DE2758109A1

DE2758109A1 - System zur mehrfachausnutzung einer zweidraht-teilnehmeranschlussleitung im fernsprechvermittlungsnetz

Info

Publication number: DE2758109A1
Application number: DE19772758109
Authority: DE
Inventors: Hanns-Thilo Dipl Ing Hagmeyer; Wolfgang Prof Dr Ing Kaiser
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1977-12-24
Filing date: 1977-12-24
Publication date: 1979-06-28
Also published as: FR2412994A1

Description

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System zur Mehrfachausnutzung einer Zweidraht-Teilnehmeranschlußleitung im Fernsprechvermittlungsnetz

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein System zur Mehrfachausnutzung einer Zweidraht-Teilnehmeranschlußleitung im Fernsprechvermittlungsnetz mit einem Amtsgerät und einem über dieses ferngespeisten Teilnehmergerät.

Ein derartiges System ist das Teilnehmer-Trägerfrequenzsystem Z1T, das beispielsweise aus "Siemens-Zeitschrift (1971), Heft 7, S.455 bis 459" bekannt ist. Es erlaubt eine Doppelausnutzung einer an die Fernsprechvermittlung angeschlossenen zweidrähtigen Teilnehmeranschlußleitung durch zwei völlig unabhängig voneinander betreibbare Fernsprechapparate.

Aufgabe

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein anderes System zur

Mehrfachausnutzung einer Zweidraht-Teilnehmeranschlußleitung anzugeben, das eine digitale übertragung von Sprache und/oder Daten zwischen mehreren beim Teilnehmer befindlichen, voneinander unabhängig betreibbaren Endgeräten und der Vermittlung über eine einzige Zweidrahtleitung in beiden Ubertragungsrichtungen erlaubt.

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Lösung

Die Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln gelöst. Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Beschreibung

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.
Es zeigen:

Fig.1 eine Übersicht über das erfindungsgemäße System, bestehend aus Teilnehmergerät, Zweidraht-Teilnehmeranschlußleitung und Amtsgerät, und die daran angeschlossenen Kanäle;

Fig.2 der Aufbau des verwendeten Zeitmultiplexrahmens;

Fig.3 Diagramme zur Erläuterung der Richtungstrennung
auf der Zweidraht-TeilnehmeranschluBleitung;

Fig.4 ein Blockschaltbild des Amtsgeräts AG aus Fig.1;

Fig.5 ein Blockschaltbild des Signalwandlers SWA des
Amtsgerätes nach Fig.4;

Fig.6 ein Blockschaltbild des Teilnehmergeräts TG
aus Fig.1;

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Fig.7 ein Blockschaltbild des Signalwandlers SWT des Teilnehmergerätes nach Fig.6;

Fig.8 die Einschaltschleife der Spannungsversorgung des Amtsgerätes und des Teilnehmergeräts.

Das erfindungsgemäße System zur Mehrfachausnutzung der Zweidrahtleitung zwischen einem Teilnehmer und der diesem zugeordneten Fernsprechvermittlung, d.h. der Ortsvermittlungsstelle, besteht aus dem beim Teilnehmer befindlichen Teilnehmergerät TG und dem bei der Fernsprechvermittlung, auch Amt genannt, befindlichen Amtsgerät AG. Beide Geräte sind über die mehrfach auszunutzende Teilnehmeranschlußleitung miteinander verbunden. An das Teilnehmergerät sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Datenendeinrichtungen DEE (z.B. Fernkopierer) mit einer Uber- tragungsgeschwindigkeit von 48 kbit/s angeschlossen, ferner ein herkömmlicher Fernsprechapparat und schließlich noch eine Bürofernschreibmaschine BFS mit einer übertragungsgeschwindigkeit von 300 bit/s. In entsprechender Weise ist das Amtsgerät AG sowohl mit der Datenvermittlung DV als auch mit der Fernsprechvermittlung FV verbunden, wobei die Kanalzuordnung fest ist und derjenigen auf der Teilnehmerseite genau entspricht. Wie bei dem eingangs erwähnten bekannten Teilnehmer-TF-System Z1T ist das Amtsgerät AG an die Amtsbatterie angeschlossen, wogegen das Teilnehmergerät TG von der Amtsbatterie über das Amtsgerät und die Teilnehmeranschlußleitung ferngespeist wird.

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Die Informationsübertragung für die verschiedenen Sprach- und Datenkanäle wird im Zeitmultiplex durchgeführt. Dabei werden die Informationen aus den verschiedenen Kanälen zu einem Zeitmultiplexrahmen zusammengefaßt, dessen Aufteilung in Fig.2 gezeigt ist. Stellt man· für alle zu über tragenden Kanäle zusammen eine übertragungsgeschwindigkeit von 192 kbit/s zur Verfügung, so ergibt sich bei einer Rahmenwiederholfrequenz von 8 kHz, d.h. bei einer Rahmendauer von T_R=*125ns, eine Rahmenlänge von 24 Bits. Sollen

di_e Sprachsignale ebenso wie die Datensignale der für die beiden Datenendeinrichtungen DEE vorgesehenen Kanäle mit einer übertragungsgeschwindigkeit von 48 kbit/s je Kanal übertragen werden, so werden pro Rahmen 6 Bits für die übertragung weiterer Signale frei. Von diesen 6 Bits wird eines als Rahmensyn chronisationsbit, eines zur übertragung von Signalen des für den Bürofernschreiber BFS vorgesehenen asynchronen Datenkanals mit einer übertragungsgeschwindigkeit von 3OO bit/s, eines zur übertragung von Wählimpulsen vom Teilnehmer zum Amt, bzw. von Gebührenimpulsen vom Amt zum

Teilnehmer, eines als Statusbit für den Datenkanal 1 mit

48 kbit/s, eines als übertragungstechnisches Kontrollbit (z.B. zur Paritätsüberwachung) und eines als Statusbit für den Datenkanal 2 mit 48 kbit/s verwendet. Es sind dies nacheinander das erste, das zweite, das 9., das 10., das 17. und das 18.Bit des 24 Bits enthaltenden Rahmens. Die Bits 3 bis 8 werden zur Übertragung von 6 Bits aus dem 48 kbit/s-Sprachkanal, die Bits 11 bis 16 zur übertragung von 6 Bits aus dem 48 kbit/s-Datenkanal 1 und die Bits 19 bis 24 zur übertragung von 6 Bits aus dem 48 kbit/s-Datenkanal 2 verwendet.

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Auf diese Weise wird sowohl im Teilnehmergerät, als auch im Amtsgerät ein Zeitmultiplexrahmen gebildet. Um diese Mutliplexsignale auf der Zweidrahtleitung in beiden Richtungen zu übertragen, sind Einrichtungen zur Richtungstrennung erforderlich. Diese Richtungstrennung erfolgt durch Zeitgetrenntlage, wie nun anhand der Fig.3 erläutert wird.

Auf beiden Seiten der Zweidrahtleitung sind im Betriebszustand der Sender und der Empfänger unmittelbar zusammengeschaltet. Die Richtungstrennung erfolgt dadurch, daß weder auf der Seite A, der Vermittlungsseite, noch auf der Seite B, der Teilnehmerseite, gleichzeitig gesendet und empfangen wird. Dazu werden auf jeder Seite die zu sendenden Datensignale, die der Multiplexer mit einer Geschwindigkeit von 192 kbit/s bereitstellt, zu Blöcken zusammengefaßt, deren Inhalt sinnvollerweise gleich dem der Multiplexrahmen oder einem Vielfachen davon ist. Im einfachsten Falle enthält ein Block genau einen Multiplexrahmen, also 24 Bits. Der Sender der Stelle A, die dem Amtsgerät AG entspricht, sendet zunächst einen Block mit 24 Bits ab. Dieser Block kommt nach einer Laufzeit T_T bei der Stelle B, die dem Teilnehmergerät TG entspricht, an. Nach Empfang des letzten Bits beginnt der Sender bei B mit der Absendung eines meist gleich langen Blockes, der dann wiederum nach einer Laufzeit T bei A empfangen wird. Nach einer gewissen Pause beginnt dann der Sender bei A mit der Absendung des nächsten Blockes, und das wechselweise Senden und Empfangen wiederholt sich. Die Zyklusdauer T₂ zwischen zwei aufeinanderfolgenden in einer Richtung ausgesendeten Blöcken ist- bei Gleichheit von Blockinhalt und Rahmeninhalt (24 Bits) -

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durch die Rahmendauer T_ bestimmt. Es ist also T_Z=T_R=125 \is. Da innerhalb der Zyklusdauer auch ein Block in der Gegenrichtung gesendet wird/ bedeutet dies, daß der Sender jeder Stelle die vom Multiplexer gelieferten digitalen Signale mindestens mit der doppelten Geschwindigkeit absenden muß gegenüber der Geschwindigkeit (192 kbit/s), mit der sie der Multiplexer bereitstellt. Anders ausgedrückt: Die Blockdauer T_ darf höchstens halb so lang sein wie die Rahmendauer T_, die gleich der Zyklusdauer T_z ist. Die übertragungsgeschwindigkeit auf der Zweidrahtleitung beträgt daher effektiv etwa 400-600 kbit/s.

Falls zwischen dem Teilnehmergerät und dem Amtsgerät Regeneratoren erforderlich sind, muß die Richtungstrennung abschnittsweise auf die beschriebene Art erfolgen.

Die Fig.4 zeigt ein Blockschaltbild des Amtsgerätes AG aus Fig.1. Die Zweidrahtleitung ist im Betriebszustand über einen Relaiskontakt t2, dessen Ansteuerung anhand der Fig.8 erläutert wird, unmittelbar an den digitalen Sender und Empfänger angeschaltet. Der Sender erhält die _2U sendenden Datensignale vom Multiplexer. Dieser empfängt von der Datenvermittlung DV asynchrone Datensignale mit einer Geschwindigkeit von 300 bit/s und zweimal synchrone Datensignale mit jeweils 48 kbit/s. Von der Fernsprechvermittlung FV empfängt der Multiplexer Sprachsignale und Signalisierungszeichen über einen Signalwandler SWA, der diese in digitale Signale mit einer Geschwindigkeit von 48 kbit/s umwandelt. Sämtliche Eingangssignale werden vom Multiplexer zu Zeitmultiplexrahmen nach Fig.2 zusammengefaßt. Die von der Gegenstelle empfangenen

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Zeitmultiplexrahmen zerlegt der Demultiplexer in die einzelnen Datenströme, von denen die Signale der Datenkanäle direkt der Datenvermittlung DV und die Signale des Sprachkanals erst nach Umsetzung in Analogsignale im Signalwandler SWA der Fernsprechvermittlung zugeführt werden. Falls in der Fernsprechvermittlung eine digitale Durchschaltung des Sprachkanals möglich ist, kann der Signalwandler SWA entweder überbrückt werden oder entfallen. Die Signale RI, RE, GI und SI, die der Signalwandler SWA abgibt bzw. empfängt, werden später erläutert.

Eine als "Multiplex- und Richtungssteuerung" gekennzeichnete Steuerungseinheit sorgt für die richtige Bildung und Aufspaltung der MuItiplexrahmen und für die Richtungstrennung auf der Zweidrahtleitung. Sie ist daher ausgangsseitig mit dem Sender, mit dem Multiplexer, mit dem Empfänger und mit dem Demultiplexer verbunden. An ihrem Eingang erhält sie ebenso wie der Signalwandler SWA Taktsignale mit einer Frequenz von 48 kHz über einen Taktgenerator, der vom Takt der Datenvermittlung DV gesteuert wird, falls eine synchrone Datenübertragung über das Fernschreib- und Datennetz erfolgen soll. Andernfalls läuft der Taktgenerator frei und liefert einen eigenen unabhängigen Takt. Eine als "Spannungsversorgung" gekennzeichnete Einrichtung, die anhand der Fig.8 näher erläutert wird, liefert den Fernspeisestrom für das Teilnehmergerät sowie die Versorgungsspannung für das Amtsgerät von der Amtsbatterie aus. Sie schaltet außerdem mit ihrem Relaiskontakt t~» dessen Funktion noch näher erläutert wird, die Zweidraht-Teilnehmeranschlußleitung zwischen dem gemeinsamen Anschluß K von Sender und Empfänger und der Einschaltleitunq um. Die Einschaltleituno dient zur Einschaltung der Stromversorgung.

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Das Teilnehmergerät, dessen Blockschaltbild die Fig.6 zeigt, ist prinzipiell genau so aufgebaut wie das Amtsgerät (Fig.4), so daß die einander entsprechenden Einrichtungen nicht gesondert erläutert zu werden brauchen. An der Stelle des Taktgenerators befindet sich hier eine Taktrückgewinnungsschaltung, z.B. in Form einer Phasenregelschleife, die den Takt von den im Empfänger empfangenen Nachrichtenblöcken ableitet. Die Bereitstellung der Versorgungsspannung besorgt hier eine Einrichtung, deren Funktionen mit "Einschaltschleife, Spannungsgeber und Schleifenschlußerkennung" gekennzeichnet sind. Diese Einrichtung wird anhand der Fig.7 und 8 näher erläutert.

Einen wesentlichen Teil der beiden Geräte AG und TG stellen die für jeden Sprachkanal vorgesehenen Signalwandler SWA (im Amtsgerät AG) und SWT (im Teilnehmergerät TG) dar.

Die Fig.5 zeigt den Signalwandler SWA des Amtsgerätes. Der Signalwandler ist mit den Klemmen a und b an die in Fig.4 gezeigte Fernsprechvermittlung FV angeschlossen. Weitere Eingangssignale sind die empfangenen digitalen Sprachsignale mit 48 kbit/s vom Demultiplexer, ein noch zu erläuterndes binäres Signal SI ebenfalls vom Demultiplexer, sowie die 48 kHz-Taktsignale vom Taktgenerator.

Die an die Fernsprechvermittlung angeschlossene Zweidrahtleitung ist über einen Gabelübertrager zum übergang auf eine Vi er draht leitung an effäsmuittaiFS&iaxeier angeschlossen, jedoch galvanisch von diesen getrennt. Die von der Fernsprech-

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vermittlung stammenden analogen Sprachsignale gelangen über den Gabelübertrager zum Eingang des Deltakodierers, der sie in digitale Signale mit einer Bitgeschwindigkeit von 4 8 kbit/s umsetzt. In der entgegengesetzten Richtung werden die empfangenen digitalen Sprachsignale mit 48 kbit/s vom Deltadekodierer in analoge Sprachsignale umgesetzt, die dem Strom auf der zur Fernsprechvermittlung führenden Zweidrahtleitung über den Gabelübertrager überlagert werden. An Stelle der Deltamodulation kann auch ein anderes digitales übertragungsverfahren, wie z.B. PCM oder DPCM verwendet werden.

Zusätzlich zu den Sprachsignalen sind von der Vermittlung zum Sprachteilnehmer noch Hörtöne (Freiton, Wählton usw.), der 25 Hz-Ruf und die 16 kHz-Gebührenimpulse zu übertragen.

Im Gegensatz zu den Hörtönen können der 25 Hz-Ruf und die 16 kHz-Gebührenimpulse nicht mit Hilfe des für die Sprachübertragung verwendeten digitalen Ubertragungsverfahrens (Deltamodulation) übertragen werden. Sie müssen im amtsseitigen Signalwandler SWA in digitale Signale uroge formt werden, um innerhalb des Zeitmultiplexrahmens übertragen werden zu können. Im Teilnehmergerät müssen diese digitalen Signale wieder in ein akustisches Signal bzw. in 16-kHz-Impulse zurückverwandelt werden.

So wird von den von der Fernsprechvermittlung an den Klemmen a und b des Amtsgerätes ankommenden, für den angeschlossenen Sprachteilnehmer bestimmten 25 Hz-Rufsignale in einer als "Ruferkennung" bezeichneten Einrichtung ein logisches Signal RI abgeleitet, und zwar sei RI=L beim Empfang eines 25 Hz-Rufsignals und RI=O in den Rufpausen.

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Die Ruferkennungsschaltung stellt außerdem an Ausgangsklemmen RE die 25-Hz-Rufimpulse bereit, die sie mittels eines Übertragers aus den an den Klemmen a, b von der Fernsprechvermittlung FV ankommenden Signalen auskoppelt. Diese 25 Hz-Rufimpulse dienen zur Einschaltung der Stromversorgung bei einem ankommenden Ruf, wie anhand der Fig.8 noch erläutert wird.

Das binäre Rufsignal RI gelangt auf einen Rufumschalter RU, der von einem im Signalwandler SWT des Teilnehmer gerätes TG gebildeten binären Signal SI gesteuert wird.

Dieses binäre Signal SI, dessen Erzeugung und Übertragung noch erläutert wird, hat den logischen Wert "L", wenn im Fernsprechapparat des Teilnehmers die Schleife geschlossen ist, d.h. bei abgenommenem Handapparat. Bei aufgelegtem Handapparat oder bei Unterbrechungen des Schleifenstroms durch die Nummernscheibe (Wählimpulse) hat das Signal SI den logischen Wert "0". Im Ruhezustand (SI=O) schaltet der RufUmschalter RU das Rufsignal RI zum Multiplexer durch und nach Abnahme des Handapparates (SI=L) stattdessen die vom Deltakodierer gelieferten digitalen Signale mit 48 kbit/s. Das Rufsignal RI wird darauf vom Multiplexer mit einer Frequenz von 48 kHz abgetastet, und die Abtastwerte werden als Bitstrom mit der Geschwindigkeit von 48 kbit/s innerhalb der für den Sprachkanal vorgesehenen Bitstellen 3 bis 8 des

Multiplexrahmens (Fig.2) zum Teilnehmer übertragen.

Das Schleifenschlußsignal SI steuert außer dem Rufumschalter RU einen Transistor TrA, durch den ein Strom über die Wicklung eines Relais Gv fließt, dessen Relaiskontakt gv in der vermittlungsseitigen Schleife liegt. Für SI=L, wenn also auf der Teilnehmerseite Schleifenschluß vorliegt, wird das Relais Gv erregt, der Relaiskontakt gv geschlossen und über die Zweidrahtwicklung der Gabel ein vermittlungsseitiger Schleifenschluß hergestellt. Für SI=O fällt

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der Anker von Gv ab, so daß der Kontakt gv die durch die Wählscheibe oder den Gabelumschalter auf der Teilnehroerseite hervorgerufenen Schleifenunterbrechungen auf der Vermittlungsseite nachbildet.

Der Signalwandler SWA des Amtsgerätes AG enthält ferner eine Einrichtung zur Gebührenimpulserkennung. Diese wandelt - ähnlich wie die Einrichtung zur Ruferkennung -die von der Fernsprechvermittlung ankommenden/ für den angeschlossenen Sprachteilnehmer bestimmten Gebührenimpulse, die von einer Gebührenimpulsweiche abgezweigt werden, in ein binäres Signal GI um. Dabei hat GI den logischen Wert "L" während eines Gebührenimpulses und den logischen Wert "0" in den Impulspausen. Dieses logische Signal GI, das ein asynchrones Signal ist, wird dann innerhalb des Multiplexrahmens im Abtastverfahren zum Teilnehmer übertragen. Dazu wird die 9.Bitsteile des vom Amtsgerät AG zum Teilnehmergerät übertragenen Zeitmultiplexrahmens verwendet (Fig.2).

Durch Bildung von Uberrahmen kann diese 9.Bitsteile zur Übertragung von Gebührenimpulsen aus mehreren Fernsprechoder Datenkanälen verwendet werden. Bei drei Kanälen kann z.B. im ersten Rahmen die Gl-Information des ersten Kanals, im zweiten Rahmen die des zweiten Kanals, im dritten Rahmen die des dritten Kanals und im vierten Rahmen eine Synchronisierinformation übertragen werden. Bei einer Rahmen wiederholfrequenz von 8 kHz bedeutet dies eine Abtastfrequenz von 2 kHz für die Gebührenimpulssignale GI jedes

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Kanals. Dieselbe Uberrahmenbildung ist für die übertragung der auf der Teilnehnerseite erzeugten Schleifenschlußinformationen SI aus mehreren Kanälen nöglich. Diese SchleifenschluBinformationen werden ebenfalls an der 9.Bitstelle in jeden Multiplexrahmen eingefügt, der in diesem Falle vom Teilnehmergerät zum Amtsgerät übertragen wird.

Im folgenden wird der teilnehmerseitige Signalwandler SWT anhand der Fig.7 beschrieben. Wie auf der Vermittlungsseite ist ein Deltakodierer und ein Deltadekodierer über einen Gabelübertrager an die Zweidrahtschleife angeschlossen, in die hier ein herkömmlicher Fernsprechapparat eingeschaltet ist. Die eigentliche Sprachsignalverarbeitung braucht daher nicht näher erläutert zu werden.

vom Demultiplexer (Fig.6) empfängt der Signalwandler SWT das binäre Gebührenimpulssignal GI, das bis auf eine geringfügige Abtastverzerrung gleich dem im Amtsgerät erzeugten Signal GI ist. Von dem für die Deltamodulation verwendeten Takt mit der Frequenz 48 kHz wird in einem Teiler T1 durch Frequenzteilung durch 3 eine kontinuierliche Rechteckschwingung mit einer Frequenz von 16 kHz erzeugt, die in einer UND-Schaltung U1 vom Gebührenimpulssignal GI getastet wird. Die entstehenden 16 kHz-Impulse werden in einem TiefpaB TP geglättet und mit Hilfe einer Gebühren impulsweiche, wie sie als Amtsweiche üblich ist, auf der Zweidrahtseite der Gabel in den Sprechweg eingeschleift. Auf diese Weise kann ein Fernsprechapparat mit eingebautem Gebührenanzeiger verwendet werden.

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Auf einer anderen Ausgangsleitung des Demultiplexers (Fig.6) erscheint entweder das binäre Rufsignal RI oder die digitalen Sprachsignale mit 48 kbit/s. Diese Ausgangsleitung führt im Signalwandler SWT (Fig.7) auf einen Rufumschalter, der ebenso wie derjenige im Amtsgerät (Fig.5) vom Schleifenschlußsignal SI gesteuert wird. Bei offener Schleife, d.h. bei aufgelegtem Handapparat, können nur Rufsignale RI ankommen, die dann dem einen Eingang einer UND-Schaltung U2 zugeführt werden. An deren anderem Eingang liegt ein Taktsignal mit einer Frequenz von 15,625 Hz, das in einem Teiler T2, der durch 1 024 teilt, von dem 16 kHz-Taktsignal, das der Teiler T1 liefert, abgeleitet wird. Dieses Taktsignal mit einer Frequenz von 15,625 Hz wird in der UND-Schaltung U2 vom Rufsignal RI getastet, und die entstehenden Rufimpulse werden in einer Rufeinrichtung mit angeschlossenem Wecker hörbar gemacht.

Schließlich ist noch die Einrichtung SSE des Signalwandlers SWT im Teilnehmergerät, die das schon mehrfach erwähnte Schleifenschlußsignal SI erzeugt, zu erläutern.

Der in Fig.7 eingezeichnete Spannungsgeber erzeugt bei eingeschalteter Stromversorgung eine konstante Spannung von 10 V zwischen den Klemmen e und f. Diese Spannung bewirkt nur dann einen Stromfluß durch den Fernsprechapparat, wenn dort der Gabelumschalter (bei Abnehmen des Handapparats) die Schleife achließt. Dieser Schleifenstrom über die Teilnehmerschleife fließt durch den Fernsprechapparat und einen

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Widerstand RS und eine Strombegrenzungseinrichtung SBG und erzeugt am Widerstand RS einen Spannungsabfall. Diese Spannung wird an die beiden Eingänge eines Komparatorverstärkers V angelegt, der an seinem Ausgang das binäre Signal SI liefert. Wenn der Fernsprechapparat zwischen seinen beiden Anschlußklemmen niederohmig ist, also bei Schleifenschluß, sei SI=1. Bei einer Unterbrechung des Schleifenstroms, entweder durch den Gabelumschalter (Auflegen des Handapparates) oder durch den Nummernschalter (beim Wählen) nimmt das Schleifenschlußsignal SI den logischen Wert 0 an. Dieses Schleifenschlußsignal SI, das auch Wählimpulse darstellt, wird nun - gegebenenfalls mit Schleifenschlußsignalen von anderen Kanälen durcfti Uberrahmenbildung - vom Multiplexer in die 9.Bitstelle der zum Amtsgerät ausgesendeten Zeitmultiplexrahmen (Fig.2) eingefügt.

Nachstehend soll noch die Stromversorgung des Amtsgerätes AG und des Teilnehmergerätes TG erläutert werden.

Da im Ruhezustand der Stromverbrauch gleich null sein soll, wird die Stromversorgung des Amtsgerätes und des Teilnehmergerätes erst bei einem ankommenden oder abgehenden Gesprächswunsch oder gleichzeitig mit einer Datenendeinrichtung eingeschaltet und nach Gesprächsende bzw. Abschaltung aller Datenendeinrichtungen wieder abgeschaltet. Die Einschaltung der Stromversorgung kann also durch drei Vorgänge erfolgen:

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1. Abheben des Handapparates eines Fernsprechapparates (abgehender Gesprächswunsch)

2. Ankunft eines 25 Hz-Rufimpulses im vermittlungsseitigen Signalwandler (ankommender Gesprächswunsch)

3. Einschalten einer Datenendeinrichtung (DEE oder BFS) auf der Teilnehmerseite.

Sind alle teilnehmerseitigen Datenendeinrichtungen abgeschaltet und liegen die Handapparate aller angeschlossenen Fernsprechapparate at ., so wird, falls kein neuer Ruf von der Fernsprechvermittlung ankommt, die Stromversorgung nach einer gewissen Zeit automatisch abgeschaltet. Die auf beiden Seiten der Teilnehmeranschlußleitung zur Einschaltung und Abschaltung der Spannungsversorgung vorgesehenen Einrichtungen zeigt die Fig.8.

in dieser Figur entspricht der auf der rechten Hälfte dargestellte vermittlungsseitige Schaltungsteil der in Fig.4 als "Spannungsversorgung" bezeichneten Einrichtung, und der auf der linken Hälfte dargestellte teilnehmerseitige Schaltungsteil mit den Klemmenpaaren c-d und e-f entspricht der in Fig.7 als "Einschaltschleife und Spannungsgeber" bezeichneten Einrichtung.

Die in Fig.8 gezeigten Stellungen der Relaiskontakte gelten für den Ruhezustand. Im Ruhezustand ist die Amtsbatterie über die eine Wicklung WI eines Übertragers UE und Relaiskontakte s2 und t2 an die Zweidrahtleitung angeschaltet, so daß auf der Teilnehmerseite zwischen den Klemmen c und d die Batteriespannung von 60 Volt liegt. Wie aus Fig.7 ersichtlich, sind zwischen die Klemmen e und f

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der Fernsprechapparat und Datenübertragungseinrichtungen geschaltet. Diese Datenübertragungseinrichtungen sind Anpassungseinrichtungen, die im Teilnehmergerät den angeschlossenen Datenendgeräten DEE und BFS zugeordnet sind, ähnlich wie die für die Sprachübertragung vorgesehenen Signalwandler. In der Fig.6 sind diese Datenübertragungseinrichtungen der Einfachheit halber weggelassen.

Wird nun der Gabelumschaltkontakt des Fernsprechapparates geschlossen (Abnehmen des Handapparates) oder eines der Datenendgeräte eingeschaltet, so wird zwischen e und f - entweder im Fernsprechapparat oder innerhalb einer Datenübertragungseinrichtung - eine leitende Verbindung hergestellt, über die Teilnehmerleitung und diese Verbindung fließt dann ein Gleichstrom, der das Relais R

Ί5 im Amtsgerät und das Relais P im Teilnehmergerät erregt. Somit schließt der Kontakt r_f wodurch ein Relais T erregt wird, das sich dann über einen Kontakt ti selbst hält. In diesem Zustand fließt zwischen dem -60 V-Anschluß der Amtsbatterie und der Erde ein Gleichstrom durch einen

Spannungsgeber, der von diesem Strom eine konstante

Speisespannung von -10 V für die verschiedenen Einrichtungen des Amtsgerätes ableitet. Durch das erregte Relais T wird außerdem die Batteriespannung von -60 V an den digitalen Sender (Fig.4) angelegt und der digitale Sender und der digitale Empfänger über den Umschaltekontakt t2 an die Zweidraht-Teilnehmeranschlußleitung angeschaltet. Mit der Erregung des Relais P auf der Teilnehmerseite durchfließt der von der Amtsbatterie gelieferte Fernspeisestrom über den Kontakt p1 und die Verbindung AS den teilnehmerseitigen

Spannungsgeber, der eine konstante Versorgungsspannung von

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-10 V für das Teilnehmergerät liefert. Das erregte Relais P schaltet außerdem einen Kontakt p2 um. Dadurch werden die zwischen die Klemmen e und f geschalteten Endgeräte (Fernsprechapparat und Datenübertragungseinrichtungen D(JE) von der Zweidraht-Teilnehmeranschlußleitung abgetrennt und vom Spannungsgeber mit der konstanten Spannung von -10 V versorgt. Den Fernspeisestrom, der in diesem Zustand durch den Spannungsgeber auf der Teilnehmerseite fließt, liefert der digitale Sender des Amtsgerätes aufgrund der Batteriespannung von -60 V als Gleichstrom mit überlagerten digitalen Signalen.

Von der Vermittlungsseite aus läßt sich die Spannungsversorgung des Amtsgerätes AG und des Teilnehmergerätes TG nur einschalten, wenn ein Ruf für einen an das Teilnehmergerät angeschlossenen Fernsprechapparat ankommt.

Die Einschaltung der Stromversorgung durch einen Ruf an eine Datenendeinrichtung ist nicht vorgesehen. Datenendeinrichtungen werden vom Teilnehmer eingeschaltet, wenn er Daten (oder Fernschreiben über BFS) absenden will oder mit einem Datenempfang rechnet.

Kommt also bei einem Signalwandler SWA im Amtsgerät ein Ruf von der Fernsprechvermittlung FV an, so werden, wie bereits erwähnt, an den Ausgangsklemmen RE der Einrichtung "Ruferkennung" (Fig.5) die 25-Hz-Rufimpulse abgegeben. Diese Impulse werden mit Hilfe des Übertragers UE der an der Einschaltleitung liegenden konstanten Spannung von -60 V überlagert. Dadurch gelangt der erste 25 Hz-Ruf-

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impuls über die Wicklung des Relais R und den Umschaltkontakt t₂ auf die Zweidraht-Teilnehmeranschlußleitung, zwischen deren Klemmen c und d auf der Teilnehmerseite zu diesem Zeitpunkt keine Gleichstromverbindung besteht. Dieser 25 Hz-Impuls, der einem Rufimpuls entspricht und somit eine Dauer von etwa 1 see besitzt, wird auf der Teilnehmerseite gleichgerichtet und geglättet, so daß der entstehende Gleichstromimpuls das Relais CT ansprechen läßt. Die nun schließenden Kontakte cT1 und cT2 lassen Gleichstrom durch den Spannungsgeber und über die Verbindung AS zur Zweidrahtklemme d fließen, wodurch das Relais P erregt wird, das sich nach Abfallen des Ankers von CT über den Kontakt p1 selbst hält, so daß die Schleife auf der Teilnehmerseite geschlossen bleibt.

Der auf der Leitung fließende Gleichstrom läßt außer dem teilnehmerseitigen Relais P auch das vermittlungsseitige Relais R ansprechen und bewirkt damit die Anschaltung der Versorgungsspannung für das Amtsgerät in der oben beschriebenen Weise. Bevor der zweite 25-Hz-Rufimpuls an den Klemmen RE erscheint, hat das Relais T angesprochen und mit seinem Umschaltkontakt t₂ die Amtsbatterie und die 25-Hz-Rufimpulse von der Teilnehmerleitung abgeschaltet. Die weiteren Rufsignale gelangen nunmehr in digitaler Form wie beschrieben vom digitalen Sender des Amtsgeräts zum digitalen Empfänger des Teilnehmergerätes.

Wie bereits erwähnt, wird die Spannungsversorgung des Teilnehmergerätes und des Amtsgerätes automatisch abgeschaltet, wenn alle Teilnehmerschleifen offen sind und wenn gleichzeitig kein Ruf an einem Signalwandler im Amtsgerät anliegt. Dies ist praktisch der Fall, wenn eine gewiss«

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Zeit lang der Demultiplexer (Fig.4) nur Schleifenschlußsignale SI mit dem logischen Wert "O" (Schleife offen) und die Ruferkennung im Signalwandler SWA(Fig.4) nur Rufsignale RI mit dem logischen Wert "0" (kein Rufimpuls) abgibt. Schaltungstechnisch geschieht die Abschaltung der Spannungsversorgung auf folgende Weise:

Sämtliche vom Demultiplexer gelieferten Schleifenschlußsignale SI werden üb^r eine nicht gezeigte ODER-Schaltung zusammengefaßt und dem einen Eingang einer NOR-Schaltung N zugeführt. An deren anderem Eingang liegt das Rufsignal RI oder bei mehreren Sprachkanälen die in einer nicht gezeigten ODER-Schaltung zusammengefaßten Rufsignale RI aus diesen Sprachkanälen. Bei RI=O und SI=O hat das Ausgangssignal AN=RI+SI (+«"oder") den logischen Wert ¹¹L". Solange AN=L ist, bewirkt eine Zeitschaltung, an deren Eingang das Signal AN liegt, einen exponentiellen Anstieg der Spannung an einem Relais S, die nach Erreichen eines bestimmten Wertes dieses ansprechen läßt. Darauf unterbricht der Kontakt si den Strom durch die Relalswicklung T, wodurch der digitale Sender und der Spannungsgeber des Amtsgerätes von der Amtsbatterie getrennt werden. Damit nun nicht über den Kontakt t2 die Amtsbatterie an die Teilnehmeranschlußleitung angeschaltet wird, wird ein Kontakt s2 geöffnet, so daß der teilnehmerseitige Spannungsgeber keinen Fernspeisestrom mehr erhält. Nach Abschluß dieses Vorganges geht das Relais S wieder in den Ruhezustand, bei dem alle Kontakte sich in den in Fig.8 gezeigten Stellungen befinden. Darauf kann sofort wieder eine Einschaltung erfolgen.

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Claims

STANDARD ELEKTRIK LORENZ

AKTIENGESELLSCHAFT

STUTTGART

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Patentansprüche

^1.^; System zur Mehrfachausnutzung einer Zweidraht-Teilnehmeranschlußleitung im Fernsprechvermittlungsnetz mit einem Amtsgerät und einem über dieses ferngospeisten Teilnehmergerät, dadurch gekennzeichnet; daß zur übertragung von Sprache aus mindestens einem Sprachkanal und/oder Daten aus mindestens einem Datenkanal jedes der beiden Geräte (AG,TG) folgende Baugruppen enthält

- einen Signalwandler (SWA, SWT) für jeden Sprachkanal, der die analogen Signale aus diesem Sprachkanal in digitale Signale und die digitalen Signale wieder in analoge Signale umwandelt,

- einen Multiplexer, der die über die Zweidraht-Teilnehmeranschlußleitung zu übertragenden Datensignale aus den angeschlossenen Datenkanälen und die digitalisierten Signale aus den angeschlossenen Sprachkanälen zu einem Zeitmultiplexrahmen (Fig.2) zusammenfaßt,

- eine Schaltungsanordnung zur Richtungstrennung, die eine zeitlich abwechselnde übertragung von Nachrichtenblöcken in den beiden Ubertragungsrichtungen der Zweidraht-Teil- nehmeranschlußleitung steuert (Fig.3) und

CS/P-Kg/Sch
17.11.1977

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- einen Demultiplexer zur Aufteilung der empfangenen Zeitmultiplexrahmen auf die einzelnen Kanäle,

und daß das Amtsgerät (AG) an die Fernsprechvermittlung (FV) zur Sprachübertragung und an die Datenvermittlung (DV) zur Datenübertragung angeschlossen ist, wobei die Anschlußleitungen zwischen dem Amtsgerät (AG) und der Fernsprechvermittlung (FV) und zwischen dem Amtsgerät (AG) und der Datenvermittlung (DV) den an das Teilnehmergerät (TG) angeschlossenen Sprach- und Datenkanälen fest zugeordnet sind.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nachrichtenblock genau einen Zeitmultiplexrahmen (24 Bits, Fig.2) enthält.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nachrichtenblock ein ganzzahliges Vielfaches von einem Zeitmultiplexrahmen enthält.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Multiplexer des Amtsgerätes (AG, Fig.2) gebildete Zeitmultiplexrahmen (Fig.2) außer den Bits für die digitalen Sprach- und Datensignale mindestens ein Bit (Nr.9) für die übertragung von Gebührenimpulsen (GI) vom Amt zum Teilnehmer enthält.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Multiplexer des Teilnehmergerätes (TG, Fig.6) gebildete Zeitmultiplexrahmen (Fig.2) außer den Bits für die digitalen Sprach- und Datensignale mindestens ein Bit (Nr.9) für die übertragung von Informationen (SI) über den Schleifenschluß bei den teilnehmerseitigen Endgeräten, insbesondere von Wählimpulsen von Fernsprechapparaten, zum Amtsgerät (AG) enthält.

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6. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Amtsgerät (AG, Fig.4) und das Teilnehmergerät (TG, Fig.6) jeweils einen Sender enthalten, der die zu sendenden digitalen Signale gleichstromfrei kodiert dem auf der Zweidraht-Teilnehmeranschlußleitung fließenden Fernspeisestrom überlagert.
7. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Amtsgerät (AG) und im Teilnehmergerät (TG) Relaiseinrichtungen (Fig.8) vorgesehen sind, die den Fernspeisestrom und die Spannungsversorgung des Amtsgerätes (AG) nur dann einschalten, wenn entweder eine der teilnehmerseitigen Datenendeinrichtungen (DEE, BFS, Fig.1) eingeschaltet ist, oder wenn für einen an das Teilnehmergerät (AG) angeschlossenen Fernsprechapparat ein Ruf in der Fernsprechvermittlung (FV) ankommt oder wenn in einem Fernsprechapparat ein Schleifenschluß vorliegt.
8. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Taktversorgung im Amtsgerät (AG, Fig.4) ein vom Takt der Datenvermittlung steuerbarer Taktgenerator und im Teilnehmergerät (TG, Fig.6) eine Schaltungsanordnung zur Taktrückgewinnung aus den Empfangssignalen vorhanden ist.

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