DE1804624A1

DE1804624A1 - Fernmelde-,insbesondere Fernsprechanlage

Info

Publication number: DE1804624A1
Application number: DE19681804624
Authority: DE
Inventors: Thomas David Lane
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1967-10-25
Filing date: 1968-10-23
Publication date: 1969-07-03
Also published as: NO129069B; SE357652B; GB1187488A; US3586782A; ES359405A1; CH502043A; JPS5249282B1; FR1597581A; BE722863A; NL6815260A; DE1804624B2; DE1804624C3

Description

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Dipl.-Phys. Leo Thul

Patentanwalt

7 Stuttgart-Feuerbach

Kurze Strasse 8

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INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlage

Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien vom 25. Oktober 19&J mit der Nummer 48466/67 ist in Anspruch genommen*

Die Erfindung betrifft eine Fernmelde-, insbesondere λ

Fernsprechanlage mit einer, eine Vielzahl von Teilnehmerstellen verbindenden, schleifenförmig geschlossenen Leitung.

Aufgabe der Erfindung ist eine derartige Fernmeldeanlage, die bei geringem Aufwand eine sehr große Erreichbarkeit fUr jeden der beteiligten Teilnehmer aufweist.

Die Fernmeldeanlage nach der Erfindung 1st dadurch gekenn- j zeichnet, daß von einer Zeitgeberstelle auf der schleifen- ■' förmig geschlossenen Leitung mehrere Zeitvielfachkanäle bestimmt werden, daß sich jede Teilnehmerstelle auf Grund eines von der Zeltgeberstelle in einem Synchronisierkanal ausgesandten Synchronisierzeichens mit dem Zeitraster der Zeitgeberstelle synchronisiert, daß von einer beliebigen Teilnehmerstelle zur Herstellung einer abgehenden verbindung irgendein von der Zeitgeberstelle als frei gekennzeichneter Zeitvielfachkanal beilegt wird, daß eine solche rufende Teilnehmerstelle das Kennzeichen der zu rufenden Teilnehmerstelle in dem belegten Kanal auf die Leitung gibt, und j daß alle uribelegttn Teilnehmerstellen alle Kanäle auf den . j Empfang ihres eigenen Kennzeichens überwachen und sich

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gegebenenfalls mit dem Kanal synchronisieren« auf dem sie ihr Kennzeichen empfangen haben.

Bin Vorteil der Erfindung liegt dain, daß trotz der grundsätzlich neuen, leistungsfähigeren Funktionsweise für den Teilnehmer die bekannten, gewohnten Bedienungsweisen für Fernmeldeanlagen erhalten bleiben.

Bei der vorzugsweisen Anwendung für Fernsprechanlagen sind der Fernhörer und das Mikrofon über PCM-Decodierer und PCM-Codlerer mit der schleifenförmig geschlossenen Leitung verbindbar.

Zur Erkennung eines neuen Verbindungswunsches ist vorgesehen, daß in der Zeitgeberstelle ein Schalter zur Unterbrechung der geschlossenen Schleife beim Erscheinen des Freikanalzeichens angeordnet ist, wobei die Freikanalzeichen am einen Ende der geöffneten Schleife eingespeist werden, daß am anderen Ende der geöffneten Schleife das Ausbleiben der Freikanalzeichen überwacht wird, wodurch die Belegung eines Kanals durch eine Teilnehmerstelle angezeigt wird, und daß der Schalter in der Zeitgeberstelle auf Grund des Ausbleibens des Freikanalzeichens die Unterbrechung der geschlossenen Schleife für diesen Kanal aufhebt.

Die Herstellung der eigentlichen Gesprächsverbindung geschieht in der Weide, daß in einer Teilnehmerstelle zur Belegung eines freien Kanals oder zur Beantwortung eines ankommenden Rufes die- geschlossene Schleife in diesem Kanal * unterbrochen wird, und die Enden der Leitung in diesem Kanal mit dem PCM-Codierer bzw. mit dem PCM-Decodierer verbunden werden.

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Für die einwandfreie Funktion der Fernmeldeanlage bei wechselnden klimatischen und anderen Einflüssen 1st es wesentlich, daß die geschlossene Schleife eine variable Verzögerungsschaltung umfaßt, mit deren Hilfe unabhängig von Veränderungen der Laufzeitverzögerung in der Schleife Synchronismus zwischen den von der Zeitgeberstelle auf die Leitung gegebenen und den von der Leitung zur Zeitgeberstelle hereinkommenden Signalen erzielt wird.

Die Fernmeldeanlage nach der Erfindung 1st trotz ihrer grundsätzlich anderen Funktionsweise voll kompatibel mit anderen, herkömmlichen Fernmeldeanlagen.

Die nähere Ausbildung eines Ausführungsbeispiels für eine Fernmeldeanlage nach der Erfindung ist den Unteransprüchen und der nachfolgenden Erläuterung an Hand der Zeichnungen zu entnehmen.

Fig. 1 zeigt schematisch die Ausbildung eines Netzwerkes nach der Erfindung als einfache Schleife.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Teilnehmerstelle. Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Zeitgeberstelle, Fig. 4 zeigt ein Zeitdiagramm für das Netzwerk nach Fig.l

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer synchronisierten Empfangsschaltung,

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Detektors für

einen freien Kanal und für eine Teilnehmernummer.

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer Kanalsynchronisierschaltung ,

Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild eines Rufnummerngebers. Fig. 9 zeigt eine Teilnehmerschalteinrichtung,

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Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild einer selbsttätig veränderlichen Verzögerungsschaltung,

Fig. 11, 12 und 15 zeigen verschiedene Möglichkeiten zur Herstellung von Verbindungen zwischen mehreren schleifenförmigen Netzwerken.

Die Grundform des Netzwerkes ist in Fig. 1 dargestellt und besteht aus einer Anzahl Teilnehmer SS, die miteinander durch eine schleifenförmig geschlossene, gerichtete Übertragungsleitung LL verbunden sind. Die Schleife umfaßt eine Zeitgeberstelle TS, deren Aufgabe darin besteht, in der Schleife eine Anzahl Zeitvielfachkanäle zu bestimmen. Jeder Teilnehmer SS hat Zugriff zu jedem freien Kanal, um eine Verbindung herzustellen, und jeder Teilnehmer spricht auf ein spezielles Identifizierungszeichen an, das in irgendeinem . Kanal erscheint, um zu veranlassen, daß eine Verbindung vervollständigt wird. Wenn ein Kanal für eine bestimmte Verbindung belegt wurde, dann bleibt er für diese Verbindung belegt, bis die Verbindung beendet ist, und er ist für andere Teilnehmer nicht erreichbar.

Im Fall eines Fernsprechnetzwerkes ist die Arbeitsweise des Netzwerkes vom Gesichtspunkt des Teilnehmers aus die gleiche wie bei dem ihm gewohxfcen Telefondienst. Dies ist auch vorteilhaft, wenn ein Teilnehmer eines schleifenförmigen Netzwerkes, wie z.B. des in Fig. 1 dargestellten Netzwerkes, mit einem Teilnehmer eines anderen, z.B. eines bestehenden, mechanisch durchgeschalteten Netzwerkes , in Verbindung steht.

Die am einfachsten zu beschreibende Ausführung eines schleifenförmigen Netzwerkes, das auch als Ringnetzsystem bezeichnet wird, ist ein Fernsprechnetzwerk. Der folgenden Beschreibung liegt ein Fernsprechsystem zugrunde, das mit dem vorhandenen öffentlichen Fernsprechnetz kompatibel ist.

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Eine typische Teilnehmerstelle SS ist in Flg. 2 dargestellt. Die Teilnehmerstelle besteht im wesentlichen aus einem herkömmlichen Fernspreohgerät, in das integrierte Halbleiterschaltkreise eingebaut sind, die die erforderlichen Schaltfunktionen und andere Punktionen für das Ringnetzsystem erfüllen. So sind z. B. das Mikrofon und der Hörer mit einem PCM-Codlerer bzw. mit einem PCM Decodierer ausgestattet, und diese werden in geeigneten Augenblicken über Halbleiterschalter Al und A2 mit der Leitung LL verbunden, um mit einem Kanal der Leitung synchronisiert zu sein. Die Teilnehmerstelle muß ebenfalls einen Detektor ECD für das Freikanalzeichen, einen Detektor SND für dl· eigene Teilnehmernummer, einen Ruftongenerator RTO, einen Belegttongenerator STO, einen Wählzeiohengenerator CNO und Zeitgeber- und Synohronlsiersohaltungen aufweisen. Diese einzelnen Schaltungen werden später ausführlich beschrieben.

Das System arbeitet folgendermaßen: Wenn ein Teilnehmer eine Verbindung herstellen möchte, dann hebt er den Handapparat ab, und der Detektor für freie Kanäle sucht einen freien Kanal auf der Leitung. Dieser Kanal wird identifiziert und durch die Synohronlsiersohaltungen belegt, dl« dann dafür zuständig sind, die Teilnehmerβteile in Jedem diesem Kanal zugehörigen Zeltintervall über dl· Schalter Al, A2 mit der Leitung zu verbinden. Gleichzeitig wird dieser Kanal, wie später ausfuhrlieh erläutert wird, für all· anderen Teilnehmer, die eine Verbindung herzustellen wünschen, unerreichbar gemacht. Dann wählt der rufende Teilnehmer dl· Nummer dea gewünschten Teilnehmers, dl··· wird durch den WMhlaeiohengenerator OVO In ein PCM-Ze lohen umgewand* und in den belegten Kanal eingeblendet. An der gerufenen Teilnehmers teile wird diese Mummr la Detektor WD für dl· Teilnehaernumraer erkannt, und dl· Zeitgeber- und Synohronisiersohaltungen des gerufenen Teilneers fangen an, den gerufenen Teilntheer bei Jede« Auftreten des

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,entsprechenden Kanals mit der Leitung zu verbinden. Gleichzeitig schaltet der Detektor für die Teilnehme nummer die Glocke des gerufenen Teilnehmers und den Ruftongenerator RTG ein· Letzterer speist über den PCM-Kodierer des gerufenen Teilnehmers ein Zeichen in die Leitung ein» das dem hörenden« rufenden Teilnehmer anzeigt, daß die Nummer des gewünschten Teilnehmers gerufen wird. Wenn der gerufene Teilnehmer antwortet, dann 1st die Verbindung vollständig hergestellt. Wenn die Verbindung beendet ist, dann wird der Kanal für eine andere Verbindung freigegeben.

Is ist günstig, daß die Zahl der Teilnehmer, die zufriedenstellend versorgt werden können, wesentlich größer ist als die Zahl der verfügbaren Kanäle in der Sohlelfe· So können etwa 1000 Teilnehmer von einer Schleife mit nur , 100 Kanälen versorgt werden. Eb ware eine seltene Erscheinung, wenn mehr als 100 Teilnehmer wünschen würden, gleichzeitig Verbindungen herzustellen.

Damit das System wirksam arbeitet, ist die in Fig. 3 dargestellte Zeitgeberstelle TS nach Flg. 1 erforderlich. Diese liefert Synchronisierzeichen und bestimmt die TDM-Zeitlagen für die verschiedenen Kanäle, line typische Zeitgeberstelle 1st in Flg. 3 dargestellt. 31· besteht 1» wesentlichen aus einer variablen Verzögerungsschaltung D, einem Rastergenerator PO, einen Detektor IOD für die Nummer eines freien Kanals und Synchronisierschaltungen. Die Ve r zöge rungsschaltung D 1st standig In der Leitung LL eingefügt. Sie dient dazu, dl· Laufzeit in der Sohleife auszugleichen. Es 1st ein· variable Verzögerung« da dl· Laufzeit sich z.B. In Abhtafifkeit vondir Temperatur verändern kann· Der Äastergenerator P$Bf»r Sohalter A 3, A 4 ^Leternit der L··itUBf verbunden, und er dient zur Erzeugung der Synchron-i-/sierzetohen und Kanalfreizeiohen. Wahrend des Synchronisierzeit räume β und in den Zeitlagen freier Kanäle ist dl·

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Leitung durch einen Widerstand abgeschlossen. Auf diese Weise werden die vom Rastergenerator erzeugten Zeichen nach einmaligem Umlauf in der Schleife gelöscht. Andererseits dürfen von den Teilnehmern erzeugte Zeichen nicht verloren gehen. Wenn daher der Detektor ECD feststellt, daß ein Kanal nicht frei ist, dann wird die Zeitgeberstelle | mit Hilfe der Kontakte A3, A4 für die Dauer dieses Kanals I überbrückt, so daß sie es diesen Zeichen ermöglicht, Teilnehmer jenseits der Zeitgeberstelle zu erreichen. Fig. zeigt noch weitere Schaltungen, die hauptsächlich dazu dienen, Verbindungen herzustellen, die über die Schleife hinausgehen. Diese Schaltungen werden später erläutert.

Die Punktion der einzelnen Schaltungen ist leicht zu ver- [ stehen, wenn man zunächst das Zeitdiagramm nach Fig. 4 betrachtet. Diese zeigt die Impulstelegramme, die vom Synchro* nisierkanal SY und von den TDM-Kanälen benutzt werden, von | denen jedoch die ersten dreizehn Kanäle dargestellt sind. Der Rastergenerator PQ der .Zeitgeberstelle erzeugt eine Folge von acht Impulsen oder aufeinanderfolgenden ^tfl"-en, um den Synchronisierkanal SY zu bestimmen. Jeder nachfolgende freie Kanal ist durch eine einleitende "l^tt mit sieben nachfolgenden ¹¹O" en gekennzeichnet. Die gesamte Anlage benutzt einen achtstelligen Code, wobei die erste Stelle zum Kennzeichnen der Zeichengebe/ dient, was insgesamt theoretisch 127 Zeichen ergibt. In der Praxis werden nicht alle zur Zeichengabe verfügbaren Codeworte benutzt. Bei einer Abtastfrequenz von 8 kHz, bei 8 Bit pro Kanal und 32 Kanälen ergibt sich eine Bitfrequenz von 2,048 MHz. Die Teilnehmerstellen haben Abgreifschaltungen BIT für die Bitfrequenz (Fig. 2), die die Erzeugung von Taktimpulsen in den Einrichtungen steuern. Die Abgreifschaltungen für die Bitfrequenz sind einfache, freilaufende Multivibratoren, die von den Impulsen auf der Leitung getriggert werden.

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Die Taktfrequenz ist daher rait dan itom Rastergenerator auf die Leitung gegebenen Impulsen synchronisiert. Gewöhnlich werden auf der Leitung Zeichen für freie Kanäle und zusätzIch in jedem zweiunddreißigsten Kanal ein Synchronisierzeichen vorhanden sein. Da das Zeichen für einen freien Kanal die Form 1 000 0000 hat, wird der Multivibrator wenigstens bei Jedem achten Impuls synchronisiert. Wenn man annimmt, daß er auf \/K Periode genau sein soll, dann beträgt die erforderliche Genauigkeit

IA . 100 % « 5 % .

Jobs t sollen die verschiedenen Schaltungen der Teilnehmerstelle im einzelnen erläutert werden. Die erste Bedingung für die Teilnehmerstelle besteht darin, daß sie in Synchronismus mit der übrigen Anlage gelangen muß. Die Teilnehmerstelle erkennt zunäohst eine Folge von Einsen und Nullen auf der Leitung. Sie muß den Synchronisierkanal und dann durch Teilung der Bitfrequenz den Beginn eines jeden Kanals erkennen Zur Bestimmung des Synchronisierkanals ermittelt die Teilnehmerstelle acht aufeinanderfolgende Einsen und überprüft dann, ob sie Im gleichen Kanal In aufeinanderfolgenden Rahmen vorhanden sind. Wenn dies nicht der Fall ist, dann sucht sie nach einer anderen Gruppe mit acht Einsen.

Der Empfänger ist als Blockdiagramm in Fig. 5 dargestellt, wobei die Impulstelegramme von Fig. 4 gelten.

Um die Wirkungsweise der Schaltung zu erläutern, soll zunächst der in den gestrichelten Linien eingerahmte Teil nicht betrachtet werden.

t Die bistabile Kippstufe B 5/1 hält zunächst die Torschaltung G5/1 offen, so daß die Bits von der Leitung

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in den durch acht teilenden Zähler gelangen. Binsen schalten den Zahler weiter, während Nullen den Zähler über die T.orsohaltung α 5/2 jeweils in die Stellung OOO zurückbringen. Die Inhibitionseohaltung H 5/1 verhindert während der Rückstellung eine Ausgabe. Da Nullen den Zähler zurückstellen, kann nur eine Folge von acht Einsen beim Wechsel von 1 na*h O in der höchstwertigen Stelle ein j Ausgangssignal erzeugen.

Das Ausgangssignal wird in einen Impuls umgesetzt, der die bistabile Kippstufe B 5/1 über die ODER-Sohaltung 05/4 zurückstellt, wodurch verhindert wird, daß irgendwelche |

weiteren Bits in den durch acht teilenden Zähler gelangen. Dieser Impuls stellt zugleioh alle Stellen eines Hauptzählers MC auf Eins.

Wenn man durch Taktimpulse die durch 16, 32, 64, 128 und teilenden Abschnitte des Zählers öffnet, dann erhält man einmal in jedem Rahmen einen Synchron!sierkanallmpuls. Dieser Impuls steht während der Dauer des SynchroniBierkanals an. Die durch das Differenzlerglied DJPP abgeleitete Vorderflanke dieses Impulses schaltet die bistabile Kippstufe B 5/1 ein und lädt die Leitungsinformation über die Torsohaltung 0 5/1 in den durch acht teilenden Zähler. Wenn die Teilnehmerstelle synchron,ist« dann gelangt der Synchronisier- \ kanal in den durch acht teilenden Zähler, und es wird ein Impuls abgegeben, der die bistabile Kippstufe B 5/1 wieder zurückstellt und bestätigt, daß der Hauptzähler noch synchron ist. Dies wiederholt sich in jedem Rahmen.

Wenn von dem duroh aoht teilenden Zähler kein Impuls abgegeben wird, dann wird die in gestrichelten Linien eingerahmte Schaltung die bistabile Kippstufe B 5/1 zurückstellen* , und der nächste Rahmen wird geprüft. Wenn auch diesmal kein | Impuls abgegeben wird, dann bleibt die bistabile Kippstufe B 5/1 eingestellt, die Torschaltung 0 5/1 bleibt offen, und es beginnt eine neue Suche naoh aoht aufeinanderfolgenden Einsen.

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Diese Ubernahmeschaltung wurde eingebaut» um die Synchronisation nicht zu verlieren, wenn nur ein Synchronisierzeichen durch Geräusche verloren ging.

Die Ubernahmeschaltung arbeitet folgendermaßen: Wenn von dem durch acht teilenden Zähler ein Impuls abgegeben wird« dann wird die HUckflanke des Synchronisierkanalimpulses durch die Torschaltung H 5/2 inhibiert, und die bistabile Kippstufe B 5/2 wird in der Nullstellung festgehalten. Wenn jedoch von dem durch acht teilenden Zähler kein Impuls abgegeben wird, dann stellt die RUckflanke des Synchronisierkanalimpulses Über die Torschaltung H 5/2 die bistabile Kippstufe B 5/1 zurück. Die bistabile Kippstufe B 5/2 befindet sich dann Jedoch in der Stellung "1", und die Torsohaltung H 5/2 ist gesperrt. Wenn daher von dem durch acht teilenden Zähler im nachfolgenden Rahmen kein Impuls abgegeben wird, dann inhibiert die Torschaltung H 5/2 wieder die Rückflanke des Synchronisierkanalimpulses, und die Torschaltung O 5/1 bleibt offen. Wenn jedoch von dem durch acht teilenden Zähler ein Impuls abgegeben wird, dann stellt dieser die bistabile Kippstufe B 5/1 zurück, wodurch die Torschaltung Q 5/1 geschlossen wird, sperrt die Torschaltung H 5/2 und stellt die bistabile Kippstufe B 5/2 auf ⁿOⁿ zurück.

Die Anlage verwendet keine-asynchron von Stufe zu Stufe fortachaltenden Zähler (im folgenden Asynchronzähler genannt), da diese eine zu große Verzögerung aufweisen und kein phasentreues Ausgangssignal liefern. Die Anlage verwendet synchron fortschaltende Zähler mit den einzelnen Stufen parallel zugeführtem übertrag (Im folgenden Synchronzähler genannt). Beim Hauptzähler werden zwei Abschnitte mit je * vier Stufen benutzt, um den Aufwand eines achtstufigen Zählers zu verringern. Die dadurch hervorgerufene zusätzliche Verzögerung ist gering.

Die Synohronlsierimpulse für die Teilnehmerstelle werden vorn H.»ptzähl.r

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Wenn eine Verbindung hergestellt werden soll, dann ermittelt der Detektor ECD für das Zeichen eines freien Kanals einen freien Kanal und synchronisiert die Teilnehmerstelle fest mit diesem Kanal. Wenn sich die Teilnehmersteile im Ruhezustand befindet und eine andere Teilnehmers te He die Nummer der betrachteten Teilnehmerstelle auf die Leitung gibt, dann erkennt dies der Detektor SNP für die Teilnehmernummer und bindet die Teilnehmerstelle an den Kanal, auf dem ihre Nummer übertragen wurde. Die beiden Detektoren ECD und SND erfüllen i."h ähnliche Aufgaben und müssen nicht gleichzeitig arbeiten. Daher kann an ihrer Stelle eine gemeinsame Schaltung benutzt werden, die in Fig. 6 dargestellt ist.

Wenn man annimmt, daß der Handapparat abgehoben ist, dann muß ein freier Kanal gesucht werden. Die Leitungsinformation wird kontinuierlich in ein Schieberegister SR 6/1 eingespeist. An alle Ausgänge des Schieberegisters , mit Ausnahme des ersten, (in der Zeichnung am rechten Ende) sind Inverter INV angeschlossen. Wenn sich im -Schieberegister das Freikanalzeichen befindet, dann liegt an den Eingängen der Torschaltung G 6/1 die Information 1111 1111. Die Torschaltung wird am Ende jedes Kanals abgetastet, wenn sich zu dieser Zeit das Freikanalzeichen im Schieberegister befindet, dann wird von der UND-Schaltung G 6/1 ein Impuls Pl abgegeben, der das Erkennen des Zeichens anzeigt. Dieser Impuls sperrt über die bistabile Kippstufe B 6/1 und das Sperrgatter H 6/1 weitere Abtastimpulse, so daß nur ein freier Kanal ermittelt wird. Der Impuls Pl wird dann der Kanalsynchronisiereinriohtung zugeführt.

Wenn der Handapparat aufgelegt ist, dann muß die Teilnehmerstelle ihre eigene Nummer erkennen. Die Nummer möge z.B. 101 11010 lauten. Fig. 6 zeigt, daß bei aufgelegtem Handapparat eine solche Kombination von Invertern an den Ausgängen des Schieberegisters angeschlossen ist, daß beim Inhalt 10111010 im Schieberegister an den Eingängen der UND-

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Schaltung O 6/1 die Information 1111 1111 anliegt. Beim Abtasten wird wieder der Impuls Pl erzeugt, der zur Kanalsynchronisierschaltung und zur bistabilen Kippstufe B 6/1 gegeben wird, um weitere Abtastungen zu unterdrücken. In diesem Fall dient das Sperrgatter H 6/1 dazu, zu verhindern, daß ein bestehender Rufzustand durch einen weiteren rufenden Teilnehmer unterbrochen wird, oder daß nach dem Abheben des Handapparates durch den gerufenen Teilnehmer ein freier Kanal gesucht wird. Wenn bei aufgelegtem Handapparat die eigene gerufene Nummer erkannt wird, dann veranlaßt der Impuls Pl, daß zum Codierer nach Pig. 2 der Rufton gegeben wird.

Der Impuls Pl von der Schaltung nach Pig. 6 erscheint kurz vor dem Ende des gewünschten Kanals. Dieser Impuls wird benützt, um die Stellung der durch 16, 32, 64, 128 und 256 teilenden Stufen des HauptZählers MC nach Fig. 5 in Speicherzellen einzulesen. In den folgenden Rahmen ist der gewünschte Kanal gegenwärtig, wenn diese Stufen des Hauptzählers mit dem entsprechenden Speicher übereinstimmen.

Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild der Synchronisierschaltung SYNC nach Fig. 2. Der Impuls Pl wird benutzt, um die Stellung des Hauptzählers MC über die UND-Schaltungen 72 bis 76 zu den bistabilen Kippstufen B 7/2 bis B7/6 zu übertragen. Die NOR-Schaltungen (J 7/12 bis 07/16 vergleichen den Stand des Zählers mit dem Stand der bistabilen Kippstufen . Der Impulß P 1 hringt außerdem die bistabile Kippstufe B7/1 in die Stellung "1" und ermöglicht somit ein Ausgangssignal an der UND-Schaltung QtJ/1· Dieses Ausgangssignal 1st der "Kanalimpuls¹¹, der die Leitungsschalter Al und A2 und den Codlerer und Decodierer betätigt.

Die bistabile Kippstufe B7/1 wird benötigt, um die Abgabe eines • Ausgangssignals zu verhindern, wenn die Teilnehmersteile nicht mit einem bestimmten Kanal synchronisiert 1st. Sie wird auf ¹¹O¹*. zurückgestellt, wenn der Handapparat wieder aufgelegt wird.

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Wenn ein Teilnehmer eine Verbindung herzustellen wünscht, dann hebt er den Handapparat ab, wodurch der Detektor EOD füreinen freien Kanal in Tätigkeit gesetzt wird. Dieser ermittelt einen freien Kanal und bindet die Teilnehmerstelle an diesen Kanal. Dann wird die gewünschte Rufnummer eingegeben und es ist Aufgabe des Wählzeichengenerators ONG, diese Nummer auf die Leitung zu geben. Der.Wählzeichengenerator ist in lig. 8 dargestellt.

Es wird angenommen, dass die Rufnummer in binärer Form ein- |

gegeben wird. Es könnte auch ein Dezimal/Binär-Wandler vorgeschaltet sein, aber ein solcher ist nicht mit dargestellt, da er nur bekannteMittel enthält. Der Vorgang bei der Herstellung einer Verbindung läuft folgendermassen ab:

Anfänglich ist der Codierer gesperrt. Die gewünschte Nummer '■> wird mit den Tasten eingestellt. Es gibt nur sieben Tasten, da das erste Binärzeichen jeder Nummer eine Eins;'.ist. Einmal in jedem Rahmen wird die Stellung der Tasten über die UND-Schaltungen G8/1 bis G8/7 in das Schieberegister SR8/1 gegeben. Wenn an der UND-Schaltung G8/10 der Kanalimpuls erscheint, dann lässt sie acht Taktimpulse durch, die den Inhalt des Registers über den Leitungsschalter A2 auf die Lei- | tung schieben. Gleichzeitig wird die Leitungsinformation über den Leitungsschalter Al in das Schieberegister geschoben.\fan die gerufene Teilnehmersteile belegt ist, dann kann sie nicht die Leitung abschliessen, daher wird die gerufene Nummer nach der Verzögerung durch die Leitung über den Leitungsschalter Al wieder im Schieberegister erscheinen. Wenn die gerufene Teilnehmerstelle den Kanal abschliesst, dann wird die gerufene Nummer nicht wieder bei der rufenden Teilnehmersteile erscheinen.

Die NOR-Schaltungen G8/11 bis G8/18 vergleichen die Stellung der Tasten mit dem empfangenen Zeichen. Die Ausgänge dieser . NOH-Schaltungen werden mit einer UND-Schaltung G8/8 zusammengefasst und zu geeigneter Zeit abgetastet. ( Dies erfolgt vor

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der erneuten Übertragung der Stellung der Tasten ins Schieberegister). Wenn das Zeichen über die Schleife zurückgekehrt ist, dann gibt die UND-Schaltung G8/8 eine 515 ab, die den Besetzttongenerator über die bistabile Kippstufe B8/1 in Betrieb setzt. Wenn eine "O" abgegeben wird, dann wird diese mit dem Inverter 18/1 in eine "1" umgekehrt und zum Steuern der bistabilen Kippstufen B8/2 und B8/3 benutzt. Diese Kippstufen sind als Zähler geschaltet. Die negierten Ausgänge ergeben eine Zählung der Form 11,10,01, 00.

P Wenn daher die gerufene Nummer bis zum dritten Rahmeninach

ihrer Aussendung nicht zurückgekehrt ist, dann wird angenommen, dass der Kanal abgeschlossen wurde, der Ausgang der Kippstufe B8/3 schaltet auf "0", verhindert das weitere Hinausschieben von Impulsen und ermöglicht die Einschaltung des

• Codierers. Diese Verzögerung (B8/2 und B8/3) ist eingefügt, um der Laufzeitverzögerung der Leitung Rechnung zu tragen.

Das Wiederauflegen des Handapparates nach einer Verbindung stellt die bistabilen Kippstufen B8/l,B8/2 und B8/3 zurück.

Die in der Teilnehmersteile benutzten PCM-Oodierer und Decodierer können von bekannter Art sein , oder sie können w den in den parallel laufenden englischen Patentanmeldungen

5312/67 bzw» 13 952/67 beschriebenen Anordnungen entsprechen.

• Diese haben in beiden Vorzeichenrichtungen 63 Stufen und den Wert 0. Dazu werden 7 Binärstellen benötigt, von denen die erste die Polarität angibt. Da die Zeichenkombinationen 1 000 000 und 0 000 000 beide den Wert Null darstellen können, wird die letztere Kombination in der beschriebenen Anlage nicht benutzt. Die achte Binärstelle kennzeichnet die Signalisierung und geht den anderen sieben Binärsteilen voran. Die Kombination 1 XXX XXXX kennzeichnet eine gerufene Nummer, was 127 verschiedene Zeichen -ermöglicht'. In der Praxis werden nicht alle möglichen Zeichen zur Signalisierung verwendet.

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Besondere Zeichenkombinationen werden benötigt, um aus der Schleife herausführende Verbindungen herstellen zu können, was später noch erläutert wird. Die Kombination O 3ΏΠΠΡΓΕΧ kennzeichnet PCM-Sprache. In dem ausgeführten Beispiel arbeiten die Codierer und Decodierer mit einer 32-Kanal Anlage, so dass sie eine relativ langsame logische Schaltung benutzen können. Einer der Kanäle wird nicht für Sprache, sondern für die Synchronisierung verwendet. Wie bereits oben erläutert, blendet die Zeitgeberstelle die Information 1111 1111 in den Synchronisierkanal ein, und die Kombination 1000 0000 kenneeichnet einen freien Kanal.

Wenn ein Teilnehmer ein Gespräch beendet und sein Codierer nicht mehr arbeitet, dann enthält der Kanal keine Informationen mehr, oder in der Sprache der Logik enthält er ständig die Kombination 0000 0000. Die Zeitgeberstelle erkennt dies und speist nach einer gewissen Zeit das Freikanalzeichen ein.

Ein gemeinsames Problem der Teilnehmerstelle und der Zeitgeberstelle liegt in der Konstruktion der Leätungsschalter A1,A2 und A3,A4. Es ist relativ schwer, aus Halbleiterschaltungen einen Umschaltkontakt zu bilden, so dass in der Praxis die Ersatzschaltung nach Fig.9 benutzt werden kann. Es ist zu beachten, dass in dieser Anordnung drei einfache Schalter an die Stelle der vorher benötigten zwei Umschalter treten.

Wenn in Fig.9 Schalter Af? und A6 geöffnet sind und der Schalter A? geschlossen ist, dann hat man das Äquivalent zum Abtrennen der iDeilnehmerstelle mit den Kontakten Al und A2 nach Fig.2 . Wenn im Gegenteil die Schalter A5 und A6 geschlossen sind und der Kontakt AV offen ist, dann entspricht dies der Unterbrechung der Schleife mit den Kontakten Al und A2 und der Eins chi ei fungier iDeilnehmerstelle in die Schleife.

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Die von der Zeitgeberstelle TS benötigten Schaltungen stimmen weitgehend mit denen der Teilnehmerstelle überein,z.B. die Synchronisierschaltungen, der Detektor für einen freien Kanal und die Leitungsschalter. Der Rastergenerator ist von herkömmlicher Art und kann aus normalen integrierten Schaltungen aufgebaut werden. Der Detektor OND für die herausgehende Nummer ähnelt dem Detektor SND für die Teilnehmernummer.

Der Hauptunterschied zur Teilnehmerstelle besteht darin,dass in der Zeitgeberstelle einunddreissig Synchronisierschaltungen benötigt werden, da die Zeitgebersteile , wenn alle einunddreissig Sprechkanäle belegt sind, einen Speicher für einunddreissig Kanäle benötigt, um für jeden Kanal einen Weg über die Leitungsschalter A3,A4 vorzusehen.

In Freikanalzeiten, auch zur Zeit des Synchronisierkanals, sind die Schalter A3,A4 so eingestellt, dass die Ausgangssignale des Eastergenerators PG rund um die Schleife gesandt werden und die Schleife vom Widerstand E abgeschlossen ist. Wenn ein Sprechkanal benutzt ist, dann schalten die Schalter A3,A4 um, schliessen die Schleife und trennen die Zeitgebers*eile von der Leitung LL ab.

Durch die Laufzeitverzögerung rund um die Schleifelist ein bestimmter Ausgleich nötig, so dass am Eingang der Zeitgebersteile eintreffende Zeichen, die die Zeitgebersteile passieren sollen, also Sprachzeichen und Rufnummern, synchron mit den Ausgangszeichen des Eastergenerators PG im richtigen Kanal eingesetzt werden. Die in Fig. 3 gezeigte variable Verzögemng ist daher ständig in die Leitung eingefügt, sie ist ausführlicher in Fig. 10 dargestellt.

Zur Bestimmung des erforderlichen Betrages an Verzögerung wird ein einer bestimmten Stelle der Eingangsinformation entsprechender Impuls abgeleitet. Dieser Impuls wird in einem Schleifenregister solange verzögert, bis er mit einem ent-

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sprechenden, vom Bezugszeichen der Zeitgebersteile abgeleiteten Impuls zusammenfällt. Dies ergibt ein Mass für die erforderliche Verzögerung, diese Verzögerung wird der Leitungsinformation in einem zweiten Schieberegister zuteil.

Die Leitungsinformation wird zunächst in der Verzögerungsschaltung DlO um einen fest voreingestellten Betrag verzögert. ELn Impuls Pin wird dann mit Hilfe des Synchronisierkanaldetektors SD gewonnen. Der Detektor gibt unmittelbar nach dem besonderen Zeichen des Synchronisierkanals einen Impuls ab. Dieser Impuls wird dann in ein Schieberegister SRlO/l eingegeben, das von einem Puls eines Haupttaktgebers mit der doppelten Frequenz des Taktgebers weitergeschaltet wird. Die Ausgänge des Schieberegisters werden mit einem Impuls Pref verglichen, der in ähnlicher Weise vom Synchronisierzeichen abgeleitet wird, das am Ausgang des Rastengenerators der Zeitgebersteile erscheint. Der Vergleich erfolgt in den UHD-Schaltungen GlO/l bis GlO/5, eine von diesen liefert ein Ausgangssignal, das nach einiger Verzögerung Koinzidenz zwischen dem Bezugsimpuls Pref und dem Impuls !in anzeigt. Die OHD-Sehaltungen GlO/l bis GlO/5 werden zur Einstellung der bistabilen Kippstfh£kfcungen BIO/l bis BIO/5 benutzt, welche dieser Kippstufen auch immer von ihrer zugeordneten UHD-Schaltung eingestellt- wurde, sie wird die eingestellte Verzögerung für einen vollständigen Rahmen aufrechterhalten. Die bistabilen Kippstufen steueren ihrerseits das Abgreifen der Leitungsinformation durch die UHD-Schaltungen GlO/ll bis GlO/15 und die ODER-Schaltung-:G10/l6 von einem zweiten Schieberegister 8H10/2. Wenn also die UHD-Schaltung GIO/3 Koinzidenz zwischen dem Impuls Pin im Abschnitt 3 des Schieberegisters SRlO/l und dem Iapuls Pref anzeigt, dann wird die bistabile Kippstufe BIO/3 eingestellt und die UHD-Sohaltung. GlO/13 geöffnet. Der Inhalt des Abschnitts 3 des Solllebe-

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registers SBlO/2 wird dann abgeriffen und auf der Ausgangsseite des Zeitgebers über 'die ODER-Schaltung GlO/16 in die Schleife eingespeist.

Wenn die Verzögerung sich ändert, dann wird ein zweiter Satz UND-Schaltungen GlO/21 bis GlO/25 benötigt, um die durch die frühere Verzögerung eingestellte bistabile Kippstufe zurückzustellen. Es soll z.B. angenommen werden, dass der Impuls Pref mit dem Impuls Pin im Abschnitt 3 des Schieberegisters SElO/l übereinstimmt. Jeder Abschnitt des Schieberegisters SHlO/l ist so eingerichtet, dass er ein richtiges und ein inverses Ausgangssignal abgibt. Für die Abschnitte 1,2,4,5 usw. sind diese Ausgangs signale O bzw. 1, da der Impuls Pin sie entweder schon verlassen oder noch nicht erreicht hat. Der den Impuls Pin enthaltende Abschnitt 3 gibt die Ausgangssignale 1 bzw. O ab. Die bistabilen Kipp stufen sprechen nur auf den "1"-Zustand an, so dass sich die bistabilen Kippstufen B10/l,Bl0/2,B10/4 usw. im rückgestellten Zustand befinden und nicht die UND-Schaltugen G10/ll,G10/l2,G10/l4 usw. öffnen. Die bistabile Kippstufe BIO/3 ist eingestellt und öffnet die UND-Schaltung GIO/I3. Venn die Verzögerung ansteigt, so dass jetzt die UND-Schaltung GIOA Koinzidenz feststellt, dann wird die bistabile Kippstufe BIOA eingestellt. Jedoch gibt jetzt der Abschnitt 3 des Schieberegisters SEiO/1 die Ausgangssignale O- bzw. 1 ab und somit stellt die UND-Schaltung GlO/23 die bistabile Kippstufe BIO/3 zurück.

Ie ist möglich, dass der Impuls Pin kurzer oder langer als seine Normaliänge ist, und man kann an Hand der Fig.11 erkenntn, dass dies zur Folge haben kann, dass der Impuls Pin überhaupt nicht oder in zwei Abschnitte des Schieberegisters hineingeht. Um dies zu verhindern, wird der Impuls Pin langer, als tin normaler einzelner Impuls gemacht, so dass er bei bestimmten Verzögerungen in zwei Abschnitte des Schieberegister hineingeht. Die in Fig. 10 mit gestrichelten Linien eingezeich-

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net en Zeichenwege stellen dann, sicher, dass nur ein Ausgangssignal vom zweiten Schieberegister abgegeben wird, indem nämlich der nicht gewünschte Ausgang vom Schieberegister SElO/l gesperrt wird.

Wenn man die Schieberegister SHIO/l und SElO/2 mit dem Ausgangstakt des Rastergenerators treibt, dann können Phasenschwankungen zwischen den ankommenden und abgehenden Zeichen aufgefangen werden.

Die Zeitgebersteile nach Fig. 3 umfasst auch Einrichtungen für Verbindungen mit anderen Schleifen oder herkömmlichen Vermittlungsstellen. Die Zeitgeberstelle umfasst z.B. einen Detektor OND für hinausgehende Hummern, der die Schalter A8,A9 betätigt, um die Schleife mit einem Pufferspeicher BUF zu verbinden, wenn eine hinausgehende Verbindung hergestellt wird. Der Pufferspeicher ist wegen des fehlenden Synchronismus zwischen der Schleife ItL und anderen Schleifen oder Vermittlungsstellen erforderlich.

Für he^inkommende Verbindungen hat die Zeitgebersteile nach Fig.3 einen Detektor für hereinkommende Hummern, der über die UND-Schaltung G3/I die Schalter A8,A9 betätigt, wenn vom Detektor EOD für das Freikanalζeichen ein freier Kanal ermittelt wird.

Je nach den äusseren Umständen sind verschiedene Typen von Verbindungen zwischen mehreren Schleifen möglich. Drei verschieden Typen sind in den Fig. 11,12 und I3 gezeigt. In Fig. 11 sind vier Schleifen Lll/l bis LIlA gezeigt, die mit ihren Pufferspeichern BÜFll/l bis BUFll/4- in einer als ^rtÜberschleife" SL zu bezeichnenden Anordnung miteinander verbunden sind. Dieser Typ eignet sich dann, wenn die Anzahl der zu verknüpfenden Schleifen nicht sehr gross ist. In Fig.12 sind die Schleifen L12/1 bis L12/4 über ihre Pufferspeicher BUF12/1 bis BUFI2A mit einer zentralen Vermittlungsstelle OSO

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verbunden. Meser Typ erlaubt es, eine grb'esere Antahl von Schleifen gleichzeitig miteinander zu verbinden, ohne in (jedem Pufferspeicher zu viele Kanäle vorsehen bu müssen*

Der Typ nach Fig.13 eignet sich nur für die Fälle, in denen die Anzahl der gleichzeitig erforderlichen Verbindungen zwischen den Schleifen sehr gering ist, weil eine Verbindung von X mit Z1 wie mit gestrichelten Linien angedeutet ist, für die fiüitung von X nach Z in jjeder der Schleifen Yl einen Kanal benötigt und für die Richtung von Z nach X in jeder der Schleifen Y2 einen ( nicht dargestellten) Kanal benötigt.

9 Patentansprüche 9.3* Bl.Zeichnungen.

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Claims

Patentansprüche

Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlage mit einer eine Vielzahl, von Teilnehmerstellen verbindenden, schleifenförmig geschlossenen Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Zeitgeberstelle (Ta) auf der schleifenförmig geschlossenen Leitung (LL) mehrere Zeitvielfaohkanäle bestirnt werden, daß sich Jede Teilnehmeritelle (SS) auf Grund eines von der Zeltgeberstelle (TS).in einem Synohronlslerkanal (SY) auegesandten Synohronisierieiehen* mit dem Zeitraster der Zeltgeberstelle (TS) synchronisiert, dafl von einer beliebigen Teilnehmerstelle (S8) sur Herstellung einer abgehenden Verbindung irgendein von der Zeitgeberstelle (TS) als frei gekennzeiohneter Zeitvlelfaohkanal belegt wird, dafl eine solche rufende Teilnehmerstelle das Xennseiohen der su rufenden Teilnehmersteile in den belegten Kanal auf die Leitung (JJL·) gibt, und daß alle unbelegten Teilnefcmeratellen alle Kanäle auf den Empfang Ihres eigenen Kennzeichens überwachen und sich gegebenenfalls alt dem Kanal synchronisieren, auf dem sie ihr Kennzeichen empfangen haben.

2. Fernmeldeanlage naoh Al, dadurch gekennzeichnet, dafl jede Teilnehmerstelle (SS) Modulatoren und Demodulatoren aufweist, und dafl die zu Übertragenden Informationen in impulsmodulierter Form Übertragen werden.

3. Fernmeldeanlage naoh A2, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulatoren und Demodulatoren als PCM-Codierer bzw. PCM-Deoodlerer ausgebildet sind.

4. Fernmeldeanlage naoh A3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zeitgeberstelle (TS) ein Schalter zur Unterbrechung der geschlossenen Schleife beim Brecheinen des Freikanalzeichens angeordnet ist, wobei die Freikanalzeiohen am einen Bnde der geöffneten Sohleife eingespeist werden,

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daß am anderen Ende der geöffneten Schleife das Ausbleiben der Freikanalzeichen überwacht wird, wodurch die Belegung eines Kanals durch eine Teilnehmerstelle angezeigt wird« und dad der Schalter in der Zeitgeberstelle auf Grund des Ausbleibens des Preikanalzeiohena die Unterbrechung der geschlossenen Schleife für diesen Kanal aufhebt.

5· Fernmeldeanlage nach A4_fdadurch gekennzeichnet! daß in einer Teilnehmerstelle zur Belegung eines freien Kanals oder zur Beantwortung eines ankommenden Hufes die geschlossene Schleife in diesem Kanal unterbrochen wird» und die Enden der Leitung (LL) in diesem Kanal mit dem KJM-Codierer bzw, mit dem FCM-Seoodierer verbunden werden·

6· Fernmeldeanlage nach Al oder einem des? folgenden Ansprüche« dadurch gekennzeichnet » daß die geschlossene Schleife eine variabl Verzögerungsschaltung (D in fTig« jjjumfaötj, mit deren Hilfe unabhängig von Veränderungen der Laufzeitverzögerung in der Sohlelfe Synchronismus zwischen den von der Zeitgeberstelle (ΊΒ) auf die Leitung (LL) gegebenen und den von der Leitung (LL) zur Zeitgebersteile (TS)'hereinkommenden Signalen erzielt wird.

7. Fernmeldeanlage nach A6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Teilnehmerstelle- (SS) einen Fernsprechapparat mit einem Wählzeichengenerator (CNO), einen Buf&ongenerator (RTO) und Belegttongenerator (BTO) aufweist.

8. Fernmeldeanlage nach A6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zeitgeberstelle die geschlossene Schleife beim Erscheinen eines bestimmten Zeichens in einem belegten Kanal in diesem Kanal unterbrochen wird, und daß mit Hilfe eines Pufferspeichers (BUF) eine aus der geschlossenen Schleife heraus-, führende Verbindung hergestellt wird.

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9. Fernmeldeanlage nach A 8, dadurch gekennzeichnet, dafi die Zeitgeberstelle beim Erscheinen eines bestimmten Zeichens für einen Anruf bei einem Teilnehmer der Schleife im Pufferspeicher (BUP) einen freien Kanal in der Sohlelfe belegt und den Pufferspeicher während dieses Kanals in den nachfolgenden Rahmen des Zeitvielfachsystems mit der Schleife verbindet.

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