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Die Erfindung bezieht sich auf
Nebenstellentelefonanlagen, insbesondere auf Vermittlungssysteme oder kleine
Zeitschalteinrichtungen.
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Derartige Anlagen bedienen eine Vielzahl von
Teilnehmern und Telefonendgeräten und sind üblicherweise über
Telefonleitungen mit einem öffentlichen Vermittlungsamt verbunden,
das wie üblich zu einem Telefonnetz gehört, so daß die
Teilnehmer oder Telefonendgeräte der Anlage mit den anderen
Teilnehmern des Netzes verbunden werden können, die nicht dieser
Anlage angehören (siehe beispielsweise GB-A-2 027 565).
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Diese Telefonanlagen arbeiten zunehmend nach dem
Zeitschaltprinzip, was eine Kodierung der Sprachsignale in
digitaler Form beinhaltet, die nach Wunsch für eine Übertragung von
Sprachsignalen und/oder Datensignalen auf denselben
Übertragungsträgern gemäß den Bedürfnissen der Benutzer geeignet ist.
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Die Steuerung solcher Anlagen erfolgt über
Steuereinheiten, die mindestens einen Prozessor und eine Gruppe von
Festwertspeichern und/oder Arbeitsspeichern besitzen, wobei
die verschiedenen Organe der Anlage je nach der gegebenen
Architektur mit der Steuereinheit verbunden sind, die sie
steuert. Die für große Telefonzentralen entwickelten
Strukturen sind nicht notwendigerweise für kleinere Anlagen gut
angepaßt und können zu teuren Lösungen führen, die nicht unter den
besten Bedingungen den Wünschen der Benutzer entsprechen.
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Die Erfindung schlägt also eine Struktur einer
Nebenstellen-Telefonanlage vor, insbesondere für ein
Vermittlungssystem oder einen kleinen Zeitschalter, der eine
Zentraleinheit mit einem digitalen Vermittlungsnetz aufweist, das im
Kern eine von einer Steuereinheit gesteuerte Zeitschaltmatrix
enthält, wobei die Steuereinheit wie üblich mindestens einen
Prozessor, eine Gruppe von Arbeits- und/oder Festwertspeichern
und einen Taktgeber enthält und eine Vielzahl von
Telefonendgeräten entweder direkt über ihr Vermittlungsnetz, wenn die
Endgeräte direkt an dieses angeschlossen sind, oder über
Telefonleitungen anschließt, die die Anlage mit mindestens einer
Vermittlungszentrale eines Telefonnetzes verbinden, wobei die
Endgeräte oder Leitungen an Anschlüsse der Anlage
angeschlossen sind, über die sie einerseits an das Zeitschaltnetz über
mindestens eine Zeitmultiplexverbindung und andererseits an
die Steuereinheit angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Struktur eine Signalisationsverbindung enthält, die
zwei Drähte besitzt und in beiden Richtungen im Zeitmultiplex
zwischen allen Anschlüssen für den Austausch von
Signalisationen mit der Steuereinheit angeschlossen ist, mit der diese
Signalisationsverbindung unmittelbar in Höhe eines
Serien-Parallelwandlers verbunden ist.
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Die Erfindung, ihre Merkmale und Vorteile werden
anhand der nachfolgenden Beschreibung mit Hilfe der einzigen
beiliegenden Zeichnung erläutert. Diese Figur zeigt eine
Struktur einer erfindungsgemäßen Telefonanlage.
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Die in der einzigen Figur dargestellte Telefonanlage
soll eine Mehrzahl von Teilnehmern oder Telefonendgeräten 1
über eine Zentraleinheit 2 einerseits miteinander und
andererseits ggf. mit anderen Teilnehmern oder identischen oder
kompatiblen Telefonendgeräten verbinden, die einem Telefonnetz
angehören, das die Anlagen miteinander verbindet und an das
die betrachtete Anlage angeschlossen ist.
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Die Telefoneinrichtungen können klassische analoge
Telefongeräte oder ggf. digitale Telefongeräte sein, die im
wesentlichen dem Austausch von Sprachsignalen dienen, speziell
vorgesehene Endgeräte für den Austausch von Sprache und Daten
und für den Verkehr mit an Datenanlagen oder Telematikgeräten
oder auch spezialisierte Endgeräte vom Typ des Fernkopierers
oder Bildschirmtext.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese
Endgeräte 1 vom "gewidmeten" Typ und sind über je zwei
Drahtpaare mit der Anlage verbunden. Ein Paar wird für die
Übertragung der sogenannten Gesprächssignale, d.h. der
Sprachsignale
oder geschalteten Datensignale verwendet, während ein
zweites Paar für die Speisung der Endgeräte 1 über die
Zentraleinheit 2 der Anlage und den Austausch von Signalisationen
zwischen diesen Endgeräten 1 und der Zentraleinheit 2
verwendet wird. Ein solcher Anschluß ergibt in bekannter Weise eine
deutliche Vergrößerung der Informationsmöglichkeiten und der
Nutzungsmöglichkeiten, ohne daß auf eine vollständig digitale
Anlage des Typs des dienstintegrierten Nebenstellennetzes
zurückgegriffen werden müßte.
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Die Zentraleinheit 2 enthält hier ein digitales
Vermittlungsnetz 3, das im Kern eine Zeitschaltmatrix enthält.
Dieses Vermittlungsnetz 3 wird von einer Steuereinheit 4
gesteuert, die wie üblich einen Prozessor 5, eine Gruppe von
Arbeitsspeichern und/oder Festwertspeichern 6 und eine
Taktgeber 7 enthält. In dem vorgelegten Beispiel enthält die
Steuereinheit 4 auch zentralisierte Hilfsorgane, insbesondere eine
Serien-Parallelwandler 8 und eine Hilfseinheit 9 für die
Signalisierung, und zwar als Signalgenerator oder
Signalempfänger. Ein aus mehreren Drähten bestehender Bus 10 verbindet die
verschiedenen Elemente der Steuereinheit 4 und erlaubt auch
die Steuerung des Vermittlungsnetzes 3, das die Verbindung
zwischen den verschiedenen Telefonanschlüsssen der Anlage
herstellen soll, die mit diesem Netz über mindestens eine in
beiden Richtungen wirksame Multiplexverbindung 12 verbunden
sind, und hier über Konzentrations-Schnittstellen 33.
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Zu diesen Anschlüssen gehören individuelle
Leitungsverbinder 30 für die Endgeräte 1, Leitungsverbinder 31 zur
Verbindung der Anlage mit einer nicht dargestellten
Telefonzentrale über Telefonleitungen 32 und ggf. verschiedene
spezielle Anschlußkreise 11, beispielsweise für besondere
Leitungen zwischen Anlagen vom Typ Interauto.
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Das Vermittlungsnetz 3 besteht beispielsweise aus
einer Zeitschaltmatrix, die acht in beiden Richtungen wirksame
Multiplexverbindungen 12 miteinander verbinden kann, deren
beide Drähte MBE, MBR für die Übertragung in je einer Richtung
verwendet werden und 32 Zeitkanäle mit einem Durchsatz von 64
kbit/s besitzen, über die die Sprach- und Datensignale in Form
von Bytes übertragen werden.
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Sieben dieser Multiplexverbindungen 12 bedienen die
Telefonanschlüsse, die von den Leitungsschaltungen 30, den
Leitungsverbindern 31 und den Anschlußschaltungen 11 gebildet
werden, über die entsprechenden Konzentrations-Schnittstellen
33. Die verbleibende Multiplexverbindung bedient in einer
Richtung die Signalisationsgeneratoren und in der anderen die
Signalisationsempfänger, die die Einheit 9 von
Signalisationshilfseinrichtungen bilden. Eine Signalisationsverbindung 13
sichert unabhängig von dem Vermittlungsnetz 2 den
Informationsaustausch für die Signalisierung in der Anlage zwischen
der Steuereinheit 4 und den Anschlüssen über die
Konzentrations-Schnittstellen 33. Diese Signalisationsverbindung 13,
die im Zeitmultiplex arbeitet, besitzt auch zwei Drähte und
ist an den Serien-Parallelwandler 8 der Steuereinheit 4
angeschlossen.
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Der Wandler 8 bewirkt einerseits die Umwandlung der
Informationen in Serienform, die hier gruppierten, von der
über die Signalisations-Multiplexverbindung von der
Steuereinheit 4 in paralleler Form über den Bus 10 ausgesendeten
Informationen in Serienform entsprechen, und andererseits die
Umwandlung der den Antworten in paralleler Form, die ebenfalls
gruppierten und in Serienform von der Steuereinheit über diese
Signalisationsverbindung 13 übertragenen Informationen
entsprechen. In einer Ausführungsform liegt der Durchsatz dieser
Signalisationsverbindung 13 in der Größenordnung von 2 Mbit/s,
und 256 Zeitkanäle sind in jedem Rahmen auf jedem der beiden
Drähte MSR und MSE verfügbar, wobei einer dieser Drähte die
von der Steuereinheit 4 als Meister ausgehenden Anfragen über
den Wandler 8 überträgt und der andere die Antworten
überträgt, wobei der Taktgeber 7 die für den Betrieb
erforderlichen Zeitsignale liefert. Der auf der Signalisationsverbindung
13 gültige Rahmen hat hier dieselbe Dauer wie der Rahmen für
die Zeitdurchschaltung der Tastproben der Sprachsignale oder
Datensignale in Höhe des Vermittlungsnetzes 3.
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Die ganze Signalisierung wird in einem Speicher der
Einheit 6 zusammengefaßt, der vorübergehend in einer ersten
Hälfte die sogenannten Interventionsbytes speichert, die den
Aktionen in den Anschlüssen entsprechen, und in einer zweiten
Hälfte die sogenannten Antwortbytes, die den Zustandsangaben
entsprechen, welche von den Anschlüssen zurückgemeldet werden,
wobei dieser zweite Teil seinerseits in zwei Teile unterteilt
ist, von denen der eine den von den Anschlüssen empfangenen
Signalisationen und der andere den die Art dieser Anschlüsse
betreffenden Bemerkungen zugewiesen ist.
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In der vorgeschlagenen Ausführungsform wird die
Gesamtheit der Anschlüsse und Hilfsorgane, die an die
Signalisationsverbindung 13 angeschlossen sind, zyklisch in einer
Millisekunde verarbeitet, d.h. innerhalb von 8 Rahmen.
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Ein Anschluß erhält mindestens ein Byte im Verlauf
eines Rahmens in jeder Übertragungsrichtung auf der
Signalisationsverbindung 13 zugeteilt, wobei die Bits von zwei Bytes,
die denselben Anschluß betreffen, gleichzeitig in
entgegengesetzten Richtungen übertragen werden.
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Die Anschlüsse werden hier in Moduln nach ihrem Typ
zusammengefaßt, und jeder Modul, der beispielsweise 8
Leitungsschaltungen 30 oder vier Leitungsverbinder 31 enthält,
verfügt über aufeinanderfolgende Bytes in der
Signalisationsverbindung 13, wobei die Moduleinheiten ihrerseits abhängig
von der Multiplexverbindung 12 zusammengefaßt sind, die ihre
Sprach- und Datensignale überträgt.
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Wie oben angegeben, verbinden
Konzentrations-Schnittstellen 33 die Anschlüsse einerseits mit den sie bedienenden
Multiplexverbindungen 12 und andererseits mit der gemeinsamen
Signalisationsverbindung 13.
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Zwei Konzentrations-Schnittstellen 33A und 33B sind
als Beispiel in Figur 1 gezeigt. Die erste Schnittstelle
bedient eine Moduleinheit von Leitungsverbindern 31, während die
zweite Schnittstelle eine Moduleinheit von gewidmeten
Endgeräten 1 bedient. Beide Schnittstellen enthalten im wesentlichen
eine Synchronisationsschaltung 14 und eine
Signalisationsschaltung 15. Jede Synchronisationsschaltung 14 sichert die
Aussendung und den Empfang der Sprach- oder Datensignale
sowohl über die Zeitkanäle, die auf einer der
Multiplexverbindungen 12 für die Gesamtheit der Anschlüsse der betroffenen
Moduleinheit reserviert sind, als auch in Richtung auf diese
Anschlüsse über eine gemeinsame Zweidrahtverbindung BE und BR,
in der der eine Draht in Senderichtung und der andere in
Empfangsrichtung betrieben wird. Weiter bewirkt die
Synchronisationsschaltung 14 die Wiedergewinnung oder Erzeugung der
verschiedenen Zeitsignale und der Rückstellsignale, die für den
Betrieb der zugeordneten Moduleinheit notwendig sind, und zwar
ausgehend von den von der Steuereinheit 4 und insbesondere dem
Taktgeber 7 über die Verbindung H übertragenen Signalen.
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Die vollständige Beschreibung dieser
Synchronisationsschaltung erfolgt hier nicht, da sie banal ist und vom
Fachmann leicht nachvollzogen werden kann, sobald er weiß, daß die
von der Zentraleinheit empfangenen Taktsignale ein
Bittaktsignal beispielsweise mit einer Frequenz von 2 MHz, ein
Rahmentaktsignal, das auf der Verbindung H übertragen wird, und ein
Rückstellsignal in den Ursprungszustand sind, das über die
Verbindung RZG übertragen wird.
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Jede Signalisationsschaltung 15 bewirkt die Aussendung
und den Empfang in Serienform auf einem der
Signalisationsverbindungsdrähte 13 für Signalisationsdaten, die zwischen dem
betreffenden Modul und der Steuereinheit 4 ausgetauscht
werden. Hierzu empfängt sie von der Steuereinheit 4 ein
Taktsignal, hier von 4 MHz, über die Verbindung H und
Freigabesignale, die die Aktivierung des betreffenden Moduls, die Angabe
der für diesen Modul auf der Multiplexverbindung 13
reservierten Austauschzeitpunkte und die Übersendung der für den Typ
des Moduls charakteristischen Daten an die Zentraleinheit
bewirkt. Diese Aussendung erfolgt hier in jedem zweiten
Signalisationsrahmen.
In dem dargestellten Beispiel werden die
Daten in Reihe über die Signalisationsverbindung 13
übertragen, während sie von der Synchronisationsschaltung 14 in
Richtung auf die zugeordneten Anschlüsse parallel ausgesendet bzw.
parallel empfangen werden.
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Die Konzentrations-Schnittstellen 33A und 33B
unterscheiden sich voneinander dadurch, daß sie unterschiedliche
Hilfseinrichtungen aufgrund der speziellen Merkmale der von
ihnen bedienten Anschlüsse neben ihren identischen
Synchronisationsschaltungen 14 und Signalisationsschaltungen 15
besitzen.
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Die Schnittstelle 33A, die eine Moduleinheit von
Leitungsverbindern 31 bedient, enthält mindestens einen
Multiplexer 16, dem parallel die üblicherweise übertragenen Meldungen
über besondere und individuelle Verbindungen in Form von
binären Strom- oder Spannungssignalen ausgehend von den
Leitungsverbindern übertragen werden, um sie in Serienform in Richtung
auf die Signalisationsverbindung 13 wieder auszusenden, und
mindestens ein nicht dargestelltes Pufferregister für die
Übertragungen der Interventionsdaten an die Anschlüsse der
Moduleinheit. Die Schnittstelle 33B, die hier eine
Moduleinheit von Leitungskreisen 30 von gewidmeten Endgeräten 1
bedienen soll, enthält einen Mikrokontroller 34, der die binären
Interventions- und Meldungsdaten zwischen der
Signalisationsschaltung 15 und den Leitungskreisen 30 der Moduleinheit
transferieren soll, wobei klar ist, daß die
Signalisationsschaltung diese Daten in paralleler Form liefern und empfangen
kann und daß die Leitungskreise diese Daten in Form von
Seriennachrichten senden und empfangen können, die auf einem
individuellen Draht in jeder Richtung je Leitungskreis
übertragen werden. Im vorgeschlagenen Beispiel enthält jede
übertragene Meldung ein Startbit und ein Endbit, zwischen denen
die Daten liegen, sowie ein Paritätskontrollbit.
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Der Mikrokontroller 34 überwacht die verschiedenen für
diese Übertragungen erforderlichen Operationen. Die bedienten
Leitungskreise 30 und Leitungsverbinder 31 werden einerseits
mit den beiden Drahtpaaren eines gewidmeten Endgeräts 1 und
andererseits mit den beiden Drähten einer Telefonleitung 32
verbunden, die zu einer nicht dargestellten
Vermittlungszentrale führt.
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Die Drähte A, B einer Telefonleitung sind
üblicherweise mit einer Schutzschaltung 17 des Leitungsverbinders
verbunden, wo sie enden, wobei diese Schaltung einen Schutz gegen
Überspannungen bietet, die auf der Leitung im Störfall
übertragen werden können.
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Diese Schaltung enthält beispielsweise zwei
Kondensatoren gleicher Kapazität in Reihe zwischen den Drähten A und B
hinter zwei Spulenkreisen, die je auf einem der Drähte liegen,
wobei jeder Spulenkreis eine der Wicklungen eines
Transformator und einen Widerstand parallel zu jeder der Wicklungen
besitzt. Eine Überspannungsschutzdiode zwischen den Drähten
hinter den Spulenkreisen vervollständigt üblicherweise die
Schaltung.
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Die Kondensatoren und die Spulenkreise schützen den
Leitungsverbinder gegenüber Hochfrequenzsignalen, während die
Diode und die Kondensatoren den Leitungsverbinder und die
dahinterliegenden Schaltungen gegen Überspannungen schützen,
die über die Leitung übertragen werden könnten. Ein
Gebührenimpulsdetektor 18, ein Rufdetektor 19 und ein
Schleifenschalter 20 liegen parallel an den beiden Drähten A, B der
Telefonleitung 32 über die Schutzschaltung 17 in jeden
Leitungsverbinder 31.
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Binärsignale AP und DTX, die für die Erkennung von
Ruf- oder Gebührenimpulsen charakteristisch sind, werden
getrennt in Form von Strom- oder Spannungspegeln von den
Detektoren 18 und 19 an den Multiplexer 16 der entsprechenden
Konzentrations-Schnittstelle 33A über individuelle Verbindungen
geliefert, wie z.B. AP1 und DTX1 für den Leitungsverbinder des
Rangs 31. Sie werden an die Signalisationsschaltung 15 in Form
einer Folge von im Multiplexer 16 zeitmultiplexierten Bits
übertragen.
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Der Tonsignaldetektor 24 soll die Tonsignale zur
Wählaufforderung erfassen, die in Form von Sinussignalen im
Frequenzband zwischen 300 und 500 Hz übertragen werden. Er
besitzt im allgemeinen mindestens ein Filter und liegt am
Ausgang der Separator-Adapterschaltung 21 des zugeordneten
Leitungsverbinders 31 auf dem Übertragungsdraht zur Cofidec-
Schaltung 23 dieser Schaltung 21. Der Tonsignaldetektor 24
wird nicht weiter im einzelnen beschrieben, da er ein
übliches, dem Fachmann bekanntes Modell sein kann.
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Der Gebührendetektor 18 soll Gebührenimpulse erfassen,
die auf der Telefonleitung 32 von der Zentrale übertragen
werden, an der diese Leitung endet. Dieser Detektor erfaßt
Gebührensignale sehr niedriger Frequenz, von z.B. 12 oder 16
kHz, die üblicherweise differentiell von der
Vermittlungszentrale über die beiden Drähte A, B der Leitung 2 übertragen
werden, und die Gebührenimpulse, die alternativ mit extrem
niedriger Frequenz, beispielsweise 50 Hz, und im Gleichtakt
auf denselben Leitungsdrähten von der Vermittlungszentrale
übertragen werden. Der Gebührendetektor kann im Kern eines
oder mehrere Filter je nach den üblichen Ausführungsformen
enthalten, die hier nicht im einzelnen beschrieben werden, da
sie keine direkten Bezug zur Erfindung haben und zudem dem
Fachmann wohl bekannt sind.
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Der Schleifenschalter 20 enthält im wesentlichen einen
Palaritätsdetektor, der der Signalisationsschaltung 15 über
ein auf der Verbindung IB1 ausgesendetes binäres Signal IB die
Polarisationsumkehr mitteilen kann, die auf der Telefonleitung
32 durch die Vermittlungszentrale aufgeprägt worden ist, an
der die Leitung endet. Weiter enthält der Schleifenschalter
einen Detektor, der die Schleifenbildung der Leitung und die
Wählsignale aufgrund der Öffnung der Leitungsschleife erfaßt
und ein Signal BC auf der Leitung BC1 liefert, und eine
Schaltung zur Regulierung des Leitungsstroms, wobei diese
Schaltungen in der Figur nicht dargestellt sind.
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Die Schaltung 21 ist mit den Telefonleitungsdrähten 2
über die Schutzvorrichtung 17, den Schleifenschalter 20 und
einen Transformator 22 in Serie verbunden. Diese Schaltung 21
bildet ihrerseits die Verbindung zwischen dem Transformator 22
und einerseits einer Cofidec-Schaltung 22, die mit der den
zugeordneten Leitungsverbinder 31 bedienenden
Synchronisationsschaltung 14 verbunden ist, und andererseits einem
Tonsignaldetektor 24 des Leitungsverbinders 31. Die Schaltung 21
besteht aus Operationsverstärkern, von denen je einer im
Sendekanal in Richtung auf die Cofidec-Schaltung 23 und der
andere im Empfangskanal für die von dieser Cofidec-Schaltung 23
erzeugten analogen Signale liegt. Eine Abgleichschaltung, die
üblicherweise aus Widerständen und Kondensatoren aufgebaut
ist, erlaubt die Anpassung des Leitungsverbinders an die
verschiedenen Leitungen, an die er angeschlossen werden könnte.
Der Transformator 22 bewirkt in üblicher Weise die galvanische
Trennung zwischen den an eine seiner Wicklungen
angeschlossenen Schaltungen und denen, die auf der anderen Seite liegen.
Außerdem überträgt er die Wechselsignale in beiden Richtungen,
insbesondere die, welche sich im Telefonfrequenzband befinden.
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Die Cofidec-Schaltung 23 ist üblicherweise eine
Einheit zur Kodierung, Filterung und Dekodierung, die die
digitalen Signale vom Sprach- oder Datentyp, die in Form von Bytes
von der zugeordneten Synchronisationsschaltung 14 über die
Zeitmultiplexverbindung des Drahts BE übertragen werden, der
seinerseits mit dem Draht MBE der Multiplexverbindung 12
verbunden ist, in analoge Signale umwandelt, die über eine
Telefonleitung wie z.B. 32 übertragen werden können, sowie die von
der Telefonleitung 32 kommenden Analogsignale in
Digitalsignale umwandelt, um nacheinander über die Drähte BR und MBR
übertragen zu werden. Hierzu empfängt die Cofidec-Schaltung 23 die
Taktsignale über die Verbindung H und ein Signal zur
Zeitkanalauswahl oder, anders gesagt, zur Auswahl eines
Kanalzeitintervalls FSX über eine individuelle Verbindung wie z.B. FSX1
für die Schaltung 1, so daß die Übertragungen erfolgen können,
die durchgeführt werden sollen. In dem dargestellten Beispiel
besteht diese Schaltung beispielsweise aus einem Baustein
TP3057 der Firma National Semiconductors mit einem
Serieneingang und Serienausgang.
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Eines der beiden Drahtpaare einer gewidmeten
Teilnehmerleitung 1 ist mit einer Schaltung verbunden, die eine
Cofidec-Schaltung 37 in Reihe mit einer Impedanzanpassungs- und
Zweidraht-Vierdraht-Separatorschaltung 36 und eine
Schutzvorrichtung 35 enthält. Die Cofidec-Schaltung 37 gleicht hier der
Cofidec-Schaltung 23 eines Leitungsverbinders. Gleiches gilt
auch für die Anpassungs- und Separatorschaltung 36. Dagegen
braucht die Schutzvorrichtung nur Wechselstromsignale zu
übertragen, da die Speisung des Endgeräts nicht über das gleiche
Drahtpaar erfolgt. Daher besitzt diese Schaltung einen
Kondensator zur Übertragung von Wechselstromsignalen betreffend
Sprache und Daten auf jedem der beiden Drähte, die die
Schaltung mit der Anpassungs- und Separatorschaltung 36 verbindet,
wobei diese Kondensatoren im Störfall vom Endgerät kommende
Gleichspannungskomponenten sperrt.
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Das zweite Drahtpaar eines Endgeräts 1 endet an einer
Signalisationsschaltung 38 über eine Schutzvorrichtung 39, die
der Vorrichtung 17 eines Leitungsverbinders entspricht.
Hierüber erfolgt eine mindestens partielle Fernspeisung des
Endgeräts 1 und die Übertragung der Signalisationsnachrichten in
Form von symmetrischen digitalen Signalen im
Serien-Asynchronmodus zwischen dem Endgerät und der Signalisationsschaltung 38
der Leitungsschaltung 30, an die dieses Drahtpaar
angeschlossen ist.
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Der Austausch von Signalisationsnachrichten erfolgt in
Überlagerung über der Fernspeisung des Endgeräts im
asynchronen sogenannten Halbduplexmodus. In Richtung vom
Mikrokontroller 34 zum Endgerät empfängt letzteres eine
Interventionsnachricht vom Typ Anfrage oder Steuerung von der Steuereinheit 4
und antwortet mit einer Meldung, die beispielsweise den
Ruhezustand des Endgeräts oder die Betätigung einer seiner hier
nicht dargestellten Tasten angibt.
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Die Signalisationsschaltung 38 enthält einen Modulator
und einen Demodulator (nicht dargestellt). Der Modulator
besteht beispielsweise aus zwei als Stromgenerator geschalteten
Transistoren, wobei der Eingang dieses Generators, der mit dem
zweiten Drahtpaar verbunden ist, seinerseits das vom
Mikrokontroller 34 auf dem Draht SE ausgesendete Signal empfängt.
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Der Demodulator besitzt im Kern einen Komparator, der
an seinen Eingängen die abfallenden Impulse empfängt, die über
denjenigen der beiden Drähte des zweiten Paars übertragen
werden, der auf positivem Speisepotential liegt, und die
ansteigenden Impulse, die über den anderen Draht des zweiten
Paares übertragen werden, der auf negativem Speisepotential
liegt. Ein Detektor der Hysteresisschwelle, der aus drei
Widerständen und zwei Kondensatoren in Reihe zwischen den
Drähten dieses zweiten Paares besteht, überträgt diese Impulse an
die Eingänge des Komparators, wobei jeder der beiden Eingänge
des Komparators mit einem der Enden des mittleren Widerstands
des Detektors und mit einem der Drähte über einen der
Kondensatoren und einen anderen Widerstand dieses Detektors
verbunden ist. Der Komparator erzeugt daher ein binäres Signal auf
der Leitung SR, die ihn mit dem zugeordneten Mikrokontroller
verbindet, und zwar abhängig von dem aus den an seinem Eingang
angelegten Impulsen resultierenden Hysteresissignal.
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Der Mikrokontroller 34 ist beispielsweise ein Modell
HMS4120 der Firma Hitachi. Er enthält eine
Verarbeitungseinheit, einen Arbeitsspeicher und einen geschützten
Programmspeicher. Ein Zeitverzögerungsglied liefert einen
Echtzeittakt, beispielsweise alle 156 Mikrosekunden, wobei der
Taktgeber des Mikrokontrollers einen Takt von 2 MHz liefert. Zwei
Sender-Empfangsschaltungen werden hier verwendet, um
beispielsweise vier Leitungsschaltungen zu bedienen.
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Der Dialog in Höhe einer Sender-Empfängerschaltung in
beiden Richtungen erfolgt hier mit geteilter Last in vier
Takten. Während eines ersten Takts sendet der Sender eine
Interventionsnachricht auf dem zweiten Paar einer ersten
Teilnehmerleitung, während der zugeordnete Empfänger eine
Signalisationsnachricht über das zweite Paar einer vierten
Teilnehmerleitung empfängt.
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Während eines zweiten Takts sendet der Sender eine
Interventionsnachricht auf dem zweiten Paar einer zweiten
Teilnehmerleitung, während der zugeordnete Empfänger eine
Signalisationsnachricht über das zweite Paar der ersten
Leitung empfängt.
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Während eines dritten Takts sendet der Sender eine
Interventionsnachricht auf dem zweiten Paar der dritten
Teilnehmerleitung, während der zugeordnete Empfänger eine
Signalisationsnachricht über das zweite Paar der zweiten Leitung
empfängt.
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Während eines vierten Takts sendet der Sender eine
Interventionsnachricht auf dem zweiten Paar der dritten
Teilnehmerleitung, während der zugeordnete Empfänger eine
Signalisationsnachricht über das zweite Paar der dritten Leitung
empfängt.
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Der Mikrokontroller 34 ist andererseits mit der
Synchronisationsschaltung 15, die den Mikrokontroller über
Schreib- und Lesesteuerverbindungen ECR bzw. LEC bedient, über
eine in beiden Richtungen wirksame Datenverbindung, die
parallel Byte für Byte überträgt, und über zwei Verbindungen
verbunden, von denen die eine einen Takt HE überträgt und die
andere ein Rückstellsignal RZ in den Ursprungszustand, die
beide von der Signalisationsschaltung 15 kommen.
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Die Anschlüsse, die von einer
Konzentrations-Schnittstelle 33 bearbeitet werden, sind hier zyklisch an die
Steuereinheit 4 über die Signalisationsschaltung 15 dieser
Schnittstelle angeschlossen, die zu diesem Zweck Informationseingänge
besitzt, die durch Verdrahtung gemäß einem auf diesem Gebiet
üblichen Verfahren spezifisch markiert werden können.