainnusasemat näkevät vaimentu neen jännitteen, ja niitä varten on käytettävissä olennaisesti vähemmän käyttökelpoista tehoa. Siis etäisyyden mukana puhe/tieto-signaalit vaimenevat. Tämä asettaa siksi käytännön rajoituksia järjestelmälle ja kulloisestakin rakenteesta 20 riippuen rajoittaa laajennusten määrää, lamppujen/laitteiden määrää ja/tai käyttäjien välisten johtojen pituutta.

Vaihtoehtoinen lähestymistapa on varustaa jokainen asema suoralla liitynnällä vaihtovirtaverkkoon. Tämä kuitenkin 25 vaatii tilaa vieviä ja kalliita komponentteja jokaista asemaa varten ja kasvattaa turvallisuusvaaroja sekä vaatii kalliita ratkaisuja.

Tämä keksintö on tarkoitettu edellä mainittujen ongelmien 30 parannuskeinoksi.

Tarkoituksena on muodostaa puhelinavainnusjärjestelmä, joka voi tehokkaasti toimia keskusvaihteen teholähteen avulla ja joka voi sisältää varsin pitkiä johtoja avainnusasemien 35 välillä.

Keksinnön mukaisesti on kehitetty puhelinavainnusjärjestelmä, joka sisältää keskusvaihteen ja lukuisia avainnusasemia,

II

3 80553 keskusvaihde sisältää välineet reguloimattoman DC-tehon johtamiseksi AC-teholähteestä ja välineet sanotun DC-tehon toimittamiseksi muuntajan keinojohtoetenemistietä pitkin jokaiseen avainnusasemaan, jokaisen avainnusaseman sisältäessä 5 kytkentäteholähdeyksikön ja välineet sen kytkemiseksi muuntajan keinojohtoeteneraistielle, ja jokaisen avainnusaseman piirejä syöttää itsenäisesti kytkentäteholähdeyksikkö regu-loidulla DC-teholla, joka on saatu reguloimattomasta DC-tehosta.

10

Jokainen kytkentäteholähdeyksikkö säätyy siten, että se ottaa riittävän tehon järjestelmästä, ja tekee tämän tehokkaasti .

15 Koska hyötytehoa käytetään tehokkaasti, voidaan rakentaa pitempiä johtoja.

Lisäksi on edullista kytkeä jokainen asema vaihteeseen 2-suuntaisilla 4-johdinlinjoilla ja käyttää muuntajan keino-20 johtotasavirtaetenemisteitä.

Tämän keksinnön edullisessa toteutuksessa tieto ja/tai digitoitu puhe siirretään avainnusasemien välillä käyttäen Walsh II -digitaalikoodausta.

25 Tällä tavalla tehokasta Iinjapituutta kasvatetaan.

Tämän hakemuksen liitteenä olevissa kuvissa: kuva 1 on kaaviokuva puhelinavainnusjärjestelmästä, joka 30 on tämän keksinnön edullinen toteutus; kuva 2 on lohkokaavio, joka esittää, yleistetyssä muodossa, kytkentäteholähdeyksikköä, jota voidaan käyttää edellisessä kuvassa esitetyn järjestelmän avainnusasemassa; kuva 3 on piirikaavio, jossa esitetään kytkentäteholähdeyk-35 sikön paluu- (flyback)-rakenne, edellä olevan kuvan 2 yksikön yksinkertainen ja edullinen käytännön toteutus; kuvat 4 ja 5, tässä järjestyksessä, ovat Walsh I- ja Walsh 4 80553 II -koodattuja singaalien aaltomuotoesityksiä, joita voidaan käyttää kuvassa 1 esitetyssä järjestelmässä; ja kuvat 6 ja 7, tässä järjestyksessä, ovat edustavastaanotin-piirin ja päätelähetinpiirin piirikaavioita, jotka sopivat 5 Walsh II -koodin lähetykseen, käytettäväksi kuvan 1 järjestelmässä.

Puhelinavainnusjärjestelmä on esitetty kuvassa 1, ja se sisältää keskusyksikön - vaihteen 1 - ja lukuisia avain-10 nusasemia, joista yksi, avainnusasema 3, on esitetty kuvassa. Keskusyksikkö 1 sisältää muun muassa siltatasasuuntaus-piirin 5, jonka avulla säätämätön tasavirtateho saadaan kytketystä vaihtovirtateholähteestä. Säätämätön korkea tasajännite, noin 50 volttia, syötetään jokaiselle avain-15 nusasemalle 3 käyttäen Iinjajohtimia, jotka sisältävät 2-suuntaisen 4-johdinlinjän 7, kuten on esitetty.

Tasavirtakytkentä keskusohjausyksikön 1 ja jokaisen avain-nusaseman 3 välillä, esitetyssä edullisessa toteutuksessa, 20 käyttää muuntimen keinojohtoetenemistietä. Keskusyksikön 1 tasavirta-anto on kytketty kahden muuntajakelan keskipisteisiin, antomuuntajakelaan 11 ja ottomuuntajakelaan 13, tässä järjestyksessä. Johdon 7 neljä johdinta on kytketty ottomuunta jakelan 15 ja antomuuntajakelan 17 liittimiin, tässä 25 järjestyksessä, jokaisesa avainnusasemassa 3.

Sen jälkeen johtoteho syötetään kytkentäteholähdeyksikön 9 ottoon, yksikköön, joka on asennettu jokaiseen avainnusase-maan 3, ja muunnetaan säädellyksi noin 5 voltin tasajännite-30 logiikkatasoksi.

Kytkentäteholähdeyksikön 9 yleistetty lohkokaavio on esitetty kuvassa 2. Tämä koostuu ottosuotimesta 21 (optionaali-nen), ohjatusta tehokytkimestä 23, muuntajasta 25, tasasuun-35 taajasta 27, kytkinohjaimesta 29. Tasasuuntaajan 27 pienjän- niteantoa tarkkaillaan ohjaimella 29, verrataan vertailujännitteeseen, ja ohjataan kytkintä 23 vastaavasti säätämään muodostetun tasajännitteen loogista tasoa.

I! 5 80553 Käytössä, kun kytkin 23 on suljettu, energiaa talletetaan muuntajan 25 induktanssiin. Tässä toimintavaiheessa tasasuuntaaja 27 on takaisinkytketty annosta ottoon. Kun kytkin 23 seuraavaksi avataan ja jännite muuntajan 25 toisiokäämil-5 lä kääntyy, tasasuuntaaja 27 on myötäesijännitetty ja siirtää energian muuntajalta 25 antoon. Korkea ottojännite pienenee muuntajan 25 kierrosten suhteessa ja auki/kiinni-suhdetta ohjaa kytkin 23. Antojännitettä verrataan vertailujännitteeseen ohjaimessa 29 ja auki/kiinni-suhdetta ohjaava signaali, 10 joka syötetään kytkimelle 23, säädetään tarpeen mukaan.

Kytkentäteholähdeyksikön 9 yksinkertainen käytännön toteutus, flyback-kokoonpanossa 9', on esitetty kuvassa 3. Se sisältää transistorikytkimen 23', muuntajan 25', yksinker-15 täisen tasasuuntaajan 27' (koostuen diodista ja tasoituskon-densaattorista) ja ohjauslastun 29'. Viimeksi mainittu lastu 29' voi olla teollinen standardikomponentti, esimerkiksi LM (CA) 3524 -kytkentäteholähdeohjäin.

20 Muita kytkentäteholähdeyksikön rakenteita ei ole poissuljettu, ja niitä voidaan käyttää edellä mainitun vaihtoehtoina, eli voidaan käyttää vuorovaihe-, päästömuunnin-, puolisolta-, ja kokosiltakokoonpanoja. Nämä ovat kuitenkin monimutkaisempia ja kalliimpia, ja sen takia ne ovat kiinnostavia 25 vain korkeimpien tehojen sovellutuksissa.

Walsh II -koodisignalointi on edullisinta tätä sovellutusta varten, vaikka Walsh I- ja muita koodeja ei täysin ole suljettu pois. Walsh I- ja Walsh II -koodattujen signaalien 30 aaltomuodot on esitetty tässä järjestyksessä kuvissa 4 ja 5. Molemmissa on binäärikoodin numero 100. Edellisessä, WAL I:ssä, jokainen numero on esitetty siirrolla keskellä vastakkaiselle logiikkatasolle, jolloin korkealta matalalle -siirrolle on asetettu arvo binääri "1" ja matalalta kor-35 kealle -siirrolle on asetettu arvo binääri "0". Jälkimmäisessä, WAL II:ssa, jokainen numero esitetään kahdella siirrolla, ja sen muotona on yhden loogisen tason leveä pulssi keskellä kahden kapean vastakkaisen loogisen tason pulssin 6 80553 välissä. Numeroa "1" edustaa korkea-matala-korkea -muutospa-ri, ja numeroa "0" matala-korkea-matala -muutospari. Levei-den ja kapeiden pulssien leveyksien suhde on 2:1. Edullisesti käytetään purskemoodisiirtoa. Tämän avulla saadaan ai-5 kasynkronisaatio dekoodaustarkoituksiin.

WAL II -koodin signaalin vastaanotin on esitetty kuvassa 6. Tämä koostuu ottomuuntajasta 15, sovitetusta päätekuor-masta 31, antovastuksesta 33 sekä diodeista 35 ja 37. Tämän 10 muuntajan 15 ensiökäämi on se käämi, joka jo esitettiin kuvassa 1, ja sillä keskiväliotto liitettynä kytkentäteho-lähdeyksikön 9 ottoon. Tasovirtaeristys on järjestetty ensiö- ja toisiokäämien välille. Ylempää diodia 37 verrataan positiiviseen potentiaaliin ja siten se katkaisee 15 signaalin yläpoikkeamat turvalliseen leikattuun arvoon.

Alempi diodi 35 estää negatiiviset poikkeamasignaalit. Oton Walsh II -koodisignaali (vääristynyt) muodostaa siis piirin antoon tasanapaisen pulssin.

20 WAL II -koodisignaalin lähetin on esitetty kuvassa 7. Se koostuu antomuuntajasta 17 ja ohjatuista kytkimistä 41 ja 43 kytkettyinä tämän muuntajan ensiökäämiin. Näiden kytkinten 41, 43 impedanssi on tasapainotettu siten, että samansuuruiset mutta vastakkaiset virrat voivat kulkea vastusta 25 45 pitkin, joka on kytketty ensiökäämin tasapainotettuun keskipisteeseen. Toisiokäämillä, joka on esitetty myös kuvassa 1, on väliotto, ja se on kytketty kytkentäteholäh-deyksikön 9 toiseen ottoon. Kun lopullinen kaksoispulssi ja yksinkertaiset pulssinohjaussignaalit kohdistetaan kytkimiin 30 41 ja 43 tässä järjestyksessä, muodostuu Walsh-koodin nume- rosignaali toisiokäämin antoon.

On edullista käyttää järjestelmää purskemoodisignaloinnin avulla. Purskeiden tunnistamista voidaan silloin käyttää 35 hyväksi lähettimen/vastaanottimen synkronisaatioon. Jatkuvaa tietovirtatoimintaa ei kuitenkaan ole poissuljettu, mutta silloin täytyy ottaa käyttöön signaalikuviot ja kuvioiden tunnistustekniikat synkronisäätiötä varten ja puheen/tiedon signaalien dekoodausta varten.

tl

Claims (4)

7 80553

1. Puhelinavainnusjärjestelmä, joka sisältää keskusvaih-teen (1) ja lukuisia avainnusasemia (3), tunnettu siitä, että keskusvaihde (1) sisältää välineet reguloimatto- 5 man DC-tehon johtamiseksi AC-teholähteestä ja välineet sanotun DC-tehon toimittamiseksi muuntajan keinojohtoetene-mistietä pitkin jokaiseen avainnusasemaan (3), jokaisen avainnusaseman (3) sisältäessä kytkentäteholähdeyksikön (9) ja välineet sen kytkemiseksi muuntajan keinojohtoetene-10 mistielle, ja jokaisen avainnusaseman (3) piirejä syöttää itsenäisesti kytkentäteholähdeyksikkö (9) reguloidulla DC-teholla, joka on saatu reguloimattomasta DC-tehosta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, t u n -15 n e t t u siitä, että jokainen kytkentäteholähdeyksikkö (kuva 3) sisältää ohjatun transistorikytkimen (23'), muuntajan (25'), tasasuuntaajan (27') ja kytkentäteholähteen ohjaimen (29'), joka havaitsee tasasuuntaajan (27') annon transistorikytkimen (23') ohjaamiseksi. 20

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että vaihde (1) ja jokainen avainnusasema on yhdistetty keskenään 2-suuntaisilla 4-johdinlinjoilla, vaihde ja kukin avainnusasema sisältävät 2-suuntaisen 4- 25 johdinlinjan yhdistämät keskellä olevalla väliotolla varus tetut muuntajat (15, 17), joiden keskellä olevat väliotot muodostavat muuntajan keinojohtoetenemistiet.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, t u n -30 n e t t u siitä, että jokainen avainnusasema sisältää lähetinpiirin (kuva 7) ja vastaanotinpiirin (kuva 6) kunkin ollessa sovitettu olemaan yhteydessä vastaavan vastakkaisen piirin kanssa käyttäen WAL II -koodisignalointia, jolloin muuntajat (15, 17) ovat näiden lähetinpiirien ja vastaan-35 otinpiirien osia. 8 80553