Taschenbuch der Fernmelde-Praxis 1972

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Vielleicht können Sie in Zukunft Ihre Morgenzeitung zu Hause drucken. (Mit einer einfachen Knopfdruck-erei) In der Tat, ob es unsere gute alte „Dampfzeitung“ noch lange machen wird, ist ungewiß. Die Fülle an täglichen Intormationen nimmt unaufhaltsam zu. Der Nachrichtenumsatz steigt. Zentrale Datenbänke werden einmal als gewaltige Wissens-Silos jedermann zugänglich sein. Das muß zu neuen, unkonventionellen Informationsmittlern führen. Beispieisweise zu einem Bildfernsprecher, der es Ihnen ermöglicht, zu jeder Zeit das aktuellste Tagesgeschehen in einem mit Ihrem Sichtgerät gekoppelten Kopierautomaten zu „drucken“. Dabei könnten Sie sogar spezielle Themen aus dem Redaktionsprogramm dieser „Telezeitung“ auswählen.

3

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Macrosufnahme eines Dickschichtbausteins für ein PCM-Übertragungssystem. N2 118

Gewiß, dies alles sind Perspektiven. Aber für uns Weitverkehrstechniker bedeuten sie, daß wir ung heute schon für kommende’ Aufgaben vorbereiten müssen: Mit der Entwicklung leistungstähigerer Übertragungssysteme, mit der Ertorschung neuer Übertragungsmedien.

Eine dieser Zukunftstechniken wird schon praktisch erprobt: Die Hohlkabeltechnik. Mittels unterirdischer Spezlalrohre werden digltalisierte Nachrichtenpakete, die einige zehntausend Individueile Informationen enthalten können, über große Entfernungen gesendet. Der nächste Schritt führt zu elektrooptischen Übertragungsmedien. Mit Lichtstrahlen als Träger, geführt In haardünnen Gilaskabeln, werden enorme Informationsmengen den Kommunikationsbedarf der Menschen decken. In einer Zukunft, für die wir heute schon mit Erfolg arbeiten. AEG -TELEFUNKEN Fachbereich Weitverkehr und Kabeltechnik 7150 Backnang, Postlach 129

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des

uns entschließen, auf den in eingeführten Teil „Begriffe diesem Jahr zu verzichten. Wir

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2:

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Teil

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die Besitzer unserer Reihe ihre kleine durch wirkungsvoller nutzen können.

Wir hoffen, Lesern wieder

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für Fernsprechen und Beachtung geschenkt

begrüßt

den

Fachge-

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der Fernmeldetechnik.

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Der Teil3 wird auch in diesem Jahrgang digitalen Schaltungstechnik beherrscht. Die über

wir

letzten Jahrgängen Erläuterungen“ in i

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Verantwortlich für die Redaktion: Ing. (grad.) Heinz Pooch 61 Darmstadt, Nieder-Ramstädter Str. 186a Telefon: (06151) 49 137 Redaktionsmitarbeit: Günter Glaeser, DarmstadtArheilgen, Hebbelstr. 3

Mitarbeiter

des

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der

fernmelde-praxis

1972“

Ing. (grad.) Herbert Raehr, Darmstadt, Bartningstr. 14 Ing. (grad.) Volkert Buhr, Darmstadt, Pupinweg 31 Ing. (grad.) Hermann Cassens, Darmstadt, Pupinweg 3 Ing. (grad.) Jürgen Haag, Darmstadt, Pupinweg 15 Ing. (grad.) Ulrich Hartmann, Darmstadt-Arheilgen, Hebbelstr. 3 Ing. (grad.) Klaus Hecker, Dieburg, Dresdner Str. 41 Ing. (grad.) Arthur Hutz, Zwingenburg/Bergstr., Annastr. 55a Ing. (grad.) Heinz Jansen, Darmstadt-Eberstadt, Mecklenburger Str. 29 Ing. (grad.) Heinz Jendra, Hergershausen, Odenwaldstr. 17 Dr. Rudolf Kaiser, Darmstadt, Soderstr. 45 Ing. (grad.) Alfons Kaltenbach, Traisa, Ludwigstr. 133 Ing. (grad.) Werner Klein, Darmstadt, Bartningstr. 18 Ing. (grad.) Konrad Kornblum, Darmstadt, Hobrechtstr. 8 Ing. (grad.) Ernst Mohr, Mainz, Starenweg 15 Ing. (grad.) Günter Schallert, Darmstadt, Kranichsteiner Str. 82 Dr.-Ing. Karl-Otto Schmidt, Darmstadt, Oppenheimerstr. 3 Ing. (grad.) Helmut Spilger, Frankfuurt/M., Altheimstr. 2 Ing. (grad.) Ernst-Günter Stölting, Jugenheim, Am Landbach 14 Ing. (grad.) Hans Werner Weber, Darmstadt, Pupinweg 4

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Inhaltsübersicht (Ausführliches

Inhaltsverzeichnis

Seite 9)

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Seiten /

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85—109

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110—138

Störungsbeseitigung bei der Wählstern63 ...cseorciiee Lenenennene nennen enter ern ne

139—156

Aufbau und Wirkungsweise der Wählsterneinrichtung 4/20 ..2200ereenneenennee nennen neuen san een ernennen ne

157—183

‚Das

184—204

Praxis der einrichtung

Elektronische

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‚Übertragungssysteme Fernschreib-

und

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Datensondernetze

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Fernsprechwege

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Begriffe und Erläuterungen aus der Akustik (K. O. Schmidt) .....:erensseeneonee ernennen urn 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

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Der Schall allgemein .......zcceesonssenernnennnnn een Das Schallsignal ......ereruonnrennen rennen ernennen Die Schall-Feldgrößen ....cse:norenuennonnn0n Kernen Die Schallausbreitung ......vereosesnurcne Srunturnnn Die Schall-Energiegrößen .....scerenerkerennern ... Der Schallpegel .......zzenucensnononnnnnne nen en nnnnene Die subjektive Bewertung von Schallstärken .... Die Impedanzen beim Schall ....... ED neneunenerenne Die Reflektion und die Transmission des Schalles Die elektromechanischen bzw. elektroakustischen Schallstrahler (Schallgeber) und Schallaufnehmer (Schallempfänger), auch Wandler ....ereeeeeencenen. Die Richtcharakteristik bei Schallsendern und Schallempfängern, Bündelungsgrad und Bündelungsmaß ....c:n0e0nenn nen een nennen ern nenne nen Formelzeichen der Akustik, insbesondere der Fernsprech-AKusStik ...serenonsenrsesnerenenn enter Schrifttum ....ser0rereresonnre nn. Senseo rseennnennenn

11. 12. 13.

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Physiologische Voraussetzungen für die Übertragungstechnik beim Fernsehen (K.O. Schmidt) ........

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Einleitung und Überblick .....ceseunnesennnrenene Physiologische und technische Voraussetzungen für das Fernsehbild und die Fernsehnormen .. Die Auflösungsfähigkeit des menschlichen Auges als Grenze für die Bildschärfe .....s..r.r:1.. Die Trägheit des Auges und die Bildfolgefre(15 1 1) 0 7 Au on. Die Stufungsfähigkeit des Auges in Graustufen Die Übertragungsfrequenz für das 625-Zeilenbild Die Übertragungsfrequenz unter Berücksichtigung der Synchronisierverluste .....oreosonscr. Der Umfang der Amplitudenstufung mit Rücksicht auf den Störabstand und die notwendige Kanalkapazität ....cecrecsnecnernene rennen run. Das Fernsehbild ..........ccseneconnorons Pe Die Fernsehnormen ....esr.rr:10 Lorrernenennrennn Zusammenfassung und Ausblick ........csrrsun. Schrifttum ....se00esnsneesen nennen teen une nenn

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Merkmale der zukünftigen elektronisch gesteuerten Fernsprech-Vermittlungssysteme (W. Klein) rrenrunee saunawwm,.'

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(EDS)

Die betrieblichen Leistungsmerkmale ............ Geschwindigkeitsstufen Dernuenenn nee errerene nenne Betriebsklassen .....ss0s0esooeneetenentonenunnenen . Teilnehmeridentifizierung ....ccccccsr0.: Pe ... Kurzrufnummern .....csr:... eoennnnnennneenne .... Direktruf ....o1uronsennoenonnn en nennen nn nen —nnnn.e Zuschreiben ‘der Verbindungsgebühr PER . Rundsenden Priorität

Allgemeine Systemeigenschaften Grundsätzlicher Aufbau des Systems .....:c.0200. Struktur der Systemeinheiten ......cr....: . Speichereinheit ....cerserronenuonsennunnennnn une Verarbeitungseinheiten ......:- nnre Srurrennnnne Programme _....... PR Deren esunnrenerertre nenne Programmiersprachen Dereneneerenennnnnnn tee u... Programmsystem ....reoroniinn00 Leennenereenene . Speicherplatzbedarf .......:% euren eenenrennnene Bedienung ....... Serneeenereerenennnen nenne u... Vermittlungstechnische Bedienung onen Rechnertechnische Bedienung Stromversorgung . Konstruktion EDS-Konzentratoren Die Leitungsanschlußschaltungen (LAn) Schrifttum

Übertragungssysteme (G. Schallert)

1. 2. 3.

Datenvermittlungssystem

für

Telegrafenwege

Einführung .....ccecocneneenuest een rennen anne nenn Systeme — Kanäle — Einrichtungen Loreuuenne Systeme ..eouneurin .orunie Seesetuneneeenennenennnee Kanäle ...... Seonnnenn Lerreeuneneruunne Lerrennnne Einrichtungen Lern neenenenen PER WT1000 — eine neue "Einrichtung für MDF Arbeitsweise der W'T1000 Die konstruktive Gestaltung der WT1000 Die WT1000-Baugruppen Umsetzereinrichtungen für Mehrkanal-Datenübertragungssysteme 2,4kBd und 9,6 kKBd Konzeption der DU-Systeme für 2,4 kBd und 9,6 kBad Konstruktion der DU-Einrichtungen Anschlußtechnik für Fernschreibund Datenanschlüsse ..... .. Notwendigkeit einer neuen Anschlußtechnik Das EDF für Anschlußleitungen .... Die Konstruktive Gestaltung der Datenanschlußeinrichtungen "Datenübertragung Gleichstromtastsystem für mit niedriger Sendespannung (GDN) Schrifttum

Verkäufer Meier’s heißer Draht nach Zimmer 3

Zimmer 3: Telefonzentrale. Da sitzt seine Angebetete. Morgens zwischen 8 und 9 läßt Verkäufer Meier den Draht glühen. Bis der Chef kommt und Müller & Müller verlangt. Der Draht erkaltet, wird eiskalt. Bis die beiden Müller zahlen wollen. Liebesschwüre, Lottozahlen, Geschäfte, Glückwünsche, Versprechungen, Verwünschungen. Gesäuselt, geschrien, gesprochen. Anstrengend, ein Telefonkabel zu sein. Braucht ein solides Innenleben. Nach dem neuesten Stand der Technik. Wir liefern Kabel, Leitungen und Schaltgeräte in alle Welt, projektieren und erstellen durch eigene Fachkräfte komplette. Anlagen.

OB 25143 VF

FELTEN& GUILLEAUME KABELWERKE AG

Fernschreib-

und

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Fernschreib-

Datensondernetze und

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Fernmeldewegen 029

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DBP

Kaltenbach) Allgemeine

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Doreen

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für

Schnittstelle

e-—.—

Modems für die Modem D 2008 Modem D 1200 S

Modem

D

2400

S

266276 266 267 268 269 269 270 270 272

Fernsprechwege

....ccrsrri. ereoer ernennen nn ne Betrachtungen ernennen nenne 600,

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0

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9

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277—313

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Serienübertragung ....ccrer... ...u1u00r00n0un Sn nn nen Ren en nn nt ne seoese9,90%0

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Parallel- -Datenübertragungssystem D20P .ccsre2 0 Modem der Außenstation D20P-A .„.oosusonnonnene Modem der Zentralstation D20P-Z ...oererkeriin Schrifttum

ses

euseen

mn

Planung, Berechnung und bindungen (H. W. Weber)

2.

0 00

Allgemeine Übersicht .......... Das Übertragungsverfahren der "Bildtelegrafle (Telefoto) ...oreorerenuneenenenen ernennen Lonennnennen Probleme der Apparate Pe FE Das Bildübertragungsnetz ...serecenoenennnnennnne Das Übertragungsverfahren der "Faksimiletelegrafie (Telefax) ....... erento e seen nennen nn .. Bildauflösung ...srecrrereren Lorernsrenne ornnnnne . Übertragungswege ..nossonnee nern nen Faksimileübertragung über Fernsprechverbindungen ..... Serneesenonerene rn Das Pressfax-Übertragungsverfahren erennneneen

Modems

1. 1.

200

Anschluß an Telegrafen-Stromwege ......... ... Anschluß an Fernsprech-Stromwege ........... . Fehlersicherheit ......:.. Doennonn nennen rennen nee Schrifttum ....crerenneon ernennen nn nn Lonenencne

Faksimileübertragung

(A

us.

Überlassung von Stromwegen .„.uresonocenunnncnne Telegrafen-Stromwege ..sucossernneeseonenunnnenne Fernsprech-Stromwege Leneonentennnne Fernsprech-Stromwege mit besonderer. Übertragungsgüte ...cscr110: orseeeennnenune Senennenenennnen Netzgestaltung ....cccrorserer0 ernennen snnennnene Vermittlungs- und Knoteneinrichtungen un Anschluß der Endund Vermittlungseinrichtungen

m.

(H. Cassens)

Dateldienste

98

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0

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8

8

08

8

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UT U

Or

Br

Aufbau von Richtfunkver...... Denenenenennnnennnn

Empfehlungen des CCIR ...cseoneonornnnnnnn nun nn Zulässige Geräusche in wirklichen FernsprechKreisen ...creron0n00 error nennen nn Empfehlungen für Fernsehen ..... moon nuene Die Systemdämpfung eines Funkfeldes nnnn0n Daten und Hinweise für das Anfertigen von Geländeschnitten ...esucen0nneen. Loruunnne ornnnnnnn

314—334 314 314 316 318

FERNMELDE - MONTAGE G.M.B.H. 4140 RHEINHAUSEN-BERGHEIM Verwaltung: Beekstraße 29a Betrieb: Schelmenweg 61-67

VERTRAGSUNTERNEHMEN

DER DEUTSCHEN

BUNDESPOST

Ausführung und Übernahme sämtlicher technischer Arbeiten im Bereich desFernmeldewesens Abt.: Ortskabel Abt.: Bezirks-

gleich

an

u.Sprechstellenbau und

NF-

Fernkabel,

Ausgerüstet mit den sten Meßgeräten Abt.:

Kabelverlegung hen

von

Aus-

und TF-Kabeln;

modern-

und

Röhrenkabeln

Einzie-

Abt.:

Schaltanlagenbau Überlandfunkdienst:

Duisburg

Fernsprechanschluß:

Rheinhausen

2 31 40 68 (02135) 3572

VERTRETUNG IN DEN NIEDERLANDEN Amsterdam-Ost, Linnaeusparkweg 54 Fernsprechanschluß: Amsterdam 020-35 06 34 15

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nam mn

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Berechnung der Geräuschleistung bzw. des Geräuschabstandes ...eseocncncnen.o onrnne Sonnen orten Für Kernsprechübertragung Doreen eennnunn een nn Für Fernsehen ....coeocnoonncnnnnenunennnnnn Zusammenstellung der. "wichtigsten RichtfunkSySteme ..uurueneonnn neuen nenne rennen een nn Zusammenstellung der gebräuchlichsten Richtfunkantennen ....screronurenonnnnn nenne nennen ne Zusammenstellung der Energieleitungen ........ Zusammenstellung der verwendeten FrequenzTaster .oeeeeorreeeree nennen nenn .

Kabel, Installationsdrähte, Verbindungsschlußeinrichtungen im Ortsnetz (A. Hutz)

SOSNUUNRRRTPRONDUEDH HH =»

Grundsätzliches

nm

Kabel

324 326 328 329

Ab-

.....sse0o0rsnunnnoo nern en nenn

unterirdischen

Ortsnetz

........0o.

Bisherige Kabelkonstruktionen .....ccscrnersne0 Neue Kabelkonstruktionen ........-cercoroneonnnn Einsatz der OK .....:cceeen nos on n none nn rennen ne Kabel im oberirdischen Anschlußnetz Endstellen-Leitungen ....ocucoresonen none en nn Installationsdrähte

.....zoccocreonennne nn een nun

D

»

Muffenund Spleißtechnik ......2.00rennerserunn Muffentechnik ......ccrruornern0n. FE Spleißtechnik .....scerernoonssrennnnnt ones rennen Abschlußeinrichtungen ......:scrsrorennesenrnur en Abschlußeinrichtungen für den HVt ........:... Schalteinrichtung im Ortsanschlußnetz .......... Endeinrichtungen .....css0srenornsrer set en een Abschlußeinrichtungen in Gebäuden .....:..:.... Zusammenfassung .cseeseeorenennererserenenn nenne Schrifttum ....esuerennonenone un ner Seren nennen

Meßgeräte

im

Fernseh-Übertragungsbetrieb

(V. Buhr)

Allgemeines ......seesoeesrentustnorene nennen nennen Aufgabenstellung für die Fernseh-Spezialmeßgeräte ..o11suno nun een nn en Messungen im Frequenz- und. im Zeitmaßstab .. Messung der nichtlinearen Verzerrungen ........ Messung der Geräusch- und Störspannungen .. Zusammensetzung der Video-Meßsignale ...... Prüfsignalgebersatz P GM 408-004 der Firma Fernseh GmbH ......eereseennrenennnnnnu nn ureone Rechteckimpulsgeber PR c 4 B ernennen nnen . Video-Wobbel-Geber PWO41A ...rucrrecresee . . Multiburst-Generator PMUM4W41A ....rrercrren .. Sägezahngenerator PCSG41B .....srcreenrcrernen Austastmischer PAM43B ...... Srrenen Fernseh-Spezialoszillograf p 14 co 46 ‘der "Firma Fernseh GmbH _....... Douenennenne nenn nenn nenne Allgemeines ....ooreseneernnnenunnunnennnnen nen or. Y-VerstärKer ...1c0seooene neun e rennen nn ne .orenuse xX-Verstärker und Zeitablenkteil onen rnennre nen 14-AB-Verstärker .onuse Verzerrungsmeßgerät für "Farbhilfsträger Typ PVF der Firma Rohde & Schwarz ....sosserrerree

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und

321 321 323

364

5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 6. 7. 8.

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De

9.

Allgemeines ......cnecenesnesre nen ren nennen nun Die Messung der differentiellen Verstärkung .. Die Messung der differentiellen Phase ..... Geräuschabschwächung durch den Samplingy Ab IT: |VA Video-Normpegelgenerator Typ SNF der Firma Rohde & Schwarz ....ccccneesoneenenureennne nenn Video-Störspannungsmesser Typ UPSF der Firma Rohde & Schwarz .......oceesuronsonenennennunenn Video-Impedanzmeßbrücke 655 der Firma Technisches Laboratorium Klaus Heucke GmbH .... Laufzeitmesser 452 der Firma Technisches Laboratorium Klaus Heucke GmbH Schrifttum

m

DRDT m ROUND Dr» DD „2m

Beschalten

des

Fernliniennetzes

(H.

Jansen)

381

..........

Fernlinien ....ceeesceenuens er snnen en n ern nn onen une Einführung ......:cceonenorneeeoenn unserer er tee nn Begriffe und Definitionen ........eceeessorertunnn Planung von Fernlinien ......cescescseesesernennn Statistische Angaben ....scseccnnerneerenrertnenene Vorhersagen ...ueoseeeerenserennenerenen rn anee nn Planungszeiträume ....scecsocennennunrtrannnn ren Beschalten des Netzes ......ceeseesenennenernenenn Der Schaltauftrag (SchA) .....ceeeecneeeeennrennnn Mehrwegeführung _.......... orueesrn ernennen Reserven ...1erorsses neun ne nennen en een rennen Internationale gegenseitige Hilfeleistung (Mutual-Aid) ..ourrerenesennennnen en Larsen tenenunn Abkürzungen ...oesceeeseeenentunenen teens n netten

DDDND-

Planung von Fernmeldegebäuden (K. Hecker, E.G. Stölting) ...eeserecenenernne euere een ern Aufgabenstellung .......eeceeesunreseneontnennunene Planungsgrundsätze ....occororeneoesernennennnenn 1. Raumnuüutzung .....c:csssoonnnennenennen nn rrnnrens .2.

2.3.

Anforderungen

scher

Hinsicht

Anforderungen scher Hinsicht

an

das

Bauwerk

in

bautechni-

.......e:.eceeenennennnnntennne

an das Bauwerk. in "haustechni......vscrss0r 0: Lerrnnnnnennee nun .

Entwicklungstendenzen der Fernmeldetechnik — ZUkunft des Fernverkehrs (R. Kaiser) .....eerererrce ... Digitale Schaltungen in der Fernmeldetechnik (E. Mohr) (Fortsetzung aus „taschenbuch der fernmelde-praxis“

6. 6.1. 6.2. 6.3.

1970

und

1971)

...

0,1000,

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102010000000

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Funktionsgruppen ....sccr0.: Leonsteunnen nennen Speicherstufen ..ccesereeeeneeennenseetrne nennen nn Zählstufen ....eeccoeseseonneenennn entre nn ne .on.0n Schieberegister .........: 0. Serunnnenn onnonesurene

Digitale Schaltungen mit integrierten TTL-Bausteinen — Tips für den Praktiker (I. Haag) .......r...... 1. Einleitung ....e.cseeerscserkeneneennee nenn run %. Vom inneren Aufbau der integrierten SchaltKreise .csurcreini enunennnnnn Lonerunonen Leeeenurene

mm m.

Begriffe und ihre Bedeutung ....vscrrerenueneree Stromversorgung für Versuchsschaltungen ons “ Das Testen von Versuchsschaltungen .....er:. 00. Der Kauf von integrierten Schaltkreisen ...... Erhöhung der Flankensteilheit der Eingangssignale ... Doreen onunnnnenn nennen une Einfluß der Leitungslänge Duooeune een nnren

Gesamt-Inhaltsverzeichnis Jahrgänge,

1964

bis

1972

aller u...

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bisher 0

8

8

erschienenen Tr

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501—508

Für die in diesem Buch enthaltenen Angaben wird keine Gewähr hinsichtlich der Freihdäit von gewerblichen Schutzrechten (Patente, Gebrauchsmuster, Warenzeichen) übernommen. Auch die in diesem Buch wiedergegebenen Gebrauchsnamen, Handelsnamen und Warenbezeichnungen dürfen nicht zur allgemeinen Benutzung im Sinne der Woarenals frei zeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung betrachtet werden. Die Verletzung dieser Rechte ist im Rahmen der geltenden Gesetze strafbar und verpflichtet zu Schadenersatz.

ISBN ©1972

3 7949 0190 8

Fachverlag Schiele & Schön GmbH 1 Berlin 61, Markgrafenstr., 11 Tel-Sa-Nr. 0311 / 251 60 29 Druck: R. Schröter, 1 Berlin 61 Printed in Germany

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34

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TTS

Einheiten

in der

Fernmeldemeßtechnik

Größen, Beziehungen und Einheiten der Fernmeldetechnik Bearbeiter:

Herbert

Baehr ’

Am 5.Juli 1970 wurde das neue „Gesetz über Einheiten im Meßwesen“ vom 2.Juli 1969 und die dazugehörige „Ausführungsverordnung“ vom 26. Juni 1970 in der Bundesrepublik Deutschland voll wirksam; beide gelten für den geschäftlichen und amtlichen Verkehr. Ordnungswidrigkeiten gegen die gesetzlichen Bestimmungen können mit Bußgeldern geahndet werden. Damit wurden die bis dahin in mehreren Gesetzen verstreut enthaltenen Bestimmungen über die Einheiten übersichtlich zusammengefaßt und in volle Übereinstimmung mit den internationalen Festsetzungen gebracht. Die vorliegende Arbeit berücksichtigt die neuen gesetzlichen Einheiten und die hieraus abgeleiteten gesetzlichen Einheiten mit ihren Namen und Einheitenzeichen, soweit sie für die Fernmeldetechnik Bedeutung haben. Unter physikalischen Größen versteht man meßbare Eigenschaften physikalischer Objekte, Vorgänge oder Zustände, z.B. Zeit, Energie und Feldstärke Eine Größe messen heißt, sie durch eine Zahl darstellen, welche angibt, wie oft die zugehörige Einheit in der zu messenden Größe enthalten ist. Größe und Einheit müssen von derselben Art sein. Größen gleicher Art sind solche, von denen sinnvoll Summen oder Differenzen gebildet werden können. Für physikalische Größen und deren Einheiten gelten genormte Begriffsbestimmungen, Benennungen und Kurzzeichen. Formelzeichen werden schräg und Einheitenzeichen gerade geschrieben. Die Schreibweise der Formelzeichen für zeitabhängige Größen der elektrischen Nachrichtentechnik bereitet Schwierigkeiten, weil die Normen kein einheitliches Kennzeichnungssystem empfehlen, sondern mehrere gleichberechtigt nebeneinanderstehende Kennzeichnungen anbieten. Grundsätzlich sollte man in einer Arbeit einheitlich verfahren und außerdem immer

21

Grundlagen das einfachste gerade Kennzeichen wählen.

noch

Mißverständisse

ausschließende

Physikalische Zusammenhänge werden am besten durch Größengleichungen dargestellt, weil diese unabhängig von der Wahl der Einheiten immer dasselbe Ergebnis liefern. Bei der Auswertung sind für die Formelzeichen der Größen die Produkte aus Zahlenwert und Einheit einzusetzen und wie selbständige Faktoren zu behandeln. Zahlenmäßige Beziehungen zwischen den Einheiten werden durch Einheitengleichungen ausgedrückt. In der Regel werden Einheitengleichungen so aufgestellt, daß der Zahlenwert auf der linken Seite gleich eins wird. Auf der rechten Seite werden die Zahlenwerte zu einem Umrechnungsfaktor vereinigt. Hierbei sollte man nur Einheiten eines Einheitensystems verwenden. Im Gesetz über Einheiten im Meßwesen werden die Basiseinheiten des Internationalen Einheitensystems (SI-Einheiten) sowie auch deren genormte Vielfache und Teile zu gesetzlichen Einheiten erklärt. Seitdem sind das Kilopond, die Pferdestärke, die Kalorie, das Gauß, das Oersted usw. keine gesetzlichen Einheiten mehr. Es fällt auf, daß die Krafteinheit keine Basiseinheit mehr ist, sondern zu den abgeleiteten gesetzlichen Einheiten zählt. Nunmehr hat jede Größe eine und nur eine Einheit. Das SI-System ist ein absolutes und kohärentes Einheitensystem mit sechs Basiseinheiten, nämlich: Das Meter (m), das Kilogramm (kg), die Sekunde (s), dass Ampere (A), das Kelvin (K) und die Candela (cd). Die Einheit der Länge ist nicht mehr durch den Abstand bestimmter Strichmarken auf dem internationalen Meterprototyp definiert, sondern durch ein vereinbartes Vielfaches der Wellenlänge einer genau definierten Strahlung eines bestimmten Nuklids von Krypton. Die Einheit der Masse ist die Masse des von der ersten Generalkonferenz im Jahre 1889 angenommenen internationalen Kilogrammprototyps. Die Einheit der Zeit ist nicht mehr als bestimmter Teil der Länge des tropischen Jahres deflniert, sondern als vereinbartes Vielfaches der Periodendauer einer bestimmten Cäsiumstrahlung. Die Einheit der Stromstärke ist definiert durch die auf die Leiter-

22

Einheiten

in der

Fernmeldemeßtechnik

länge bezogene Kraft, mit der zwei gerade Leiter von vernachlässigbar kleinem, kreisrundem Querschnitt aufeinander einwirken. Die Einheit der Temperatur ist der 273,16te Teil der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes des Wassers. Auf der 13. Generalkonferenz im Jahre 1968 wurde vereinbart, daß die Einheit der Temperatur ein Kelvin (K) — und nicht mehr ein °K — heißen soll. Die Celsiustemperatur ist definiert durch 9=T-—T, wobei T, = 27315K ist. Die Einheit, die angewendet wird, um eine Celsiustemperatur auszudrücken, ist der Grad Celsius (°C). Die Einheit der Lichtstärke wird durch einen schwarzen Strahler gegebener Oberfläche bei der Temperatur erstarrenden Platins bestimmt. Von den sechs SI-Einheiten werden in den meisten Fällen nur die ersten vier MKSA-Einheiten benötigt. In der Elektrotechnik geht man noch weiter, man faßt Volt (V), Ampere (A), Meter (m) und Sekunde (s) zum VAmsSystem zusammen und leitet hieraus alle anderen Einheiten ab. Gesetzlich abgeleitete Einheiten sind in der Ausführungsverordnung zum Gesetz über Einheiten im Meßwesen enthalten, z.B. Ohm (0) und Henry (H). Das Rechnen mit den VAms-Einheiten wird einfacher, wenn man auf unnötige Zwischeneinheiten wie Weber (Wb) und Tesla (T) verzichtet. Die Einheiten Voltampere (VA), Watt (W) und var sollte man dagegen bei ZahlenwertTabelle

1: Dezimale

Zehnerpotenz

Vorsatz

1012 109 106 103 102 101 10-1

Tera Giga Mega Kilo Hekto Deka Dezi

Vielfache

Vorsatzzeichen T G M k h da d

und

Teile

von

Einheiten

Zehnerpotenz

Vorsatz

Vorsatzzeichen

10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18

Zenti Milli Mikro Nano Piko. Femto Atto

c m u n p f a

Tabelle Größe

(Formelzeichen) Ebener :

Winkel (@ ) Weglänge Fläche

(V) Basiseinheit „

Geschwindigkeit

Radiant Zeit

Weg

Y

Zeit

Beschleunigung

-_s 12

(a)

gz

(m)

9,81

m

82

Basiseinheit

Dichte (9 )

Druck

%

Basiseinheit

(t)

Masse

180 ——

lrad=

Radius

(s)

Winkelgeschwindigkeit (w )

Kraft

Erläuterung

Bogen SI

U=

Größen

(A)

Volumen Zeit

2: Allgemeine

. Beziehung

Masse

Volumen

(F)

ma

(p)

IN=1Ikgm

s”2

Kraft _ Fläche

Arbeit, Energie Wärmemenge (W)

1J=1Nm=1Ws

[re daW

Leistung (P)

IW=1VA

dt

Temperatur Kelvin (T)

Basiseinheit IK

T

tr

.C

x |4

Aa

Celsius (VW )

%

273,16

- 273,15

Grad Celsius (grd) To

Tr = 273,15

01 K

K

Einheiten

Tabell e 3:

Elektrische

Größe (Formelzeichen)

Beziehung

Elektrizitäts-

Elektrische

menge

(E)

Elektrisches

Erläuterung

Q=-It

c

1C=1As

E=-

V

.

Elektrische

dichte (D)

2Q

Elektrische Kapazität (C)

Yfı-95

zahl (6)

Elektrische

Feldkonstante Elektrische

Stromstärke

="

E (& o)

(I)

(S)

Magnetische

Feldstärke (H) Magnetische

Flußdichte (B)

&

V

D

1

iF=1

As v

As c

dQ

- a

_

\

&n

Ww_

I -|s

2

m

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_

I=-

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A

2

F

= & oo

1V-:-1

AS

Q U

&

Dielektrizitäts-

v

ds

=dDaa

C =

Dielektrizitätskonstante (& )

Stromdichte

ı_

_

m

U=|E [

Spannung (U)

Elektrische

Q

Us

Verschiebungs-

Größen

Einheit

I

Potential(@)

Fernmeldemeßtechnik

und magnetische

_

(Q)

Feldstärke

in der

.

dA

'

Vm

A

1

A

m 3 A

SI=$ÖHds

| —m

b- » dA

T

106: ıtT=-

3

IL 3

42%

m

1-8

m?

1G = 10° I& m? 2 Fernmelde-Praxis

25

Grundlagen Fortsetzung

von

Größe

Tabelle3 Beziehung

-(Formelzeichen) Magnetischer Fluß

U=

Induktivität (L) Permeabilität (pt ) | Magnetische

Feldkonstante

( kb)

(,)

Leitwert (G)

Elektrische

Leitfähigkeit

(O

digkeit im

(c ,)

Wellenwider-

stand des

leeren

(T)

I

IH

wi

Vs

Raumes

H

107

d.

)

EL

o

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12

Vs n Am

1

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S

E

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1,257

15=:1%

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|

A

10

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T, =

Wo

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G=

WellengeschwinVakuum

6=L1ı

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Elektrischer

Erläuterung

1Wb=-1Vs

U

Widerstand (R)

Spezifischer elektrischer Widerstand ( Q

heit

Wb

H=w

Elektrischer

Ein-

d® Frau

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Permeabilitäts-

zahl

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m

| S

Q

°

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2,998.

T,=

376,79

0

10°

m

— S

Einheiten Tabelle

in der

4: Wechselstromgrößen

Größe

Beziehung

Augenblickswert

u=

Fernmeldemeßtechnik (einphasiger Stromkreis) Erläuterung

f{t)

Zeitabhängige Größe

1 — T

|

Frequenz

f=

Gleichwert

u=

= T -

Wechselgröße

un

=

Mischgröße

u=su+r

T

in Sekunden

f

in Hz

T

di

Zeitlicher linearer Mittelwert

u-0d

Wechselgröße vor,

wenn

null wird.

Schwingungs-.

breite en

Effektivwert.

Aus

Jul

"max

u,

-

Mischgröße

liegt

“vor, wenn Gleichwert nicht null wird. .

IM min

Au

=

u_=-u

ss

Zeitlicher scher U=

2°

liegt

Gleichwert

pP

quadrati-

Mittelwert Ur

=

Un

27

Grundlagen Fortsetzung

Mischgrößen

von

Tabelle 4

(u =uruw)

Größtwert Effektivwert Mischstrom

= I

=

Jul Vi

max +1,

2

> +lgt+t..

I,

= Topf

der

(1

(Grundschwingung) Wechselstrom- | I _= anteil Schwingungsgehalt

Welligkeit

28

Ss

=

V

In I

- Ir i

+ 15 + 1, +.

ff)

Einheiten Fortsetzung

von

Wechselgrößen

(i

=

0)

Beziehung

Scheitelwert

AN i

. Effektivwert

I =

=

dJil max

A

Scheitelfaktor

=

Grundschwingungsgehalt

I, g = 1 I

Klirrfaktor

k

=

il

-

Erläuterung Größter Betrag des Augenblickswertes

2,2 ,1,2 I, +, +1, +... 12 3

T

I,

+ 15 + I

.

Gleichrichtwert

Fernmeldemeßtechnik

Tabelle 4

Größe

Verhältnisgröße

T

Formfaktor

Wirkleistung

in der

I T

ni

-

dt

Arithmetischer Mittelwert

= I

il

P

= I T

T |»

dt

P in Watt

0

29

Grundlagen Fortsetzung

von

Benennung

Tabelle 4

und Festlegung bei sinusförmigem von Spannung und Strom

Augenblickswert

i

=

ur=-u

A i N

cos

wit

cos

(wi

+4)

p

wird

wenn Amplitude

u

=

Wirkleistung

P=

Blindleistung

Q

Scheinleistung

S= UI 2 _m2 S-=-P7

=

U

Verlauf

plus,

u vor

2

Ulcosf

’ in Watt

Ulsing

Qinvar

+

Q

2

Sin

VA

i

Einheiten Fortsetzung

von

Benennung

in der

Tabelle 4

und Festlegung bei sinusförmigem von Spannung und Strom

Größe

Beziehung

Wirkfaktor

cosp

=

Blindfaktor

sing

=Q:5

Scheinwiderstand

Z=-U:l

Scheinleitwert

Y=]

Wirkwiderstand

R=P:

1?

X=Q:

12

Blindwiderstand Wirkleitwert

P

Zin®

Zweipol,

YinS

Rin

5%

Xin®

Bins

B=Q:U° = P:Ü

Blindstrom

I,

Q: U

Wirkspannung

U

= P:l

Blindspannung

U,

-Q:l

Verlustwinkel

do

=

Verlustfaktor

d=

Schwingungsgehalt

Ss

Scheitelfaktor

Formfaktor

Zweipol,

GinS

I

Klirrfaktor

x: S

G=P:UV

Blindleitwert

Verlauf

Erläuterung

U

Wirkstrom

Gleichrichtwert

Fernmeldemeßtechnik

=

- lol

[Al =

=

Je

tand -

x = Fu

ö

1

=y2'

k=- 0

ii

= =

2 TV? I lil

=

I =0,91 2

R

=1,111

inrad

Grundlagen Tabelle

5: Komplexe

Größe

Darstellung

Beziehung

Wechselspannung

U=-WU

Wechselstrom

I

Leistung

s=-P

=

Leitwert

Feldstärke Dielektrizitätskonstante

=

N x UI

x

G

ee

Ir +

JB

Ere

+ JE Im

HFMnat+ g

a

y-at+

negativer Phasenwinkel des Widerstandes

F = Kraft als Zeiger

Permeabilität

32

N 2: ] = konjugiert kompl. Scheitelwert

-@=

Q

=

Phasenwinkel inVA

e*

Fortpflanzungsmaß Fortpflanzungskonstante

S

R+IJX Ye

=

= |U]| als Uarf =

+3jQ

Y=

&E

U

I ee’?

Z= 2 Z

als Zeiger

Erläuterung

e®

Ss=— 2

Widerstand

von Größen

+

IH rm jb ip

Re Im

= Realteil = Imaginärteil

Einheiten Tabelle

6:

Logarithmierte e

a

=

=

U,

10

0,l1a_

0, 05a

Verhältnisgrößen

U,

2a_.2 e -U] 10

in der: Fernmeldemeßtechnik

a

U,

2

_ = P,): Po

=P,:

P,=

U

L,

Beispiele:

U

:

_

U):

U,

Un

==

In(U,:

a=-2

2

P,

.

U,)

Np

In(P,:P,)Np 1 2

a = 10 Ig(P,:P,)

dB

a = 20 1g(U,:U,)

dB

: Po

Np

dB

2:1

(2:1) 2

0,7

6

3:1

(3: 1)°

1,1

10

10:1

(10: 1)°

2,3

20

20:1

(20:1)?

3

26

100: 1

(100: 1)°

4,6

40

33

Grundlagen

Tabelle 7: Formelzusammenstellung

Z=a+ jb Z

=

r(cosp

Z=r Z,

+

Z;

_

n ZzZ"

Zu

®-

Z»

= ”

n /z' zZ

)

„n

re

=

. (a, + a.) + j(b, (a|

* Ir,

22" _=

jsinp

e?

Z, ' Za 2):

+

Ir:

-

a,)

a - jb

zZ“ =

r(cosp

Z*= =

r

rn)

el #1

rm)

et

- b,)

+

+99)

91-92)

ing

nn yr'

r=Ya?+ -

jsing

)

Z

+

Z

-

Z*

”*_ Z7=

2a

*

. j2b

Z

=

2

sing

=

b —

Z*= a°ı+ dv

ZıZ”= .

e)0

e jo/n f

InZ=ıhır+jg

=

ix

3X

e’?2

e329 ı

„Ir/2 e

v

tanp

e”P

+ b,)

: +j(b,

)

Z*=

.

=

e)2r

-j = =

.]

=

=

yT J

2

-)

gleichungen unterscheiden. In den vorstehenden Tabellen werden die wichtigsten Größen und deren Einheiten genannt. Zusammenhänge werden durch Größen- und Einheitengleichungen aufgezeigt. Schrifttum

[11] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] 34

DIN 1301: DIN 1304: DIN 1339: DIN 1344: technik. DIN 1357: DIN 5483: DIN DIN

Einheiten. Allgemeine Formelzeichen. Einheiten magnetischer Größen. Formelzeichen der elektrischen Einheiten elektrischer Größen. Formelzeichen für zeitabhängige

5488: Zeitabhängige Größen. 40110: Wechselstromgrößen.

Nachrichten-

Größen.

Einheiten

[9] [10] [11] (12)

in der

Fernmeldemeßtechnik

Baehr, H.: Maßeinheiten der Elektrotechnik, taschenbuch der fernmelde-praxis 1970, Berlin, S. 21 bis 30. Leiner, G.: Das Internationale Einheitensystem und Maßnahmen zu seiner Einführung Elektronorm, Frankfurt 1970, Heft. Gesetz über Einheiten im Meßwesen. Bundesgesetzblatt 1969, TeilI, Nr.55, S..709. Ausführungsverordnung zum Gesetz über Einheiten im Meßwesen, Bundesgesetzblatt 1970, TeilI, Nr. 62, S. 981.

35

Wellenbereich

A

der

WellenNeue

und

Wellen-

Frequenzbereiche. (Nach DIN 40015) Alte

Wellen

-

VO

Funk,

Genf

Bezeichnung

Kurz-

Bezeichnung

10...100

km

Myriameter

W,

19%9,

zeichen Längstwellen

Zehnkilometer-

LW

wellen

l...10km 100...1000

Kilometer m

W,

Hektometer

W.

Langwellen

Kilometerwellen

LW

Mittelwellen

Hundertmeter-

MW

Kurzwellen

Zehnmeter-

wellen

10...100

m

Dekameter

W.

'

KW

wellen

1

10 m

Meter

W.

Ultrakurz-

Meterwellen

UKW

wellen

10...100 cm l

10O

cm

Dezimeter W. Zentimeter

wellen

wellen

Dezimeter-

dmW

W.

Zentimeterwellen

Zentimeterwellen

cmW

W.

Millimeterwellen

Millimeterwellen

mmW

smmW

’ l

0,1

10

mm

l mm

Millimeter

Dezimeter-

Zehntelmilli-

Submillime-

Zeehntelmillimeter-

meter

terwellen

wellen

W.

A

usdejpunIn

Tabelle 1: Bezeichnung

IPPRIIQUITPAM pun -zusnb341J ı3p Sunugw1azag

w o

von

Frequenzbereich f

3... 30... 300... 3...

30kHz 300

kHz

3000

kHz

30 MHz

30...300

MHz

300...3000MHz 3...30 30...300 300...

GHz GHz

3000GHz

Seite 36 |Frequenzbereichs-

Kurz-

Frequenz-

Frequenzbereichs-

Bezeichnung

zeichen

bereiche

Bezeichnungen

|Very Low Frequency | VLF_

|ı... 10 kHz

Low

LF

10...10

MF

100...1000

HF

1...10

Frequency

|Medium

Frequency

High

Frequency

Very

high

[Ultra Super

Kilohertzband

kHz

10 Kilohertzband kHz

MHz

Megahertzband,

Frequency |

VHF

10...100

High

Frequency|

UHF

100...1000MHz|

100 Megahertzband

High

Frequency|

SHF

1...10

Gigahertzband

EHF

10...10

Extremly High Frequency _

—

MHz

|100 Kilohertzband

GHz GHz

10 Megahertzband

10 Gigahertzband

100...1000GHz

100 Gigahertzband

1...10

Terahertzband

THz

aydıaIaqzuanb3LJ

Fortsetzung

2: Anwendung

Kurzzeichen

Aufgabey-

VLF

Verkehr

LF

MF HF

der und

ua3ejpunıy

Tabelle

Frequenzbereiche Anwendungsbereiche .

zwischen

Frequenzbereich

Feststationen

3....30

Verkehr zwischen Feststationen, Rundfunk Rundfunk; Schiffs-, Amateur-,

Polizei-Funk

Küstenfunk, Flugfunk, Amateurfunk, Reichweiten, Elektromedizin

Rundfunk

300...3000 kHz für

VHF

Polizeifunk, Küstenfunk,

UHF

Flugnavigation, Fernseh-Programm-Übertragung, Richtverbindungen

große

Richtverbindungen, Rundfunk, Fernsehen, Flugnavigation, Elektromedizin

SHF

Navigationshilfe,

Radar,

EHF

Hohlleitertechnik

(Ho,

Rundfunk

_

Hohlleitertechnik

(in Zukunft?)

- Wellen)

(Hilfssender)

kHz

30...306 kHz >4: 3...

30 MHz

30...300 300...3000 3.

MHz

30 GHz

30...300 300...

MHz

3000

GHz GHz

Akustik

Begriffe und Erläuterungen aus der Akustik Bearbeiter:

Karl-Otto

Schmidt

Die Arbeit lehnt sich eng an die Deutschen Normen über die Grundbegriffe der Akustik DIN 1320 vom Oktober 1969 und die Formelzeichen der Akustik DIN 1332 vom Oktober 1969 an. Der sehr weitreichende Stoff wird auf die in der Fernsprech-Akustik vorkommenden wichtigsten Grundbegriffe und Formelzeichen begrenzt. (In Anpassung an internationale Vereinbarungen wurde z.T. auf die Angabe der cgs-Einheiten verzichtet, siehe auch [14].) 1. Der Schall allgemein Ganz allgemein verstehen wir unter Schall die mechanischen Schwingungen und Wellen eines elastischen Mediums. Nach dem Frequenzbereich unterscheiden wir den Hörschall im Hörbereich von etwa 16Hz bis 16 kHz, den Infraschall unter 16 Hz und den Ultraschall oberhalb 16 kHz. Nach dem Medium, in dem sich der Schall fortpflanzt, unterscheiden wir den Luftschall, den Wasserschall und den Körperschall bei der Fortpflanzung des Schalles in festen Körpern. Dabei ist die Fortpflanzungsgeschwindigkeit in den einzelnen Medien ver-

schieden. Bei 20 °C und 760 Torr ist: cr „g = 343 m/S, Cyyasser

= 1447 m/S,. Cpjsen — 9124 m/s. Unter den Begriff des Schalles gehört auch der Lärm. Darunter verstehen wir eine Art des Hörschalles, der die Stille oder auch eine Schallaufnahme stört oder Belästigungen und Gesundheitsschäden verursacht. 2. Das Schallsignal

(zeitlicher

Verlauf

des

Schalles)

Die sinusförmige Schwingung im Hörbereich bezeichnen wir als Ton. Der Norm-Stimmton hat in der Frequenzskala eine Tonhöhe von 440 Hz. Setzt sich der Schall aus

39

Grundlagen Tönen beliebiger Frequenz zusammen, so haben wir ein Tongemisch. Einen einfachen Klang oder auch harmonischen Klang erhalten wir aus einem Grundton mit seinen Obertönen, deren Frequenzen ein ganzzahliges Vielfaches der Grundfrequenz sind. Mehrere einfache Klänge können ein Klanggemisch bilden. Zu den Schallsignalen rechnen wir ferner den Schallimpuls, der als Tonimpuls oder als Knall auftreten kann. Das Rauschen ist ein Schallsignal statistischer Art. Ist die spektrale Intensitätsdichte über den Frequenzbereich gleichmäßig verteilt, so sprechen wir vom Weißen Rauschen. Dies steht im Gegensatz zum Rosa Rauschen, bei dem die spektrale Intensitätsdichte umgekehrt proportional der Frequenz ist. Das Terz- und das Oktav-Rauschenist ein Bandpaß-Rauschen in einem vorgegebenen Frequenzband. Maschinengeräusche, Fahrzeuggeräusche, Wohngeräusche und ähnliche Geräusche werden unter dem Begriff Geräusche zusammengefaßt. 3. Die Schall-Feldgrößen Um einen Schallvorgang vollkommen zu definieren, benötigen wir außer der Angabe seiner Frequenz oder seines Frequenzbereiches auch noch die Daten für den Schallausschlag, die Schallschnelle und den Schalldruck. Die Größe des Schallausschlages, d.h. die Auslenkung eines schwingenden Teilchens aus der Ruhelage, ist in der Fernsprechakustik sehr gering. Sie beträgt bei einer Lufttemperatur von 20°C, einem Luftdruck von 760 Torr und bei einem Schalldruck von 10Oubar bei 1000Hz (= 1N/m? = 1Newton/m?) nach W.Reichardt [1] 0,38 um = 3,8-10-” m. Der Schallausschlag wird mit dem Buchstaben Z bezeichnet und im „Technischen Maßsystem“ in m ausgedrückt. Die Geschwindigkeit des Teilchens wird zum Unterschied von der Fortpflanzungsgeschwindigkeit c des Schallless mit Schallschnelle benannt und erhält den

40

Akustik Kennbuchstaben v. Sie wird im üblichen Technischen Maßsystem in m/s ausgedrückt. Die Schallschnelle oder auch die Wechselgeschwindigkeit eines schwingenden

Teilchens beträgt und 10yubar bei

nach W.Reichardt 1000Hz in Luft:

2,4 mm/s). in

Der

Schalldruck

„bar

gemessen.

Schalldruck Munde des

Bei

p

wird

in

normaler

bei 20 °C, 760 Torr v=24-10-?m/s (=

Newton/m? Sprache

an der Mikrofon-Membran, Sprechers, etwa 10 ubar bei

oder

auch

vor

dem

beträgt

4,35 cm 1000 Hz.

der

Der Schallfluß g ergibt sich als das Produkt aus der Schallschnelle und der zur Schwingungsrichtung senkrechten Querschnittsfläche. 4. Die Schallausbreitung Bei der Schallausbreitung denken wir in erster Linie an die Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Schalles in der Luft. Sie trägt den Kennbuchstaben c und beträgt bei einer Temperatur von 20 °C und einem Luftdruck von 760 Torr 343m s. Die Form der Schallausbreitung kann, je nach der Erregungsart, die Gestalt einer Kugelwelle bei punktförmiger Schallquelle oder einer

ebenen

Welle

bei

einer

flächenförmigen

Schall-

quelle mit phasengleicher Erregung besitzen. In großer Entfernuns vom Erregungspunkt kann man einen kleinen Flächenteil einer Kugelwelle als ebene Welle auffassen. Die Schallwelle selbst kann als Sinuswelle mit zeitlich und örtlich sinusförmigem Verlauf auftreten. Dies trifft im allgemeinen für die Fernsprechakustik zu. Die Wellenlänge \ des Schalles in Luft erhalten wir aus der Beziehung der Fortpflanzungsgeschwindigkeit ce zum Produkt aus der Frequenz v und der Wellenlänge iı nach der Formel c=v-\. Für den Frequenzbereich der Fernsprechakustik von 300 bis 3400 Hz ergeben sich dann Wellenlängen von 343/300 = 1,143m bis 343/3400 = 0,109 m. In der Akustik der Rundfunktechnik haben wir es mit einem Frequenzbereich von 16 Hz bis 16 000 Hz und einem Wellenlängenbereich von 2,14m bis 0,214 cm zu tun.

41

Grundlagen Bei seiner Ausbreitung vermindert sich die Amplitude des Schalles. Wir sprechen von einem Ausbreitungsmaß og, das sich aus einem Realteil, dm Dämpfungsmaß a und einem Imaginärteil, dm Phasenmaß b zusammensetzt nach der Formel: g=at jb. Bei der Kugelwelle nimmt bei einer verlustlosen Ausbreitung des Schalles die Schallamplitude Z umgekehrt proportional mit der Entfernung (l/r), die Schalleistung P, umgekehrt proportional mit dem Quadrat der Entfernung (1/r?) ab. Das Dämpfungsmaß a wird in Neper (Np) oder in Dezibel (dB), d.h. in Werten des natürlichen Logarithmus (Basis e) bzw. des Zehnerlogarithmus (Basis 10) ausgedrückt. Das Phasenmaß b wird in Werten von rad angegeben. 5. Die Schall-Energiegrößen Die Schallenergie diumteil) wechselt ständig

potentieller

Energie

W_,

J

in einem Volumenteil zwischen kinetischer W,

d.h.

der

Energie

der

(Meund

Bewegung

und des Druckes. Dabei ergibt sich die Schallenergiedichte w, E aus dem Quotienten von Schallenergie zu dem zugehörigen Volumen (J/m®). Die Schallleistung P, erhalten wir aus dem qQuotienten der (abgegebenen, _ durchtretenden oder aufgenommenen) Schallenergie und der zugehörigen Zeitdauer. Wir können sie auch errechnen aus dem Produkt von Schalldruck und Schallfluß (N/m?:m/s = Nm/s). Die Schallintensität wird ermittelt aus dem Quotient von Schalleistung zur senkrecht durchsetzten Fläche oder auch aus dem Produkt von Schallfluß und Schallschnelle. Bezieht man die Schallintensität nur auf ein (im allgemeinen schmales) Frequenzband, so sprechen wir von einer spektralen Schallintensitätsdichte. 6. Der Schallpegel Der Schallpegel wird im allgemeinen nach DIN 5493 in dB angegeben. Er ergibt sich als das logarithmierte Verhältnis einer Schall-Feldgröße oder einer Schall-Energiegröße zu der zugehörigen Bezugsgröße. Als Schall-

„82

Akustik. druckpegel der Schalldruck

bezeichnen wir den Schallpegel, bei dem in Beziehung gesetzt ist zu dem Be-

zugsschalldruck

von

20uN/m?

=

2-10* bar.

Bei

einer frequenzabhängigen Bewertung sprechen wir von einem bewerteten Schalldruckpegel, wobei die Bezugskurve nach DIN 45633 Blatt1 angegeben sein muß. Der Schallschnellepegel ergibt sich unter Beziehung auf die Bezugsschallschnelle von 50nm/s.. Der Schalleistungspegel ergibt sich unter Bezug auf die Bezugsschalleistung von 1pW. Der Schallintensitätspegel wird bezogen auf die Bezugsschallintensität von 1pW/m?. 7. Die subjektive Bewertung von Schallstärken Die subjektive Bewertung von Schallstärken wird als Lautstärkepegel ausgedrückt. Zur Unterscheidung vom Schalldruckpegel wird der Lautstärkepegel inphon anstatt in dB angegeben. Beide Meßgrößen werden durch den Logarithmus zur Basis 10 ausgedrückt. Dies hat den Vorteil,

daß

Schalldrücke,

die

vom

Summen

einer

Mücke

bis zum Knall einer Kanone reichen (von 1 bis 1- 107 N/ m?), durch verhältnismäßig kleine Zahlenwerte (von 0 bis 140 phon) dargestellt werden können. Dabei bedeutet l1phon etwa die Größe einer Amplitudenstufe, die vom Ohr als Lautstärkeänderung gerade noch erkannt wird. An der unteren Grenze der Erkennbarkeit eines Lautstärkepegels liegt die Hörschwelle. Diese ist sehr stark abhängig von der Frequenz oder dem Frequenzbereich des Schallereignisses. Der niedrigste Wert der Hörschwelle, d.h. die höchste Ohrenempfindlichkeit, liegt im Frequenzbereich von 3000 bis 5000 Hz (Normalhörschwelle siehe DIN 45630 Blatt 2). Die Lautheit wird in sone gemessen. Dabei ist die Festlegung für die Lautheit so vorgenommen, daß ein Lautstärkepegel von 40 phon einer Lautheit von 1sone entspricht. Einer Verdoppelung der Lautheit entspricht eine Zunahme des Lautstärkepegels um 10 phon. So erhalten wir bei einer Lautheit von 2sone einen Lautstärkepegel von 50 phon. Der Wert von 4sone ergibt dann

43

Grundlagen einen Lautstärkepegel von 60 phon, 8sone entsprechen 70 phon, 256 sone ergeben 120 phon (siehe auch DIN 45630 Blattı1 S.2, Tabelle der sone- und phon-Werte). $. Die Impedanzen beim Schall Auch in der Akustik bedient man sich des Ausdrucks der Impedanz ähnlich wie in der Elektrotechnik. Da in der akustischen Meßtechnik wenig Gebrauch von den verschiedenen Arten der Schallimpedanzen gemacht wird, soll hier nicht näher auf diese Begriffe eingegangen werden. Zur Vervollständigung des Vokabulars seien nachstehend nur einige Begriffsbestimmungen gebracht. Der Realteil der Impedanz heißt Resistanz (Widerstand), der Imaginärteil Reaktanz. Admittanz ist der Kehrwert der Impedanz mit dem Realteil Konduktanz und dem Imaginärteill Suszeptanz. 9. Die Reflexion und die Transmission des Schalles Beim Auftreten von Schallereignissen sprechen wir von Reflexion, Absorption und Transmission. Die Größe des reflektierten Schalles wird durch den Schallreflexionsfaktor gekennzeichnet. Er stellt das (komplexe) Verhältnis der Feldgröße einer reflektierten Welle zur gleichen Feldgröße der auftreffenden ebenen Welle dar. Der Schallreflexionsgrad ist das Verhältnis der reflektierten Schalleistung zur auftreffenden Schalleistung. Der Schallabsorptionsgrad dagegen ist das Verhältnis der nicht reflektierten (also absorbierten) Schalleistung zur auftreffenden Schallleistung. Die Summe von Schallreflexionsgrad und Schall'absorptionsgrad ergibt naturgemäß den Wert]. Für akustische Untersuchungen benutzen wir den schalltoten Raum mit dem Schallabsorptionsgrad von nahezu 1. Das Gegenstück hierzu ist der schallharte Raum mit dem Schallreflexionsgrad von nahezu 1. Bei einem hohen Schallreflexionsgrad erhalten wir eine große Nachhallzeit. Sie wird definiert als die Zeit, in der die mittlere Schallenergiedichte in einem Raum

44

Akustik auf ein Millionstel abfällt. Dies entspricht der Verminderung des Schalldruckpegels um 60 dB (DIN 52212). Der Schalltransmissionsgrad gibt das Verhältnis der durchgelassenen zur auftretenden Schalleistung an. Das Schalldämm-Maß erhalten wir als zehnfachen Zehnerlogarithmus des Kehrwertes des Schalltransmissionsgrades. (Die frühere Bezeichnung lautete Schallisolationsmaß.)

10. Die elektromechanischen bzw. elektroakustischen Schallstrahler (Schallgeber) und Schallaufnehmer (Schallempfänger) auch Wandler Lautsprecher und Telefonhörer sind Schallstrahler oder auch Schallgeber. Sie wandeln eine am Eingang wirkende elektrische Feldgröße in eine am Ausgang wirkende mechanische Feldgröße, z.B. den Schall, um. Diese Umwandlung ist im allgemeinen frequenzabhängig. Der Übertragungsfaktor eines Schallstrahlers ist definiert als der Quotient aus der akustischen Feldgröße (z.B. Schalldruck) und der sie erzeugenden elektrischen Feldgröße (z.B. Spannung). Das Übertragungsmaß eines Schallstrahlers ergibt sich als das logarithmierte Verhältnis eines Übertragungsfaktors zu dem entsprechenden Bezugsübertragungsfaktor

(»=:

N/m? ) v,). 2

Der elektromechanische oder der elektroakustische Schallaufnehmer, z.B. das magnetische Mikrofon, ist definiert als ein Gerät, das eine am Eingang wirkende mechanische oder akustische Feldgröße in eine elektrische Feldgröße umwandelt. Der Übertragungsfaktor eines Schallaufnehmers ist gegeben als der Quotient aus der vom Schallaufnehmer erzeugten elektrischen Feldgröße (z.B. Spannung) und der entsprechenden erzeugenden akustischen Feldgröße B; = Vm?/N = V/ubar (nach DIN 1332, S.5).. Das Übertragungsmaß eines Schallaufnehmers entspricht dem logarithmierten Verhält-

45

Grundiagen nis des Übertragungsfaktors zugsfaktor z.B. 1 Der (früher

zu

NY N/m?

dem

entsprechenden

[dB].

Leistungsübertragungsfaktor Empfindlichkeit

Be-

eines

Schallaufnehmers)

E ergibt

sich als der Quotient aus der Wurzel der vom Schallaufnehmer an einem Widerstand abzugebenden elektrischen _Scheinleistung zu einer akustischen Feldgröße (z. B. Schall‚druck. Das Leistungsübertragungsmaß eines Schallaufnehmers erhalten wir als das logarithmierte Verhältnis des Leistungsübertragungsfaktors zum entsprechenden Bezugsübertragungsfaktor

(= p. 1, /w

N/m?

) [dB].

11. Die Richtcharakteristik bei Schallsendern und Schalilempfängern, Bündelungsgrad und Bündelungsmaß Die Richtcharakteristik für einen Schallstrahler oder Schallaufnehmer bei einer Frequenz oder einem Frequenzbereich wird in Abhängigkeit vom Winkel gegen die Bezugsachse (meist Symmetrieachse) gemessen und als Richtungsfaktor oder Richtungsmaß dargestellt. Den Richtungsfaktor eines Schallstrahlers erhält man als den Quotienten einer Schallfeldgröße, z.B. eines Schalldruckes, der in einem bestimmten Winkel gegenüber der Bezugsachse und der gleichartigen Schallfeldgröße, die im selben Abstand vom Schallstrahler auf der Bezugsachse gemessen wird. Der Richtungsfaktor 7’ eines Schallaufnehmers ergibt sich als Quotient der elektrischen Spannung, die unter einem bestimmten Winkel gegenüber der Bezugsachse auf den Schallaufnehmer auftrifft und der elektrischen Spannung, die: als fortschreitende Schallwelle in Richtung der Bezugsachse eintrifft. Unter Richtungsmaß D versteht man den zwanzigfachen

46

Akusti k Wert des Zehnerlogarithmus faktors; D=201g7' [dB].

des

Betrages

des

Richtungs-

Den Bündelungsgrad y erhält man als den Kehrwert des Quadrates des Betrags des Richtungsfaktors, das über alle Raumrichtungen einer Kugelfläche gemittelt ist. Das Bündelungsmaß ist definiert als der zehnfache Zehnerlogarithmus des Bündelungsgrades (= 10 1gy [dB)]). 12. Formelzeichen der Akustik, Fernsprech-Akustik

insbesondere

der

Die Formelzeichen der Akustik sind in DIN 1332, Seite 1 bis 6, enthalten und sollen hier nicht wiederholt werden. Es soll lediglich auf einige Besonderheiten hingewiesen werden. Für die Kennzeichnung der Amplitudenstufen bzw. der Dämpfung werden im logarithmischen Maß die Ausdrücke Neper (Np) und Dezibel (dB) nebeneinander verwendet. Dabei beruht die Maßeinheit Np auf dem natürlichen Logarithmus, dessen Formelzeichen In (Logarithmus naturalis) lautet. Die Maßeinheit dB hat als Grundlage den Brigg’schen oder Zehnerlogarithmus, als dessen Formelzeichen 1g (logarithmus) verwendet wird. Vereinzelt wird auch der Zweierlogarithmus mit dem Formelzeichen lb (logarithmus binarius) angewendet. Die Beziehung zwischen den beiden Maßeinheiten Np und dB ergibt sich nach den Formeln: 1ldB=

In 10 20

2,3

Np = - 0 — 1

1 Np

1

Np = 0,155 Np = dB

(z.B.

2,3 Np

6

=

Np

oder

20 dB).

Wichtig sind noch die Formelzeichen für das Ausbreitungsmaß g, das Dämpfungsmaß a (Np, dB) und das Phasenmaß (Phasenwinkel) b (rad) zusammengefaßt in der Formel: g=a*t jb. Zur Umrechnung akustischer Einheiten in die internationalen SIEinheiten und umgekehrt dienen die folgenden Beziehungen:

ldyn

=

10-5N

(Newton) 47

Grundlagen lerg lerg/s

1 bar lpnbar-s/cem 13. [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14]

[15] [16]

48

= =

= =

10-7J (Joule) 10-7W (Watt)

10-1 N/m? 10 Ns/m®.

= =

10-7 Nm 10-7 Nm/s

Schrifttum DIN 1318: Lautstärke, Begriffsbestimmungen, Meßverfahren. DIN 1332: Formelizeichen der Akustik DIN 1344: Formelzeichen der elektrischen NachrichtentechniK., DIN 5493: Logarithmierte Verhältnisgrößen (Pegel, Maß). DIN 45400: Begriffe der Akustik und Elektroakustik. DIN 45570: Blatt ı Lautsprecher, Begriffe, Formeizeichen, Einheiten. DIN 45590: Mikrophone, Begriffe, Formelzeichen, Einheiten. DIN 45591: Mikrophon — Prüfverfahren. DIN 45630: Blatt ı Gundlagen der Schallmessung, Physikalische und subjektive Größen von Schall, DIN 45630: Blatt2 Normalkurven gleicher Lautstärkepegel. DIN 45633: Blatt 1 Präzisionsschallpegelmesser, Allgemeine Anforderungen. DIN 45633: Blatt2 Sonderanforderungen für die Anwendung auf kurzdauernde und impulsartige Vorgänge (Impulsschallpegelmesser). DIN 1301: Einheiten, Kurzzeichen (abgestimmt auf internationale Festlegungen 1960 und. 1961). Baehr, H.: Maßeinheiten der Elektrotechnik. taschenbuch der fernmelde-praxis 1970, S. 21 bis 30.

Schmidt,

K.O.,

und

B.Brosze:

Fernsprech-Übertragung,

Sprache — Sprachwandler — Sprachübertragung. Fachverlag Schiele & Schön GmbH, Berlin 1967. Reichardt, W.: Grundlagen der Elektroakustik. Akadesche Verlagsgesellschaft Geest & Portig K.G., Leipzig 60.

Fernsehen

Physiologische Voraussetzungen für

die Übertragungstechnik Bearbeiter:

K.O.

beim Fernsehen

Schmidt

1. Einleitung und Überblick Das Fernsehen stellt hinsichtlich der Übertragungsbandbreite und des Störabstandes andere Anforderungen an die Übertragungstechnik als das Fernsprechen und die Telegrafie [1].e Um das Fernliniennetz aus Gründen der Wirtschaftlichkeit möglichst für alle Nachrichtenarten brauchbar zu machen, ist es notwendig festzustellen, welche Bedingungen die Liniennetze des überregionalen, des regionalen und des Orts-Verkehrs für die Übertragung eines technisch einwandfreien Fernsehsystems zu erfüllen haben. Das Auflösungsvermögen des Auges bestimmt die notwendige Bildschärfe und die Trägheit des Auges die Bildfolgefrequenz. Beide physiologisch beim menschlichen Auge gegebenen Voraussetzungen bilden die Grundlage für das vom Übertragungsweg bereitzuhaltende Frequenzband. Die vom Auge unterscheidbaren Helligkeitsstufen im Bild (Gradation) bestimmen den zu übertragenden Amplitudenumfang und damit den vom Übertragungsweg zu fordernden Abstand vom Signal zum Rauschen. Von den Fernsehaufnahmeröhren müssen diese Bedingungen im Rahmen der Studiotechnik eingehalten werden. Aus der Frequenzbandbreite und dem Geräuschabstand erhalten wir dann nach der Formel von Shannon den vom Übertragungsweg einzuhaltenden Wert der Kanalkapazität C (C >» 8: 107 bit/s [2]). Für eine derartige Kanalkapazität sind die Übertragungswege des überregionalen, des regionalen und des Orts-Verkehrsnetzes zu bemessen. Für den Fernverkehr ist das Richtfunknetz mit seinen 4 GHz- und 6 GHz-Systemen vorgesehen. Der regionale Verkehr und der Ortsverkehr stellen für die Fernsehübertragung sowohl Ko-

49

Grundlagen axialkabel als auch symmetrische Doppeladern zur Verfügung. Im Fernverkehr bietet das 1 MHz-Trägerfrequenzsystem den Vorteil einer verhältnismäßig niedrigen Dämpfung, dafür aber den Nachteil der Notwendigkeit einer doppelten Modulation. Im Ortsverkehr wird das 21 MHzangewendet. Als dritte Möglichkeit kann im TF-System Ortsverkehr auf Koaxial-Zwergtuben und auf den vorhandenen symmetrischen Doppeladern das Video-Band von 20 Hz bis 5 (6) MHz direkt übertragen werden. Auf diese Weise lassen sich die im Studio gewonnenen Fernsehbilder ohne besondere Modulationsund Demodulationseinrichtungen direkt bis zu den Funkübertragungsstellen übermitteln. Auch die Sender- und Empfängertechnik muß den genannten technischen Bedingungen angepaßt werden. Nähere Einzelheiten sind in den Fernsehnormen festgelegt (siehe Abschnitt 2.7). Die Überwachung der Übertragungsbedingungen geschieht mit Hilfe der Fernsehmeßtechnik, die mit Rücksicht auf ihre internationale Bedeutung heute bereits größtenteils im Rahmen der Empfehlungen des CCIR (CCITT)

genormt

ist.

Das Farbfernsehen ist als 525-Zeilenbild in bereits seit 1957 nach dem NTSC-Verfahren Television Standards Commitee) in Betrieb.

Amerika (National

Für Europa und die übrigen Mitgliedstaaten des CCIR (CCITT) sind z.Z. zwei Systeme in Gebrauch. Das französische SECAM-System wird außer in Frankreich auch als sogenannte OIRT-Norm in den Ostblockländern mit 6,0 MHz Videobandbreite und 6,5 MHz Tonträgerabstand betrieben. Das PAL-System wird als europäische Norm in Deutschland und den übrigen Staaten Europas mit 5,0 MHz Videobandbreite und 7 MHz (in den Bereichen IV und V 8 MHz) Kanalabstand angewendet. Es steht fest, daß man bei der Zeilenzahl von 625 Zeilen beim Farbfernsehen bleiben wird. Das PAL-System ist kompatibel. Bei ihm wird die Farbinformation zusätzlich zum bisherigen Leuchtdichte-(Luminanz-)Signal im gleichen Kanal auf einen Träger mit der Frequenz 4,443... MHz aufmoduliert und übertragen.

50

Fernseher

Im letzten Abschnitt der Arbeit wird ein Ausblick Auf die kommende Entwicklung gegeben und einige Vorschläge des Verfassers zur Diskussion gestellt. Mit einer Zusammenfassung schließt die Arbeit. 2. Physiologische und technische Voraussetzungen Fernsehbild und die Fernsehnormen 21.

2.11.

Die Auflösungsfähigkeit lichen Auges als Grenze schärfe

für

das

des menschfür die Bild-

Die vertikale Auflösung und die Zeilenzahl (bei normaler Beleuchtung -. Apostilb im Weiß)

150

Durch die Photografie und die Kinotechnik wissen wir bereits, welche Anforderungen an eine gute Bildwiedergabe zu stellen sind. Diese Bedingungen sind letzten Endes durch die Eigenschaften des menschlichen Auges gegeben. Die Auflösungsfähigkeit des Auges (d.h. die Fähigkeit des Auges, zwei dicht benachbarte Bildpunkte voneinander zu unterscheiden) bestimmt bei einem festgelegten Bildabstand die Mindestzahl der wiederzugebenden Bildpunkte, um ein Bild „scharf“ erscheinen zu lassen. Die Auflösungsfähigkeit des menschlichen Auges ist bei gegebener mittlerer Bildhelligkeit (- 150 Apostilb im Weiß) auch vom Lebensalter des Betrachters abhängig. (Die Leuchtdichte von 150 Apostilb entspricht etwa der Helligkeit der beim Lesen eines Buches beleuchteten, diffus reflektierenden Fläche.) Nach Untersuchungen von Zworykin beträgt die Trennschärfe des Auges in der Jugend etwa 0,75’ (Minuten) und im Alter etwa 2’. Wir rechnen daher im Mittel mit einer Auflösungsfähigkeit von 1’ bis 1,5’. Dabei ist die Auflösungsfähigkeit des Auges in vertikaler wie in horizontaler Richtung etwa gleich. Aus dieser Auflösungsfähigkeit ergibt sich bei einer gegebenen Größe eines Bildelementes der Betrachterabstand und umgekehrt bei einem gegebenen Betrachterabstand die Bildelementgröße, wenn man

Sl

Grundlagen den Eindruck will.

eines

„gestochen

scharfen“

Bildes

erzielen

Den heutigen Stand der Fernsehempfangstechnik können wir folgendermaßen zusammenfassen. Bei 1,35... 1,60m Entfernung verschwindet beim Bildrohr mit 43cm Schirmdurchmesser (17”-Rohr) die Zeilenstruktur des 625-

Zeilenbildes.

Beim

53 cem-Bildrohr

(23”-Rohr)

und

625 Zei-

len ist die Zeilenstruktur erst in einer Entfernung von 1,85...2,2m, im Mittel etwa 2m, nicht mehr erkennbar. Die Abmessungen des 43 cm-Bildrohres betragen 28 - 36 cm? bei einem Seitenverhältnis 3:4. Die Abmessungen des 53 cm-Bildrohres betragen 38-48 cm? bei einem Seitenverhältnis von 4:5. Für das 63cm-Rohr erhalten wir die Maße 41-53cm? bei einem Seitenverhältnis 4:5. Beispiel: a) Fürr=2m oO 12

Y

nu

2 n 360

I

35,5 60

me

vw

2 -200 -n 360

man

=

1260 360

_.

3,55 cm == 35,5 mm

0,6 mm

d.h. die Auflösungsfähigkeit spricht in 2m Entfernung 0,6 mm!

des Auges von I!’ einer Liniendistanz

b) Was hat das 625-Zeilen-Bild beim (= 38-48) für einen Zeilenabstand? 380 Zeilenabstand = 635 = 0,608 » 0,6 mm Für ein abstand

„53 cm-Bildrohr“

63 cm-Bildrohr ergibt sich demnach ein von = 0,66mm, entsprechend einer

sungsfähigkeit

von

1,1‘.

entvon

ZeilenAuflö-

Anmerkung: Das Kinobild entspricht optimal etwa einem 1100-Zeilenbild. Das heißt, bei einem zukünftigen Fernseh-Kino müßte man z.B. ein Bild von 1215 Zeilen = 3:3-3:.3-5-3

52

Fernsehen = 405-3 wenden. 212.

oder

auch

von

Die horizontale Kellfaktor

5-5-5-3-3

=

Auflösung

1125 Zeilen und

ver-

der

Aus Untersuchungen von Kell ergibt sich, daß ein Raster von 100 Zeilen benötigt wird, um insgesamt 64 einander abwechselnde schwarze und weiße waagerechte Striche (d.h. 32 schwarze und 32 weiße Streifen) mit Sicherheit noch wiedergeben zu können. Da die Auflösung in horizontaler und vertikaler Richtung gleich sein soll, kann man die Auflösung (d.h. die Frequenz) in der horizontalen Richtung auf den 0,64fachen Wert verringern, der sich aus der „Schachbrettfrequenz“ ergeben würde. Aufgrund dieser Annahme und um an Frequenzband zu sparen, wird bisher die Bildpunktfrequenz (siehe später) um den Faktor (Kellfaktor) 0,66 niedriger als die „Schachbrettfrequenz“ ( 7,6 MHz) zu 5 MHz gewählt (ursprünglicher Kellfaktor = 0,64). 2.1.3.

Der optimale Bildwinkelund Betrachtungsabstand

der

Das Auge vermag gleichzeitig (d.h. ohne Drehung des Augapfels) nur einen eng begrenzten „Bildwinkel“ („ 10° = +5°) in der optimalen Schärfe zu erfassen. Daraus ergibt sich der mindestens notwendige Betrachterabstand. Dieser beträgt erfahrungsgemäß etwa das 6fache der Bildhöhe. Beim 43 cm-Rohr 6-26cm = 156cm. Zum Beispiel im Kino bei einer Bildgröße von 3-4m? und 18m (= 6-3) Betrachterabstand ist der Bildwinkel » 10°. Beim 53 cem-Bildrohr benötigen wir einen Betrachterabstand von 38-6 = 228cm, d.h. rund 2, 3m. Beim 63 cm-Rohr rund 6-41 = 2,46 m. Wir erhalten so für den optimalen Bildwinkel von + 5° =10° etwa den gleichen Betrachterabstand für das 625Zeilenbild, wie er durch die Auflösungsfähigkeit des Auges (Verschwinden der Zeilenstruktur) gefordert wird. Beispiel zur Berechnung Kinobildes für r = 18m:

der

optimalen

Bildhöhe

eines

93

Grundlagen 1’

2r nn

2-18:n

Bildhöhe

von

360”

einer

(Nach

04mm.

360

Schober Dies

_

0,314 m,

d.h.

rund

3m

bei

beträgt

der

Durchmesser

entspricht

einem

einem

10°

o

entsprechen

Abstand

Winkel

der

von

von

18 m.

Foveola 1°20'.

Der

Durchmesser der Gesamtfovea beträgt rund das Doppelte. Dies ist der Bereich der Netzhaut, auch Netzhautgrube genannt, der mit Hilfe der dort vorhandenen Zäpfchen die größte Sehschärfe bietet. Ein fixierter Punkt umfaßt daher einen Bereich des „scharfen Sehens“ von rund 2°. Der Abstand zweier aufeinanderfolgenden Fixierpunkte beträgt etwa 5°. Bewegungen des Augapfels (Blickbewegungen) betragen höchstens 18°...20°. Dann müssen Kopfund Körperbewegungen zur Vergrößerung des Blickfeldes beitragen. Wenn man daher ein Bild mit ruhiger Kopfhaltung betrachten will, erhält man bei einem Betrachterabstand von der sechsfachen Bildhöhe einen Blickwinkel von rund 10°. Dieser Bereich ist ohne Kopfbewegung lediglich durch Drehung des Augapfels mit 2 oder 3 Fixierpunkten ohne wesentliche Ermüdung mit größter Sehschärfe für längere Zeit leicht zu beobachten.) 2.2. 2.221.

Die Trägheit des Auges Bildfolgefrequenz Das

„ruhige“

und

die

Kinobild

Physiologisch, d.h. mit Rücksicht auf die Trägheit des Auges, genügen bei normaler Helligkeit 16 Bilder/s, um den Eindruck eines ruhig stehenden Bildes zu erwecken.

Beim

Kinobild

werden

mit Hilfe einer dreiteiligen Blende

2.22.

Das Bildflimmern Bildfolgefrequenz

72 Bilder/s erzielt (24 Bilder/s und jedes Bild rotierende Blende noch 3mal zerteilt). Beim beträgt die Bildfolgefrequenz 25 Bilder/s.

durch die Fernsehen

abhängig von und Helligkeit

Durch das Zeilensprungverfahren (Übertragung des ersten Zeilen-Rasters mit ungerader Ordnungszahl [1; 3; 5 usw.], dann des zweiten Zeilen-Rasters mit gerader Ord-

%

Fernsehen nungszahl [2; 4; 6 usw]) erhält die „Rasterfrequenz“ (= 50/s) den doppelten Wert wie die Bildfolgefrequenz. Bei normaler Bildhelligkeit („ 150 Apostilb im Weiß) und üblicher Umfeldhelligkeit (5...10asb) verschwindet das Bildflimmern bei einem Rasterwechsel von 50/s. Bei sehr hellen Szenen (300 asb im Weiß) wird es merkbar. Das amerikanische System mit 60 Rasterwechseln/s (entsprechend der Industriefrequenz von 60 ») zeigt bei überhöhter Helligkeit weniger Bildflimmern als das deutsche System. 2.3.

Die Stufungsfähigkeit Graustufen

231. Die

Das

rithmus

des

Weber-Fechnersche

Empfindung

naturalis

(der

der

Eindruck)

einwirkenden

Augesin Gesetz

entspricht

oder

dem

Loga-

auslösenden

In-

tensität (E = In I). Zum Beispiel wird bei 20facher Intensität nur der dreifache (E = 1n20 » 3) Empfindungswert

erzielt.

Nimm. man ein logarithmisches Empfindungsvermögen (mit der Basis e) für das Auge an, so entsprechen die Potenzen von eO bis e? etwa 10 Empfindungsstufen des Auges mit scheirbar dem gleichen Abstand (e® = 1; el = 2,718 und e9,3 = 10000). Die Helligkeitsstufung eines Fernsehapparates wird daher heute durch eine Schwarz-Weiß-Stufung von 10 Werten von Weiß über Grau nach Schwarz so eingestellt, daß eine gute Unterscheidung der einzelnen nebeneinander angeordneten Stufen möglich ist und die Schwärzungszunahme von Stufe zu Stufe etwa den gleichen Wert zu besitzen scheint. Eine feinere Unterscheidung bringt für das Testbild nach den vorliegenden Erfahrungen keine wesentliche Verbesserung des Bildeindruckes hinsichtlich der Feinheit seiner Tönung. Auch die. erreichbare Linearität der Amplitudenkennlinie der. Bildaufnahmeröhre und der Bildröhre (Gradation) bildet für die Feinheit der Tönung eine Grenze. Das Auge ist gegen Gradationsfehler verhältnismäßig unempfindlich. Erst Fehler von mehr als #°% machen sich störend bemerkbar. 30 Graustufen können jedoch

55

\

Grundlagen unterschieden werden. Bei plötzlicher Begrenzung Gradationskurve, z.B. durch Übersteuerung machen auch schon Fehler unter 40% deutlich bemerkbar. 2.32.

Die Bildgradation stufung)

der sich

(Amplituden-

Nach dem Weber-Fechnerschen Gesetz und den vorliegenden Erfahrungen genügt es, für das Testbild 10 (11) Graustufen-Empfindungswerte zu übertragen. Daher besitzt das Testbild 10 bzw. 11 Graustufen (Amplitudenstufung von e® bis e? bzw. e!P). In einem Bild sind etwa 30 unterscheidbare Graustufen vorhanden. 24.

Die Übertragungsfrequenz 625-Zeilenbild

für

das

Die Übertragungsfrequenz ergibt sich in erster Annäherung (d.h. unter Vernachlässigung des Kellfaktors und ohne Berücksichtigung von Verlusten durch die Synchronisierung) aus der Zeilenzahl (= 625), der Bildpunktzahl je Zeile (= 625 - 4/3), der Bildfolgefrequenz (= 25) und durch Halbierung der so gewonnenen Zahl der Bildpunkte (Z5) wie die beiden folgenden Formeln zeigen:

Zp = 625 - 625 -4/3-25 = 13 - 106 = Zahl der Bildpunkte/s f, = 13-108 :2 = 6,5 MHz Annäherung. 25.

= Übertragungsfrequenz in erster

Die Übertragungsfreqüenz unter Berücksichtigung der Synchronisierverluste

Unter Berücksichtigung der Zeitverluste durch die Vertikal-(Bild-) und Horizontal-(Zeilen-)Synchronisierung ergibt sich ein etwas höherer Wert für die Übertragungsfrequenz als die vorausgehende nur angenäherte Rechnung. Nach Abzug der Vertikal-Synchronisierungsverluste (19...22 Zeilen » 3,55% Verlust) erhalten wir eine wirkliche Zeilenzahl von 625 — 22 = 603 Zeilen. Bei einem Bildseitenverhältnis 4:3 beträgt dann die wirkliche Bildpunktzahl je Zeile = 603 -4/3 = 805 Bildpunkte. Für den Aufbau dieser Bildpunkte einer Zeile steht aber nicht die volle

56

Fernsehen Zeit von 64 us zur Verfügung, sondern nur 18% weniger infolge des Zeitverlustes für die Horizontalaustastung (zur Zeilensynchronisierung). Es verbleibt eine Zeilenaufbauzeit von: 64 us (1 — 0,18) » 52,5 us Die

Aufbauzeit 52,5 - 10-6 typ = ot

(Mikrosekunden).

eines

Bildpunktes

ergibt

6,51 -10-8s » 65 ns

sich

danach

zu:

(Nanosekunden).

Die Übertragungsfrequenz für die Übermittlung eines Schachbrettmusters als Grenzwert läßt sich nunmehr als Schachbrettfrequenz errechnen zu: fsch

—

1

2-tpp

0

2.651.108 ot.

(Bildpunktfrequenz

=

[mm

100 - 106

132

{onen

my

7,6

MHz

, - 1/Bildpunktdauer)

Diese Frequenz ermöglicht eine Übertragung des 625Zeilenbildes mit 603 - 805 » 486 000 wirklich sichtbaren Bildpunkten bei einem Kellfaktor = 1. Bei dem z.Z. ange-

wendeten

Kellfaktor

von

0,66

(höchste

Übertragungsfre-

quenz = 5MHz) wird eine Auflösung in Zeilenrichtung lediglich bis zu einer Punktzahl von 700 (= 805 - 0,66) ermöglicht. Nachstehend folgt eine kurze Zusammenstellung der für die Berechnung der Schachbrettfrequenz und der Übertragungsfrequenz notwendigen Formeln. 1. Zeilenzahl nach Abzug der Vertikal-Synchronisierungsverluste (Bildsynchronisierung) = 625 —22 = 603 Zeilen (m 3,5 Yo Verlust). 2. Entsprechende Bildpunktzahl je Zeile = 603 - 4/3 = 805 Bildpunkte je Zeile. 3. Aufbauzeit für eine Zeile nach Abzug des Zeitverlustes

für

4.

5.

die

Zeilensynchronisation

Aufbauzeit

, eines

6,51-10-8s

m» 65 ns

Bildpunktes

=

t,p

64 us — 18% = 52,5 us.

=

52,5 - 10-6 - FT

=

(Nanosekunden). 1 100 - 106 Schachbrettfrequenz = f£,n "=, ——2 m T,6 MHz. c 2tpp 13,2

3 Fernmelde-Praxis

57

Grundlagen 6.

Übertragungsfrequenz „Kellfaktors“

26.

Der mit und

=

unter

7,6 - 0,66 »

Berücksichtigung

des

5 MHz.

Umfang der Amplitudenstufung Rücksicht auf den Störabstand die notwendige Kanalkapazität

Die

technische

grenze“

liegt

Grenze

für

die

Übertragung

der

Ampli-

tudenstufung wird durch die „Wahrnehmbarkeit“ des „Rauschens“ im Bild gegeben. Diese „Wahrnehmbarkeitsbei

etwa

25dB

zwischen

Weißspitze

und

Rauschspitze. Bezieht man die Signalspitze (Weißspitze) auf den Rauscheffektivwert, so erhöht sich der Störabstand von 25dB auf 39 dB entsprechend dem Verhältnis 5,6 :1 von Rauschspitze zu Rauscheffektivwert. Für die Übertragungswege wird daher ein Geräuschabstandswert von 40 dB für Signalspitze zu Rauscheffektivwert vorgeschrieben. Dies entspricht 10000 meßbaren Leistungs- und 100 meßbaren Spannungsamplitudenstufen, von denen etwa 30 mit dem Auge unterscheidbar sind. Aus der Frequenzbandbreite und dem Rauschabstand (Amplitudenstufenzahl) läßt sich nach der von Shannon gegebenen Formel die für den Übertragungsweg notwendige Kanalkapazität errechnen. Legen wir eine Frequenzbandbreite von 6 MHz und einen Geräuschabstand von 40 dB zwischen Weißspitzen (maximale Amplitude) und Geräuscheffektivwert zugrunde, ergibt sich folgender Wert für die Kanalkapazität: C=2-B:1lb

Yı

+

n

=2B-zbit/s

=2:.6-108.6,6 m 8 - 107 bit/s (lb 100 = 6,6) Legt man eine Frequenzbandbreite grunde, so erhalten wir den Wert:

von

nur

5MHz

C=2:5-106.6,6 = 6,6 - 107 bit/s In C

58

der =

Formel

bedeuten:

Kanalkapazität

des

Übertragungsweges

in

bit/s

zu-

Fernsehen bit

=

Nachrichteneinheit (binary digit)

im

B

=

Frequenzbandbreite

lb

=

Logarithmus

Signal-Amplitude

binarius

S

=

N

= Geräusch-Amplitude a

lb

Yı

2.7.

+

Das

N

= z=

in

Zweier-Schrittsystem Hz (Basis 2)

Amplitudenfaktor

Fernsehbild

Das Bild-Signal-Gemisch besteht aus zwei Hauptbestandteilen, dem Bildsignal und den Synchronsignalen. Bei den Synchronsignalen unterscheiden wir den Horizontal(H)Synchronimpuls, auch Zeilensynchronimpuls genannt, und den Vertikal(V)-Synchronimpuls, auch Bild-Synchronimpuls genannt. Die Zeilenaustastung kostet einen Verlust von 185% ...19,2% der Bildzeile bzw. von 11,8... 12,3 us von der zur Verfügung stehenden Zeilenzeit von

64 us.

92,9 uS.

Die

nutzbare

Zeilendauer

beträgt

daher

nur

rund

Ebenso ist die pro Halbbild notwendige Vertikal-Austastung mit einem Verlust an nutzbarer Bildhöhe verbunden. Er kostet die Austastung von 22 Zeilen. Das Bildfeld enthält danach nur rund 486 000 Bildpunkte statt 625 - 625 - 4/3 = 522 000. Der Horizontal-Synchronimpuls wird in das von der Aufnahmekamera kommende Bildsignal hineingetastet, nachdem zuvor der Bildinhalt an dieser Stelle ausgetastet (ausgelöscht) worden ist. Von der zur Verfügung stehenden Amplitude für Bild- und Synchrondignal von insgesamt 100 Yo werden für das Synchronsignal 30% benötigt. Der Schwarzwert des Bildes wird

nicht

ganz

bis

an

den

„Austastwert“

des

Synchron-

signals herangeführt (um ein sauberes Signal zu erhalten), sondern behält davon einen Abstand von rund 5%. Für das eigentliche Bildsignal verbleibt damit noch ein Amplitudenanteil von rund 65°. Bei dem Modulationsvorgang des Bildes erhalten wir daher folgende markante Modulations-Werte:

3*

59

Grundlagen Positiv-Modulation (Kamera)

Negativ-Modulation (Sender)

Synchronboden

=

0%

=

100 %

Austastwert

=

30 %s

=

70%

Schwarzwert

=

35%

=

65%

=

100 %

=

0%

Weißwert

Die Aufnahme des Bildes geschieht in der Aufnahmekamera, indem der Abtaststrahl horizontal von links nach rechts Zeile für Zeile geführt wird. Ein Vorgang, wie wir ihn vom Lesen eines Buches kennen. In der Bildröhre wird das Bild in derselben Weise in horizontalen Zeilen durch den Schreibstrahl geschrieben. Infolge der Trägheit des Auges und der Nachleuchtdauer der Phosphore des Schirmes erscheint das punkt- bzw. zeilenweise geschriebene Bild auf dem Schirm als ein Ganzes. Auf die hierzu notwendigen Voraussetzungen wurde in den vorhergehenden Abschnitten bereits eingegangen. Alle diese Zahlenwerte müssen genormt werden, um eine sichere Zusammenarbeit aller einzelnen Übertragungselemente der Fernsehtechnik zu gewährleisten. Hierzu wurden bereits im Beginn der Entwicklung die „Fernsehnormen“ geschaffen. 28.

Die

Fernsehnormen

Um eine einheitliche Fernsehbildübertragung zu gewährleisten, hat man die einzelnen notwendigen technischen Daten zu normen versucht. In Amerika besteht einheitlich die 525-Zeilennorm. In Europa und den übrigen Kontinenten verwendet man überwiegend die 625-Zeilennorm (Gerbernorm). Daneben wurden in Frankreich (und z.T. auch in Belgien) die 819-Zeilennorm, in England die 405-Zeilennorm angewendet. Die Einführung des Farbfernsehens führt zu einer allgemeinen europäischen 625-Zeilennorm. Früher wurden mit Hilfe von Normwandlern die Schwarz-Weiß-Fernsehbilder aus einer Zeilennorm in die andere überführt. Für das Farbfernsehen ist inzwischen

Fernsehen eine Normwandlung entwickelt worden, die es gestattet, Fernsehbilder nach dem SECAM-System in das PALSystem und umgekehrt zu überführen. Die Fernsehnorm für das 625-Zeilenbild ist in der stehenden Tabelle in ihren Einzelheiten dargestellt.

nach-

Tabellel 1. Zerlegungsnormen Absolute Zeilenzahl

625 Zeilen/Bild

Absolute Zeilendauer

64 us

Wirksame Zeilenzahl

25 Bilder/s 50 Halbbilder/s 20 ms 4:3 beim 43 cmBildrohr (5:4 beim 53 cm- und beim 63 cm-Bildrohr aus technologischen Gründen) 603 Zeilen/Bild

Zeilenfrequenz Einfaches Zeilensprungverfahren Bildwechsel Rasterwechsel Dauer eines Halbbildes Bildseitenverhältnis (beim Sender 4:3)

Wirksame Zeilendauer

15 625 Hz

Bildpunkte pro wirksame Zeilendauer Bildpunkte pro Bildfeld Punktzeit

(= Abtastzeit

Bildpunktes)

eines

Schachbrettfrequenz (1 Nanosekunde [Ins = 10-9s] von 30 cm)

92,5 uS

805 Bildpunkte/Zeile 486 000 Bildpunkte/ Bild

‚65ns

w 7,5 MHz entspricht einem Lichtweg

2. Normen der drahtlosen Ausstrahlung (Fernseh-Rundfunk) Polarität der Modulation des Bildes negativ Videobandbreite 5 MHz Kanalbreite (Senderabstand) 7MHz (8 MHz in den Fernsehbereichen IV und V) Abstand von Bildträger zu Tonträger 5,5 MHz

61

Grundlagen Abstand des Bildträgers von unterer Kanalgrenze Abstand des Tonträgers von oberer Kanalgrenze Abstand des Bildträgers vom Tonträger des darunterliegenden Kanals Abstand des Tonträgers vom Bildträger des darüberliegenden Kanals Bildwert „weiß“ Austastwert

Impulsdach der Gleichlaufimpulse

Art der Bildmodulation Art der Tonmodulation (Frequenzhub + 50 kHz, 50 us Vorentzerrung) Farbträgerfrequenz beim „PAL“ Farbfernsehen

1,25 MHz 0,25 MHz 1,5 MHz 1,5 MHz 10 %o 75 %o

100 *o

AM

der maximalen

Amplitude

FM 4 443 618,75

Hz

3. Zusammenfassung und Ausblick Um zu den Fernsehnormen zu gelangen, werden die durch den Sehvorgang gegebenen physiologischen Voraussetzungen erläutert. Dabei ergibt die Auflösungsfähigkeit des Auges, die zu einer Bogenminute (1) angenommen wurde, bei einem gegebenen Betrachterabstand die notwendige Mindest-Zeilenzahl. Durch das Bildformat 3:4 oder auch 4:5 erhalten wir dann die erforderliche Bildpunktzahl. Aus der Bildpunktzahl und der durch die Trägheit des Auges gegebenen Bildfolgefrequenz wird die notwendige Übertragungsfrequenz ermittelt. Aufgrund eines optischen Effektes, der von Kell festgestellt wurde, läßt sich die Bildpunktzahl in Zeilenrichtung mit dem Faktor von 0,66 (Kellfaktor genau = 0,64) und damit auch die Übertragungsfrequenz vermindern. Man kommt auf diese Weise mit einer Übertragungsbandbreite von 5 MHz aus. Der zu übertragende Amplitudenumfang eines Fernsehbildes wird durch die vom Auge wahrnehmbare Zahl der Graustufen bestimmt. Dies führt zu einem Störabstand von 40 dB.

62

Fernsehen

Neben der Auflösungsfähigkeit des Auges wird der Betrachterabstand auch durch den optimalen Bildwinkel von +5° bestimmt. Er ergibt sich aus der rund 6fachen Bildhöhe. In diesem Falle kann das Fernsehbild in seiner ganzen Fläche ohne wesentliche Bewegung des Augapfels erfaßt werden (= +5). Aus der Übertragungsbandbreite (5 MHz) und der Amplitudenstufenzahl (Störabstand = 40 dB) erhalten wir die vom Übertragungsweg zur Verfügung zu stellende Kanalkapazität (C = 6,6 - 10’ bits/s bzw. 8 - 10° bits/s). Die künftige Entwicklung wird sich beim Schwarz-WeißFernsehen darauf beschränken können, daß die Frequenzbandbreite und der Störabstand (40 dB) auf allen Teilen der Übertragungswege sicher eingehalten wird. Beim Farbfernsehen wäre eine gewisse Erweiterung der Übertragungsbandbreiten erwünscht, um den gegen Einschwingvorgänge und Phasenverzerrungen (Laufzeitdifferenzen) empfindlichen Farbträger mit höherer Betriebssicherheit auf allen Teilen des Übertragungsweges übermitteln zu können. Die Farbinformation könnte gegebenenfalls dann auch außerhalb des Schwarz-Weiß-Bandes übertragen werden. -Ein ideales Ziel, das vielleicht später einmal erreicht werden kann, wäre das Aufgeben der bisherigen vier Fernsehbereiche I, III, IV und V und der Übergang in einen einzigen Fernsehbereich VI (12 GHz-Bereich). Dieser würde Raum für eine größere Anzahl von Farbfernsehkanälen mit jeweils höherer Bandbreite für den Einzelkanal bieten und eine gute Wiedergabe des Farbfernsehbildes auch unter ungünstigen Übertragungsbedingungen sicherstellen [3]. Dies würde sich außerdem in einer Verbilligung des Farbfernsehempfängers auswirken, der dann eine zusätzliche stereophone Wiedergabe aller Hörrundfunkprogramme ermöglichen würde [4]. Ferner wird eine zukünftige Entwicklung zeigen, daß bei ungünstigen Übertragungsbedingungen eine wesentliche Verbesserung der Verständlichkeit im Fernsprechverkehr durch das im Versuchsstadium befindliche „Bildfernsprechen“ (Fernsehsprechen) erreichbar sein wird [5].

63

Grundlagen

4. Schrifttum [1]

Schmidt, K.O.: Funktechnik, Postleitfaden Bd.6, Fernmeldetechnik Teil 7. R. v. Decker’s Verlag, G. Schenk. Hamburg-Berlin-Bonn 1960. Shannon, C.E.: A Mathematical Theory of Communication. BSTI 27, 1948, S.379...424 und S.623... 657. Schmidt, K.O.: Einige Betrachtungen zur Schaffung neuer Fernsehbereiche, Jahrbuch des elektrischen Fernmeldewesens 1959/61, S.69...100. Verlag für Wissenschaft und

[2] [3]

Leben.

[5

u)

[4]

Georg

Heidecker,

Windsheim/Mittelfr.

Schmidt, K.O.: Antennensystem für Einfachund für Gemeinschaftsempfang im 12-GHz-Bereich, Patentanmeldung P 1791071.3-35. Brosze, O., Schmidt, K. O., Schmoldt, A.: Der Gewinn an yerständlichkeit beim Fernsehsprechen NTZ 192, H.7, . 349... . 352,

Neue Fernsprech-Vermitilungssysteme

Merkmale der zukünftigen elektronisch gesteuerten

Fernsprech-Vermittlungssysteme Bearbeiter:

Werner

Klein

1. Einführung Im folgenden sollen die markanten Merkmale der in Entwicklung befindlichen Vermittlungssysteme: elektronisch gesteuertes Ortswählsystem 1 (EWSOI1) und elektronisch gesteuertes Fernwählsystem 1 (EWSFI), herausgestellt werden. Das wesentliche Merkmal dieser zukünftigen Wiählsysteme ist die zentrale Steuerung des Systems durch ein gespeichertes Programm. Die mit der modernen Schaltkreistechnik erreichbaren Arbeitsgeschwindigkeiten lassen die zentrale Zusammenfassung der Steuereinrichtung und damit die optimale Ausnutzung dieses zentralen Gliedes zu. Die Anforderungen, die an die neuen Systeme gestellt wurden, z.B. Flexibilität bei Einsatz sowohl für kleine als auch große Vermittlungsstellen, Anpassung an neue Leistungsmerkmale sowie zentralisierte Gebührenerfassung, ergaben, daß zur Realisierung dieser Bedingungen zweckmäßig elektrisch veränderbare Speicher eingesetzt werden. Damit waren auch Möglichkeiten gegeben, die Vermittlungsfunktionen durch in diesen Speichern zusätzlich abgelegte Programme ausführen zu lassen. Die Wählsysteme EWSO1l und EWSF1 werden deshalb auch als Vermittlungssysteme mit gespeichertem Steuerprogramm bezeichnet [2]. Zur Verarbeitung der gespeicherten Informationen wird eine zentrale Steuereinrichtung mit einer Rechnerstruktur verwendet. Das später noch näher beschriebene Zentralsteuerwerk (ZST) der EWS1-Systeme (EWSO1 und EWSFI) besteht also im wesentlichen aus einem Verarbeitungsteil (VE) und einem Speicherteil (SP), die durchaus mit den

65

Fachbeiträge Elementen einer Computeranlage (Rechnerkern, Hauptspeicher), wie man sie aus der konventionellen Datenverarbeitung kennt, vergleichbar sind. Die angestrebte optimale Auslastung der zentralen Steuereinrichtung kann nur erreicht werden, wenn die geforderte Reaktionszeit des ZST größer ist als die Arbeitszeit, die innerhalb des ZST zum Erledigen der Aufgabe benötigt wird. Zur Verbesserung der Auslastung bieten sich somit zwei Möglichkeiten: entweder die Heraufsetzung der Reaktionszeit und/oder die Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit des zentralen Rechners. Die für dieses „one-at-a-time“-Prinzip notwendige hohe interne Arbeits-

geschwindigkeit

des

Rechners

wird

durch

die

Wahl

des

Speichermediums und durch einen ausgesuchten Befehlsvorrat erreicht, der im VE implementiert ist. Als veränderbares Speichermedium kommt z.Z. nur der Ferritkernspeicher in Frage mit Zykluszeiten (Lesen und Wiedereinschreiben) zwischen 1,55 und 4yus [1]. Zur Vergrößerung der Reaktionszeit kann man eine gewisse Vorverarbeitung der Daten in der Peripherie vornehmen und so eine Datenreduktion erzielen. In einer teilzentralen Ebene erfolgt daher eine Umsetzung der Geschwindigkeiten zwischen Peripherie und ZST sowie eine Kurzzeitpufferung der Daten, bis sie vom zentralen Teil zur Verarbeitung abgeholt werden. Die Erhöhung der Reaktionszeit gibt auch die Möglichkeit des Fernsteuerns von abgesetzten Systemteilen. Neben den bisher angedeuteten zwei Ebenen (ZST, Teilsteuerung) läßt sich die vermittlungstechnische Peripherie zu einer dritten Stufe zusammenfassen. Hierzu zählen die Teilnehmer- und Vermittlungssätze, die alle Zeichen des Leitungsnetzes aufnehmen bzw. abgeben. Hıer erfolgt die bereits erwähnte Datenreduktion durch eine Vorverarbeitung (im allgemeinen Umwandlung analog-binär) und umgekehrt. Die Vermittlungssätze haben jeweils direkten Zugang zu den Teilsteuerwerken, denen sie die vorverarbeiteten Daten abliefern und von denen sie Befehle aus dem zentralen Teil zur Schaltung der Relais erhalten. Zur Peripherie gehört auch das Koppelnetz, welches die eigentliche Vermittlungsaufgabe durchführt. Für die

66

Neue

Fernsprech-Vermittilungssysteme

Durchschaltung der Koppelpunkte sind eigene Steuermittel erforderlich, die noch näher vorgestellt werden. 2. Struktur des EWSO1 21.

Schnittstellen

Das

Bild1

zeigt

die

Struktur

des

EWSOI.

‘Man erkennt die Gliederung in drei Stufen: Zentralsteuerwerk, Teilsteuerwerke und Peripherie. Zu den Teilsteuerwerken rechnet man das Arbeitsfeldsteuerwerk (AST), das Datenaustausch- und Übertragungssteuerwerk (DTU) und den Bedienungsplatz (BPL). Die einzelnen Stufen arbeiten über geräteneutrale Schnittstellen zusammen. Es ergibt sich eine Freizügigkeit im Hinblick auf Erweiterungen und Neuentwicklungen von Geräten. Man unterscheidet die sogenannte innere Schnittstelle, zwischen dem Zentralsteuerwerk und der Teilsteuerwerksebene und die äußere Schnittstelle zwischen den Teilsteuerwerken und der Peripherie. Die Leitungssysteme zwischen diesen Ebenen werden entsprechend als zentrales und peripheres Leitungssystem bezeichnet. An das zentrale Leitungssystem sind bis zu 16 Teilsteuerwerke anschließbar. Ein definierter Teil des Koppelnetzes und alle diesem bestimmten Teil zugeordneten Sätze und Funktionsteile ergeben ein Arbeitsfeld (AF). Ein Arbeitsfeldsteuerwerk kann ein solches AF bedienen. Sind AF und ZST im gleichen Wählersaal aufgebaut, spricht man von einer sieuernden Orts-Vermittlungsstelle (STOVST). Es können jedoch auch ASTe vorgezogen werden. Solche abgesetzten gesteuerten Orts-Vermittlungsstellen (GOVST) werden mit: Hilfe der DTU an die STOVST angeschlossen. Alle von einem ZST gesteuerten Vermittlungsstellen (STOVST und GOVST) werden zu einem Steuerbereich (STB) zusammengefaßt. 22.

Das

Zentralsteuerwerk

Das ZST ist als ein Prozeßrechner aufzufassen, der die Vermittlungsaufgaben im Echtzeit-Betrieb ausführen soll. Im Gegensatz zu dem konventionellen Einsatz von Daten-

67

Fachbeiträge STOVST

GOVST

konvent.

Technik gleiche Technik

®

Peripherie

äußere Schnittstelle

ı fopnelgruppe

Teilsteuerwerke innere Schnitfstelle

Zentralsteuerwerk

Bildi1. Struktur des EWSO1 TS = Teilnehmerschaltung, KT = Konzentrator, UE = Übertragung, KS = kommender Satz, GS = gehender Satz, AST = Arbeitsfeldsteuerwerk, DTU = Datenaustausch- und Übertragungssteuerwerk, BPL = Bedienungsplatz, VE = Verarbeitsteil, SP = Speicherteil, IS = Internsatz, ES = Externsatz, WS = Wahlsatz, SDS =. Sondersätze, ID = Identifizierer, EN = Einsteller, ESE-PE = Ersatzschalteeinrichtung Peripherie, ESE-ZST = Ersatzschalteeinrichtung Zentralsteuerwerk

verarbeitungsanlagen, kann der Befehlsvorrat des VE auf die vermittlungstechnischen Bedürfnisse abgestimmt werden. Die meisten Aufgaben lassen sich mit logischen Befehlen oder einfachen Rechen-, Test- und Schiebebefehlen

lösen. 68

Spezialbefehle

werden

für

die

Überwachung

und

Neue

Fernsprech-Vermittlungssysteme

die naturgemäß häufig auftretenden Ein-Ausgabevorgänge notwendig. Jeder Befehl wird innerhalb einer Rechenanlage durch eine Folge von zu betätigenden Schaltpunkten dargestellt. Im allgemeinen wird diese Feinstruktur eines Maschinenbefehls im Mikroprogrammspeicher festgehal-

ten!

Durch

23.

Die

Änderung

des

Mikroprogrammes

können

Be-

fehlstypen effektiver gestaltet und auch neue Befehle dem Repertoire zugefügt werden. Eine Anpassung an neue Betriebszustände oder andere Gegebenheiten ist leicht möglich. Neben den echten Vermittlungsaufgaben sind noch Prüfaufgaben und betriebliche Aufgaben zu lösen, die jedoch nicht im Echtzeit-Betrieb abzuwickeln sind. Durch eine Programmunterbrechungslogik besteht die Möglichkeit, den Ablauf von Programmen nacheinander durch Dringlichkeitskriterien zu steuern. Die Auslastung des VE ist abhängig von der mittleren Befehlszeit und der Anzahl der Befehle je Verbindung sowie der Einfallhäufigkeit von Anfragen. Die VE ist in der Lage, etwa 16 000 Teilnehmer (TIn) zu bedienen. Durch weitere Möglichkeiten zur Verkleinerung der Bearbeitungszeiten kann die Steuerbereichsgrenze auf etwa 45 000 TIn erhöht werden [1]. Bei den Speichern stellt sich bei optimaler Ausnutzung das Problem, daß unterschiedlich lange Informationen auftreten können. Die bei den EWSI-Systemen verwendeten Kernspeicher haben als kleinste adressierbare Einheit 1 Byte = 8bit. Kleinere Informationsmengen können in ein Byte verschachtelt werden, während für größere Datenmengen mehrere Bytes zusammengefaßt werden müssen. Der Speicherbedarf für einen Teilnehmer wird je nach Facilities mit 50—200 bit angegeben [2]. Es werden daher mehrere Ausbaustufen der Speichereinheit vorgesehen. Die Speichereinheiten sind in Blöcken (von 32 Kilobyte oder 64 Kilobyte) erweiterbar. Das Adressierungsvolumen des VE läßt Speicher bis zu 220 Byte zu. Teilsteuerwerke

Die Geräte dieser Ebene sind zum größten Teil mit elektronischen Bauteilen ausgeführt. Bei den Geräten und Einrichtungen in der Peripherie dagegen ist meist noch der Einsatz von schnellen Relais möglich.

69

Fachbeiträge Das Arbeitsfeldsteuerwerk ist das Bindeglied zwischen Peripherie und ZST. Bei der Eingabe von Daten in das ZST wird zunächst vom AST die aktive Einrichtung identiiziert und deren Meldung in den Nachrichtenteil des AST übernommen. Das ZST holt routinemäßig alle 5ms die im AST befindliche Information ab. Bei der Abgabe von Befehlen aus dem ZST wird die Nachricht beim Abfragezyklus dem AST übergeben, das nach Einstellung auf die betreffende periphere Einrichtung die Informationen weiterleitet. Bei einem Abfragezyklus werden sämtliche Teilsteuerungen bedient (etwa l1ms für sämtliche Abfragen) [1]. Das AST kann bis zu 1024 periphere Einrichtungen adressieren. Die Einführung der AST bringt eine leichte Erweiterbarkeit der VST mit sich. Durch Hinzufügen von weiteren AST mit ihrer Peripherie kann ohne weitere Eingriffe in die zentrale Steuerung die Kapazität der VST erhöht werden. Das Datenaustausch- und Übertragungssteuerwerk übernimmt den Datenverkehr zwischen dem ZST und abgesetzten VSTn (GOVST), zwischen dem ZST und anderen ZST (zentraler Zeichenkanal) und zwischen dem ZST und einem übergeordneten Rechnersystem, das für betriebliche Zwecke und zur Entlastung der ZST eingesetzt werden kann. Die Fernsteuerung von abgesetzten Einheiten ist naturgemäß von der Sicherheit der Datenübertragung abhängig. Durch die Möglichkeit von Ersatzschaltungen, der Auswahl von unabhängigen Trassen und der Anpassung an die zu übertragenden Informationsmengen, bietet das DTU hier besondere Vorteile Mit einem DTU lassen sich bis zu 16 Richtungen mit insgesamt 32 Leitungen betreiben. Die Ubertragungsgeschwindigkeit beträgt in der Regel 2400 bit’sec. Der Bedienungsplatz (BPL) für das ZST ist als weiteres teilzentrales Glied anzusehen. Er umfaßt die Ein-Ausgabegeräte, die einen Nachrichtenaustausch zwischen den Wartungspersonal und der ZST ermöglichen. Vom BPL aus sind Eingriffe in alle Betriebszustände des ZST möglich. 24. Die Peripherie Ein Arbeitsfeld umfaßt, wie schon erwähnt, neben der Koppeleinrichtung noch Funktionseinheiten wie Teilneh-

70

Neue

Fernsprech-Vermittlungssysteme

merschaltung (TS), Leitungssätze und Wahlsätze Alle Funktionseinheiten, die eine Verbindung zum Arbeitsfeldsteuerwerk haben, bezeichnet man als Sätze. Schnittstellen zum Arbeitsfeldsteuerwerk haben auch die sog. dezentralen Steuerungen, die aus dem Teilnehmer-Identifizierer (ID) und dem Einsteller (EN) bestehen. Sie sind die Steuermittel für die Koppelanordnung, zur Erkennung von Anreizen und zur Einstellung von Wegen innerhalb des Koppelnetzes. Das im EWSO1 verwendete Koppelnetz entspricht einer Koppelanordnung mit Umkehrgruppierung [3]. Es sind alle Teilnehmer und alle Sätze an derselben Seite des Koppelnetzes angeschlossen. Als Schaltmittel für den Koppelpunkt werden im EWSO1 elektromagnetische Relais (bistabil) mit geschütztem Kontakt verwendet. Die konstruktive Zusammenfassung von Koppelpunkten bezeichnet man als Koppelvielfach. Die meist aus mehreren Koppelvielfachen bestehenden Koppelstufen sind durch Zwischenleitungen (vom Ausgang eines Koppelvielfachs zum Eingang eines anderen Vielfachs) verbunden. Als Koppelgruppe wird die Zusammenfassung von Koppelvielfachen mehrerer Koppelstufen zu einer Gruppierungseinheit bezeichnet. Die folgende Abbildung zeigt den typischen Aufbau einer Koppelgruppe ABC eines Arbeitsfeldes, das zwei Koppelgruppen ABC umfaßt. Die Koppelvielfache der Stufe A haben variable Eingangszahlen Ax (4 bis 48) und 8 Ausgänge. Die Koppelvielfache B haben 16 Eingänge und 8 Ausgänge, die der C-Stufe je 8 Ein- und Ausgänge. 16 Koppelvielfache A und 8 Koppelvielfache B werden zu einer Koppelgruppe AB zusammengefaßt. 8 Koppelgruppen AB und 8 CReihen (mit je 8 Koppelvielfachen) bilden eine Koppelgruppe ABC. Unter den Koppelvielfachen und den Koppelgruppen besteht eine regelmäßige Verdrahtung, die der Bytestruktur des SP angepaßt und Grundlage der Wegesuche im Speicher ist. Das Sprechwegenetz ist nur zweiadrig aufgebaut. Jede Verbindung wird über den gesamten Weg nur zweiadrig geführt. Über das Koppelnetz kann mit einer geringen Blockierungswahrscheinlichkeit jeder Eingang mit einem Ausgang verbunden werden

71

Fachbeiträge max 9

[2

r-—A

Ay 8

—-- —— B —

r7] C

ls

ale

litt |

IIil 1

16] 8

8 [7 I

1®__KoppelgrunpeAB 3 |

IH

rg

nn

8

[1

a

|8

1I

8 bus

|

|

II} Dz

Ads |, L"_KoppelgruppeAB °_|

Koppelgruppe zeig

ER

ABC

ta [1 &)

Kurzdarstellung: A

B

C

Ale

ls

ls

I

u

14

Bild 2. Gruppierung

12

+

C-Reihe

| _

_t+

des

Koppelnetzes

im

I Kprbeitsfeld

EWSO1

Neue

Fernsprech-Vermittlungssysteme

(vollkommene Erreichbarkeit). Im Regelfall kann eine Koppelgruppe ABC etwa 2000 Tin mit den notwendigen Sätzen erfassen. Insgesamt sind an eine STOVST 9 Koppelgruppen ABC anschließbar. Der systematische Aufbau ermöglicht auch das Vorziehen von Teilen des Koppelnetzes, die als Konzentratoren im Vorfeld von dem ZST ferngesteuert werden. Die Sätze eines Arbeitsfeldes lassen sich in Vermittlungsund Sondersätze einteilen. Dabei kann man bei den Vermittlungssätzen noch die Satzarten für reinen EWSOIVerkehr, für Verbindungen zu herkömmlichen Systemen und zur Abgabe und Aufnahme von Informationen beim Verbindungsaufbau getrennt betrachten. Nach der Identifizierung des Teilnehmers wird ein ‘Wahlaufnahmesatz (WAS) angeschaltet, der die Nummernschalter- oder Tastwahlinformationen aufnimmt und sie über das AST an das ZST absetzt. In dieser Phase übernimmt der WAS auch die Speisung und das Anlegen des Wähltones. Der Wahlnachsendesatz (WNS) wird in Verbindungen zu bestehender Technik und bei Verkehr zu Durchwahlanlagen benötigt. Er gibt Impulswahlzeichen ab. Bei den Verbindungen von und zu bestehender Technik sind die kommenden (KS) und gehenden Sätze (GS) für cie Anpassung der dreiadrigen Leitungen an die zweiadrige Führung im Koppelnetz notwendig. Der GS ist den Ortsverbindungsleitungen und Leitungen zu konventionellen Vermittlungsstellen direkt zugeordnet und hat im wesentlichen die Aufgabe der Überwachung und Speisung des A-Teilnehmers (EWSOI-TIn). Der KS ist den OVl und den kommenden Leitungen aus bestehender Technik zugeteilt. Er übernimmt u.a. die Speisung und Überwachung des B-Teilnehmers (EWSO1-TIn). Beim systeminternen Verkehr wird bei Verbindungen im STB der Internsatz (IS) eingeschleift. Er übernimmt im wesentlichen die Speisung und Überwachung beider Teilnehmer. Bei Verbindungen, die im System verbleiben, aber den STB verlassen, ist den Leitungen ein Externsatz (ES) fest zugeordnet, der doppelt gerichtet betrieben werden kann. Er übernimmt zum Teilnehmer hin die

13

|

Fachbeiträge

7

Funktion des KS oder des GS. zwischen den beteiligten STOVST Zeichenkanal vorgenommen [1].

Der wird

Kriterienaustausch auf dem zentralen

Für weniger häufig auftretende Aufgaben werden die Sondersätze eingesetzt, die im Verkehr mit bestehender Technik z.B. das Fangen und die Weiterleitung von Anrufen an konventionelle Fernsprechauftragsdienststellen ermöglichen. Zur Realisierung des Prüfnetzes, das im EWSO1 die normalen Sprechadern für die Übermittlung der Meßwerte verwendet, sind Sondersätze für die Prüftischansteuerung sowie das Prüfen von Teilnehmereinrichtungen und Leitungen vorgesehen. 25.

Betriebssicherheit

Von der Vermittlungstechnik her werden an das rechnerstrukturierte Zentralsteuerwerk hohe Zuverlässigkeitsanforderungen gestellt, die heute bei kommerziellen Rechnern nicht üblich sind. Das ZST arbeitet im 24-StundenBetrieb und soll eine Lebensdauer von 30 Jahren haben [2]. Das führt zu einer echten Doppelung der zentralen Steuerung bei den EWSI-Systemen. Für die Fehlererkennung werden die Ergebnisse der synchron arbeitenden VE auf der Ausgabeseite verglichen. Der Vergleich wird hardwaremäßig durchgeführt, weil hohe Arbeitsgeschwindigkeiten nötig sind. Die Ergebnisse des Vergleichs werden einer zentralen Ersatzschalteeinrichtung (ESE-ZST) angeboten, die durch Einleiten entsprechender Prüfabläufe die

gestörte Einheit lokalisiert und aus den intakten VE und SP eine arbeitsfähige Konfiguration zusammenschaltet. Ist das nicht möglich, wird der Totalausfall signalisiert. Bei den teilzentralen Steuerungen wird die Fehlererkennung durch Eigenüberwachung und Prüfung der Reaktionszeiten vorgenommen. In dieser Ebene stehen für jede Art der teilzentralen Steuerung Ersatzgeräte zur Verfügung, die vom ZST an Stelle der gestörten Einrichtung in den Vermittlungsbetrieb einbezogen werden können. Die Ersatzschalteeinrichtung-Peripherie (ESE-PE) kann über Schaltteile die Ersatzschaltestellen der teilzentralen und

14

Neue

Fernsprech-Vermittiungssysteme

peripheren Funktionsteile erreichen (die dezentrale Koppelgruppensteuerung ID und EN ist z.B. auch ersatzschaltbar). Die peripheren Funktionsteile wie Sätze, TS und Leitungen sind zum Teil auch eigenüberwacht, sie können bei Ausfall nur gegen weitere Belegungen gesperrt werden. Es

ist zu

gemeldet

beachten,

und

hier

daß

von

alle

Fehlernachrichten

residenten

dem

ZST

alarmbewertenden

Pro-

grammen analysiert werden. Letzten Endes führt die Alarmbehandlung zu einer Ersatzschaltemaßnahme oder zum Sperren eines Gerätes. Gleichzeitig damit wird auch ein Fehlerausdruck bei der Unterhaltungsstelle veranlaßt. Es ist naturgemäß leicht möglich, solche Meldungen auch an eine zentralisierte Unterhaltungsstelle abzusetzen, die per Datenübertragung mit dem ZST verbunden ist. Allgemein

gesprochen,

erhält

die

Unterhaltungsstelle

nur

eine

Vollzugsmeldung über die vom System unverzüglich getroffenen Abwehrmaßnahmen und muß nun dafür sorgen, daß innerhalb der definierten Reparaturzeit die ausgefallene Einheit dem Vermittlungsbetrieb wieder zugeführt wird. Mit der für die Systeme geforderten Einheitstechnik mit steckbaren Einschüben für Steuerung und Sprechwegenetzwerk ergibt sich im Idealfall auch eine Fehlerlokalisierung innerhalb einer Funktionseinheit. Dies setzt jedoch Diagnoseprogramme voraus, die eine derart feine Lokalisierung erlauben. Dem Wartungspersonal kann ein

Ausdruck

über

die

Lage

und

die

Art

der

auszuwech-

selnden Baugruppen mitgegeben werden. Für die routinemäßige Prüfung von Funktionsteilen und Steuereinrichtungen stehen Prüfprogramme zur Verfügung, die zum Teil auch auf Hardware-Prüfeinrichtungen zurückgreifen können. Für die automatische Prüfung des Koppelnetzes und der Sätze sind Prüfeinrichtungen vorhanden, die ebenfalls eine Schnittstelle zum AST haben und so vom ZST aus schrittweise gesteuert werden können. Das ASTPrüfgerät dagegen kann über ein eigenes Leitungssystem an das gestörte AST angeschaltet werden. Die routinemäßige Prüfung des zentralen Teils erfolgt durch regelmäßig ablaufende Testprogramme, die sowohl die Funktion als auch die Alarmschaltungen überwachen.

75

Fachbeiträge 26.

Programmstruktur

Es wurde schon darauf hingewiesen, daß das „one-at-atime“-Prinzip des ZST auch eine spezielle Programmierung nötig macht. Das Zentralsteuerwerk arbeitet die Informationen in der Reihenfolge ihres Eintreffens ab. Dazu holt das ZST alle 5ms die Informationen aus der Teilsteuerwerksebene ab. Diese Zeit mußte mit Rücksicht auf den Datenübertrag und die kürzeste Zeit zwischen zwei in einer Funktionseinheit auftretenden Informationen gewählt werden. Im Ortsdienst wird diese kürzeste Zwischenzeit mit 80 ms angegeben [2]. Ein-Ausgabe-Werte von und zu der Peripherie werden im ZST zwischengespeichert. Solche Speicherbereiche werden speziell als Listen bezeichnet. Die Einteilung des Speichers läßt sich im weiteren nach Daten, die den Teilnehmer betreffen und Daten, die die vermittlungstechnische Peripherie betreffen, vornehmen. Im Teilnehmerspeicher, der nach den Anschlußlagen des Koppelfeldes orientiert ist, werden die am Koppelfeld angeschlossenen Leitungen, Sätze und Teilnehmer klassifiziert. Beim Teilnehmer wird zunächst angegeben, welche Art von Anschluß (z.B. Einzel-, ZweierAnschluß) vorliegt, und welche Möglichkeiten des Systems (z.B. Benutzen von Kurzrufnummern) ihm offenstehen. Hier werden auch die Summen der Gebühreneinheiten (GE) für den Teilnehmer gebildet und stehen für den Fernabruf zur Verfügung. Jedes Gerät im System hat im Speicher sein Abbild. Für die Programmsteuerung ist es unumgänglich, für alle Geräte die Betriebszustände und die momentane Zuordnung zu einer Verbindung abzuspeichern. Bei den zu beliebigen Zeitpunkten eintreffenden Informationen aus den Geräten muß eine eindeutige Aussage über die Art der Verarbeitung möglich sein. Die Gerätespeicher sind für alle Geräte ähnlich aufgebaut, damit sie von einem Unterprogramm bearbeitet werden können. Eine Sonderstellung nimmt der Wegespeicher ein, der praktisch das Abbild des Koppelnetzes darstellt und die Wegesuche innerhalb des Speichers ermöglicht. Dies setzt natürlich voraus, daß sich jede Schaltungsmaßnahme im Netz auch im gespeicherten Belegungszustand niederschlägt.

16

Neue

Fernsprech-Vermittlungssysteme

Die Verknüpfung von Speichern erfolgt in der Regel über Adreßrechnungen. Das ist am einfachsten und schnellsten möglich, wenn zusammenhängende Daten in fortlaufenden Speicherzellen abgelegt sind. Dies ist jedoch nur begrenzt realisierbar, so daß Umwerte- und Rechenvorgänge zur. Bestimmung von Anfangsadressen nötig werden. Für z.B. Zeitzählungen müssen aber auch an beliebiger Stelle liegende Speicherbereiche miteinander verbunden werden. So werden die Speicherabbilder von für die einzelne Verbindung charakteristischen Sätzen aufgrund des gleichen Zeittaktes durch Adressen so verknüpft, daß sie zu einem Bändchen zusammengefaßt werden [1]. Solche Verknüpfungsadressen sind im Gerätespeicher ebenfalls erfaßt, so daß z.B. nach Auslösen der Verbindung das „Ausfädeln“ des Satzabbildes aus einem Bändchen vorgenommen werden kann. Da die Teilnehmer im Teilnehmerspeicher nur in der Folge ihrer Lage am Koppelfeld bekannt sind, gehört zu den Daten noch die Zuordnung zwischen Lage und Rufnummer. Die Zuordnung zwischen Lage und Rufnummer ist beliebig, so daß Rufnummernänderungen bei Umzügen innerhalb des STB nicht mehr nötig werden. (Die Rufnummer ist freizügig einer Lage zuteilbar und nicht wie bisher nur für definierte Punkte im System gültig.) Im Speicher sind neben den Daten auch die Programme abgelegt. Die Betriebsprogramme lassen sich in Vermittlungsprogramme, Prüfprogramme, Dienstprogramme und Organisationsprogramme einteilen. Für den Ablauf der Programme sind verschiedene Dringlichkeitsstufen notwendig, weil z.B. eine Alarmbehandlung unbedingt vorrangig erledigt werden muß. Eine Programmunterbrechungslogik realisiert 4 Dringlichkeitsstufen, die folgende Aufgaben haben: Dringlichkeit 0 (DRO0): Vermittlungsprogramme, Routineprüfung, Dienstprogramme. Dringlichkeit1: EinAusgabe. Dringlichkeit 2: Alarmbehandlung von peripheren Geräten. Dringlichkeit 3: Behandlung zentraler Alarme. Innerhalb der einzelnen Stufen muß es auch programmierte Dringlichkeiten geben, weil z.B. Zeitmeßaufgaben dringlicher als Vermittlungsaufgaben sind. Den vom

77

Fachbeiträge Vorrang abhängigen Ablauf innerhalb jeder einzelnen Dringlichkeitsstufe regeln die Organisationsprogramme. Das Organisationsprogramm in DR1 realisiert zum Beispiel die Zeittakterzeugung im 50-ms-Raster und den Anstoß der Ein-Ausgabe, wozu der Ablauf rein hardwaremäßig alle 5ms in die DRI1 gehoben wird. Die Vermittlungsprogramme sind nach den Geräten eingeteilt. Man unterscheidet Wahlsatzprogramme, Internsatzprogramme usw. Meldet sich ein Gerät mit einer Nachricht, wird zunächst das Speicherabbild gesucht. Die hier vorhandenen Angaben über die Bezeichnung des Gerätes und den Betriebszustand definieren die auszuführenden Operationen.

Die Prüfprogramme umfassen neben der Alarmbehandlung in DR2 und DR3 auch die Behandlung von Fehlermeldungen, die über das AST einlaufen (in DRO0). Routineprüfungen laufen in der DRO in der untersten programmierten Vorrangebene. Es ist auch denkbar, selten benötiste Prüfprogramme in übergeordnete Rechner ladefähig auszulagern und nur bei Bedarf in hierfür vorgesehene Bereiche des SP hereinzuholen. Damit sind Speicherplatzeinsparungen möglich. Die Dienstprogramme sind für Verwaltungs- und Betriebsaufgaben zuständig. Sie regeln in der Hauptsache den Verkehr zwischen dem Bedienungspersonal und dem System. Jedoch wurde bei der Programmierung auf die Möglichkeit

einer

ferngesteuerten

Erledigung

(über

die

übergeordnete Datenverarbeitungsanlage) Rücksicht genommen. Änderungen und Erweiterungen im Speicher, Programm- und Speicherverwaltung, sowie Verkehrsmessungen und Übergabe von Informationen könnten von einem übergeordneten Rechner initiiert werden. 2.7.

Programmbeispiel

Am einfachsten Beispiel einer Internverbindung soll das wesentliche des Zusammenspiels zwischen Software und Hardware aufgezeigt werden (s. Bild 3). TinA

tung

78

hebt

erkennt

den den

Handapparat

Schleifenschluß

ab,

die

und

Teilnehmerschal-

gibt

einen

Anreiz

Neue Fernsprech-Vermittlungssysteme ld TInB

TinA

|

zZ

|)

Bild3. Abwicklung von Internverkehr im EWSO1 TS = Teilnehmerschaltung, IS = Internsatz, WAS = Wahlaufnahmesatz, AST = Arbeitsfeldsteuerwerk, ID = lIdentifizierer, EN = Einsteller, ZST = Zentralsteuerwerk

an die Identifiziereinrichtung (ID). Die Anschlußlage des Teilnehmers wird gesucht. Durch drei Koordinaten ist die Anschlußlage direkt bestimmt. Diese Werte werden dem AST übergeben, das seinerseits die Kennung des Identifizierbereiches voransetzt. Bei der nächsten Ein-AusgabePhase wird die Information in das ZST übernommen. Nach der Analyse der Information wird durch das „Aushängeprogramm“ die Klasse und die Berechtigungen aus der dem Tin zugeordneten Anschlußlage ausgelesen. Ist ein Verbindungsaufbau zulässig, wird ein freier WAS gesucht, der in seinem Speicherabbild auch Angaben über die eigene Anschlußlage hat. Zwischen beiden Anschlußlagen wird nun ein freier Weg durch das Koppelfeld gesucht (Wegesuche). Die Einstellbefehle für den gefunde-

79

Fachbeiträge nen Weg werden erarbeitet und in die Ausgabeliste für das beteiligte AST eingeschrieben. Nach Übergabe der Befehle an das AST werden sie von hier dem adressierten Einsteller (EN) zugeleitet, der die . entsprechenden Koppelpunkte im Koppelnetz betätigt und damit den Weg Tin-WAS durchschaltet. Der WAS wird angeschaltet, prüft zunächst die Anschlußleitung auf Fremdspannung und legt den Wählton an. Der Tin wählt, die Ziffern werden nacheinander im WAS aufgenommen (vorverarbeitet) und ebenso über das AST zum ZST abgesetzt. Ein Ziffernbewertungsprogramm erkennt aus den gespeicherten Werten, daß es sich um eine Internverbindung handelt. Sind alle Ziffern eingetroffen, wird der WAS freigeschaltet und den freien WAS zugeordnet. Der Weg im Koppelfeld zwischen TS und WAS wird ebenfalls freigeschrieben, indem der EN Befehle zur Auslösung erhält. Im weiteren muß jetzt ein Weg zwischen dem Tin A, einem freien IS und dem TInB gefunden werden. Die Anschlußlagen des IS sind aufgrund der Angaben im Satzabbild bekannt, während aus den gewählten Ziffern, der Rufnummer, die Anschlußlage des TInB über die Rufnummer-Lage-Zuordnung gefunden werden muß. Nach dem Festlegen der Einstellbefehle werden dem entsprechenden Einsteller die Instruktionen über den Datenweg angeboten. Gleichzeitig wird der IS belegt und nach der Durchschaltung beginnt der IS mit dem Rufen des B-TIn. Der Internsatz bleibt auch im Gesprächszustand in der Verbindung und überwacht die TIn. Änderungen im Schleifenzustand werden als „Melder“, „Nachwahl“ oder „Einhängen“ an das ZST gemeldet. Der IS kann z.B. auf Befehl 16 kHzImpulse zum A-Tlin senden und durch Einschleifen von Verlängerungsleitungen Dämpfungsunterschiede ausgleichen. Die Angaben hierzu sind in dem Teilnehmerspeicher, der die Anschlußlage beschreibt, als Berechtigungen niedergelegt. Das Auflegen bewirkt das Auslösen der jeweiligen Seite des IS. Das ZST gibt Wege und TS frei und ordnet die freien Geräte wieder dem normalen Prozeß zu. Die im Satzabbild aufgespeicherten GE werden bei Gesprächsende im Teilnehmerspeicher des A-TIn hin-

zuaddiert. 80

Neue

Fernsprech-Vermittlungssysteme

3. Struktur des EWSF1 Das konzipierte Fernwählsystem soll möglichst optimal auf die Merkmale des EWSO1 abgestimmt sein. Es soll die sinnvolle Zusammenarbeit von EWSOIl-VST über die Fernebene hinweg ermöglichen. Zwischen den Systemen

EWSF1

und EWSO1

besteht daher eine weitgehende

Über-

leitun g en mit zentralem Zeichenkanal

rn

herkömmliche Anschlüsse

ABC

Peripherie

Teilsteuerwerke I |

| | | L-

Zentralsteuerwerk

Bild 4. Struktur des EWSFI1 LS = Leitungssatz, AS = Anpassungssatz, RS = Registersatz, PRS = Prüfsatz, BPL = Bedienungsplatz, VE = Verarbeitungsteil, SP = Speicherteil, ESE = Ersatzschalteeinrichtung, EN = Einsteller, AST = Arbeitsfeldsteuerwerk, DTU = Datenaustausch- und Übertragungssteuerwerk

8l

Fachbeiträge einstimmung im Konzept, in den Geräten und in der Zeichengabe Der hierarchische Aufbau mit zentraler, teilzentraler und peripherer Ebene bleibt erhalten. In dem ZST wurden hauptsächlich die Funktionen der bisherigen Register zusammengefaßt, wie z.B. Bündelsuche, Leitweglenkung usw. Die Teilsteuerwerksebene wickelt den Datenverkehr von und zu anderen EWSI1-VST ab (über DTU) und sammelt bzw. verteilt die Informationen von und zu der Peripherie über das AST. Die übertragungstechnischen Funktionen werden in der Peripherie wahrgenommen (Durchschaltung der Leitungen im Koppelnetz). Nur für die konventionellen Leitungsarten (Leitungen von und zu konventionellen Vermittlungsstellen) sind Sätze vorgesehen, die den Zeichenaustausch über den Sprechweg und die Vorverarbeitung von Zeichen vornehmen. Es erfolgt keine Zeichengabe über das Koppelnetz. Leitungen zwischen EWSI1-VST brauchen keine Leitungssätze, weil für den Kriterienaustausch der zentrale Zeichenkanal benutzt wird. Den grundsätzlichen Aufbau von EWSFI1 zeigt Bild 4. 31.

Peripherie

Im Gegensatz zum EWSO1 erfolgt im Koppelnetz des EWSF1 eine vierdrähtige Durchschaltung. Ein Koppelpunkt schaltet mit 4 Kontakten die 4 Sprechadern der Verbindung. Die Gruppierung (dreistufige Umkehrgruppierung) ist ähnlich EWSO1 (Bild5). Jedoch haben die Koppelvielfache der A-Stufe 12 Eingänge und 16 Ausgänge, die Koppelvielfache der Stufen B und C je 8 Einund Ausgänge. 8 Koppelvielfache A werden mit 16 Koppelvielfachen B zu einer Koppelgruppe AB zusammengeschaltet. 8 Koppelgruppen AB und 8 C-Reihen mit je 16 Koppelvielfachen C sind zu einer Koppelgruppe ABC verdrahtet, die 768 Anschlüsse hat. Bei Normalausbau mit insgesamt 9 Koppelgruppen ABC ergibt sich die Zahl der möglichen Anschlüsse mit 6912. Für die Anschlüsse von konventionellen Leitungen werden Leitungs- und Anpassungssätze benötigt, die Schnittstellen zum AST haben und die periphere Vorverarbeitung durchführen. Register-

82

Neue

Fernsprech-Vermittlungssysteme

Kurzdarstellung:

12 | 16

8 ls

8

16

u

|

83

® Bid5.

Gruppierung

des

Koppelnetzes

im

EWSF1

sätze werden für die Aufnahme und Abgabe von tonfrequenten Registerzeichen vorgesehen (MFC-Zeichen) und können in entsprechende Verbindungen eingeschleift werden. Im weiteren sind auch Sondersätze vorhanden, die für Ansagen und Leitungsüberwachung durch das Programm erreichbar sind. Prüfungen sind auch hier weitgehendst automatisiert und den beim EWSO1 benutzten Verfahren angepaßt, so daß eine einheitliche Bedienung und Wartung auch bei Konzentration in übergeordneten Rechnern gewährleistet ist. 32.

Teilsteuerwerke

Auch hier ist das DTU am inneren Leitungssystem angeschlossen und prinzipiell gleich der im EWSOIl verwendeten Technik. Jedoch können bis zu 32 Richtungen (zentrale Zeichenkanäle) adressiert werden. Ein Zeichenkanal wird für alle Sprechkreise eines Bündels benutzt, wobei der Zeichenkanal im allgemeinen dem gleichen Bündel angehört (assoziierter Betrieb). In der Regel ist dieser Zeichenkanal gedoppelt, die Auslastung ist aber so gering gehalten, daß bei Störungen die Abwicklung des Gesamtverkehrs nur über einen Kanal möglich ist. Das zu bedienende Bündel kann unter Umständen mehr als 450 doppeltgerichtete Leitungen umfassen. Das Arbeitsfeldsteuerwerk wird in der Regel nur eine Koppelgruppe ABC steuern. Bei geschickter Auswahl der angeschalteten Leitungen kann ein Arbeitsfeld auf 2 Koppelgruppen ABC erweitert werden.

83

Fachbeiträge 33.

Zentralsteuerwerk

Das ZST gleicht in seinem Aufbau dem des EWSOI. Es ist ebenfalls eine echte Doppelung der Anlage vorhanden. Hier sollen u.a. folgende Funktionen bearbeitet werden: Bündelsuche, Leitweglenkung und Wegesuche im Speicher unter Einbeziehung aller Leitungen eines Bündels. Die Organisationen im VE und SP entsprechen denen des EWSO1-ZST. Der jetzt im EWSO1 verwendete VE

hat

eine

mittlere

Befehlszeit

von

etwa

15us

und

damit

wird man in etwa ein Fernkoppelnetz von 4000 Anschlüssen bedienen können [1]. Die flexible Struktur der gesamten EWSI1-Vermittlungssysteme gestattet jedoch auch den Einsatz von schnelleren ZST ohne Änderungen in den anderen Systemebenen. 4. Schrifttum [1] Prof. Dr. Ing. H. Pausch: Jahrbuch des elektrischen Fernmeldewesens 1971. Aufsatzreihe über den Stand der Entwicklungen für die elektronisch gesteuerten Fernsprech-Wählsysteme. Verlag für Wissenschaft und Leben Georg Heidecker, Bad Windsheim 1970. [2] System IV. Ein Fernsprech-Vermittlungssystem mit gespeichertem Steuerprogramm. Zusammenfassung von Aufsatzreihen in einem Sonderdruck. „Informationen Fernsprech-Vermittlungstechnik“, Eigenverlag Siemens 1970. [3] H. Kunze: Anwendung der Elektronik in der Vermittlungstechnik. Aufsatzreihe in „fernmelde-praxis“, Fachverlag Schiele & Schön, Berlin.

84

Impulskennzeichen

Impulskennzeichen

50

50 und sonstige

Zeitbedingungen der FernsprechVermittlungstechnik Bearbeiter:

Anmerkung

Konrad

Kornblum

der Redaktion

In dem folgenden Beitrag treten aufgrund der besonderen Thematik sehr viele Abkürzungen auf, die jedoch in der Fernsprech-Vermittlungstechnik allgemein gebräuchlich sind. Wegen der Vielzahl der benutzten Abkürzungen wird abweichend von der sonst in diesem Taschenbuch geübten Praxis auf weitere Erläuterungen verzichtet. Wir bitten die Leser um Verständnis für diese Maßnahme. Vorbemerkungen 1. Die Tabelle 1 ist ein Auszug aus der FTZ-Richtlinie IR3 „Impulskennzeichen 50 und sonstige Zeitbedingungen der Fernsprech-Vermittlungstechnik“. Soweit es notwendig erschien, sind die einzelnen Schaltkennzeichen oder Zeitbedingungen noch näher erläutert. Diese Erläuterungen sind im Anschluß an die Tabelle zusammengefaßt. Um Verwechslungen mit den Bemerkungen der Spalte 5 zu vermeiden, sind die Erläuterungen mit E1 bis E33 £fortlaufend numeriert (siehe Spalte 6). Im allgemeinen sind sie abschnittsweise — entsprechend der (waagerechten) Gliederung der Tabelle — zusammengefaßt. 2. Die in der FTZ-Richtlinie 1IR3 aufgeführten Zeiten gelten für die Einrichtungen des Ortsdienstes (HDW- und EMD-Technik), in der nationalen Fernwahl für das FWS T 54 (Übergangstechnik II), für das FWS T62 und für die Übertragungen der vereinheitlichten Impulstechnik sowie für die technischen Einrichtungen an der Schnittstelle zwischen nationaler und internationaler Fernwahl. Soweit im einzelnen für die Einrichtungen des FWS T 69 schon neue — von den für das FWS T62 abweichende

85

Fachbeiträge — Zeiten festliegen, aufgeführt.

sind

diese

Für die Übertragungen Impulstechnik gelten zum jedoch

sie sind führt.

nicht

im

in

die

der Teil

Richtlinie

FTZ-Merkblatt

in Spalte

5 „Bemerkungen“

sogenannten abweichende IR3

vorläufigen Werte, die

übernommen

541 M 0009

auf

Seite

wurden;

6

aufge-

Die für Nebenstellenanlagen mit Durchwahl geltenden Zeitbedingungen sind in der FTZ-Richtlinie 123R1 zusammengefaßt. 3. Die in Zeiten sind

geben,

wenn

den nur

sich

Spalten 3 dann mit der

und 4 der Tabelle genannten Sollwert und Toleranz ange-

Sollwert

kontinuierlich

oder

fein-

stufig einstellen läßt. In allen anderen Fällen sind nur die Eckwerte aufgeführt. Sie gelten allgemein, sofern nicht in den Unterlagen einer technischen Einrichtung ausdrücklich abweichende Werte aufgeführt sind. 4. Die in Spalte 4 der Tabelle aufgeführten eingeengten Werte gelten für fabrikneue Einrichtungen bei einer Batteriespannung von 60...62V und einer Raumtemperatur von 20...30 °C. Sie sind bereits jetzt anzustreben. Die Termine, von denen ab diese Werte für die Güteprüfung und für Abnahmemessungen verbindlich sind, müssen noch im einzelnen mit den Amtsbaufirmen festgelegt werden. 5. Die in Spalte 3 der Tabelle aufgeführten Werte ergeben sich aus den für das jeweilige Gerät zulässigen Toleranzen (Gerätetoleranzen). Sie stellen nicht die im Betrieb möglichen Grenzwerte dar, für die vielmehr noch die Toleranzen der Meßund Prüfgeräte berücksichtigt werden müssen. Besonders wichtig sind in diesem Zusammenhang die Grenzwerte für die Gut-/Fehleraussage bei den automatischen Prüfeinrichtungen. Aus diesem Grund enthält die Richtlinie IR3 eine Anlage 2, in deren Teil 1 für die wichtigsten Zeiten die Auswertegrenzen der jeweils in Betracht kommenden automatischen Prüfeinrichtungen zusammengefaßt sind. Die sich daraus ergebenden Systemtoleranzen sind vor allem für die Systementwicklung von Bedeutung.

86

Impulskennzeichen

50

Die — ziemlich umfangreiche — Anlage 2 zur Richtlinie ıIR3 konnte hier aus Platzgründen nicht aufgenommen werden. Die in Spalte 5 „Bemerkungen“ aufgeführten Hinweise auf die entsprechenden Abschnitte der Anlage 2 wurden jedoch nicht gestrichen; der Leser erhält dadurch Übersicht

über die Gliederung der Tabellei

Schaltkennzeichen oder Zeitbedingung Vorwärtszeichen Wählzeichen Fernkennzeichen

Fernkennzeichennachimpuls Münzernachimpuls Belegungszeichen Einhängeimpuls Auslösezeichen Rückwärtszeichen Abrufzeichen Wahlendeerde Wahlendezeichen Beginnzeichen Flackerschlußzeichen Fangvorimpuls Weitergabe kurzer Rückwärtszeichen Zählzeichen Flackersperrzeichen Besetztzeichen Teilnehmerabwurf Auslösequittung Sonstige Zeitbedingungen Besondere Zeiten für Tonwahl (Inland) Zwischenwahlzeit Auswertezeiten Abfallzeit der Wahlbegleitrelais Karenzzeiten Sonstige Zeiten

Nr. des Abschnitts in der Tabelle 1 1 1.1 1.2

1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6

87

Nr.

Schaltkennzeichen oder Zeitbedingung,

technische

]

Einrichtung

2

1,

Vorwärtszeichen

1.1,

Wählzeichen

1.1.1.

Nummernschalter

Betrieb

GPD,

2 )2)

4

4 52... 32...46

+ 10 Pausen

Bemerkungen

Abnahme

3

1.1.1.1. | Impuls 1.1.1.2. | Pause 1.1.1.3. | 10 Impulse

Zeit (ms)

1000

+ 100

23) \

Fungen

siehe unter

5

6

1) Die Werte für den Nummern‚schalter gelten analog auch für automatische Wählgeräte, die teilnehmergleich angeschlossen sind, 2) Grenzwerte bei der Prüfung

El

mit dem APrPi siehe Anlage 2 unter 1.1.1. 3) Verhältnis Impuls: Pause im Mittel 1,6 :]; Grenzwerte 1,4: 1und 1,8:1. 1.1.2,

Impulssender des VZR, KRg und HRg Zahlengeber der FernVStHand, Überleiteinrichtung des öbL 4) 5)

4) Die Werte unter 1.1.2 gelten auch für Impulssender von entsprechend angeschalteten

1.1.2.1. | Impuls

60+5

60+4

1.1.2.2. | Pause

(30.. „50)e)

(32... 48)0)

1.1.2.3. | 10 Impulse + 10 Pausen 1.1.2.4. | 1 Impuls

1.1.3,

1.1.3.1.

+ 1 Pause

Vorkorrektur

und Ue-g |] Impuls

von

relais 34 b

1000+50 | 1000 + 40

(x-Zeit)

UeZ-g,

der Vorkorrektur

er

1.1.3.2. | Impuls der Vorkorrektur relais 48

ee)

100 +5

108 + 4

Ue(Z)-g

5) Grenzwerte

40 +5

mit Flach-

40 +7-5

40 ”)

ı

+4

40+6-4

ohtungen

bei der Prüfung

zuit der AlrERg siehe Anlage

6) Die Grenzwerte für die Pause ergeben sich rechnerisch aus der Differenz von min. x-Zeit und max. Impuls bzw, von max. x-Zeit und min. Impuls. 7) Bei

. mit Rund-

E2

WUe

der

Technik

69

ent-

spricht die Impulslänge der Periodenlänge von ca. 25 Hz

(also etwa 40 ms).

E3

odzıyaqydeg

Tabelleil

Vorkorrektur

von Ton Ue-g

1.1.4.1. | Erster Wählimpuls reihe

1.1.4.2. | Weitere 1.1.5.

(Inland)

jeder Wählzeichen-

Wählimpulse

E 4 100 = 20 40 +5

Weitergabe von Wählzeichen durch die elastische Wählzeichenkorrektur (Stromstoßkorrektur, Impulskorrektur) von Ue-(Z)-k, Ue-k, UeZ-k 2Dr und GUeZ-k 4Dr 8) 9) 10)

8) Einstellen der Korrektur mit Doppelrelais 34b siehe FTZ 541 Ev 9011. 9) Einstellen der elektronischen Korrektur siehe FTZ 141 915

1.1.5.1. | Impuls

48...65

1.1.5.2. | Pause

34...55

.

u

)|

. un siehe FTZ 141 915 1 Ral

und 141 Ev 9011

E5

ıFal.

10) Grenzwerte

bei der Prüfun mit der APPEI, (APrUe) 8 N

siehe Anlage 2 unter 1.1.3. Werte gelten ab 3.

11) Diese

Impuls

einer

Impulsserie

für x-Zeiten (= Impuls + Pause) am Eingang der Kor-

rektur Werte

können

Weitergabe von Wählzeichen durch die

Impulskorrektur

TFUeZ-k4Dr

von WUeZ-k

!?)

aus Anlage

der FT7Z-Richtlinie nommen werden,

.

1.1.6.

von 90.,..110 ms, für andere x-Zeiten

und

J45 + 10-5

!3]|

14)

45 +8-4

1

4a und 4b IR3

ent-

12) Einstellen der Wählzeichen

bei (ö) Flg mit WUe siehe FTZ 141 91 Eal, 13) Diese Werte gelten bei einer Erregungsdauer des A-Relais von 30...40 ms, 14) WUeZ-k 2Dr mit Wählzeichengabe über die d-Ader, WUeZ-k

4Dr

und

TFUeZ-k,

deren Korrektur auf 50 + 10 -5 eingestellt ist, brauchen erst bei Einführung der ferngesteuerten Leitungsprüfung oder bei Schwierigkeiten wegen der auf minimal 90 ms verkürzten Abfallzeit des CRelais (siehe 3.3.3.1 ) auf 45 + 10 -5 eingestellt zu werden.

E 6

09 uayopozuuaysindug

spXuI1g->p[auru1ag $

1.1.4.

1

Einrichtung

2

1.2. 1.2.1. |

Anlegen

1.2.2.

r

des

i

GPD,

Fernkennzeichens ©

nach

des 1. Wahlimpulses Ende des l’ernkennzeichens nach r . 5 1. Wahlimpulses 16) bei Ue in Flachrelaistechnik

l

5 15) Für

des

5...20 265

=D)

-

ist nur

18)

16) Bei Ue in Flachrelaistechnik muß das Fernkennzei. . chen bis zum Beginn des zweiten Wahlimpulses abgetrennt sein. 17) Bei Ue der Technik 69: 5...16. 18) Bei Ue der Technik 69:

-

112,

Fernkennzeichennachimpuls (Bei Wl’e .l. | 2,

1.4. 1.4.1. } 1.4.2. |

für Orts-

und

E8

Fernkennzeichnung)

Nachimpuls

wie

Pause zwischen Nachimpuls

letztem

Münzernachimpuls "achi ; Nachimpuls Pause zwischen Nachimpuls

1,5.

Belegungszeichen

1.5.1. |

TFUeZ-g

(Vorkorrektur

1.5.2. | TFUe(Z)-g, 1.5.3. | WUeZ-g,

Wahlimpuls

und

Wahlimpuls

mit

es, r 55+%

und

Rundrelais

175 + 20

34h)

Tirle-g

wie

1.1.3

180 + 25

se, 55+5s 175 +15

35...50

36...48

35...55

36...52

WUe-g

(Vorkorrektur

35...45

36...44

1.5.4. | WUeZ-g, WUe(?7)-g, mit Flachrelais 48)

WÜle-g

(Vorkorrektur

35...4

36...46

1.5.5. | Tonle-g

(Inland)

ohne

Abrufzeichen

1.5.6. | TonUe-g

(Inland)

mit Abrufzeichen

mit

WÜe(Z)-g,

1.1.3

180 + 30

(Münzkennzeichen)!?)

letztem

Rundrelais

34

E7

dingung 2.2.1 von Bedeutung.

80...

1.3.

6

den Endverkehr

die Zeitbedingung in Verbindung mit der 1.2.1 Zeitbe-

17)

Beginn

Beginn

4

5)

Erläute|rungen siehe unter

Bemerkungen

Abnahme

3

2 zeic va vork Fernkennzeichen (Durchgangsverkehr) >

Zeit (ms)

Betrieb

b)

90... 130 90...145

-

19) Grenzwerte für die Prüfung Münzernachimpulses des KRg auf Aufnahme des siehe Anlage

2 unter

E 9

2.3,

E

10

SIgıyoqydug

Schaltkennzeichen oder Zeitbedingung, technische

Nr.

«Pr 1,7,

1.7.1.

Einhängeimpuls (I.GW,

StrUe,

UW,

Auslösezeichen

|TFUeZ-g, TFUe(Z)-g, TFUe-g

|WUeZ-g

1.7.3.

[|WUe(Z)-g,

1.7.4.

|GUe-g mit Wechselstromauslösung,

1.7.5.

|TonUe-g

2,

Rückwärtszeichen . Abrufzeichen |TFUe-g 2Dr, 27

2.1.2. 2.1.3,

100, ..30020]

-

240. ;. 70021] 270... 660

1.7.2.

2.1. 2.1.1.

UGW)

10005100

- 300 WUe-g

.

.

DwUe

(Inland)

80...200°

24)

|Ue-g 4Dr

100...200

2.2.

Wahlendeerde (+/b von LW, OFLW, 17: . . 29) Hinweis Ue hinter 2DrGW)

2.2.1.

jAnlegen der Wahlendeerde des 1. Wahlimpulses

2.2.2.

|Abschalten der Wahlendeerde des letzten Wahlimpulses

nach

Beginn

nach Ende

TFUe

der Technik

69

ist vorgesehen: 380... 540.

1600+170

23) Für WUe-g

90...150

24)

-

200

40...190 25) 105...190

der Technik

S45

83... 175

90...170

69

110 an-

25) Gemessen 60 ms 1 Belegen der Ue-g (+/c). 26) Für Ue-g der Technik 69 ist vorgesehen: 130... 200 ms

E

13

E

14

27) Grenzwerte bei der Prü-

fung mit derAPrEL siehe Anlage 2 unter 1.3.2, 28) Grenzwerte bei der Prüfung mit der APrERg siehe Anlage 2 unter 1.3.1]. 29) Grenzwerte bei der Prüfung mit APrE siehe Anlage 2 unter 1.5.

50

E 12

940

ist vorgesehen: 1350... 1750. Für Neuentwicklung optimalen Wert von streben.

60...20026)| 65... 190

HRg28)

21) Für

Eli

I.GW (o.ä.) ab 50 eingehalten,

22) Für der Technik 69 istWUeZ-g vorgesehen: 700...

600...1000

25) 35...20026)|

nur bei System

1000 +80

- 250

16004300

- 300°°)

20) Der untere Grenzwert wird

95 usydIazuusysinduy

1.6.

Schaltkennzeichen oder Zeitbedingung, technische

Zeit (ms) Einrichtung

Wahlendezeichen

2 Dr, Galie 4Dr/ 2 Dr,4DrWUe-k 2.3.1, | TFÜe-k 30) GUe-g 2Dr, ‚22 .3.3

VorUe

und AnPVUe

. .; > für Sonderdienste

Hinweis Ue hinter 4DrGW, WKUe-k 57, GaVrKll’e-k

2.4. 2.4.1.

Beginnzeichen 9 LW, OFLW, 32)

2.4.2,

VorUe

2.4.3.

ÜLE,

2.5.

GPD, Abnahme

3

4

2

1

2.3,

und AnPÜe

140.

Anst,

für Sonderdienste 57,

Flackerschlußzeichen (LW,

AnSR)

GaVrKlUe-k

OFLW,

+ 40

175 + 25

DE 17559)

140 + 40

140 + 35 175 + 20

110...

400...550

410...540

2.6.

Fangvorimpuls

160 + 40

160 + 32

2,7,

Weitergabe

2.8.1. 2.8.1.1.|

4Dr

Zählzeichen : Ortsdienst System 55, 55V

sowie

60,..180

ms

LW

40/50v

zulässig.

Abnahme. Güteprüfung siehe "'Pflichtenheft für Ruf- und Signalmaschinen’

FT7

110...230

120...220

=65

ID9

Nr.

077

der Korrektur

E 19

Für vorhandene Einrichtungen sind noch folgende abweichenden Werte zulässig:

E 20

Einstellen

chen siehe +)

> = 60

Ref.

FE 17

E18 35)

35)

von 60... 180 ms durch TFUe-k 2Dr, WUeWUe-k

2.8,

40/50

E16 -

34) Diese Werte gelten nur für

Pause

GUe-g 4Dr und

32) Grenzwerte bei der P’rü> ‘ei . siche Anla fung mit: APrE ge 2 unter 1.7.|], 33) Für OFLW 27/50, 29/50,

op»

Impuls

k 2Dr, GaUe 4Dr/2Dr,

rel = unund r Apekt u derAnlage 1.0. siehe nik 69 ist vorgesehen: 125...175

90...170

FE 15

Prüfung

31) Für TFT’e-k, ° WUe-k und Gale 4Dr/?Dr der Tech-

ULE,

Rückwärtszeichen

6

bei

30) Grenzwerte

175 +20

175 + 25

> 100...210

kurzer

Siebe unter

140 + 35

2.5.1. 2.5.2,

Erläute-

k emerkungen 5

85...230° 1 90...220

83.

WKiUe-k

AnSR,

ULE,

B

Betrieb

ren

odgıypqyoug

\ Nr.

2.8.1.2.|

HDW-Systeme + SWFD ZIG (Inland)

140...240

2.8.2.2.|

ZIG

(Ausland)

2.8.2.3.]|

ZIG

(Ausland)

2.8.2.4.|

TFUeZ-g,

2.8, 2.5.|

WUeZ-k

2.8.2.6.|

Zusatz für a 16kHz-Identifizierung (StrUe, UW)

aw 8 und für I. GW

|impulsverkürzung rung

16kHz-Identifizie-

(Gassentechnik)

. (ohne Speisung)

WUeZ-g

541 Sz 5015 bei Ortszählung

ar

2.8.2.7.|1. GW (StrUe, UW) mit Zusatz für Zähl.

und

-

140 + 30 ,) 120 + 20 39

140 + 25

120 + 20 - 10 140 + 30

120 + 15 f ' -8 140 +25

541 Sz 5001 Bl. 1,2,31 TFUe7-g mit Speisungf 541 Sz 6001

500 +

500 +

TFleZ-g

100

- 503

120 + 15

- 303°

70

95 - 40) 5...11

73...147

75...140*))

2.9.

Flackersperrzeichen Flackersperrzeichengeber

2.9.1.1.|

Impuls

100...

2.9.1.2,.|

Pause

300...620

2 320,...600

2.9.2,

Weitergabe des Flackersperrzeichens durch TFUe-k

2.9.2.1. | Impuls

100...270

105...250

2.9, 2.2.| Pause

250...620

270...600

Weitergabe des Flackersperrzeichens durch Ton Ue-k

2.9.3.1.

[Impuls

2.9.3.2. | Pause

36)

-

2.9.1.

2.9.3.

38) 2lG(Inland) 150...+400 (Soweit darüber noch kein Interkontinentalverkehr möglich oder keine APrEZ7IG vorhanden ist.) WUez-g mit Speisung

141

150 bis 400

mit Speisung

6001 Sz 140..

WUeZ-g ohne Sneisung 541 Sz 5002 Bl. 1,2 110...250

39)

TFÜez-g ohne Speisung

___541_Sz 6002 120.. = 36) Kontaktzeit (d.h. ohne Einfluß des Abflachkondensators gemessen). 37) Gemessen mit PrGt Nr. 40 (an "Send 1") 38) Gemessen mit PrGt Nr. 39 39) Gemessen mit PrGt Nr. 40 40) Wert gilt für Güteprüfung ;für S50 P:90...115 41) Wert gilt für Abnahme E21

he

105...200

42) Für TFUe der Technik 69 ist vorgesehen: Impuls 95... 140 Pause

130... 320

-

200...590

-

470...620

08 uayoTezuuaysindum

2.8.2, 2,8.2.1.|

Schaltkennzeichen oder Zeitbedingung, technische Einrichtung

1

Zeit (ms) Betrieb |GPD, Abnahme

2

3

2.10,

Besetztzeichen *°) *”)

2.10.1.

TFUe-k,

WUe-k

2.10.2.

TonUe-k

(Inland)

2.10,3,

GaUe

2.10.4.

GaUe 4Dr/2Dr, l und Bl. 2 Gal’e

4Dr/2Dr

und GUe-g

4Dr/2Dr,

ÜKZ IKZ

l und Bl]. 2 sowie GUe-g 4Dr, IK7 50,

50, 50,

141

4Dr 141 141

= 541...

nach 4424 4426

Sz Bl. Sz

4

5

nm150 + 150 end5)|

--150 + 120 .

90 + 160 =. -n45) [750 + 150

-

|600...3000

Teilnehmerabwurf

2.12,

Auslösequittung

2.12.1,

TFUVe-k,

2.12.2.

von den OFL.W, LW, OGW, II.GW (ab $ 50) FGW und

630...2800

Bl.

gcführten Kinrichtungen als Impuls weitergegeben

44) Grenzwerte

4456 Sz

750 +120-

WVe-k

750 +

750

TonUe-k

(Inland)

790 + 160

Zeitbedingungen

3.

Sonstige

Besondere

3.1.1.

Schutzzeit

3.1.2.

Abfallverzögerung

3.1.3,

Trennzeit (Splitting) bei Tonle (Kurzschluß hinter dem TonE nach Anliegen der Zeichenfrequenz)

bei

bei

der

Prü-

fung mit der APrEL. und APrEF siehe Anlage 2 unter 1.9, Für

TFle-k,

Wl’e-k

und

GaUe 4Dr/2Dr der Technik 69 ist vorge chen; 600... 800 E 23 E 24

3.1.

für Tonwahl

Zeichenempfang

E “ in Tonle-k 41)

E22

RW als Dauerzeichen ange legt. Es wird vor den unter 2.10. 1 bis 2. 10.4 auf-

-

150 + 150

Zeiten

6

43) Das Besetztzeichen wird

45)

2.11

Erläutemi siehe nter

Bemerkungen

150

+

120

.

E 25

(Inland) 36)

des Senderrelais

50

+10

40...60 . =20

48)

46)

Bei

47)

wirksam, In der Tonlie-g

Wählzeichen

le Impuls

nur

beim

jeder Wahlserie

wird der 1. Wahlimpuls um die Zeit verlängert, mit dem der |, Wahlimpuls am Eingang der ‘l'onUe-g anliegt. 48) Grenzwerte bei der Prüfung mit der APrEL (APrUe) siehe Anlage 2 unter

1.13,

Sdupqydeg

Nr.

3.2.1. 3.2.1.1.

Zwischenwahlzeit (Pause Wählzeichenreihen) Kg, . | beim

zwischen

zwei

HRg, VZR, ZIGV 49) . , . Einstellen von Wahlstufen

3.2,1.2,

|beim

3.2.2,

von Ziffern Automatischer Rufnummerngeber Tin-Einrichtungen

Umspeichern

oder

E 26

2 650...950

Unterdrücken bei

300 + 50

300 + 40 - 45 800 + 120

50) Vorhandene Notrufmelder haben teilweise noch hinter dem Melderzeichen

600...800

630...770

eine Zujschenwahlzeit

von

>650 i 1200 + 200

>680

Zwischenwahlzeit muß Rücksicht auf EWSO 1 geändert werden.

mit

3.2:3.

Rufnummerngeber

Störungssignalmelder der StörSig 65 a 2: Störungsmeldeeinrichtung (StME! |)

3.2.6.

Notrufmelder

3.2.6.1.

|kurze Zwischenwahlzeit

.240 + 24 50)

3.2.6.2.

|lange

740+ 74

3,3.

Auswertezeiten

3.3.1.

Auswertezeit zum kurzen und langen Auswertezeit zum

3.3.2

is

7wischenwahlzeit

Unterscheiden von Rückwärtszeichen Unterscheiden von

Störimpuls und Zählzeichen in TFUe7-& und WUe?7-g

3.3.3.

Auswertezeit zum Unterscheiden von kurzen und langen Vorwärtszeichen (Abfallzeit des C-Relais)

3.3.3.1.

|TFUe-k,

3.3.3.2. | TonVe-k

WUe-k,

TFUe?7-k,

WUezZ-k

49) Grenzwerte beim Prüfen der KRg und HRg mit der APrERg siehe Anlage 2

800 + 150

3.2.4. 2 3.2.5,

\\

bei FernVStHand

680... 920

0 +60 51) 52)

60... 100°°)

9...

200°)

350 + 90

1200 + 160

1.2 und 2.2

s

(voraussichtlicher

65...95

95...190

-

Wert:

640*+64

-

460 + 50?) 3

unter

51) Soweit nicht feinstufig einstellbar gilt: 400... 520 bzw. 410...510

52) Für Technik 69 ist vorgesehen:

410,,.510,

53) Für WUeZ-g 80,..120

nach

54)

und

Für

TFUe-k

541 gilt

WUe-k

der Technik 69 ist vorgesehen: 125...175

F 27

09 usysIazuuaysndumg

3.2.

Schaltkennzeichen oder Zeitbedingung, technische

.

1

nu

3.4.

I.GW,

3.4.2,

H. L.W,

3,4.4.

FGW

3.4.5.

3

Strle,

UW,

UGW

OFELW

|TFUe-k 2Dr, Wle-k 2Dr, Gale 4Dr/ 2Dr,

4

Gle-g

4 Dr

85

140

90...130 90...145

85...160

90,..150

85,...180

170...270°®]

TonUe-k

85

3,4,.7.

TFVe-g

90...4+00

3.4.8,

TonlUe-g

3.4.8.1.

|V-Relais

3.4.8.2. 1 VH-Relais WUe-g

mit Orts-

3.4.9.1.

|V-Relais

3.4.9.2.

[VH-Relais

3.4.10.

[WlUe-k

3.4.10.

1|V-Relais

mit

Orts-

[ZIG

3.4.12,

]|VZR,

ZIGV,

190

100...380

25...45

-

220... 300

-

und

180 = 30

180 + 25

15...35

17...32

Fernkennzeichnung

wie

ZUe

88...170

180...260

und Fernkennzeichnung

3,4,10,2] VH-Relais 3.4.11.

(541

3.4.5

wie

3,4.5

110+25-20

110+20-15

85...200

90... 190

Sz 7010)

3.4.12, 1JVA-Relais

(V-Relais)

3.4.12.2]VM-Relais

+ VA(V)-Relais

85...135

90...125

230...290

240...285

3.4.13. 1JVA-Relais

85... 120

88,.. 115

3.4.13. 2]V2-Relais

30...50

3.4.13,

3.4.13.3,

|KRg 62

VM-Relais

siehe unter

5

85...150

3.4.6.

3.4.9.

[Erläuterungen

Bemerkungen

6

der Wahlbegleitrelais

GW

3.4.3.

Zeit (ms) GPD, Abnahme

Betrieb

2

Abfallzeit

3.41

Ba Einrichtung

+ VA-Relais

wie

3.4,

32,..48 12. 2

wie

3,4.

12,2

|55) Für Ue der Technik 69 ist vorgesehen: 260.

180...

s3enaqydegr

Nr

|HRg 90,..120

3,4.14,2JV2-Relais

25...40

93...11% 2%7...38

3.4.14. 3]V3-Relais

25...45

27...43

3.5.

Karenzzeiten

3.5.1.

Pause zwischen letztem Wahlendezeichen

zu 3.5.1

3,5.2.

Pause zwischen Wahlendezeichen und Beginnzeichen bei Sonderdiensteinrichtungen

> 350 ”

= —

3.5.3,

Pause zwischen Wahlendezeichen und Besetztzeichen bei Sonderdiensteinrichtungen

=

= 380

3.9.4,

Pause zwıschen Belegen und Beginnzeichen bei Sonderdiensteinrichtungen

Wahlimpuls

und

3.5.4.1. |Bei Ansteuerung über FDGW

3.5.4.2. 3.5.5.

Belegen

= 750

a zu 3.5.2 und 3.5.3

390

or zu 3,5 siche E 30,

= 700

a

2 800

und Wahlendezei-

zu

c

vi 5.6

m 32

und 4Dr-KGW

[hinter HGW . ru |hinter 4Dr-KGW

4

E 31,

chen bei l’e für Hinweisdienst hinter HGW

3.5.5.1. 3.5.5.2,

zwischen

350

= 650

[Bei direkter Ansteuerung von RW Pause

siehe

100...400

..

4300 + 500 -400 2400 + 600

[

-500 3.5.6.

Verzögerung RSW an HRg

3.6.

Sonstige

L6

3.6.1.

des Besetztzeichens

bei

100 + 40 -30

100 + 30 -25

Zeiten

zu 3.6.1

lAbfallzeit des V-Relais bei Flackersperr-

56) Bei TFUeZ-g (6001, 6002):

zeichen (Überbrücken der Pause zwischen zwei Sperrzeichenimpulsen)>6)

3.6.1.1.

|TFUeZ-g,

3.6.1.2.

|Ton

lle-g

TFUe(Z)-g, (Inland)

TFUe-g

Abfallzeit

2 650 =

700

2 700 -

des EII-Relais.

siehe .—

08 USysIazuuaysindum

3.4.14.

3.4,14.1JV1-Relais

.

.

um:

yehall kennzeichen Dder ‚eitbedingung, technische

1 3.6.2,

3.6.4.

des Auslöseimpulses)

TFVUe2Z-g,

(soweit

TFUe(7)-g

Auslösequittung)

. TFUe-g

. Wlie-g

Abfallzeit

des

R-Relais

in

Ue-k

Sperre

des c-Eingangs

Auslöseimpulses

bei

ohne

Sperre des c-Fingangs nach Ende Auslöscquittung bei T’FUe-g und

TFÜe-g

6 nach 341...

und für WU’e der vorläufi- | gen Impulstechnik

400...1300

57) 58)

430...1200

-

800...2200

58) Für

Ue

gilt

der Technik

3.6.6

Länge (ZTG)

Tagschaltung

des der

240 =

69 ist

wie

=22

80

3.6.1.

zu 3.6.3 siehe

-

wie

E

3.6.1],

une 5 siehe .

der vom Maschinenzeittaktgeber gesendeten Impulse 150,..210 ‚ı7 110. 0

3.6.6.2.1. | Teilnehmertakt

225... 315

[Münzertakt ?°)

15,

zu 3.6.4

E 33

3.6.6.1.1. | Teilnehmertakt 3.6.6.1.2.|mü 59) Münzertakt 3.6.6.2. Nachtschaltung

3.6.6.2.2.

siehe

E 24

vorgesehen: 100... 140

Tonl’e-g (Inland)

3.6.6.1.

zu 3.6.2

2Dr.

beim

nach Ende

WUe-g

rungen siehe unter

5 57) Für

700... 1300

Gal’e 4Dr/2Dr und GlÜe-g 4Dr Senden des Wahlendzeichens

Erläute-

Bemerkungen

h|

der Auslöse-

quittung (Abfallzeit des V-Relais nach

Auslösequittung 3.6.5

(ms) GPD,Abnahme

3

für die Aufnahme

3.6.2.2. | Tonlie-g (Inland) 3.6.3.

-

Zeit Betrieh

2 Wartezeit Ende

3.6.2.1.

Kinrie Einrichtung

165...255

59) Gilt für eine Gebühreneinheit von 0,21 DM.

sagayaqydug

86 Nr.

Impulskennzeichen einen gaben

Hinweis, für welche in der Anlage 2 der

Zeitwerte er Richtlinie 1R3

zusätzliche findet.

50 An-

6. Wegen der unter 1.1.5 der Tabelle in Spalte 5 erwähnten Anlagen 4a und 4b muß ebenfalls auf die Richtlinie 1R3 verwiesen werden. Es handelt sich bei diesen beiden Anlagen um Toleranzfelder für die elastische Wählzeichenkorrektur mit Doppelrelais 34b bzw. für die elektronische elastische Wählzeichenkorrektur. Die Richtlinie 1IR3 enthält eine Zusammenstellung der nischen Einrichtungen“.

außerdem noch als Anlage 1 „Zeiten der zentralen tech-

Erläuterungen El Die Zeitwerte der vom Nummernschalter abgegebenen Wählzeichen werden von den mechanischen Werten des Nummernschalters bestimmt (durch Fliehkraftregler begrenzte Ablaufgeschwindigkeit, Öffnungs- und Schließzeit des durch Nocken betätigten nsi-Kontakts). Bevor die Einhaltung der angegebenen Zeitwerte bei der Güteprüfung kontrolliert wird, werden die zu prüfenden Nummernschalter 1,2X 106mal aufgezogen. Das entspricht der Betätigungszahl während der Lebensdauer eines sehr stark beanspruchten Nummernschalters. Es kann deshalb unterstellt werden, daß die für die Güteprüfung vorgeschriebenen Zeitgrenzen auch im Betrieb nicht überschritten werden, sofern ein Nummernschalter nicht durch eine Störung ausfällt. Aus diesem Grund gelten beim Nummernschalter die für den Güteprüfdienst angegebenen Zeitwerte auch für den Betrieb. E2 Im VZR, KRg und HRg werden die dort zwischengespeicherten Wählzeichen regeneriert. Damit wird die Wählzeichengabe auf den Fernleitungen hinter dem ZIG (ZIGV) unabhängig von den Toleranzen des Nummernschalters. Besonders wichtig sind die engeren Grenzwerte für die x-Zeit (Summe von Impuls und Pause). Im Zusammenwirken mit der elastischen Wählzeichenkorrektur von Ue-k 2Dr wird dadurch die Mindestlänge des Fernkennzeichens im Durchgangsverkehr gewährleistet.

99

Fachbeiträge E3 Die Verkürzung des Impulses durch die Vorkorrektur gewährleistet bei WUe, daß in der Pause zwischen zwei Wählimpulsen ein möglicherweise gleichzeitig anstehendes Rückwärtszeichen (z.B. Besetztzeichen) durchgreifen kann. Bei TFUe trägt die Verkürzung der Wählimpulse zu einer geringeren Belastung hochkanaliger TFSysteme bei. E4 Bei TonUe-g wird der erste Wählimpuls verlängert, um die — nur beim ersten Wählimpuls jeder Impulsserie wirksame — Schutzzeit in der TonUle-k auszugleichen. E5 Durch die elastische Wählzeichenkorrektur werden vor allem Schwankungen, die bei WUe durch die zufällige Phasenlage des Zeichenstroms beim Schließen und Öffnen der Sendekontakte auftreten, teilweise ausgeglichen. Die elastische Wählzeichenkorrektur invertiert alle Wählzeichen, wodurch je Leitungsstrecke eine Verlängerung der Zeichenlaufzeit von etwa 100 ms auftritt. Die Invertierung wird dazu ausgenutzt, die Weitergabe des Auslöseimpulses zu verhindern. E6 Die Impulskorrektur der WUeZ-k und TFUeZ-k gibt den Einhänge- und Auslöseimpuls direkt zum ZIG weiter. Dadurch wird die Leitungsstrecke hinter dem ZIG beim Auflegen des rufenden Teilnehmers zusätzlich stabilisiert. Die UeZ-k der Technik 69 werden eine elastische Wählzeichenkorrektur haben, weil sich herausgestellt hat, daß die Zusatzstabilisierung im ZIG beim Auflegen des rufenden Teilnehmers nicht unbedingt erforderlich ist. E7 Das von WUe-k 2Dr, TFUe-k 2Dr, GaUe 4Dr/2Dr und GUe-g 4Dr des SWFD bei jeder Wahlserie angebotene Fernkennzeichen (-/b) muß im Durchgangsverkehr zeitlich begrenzt werden, um die Aufnahme und Weitergabe von Rückwärtszeichen (z. B. Besetztzeichen), die im Durchgangsverkehr jederzeit anstehen können, zu gewährleisten (während des Anliegens des Fernkennzeichens ist die E-Schaltung zur Aufnahme der Rückwärtszeichen von der b-Ader abgetrennt). Das Fernkennzeichen muß schnell genug angeboten werden (5 ms) muß eingehalten werden, um bei AMeßUe das Abschalten des Leitungsabschlusses zu ermöglichen. Das Fernkennzeichen wird hochohmig von NStAnl mit Durchwahl und von WUe-g für Orts- und Fernkennzeichnung (541 Sz 5027) abgetastet. Niederohmig wird es von LW und OFLW sowie von verschiedenen Sonderdiensteinrichtungen aufgenommen. Bei niederohmiger Aufnahme wird gleichzeitig die das Fernkennzeichen anlegende Übertragung auf Endverkehr umgeschaltet. E8 Der Fernkennzeichennachimpuls wird bei SWFDVerbindungen von der WUe-g für Orts- und Fernkennzeichnung gesendet. Er bewirkt, daß die WUe-k 2Dr für Orts- und Fernkennzeichnung ihrerseits Fernkennzeichen anlegt und nach der letzten Wahlserie und Umschaltung auf Endverkehr das Wahlendezeichen sendet. E9 Der Münzernachimpuls wird von Fernwahl-Münzfernsprechern (MünzFw 56 und 63) bei SWFD-Gesprächen (ausnahmsweise auch bei vSWFD-Gesprächen) gesendet. Die Wahlserie, nach der der Münzernachimpuls gesendet werden soll, muß nach den jeweiligen Erfordernissen bestimmt werden. Der Münzernachimpuls wird vom KRog, VZR oder ZIGV (für vSWFD-Verbindungen von der ZUe 541 Sz 7010) ausgewertet. Er bewirkt die Umschaltung von den Takten der Teilnehmerwelle auf die Takte der Münzerwelle des Zeittaktgebers. E10 Der Belegungsimpuls, mit dem die Belegung einer Ue-g über die Leitung zur Ue-k weitergemeldet wird, wird bei allen Ue-g der vereinheitlichten Impulstechnik von der AH-Vorkorrektur geformt. Die etwas größeren Toleranzen gegenüber den Zeiten unter 1.1.3 bei TFUe sind schaltungsbedingt. E11 Der Einhängeimpuls wird z.Z. nur von der Fangeinrichtung (FE59, 61, 62) ausgewertet. Er bewirkt dort das Anlegen des Fangkriteriums (t/a, b-Ader potentialfrei oder +/b), wenn der angerufene Teilnehmer beim Eintreffen des Einhängeimpulses noch nicht aufgelegt hat.

101

Fachbeiträge E12 Das Auslösezeichen muß bei WUe hinter dem ZIG sicher gegen ein Besetztzeichen und bei WUe vor dem ZIG sicher gegen ein Zählzeichen durchgreifen können. Bei TFUe und TonUe, bei denen für Vorwärts- und Rückwärtszeichen getrennte Stromwege zur Verfügung stehen, kann das Auslösezeichen wesentlich kürzer sein, da das Problem des Zeichendurchgriffs bei diesen Ue nicht besteht. E13 Das erste Abrufzeichen kann sowohl vom HRg als auch — als Belegungsrückimpuls — von Ue-g hinter RW 54 gesendet werden. Es wird nur beim FWS T54 (mit VZR) im Kennzahlweg benötigt. Bei Ansteuerung von Querwegen wird der Ausspeicherstart vom RW 54 über die f-Ader gegeben. Beim FWS T62 bestimmt das KRg in jedem Fall den Zeitpunkt des Ausspeicherns des richtungsbestimmenden Teils der Kennzahl. Es wird also kein erstes Abrufzeichen benötigt. Mit dem zweiten Abrufzeichen veranlaßt das HRg nach einer Vorgabezeit das Ausspeichern der restlichen Ziffern

aus dem

KRg

oder VZR.

E14 Die Wahlendeerde muß abgetrennt sein, bevor in der Ue-k 2Dr (GaUe 4Dr/2Dr, GUe-g 4Dr) das E-Relais mit Abfall des V-Relais wieder in Schleife geschaltet wird, da sonst das E-Relais über die im LW an der a-Ader liegende Spannung ansprechen Könnte. E15 Das Wahlendezeichen (Wez) wird bei niederohmiger Abtastung des Fernkennzeichens (z.B. beim Zusammenwirken mit LW) von der auf Endverkehr umgeschalteten Ue-k 2Dr (GaUe 4Dr/2Dr, GUe-g 4Dr) nach Abfall des V-Relais gesendet. Hierbei wird das EH-Relais während der Abfallzeit des R-Relais (siehe 3.6.3) erregt. Da diese Zeit mit mindestens 40 ms relativ kurz sein kann, ist die untere Grenze des Wez mit 85 ms kürzer als der untere Wert bei der Weitergabe kurzer Rückwärtszeichen (siehe 2.7), bei der eine minimale Erregung des E/EHRelais von 60 ms unterstellt wird.

102

Impulskennzeichen 50 Wird die im Verbindungszug letzte Ue-k (GaUe 4Dr/2Dr, GUe-g 4Dr) nicht auf Endverkehr umgeschaltet, weil das Fernkennzeichen nicht oder nur hochohmig abgetastet wird, so muß das Wez von der hinter der Ue-k liegenden technischen Einrichtung (bei NStAnl mit Durchwahl von der nebenstellenseitigen Durchwahlübertragung oder von den unter 2.3.2 und 2.3.3 aufgeführten technischen Ein-

richtungen) geben

als

werden.

Schleifenzeichen

mit

+/a

und

—/b

abge-

E16 Das Beginnzeichen bewirkt im ZIG die Zähleinleitung. Es wird im ZIG in den sogenannten Meldezählimpuls umgesetzt. Bei Auslandsverbindungen wird es im allgemeinen auch zum Durchschalten der Sprechwege ausgenutzt.

Ein fehlendes Beginnzeichen Verbindung nach 1...2min.

bewirkt

das

Auslösen

der

E17 Das Schlußzeichen wird im Ortsdienst z.Z. noch nicht ausgenutzt. Im SWFD führt es zum Auslösen der Verbindung nach 1...2 min, sofern bis dahin der rufende Teilnehmer die Verbindung nicht selbst ausgelöst hat. Die Karenzzeit von 1...2min ist mit Rücksicht auf Teilnehmer mit Steckdosen erforderlich. E18 Der Fangvorimpuls war ursprünglich für die — nicht eingeführten — WUe für Ortsdienst mit Fangen vorgesehen. Er wird künftig jedoch für Verbindungen zwischen EWSOI-VSt und EMD-VSt zur Kennzeichnung von Teilnehmern mit angeschalteter Fangeinrichtung ausgenutzt. Er wird von den Fangeinrichtungen gesendet. E19 Die kurzen Rückwärtszeichen werden in den unter 2.7 genannten Ue auf eine Mindestlänge von 110 ms gebracht, um bei WUe den Durchgriff kurzer Rückwärtszeichen gegen Wählzeichen mit ausreichender Sicherheit zu gewährleisten bzw. um bei GaUe 4Dr/2Dr, GUe-g 4Dr oder TFUe-k 2Dr auch bei negativer Verzerrung auf der 4Dr-Leitungsstrecke eine einwandfreie Auswertung sicherzustellen. Durch Zeichen,

diese Standzeitkorrektur werden allerdings auch die den genannten Ue bereits in ausreichender

103

Fachbeiträge Länge angeboten werden, weiter verlängert. Dem sorgfältigen Einstellen der Standzeitkorrektur nach FTZ 141 D2 kommt deshalb erhebliche Bedeutung zu, weil bei zu großer Verlängerung kurzer Rückwärtszeichen die Gefahr besteht, daß sie als lange Zeichen bewertet werden, was zum Auslösen von SWFD-Verbindungen führt. E20 Die Länge der Zählzeichen bei Zählung während des Gesprächs war bisher relativ unkritisch. Durch ausreichende Länge der Zählzeichen mußte lediglich dafür gesorgt werden, daß die Gesprächszähler und Gebühren-. anzeiger ordnungsgemäß weitergeschaltet wurden. Mit Einführung des interkontinentalen SWFD wurde jedoch die mögliche Zählfolge sehr schnell (z. Z. minimaler Abstand zwischen zwei Zählzeichen bei SWFD-Verbindungen nach Japan 970.ms), so daß auch die maximale Länge der Zählzeichen und vor allem die verbleibende Pause zwischen zwei Zählzeichen sorgfältig beachtet werden müssen. Deshalb wurde die Länge der vom ZIG gesendeten Zählzeichen entscheidend verkürzt. Dabei mußten auch die Toleranzen stark eingeengt werden. Bei I.GW der HDW-Technik sorgt eine Zusatzschaltung für Zählimpulsverkürzung und 16-KHz-Identifizierung iür kurze, eng tolerierte Zählzeichen, um bei schnellen Zähltakten ein Auslösen der Sicherung der I.VW (0,5A) zu verhindern. E21 Um eine Überlastung der Leitungsverstärker zu vermeiden, darf bei hochkanaligen TF-Systemen kein Dauersperrzeichen angelegt werden. In den zu sperrenden TFUe-g bzw. TonUe-g werden die Pausen zwischen den Sperrzeichenimpulsen überbrückt, so daß der c-Eingang lückenlos gesperrt bleibt (siehe auch unter 3.6.1). Bei den auf Elg eingesetzten TFUeZ-k erlaubt es die Tatsache, daß dort keine hochkanaligen TF-Systeme betrieben werden (im allgemeinen nur bis Z24), künftig auf Dauersperrzeichen überzugehen. Damit werden Induktionsstöße von der im Flackersperrzeichenkreis liegenden Wicklung des Z-Relais auf die an der e-Ader liegende Wicklung des Z-Relais vermieden; diese Induktionsstöße des Flackersperrzeichens hatten zu Schwierigkeiten bei

104

Impulskennzeichen

50

der Prüfung von ZIG 4Dr/4Dr mit der APrEZIG geführt, wenn der zu prüfende ZIG direkt, d.h. nicht über Mischwähler mit der davorliegenden TFUeZ-k 4Dr verbunden ist. Durch den Übergang auf Dauersperrzeichen bei TFUeZ-k wird auch die Sicherheit der Kennzeichenauswertung beim zufälligen Zusammentreffen von Flackersperrzeichen und Belegung verbessert. Grundsätzlich sollte bei längerer Außerbetriebnahme einer Leitung keine rückwärtige Sperre gesendet, sondern die Ue-g durch Ziehen der Sperrtaste gesperrt werden. E22 Durch das Besetztzeichen werden dungen ausgelöst; der rufende Teilnehmer setztton vom ZIG aus.

SWFD-Verbinerhält den Be-

Bei NStAnl mit Durchwahl kann neuerdings anstelle des Abwurfs der Verbindung zum Abfrageplatz bei besetzter Nebenstelle oder Fehlen eines freien Verbindungswegs zur gewünschten Nebenstelle Besetztzeichen gegeben werden. Dieses Besetztzeichen, dem ein Wahlendezeichen vorausgehen soll, muß grundsätzlich als langer Impuls mit t/a und —/b gesendet werden. Durch ein Dauerzeichen würden WUe-k 2Dr (UÜKZ 59 und IKZ 50) blockiert werden. E23 Der Teilnehmerabwurf wird von technischen Einrichtungen gesendet, die nicht von Teilnehmern erreicht werden sollen, z. B. bei Platzansteuerung der FernVStHand. E24 Bei TFUe und TonUe, besonders wenn die Verbindungen über Richtfunkstrecken geführt sind, muß mit kurzzeitigen Unterbrechungen (z.B. durch Rauscheinbrüche) gerechnet werden, wodurch ein Auslösezeichen so verstümmelt werden kann, daß die Ue-k nicht auslöst. Damit bleibt auch die auf die Ue-k folgende Verbindung belegt und der angerufene Teilnehmer wird blockiert. Bei Ue mit Auslösequittung kann jedoch, wenn die Auslösequittung nicht innerhalb einer festgelegten Zeit (siehe 3.6.2) bei der Ue-g eingeht, die Auslösung wiederholt und — wenn auch das nicht zur Auslösung führt — die Stö-

rung

signalisiert werden.

E25 Die bei TonUe

Kennzeichengabe innerhalb des Sprachbands erfordert besondere Maßnahmen, um eine

105

Fachbeiträge fälschliche Signalgabe durch Sprache zu vermeiden. Dazu dient auch die Schutzzeit, durch die verhindert wird, daß bei kurzzeitigem Ansprechen eines Tonempfängers (TonE) auf Sprachfrequenzen sofort ein Zeichen weitergegeben wird. Um diese Schutzzeit muß das Zeichen beim Senden verlängert werden. Unter Trennzeit (Splitting) versteht man die Zeit, die zwischen dem Anliegen der Zeichenfrequenz am Eingang eines TonE und dem Kurzschluß des Sprechwegs am Ausgang des TonE vergeht. Durch diesen Kurzschluß wird gewährleistet, daß bei mehreren hintereinanderliegenden TonE nur jeweils der der Sendestelle nächstliegende TonE das Zeichen auswertet. Sofern weitere, dahinter liegende TonE bereits angesprochen hatten, gehen sie nach dem Leitungskurzschluß wieder in die Ruhelage. E26 In der normalen Zwischenwahlzeit muß die Freiwahl einer GW-Stufe (einschließlich Abfallzeit des V-Relais und Belegen der Ue der folgenden Leitungsstrecke und des Kopfwählers) ablaufen. Wenn dagegen nur Ziffern von einem Speicher zum anderen umgespeichert werden (z.B. vom KRg zum HRg) oder Ziffern zu unterdrücken sind (z.B. im RW54 bei Ansteuerung einer Ql), kommt man mit einer verkürzten Zwischenwahlzeit aus. Beim Nummernschalter bestimmt in erster Linie der Teilnehmer die Länge der Zwischenwahlzeit, die bei geübten Teilnehmern und dem Wählen kurzer Ziffern (z.B. 1 +1) relativ klein werden kann. Nach Untersuchungen von G.Rothert und H.Evers wird jedoch bei Nummernschaltern mit Spatium eine Zwischenwahlzeit von 400 ms praktisch nicht unterschritten. E27 Impulsförmige Schaltkennzeichen unterschiedlicher Bedeutung unterscheiden sich durch ihre Länge und/oder durch ihre zeitliche Aufeinanderfolge. Mit den Zeiten unter 3.3.1 und 3.3.3 ist festgelegt, welche Zeiten impulsförmige Schaltkennzeichen unterbzw. überschreiten müssen, um als kurze oder lange Vorwärts- bzw. Rückwärtszeichen erkannt zu werden.

Beim

von

106

ZIG

kurzen

ist die Auswerteschaltung und

langen

zum

Rückwärtszeichen

Unterscheiden nur

bis

zum

Impulskennzeichen

50

Eintreffen des Beginnzeichens wirksam; danach werden Rückwärtszeichen nicht mehr auf ihre Länge bewertet. Es ist wiederholt der Vorschlag gemacht worden, beim Einsetzen der Gruppenpilot-Sperre von den TFUe-g und TonUe-g ein langes Rückwärtszeichen zu senden, um die Verbindungen

vom

ZIG

aus

bis

zum

Beginn

des

gestörten

TF-Abschnitts auszulösen. Aus dem vorstehend genannten Grund würden dadurch jedoch nur Verbindungen, die sich beim Einsetzen der Gruppenpilot-Sperre noch nicht im Gesprächszustand befinden, ausgelöst werden können. Die Auswertezeit zum Unterscheiden von Störimpulsen und Zählzeichen in UeZ-g ist nur beim ersten Zählimpuls wirksam. Sie war bei wechselseitigem Verkehr auf EI mit WUeZ

notwendig,

um

bei

gleichzeitiger

Belegung

von

beiden Seiten eine Auswertung des Belegungsimpulses als Zählzeichen zu verhindern. Sie wurde auch bei gerichtetem Verkehr beibehalten, da auch hier Störimpulse möglich sind, die nicht zur Zählung führen sollen. Wenn z.B. eine Ader einer in einem Stamm geführten Elg unterbrochen ist, so kann es bei Wählzeichengabe in dem zugehörenden Vierer zum kurzzeitigen Ansprechen des J-Relais der dem Stamm zugeordneten WUeZ-g kommen. Bei über Richtfunk geführten Elg muß ebenfalls mit kurzzeitigen Störimpulsen gerechnet werden. E28 Zu 3.5.1: Mit dem Wahlendezeichen sollen die zentralen technischen Einrichtungen, die nur für den Verbindungsaufbau benötigt werden, möglichst schnell freigeschaltet werden. Das .Wahlendezeichen sollte deshalb nach beendeter Wahl so bald wie möglich gesendet werden. Beim Zusammenwirken von Ue-k, GaUe 4Dr/2Dr und GUe-g

4Dr

mit

LW

oder

OFLW

wird

die

Zeit

zwischen

dem letzten Wahlimpuls und dem Wahlendezeichen durch die Abfallzeit des V-Relais (siehe 3.4.5) bestimmt. Wenn bei NStAnl mit Durchwahl die Pause zwischen letztem Wahlimpuls und Wahlendezeichen in besonderen Verbindungsfällen (z.B. beim Abwurf einer Verbindung zum Vermittlungsplatz bei besetzter Nebenstelle) mitunter etwas über dem oberen Grenzwert liegt, so ist das ohne Bedeutung.

107

Fachbeiträge E29 Zu 35.2 und 3.5.3: Kurze Rückwärtszeichen können bei der Übermittlung über die Leitungsstrecke positiv verzerrt werden, wodurch sich der Abstand zum PBeginn eines schnell folgenden Zeichens verringert. Durch die Zeitbedingungen unter 3.5.2 und 3.5.3 soll ein Zusammenlaufen der dort genannten Zeichen verhindert werden. E30

Zu

3.5.4:

Die

Verzögerung

des

Beginnzeichens

ist

von Bedeutung bei Ansteuerung von gebührenpflichtigen dreistelligen Sonderdiensten (z. Be FeAD 114 und Zeitansage 119) hinter HRg. Durch diesen Abstand soll ein Zusammenlaufen des vom HRg gesendeten zweiten Abrufzeichens und des Beginnzeichens vermieden werden. Bei Ansteuerung über FDGW kann die Zwangspause etwas kürzer sein als bei direkter Ansteuerung vom HRW, da bei FDGW durch deren Einstellung bereits ein zeitlicher Abstand zwischen dem Abrufzeichen und dem Belegen der Ansageübertragung gewonnen wird.

E31 Zu 3.5.5: KRg lösen in Fällen, in denen ein Wahlendezeichen erwartet wird, eine Verbindung aus, wenn dieses Zeichen nicht innerhalb von 5...10s eintrifft. Von Hinweis-Ue muß deshalb ein Wahlendezeichen gesendet werden, um einem Teilnehmer Gelegenheit zu geben, eine Ansage vollständig, in Zweifelsfällen evtl. auch mehrmals anzuhören. Das Wahlendezeichen darf jedoch nicht zu früh gesendet werden, da das HRg grundsätzlich bei jedem Rückwärtszeichen die Verbindung auslöst. Beim KRg führt jedes während des Ausspeicherns des richtungsbestimmenden Teils der Ortsnetzkennzahl eintreffende Rückwärtszeichen zur Auslösung. Durch die Zeiten unter 3.5.5 wird sichergestellt, daß das Wahlendezeichen erst gesendet wird, wenn sich das HRg abgeschaltet bzw. das KRg die im Kennzahlenspeicher befindlichen Ziffern ausgespeichert hat. E32 Zu 3.5.6: In der TFUe(Z)-k 4Dr vor dem AnS des HRg muß erst das R-Relais abgefallen sein, bevor diese Ue das vom RSW angelegte Dauerzeichen in einen Impuls umformen kann. Würde der RSW das Besetztzeichen ohne die unter 3.5.6 angegebene Verzögerungszeit anlegen, so würde sich in der TFUe(Z)-k 4Dr das R-Relais und das

108

Impulskennzeichen Q-Relais werden.

binden;

es

würde

kein

Besetztzeichen

50

gesendet

E33 Zu 3.6.4 und 3.6.5: Um eine lückenlose Sperre des c-Eingangs für den Fall sicherzustellen, daß während der vorangegangenen Belegung in der Ue-k oder dem Kopfwähler die Sperrtaste gezogen worden ist und dadurch im Anschluß an die Auslösung rückwärtige Sperre gesendet wird, muß der c-Eingang noch bis zum möglichen Eintreffen des Sperrzeichens gesperrt bleiben. Bei TFUe und TonUe muß diese Zeit länger sein, da das Sperrzeichen maximal um die Zeit der Pause zwischen zwei Sperrzeichenimpulsen (siehe unter 2.9) verzögert eintreffen kann. Bei WUe, bei denen Dauersperrzeichen gesendet wird, kommt man mit einer wesentlich kürzeren Zeit zur lückenlosen Sperre des c-Eingangs aus.

L09

Fachbeiträge

Geräte für Fernsprechverkehrsuntersuchungen (I)

Bearbeiter:

Ulrih

Hartmann

1. Allgemeines Fernsprechverkehrsuntersuchungen (FeVU) in den Wählvermittlungsstellen (VStW) sollen Aufschluß darüber bringen, ob die Vermittlungseinrichtungen (VEinr) so bemessen sind, daß die anfallende Verkehrsmenge (V-menge) bewältigt werden kann, und ob der Zustand der VEinr eine den Teilnehmer (TIn) zufriedenstellende Güte der Verbindung zuläßt. Die Ergebnisse der VU bilden die Grundlagen für die Erweiterung bestehender sowie für die Planung neuer VStW, und sie bieten den Betriebsstellen Anhaltspunkte für notwendige Instandsetzungsmaßnahmen an den vorhandenen VEinr. Unterschieden nach Ziel und Zweck gibt es Untersuchungen der V-menge und der V-güte [1, 4, 5, 6]. Neben der Kenntnis über die Größe der V-menge ist die Kenntnis über ihre Aufteilung zu den von dem Beobachtungspunkt aus erreichbaren verschiedenen Zielen oder Zielgebieten gefragt. Ergebnisse über die V-güte müssen aus Beobachtungen an echten Verbindungen und an Probeverbindungen gewonnen werden. Für jede Untersuchungsart stehen besondere Einrichtungen bereit. Im folgenden sollen die Einrichtungen zum Untersuchen der V-größe und der V-aufteilung beschrieben werden.

2. Untersuchungen der Verkehrsmenge 21.

Verkehrsgröße

ı

Die VEinr einer FeVStW müssen in ihrer Anzahl für die Größe des in der Hauptverkehrsstunde (HVStd) registrierten oder zu erwartenden Verkehrs bemessen sein.

110

FernsprechVerkehrsuntersuchungen m m

_ Größe |

|

Erlang-| |Verkehrsgrößen-

meter | \abtasteinrichlung | (ErIM) (v6A)

nn Aufteilung BE |

Tieres Verkehrsablauf-| |”Be n un meßeinrichlung IzBE) 9I| (vam)

Bildi1.

TIT

Verkehrsgüfe

Übersicht

über

das

_ m Verkehrsbeobachtung Probeverbindungen | |

|Verkehrsbeobachtungseinrichtung (VBE)

Gebiet

untersuchungen“

Probeverbindungs-

„Fernsprech-Verkehrs-

einrichtung (PvE)

ZunyonsısjunsIyayI3Ay991dsulgJ

_

Verkehrsmenge

Fachbeiträge Tabelle Bezeichnung

1: Auswahl \yej en

wichtiger Begriffe

Beziehung

Ernte

£rläuferung

1.verkehrsgröße defegungsarzahl |

Fine Belegung ist jede

cc

Inanspruchnahme einer VEinr oder leitung

(ohne Rücksicht auf Ursache und Ergebnis) . mın

Belegungsdauer | mittlere

|Belegungsdauer | \Beoba:tungszeit

t

u Lirtar

c

rt te-1tte

T

Abtastintervall | @

Y

.

|mitllere Gesamtdauer aller beobachteten

.

Dauer vom Beginn der Abtastung eines Schaltungs|punktes einer VEinr bis zum Beginn der nächsten

|Beobachtungsdaver (in Stunden); z.B. die HVStd

mn tttzt

Horte

n „Leim

60

Y

y "7

Beim Abtastverfahren errechnet sich die Verkehrsmenge aus der Anzahl „c” der beim Abtasten belegt vorgefundenen VEinr eines Bündels und aus dem Abtastintervall ,d”

menge)

211.

Das

Er!

Während einer bestimmten Beobachtungsdauer |„T”festgestelite Verkehrsmenge „Y”bezogenauf diese Beobachtungsdauer

ft | folgenden vollen Viertelstunden, währendessen

2.Verkehrsaufteilun Zielfakfor

Zielfaktor (nach Verkehrs-

tastfolge, z.d. zum Registrieren des Belegungszustandes der V£inr

Tagesabschnitl von 60 oufeinanderfolgenden Minuten oder-vereinfachend- rier aufeinander

Haupfverkehrs-

stunde (HVStd)

(mach Belegungsanzahl a

|Abtastung derselben VEinr bei regelmäßiger Ab-

Erih (Erlang| Summe der Gesamtdauern aller beobachteten bzw. Stunde) | zustandegekommenen Belegungen

„cd 6 Verkehrswert

|Zeitintervail zwischen Beginn und Ende einer |Belegung; Gesamtdauer einer Belegung

min | Belegungen h

.

Verkehrsmenge |

verkehrstheoretischer

fox

fyz

die größte Verkehrsmenge auftritt

Cr:100

”A I

Yr-100 = Yoes

%

Vo \

kontinuierliche

Prozertualer Anteil der Belegungsanzahl in

|Richtung „x” bezogen ouf die gesamte Belegungsanzahl an der Beobachtungsstelle I

Prozertualer Anteil des Verkehrswertes (-menge) |inRichtung „x” bezogen auf den Besamtverkehrswert (-menge) an der Beobachtungsstelle

Meßverfahren

Das ältere, bei der Deutschen Bundespost (DBP) immer seltener angewendete Verfahren, die V-größe festzustellen, ist das Strom-Zeit-Meßverfahren. Hierbei führt eine belegte VEinr über ihren Registrierausgang (Reg-ausgang) einem kontinuierlich — d.h. unaufhörlich — angeschalteten Amperestundenzähler einen konstanten Strom zu.

112

Fernsprechverkehrsuntersuchung Fließt dieser Strom eine Stunde lang, so zeigt der Zähler eine Belegungsstunde an, international als Erlh bezeichnet (siehe Tabelle 1). Die Reg-ausgänge aller VEinr einer Reg-gruppe werden parallel auf einen Zählereingang geschaltet. Der dem Zähler von den belegten VEinr zufließende Strom ist ein ganzzahliges Vielfaches des Regstromes einer VEinr und damit verhältnisgleich der Anzahl der belegten VEinr. (Im Reg-stromkreis einer belegten VEinr der DBP fließt ein Strom von 30 mA.) 2.1.11.

Das

Erlangmeter

Den Amperestundenzähler, der dazu dient, den über VEinr einer FeVSt (auch Fernschreib-VSt) fließenden Verkehr nach dem Strom-Zeit-Meßverfahren zu registrieren, nennt man — abgeleitet aus der Einheit des Vwertes — Erlangmeter (ErlM). Die ersten V-mengenzähler hießen „Belegungsstundenzähler“ oder „ct-Zähler“ (aus der Formel für die V-Menge, ct = call-time, siehe Tabelle 1). Das ErlM besteht im wesentlichen aus einem Meßmotor und einem von diesem über ein Getriebe angetriebenen, sechsstelligen Anzeige-Zählwerk mit einem Impulsgabewerk. Letzteres ermöglicht zum selbsttätigen Aufzeichnen der Meßwerte deren Weitergabe in Impulsform an ein Impulszählwerk. Der Reg-strom kann dem Meßmotor über einen von drei verschiedenen Meßbereichseingängen zugeleitet werden (siehe Bild2; ältere ErlM haben nur Bereich I und II). Die den Bereichen zuzuschaltende Anzahl von VEinr sowie die Wertigkeit der Anzeige bzw. der Impulse sind nachstehend aufgeführt: Bereich Anzahl VEinr Zählwerksanzeige

Erl(h)/Teilstrich

Impulswert Erl(h)/Impuls

I 5bis 100

II 25 bis 500

III 1 bis 20

0,01

0,05

0,002

0,1

0,5

0,02

113

Fachbeiträge

I

Zrlangmefer (Er) oe

| |

|

Impulsgabewerk

Anzeigezählwerk

Ausgleichsstrom für Reibungsmoment des MeßBmerkes

-60V° '

2°

io

10

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I°

®

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L

6220-0 |

)

Meßbereichseingänge | ic a1 | | L = YEinr_ | ZT Bild 2.

|

/

.

/ . Impulszählwerk

60V

Grundschaltbild

des

Erlangmeters

Der Meßmotor betätigt zusammen mit einem Hilfsmotor über ein Ausgleichsgetriebe den Impulskontakt. Bei stehendem Hilfsmotor ist die Impulsgabe unterbunden. Von einem druckenden Reg-gerät aus kann die Impulsgabe für die Dauer des Druckvorganges durch ferngesteuertes Ausschalten des Hilfsmotors verhindert werden, damit nicht beim Drucken einlaufende Impulse den Druckzähler weiterstellen und dadurch das Druckbild verwischen. Das Ausgleichsgetriebe speichert während der Standzeit des Hilfsmotors bis zu sechs Meßwertimpulse und gibt sie sofort nach dem Wiedereinschalten des Hilfsmotors in schneller Folge an das Reg-gerät weiter. Zum Schutz der niederohmigen Meßstromkreise sind jedem Meßbereichseingang Sicherungen vorgeschaltet, die sich jedoch außerhalb des ErlM-Gehäuses befinden. 2.112.

Aufbauformen

für

ErlM

Für VStW über 1000 Anschlußeinheiten (AE) waren — abgestimmt auf die AE-Anzahl — Gestellrahmen (GR) für vier, sechs oder zwölf ErlM aufzubauen. Kleinere VStW wurden mit Anschalteschienen zum Anschluß mehrerer transportabler Verkehrsmeß(einheits)koffer (VMK)

114

Fernsprechverkehrsuntersuchung mit je zwei ErlM ausgerüstet, die dann jeweils für die Dauer der VU zu der VStW zu bringen sind. (Der VMK ist ungefähr 55 cm breit, 34 cm hoch und 32 cm tief.) 2113.

Anschlußnetz

für

ErlM

Die Meßbereichseingänge der ErlM sind zu einem besonderen Zwischenverteiler (ZVt) verkabelt, auf dem auch die Leitungen von den Reg-ausgängen der VEinr enden (siehe Bild 3). Für die Leitungen sind je nach Entfernung und Anzahl

der

angeschlossenen

VEinr

bestimmte

Querschnitte

vorgeschrieben, damit keine unzulässig hohen Leitungswiderstände — in die Meßstromkreise eingefügt — die Meßwerte verfälschen. In den kleinen VStW führen die Kabel von den Reg-ausgängen unmittelbar auf einen Lötverteiler der ErlM-Anschalteschiene. Um den Verkabelungsaufwand möglichst gering zu halten, sind die VEinr bereits in ihren jeweiligen GR zu Reg-teilgruppen zusammengefaßt, so daß je Teilgruppe nur eine Leitung zum ZVt auszulegen ist. Nachteilig wirkt sich hierbei aus, daß alle VEinr so einer Reg-teilgruppe auch einer vermittlungstechnischen Gruppe (Bündel) zuzuordnen sind und damit u.U. eine freizügige Aufteilung der VEinr eines GR nach betrieblichen Gesichtspunkten — z.B. für Kopfpläne — nicht möglich ist. Die einzelnen Teilgruppen-Reg-ausgänge sind in älteren GR über Kontakte einer sogenannten Reg-taste, in neueren GR über Kontakte eines Reg-relais geführt. Die Taste muß vor der Registrierung an jedem GR von Hand eingeschaltet werden; irrtümliches Rückstellen ist nicht ausgeschlossen. Die Reg-relais schaltet dagegen ein zentraler, verriegelbarer Programmschalter ein und verbindet damit die zugehörigen Reg-ausgänge mit den am ZVt fest zugeschalteten ErlM (siehe Bild 3). 2.1.14.

Aufzeichnen

der

Meßwerte

Die einfachste Art, die gemessenen V-werte aufzuzeichnen, bestand zu Anfang darin, die Belegungsstundenzähler (ohne Impulsgabewerk!) viertelstündlich abzulesen und die Meßwerte handschriftlich in ein Meßprotokoll einzu-

115

„#

belegt

24

+

|

---64

| Be

|

1, Gestellrahmen (GR) mit z.B. 24 Wählern

2k

7.12

718

—+

60 ‚

19..24

Ze.

R

| |

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|

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|

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60V

R

JG

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|

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Ik

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alle]

= 7

Bild 3.

Beispiel

für

ein

,

|

u

| Regisfrier+ programmschalter

Erlangmeter-Anschlußnetz programme

und

Meß-

| |

aHEHRqydag

91T

ms

Fernsprechverkehrsuntersuchung tragen. Wegen des hierdurch entstehenden aufwendigen Personalbedarfs — besonders bei umfangreichen Meßaufgaben in großen VStW — wurde das ErlM mit dem Impulsgabewerk entwickelt, von dem aus die Weitergabe der Meßwerte in Impulsform an ein Reg-gerät möglich ist. In größerem Umfang wurden zum Aufzeichnen die Mehrfachzähldruckanlage (MZD) 25, transportable Koffer mit Zähldruckgeräten (ZDG) III und das „Zwölffach-MeßwertSammelgerät mit Drucker und’oder Locher“ (MSDL 12) eingesetzt. 21141.

Mehrfachzähldruckanlage

(MZD)

25

Das Reg-werk besteht aus 25 fünfstelligen ImpulsDruckzählern und einem Uhrzeit-Druckzähler. Mit dem Gerät sind also gleichzeitig Meßwertimpulse von 25 ErlM registrierbar. Die Zählerstände können wahlweise, intern gesteuert, in Abständen von 5 oder 15 min — größere Abstände sind durch eine externe Schaltuhr zu erzielen — auf ein Papierblatt gedruckt werden. Die Zähler sind zu je fünf Stück in fünf Reihen angeordnet. In der ersten Reihe befindet sich zusätzlich der Uhrzeitzähler. Die Reihen haben untereinander einen Abstand von 14 Druckzeilen. Jeder Zähler kann 13mal untereinander abgedruckt werden; das Protokoll aller Zähler füllt dann auf dem von einer Rolle abgewickelten Papier das Format DIN A4. Nach jedem Druck werden die Impulszähler auf Null gesetzt und das Papier eine Zeile vorgeschoben. Nach dem 13. Abdruck schiebt das Gerät das Papier um das bedruckte Stück weiter und beginnt den Formatdruck neu. Bei viertelstündlichem Druck enthält die Seite die Meßwerte von drei Stunden (eine „Startzeile“); in der Regel reichte das für eine Tagesuntersuchung, die von 9 bis 12 Uhr festgelegt war (z.Z. 8 bis 12 Uhr; 18 bis 22 zu

Bild

3:

Programm

1:

Programm

2:

wähler wähler Wähler wähler wähler

wähler

1.1 ...12 1.13...18 1.19... 24 21 ... 6 2.7 ...12 2.13... 24

auf auf auf auf auf auf

ErlM1, ErlM 2, ErlM 3; EriM1, ErlM 2, ErlM 3.

117

Fachbeiträge‘ Uhr). den MZD nen von

Angaben über das Meßprogramm, Tagesdatum und Meßbereich des ErlM fehlen im Druckprotokoll des 25 ebenso wie in dem des nachfolgend beschriebeDruckerkoffers; das Protokoll beider Geräte ist nur Hand auswertbar.

21142.

Druckerkoffer druckgeräten

mit

(ZDG)

zwei

III

Zähl-

In einem VMK (siehe 2.1.1.2) sind zwei ZDG III und eine zentrale Steuerschaltung eingebaut. Ein ZDG III enthält zwei Impuls-Druckzähler und einen Uhrzeit-Druckzähler sowie das Druck- und Papiervorschubwerk mit dem Papiervorrat und die Nullstellmotoren. Den Druck der in einer Zeile nebeneinander angeordneten Zählerstände leitet alle 15 min die zentrale Steuerschaltung ein. Der Druckerkoffer wird vorzugsweise zusammen mit ErlM-Koffern in kleineren VStW eingesetzt. 2.11.43.

Zwölffach-Meßwert-Sammelgerät mit

Drucker

(MSDL

12)

und/oder

Locher

Das MSDL 12 kann Meßwertimpulse von zwölf unmittelbar oder über eine Fernübertragungsstrecke angeschlossenen ErlM in zwölf Eingangsspeicher sammeln, und viertelstündlich

mit

Hilfe

einer

Fernschreibmaschine

und/

oder eines Streifenlochers die Anzahl dieser Impulse getrennt für jeden Speicher registrieren. Vor dem dreistelligen Meßwert wird mit den Fernschreibzeichen (FsZch) „Zwischenraum“, „Punkt“ und „Doppelpunkt“ angegeben, ob der Meßbereich I, II oder III der angeschlossenen ErlM eingeschaltet war; dieser Hinweis ist für jeden Speicher mit einem Drehschalter fest einstellbar. Für nicht eingeschaltete Speicher zeichnet das MSDL12 Bindestriche als Füllzeichen auf. Die viertelstündlichen Angaben stehen bei Ausgabe über‘ den Fernschreiber in einer Zeile des Protokolls. Jede Reg-zeile beginnt mit einer dreistelligen Reg-Programm-Nr. sowie mit Tages-, Monats- und Uhrzeitangaben.

118

Fernsprechverkehrsuntersuchung

1

Kodierer

Ie

|

Uhrzeit-

-7—

Ä

und

Datumgeber

| .

LS,

H

-

\7

ke EIH

—

|

Speicher

|

F

ze||||

I SH HH-m

Reg wert: 7 =Azeer finer

305128 952027 Abgreifer Steuer Ps] N feil

}

H ZHunderter

Blattsshreiber mit locher oder Pc. allellocher

Bild 4.

615 615 615 615

22.05. 22.05. 22.05. 22.05.

15.15 15.30 15.45 16.00

Blockschaltbild

:003.123 :020,.100 :031.099 :019.085

Bild5.

'

des

MSDL

088:012:110:777.222.540 080 :015:100:651.176.253 065 :008:0903611.135.246 061 :000:085:591.123.231

Registrierzeilen

des MSDL

12

059 086 077 060

--- ----- ---—— -—-—-— -—-

--—----

12

Die Anzahl der Eingangsspeicher ist auf die am häufigsten anzutreffende Ausbaustufe der größeren OrtsVStW (OVSt) mit ErlM abgestimmt. Das MSDL12 eignet sich damit besonders gut als zentrale RegEinr z.B. für die OVSt eines großen Ortsnetzes oder für die OVSt des Bereichs einer KnotenVStW (KVSt). Durch die Reg-

119

Fachbeiträge protokolle auf Lochstreifen wurde außerdem erstmals eine Auswertemöglichkeit in elektronischen Datenverarbeitungs-Anlagen (EDV-Anlagen) geboten. 21.15.

Fernübertragung

der

Meßwerte

Um z.B. die Meßwerte von 12ErlM zu einem MSDL 12 einer zentralen Reg-stelle zu übertragen, benötigt man ohne Hilfsmittel 12 einadrige Leitungen. Das ist bei größeren Entfernungen kostspielig, zumal die Leitungen bei nur einer Messung jährlich sehr schlecht ausgenutzt sind. Für die Fernübertragung von Meßwerten wurde daher eine Zwölffach-Meßwert-Übertragung (12MUe) entwickelt, welche auf einer Leitung Impulse von maximal 12 ErlM oder anderen Impulsgebern mit einem lImpulsabstand

> 3,6s

übertragen

kann.

In der Sendestelle gelangen die ErlM-Impulse auf 12 Eingangs-Relais (Eg-Rs) der 12MUe-g (gehend). Sobald ein Eg-Rs einen Impuls empfangen hat, wird ein Übertragungszyklus ausgelöst. Nach Beginn des Zyklus sperrt die 12MUe-g die Impulsgabe der ErlM (siehe 2.1.1.1), fragt über eine Zählkette die Eg-Rs ab, gibt für jede Abfrage einen 50 ms dauernden Synchronisierimpuls (S-Impuls) auf die Leitung und, falls das entsprechende Eg-Rs einen Impuls speichert, nach 50 ms Pause einen Meßwertimpuls von

ebenfalls

50 ms

Dauer.

Bei

dem

3s

dauernden

Übertra-

gungszyklus werden damit 13 (1 Eg-Rs speichert) bis max. 24 (12 Eg-Rs speichern) Impulse ausgesandt. Auf der Empfangsseite nimmt die 12MUe-k (kommend) die Impulse auf, wertet den 1. Impuls als S-Impuls, und falls nach 50 ms ein weiterer Impuls eintrifft, diesen als Meßwertimpuls. S-Impulse werden jeweils 150 ms nach Ende des vorhergehenden S-Impulses erwartet. Die 12MUe-k quittiert den Empfang des Impulstelegramms durch einen 30 ms dauernden Rückimpuls an die 12MUe-g. Nach Aufnahme dieses Quittungsimpulses schaltet die 12MUe-g das Impulsabgabewerk der ErlM wieder ein. Die Meßwertimpulse gibt die 12MUe-k an angeschlossene Speicher — z.B. MSDL12 oder MZD25 — weiter. Die RegEinr sperren während der Aufzeichnung die 12MUe

120

Fernsprechverkehrsuntersuchung für Übertragungszyklen; umgekehrt verzögert die 12MUe den Beginn des Druckvorganges bei Ablauf eines Übertragungszyklus. Die 12MUe wird durch Tastendruck an der 12MUe-k ein- und ausgeschaltet. Die 12MUe kann bis zu 50km mit Gleichstrom-Schleifenimpulsen oder asymmetrisch mit Gleichstrom-Erdimpulsen betrieben werden; die zweite Betriebsart ist bei srößeren Entfernungen störempfindlich und nur über Wechselstromtelegrafie-Kanäle sicher. Bei abgeriegelten Leitungen ist bis zu 30km Entfernung Betrieb mit 450Hz-Impulsen über 450 Hz-Vorsätze bei beiden 12MUe möglich; über Trägerfrequenz-Kanäle ist bei dieser Betriebsart die Reichweite praktisch nicht begrenzt. Für den Betrieb über abgeriegelte Leitungen im Ortsnetz sind auch 16-kHz-VorsatzUe entwickelt worden, die jedoch bei der DBP nicht zum Einsatz kamen. Die VMK

12MUe-g wurde zur Zusammenarbeit mit (siehe 2.1.1.2) ebenfalls in VMK eingebaut.

Versuchsweise

war

eine

Anlage

„MSDL

12/6fach“

ErlM

in

einge-

setzt, mit der eine bessere Ausnutzung des MSDL]I2 zu erreichen ist. Hierbei arbeitet das MSDL 12 während der täglichen Reg-zeit für eine ErlM-Gruppe, während je ein Tonbandgerät die Meßwertimpulse fünf weiterer ErlMGruppen über 12MUe aufnimmt. Außerhalb der Reg-zeit übernimmt dann das MSDL 12 nacheinander mit seiner normalen Arbeitsgeschwindigkeit die Meßwertimpulse von den Tonbändern und fertigt die entsprechenden Protokolle an. Wegen Aufgabe des Strom-Zeit-Meßverfahrens wurde das MSDL 12/6fach nicht allgemein eingeführt. Ebenfalls nur versuchsweise waren zusammen mit ]2MUe Bündeleinstellübertragungen (BEUe) eingesetzt. An der in der zentralen Reg-stelle befindlichen BEUe-g können mit einem Nummernschalter bis zu 30 Reg-ProgrammNr. zur BEUe-k in der fernen VStW übertragen werden. Die BEUe-k schaltet entsprechende Relais ein, welche die zugeordneten Reg-relais der zu den Reg-bündeln gehörenden GR ansprechen lassen und damit die Reg-ausgänge der VEinr mit den ErlM verbinden (ähnlich Bild 3). 5 Fernmelde-Praxis

121

EIMT

Zentrale Reg-Stelle

12Mle-g

(A EFrIM2

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Flur

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wandler

12MVe-k

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450 Hz)

VorsVel

Wirkschaltbild der Fernübertragung impulsen mit 12MUe

Serien]

Porallelwandler

.

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I __J

von

Meßwert-

|.

\‘

zum MSDL12 oder MZD 25

Fernsprechverkehrsuntersuchung 21.16.

Verkehrsmeßeinrichtung für Einzelund Sammelanschlüsse (VES)

Die V-größe auf Tin-Anschlußleitungen (Asl) ist mit Hilfe der VES feststellbar. Für die einzelne Asl liefert die VES getrennte Angaben über den kommend und den gehend gerichteten Verkehr, das gilt auch für Asl, die über Wählsterneinrichtungen (WstE) führen. Bei ZweierGemeinschaftsanschlüssen (:GAs) ist jedoch nicht erkennbar, welchem der beiden T1nAs der Verkehr zuzuordnen ist. Die VES wird an die a-, b- und c-Ader der VEinr der Asl angeschlossen. Ihre Ausgänge sind über 2-kOhm-Registrierwiderstände an ErIlM anschaltbar; die VES kann aber auch mit Hilfe eines externen 1-, 5- oder 10-Sek.Impulsgebers Meßwertimpulse an Zähler (MZD25, ZDG III) oder unmittelbar über 12MUe-g (5-s-Impulse!) zu einer zentralen Reg-stelle geben. Eine VES für 10 TInAsl ist in einem VMK (siehe 2.1.1.2) untergebracht. Der Einsatz ist wegen des zusätzlichen Bedarfs anderer Einrichtungen (ErlM, Drucker, Zähler) im Vergleich zum erzielten Ergebnis, d.h. zur Anzahl der anschaltbaren Asl, sehr (transport)aufwendig. 2.117.

t,-MeBßgerät

Mit diesem Gerät ist die mittlere Belegungsdauer „t„“ von drei einzelnen VEinr bestimmbar. Zu Beginn einer Belegung spricht ein an der Belegungsader angeschaltetes Überwachungsrelais an, schließt den Stromkreis für einen Belegungszähler und verbindet einen weiteren Zähler mit einem 1-Sek.-Impulsgeber. Man erhält für jede VEinr die Anzahl der Belegungen sowie die Gesamtbelegungsdauer und kann daraus die mittlere Belegungsdauer errechnen. Das t "Meßgerät wird an die am häufigsten belegten VEinr (Mischung) eines Bündels oder dreier Bündel angeschlossen. In neuerer Zeit (1967) wird t„, mit der Verkehrsablaufmeßeinrichtung (VAM) 63 ermittelt.

5*

123

Fachbeiträge 2.12.

Das

Abtastverfahren

Bestimmte Schaltungspunkte der VEinr haben in den Belegungszuständen „frei“ und „belegt“ klar voneinander unterscheidbare elektrische Potentiale. Letztere lassen bei kurzzeitigen, gewissermaßen abtastenden Meßvorgängen eindeutige Aussagen über den Belegungszustand zu. Ein geeigneter

Abtastpunkt

der

VEinr,

auch

zentral

mit

ge-

ringem zusätzlichem Aufwand an den Schaltverteilern erreichbar, ist der Belegungs- oder c-Ader-Eingang. Beim Abtastverfahren untersucht man die einzelne VEinr in regelmäßigen Zeitabständen „d“ auf ihren Belegungszustand und registriert je Reg-gruppe bzw. -bündel die belegt vorgefundene Anzahl ‚„c“. Vereinfachend wird angenommen, daß der Belegungszustand während des Abtastintervalles „d“ — also von einem Abtastzeitpunkt bis unmittelbar vor Beginn des nächsten — bestehen bleibt. Die Verkehrsmenge ist dann gleich dem Produkt aus c-d (siehe Tabelle 1). Der durch die Vereinfachung entstehende Fehler, der Abtastfehler, wird bei genügend langer, auf t„ und Abtastintervall abzustimmende Reg-dauer vernachlässigbar klein [l, 2, 3]. Als ganzzahliger Teil einer Viertelstunde (siehe Definition der HVStd, Tabelle 1) läßt ein Abtastintervall von 3 min genügend genaue Ergebnisse erreichen. 2.1.21. 2.1211.

Die Verkehrsgrößenabtasteinrichtung (VGA) Aufbau

der

VGA

Die VGA arbeitet nach dem c-Ader-Abtastverfahren und liefert Reg-werte zum Errechnen der Größe der Vmenge [7J). Die VGA besteht aus einem transportablen Hauptgerät (HGt) mit einem Streifenlocher als Reg-gerät, einem (ab 500 AE) fest in der VStW installierten Anschaltenetz (AnN) und den ebenfalls transportablen, in Koppelrahmen (KR) zu steckende Koppelrelaissätzen (KRsS), welche die zu den VEinr „vorgeschobenen“ Eingänge (Eg) der VGA bilden. Die Transportmöglichkeit gestattet es, das HGt und die KRsS für mehrere VStW einzusetzen, so daß die festen Anlagekosten je VStW niedrig bleiben und das

124

Abtostpunkte

(VEinr)

|

|

| |

A vöwert e-

En

reise

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Wirkschaltbild

der

VGA

Sumy>ansı3JjunsIy34y19Ay931dsu191

u

|

Fachbeiträge Gerät

fen

gut

wurde

ausgenutzt

gewählt,

ist.

um

Die

Aufzeichnung

die Reg-werte

auf

Lochstrei-

in einer EDV-An-

lage auswerten zu können. Innerhalb eines 3-min-Abtastintervalls können die VGA rund 8000 — in Sonderfällen bis zu 11000 — KR-Eg abfragen. Damit ist der Verkehr aller VEinr großer OVSt und mittelgroßer FernVSt „gleichzeitig“ registrierbar. Es gibt drei gegeneinander austauschbare Typen des VGA-HGt: die VGA65 in drei Koffern, die VGA 67 in zwei Koffern und die VGA68 bzw. 68W in einem Koffer. Die erste VGA war nur für den Einsatz an Wahlstufen und Verbindungsleitungen gedacht. Die VGA 68/68W ist wahlweise für allgemeine Aufgaben mit einem Auswerter „DI“ oder für VU an TinAsl mit einem Auswerter „DII“ zu betreiben; sie ersetzt damit die VES (siehe 2.1.1.6). Bei den VGA 67 und 68/68W sind für Sonderaufgaben neben dem 3-min-Intervall auch Intervalle von 12s oder 60s einstellbar. Die VGA68W unterscheidet sich von der VGA 68 durch einen selbsttätig weiterschaltenden Wochenzähler. 21212.

Arbeitsweise

der

VGA

Bei Einsatz an allgemeinen VEinr registriert die VGA im Meßlauf alle 3min je Bündel zweistellig die Anzahl der belegten VEinr, fügt nach verdrahtetem Programm (MarAbstandsmarke (Hilfsmarke) 7, Bündel- Mr ——

schub 1 Stanzen -_

2

6

Irennzeichen für Meblauf bei 3-min-Intervall

...e.o eo oo ® e.....,... oo

oo

oe...

Zeit-

7

8 angaben \ eeoeo

.. eo...

soo... ®

.o..o

0

on U}

®

e.o

05 3670M, 08 01 35634 1 47 ++

U selegte Vermittlungseinrichtungen

\

m Woche

(2.)Tag derRegistrierung (Sa) Vierlelstunde (4.) 3-min-Abschnitt

Bild 8.

126

Registrierlochstreifen

der

VGA

Fernsprechverkehrsuntersuchung kierleitung „ma“ im AnN) Hilfsmarken für den Rechner zwischen den Bündelwerten ein und schließt nach dem letzten Bündelwert die Registrierzeile eines Abtast-Umlaufes mit Zeitangaben und Angaben über die Betriebsart und die Dauer des Abtastintervalles ab (siehe Bild 8). Bündel mit mehr als 99 Leitungen werden in Teilbündel aufgeteilt. Der Rechner faßt die Reg-werte entsprechend einem vorzugebenden Programm zusammen. Der Locher stanzt zweistellige Zahlen in der Reihenfolge Einer-Zehner, weil der Lochstreifen in der EDV-Anlage vom Ende her eingelesen wird. Bei Betrieb an TInAsl zeichnet die VGA je Asl einstellige Werte mit den in Tabelle2 beschriebenen Bedeutungen auf. Bündelwerte werden vom Rechner nach Programm gebildet. Bei den VEinr sind nach dem Belegtpotential an der Belegungsader drei verschiedene Gruppen zu unterscheiden. Die VGA haben daher die in Tabelle2 beschriebenen verschiedenen Auswertezweige. Allgemein tastet die VGA den Belegungseingang der VEinr ab; nur wenn dort kein eindeutiges Belegtpotential erhältlich ist, müssen die Regausgänge, deren Potential ebenfalls auswertbar ist, zu einem ZVt mit KR verkabelt werden. Nur in Ausnahmefällen ist es zulässig, Sprechadern als Abtastpunkt an die KR anzuschließen (z.B. Auswerter DI, TiInAsl-g mit I. Vorwähler (I. VW); bei wechselseitigen Durchwahl-Ue mit I. VW immer Reg-ausgang!). In der Nebenbetriebsart „Prüflauf 2“ registriert die VGA die Anzahl aller belegbaren — d.h. uneingeschränkt betriebsbereiten — VEinr jedes Bündels. Diese zu Beginn und Ende eines Reg-zeitabschnittes aufgezeichneten Angaben dienen nur Kontrollzwecken (Aussageminderung der Meßwerte bei überlasteten Bündeln; evtl. weniger VEinr belegbar als vorhanden). Im „Prüflauf1“ kann das AnN vor Beginn einer Registrierung von einer Bedienungsperson geprüft werden. 2.1.21.3.

Anschaltenetz

(AnN)

der

VGA

Das AnN besteht aus mindestens 33 vielfach und einzeln geführten Steuer- und Meßleitungen [8]. Es beginnt

127

Fachbeiträge Tabelle

2: Arbeitsbereiche

Potentialbereich 1.

der

Auswerter

|Aussage|

der

VGA

Folge der Aussage

Betriebsart „Meßlauf”

1.1. | Auswerter der VGA 65 und 67 und-DI der VGA 68 (VEinr der Wahlstufen usw.) 7.1.1. | Sperr-Auswertezweig v über Widers tand=25k2 0V über Widerstand >12k82 oder potentialfrei

1.1.2.| Auswertezweig 1 (allgemein) -46 (44)V oder negativer 38V oder positiver

_\belegbar | Freigabe nicht | Sperre belegbar

frei

|KeinImpuls

112 | Ausmrteruig2 om)

belegt | Impuls

75V oder negativer

belegt | Impuls

-T1V oder positiver

frei

Een |\KeinImpuls

der Aussag n Auswertezweige

zur Zählkette zur

Teer

Zählkerfe

1.1.4.| Auswertezweig 3 (V oderRg mit RSW) dee Bunders AR eg vor a Ur 1 an a er -2V oder positiver frei |\KeinImpuls 53V oder negativer belegt | Impuls 1.2. | Auswerter DIT der V6A (VEinr der TinAsl) -44V oder negativer r

en | oaer

zur Zählkeffe

frei | Locher registriert 0 Ay

-28V bis "38V

2 ir

Locher registriert 7

et

Locher registriert 2

Betriebsart „Prüflauf 2”, „Prüflauf 1” 2.1. | Auswerter der VGA 65 und 67 und DI der VGA 68 Sperr-Auswerfezweig, bei VGA 65 und 67 Schwelle +58V -60V bis 0V Zählimpuls (Prif 2) 0V über Widerstand = 25K2| belegbar | Abtastfreigabe (Prif1) oV über Widerstand >12kQ \

oder potentialfrei

2.2. 128

nicht

|kein Zählimpuls (Prif2)

belegbar | Abtastsperre (PrIf1): Störungssignal

\Auswerter DIE der V6A 68: bei den Prüfläufen gesperrt bzw. zwangsgesteuert.

Fernsprechverkehrsuntersuchung an

einer

Anschalteschiene

{AnSch)

für

das

HGt

und

er-

reicht über Verzweigungspunkte — die Abzweigverteiler — die in den Haupt- und Zwischenverteilern (HVt, ZVt) sowie — beim EMD-System — in den GR der letzten Gruppenwahl(GW)-Stufe eingebauten KR mit je 120 VGAEingängen (Eg). (In der letzten GW-Stufe können die cAdern der Leitungswähler erreicht werden, die nicht über ZVt führen.) . Im KR stecken — zu einem KRsS zusammengefaßt — je 10KRs und ein Steuer-Rs. Das HGt steuert über das AnN nacheinander die KRs an, die jeweils 12 der Eg ihres KR mit den 12 Meßleitungen des AnN verbinden. Intern schaltet das HGt wiederum seine Auswerteschaltkreise nacheinander an jede Meßleitung und wertet dann das Potential des KR-Eg aus. Über die KR-Eg werden die Abtastpunkte der VEinr zum Auswerten angekoppelt oder Markierstromkreise für interne Steueraufgaben geschlossen (siehe Bild”). Für Sonderuntersuchungen und für VU in OVSt mit weniger als 500 AE steht ein bewegbarer Eingangsverteiler (bwEgVt) mit 120 Eg zur Verfügung, über welchen VEinr, die nicht fest mit KR verbunden sind, mit steckbaren Verbindungsschnüren (VSchn) an die VGA angeschaltet werden können. Der bwEgVt ist praktisch ein transportabler KR, in dem ein KRsS steckt. Schaltungstechnisch können beliebig viele bwEgVt bis zur max. Leistungsfähigkeit der VGA über VSchn hintereinander geschaltet werden. 22.

Verkehrsaufteilung

Das Fe-Fernvermittlungsnetz der DBP ist in seiner Grundstruktur sternförmig aufgebaut. Eine Verbindung zwischen End(E)-VSt verschiedener Zentral(Z)-VSt-Bereiche läuft aufund absteigend über Knoten(K)-, Haupt(H)- und Z-VSt auf dem sogenannten Kennzahlenweg (KZW). Fließt von einer der beteiligten FernVSt zu einer anderen ein größerer Gesamtverkehr — z.B. in Bild9 von der HVSt86 zur KVSt753 — so kann es wirtschaftlich sein, zwischen diesen VSt unmittelbar ein Querleitungsbündel (Ql) zu schalten. Aufschluß über die Wirt-

129

Fachbeiträge EVST

ER

Bild9.

y

Ex

Kvst

Verbindungswege

HVst

86

im

Fernvermittlungsnetz

ZVSt

8

(Beispiel)

schaftlichkeit gibt eine Untersuchung, wie sich der Verkehr von einem Verzweigungspunkt aus — z.B. von einer KVSt aus — zu den erreichbaren Zielen oder Zielbereichen aufteilt. Die Aufteilung zu jedem Ziel gibt der sogenannte Zielfaktor in % an. In VStW sind Angaben über die V-aufteilung aus den beim Verbindungsaufbau gewählten Ziffern erhältlich. Für ein aussagefähiges Ergebnis müssen nicht die Wählziffern aller Verbindungswünsche registriert werden. Es reicht aus, stichprobenweise einen Teil aller Verbindungen zu untersuchen. Um vertrauenswürdige Aussagen zu erhalten, sind an „einer“ Anschaltestelle Reg-werte von 5000 bis 10000 Belegungen zu sammeln. Genauere Untersuchungen über diese Anzahl sind noch nicht abgeschlossen. Man kann die V-aufteilung schon aus der Anzahl der Belegungen zu den Zielen erkennen. Bei sehr unterschiedlicher mittlerer Belegungsdauer wird jedoch die Aufteilung nach dem aus der Belegungsanzahl berechneten Zielfaktor f,, ungenau oder sogar falsch (z.B. Richtung 119 [Zeitansage]: t. = 20s; Richtung 1165 [Nachrichten]: t, = 2 min). Genauere Aussagen liefert der aus der Aufteilung der V-menge bzw. des V-wertes berechnete Zielfaktor fr (siehe Tabelle 1).

130

Fernsprechverkehrsuntersuchung 221.

Die Zielbereichsregistriereinrichtung (ZBE)

Die in einem Transportgehäuse untergebrachte ZBE hat einen Streifenlocher als Registriergerät. Ihre Reg-werte sind damit zeitgemäß in einer EDV-Anlage auswertbar. Die ZBE ist für die Anschaltung an einzelne Verzoner oder Register in FernVStW entwickelt worden. Sie nimmt an diesen VEinr — wahlweise entsprechend der Untersuchungsaufgabe einstellbar — bis zu 10 Wählziffern jeder angeschalteten Verbindung auf und registriert sie auf einem Lochstreifen. Da diese VEinr zentrale Schaltglieder sind, kann die gewünschte Anzahl zu beobachtender Verbindungen schneller erreicht werden als an einer VEinr eines einzelnen Verbindungsweges. Der einzelne Verzoner oder das Register vermittelt jedoch nur Verkehr aus bestimmten, ihm fest zugeordneten Ursprungsbereichen, so daß der ermittelte Zielfaktor nicht unbedingt für die gesamte Wahlstufe der FernVStW_ gilt. Außerdem ist aus den von der ZBE ohne Zeitangaben gelieferten Wählziffern nur der bloß aushilfsweise als Planungswert zu verwendende Zielfaktor f,, errechenbar (siehe 2.2). Die ZBE wird über Verbindungsschnüre unmittelbar am GR oder über ein gemeinsames AnN für VU an den Verzoner bzw. an das Register angeschlossen. 2.22.

Die Verkehrsablaufmeßeinrichtung (VAM)

Die transportable VAM wird in erster Linie zum Ermitteln des Zielfaktors eingesetzt, sie liefert darüber hinaus aber auch Angaben über den Ablauf des Verbindungsaufbaus und in geringem Umfang über die V-güte. Von den Geräten der Nullserie, der VAM60, unterscheidet sich die weiterentwickelte VAM 63 im Aufbau der Schaltung und vor allem durch den Zeitmeßzusatz (YZusatz), mit dem sie ausgerüstet ist. Der Y-Zusatz ermöglicht es, die Reg-werte bestimmter Vermittlungsvorgänge mit Zeitangaben zu versehen und damit die Aufteilung ‘des Verkehrs nach der V-menge bzw. dem V-wert zu be-

131

N)

EDIDL

TFT

) Vanschattenet

cıBA, CLBLA

LT)

3323

@

TA

RHT

Be II

| Anschalt alte. schienen

„
3V ist. Der EDS-Eingang verlangt zwar unipolare Signale, doch ist es möglich, bei bipolarer Tastung die negativen Schritte durch eine Diode zu unterdrücken, so daß hieraus ein 0-Schritt wird. Außerdem kann der EDS-Eingang mit max. 8V beaufschlagt werden, ohne Schaden zu nehmen. Damit ist es möglich, den EDS-Eingang mit dem WT1000-Empfänger unmittelbar anzusteuern, wenn die Tastspannung der WT1000 für die Zusammenarbeit mit EDS auf +12V herabgesetzt wird, so daß die über R, = 3002 am EDS-Eingang (400 2) anliegende Spannung etwa

+7 V

beträgt.

223

Fachbeiträge 315.

Pegelüberwachung und Pegelausfallsignalisierung

Sobald der Empfangspegel einen Wert erreicht hat, der ein sicheres Arbeiten des Empfängers nicht mehr gewährleistet, muß der Empfängerausgang die dem Startzustand entsprechende Polarität (Minus) abgeben, damit bestehende Verbindungen — wie schon im Falle der Senderortskreisunterbrechung — ausgelöst werden. Entsprechend den internationalen Vereinbarungen sollen FM-Empfänger in einem Bereich zwischen —175dB (—2Np) und +9dB (+ 1Np) bezogen auf den Nennwert des Empfangspegels noch sicher arbeiten und bei Absinken des Pegels in den Bereich zwischen —185dB (—21Np) und —.23,5 dB (— 2,7 Np) unter Empfangspegel auf Dauerstartpolarität schalten. Diese Bedingungen werden von der WT1000 selbstverständlich erfüllt. Neu ist jedoch das Konzept der Pegelausfallsignalisierung. Zugleich mit der Ansteuerung der Empfängerausgangsschaltung wird der pü-Ausgang des Empfängers angesteuert. Der pü-Ausgang eines Empfängers im MDF wird zur Pegelausfallsignalisierung herangezogen und über das Schaltfeld mit dem FÜ-Eingang der FLE verbunden. Dort wird bei Pegelausfall das P-Relais und parallel dazu die Pegelüberwachungslampe angesteuert. Damit wird an der Frontplatte der FLE des ausgefallenen MDF die Betriebsunterbrechung angezeigt. Mit seinen Kontakten schaltet das P-Relais die Störungslampe SL des WTE und legt 0-Potential an die Pegelausfall-Alarmleitung pa, die zur

Pegelalarmschaltung

(PAS)

führt.

Zwei

Pegelalarmschal-

tungen sind in einer Baugruppe untergebracht, die entweder im WTE oder — was künftig die Regel sein soll — in der zugleich mit der WT1000 neu entwickelten WT-Umschalteeinrichtung (WT-UmE) unterzubringen ist (bisher war die PAS fester Bestandteil der Gestellschaltung). Die Gestaltung der PAS als eigene Baugruppe trägt der betrieblichen Forderung Rechnung, das Ausfallsignal am Fernleitungsbedienplatz (WT-UmE) zu erhalten. Für die Anzeige des Pegelausfalls an der Lichtzeicheneinrichtung (LZE) können in der PAS drei verschiedene Betriebszustände geschaltet werden:

224

Telegrafenübertragungssysteme TEM

FLE

—J1l

|

U

+

T

ea

IE

PÜL

PÜFÜ

PS I, \ Fr —1

| 2 a7 u Anl BI:

fi L

[.

b -

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SL >

+Us

LZE „eL

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n

DW

*) Brücke-Schaltung c)

m

—{)t

Ru

Auber Ü__ sig

ARE

„ ‘

Brücke--- Schaltung a)

(Schaltung b) nicht gezeichnet)

Bild 6. Pegelalarmschaltung der WT1000-Prinzipschaltung Erläuterung der Abkürzungen: TEM = WT-Empfänger, FLE = Fernleitungseinheit, PAS = Pegelalarmschaltung, ZG = Zeitgeber (Verzögerung), PÜL = Pegelüberwachungslampe, PAL = Pegelausfall-Signallampe, SL = Störungslampe (im WTE), Fi = Flackerzeichengeber, Fan = ankommende Fernleitung, OLab = abgehende Ortskreisleitung, +Us = WTE-interne Signalspannung, LZE = Lichtzeicheneinrichtung, PWL = Pegelausfallsignal-Wiederholungslampe (in der WT-Umschalteeinrichtung), +S/—S = externe Signalspannung, So = Bezugspotential für S (= +5)

a) unverzögertes

Signal,

b) unverzögertes

Signal,

c) verzögertes

Signal,

mit

ohne mit

Halten, Halten

und

Halten.

225

Fachbeiträge |

Schaltung a):

Schaltung B):

Schaltung c):

PegelZeit- \ ausfall

|Unverzögerfes Signal ohne Halten

|UnverzögerfesSignal | Verzögerfes Signal mit Halten mit Halten

(5) | anpü)

pr) PAL

par| a

maßstab\(Potential 0 204

r I | 1

| 305

30 +

504

604

70+

@

PÜL| UW sol K ı

TTr

|

|

PÜL | UÜW

\soe| K T I

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——

I

1

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0

14

i

lI |4

m

I

7204

1=305

7

703

{4

@

e—— FAT in Ruhestellung

@—— PAT betätigt

Funktionsdiagramm

|

la

v

104

Bild7.

[ |

4

700 +

130

| I |

ı

904

7904

PüL \ ÜW

|AAT | Pal [52 | K

1727

|

Al

ii L

*) Bei Einsatz der PAS im WTE spricht für die gleiche Zeit die PWL in der WT-UmE ar

der

Pegelalarmschaltung

W'T1000

In den Fällen a) und b) wird jeder wirksam werdende Pegelausfall an die LZE weitergemeldet. Dabei wird im Fall a) nur für die Dauer des Pegelausfalls signalisiert, wenn nicht inzwischen die Pegelalarmtaste (PAT) betätigt und die Außensignale damit abgeschaltet wurden, im Fall b) jedes Signal selbst gehalten, so daß stets das Löschen mit der PAT erforderlich ist. Mit der PAT können die gelöscht werden, wobei gleichzeitig, wenn Außensignale

226

Telegrafenübertragungssysteme der Pegelausfall noch besteht, die in der PAT (Leuchtdrucktaste) untergebrachte PAL von Flackern auf Dauerlicht geschaltet wird. Für die Schaltung c) ist zusätzlich der Einsatz einer Zeitgeberschaltung erforderlich, die die Weitergabe des Signals an die LZE um etwa 30s verzögert. Nur Pegelausfälle, die länger als 30 s dauern, werden nach außen signalisiert. Die Schaltung c) ist die Regelschaltung in besetzten Betriebsstellen der DBP, und nur wenn kurzzeitigen Ausfällen nachgegangen werden soll, ist auf Schaltung a) oder b) umzustellen. Die

gramm 32. 3.21.

Funktion

(Bild’7).

der

PAS

Die konstruktive W T1000 Der

verdeutlicht

das

Gestaltung

Gestelleinsatz

Funktionsdia-

der

(WTE)

Der WTE ist völlig selbständig betriebsfähig; er besitzt eine eigene Stromversorgungsbaugruppe und nimmt alle für den Betrieb eines MDF erforderlichen Baugruppen auf. Sämtliche Außenkabelanschlüsse sind auf Steckverbindungen geführt, was einen schnellen Auf- und Abbau der Einrichtungen ermöglicht. Der WTE besteht aus einem zweizeiligen Baugruppenträger mit seitlich angesetztem Bedienfeld. Auf der Rückseite des Bedienfeldes, unter dessen Abdeckung sich das Schaltfeld befindet, sind die Anschlußsteckverbinder angeordnet. In die Baugruppenträger des WTE können die KEE für 12 Kanäle, 4 FLE-, 2 PAS- und 1 Stromversorgungsbaugruppe (TSV) eingesetzt werden. Im Bedienfeld des WTE sind die Ortskreis-Trenn- und Meßstellen angeordnet. Dafür werden neue Steckverbindungen (Isep-Stvb) verwendet. Neben den für Prüfzwecke im Bedienfeld angeordneten Buchsen (1kQ, X, A-, Z-Polarität und Meßwechsel) befindet sich dort eine 26polige Steckleiste zum Aufstecken der Indikatoreinheit — an die Federn der Stvb sind die Empfängerortskreise parallel angeschaltet — sowie die Störungslampe SL, die von den

227

aFenpquyoe.J

87°

Bild 8. Gestelleinsatz der WT1000 a) Ansicht (Werkbild: SEL),

(WTE)

SIE

8

|

||

39

9

10

M

12

712

\(3)

|)

\1r2 \3+4)

(3) \ (4) | (15) | (16) | (7) | G18) | (79) | (20) | (27) | (zz) | (23) | (29) || (25) | (26) | (27) | (28) \ (29) | @0)

TSV = WT-Stromversorgung FLE = Fernleitungseinheit

PAS = Pegelalarmschaltung

2Q =Zeitgeber (1)...(37)= Baugruppenplatz

Pegel-,Spannungsmesser und Wechselsender an beliebigen freien Plätzen einsetzbar

b) Bestückungsmöglichkeit

63

Hl

6

dunde. NH IIqnusFe13a[aL 3w3IsAss

5

75D | TEM| TSD |TEM|TSD \Tem | 750 | TEM| 150 | TEM|TS0 | TEMI| FLE| FLE \(FLE)I(FLE)| PAS 4)

TSD= WT- Sender

TEM= WI- Empfänger

um

4

219 —

() | @)

3

227

2

TSV

|

75D | TEM| T5D |TEM\ TSD \TEM| TSD |TEM |T50 \TEM|TSD |TEM

ee —

2 a 09 oO oo

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600

Fachbeiträge WTE-internen Störungssignalen (Pegel- oder TSV-Ausfall). 3.22.

Das

parallel

WT1000-Gestell

angesteuert

wird

(WTG)

Obwohl die WTE in jedes beliebige Gestell — waagerecht (Regelfall) oder senkrecht — eingesetzt oder auch auf dem Tisch stehend betrieben werden können, ist für die einheitliche Unterbringung ein Gestell geschaffen worden, das jedoch keine Verdrahtung, also lediglich Regalfunktion hat. Es besteht aus den am Aufbauort zusammenzusetzenden Eisenteilen und einem im Gestellkopf zu montierenden Anschlußfeld (GAF), mit dessen Hilfe die Stromversorgungsleitungen (SvL) zu den WTE verteilt und die von den WTE kommenden Signalleitungen (SigL) zusammengefaßt und zur LZE weitergeschaltet werden. Für jeden einzusetzenden WTE ist im Gestell eine Aufnahmevorrichtung (AUF) anzubringen. Die aus zwei Teilen bestehende AUF trägt in dem am linken Gestellholm zu montierenden Teil die Gegenstücke zu den Stvb des WTE. Der WTE wird in die AUF eingeschoben, wodurch er sogleich nach Anziehen der im Bedienfeld angeordneten Zugschraube über die Stvb mit der Raumverkabelung verbunden ist. Die Kabel zu den WTE werden in Kunststoffrohren, die zur Gestellausstattung gehören, herabgeführt. Auf diese Weise ist es möglich, auch teilweise belegte Gestelle weiter zu verkabeln, ohne die in Betrieb befindlichen WTE herausnehmen zu müssen (siehe Bild 9). Das Gestell kann max. 10 WTE und einen Meßeinsatz (ME) aufnehmen. Für den Aufbau kleiner Betriebsstellen ist ein Aufnahmerahmen (AUR) zur Unterbringung von 2 WTE (Wandaufbau) vorgesehen. 3.2.3.

Der

Meßeinsatz

(ME)

Zur Aufnahme der für den Betrieb der Einrichtung notwendigen Meß- und Prüfbaugruppen ist der Meßeinsatz vorgesehen. Damit der ME universell einsetzbar ist, sind die Seitenteile abnehmbar und bei Bedarf durch Einbauteile für andere Gestellbreiten zu ersetzen.

230

Telegrafenübertragungssysteme

estellkopf

WT1000

| (GAFhinter der Blende) Tsy || WIE

|

7

WIE

WIE WIE WIE

Bf= Bedienfeld

FE

ME

TSV

WIE 6

7 Kabelschufzrohre

8

Aufnahme

Aufnahme

(rechter Teil)

(linker Teil)

I 70 Gestellfuß

Bild 9.

WT1000-Gestell,

vorverkabelt

und

z. T.

bestückt

231

AT mit Al (ws)

TE —— BU=Buchsenbaugruppe

OD

Ansatzteil

Y —

—

N

=

Abdeckun

PM

>

oM

I

öM

=

|WS|

,

Aufnahmefach für Gestellbeschaltungskarte SM=Spannungsmesser Bild 10.

PM-Pegelmesser

WT1000-Meßeinsatz,

WS-Wechselsender FE=Fernsprecheinrichtung

Bestückungsmöglichkeit

sagıyaqydug

ET

Stvb)

Ansatzteil

SM

Os S

Abaeckung

dahinter

ln ———

(wr )

Telegrafenübertragungssysteme Im Baugruppenträger des ME können in beliebiger Folge insgesamt 5 Meßund eine Wechselsender-Baugruppe eingesetzt werden. Der Fernsprecheinrichtung ist ein fester Platz vorbehalten. Zur Aufnahme des Fernsprechhandapparats sind in der unteren Zeile am Deckel des dahinter liegenden Aufbewahrungsfaches (für Verbindungsschnüre o.ä.) Halteklammern angebracht. Auf der Rückseite trägt der Deckel weitere Halteklammern zur Aufnahme von zwei Indikatoreinheiten. Der ME wird über eine Handsteckverbindung angeschlossen. Die Betriebsspannung für Pegelmesser und Wechselsender wird dem darüberliegenden WTE entnommen (+ 12V). 33.

Die

WT1000-Baugruppen

Die Baugruppe ist die kleinste austauschbare Einheit. Sämtliche Baugruppen nehmen den Platz einer WTEGrundteilung (25 mm) oder ein ganzzahliges Vielfaches davon ein. An der Frontplatte tragen die Baugruppen eine

Verriegelung,

die

durch

Anziehen

der

(z.B. für den Transport) festgeklemmt Betrieb jedoch als einfacher Riegel zu

331.

Betätigungsschraube

werden kann, benutzen ist.

im

Systembaugruppen

Hierunter sind die zur Schaltung eines erforderlichen Baugruppen zu verstehen;

a) Kanalendeinrichtungen

(KEE)

für

die

EDF oder MDF es sind dies:

3 WT1000-Syste-

me FM120, FM240 und FM480, bestehend aus je einer Senderund einer Empfänger-Baugruppe (TSD und TEM),

b) Fernleitungseinheit (FLE) zur Anpassung KEE gebildeten EDF oder MDF an die des Übertragungsweges. Einzelheiten dieser Baugruppen erörtert worden. Bild11 zeigt je Baugruppe.

sind eine

des mit den Bedingungen

bereits unter 3.1 TSD- und TEM-

233

Fachbeiträge

Bild 11.

WT1000-Kanaleinrichtung

(Werkbild:

a) TEM,

SEL)

b) TSD 3.3.2.

Sonstige

Hierunter sind zum Betrieb der forderlich sind: a)

Baugruppen die Baugruppen zu verstehen, die zwar Einrichtung, nicht aber des Systems er-

Stromversorgungsbaugruppe

b) Pegelalarmschaltung c) Zeitgeber

(TSV),

(PAS),

(ZG).

‘ Mit Hilfe der TSV werden die für richtung nötigen Spannungen durch

234

den Betrieb der EinUmsetzung entweder

Telegrafenübertragungssysteme aus 220 V „ (TSV-Netz) oder aus 60 V = (TSV-Batt.) gewonnen; es sind dies die Betriebsspannung + B=+12V, die Tastspannung +T = +20V oder +12V und die interne Signalspannung + Us = +60V. Gemeinsamer Bezugspunkt dieser Spannungen ist Bo. Die Spannungen + B und +T sind stabilisiert. Zur Kontrolle der Spannungen sind an der Frontplatte der Baugruppe Meßbuchsen angeordnet, an denen die + B und die + T über Vorwiderstände entkoppelt, die + Us über einen Spannungsteiler 3:1, angeschaltet sind, so daß ein versehentlicher Kurzschluß beim Messen den Betrieb nicht stört. Bei Messung mit genügend hochohmigem Spannungsmesser (SM der WT1000 oder z.B. auch Multavi o.ä.) ist der Meßfehler durch die Entkopplungswiderstände vernachlässigbar klein. Die Schaltung der TSV für die stabilisierten Spannungen ist so ausgelegt, daß sie sich bei Überlastung selbst schützt und nicht beschädigt wird. Die + Us wird, wie auch der Eingang der TSV (Primärseite),, durch eine Schmelzsicherung geschützt. Zur Überwachung der TSV ist ein Relais an die + Us angeschaltet, das bei Ausfall der Spannung, also Störung der Stromversorgung des WTE, abfällt und mit seinen Kontakten die Störungssignale (SVL, SL und Außensignale) einschaltet. Für länger dauernde Störungen können die Außensignale — wie schon bei der PAS — mit Hilfe des Tastenschalters SVT gelöscht werden (vgl. Abschnitt 3.1.5, Schaltung a)). Zur PAS wurde das Wesentliche schon unter 3.1.5 gesagt. Als Ergänzung zur PAS dient der ZG, mit dem die Signalverzögerungszeit bei Schaltung c) der PAS gewonnen wird. Die PAS enthält zwei Schaltungen, dient also zur Signalisierung von 2 WT-Leitungen. Die Baugruppe ZG ist nur einmal erforderlich und kann bis zu 12 PASchaltungen mit dem Zeittakt versorgen (bei Einsatz in der WT-UmE). Zur Bedienung sind an der Frontplatte der PAS-Baugruppe die beiden Pegelalarmlöschtasten (PAT), die als Leuchtdrucktasten ausgeführt sind und gleichzeitig die Pegelalarmlampe PAL enthalten, angeordnet.

235

Fachbeiträge 3.33.

Meß-

und

Prüfbaugruppen

Zur Erleichterung des Betriebs sind Meß- und Prüfbaugruppen vorgesehen, die auf die Einrichtung abgestimmt und zum Einsatz in den ME oder auch WTE der WT1000 vorgesehen sind. Es sind dies folgende Geräte: a)

Spannungsmesser-Baugruppe

b)

Pegelmesser-Baugruppe

c) d) e) f) g)

als

(PM),

(SM),

Wechselsender-Baugruppe (WS), Buchsenbaugruppe (BU), Fernsprecheinrichtung (FE), Indikatoreinheit (JE), Kanalprüfadapter (KPA). Die Baugruppen a) bis d) können sowohl im auch auf freien Plätzen des WTE betrieben

Meßeinsatz werden.

Die SM-Baugruppe enthält ein Drehspulmeßinstrument für alle Gleichspannungsmessungen an der W'T1000. Der Meßbereich ist auf +30V ausgelegt. Zur Messung der + Us ist bei + 20 V eine Markierung angebracht. Die Baugruppe nimmt den Platz von zwei Grundteilungen ein (50 mm). Die PM-Baugruppe hat die gleiche Breite wie die SM-Baugruppe. Für die Messung der in der WT1000 vorkommenden Pegelwerte ist der PM mit sechs Meßbereichen von —40...+10dB jeweils im Abstand von 10 dB ausgerüstet. Der Eingangswiderstand des PM ist zwischen 6002 und © (>12k2) umschaltbar. Der Verstärker des PM ist gleichzeitig als Meßverstärker zur Frequenzmessung an den Buchsen fps und fpe der KEE zu verwenden. Die Schaltung der WS-Baugruppe dient zur Bildung der für die Prüfung der Kanäle erforderlichen Meßwechsel 1:1 und 2:2 in den Schrittgeschwindigkeiten 50, 100 und 200 Bd. Zur Einstellung der verschiedenen Möglichkeiten ist ein Schalter an der Frontplatte der — eine Grundteilung breiten — Baugruppe angebracht. Der WS kann gleichzeitig bis zu 5TSD mit Meßwechseln steuern. Die Buchsenbaugruppe dient zur Adaptierung älterer Steckertypen (Koax, Banane) an die neue Isep-

236

Telegrafenübertragungssysteme Stvb. Darüber hinaus enthält sie eine Begrenzerschaltung, um die Ortskreis-Ein- und Ausgänge gegen Beschädigung bei versehentlich angelegter höherer Spannung zu schützen. Die Baugruppe nimmt den Platz von zwei Grundteilungen ein. Die Fernsprecheinrichtung dient zur Verständigung bei Prüfung und Messung der Systeme zwischen den Endstellen. Die Baugruppe ist nur im ME einzusetzen. An der Frontplatte befinden sich die Bedienelemente: Anruftaste (Leuchtdrucktaste) mit eingebauter Anruflampe (AL), Belegtlampe (BL), Erdtaste (ET), Nummernschalter (NS) und Stvb zum Anschalten des Handapparats oder einer Sprechgarnitur. Die FE kann als Hauptanschluß oder als Nebenstelle angeschaltet werden. Die Erdtaste ermöglicht die Rückfrage und Verbindungsumlegung bei Nebenstellenanlagen. Ankommende Rufe werden sowohl an der AL als auch an der LZE signalisiert. Die Parallelschaltung mehrerer FE — wie sie bisher üblich war — ist wegen der großen Anzahl KEE je Gestell nicht vorgesehen. Anstelle der bisher üblichen Indikationsmittel zur Erkennung des Betriebszustandes der Empfänger (Strommesser, Leuchtröhre) ist für die WT1000 eine anschaltbare Indikatoreinheit geschaffen worden, die auf die im Bedienfeld des WTE angeordnete Stvb aufgesteckt wird. Die JE enthält 12 „Mini-Drehspulinstrumente‘“, die konstruktiv so angeordnet sind, daß sie im aufgesteckten Zustand der JE sich neben der Ortskreistrennstelle der Empfänger befinden. Die Instrumente haben Mittennullstellung, so daß an ihnen zu erkennen ist, ob sich die Empfängerortskreise in Stop- (Ausschlag links) oder in Start- (Ausschlag rechts) Zustand befinden oder ob gerade gesendet wird. Zur Prüfung der KEE ohne Störung der anderen Kanäle des MDF dient der Kanalprüfadapter; er wird anstelle einer KEE in den WTE eingesetzt. Danach werden die TSD- und die TEM der zu prüfenden KEE in den KPA eingesteckt, und es kann eine Funktionsprüfung der KEE im Kurzschluß vorgenommen werden.

237

Fachbeiträge 4. Umsetzereinrichtungen für Mehrkanal-Datenübertragungssysteme 2,4 kBd und 9,6 kBd Im Rahmen des künftigen integrierten Fernschreib- und Datenvermittlungsnetzes, das mit Hilfe des EDS erstellt wird, werden Datenübertragungen mit Schrittgeschwindigkeiten bis 2,4kBd bzw. bis 9,6 kBd möglich sein. Die dafür nötigen Datenumsetzer-Einrichtungen (DU) benutzen zur Bildung der entsprechenden MDF als Übertragungsweg eine TF-Primärgruppe, deren Frequenzband von 60 bis 108 kHz reicht. 41.

Konzeption der DU-Systeme 24kBd und 96 kBd

für

Die zu übertragenden Signale werden in binärer Frequenzmodulation (wie bei WT) dargestellt. Im Gegensatz zu den FM-WT-Einrichtungen arbeiten die Datenumsetzer jedoch mit mehrstufiger Modulation. Alle Datensender (DSD) und Datenempfänger (DEM) arbeiten mit der gleichen Mittenfrequenz f,, die für 24-kBd-KEE 50 kHz beträgt. Zur Modulation ändern die binären Eingangssignale das Teilerverhältnis £fn einer Frequenzteilerschaltung in der Weise, daß die in einem quarzstabilen Generator erzeugte Sendertaktfrequenz (etwa 10 MHz) so geteilt wird, daß in einem Fall die Startfrequenz, im anderen Fall die Stapfregquenz

gewonnen

wird.

Der

DSD

hat

also

keinen

eigenen Oszillator. Das nachgeschaltete Sendefilter begrenzt das Frequenzband auf die für den Kanal vorgesehene Breite. In der nachfolgenden Amplitudenmodulationsstufe werden die Signale in die trägerfrequente Lage umgesetzt. Übertragen wird das untere Seitenband des Modulationsproduktes. Zur Anpassung an den Übertragungsweg ist eine Gruppenanschalteeinheit (GA) für die Senderichtung (GAS) eingeschaltet (Widerstands-, Pegelanpassung). Hier kann bei Bedarf auch die TF-Pilotfrequenz (84,08 kHz) eingespeist werden. Empfangsseitig gelangt das Frequenzgemisch des Systems über die GAE zur Trägerdemodulatorstufe, die zur Demodulation — ebenso wie die Sender — die quarz-

238

84,08 kHz Pilot

62 66

so kHz

70 74

78 82 86 90

fo (kHz) Kanalmittenfrequenz

94 98 102 106

Kanal=- Nr.

2110987654321

50

2.

A

60

10

A

A

80

90

R

100

110

120

130

2

140

150

160 f

Bild 12.

Datenumsetzer-Frequenzplan

für

2,4 kBd-Kanäle

—-

kHz

unde N I3qnusFfeI3a[aL 3u13jskssd

.

EÄLNLNSIENKEUNSDANANNG

osgrpqydug

07%

DLan

—

m

————

GAS

n

>

r

—efrab

ER

G

PEM | =

=

LI

z.P&Vt

PIG GAE

IN

Dlab> ——|

F

I

/
ZDr[#Dr-

SZ

>

Hz +

a

nn

des

fz ©

feTAp 616 mit Datentaste und Erdtaste

Modems

D 200S,

Modell 02

SagRqgwpeg

87 nm

Kanal

980

1180

Kanal 2

1650

0

1850 Hz

F-10 F-20 F-30

1-40

- 60-

_ 70-

|

!

500 Bıld

u,

I

1000

Amplitudenspektren

l

1500

zweier

|

I

2000

|

l

2500

ı

3000

FM-Datensignale

mıt

3500

Hz

200 bıt/s Z-A. 476/68

L83

Bild5.

Amplitudenspektrum

zweier

Datensignale

mit

200 bit/s

SUIOPON

- 80-

Fachbeiträge Transistorstufen für Steuer- und Meldeleitungen. Liegt an der Schnittstellenleitung S5 positives Potential, schwingt der Oszillator auf einen der Kennfrequenzen des hohen Kanals (1650 Hz bzw. 1850 Hz) und bei negativem Potential auf einer der Kennfrequenzen des tiefen Kanals (980 Hz bzw. 1180 Hz). Entsprechend wird über den Tieibzw. Hochpaß der Kanalweiche das Datensignal dem Empfänger über das BEmpfangsfilter, dessen Durchlaßkurve bei 1750 Hz liegt, zugeführt. Um dieses Filter sowohl für den Empfang des hohen als auch des tiefen Kanals verwenden zu können, werden folgende Umsetzungen durchgeführt: Kanalfrequenz

Umsatzfrequenz

Nutzfrequenz

1080 Hz + 100 Hz 1750 Hz + 100 Hz

2830 Hz 3500 Hz

1750 Hz + 100 Hz 1750 Hz + 100 Hz

Vom Empfangsverstärker wird das verstärkte und begrenzte Signal dem Diskriminator zugeführt. Durch die nachfolgende Flip-Flop-Schaltung werden die Signalflanken regeneriert und als bipolares Datensignal mit exakten Flanken der Schnittstellenleitung D2 „Empfangsdaten“ zugeführt. Die Amplitudenspektren der in den beiden Datenkanälen an die Fernsprechleitung abgegebenen tonfrequenten Datensignale sind in Bild5 wiedergegeben. Das Spektrum wurde mit einem Quasi-Zufallsprogramm der Bitfolge des Basissignals mit einer Geschwindigkeit von 200 bit/s aufgenommen. 312.

Modem

D200S

Modell03

Die im Modell 03 verwendeten steckbaren Baugruppen sind in einem halbzeiligen Baugruppenträger in „Variset“Bauweise untergebracht. Der Baugruppenträger kann entweder in Tischgehäuse oder auch direkt in Rahmengestelle für Geräte nach DIN 41493 und in Schrankgestelle nach DIN 41490 (Postbauweise 52) eingebaut werden. In der Arbeitsweise weichen die beiden Modemausführungen D200S02 und D200S03 nur unwesentlich von-

288

Modems einander ab und können ohne Einschränkung menarbeiten. Das Blockschaltbild des Modells 03 läßt die Funktion des Gerätes erkennen.

zusam(Bild 6)

Die Kanäle 1 und 2 werden nicht durch Filter wie beim Modell 02 voneinander getrennt, sondern durch eine Gabelschaltung. Der Empfänger arbeitet mit zwei getrennten Diskriminatoren für die Schaltung der Endstelle in Station A oder B. Dadurch entfällt auf der Empfangsseite die zusätzliche Umsetzung der Kanalfrequenzen 1080 Hz + 100 Hz und 1750Hz+100Hz auf ein einheitliches Nutzfrequenzband von 1750 Hz +100 Hz, für das nur ein Diskriminator erforderlich ist. 32.

Modem

D1200S

Auch beim Modem D1200S diente als Grundlage neben der CCITT-Empfehlung V.23 ein Pflichtenheft der DPBP. Der Modem arbeitet mit binärer Frequenzmodulation. Der f'requenzplan ist in Bild7 dargestellt. Die Mittenfrequenz beträgt 1700 Hz, die beiden Kennfrequenzen sind 1300 Hz und 2100 Hz, d.h. der Frequenzhub ist + 400 Hz. Das modulierte Datensignal nimmt einen Frequenzbereich von etwa 900 Hz bis 2500 Hz in Anspruch, eine Bandbreite, die bei allen nationalen und den meisten internationalen Verbindungen verfügbar ist. Bei einzelnen Verbindungen mit eingeengter Bandbreite kann der Modem für eine Maximalgeschwindigkeit von 600bit/s umgeschaltet werden (Mittenfrequenz auf 1500 Hz und der Hub auf + 200 Hz). Der Hilfskanal mit 75bit/s wird zur Übertragung von Steuer- und Quittungssignalen ausgenutzt (Frequenzmodulation, Mittenfrequenz 420 Hz, Hub + 30 Hz). Der Modem D1200S gestattet die synchrone und asynchrone Übertragung binär codierter Nachrichten auf Leitungen des öffentlichen Fernsprechnetzes und auf zwei- oder vierdrähtigen überlassenen Fernsprech-Stromwegen. Je nach Bestückung erlaubt der Modem 6 verschiedene Ausbaustufen Ausbaustufe 1: Datenkanal-Sender, Ausbaustufe 2: Datenkanal-Empfänger, Ausbaustufe 3: Datenkanal-Sender und HilfskanalEmpfänger,

289

Fachbeiträge

mit

p . e TAp 676

Datentaste

und Erdtaste

@

_

Fi

°

LI

08

PIP2P3

”

| schaitfeid I 2 1

.

r

—

öffentliches Fernsprechnefz —

zu >+— A 4Dr

|;

te

tt IL

B

/ f

festgeschaltete Stromwege /

EI

24-0

| |

ge! e-\

#0r \kasten

;

|

i IT

4

|:

| #814

t |

+

Kanalwahl

r

am

A-B

Schalter 51

Stellung: „grüner Punkt”

Datenbetrieb

Stellung: 1 Prüfstellung PT

Stellung: 2 !

P interne

Prüfstellung P2

3

|

|

«

|

ir | |

m

u

[27008z

ii 1

start

: SafeldT

(Sa Fd Fan}

marı.

+

£nde

|

_

A‘

AQB ® l

5 Tor |®

Modem Prüfung Stellung: 3 " Früfstellung P3 Prüfung der Gegenstelle 1) Ansprechzeit 400-1000ms öffentliches Herz), Leitung 106/M2 Ansprechzeit 20 -50ms Mietleitung

| '

P2

P3

Nachwirkzeit =2ms

Bild 6. Blockschaltbild des Modems

290

D 200.5,

Modell 03

Modems

.—

.—

—- Tohnitsfelle CGITT FNI 1

105

52

106 M2 103 01

„Sender (sd) | IND

M5

oaor

D2

is M3

ve [

0V/-+-——-1702

E£2

108 51 =107 M1 126 55

+12V 0V -12V

| ı SITOMVErSOrgUN 9

A

110,127 220, 240V47...

%..63Hz

|

2) Dauer des 2100 Tones 3-45 oder 5-85 3) Ansprechzeit 300-700 ms öffentliches vr

Anspreczeit

Nachwirkzeit

=20ms Mietleitung

20-80 ms

leitung 109/M5

291

Fachbeiträge t, =1300 Hz fo= 1500

Hz

f,=1700 Hz

!

|

fx =390 Hz | %=420 Hz

| al

fz=13004z

[wrsons 500

Vo *600bit/s

l

to= 1700 Hz

4=450H2

L

l

1000

Li 1500

|

k!

ı

f,=2100H4z L 2000

|

|

I

|

Vn*1200 bit/s l 2500

3.00

l 3000

IL) 3500 Hz >

fa=Frequenz für denKennzustand A

fz= Frequenz für denKennzustondZ Bild?7T.

Frequenzplan

f

fo =Mitfenfrequenz

Vp=Datenübertragungs-Geschwindigkeif des

Modems

D120S

Ausbaustufe 4: Datenkanal-Empfänger und HilfskanalSender, Ausbaustufe 5: Datenkanal-Sender und DatenkanalEmpfänger, Ausbaustufe 6: Datenkanal-Sender und -Empfänger mit Hilfskanal-Sender und -Empfänger. Bezüglich der Prüfeinrichtung und der Benutzung eines Beikastens bei Betrieb auf überlassenen Fernsprechstromwegen gelten die gleichen Forderungen wie beim Modem D 200 S. Für selbsttätigen Betrieb bei der gerufenen Station wird eine automatische Anrufbeantwortungseinrichtung (AAE) als Zubehör benötigt. Bei den Modems, die ab 1973 gefertigt werden, ist die AAE im Modem als Baugruppe integriert. Der selbsttätige Betrieb bei der rufenden Station wird durch eine AWE, die im Jahre 1972 zur Verfügung stehen soll, möglich sein. Auch beim Modem D 1200 S wurden Geräte einer ersten Entwicklungsstufe bereits im Jahre 1965 eingesetzt. Wenn diese Geräte auch heute nicht mehr dem derzeitigen Stand der Technik entsprechen, so erscheint es doch gerechtfertigt, gerade auf diese ersten Modems, die im Be-

292

Modems reich sen.

der

DBP

eingesetzt

wurden,

wenigstens

hinzuwei-

Die Weiterentwicklung führte bald zu einer ausgereiften technischen Lösung des Modems D1200S, der jedoch laufend den neuen Forderungen des Betriebes angepaßt wird. Die konstruktive Ausführung des Modems D1200S ist im wesentlichen identisch mit dem Modem D200S Modell 02 (Abschnitt 3.1.1). Der Modem ist flexibel aufgebaut und kann unterschiedlichen Anwendungsfällen leicht angepaßt werden. In Bild8 ist das Blockschaltbild des Modems im Vollausbau dargestellt. Die von den DEE auf der Schnittstellenleitung Di ankommenden bipolaren Datensignale wandelt der Datenkanal-Sender mit Hilfe eines in der Frequenz umschaltbaren Oszillators in ein frequenzmoduliertes Signal um. Ein Sendefllter dient zur Aussiebung der Spektrallinien, die den Hilfskanal stören würden sowie zur Unterdrükkung hoher Frequenzkomponenten, die eventuell benachbarte Leitungen durch Nebensprechen beeinflussen können. Die von der Leitung ankommenden frequenzmodulierten Signale werden im Datenkanal-Empfänger wieder in bipolare Datensignale über die Schnittstellenleitung D2 der DEE zugeführt. Der Datenkanal-Empfänger verfüst über einen Regelverstärker, der sehr schnell einregelt, aber seinen jeweiligen Zustand nach Absenken des Empfangspegels sehr lange hält. Eine besondere Einrichtung überwacht den empfangenen Signalpegel. Dem Empfangsteil des Modems ist ein Kompromiß-Entzerrer vorgeschaltet, der die Schräglage des Dämpfungsverlaufes und die Gruppenlaufzeitverzerrungen von Fernsprechleitungen ausgleichen soll. Der Hilfskanal ist für die Rückmeldung von Quittungsoder Steuersignalen von der empfangenden Datenstation zur sendenden während des Wechselbetriebes vorgesehen. Die Geschwindigkeit der Signalgabe ist auf 75 bit,s begrenzt.

293

Schnittstelle V24 ECHT FNI 107 702 703 106 105 17

2 ur

u

D1

M2 =—-

szm Sy»

rn

I"

zer] Ar mschalter

Datenkanal-Sender

zjD eb

FE °

704

Anschalte-

Z

—-

| _ ‚sei

Finheit

£nfzerrer

Datenkonal-

[mpfänger

I

sgennaqydeg

3

>°

'

A

festgeschaltete

Kanar-

HHUND

109 124

stromwege

weiche

718

ADo539

LH

120

121

||

122 129

asten

/2 FeTAp 616

\mit Dafentaste

719

| und Erdtaste

707 708 125 Bild 8.

Blockschaltbild

des

Modems

D 1200S

r

0

dB

900| Hz

--0

=

u

.

2500 Hz

zu über lrogendes Freguenzband

|

|

|

|

|

|

|

u 1m |

Frequenzhub -400 Hz ln| +400Hz —

i

virtueller Träger 1300 unlere

l

Bild 9.

1000

-20

kun

40

—

|

I

500

1700 Frequenzlioge

1500

I:

| 1 7 in il u

%

2100 Hz obere

l

2000

Amplitudenspektrum

2500

des

1200 bit/s

l

3000

FM-Datensignals

l

3500

|

Hz

mit

Wenn der Modem mit Daten- und Hilfskanal ausgerüstet ist, genügen die Filter der Sender und Empfänger nicht zur ausreichenden Trennung der Signale beider Kanäle. Es ist daher nötig, durch eine Frequenzweiche (HochTiefpaß) die Selektion zu erhöhen. Von Interesse ist die Energieverteilung im tonfrequenten Datensignal. Bild9 zeigt das Amplitudenspektrum des FM-Signals, das der Modem bei maximaler Geschwindigkeit von 1200 bit/s an die Leitung abgibt. 33.

Modem

-

-10 -

|

|

oO

0

zur

D 2400 S

° Der Einsatz von Modems für 2400 bit/s mit binärer Freauenzmodulation ist wegen des hohen Frequenzbedarfs von etwa 2800 Hz für den Einsatz auf Fernsprechleitungen und insbesondere auf dem Öffentlichen Fernsprechnetz nicht mehr sinnnvoll, so daß bandbreitensparende Modu-

295

Fachbeiträge Tabelle Bitpaar 00 01 11 10

2:

Codierungsmöglichkeiten

Phasenänderung Alternative A Alternative B 0° 90° 180° 270°

45° 135° 225° 315°

lationsverfahren einzusetzen sind. Dabei wird die Vierphasen-Differenzmodulation bevorzugt, weil sie keine Vergleichsphase benötigt und die Phasenmodulation durch Rauschstörungen wenig beeinflußt wird. Die quaternäre Modulation erlaubt bei einer Schrittgeschwindigkeit von 1200 Bd eine Übertragungsgeschwindigkeit von 2400 bit/s. Die zeitlich aufeinanderfolgenden Binärzeichen werden zu Dibits zusammengefaßt. Für die Zuordnunng der Bitpaare zu der Phasenänderung sind nach CCITT zwei Möglichkeiten angegeben, entsprechend

Tabelle 2.

Anhand der CCITT-Empfehlung V.26 wurde ein Pflichtenheft für einen Modem bis 2400 bit’s Übertragungsgeschwindigkeit und Synchronübertragung erarbeitet. Außerdem gestattet der Modem zusätzlich die asynchrone Übertragung mit maximal 75bits, wenn der wahlweise einsetzbare Hilfskanal benutzt wird. Der Hilfskanal arbeitet mit binärer Frequenzmodulation. Die von der DEE in Serienform angelieferten Binärzeichen werden im Sendeteil des Datenkanals zunächst einem

Codierteil

zugeführt

(Bild 10).

Dieses

erfüllt

zwei

Aufgaben: Es nimmt erstens eine Umcodierung derart vor, daß die zu übertragende Information nicht mehr in der Polarität der Binärzeichen (binäre Codierung), sondern in der Polaritätsänderung zweier aufeinander folgender Binärzeichen enthalten ist (differenzbinäre Codierung), und zweitens faßt es die Binärzeichen paarweise zu Bitpaaren zusammen. Je nachdem, ob der Modem nach Alternative A

206

Modems oder Alternative B der CCITT-Empfehlung V.26 arbeitet, sind die Ausgangssignale an den beiden Ausgängen des Codierteils verschieden. Bei der Alternative A sind die Ausgangssignale jeweils bipolare Binärzeichen, bei der Alternative B dagegen bipolare Quaternärzeichen. Diese Binärbzw. Quaternärzeichen werden impulsformenden Tiefpässen zugeführt, die das Spektrum der Binär- bzw. Quaternärzeichen begrenzen. Danach werden die bandbegrenzten Signale mit Hilfe von zwei Ringmodulatoren auf zwei Trägerfrequenzen moduliert, die zwar die gleiche Frequenz haben, aber gegeneinander eine Phasenverschiebung von 90° aufweisen (orthogonale Trägerfrequenzen).

Durch Addition näle entsteht bei Alternative

B

ein

der modulierten Signale der beiden KaAlternative A ein Vierphasensignal, bei redundantes

Achtphasensignal,

aus

dem

durch den nachfolgenden Sendetiefpaß die bei der Modulation mit Hilfe der Ringmodulatoren entstandenen Spektralanteile höherer Ordnung, d.h. bei ungeraden Vielfachen der Trägerfrequenz 0, ausgesiebt werden. Ein Sendeverstärker, dessen Verstärkung einstellbar ist, verstärkt das Signal auf den gewünschten Sendepegel. Im Empfangsteil des Datenkanals wird das von der Übertragungsleitung kommende Signal zunächst über einen Bandpaß und einen Entzerrer geleitet. Danach gelangt das Empfangssignal zu einem Regelverstärker und wird dann wiederum mit Hilfe von zwei Ringmodulatoren demoduliert. Den beiden Ringmodulatoren werden wie denen auf der Sendeseite zwei um 90° gegeneinander phasenverschobene Trägerfrequenzen zugeführt. Da diese Trägerfrequenzen phasenstarr zu denen der Sendeseite sein müssen, dient zur Erzeugung dieser Trägerfrequenzen ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO = voltage controlled oszillator). Dieser Oszillator erhält sein Regelkriterium vom demodulierten Signal. Er schwingt bei der vierfachen Trägerfrequenz. Durch einen 4 :1-Teiler werden aus dieser die zur Demodulation benötigten orthogonalen Trägerfrequenzen erzeugt.

297

Fachbeiträge Schnittstelle M3

Datenkanal

Sendedaten SendeSchrittakt

Hilfskanal-Sender

HD1 !

Codierteil

Sendedaten

rm

t

DatenkanalSender

Tı/Te

Empfangs Schrittakt

| 2 7]

14

( KoinzidenzKomparator

Datenkanal Empfangsdafer Datenkanal

Datenkanal-

Decodierfteil

Regelpulserzeugung

[mpfangs-

MS

Empfangs-

5

Signalpegel Hilfskanal HD2 | Empfangsdaten Hilfskanal HMS N Signalpegel

Bild 10.

298

I Blockschaltbild

des

Modems

_ __ ____ D 2400 S

Modems

4-Dr 2[4-Dr

[+

I6 kHz

|

festgeschaltete stromwege

| 1

öffent

Fe-Netz

feTAp 616

mit Datentaste und Frdfaste

299

Fachbeiträge Nach der Demodulation stehen bei Betrieb des Modems nach Alternative A der CCITT-Empfehlung V.26 in den beiden Kanälen wiederum bipolare Binärzeichen, bei Betrieb nach Alternative B bipolare Quaternärzeichen zur Verfügung. Da diese Signale immer noch differenzcodiert sind, hat das Decodierteil neben der Parallel-Serien-Umsetzung auch die Aufgabe, diese Differenzcodierung rückgängig zu machen, sowie bei der Alternative B die in den Quaternärzeichen vorhandene Redundanz auszuwerten. Am Datenausgang werden dann Binärzeichen in Serienform abgegeben. 4. Parallel-Datenübertragungssystem D20P Das Parallel-Datenübertragungssystem D20P besteht aus dem Modem der Außenstation D20P-A und dem Modem der Zentralstation D20P-Z. Bei der Parallelübertragung werden alle Bit eines Zeichens bzw. die Frequenzen für ein Zeichen gleichzeitig übertragen. Da die Zeichen selbst nacheinander anstehen, kann man von bit-paralleler und zeichen-serieller Übertragung sprechen. Ein Parallel-Übertragungssystem ist in all den Fällen von großem Vorteil, bei denen relativ geringe Datenmen-

gen

von

vielen

Außenstellen

zu

wenigen

Zentralstellen

zu übertragen sind; man spricht daher in diesem Zusammenhang auch von einem Datensammelsystem. Für die Parallelübertragung werden zwei bzw. drei Frequenzgruppen mit je vier Einzelfrequenzen benutzt (TaTabelle Gruppe

Kanal

Gruppe A (Modulator A) Gruppe B (Modulator B) Gruppe C (Modulator C)

300

3:

Frequenzen 1

des 2

Modems 3

D20P 4

920

1000

1080

1160

Hz

1320

1400

1480

1560 Hz

1720

1800

1880

1960 Hz

Modems belle 3). Zur Zeichenbildung wird von jeder Gruppe jeweils nur eine Frequenz benutzt. Abhängig von der Anzahl und der Codierung der parallel, d.h. gleichzeitig übertragenen Frequenzen können der übertragbare Zeichenvorrat und die Zeichenübertragungsgeschwindigkeit verschiedene Höchstwerte annehmen. Durch einfaches Austauschen von Einheiten erhält man verschiedene Ausrüstungen des Parallelsystems, die sich im wesentlichen durch zwei Ausführungen charakterisieren lassen. Ausbaustufe

1

Die Ausbaustufe 1 enthält zwei Frequenzgruppen (Gruppen A und C) zu je vier Frequenzen. Mit der Codierung2 mal

1 aus

4 (1)2

kann

ein

Zeichenvorrat

von

16

Zeichen

dargestellt werden. Für die Kennzeichnung des Ruhezustands wird eine Zeichenkombination benötigt, so daß effektiv 15 Zeichen für die Übertragung zur Verfügung stehen. Ausbaustufe

2

Die Ausbaustufe 2 enthält drei Frequenzgruppen (Gruppen A, B und C) zu je vier Frequenzen. Der Höchstwert der Frequenzumtastgeschwindigkeit je Gruppe beträgt 40 Baud. Abhängig von der Codierung und der Anzahl der gleichzeitig übertragenen Frequenzen ergeben sich drei weitere Anordnungen, die hier durch Buchstaben unterschieden sind. a) Alle drei Frequenzgruppen werden für die Zeichenbildung benutzt. Das ergibt bei der Codierung 3 mal 1 aus 4 (93

einen

Zeichenvorrat

von

64 Zeichen.

Durch

Weg-

fall der Ruhekombination ergeben sich 63 Zeichen, die ausgenutzt werden können. b) Während die Frequenzgruppen A und C zur Zeichenbildung vorgesehen sind, werden die Frequenzen 1400 Hz und 1480 Hz der GruppeB für einen Taktkanal benutzt. Durch diese Anordnung werden der Zeichenvorrat von 16 Zeichen und die Frequenzumtastgeschwindigkeit von 40 Baud für die maximale Übertragungsgeschwindigkeit von 40 Zeichen/s voll ausgenutzt.

301

Fachbeiträge c)

Soll ein Zeichenvorrat von 256 Zeichen (Zeichen aus 8-Bit-Elementen) übertragen werden, so muß das 8-BitZeichen in der Datenendeinrichtung in zwei Halbzeichen aus je 4 Bit (24 = 16; 16X 16 = 256) aufgeteilt werden. Während der Übertragung der ersten Hälfte des 8-Bit-Zeichens sendet der Taktkanal die niedrigere Frequenz 1400 Hz und während der zweiten Hälfte die höhere Frequenz 1480. In der Tabelle4 sind die Übertragungsmöglichkeiten beim Parallelübertragungssystem zusammengefaßt. Tabelle

4:

Übertragungsmöglichkeiten

beim

Parallel-

übertragungssystem

Zeichen- Geschwinvorrat digkeit Ausbaustufe Ausbaustufe

1 2a b c

15 63 16 256

20 20 40 20

Z/s Z/s Z/s Z/s

Zeichenmarkierung Ruhekombination Ruhekombination Takt Takt

Die Betriebsarten a, b, c bei der Ausbaustufe 2 werden allein durch die entsprechende Konzeption der Datenendgeräte verwirklicht. Die

Codierung

(1)2

oder

(733

bietet

eine

einfache

Mög-

lichkeit zum Erkennen von Übertragungsfehlern. Es darf in jeder Frequenzgruppe eine und nur eine Frequenz empfangen werden, wenn die Übertragung fehlerfrei ist. Der Modem der Zentralstation ist mit einer entsprechenden Fehlererkennung ausgerüstet. Im unteren Frequenzbereich des Fernsprechkanals ist die Übertragung eines Rücksignals zur Außenstation vorgesehen. Dafür wird ein Rückkanal mit dem Träger 420 Hz verwendet, der mit maximal 5Baud moduliert werden kann (Amplitudenmodulation). Alternativ zum 420-Hz-Ton kann Tonfrequenz im gesamten Bereich von 300 bis 3400 Hz, z.B. Sprache, als Rücksignal übertragen

302

CCITTSchnittstelle Übertragungsleitung

—

anschalten

>—

308 |

N J’

rA1

2 3

Oszillator 920H3z

>e—T

1000 -

1080 --

‘

1160

ui

1

mu oa „Gruppe B | 132047 u 3322 .I»- 100 j! 1480 -3 I +4 r+ B1

Fernsprech-

Sr

„_ |6ruppe A

|

|

ee

Datenend-

einrichtung

y.

260 _,J

GruppeC|

1720 1800 1880 1960

I>——T 1g | Jendedaten

Rückleitung

R—

304 |

einschalten

305 |

£0E

Rücksignal Bild 11.

|

?

U

Umschalter Fernsprechen] Datenübertragung Sr Sendeverstärker SÜ Symmetrieüberfrager

302

Sendeteil ı einschalten

| Empfangsteil

‚>

Hz ---

306I

|

,

sp

>> S ’

Blockschaltbild

T6-khz-Sperre

rL Verstärker für Lautspr. UR Umschalter für Rücksignal RS Relais für Rücksignal

‘ >—

des

Modems

der

Außenstation

D20P-A

SUIIPOM

,

c_J

67

Fachbeiträge werden. Eine gleichzeitige Übertragung der Daten und Rücksignale ist nicht vorgesehen. Die Leitungen des Modems der Zentralstation zu den Datenendgeräten sind sowohl bezüglich ihrer Funktion als auch ihrer elektrischen Werte vom CCITT (Empfehlung V.24) als Schnittstelle („Interface“) definiert worden. Für den Modem der Außenstation wurden besondere Schnittstellenbedingungen festgelegt. 41.

Modem

der

Außenstation

D20P-A

Der Modem der Außenstation ist konstruktiv so gestaltet, daß er z.B. als Untersatz zu üblichen Fernsprechapparaten verwendet werden Kann. Sämtliche Bauteile dieses Modems sind auf einer gedruckten Schaltplatte angeordnet. Um eine große Pakkungsdichte zu erreichen, sind mehrere Funktionseinheiten als vergossene Baugruppen ausgeführt. Die bei Bedarf einsetzbaren Baugruppen — Frequenzgruppe B und Rücksignalempfänger mit Kontaktausgang — sind über Steckverbindungen mit der Hauptplatte verbunden; sie können also auch nachträglich leicht hinzugefügt werden. Der Modem der Außenstation (Bild11) enthält keine eigene Stromversorgung. Die benötigte Energie wird aus dem Schleifenstrom der Fernsprechleitung bezogen. Die Leitungen für die Sendedaten werden im Endgerät über Kontakte in den 1-Zustand (geschlossener Kontakt) oder 0-Zustand (offener Kontakt) geschaltet. Bei den Steuer- und Meldeleitungen entspricht dem EINZustand ein geschlossener Kontakt und dem AUS-Zustand ein offener Kontakt. Die verwendeten Schnittstellenleitungen sind in der Tabelle5 aufgeführt. Beim Sendebetrieb werden die Leitungen 304 im Endgerät verbunden (EIN-Zustand), und dadurch wird Spannung an den Sendeteil gelegt. Dieser besteht aus je einem Oszillator für die zwei bzw. drei Frequenzgruppen und einem gemeinsamen Sendeverstärker. ‚Das Datenendgerät steuert jeden Oszillator über seine drei Sendeleitungen an. Es wird je Frequenzgruppe mit quaternärer Frequenz-

304

Modems Tabelle

5:

Schnittstellenleitungen

für

Außenstation

Bezeichnung nach CCITT

—

StiftN oO

301 —— Schutzerde

3022

415

SToh A3 43—

8 P77O&-P2-92— 303 —— Sendedaten

-5HR 7_S

-8—SS 9 —S

H-62-—-

0]

S-03-

&

7

'

—

a“

-

2a

.

S

1778 Q iQ _ ” _

Empfangsteil einschalten

SS & Rücksignal = ri 1306 S a S 0 , 307”— Sprachausgabe

D

76—1'S

30 np _}304— Sendeteil einschalten

_ , _} 305 —

Q

5 518

|

Sr Sp2-33SH-C1Za

Ja

I

12-

S S

—x

_ Sendedaten-Rückleitung ——13 — —

Al

ı

°

a4 _

— .

—

2—

2; _}308—- Übertragungsleitung angeschalte— —_ 23

SZn S S Z

S R

N S

|

”) leitungen stehen je nach Bedarf wahlweise zur Verfügung xx) Leitungen sind im Modem der DBP nicht vorgesehen modulation gearbeitet. Ist keine Sendeleitung angesteuert, so schwingt der Oszillator mit der jeweils höchsten Frequenz. Das Spektrum des Modems D20P-A bei der Codierung 2 mal 1 aus 4 zeigt Bild 12. Zum Empfang von Rücksignalen werden die Schnittstellenleitungen 304 in den Aus-Zustand und die Leitungen 305 in den Ein-Zustand geschaltet. Der Empfangsteil ist dadurch an Spannung gelegt und betriebsbereit.

305

a3gıyaqudeg

90€

920 dB

1080 1000

1720

1160

1880 1800

1960

Hz

-10 SPEKTRUM

-20

DES

CODE

-40 -50

-60

Bild 12,

Amplitudenspektrum

des

Modems

D20P-A

MODEMS

D20P°-A

2x1loaus«

Modems Der Rücksignalempfänger ist für folgende nichtsimultan mit den Datensignalen auftretende Empfangssignale und für folgende Auswertemöglichkeiten ausgelegt: Empfangssignal-Auswertung

in

der

Datenendstelle

Sprachsignal:

mittels eines im Modem eingebauten Lautsprechers, 420-Hz-Ton: entweder mittels eines im Modem eingebauten Lautsprechers oder über Schrittstellenleitung 306 „Rücksignal“. Die Lautstärke des Empfangssignals, das über einen Lautsprecher hörbar ist, kann an der Vorderseite des Gerätes stufenlos eingestellt werden. 42.

Modem

der

Zentralstation

D20P-Z

Der Modem der Zentralstation unterscheidet sich durch den größeren Aufwand wesentlich vom Modem der Außenstation. Die Bauteile sind auf genormten steckbaren Flachbaugruppen (100 X 160 mm) zu den Funktionseinheiten zusammengefaßt. Der Baugruppenträger ist in ein stapelbares Tischgehäuse in moderner Zweckform eingebaut. Die Wirkungsweise der Zentralstation sei anhand des Blockschaltbildes (Bild 13) erläutert. Die Umschaltung von Fernsprechen auf Datenübertragung geschieht elektrisch über ein Relais U in der Anschalteeinheit, das auf verschiedene Art angesteuert werden kann. Bei Datenübertragung wird die Fernsprechleitung durch einen Leitungsübertrager abgeschlossen, dem eine 16-kHzSperre zur Unterdrückung der Zählimpulse vorgeschaltet ist. Nach einem Vorverstärker gelangt das Empfangssignal zu drei Filtern, die die Frequenzgruppen A, B und C trennen. In nachfolgenden Regelverstärkern wird die Dämpfung der Übertragungsleitung ausgeglichen. An jedem Regelverstärker ist eine Pegelauswertung angeschlossen, die bei einem BEmpfangssignal von weniger als —49 dBm „kein Pegel“ meldet. In der Pegelüberwachung werden die Auswerter der drei Frequenzgruppen zusam-

307

Fachbeiträge Fernsprechapparat mit Datentaste

Rücksignol

u md

Fernsprech-

|

leitung

Aus

.

|

zı

Betriebsart

Anschallteeinheit

ar GEB

.-.-

Z1ıDı/

Loiednd

+« 104

Empfongsdaolen

\

ut

DM/C1bisC4

==

131

Ablostmarkierung für das Empfongssignal

110

Empfangsgüte

Ernpfongssignalpegel Betriebserde Schulzerde

309

Fachbeiträge mengefaßt. Liegt der BEmpfangspegel aller Gruppen dauernd über dem genannten Wert, so wird die Leitung 109 „Empfangssignalpegel“ in den Ein-Zustand geschaltet. Jedem Regelverstärker folgt eine Begrenzerschaltung; diese sorgt für eine Minderung von Störeinflüssen und für eine konstante Eingangsspannung an den Demodulatoren. Für die Auswertung der Empfangssignale werden Filterdemodulatoren verwendet; diese sind bedeutend weniger störanfällig (d.h. größerer Signal-Stör-Abstand) als Frequenzdiskriminatoren. Für jede der zwölf Frequenzen ist deshalb ein eigenes Filter vorgesehen, das für die jeweilige Kennfrequenz durchlässig ist. Nach Gleichrichtung der Filterausgangsspannungen wird der Trägerrest durch einen Tiefpaß ausgesiebt und das Signal durch eine Schwellwertabtastung bewertet. Danach stehen die übertragenen Daten wieder als Gleichspannungssignale auf den Schnittstellenleitungen 104 zur Verfügung. Die erste Zustandsänderung auf einer der Leitungen 104 löst bei jeder übertragenen Kombination ein Zeitglied aus und bringt gleichzeitig die Leitung 131 „Abtastmarkierung für Empfangssignal“ in den Ein-Zustand. Durch das Zeitglied wird nach 13,5 ms die Leitung 131 wieder in den Aus-Zustand geschaltet und damit der Zeitpunkt angegeben, zu dem die Leitungen 104 eine empfangene Kombination repräsentieren. Durch den Einsatz der Abtastmarkierung ist es möglich, die Forderungen an die Genauigkeit der Eingabegeräte in bezug auf Kontaktprellung und zulässigen Spielraum für das Betätigen der Kontakte etwas geringer zu halten. Wie (18

schon ein

erwähnt,

einfaches

ermöglicht

die

Fehlererkennen.

In

Codierung der

(1)2

bzw.

Gütebewertung

wird dauernd überwacht, ob die Bedingung erfüllt ist, daß je Frequenzgruppe eine und nur eine Frequenz empfangen wird. Die gleichzeitige Auswertung der Empfangs-

güte

(Schnittstellenleitung

110)

bei

der

Übernahme

der

Empfangsdaten zum Abtastzeitpunkt zeigt dem Endgerät an, inwieweit die Übertragung der Daten fehlerfrei war. Für das Rücksignal zur Außenstation stehen zwei Möglichkeiten offen. Erstens kann als Rücksignal ein 420-Hz-

310

Modems Tabelle

6:

Schnittstellenleitungen

für

Zentralstation

Bezeichnung nach CCITT DIN

7

StiftNr. u

107— EI—— Schutzerde

102— F2—

+41

1—

Betriebserde

24— IN

-A2—

43

1,

m Ay—

6 —

| b$-31= B3—

R

me B4—

SS

nf

u

4—

R

15 —

I

16 —

S

0—l

>

94°

22

7 — S

Sspro-

'S

—aı

S

3 — S

Ss 32714 — 02 —- Empfangsdaten 2

4

(4

2 —

2

g 105— 52 — Sendeteil einschalten ————— 20 = S S = —— 107— MT —— Betriebsbereitschafft — ——— — 23 — “

S

706/—51.1-— Übertragungsleitung enschalten‘ —

2-1

S, 08/E—51.2— DFE betriebsbereit — 7099 —M5—— Empfangssignalpege —— — 8 — R 710 —HM6—— Empfangsgüte 2-8 = — 25 —M3—— Ankommender Ruf 21— S 10 —59 —- Bestätigungston senden ————— 19 | = —— 31 —/5——fmpfangsseitige Abtastmarkierung — 7 — SQ

S 8 =

——

pn

4

—

5

——Sprachantwort

Ton übertragen werden. Zweitens läßt Sprachantwort übertragen. Dazu muß ker über die Leitung 105 eingeschaltet

nm

IT

—_g

sich als Rücksignal der Sendeverstärwerden, wobei der

311

Fachbeiträge Empfangsverstärker gleichzeitig abgeschaltet und damit ein Ansprechen der Empfangseinrichtung verhindert wird. Die Sprachantwort wird über die Schnittstellenleitungen 132 eingespeist. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß nach einer Umschaltung auf Datenübertragung automatisch der 420Hz-Ton ausgeschaltet wird. Dieser zeigt der Außenstelle an, daß die Zentralstation für den Datenempfang bereit ist. Der Ton wird nach etwa 4s oder nach dem Empfang einer gültigen Kombination (Gütebewertung) abgeschaltet. Durch eine im Modem eingebaute Prüfbaugruppe ist eine schnelle Kontrolle der gesamten Funktion des Gerätes von der Bedienperson durchzuführen. Die Schnittstellenleitungen entsprechen in ihren elektrischen Eigenschaften den Empfehlungen V.24 und V.30 des CCITT sowie den Pflichtenheftbedingungen der DBP. Die wichtigsten Merkmale der einzelnen Schnittstellenleitungen sind in Tabelle6 aufgeführt. Die elektrischen Eigenschaften aller Schnittstellenleitungen — ausgenommen Ltg. 101, 102 und Leitung für Sprachantwort — sind gleich. Sie sind auf die Betriebserde (Ltg. 102) bezogen.

EIN-Zustand bei einer Spannung > +3 V

AUS-Zustand bei einer Spannung 280 km
120| | 725

|soo..monziemens| 1554x600x225 A6 a! | 1554*600x225 175

BE

|: 280

elef.

Bauweise TR

szgyraqyped

5.

= 742 FM360-

12 |fM3m-ar00|

3600...

3600.3000 |

13 | FM360-TV/4000| 3800..4200|

3

6

25

145

25

45

5151

| 62 I 700 aru„\Siemens| Fernsprechen 60..9188Khz AG 75 68dB | 104z...5MHz

Aa

740

8

10

10

75 | 68dB

Fernsehen

65 67 fernsprechen, FM 1800

1485

74 \FM 1800-960-TV-| 5925...6425 1n/6000

Bild | sgı | 7554x600x223 | 1854x600x223

zsm|fernsprechen 87 170

\s1s1 |

|

2064x600x450 | 2064x 600x225 420 350

62

|

70

SO0Hz...I0KHz Ton

208

|g0..4188khz |wHz..SMhz| Telef. Bild

2

064 B00r2ZS

783

? VERrBOORZES

SOHz...TOkHz Tor 312..8204khr 60..

4188 KH

Siemens

2064x600x225

20647 emor225 SEL/[Telef.

fernsprechen,FM960_ | " AG \SiemensAG ca 280 | 4x Bilg-u.Tonmodv159 78 | 7508 | mAz..smHz | Set er ca. u Iator/demodulator Fernsehen+ 1 Tonkanal Bild Telef. | '@E" eu. cU | Siemens AG SOHz...JOkKHz on

2xSender/Empfäng.| 2xBjld-u, Tonmodu-| Vator/demodulator |

|Zmpfänger ohne Antenne: #35x870x 385

5

j

13

146

65dB

"Kr... SMHz )

0 ar un

25

\£mpfänger- Bediengerät:310x 650 "960 265

FGF | kmpfänger-Stremversorg.:310*650x460 49

Ton

Sender ohne Antenne:

435x570x385 34

Sender -Bediengerät : 310x650x460 43

Fm120]720

120/7200 | 7123...7925 FM 120/7500 | 7925...7725

16 20

05

R2

7 Prost son 745.05|

6

3 |

”

GZE

1

1

55

3

Anmerkungen: 9 Nebensprechleistung im günstigsten Kanal (Meßwert) 2) weitere Bänder durch Hilfsraster möglich

]

100

2. SSEhlz

| 45 | 60.0188

Fernsprechen | 28 | 70 fernsehen

Siemens

|10kz..5MHz

I fir SOkHzerr Kanalhub

#) für 100 kHizepp Kanalhub

Se

Funk-und Mod- Einrichtungen in einem Gestell 1554 x600x 225

Telef. |150(Siemens AG) 190 (SEL) 152 (Telef.)

Pemens|

Bauweise TR

„ MuydaI3yunguyafy

15 | Fu Tv/100oR | 6910..7125

ia.

darf der

\

7

Zusammenstellung

Durchmesser TENMESSEr ® FINinm | oder Abmessungen

Z

ın mm

3

der

frequenzR erequenz- || G G&- | Prafowertshreite inder Horiz-Ebend di Rück dämpfuni bereich | win)" ei im Bereich flexions (MHz)

(dB)

4

sl

7 |(bestehend aus 8 | 1487x1597x 475

335..4970

\165|

2 | Zipol-Doppelfeld

410.420 | 125 | u

Dipol-Einheitsfeld

Ganzwellendipolen)

kit 3 Mestehend aus 8

Halbwellendipolen)

y

603 x 1213x 450

800x2600x.40 12929

I 5

I

Parabel

6 I 7

9 _IMuschelparabol

1

17562) 3)

20 9

234)

300 99%

gebräuchlichsten Richtfunkantennen

hor izont. vertikal.

Polaris. \Polaris.|

#60.. 40 | 13 | 0.920 IB5| ”

7700...17900

29 | 1

|z28|

&

7

150... 270 0

faktor

8

J

(dB)

28° | 28° | >30

|-=005

30° | 30° |

>20

35

|37

| =38 | =008 2100...2300 \ 247 | 77° | 69° | >34 |39 |< 08 1700...1900 \ 275 | 81° 7900... 2100 \ 281 | 8°

>40 >40

210..2300 \292 | 68° | 57° | >40

1-00 | = 003

|50

|-= 00

1900...2100

\330 | 32°

2450...2700_

\350 | 26° | 24° | >50

3650x3380x2210 °’ | 7700...2100 3444 x3700x 2130 n ! 2700...2300 3650x 3580*2210°’5 \| 2485... 2690 1700...2100

|320| 1335| |348 | 1340 |

28° | >48

\horizontal|

44° | 40° | >s__| 56 |] =0o2 >60 | 60 |50

„,, hse

6/16

|36 |40 | |< ga 2450... 2700 \ 310 | 38° | 40° | >42 1700...1900 |320 | 38° | 34° | >47

Gewich! Wi u kompl) n;.p; Furl ksystem

—

FM 960-TV/ 1900

3) |FM 120/2200 3). PPM 60/2500 3)

FM 960-TV/ 1900 3)

FM120/2200 3)

FM360-TV/1900 3 FM 120/2200 3)

PPM 60/2500 3) FM360-TV]19003 Pr PaL 2200

60/2500

FM300/2000__

600 |FM360-TV/1900 600 FM 300/200 600 330 | FM60-TV/1900

|=ooz |vertikal | gexge | 930 F11300/2000 |

S

Fernmeldegebäude

R

|

t

|

S

S

S

—

S

DI

Oo

N SZ SI & «

Z

IS SS

ISIS S

RS j

SI

Bunsynjjpuny Pun-/89D 3498.4U3S

I ZS an

Sg

RR

S

N

SEITHER

BunsynfjDuoy pun-/890y 344981438

NEIN SCI NIS

——

der

Belegungszonen Anordnung Bild 2.

—| !

|

|

Bunsyn}jouDy pun -(s90%, 870 }vozısoy aıp sn, vavozsbunßajag

——

—

zentral angeordinefe Installationskammer | | | |

Installationskammer

einsteckbarer Aussparungs-

führungen mit 4 angeschweißten

000099 99 8 000 0090 2.0 00° 5 094.8 0

Wandpufz

0,07 610 oe,” ° 0/0 % 0°,

° oc

N

Ankerrı 20/50/4 mm,mif dem Aussparungskasten vorher ausrichten und verschrauben.

It

|

|

l

D

Ansicht

\A" 7 Schnittbild

Tiefenmaß

Seitenlänge

71,5 24

365 Verschluß

Rohbau- Nennmaße incm N;

(ohne Putz)

20|

70

20 | 20

|zo | zo von

Durchführungen

a

D

32

Z

51 76

QS

SS

|. on [© "O

,

3,30, a’=fertigmaß=a-20mm

ı aufgeschraubte Abdeckplatte

Wanddicke

|

130,13 TI

_

RI 8 D|S

l

a'+66mm

Nennmaße incm

3

||

T

| Maueranker

Bild 3.

oT

Er}L_

Kasten Schalungseinsatz für Durch-

O0

m

|

r Langlochschlitz zum Ausrichten

m 08

m

U

"

3Igı1aqudeg

fl

aufgeschweißte Hufmufter | aufgeschraubte Abdeckplafte

Fernmeldegebäude senkrechte Kabelführung an der diesen Räumen abgewandten Wand angeordnet werden. Die waagerechte Kabelführung ist an der gegenüberliegenden Wand (Trennwand zwischen Installationsraum und Geräteraum) zu verlegen. Bei gemeinsamer Nutzung der Installationsräume für fernmeldetechnische und haustechnische Installationen sind an den Seitenwänden senkrechte bzw. waagerechte Belegungszonen festzulegen, damit einwandfrei geplant werden kann. Eine hiervon abweichende Anordnung der Belegungszonen ergibt sich zwangsläufig, wenn die Installationsräume in der Gebäudelängsachse mit zweiseitiger Anbindung an Räume mit umfangreichen technischen Einrichtungen eingeplant werden. In diesem Falle sind die senkrechten Installationen in der Mitte der deshalb breiteren Installationsräume hochzuführen. Eine zweckmäßige Anordnung Installationsräumen zeigt Bild 2.

der

Belegungszonen

in

Da Bauarbeiten Staub verursachen, sind alle für den Endausbau der fernmeldetechnischen Einrichtungen benötigten Wand- und Deckendurchführungen bereits bei der Erstellung des Gebäudes vorzusehen und mit Rahmen einzufassen. Die Durchführungen zwischen fernmeldetechnischen Räumen und zu den Installationsräumen sind vor dem Aufbau der Fernmeldeeinrichtungen mit Platten zu verschließen (Bild3). Die Abdeckplatten müssen feuerhemmend sein. Deshalb sind auch Gitterroste als begehbare Böden zwischen übereinanderliegenden Installationsräumen nicht zulässig. 214.

Erweiterungsmöglichkeiten

Die Entwicklung der einzelnen Dienstzweige kann für den Planungszeitraum von 20 Jahren nur ungenau geschätzt werden. Deshalb muß bereits bei der Planung des Gebäudes eine hochbauliche Erweiterung berücksichtigt werden. Diese soll möglichst eine Verdoppelung der Aufstellfläche für die Fernmeldetechnik zulassen. Bei Erweiterung flächen vergrößert.

durch Anbau werden alle GeschoßDer Raumzuwachs ermöglicht allen

427

Fachbeiträge Dienstzweigen, sich in der Ebene auszudehnen. Es ist jedoch darauf zu achten, daß in der Erweiterungsrichtung keine Kabeleinführung liegt. Eine weitere Kabeleinführung kann unter Umständen im Erweiterungsteil vorgesehen werden. ko Eine Erweiterung durch Aufstocken ist nur dann möglich, wenn die Stellfläche für die in den darunterliegenden Geschossen bei der Aufstockung zusätzlich nötigen fernmelde- und haustechnischen Einrichtungen bereits beim ‚Erstausbau berücksichtigt werden. Daraus ergibt sich, daß eine Erweiterung zweckmäßiger ist als die Erweiterung durch 215.

durch Anbau Aufstocken.

Verkehrswege

Für Anlieferfahrzeuge sind ausreichend Verkehrsflächen einschließlich der Wendeflächen vorzusehen, die eine unmittelbare Verbindung zu den Transportwegen in den Gebäuden haben. Für den Transport von schweren technischen Einrichtungen sind ausfahrbare Hebezeuge vorzusehen. Bei größeren Fernmeldegebäuden sind Lastenaufzüge zweckmäßig. Für größere fernmeldetechnische Räume ist ein besonderer Transportzugang zweckmäßig. Für Kellergeschosse mit technischen Räumen ist ein Einbringeschacht notwendig. 2.16.

Verwaltungsdienststellen

Verwaltungsdienststellen erfordern geringere Raumhöhen und Raumtiefen als die fernmeldetechnischen Räume. Sie sollen deshalb bei Geschoßhöhen unter 5,00m in abgesetzten Gebäuden untergebracht werden. 217. 2171.

Raumabmessungen Raum-

und

Geschoßhöhen

Die Fernmeldetechnik benötigt für die Fernmeldegestelle und für die Kabelführung eine Raumhöhe von 3,40 m im

428

Fernmeldegebäuyde Lichten. Diese Raumhöhe ist auf eine maximale Gestellhöhe von 2,60 bis 2,65 m abgestimmt. Für Batterieleitungen usw. sind zusätzlich 0,20m erforderlich. Dadurch ergibt sich eine Flächenkabelrosthöhe von etwa 2,80 m bis 2,90 m. Für die Kabelführung und als Arbeitsraum steht dann noch eine Höhe von maximal 0,60 m bis 0,50m zur Verfügung. Lüftungskanäle und die statische Konstruktion des Gebäudes mit den Unterzügen sind der lichten Höhe von 3,40m zuzurechnen. So entstehen aus Erfahrung Geschoßhöhen von 4,00m bis 4,50 m. In sehr großen Fernmeldegebäuden mit ungünstigen Raumzuordnungsverhältnissen können neue Bauweisen mit größeren Kabelmengen je Flächeneinheit zu Kabelmassierungen führen, für die Raumhöhen von 3,40m für den fernmeldetechnischen Aufbau nicht mehr ausreichen. Geschoßhöhen über 5,00 m für die fernmeldetechnischen Räume lassen es zu, für die seitlich angeordneten Verwaltungsräume zwei Geschosse je technisches Geschoß vorzusehen. Dadurch kann gegebenenfalls die oft sehr schwierige Anpassung der Fernmeldegebäude an die umliegende Bebauung erleichtert werden. 2172.

Raumbreiten

Für bestimmte fernmeldetechnische Räume und Fernmeldebetriebsräume sind aufgrund technischer und betrieblicher Notwendigkeiten zwingend Raumbreiten einzuhalten, die in der Übersicht, Tabelle 1, angegeben sind. Diese Raumbreiten setzen stützenfreie Räume voraus. 2.1.7.3.

Tragfähigkeit

der

Decken

Für alle fernmeldetechnischen und fernmeldebetrieblichen Räume sowie die Räume für spätere Erweiterungen wird eine Deckentragfähigkeit von 1000 kg/m? gefordert. Die Deckentragfähigkeit ist je Geschoß einheitlich festzulegen. Nur dann ist eine freizügige Nutzung und der spätere Aufbau neuer Fernmeldetechniken mit höheren Kabelkonzentrationen möglich.

429

1: Übersicht

über

die für den Fernmeldedienst der fertigen Räume

Kabelaufteilungsraum: Gleichrichterraum: Batterieraum: Installationsraum: Raum

für

Verstärkereinrichtungen:

Funkübertragungsraum: Telegrafenvermittlungsstelle, Telegrafenübertragungsstelle: Fernvermittlungsstelle:

notwendigen

lichten Raumbreiten

einreihige Aufstellung zweireihige Aufstellung einreihige Aufstellung zweireihige Aufstellung 1 Batteriegruppe 2 Batteriegruppen

4,0 m 6,0 m 40m

6,0 m 1,8m

5,5 m

‚mehrreihige Aufstellung

1,4 m 1,2m 8,0 m 16,0 m 3,5m 170m

bis 720 KRW/HRW 12,0 oder über 720 KRW/HRW vorzugsw.

6,0 m 16,0 m 16,0 m

an eventuellen Stützen bis 250 m? über 250 m? einreihige Aufstellung

3gıyaqydeg

Tabelle

ohne ZVt mit ZVt Regelaufstellung

Ortsvermittlungsstelle:

in Ausnahmefällen

Betriebsraum für Fernsprechentstörungsstelle: Betriebsraum für Fernsprechauskunfts-/ Fernsprechauftragsdienst- und handbediente Fernvermittlungsstellen: Für

Belüftungseinrichtungen

breite

bis 180 m? über 180 m? Pfeilervorlagen sind gegebenenfalls

zu machen.

1) Festmaß,

IEr

und

2) Mindestmaß,

bis 60 m? über 60 m?

3) Richtmaß.

40m 6,0 m 12,0 m

‚16,0 m 4,0 m 6,0 m

90m 2)| 13,0 m 2) Zuschläge zur Raum-

SpmegasappwuımsaT

Hauptverteilerraum:

Fachbeiträge 22.

Anforderungen bautechnischer

221.

an das Bauwerkin Hinsicht

Fensterlose Bauweise der Räume mit fernmeldetechnischem Gestellaufbau

Alle äußeren Einflüsse vermindern die Betriebsgüte und schaden somit der betrieblichen Zuverlässigkeit der Fernmeldegeräte. Deshalb erhalten Räume mit fernmeldetechnischem Gestellaufbau möglichst keine Lichtöffnungen. Personal soll sich nur dann in den fernmeldetechnischen Räumen aufhalten, wenn dies zwingend ist. Instandsetzungsarbeiten sind, soweit möglich, außerhalb dieser Räume auszuführen. Wegen des Betriebspersonals müssen in folgenden Räumen mit fernmeldetechnischem Gestellaufbau ausnahmsweise staubdichte feststehende Fenster am Arbeitsplatz vorgesehen werden: Hauptverteilerräume über Erdgleiche, Prüf- und Meßräume, Richtfunkräume, Fernmeldetypentürme (FMT). Weitere Ausnahmen können sich durch städtebauliche Auflagen für die Fassadengestaltung ergeben. 2.22.

Außenwände

Wärmespeichernde

Bauweisen

sind

zu

bevorzugen.

Werden lüftungstechnische Anlagen mit Luftbefeuchtung vorgesehen, ist bei der Wand- und Deckenkonstruktion die Dampfdiffusion entsprechend zu berücksichtigen. Die Außenwand in der Erweiterungsrichtung ist herausnehmbar herzustellen, oder es sind Durchgänge und Durchführungen für die spätere Erweiterung vorzusehen. Die Fernmeldekabel sind in der Höhe in das Gebäude einzuführen, in der sie im umliegenden Erdreich verlegt sind. Die Einführungen in die Außenwände sind immer druckwasserdicht herzustellen. 2.2.3.

Sonnenschutz

Für Fenster in Fernmeldebetriebsräumen mit direkter Sonneneinstrahlung ist außenliegender Sonnenschutz vor-

432

Fernmeldegehäude zusehen. Ein blend- und reflektionsfreier Lichteinfall durch geeignete Maßnahmen sicherzustellen. 23. 2.3.1.

ist

Anforderungen an das Bauwerkin haustechnischer Hinsicht Heizungstechnische

Einrichtungen

Die Raumtemperaturen sollen 20 °C nicht wesentlich und nicht für längere Zeit unterschreiten. Abgesehen von kleineren Ämtern, für die gegebenenfalls Elektroheizung möglich ist, ist in der Regel eine Warmwasserheizung nötig. Dabei sollte die Heizung so ausgelegt werden, daß der Wärmebedarf, der nach Abzug der zu erwartenden Verlustwärme der voll ausgebauten Betriebsräume (siehe 2.3.2) noch bleibt, durch örtliche Heizflächen gedeckt wird. Der Wärmebedarf, der sich zwischen Erst- und Endausbau ergibt, sollte durch die Lufterhitzer der lüftungstechnischen Anlage mitgedeckt werden. Falls die Aufbauzeit des Erstausbaues in die kälteste Jahreszeit fällt, kann der noch fehlende Wärmebedarf durch vorübergehend eingesetzte Elektroheizkörper gedeckt werden, da der elektrische Anschlußwert wegen der noch nicht betriebenen Fernmeldegeräte zur Verfügung steht. Da der Wärmebedarf des Gebäudes mit steigendem Ausbau der Fernmeldetechnik abnimmt, genügen für die Erweiterungsplanung meist knapp bemessene Reserven. 2.32.

Lüftungstechnische

Einrichtungen

Die lüftungstechnischen Anlagen werden tungsrichtlinien der Deutschen Bundespost buch der fernmelde-praxis 1970) geplant.

nach den Lüf(siehe taschen-

Diese Richtlinien enthalten Grundsätze, die die Anlagenplanung erleichtern. Schwierigkeiten bereiten im allgemeinen Raumplanangaben und die Vorplanungen, da zu dem Zeitpunkt, da diese Angaben nötig sind, die Verlustwärmen der Fernmeldetechnik, die Bauausführung und

die Lage

der Räume

nicht festliegen.

Diese Faktoren

sind

jedoch wesentlich für die Bemessung der lüftungstechnischen Anlagen. Da der Planer deshalb meist auf Schät-

433

Fachbeiträge zungen angewiesen ist, kommt es immer wieder zu erheblichen unangenehmen Planänderungen. Durch Auswertung von Planungsergebnissen lassen sich Planungsunterlagen für die Vorplanung erarbeiten. Dabei ergeben sich Flächenbelastungen der Fernmeldetechnik von 100 bis 300 W/m? für die fernmeldetechnischen Räume. Dazu kommen die Wärmegewinne durch Beleuchtung, Transmission, Personal und Meßgeräte, die für fensterlose Räume mit guter Wärmedämmung etwa 50 W/m? ausmachen. Geht man von mittleren Flächenbelastungen von zusammen 150 bis 300 W/m? aus, ergeben sich Luftmengen von 50 m?/h m? bis 100 m?/h m?, die bei den üblichen Raumhöhen von 3,80m bis 4,00m im Lichten zu etwa 15bis 30fachen Luftwechseln je Stunde führen. Mit diesen Zahlen ergibt sich wiederum im Mittel ein Flächenbedarf von etwa 15 bis 20% der fernmeldetechnischen Räume. Bei der späteren Durchplanung werden sich die Ansätze im einzelnen u. U. stark ändern, für den Gesamtbedarf wird aber eine ausreichende Genauigkeit erreicht. Dabei ist zu bedenken, daß der Bedarf der Fernmeldetechnik an Entwärmung je Flächeneinheit bei gleichbleibender oder abnehmender Wärme je Bezugseinheit wegen der stärkeren Packungsdichten der kleineren Bauelemente und durch höhere Verkehrswerte laufend zugenommen hat. Gewisse Reserven sollten aus diesem Grunde in jeder lüftungstechnischen Anlage für fernmeldetechnische Räume vorhanden sein. Durch gleiche Klimabedingungen für die neuen elektronischen Techniken wird es in Zukunft u. U. möglich sein, auch eine einheitliche Flächenbelastung festzulegen, so wie die Deckentragfähigkeit auch einheitlich auf 1000 kg/m? festgelegt wurde. Eine Wärmebelastung von 300 W/m? dürfte dafür eine brauchbare Diskussionsgrundlage sein. Die Vorleistungen für schwächer belastete Räume werden dabei wahrscheinlich nicht so aufwendig sein wie die vielen Umbauarbeiten, die dadurch entstehen, daß die jetzigen genau den jeweiligen fernmeldetechnischen Anlagen angepaßten lüftungstechnischen Anlagen bei jeder Planänderung der Fernmeldetechnik an die neue Gegebenheiten angepaßt werden müssen.

434

Fernmeldegebäude Die

vorstehenden

Betrachtungen

die lüftungstechnischen Anlagen

beziehen

selbst.

Für

sich

nur

auf

die zugehöri-

gen Zusatzeinrichtungen der Klimatechnik wie Wärmeerzeugung, Kälteerzeugung, Wasserrückkühlung oder Brunnenanlage, Wasseraufbereitung und gegebenenfalls Dampferzeugung sind getrennte Raumansätze zu machen. Für diese Anlagen sind Überschlagswerte wesentlich schwerer zu erarbeiten, da die Gleichzeitigkeitsfaktoren für die Belastung der verschiedenen lüftungstechnischen Anlagen berücksichtigt werden müssen. Die lüftungstechnischen Anlagen werden zweckmäßigerweise im gleichen Geschoß wie der zu lüftende Raum angeordnet. Wegen der unterschiedlichen Ausbauzustände und Belastungskurven im Jahres- und Tagesgang ist es in der Regel am wirtschaftlichsten, für jeden Raum eine eigene lüftungstechnische Anlage vorzusehen. Die lüftungstechnischen Anlagen mehrerer Geschosse sollten in einer Flucht angeordnet werden, damit kurze Leitungsführungen für die Wärme-, Kälte-, Elektro- und Wasserversorgung möglich werden. Außerdem lassen sich bei dieser Anordnung Ersatzschaltmöglichkeiten leichter verwirklichen. Trotz des größeren Aufwandes an Kanälen ist es meist zweckmäßig, Zu- und Abluftkanäle unter der Decke der Räume zu verlegen und die Zuluft mit Stichkanälen zu den unten liegenden Einblaskästen zu führen, weil dann bei Umbauarbeiten die darunterliegenden Räume nicht unnötig mitbetroffen werden. Für die Lüftungskanäle ist über den von der Fernmeldetechnik geforderten Raum eine zusätzliche Höhe von mindestens 40 cm nötig, die sich je nach Größe der Räume und der Wärmebelastung bis auf 80 cm erweitern kann. Bei der fensterlosen Bauweise der fernmeldetechnischen Räume und bei einem 30fachen Luftwechsel je Stunde ist die Betriebssicherheit der Fernmeldeanlagen von den lüftungstechnischen Anlagen abhängig. Es ist deshalb auf ausreichende ZReservelüftungsmöglichkeit zu achten. Es kann dabei oft eine wahlweise für mehrere Anlagen schaltbare Reserveanlage ausreichen, wenn die Zentralen entsprechend angeordnet wurden. Es sollte außerdem

435

Fachbeiträge selbstverständlich sein, daß Ersatzlager für die Ventilatoren und Elektromotore vorhanden sind. Auch ein Regelmotor sowie je ein Keilriemensatz und Ersatzfllter sollten bei der Anlagenplanung mit vorgesehen werden. Auf eine ausreichende Lagermöglichkeit für diese Teile ist zu achten. Durch Typenreinheit kann der Umfang der vorzuhaltenden Ersatzteile u. U. erheblich eingeschränkt werden. Wenn die Betriebssicherheit der Fernmeldegeräte von der Einhaltung enger Grenzen in der Raumluft abhängt und die zulässigen Toleranzen zur Entwärmung des Raumes bereits voll ausgenutzt werden, müssen automatisch geschaltete Ersatzanlagen vorgesehen werden (z.B. bei den Anlagen der elektronischen Datenübertragung EDS). Der Platzbedarf der Lüftungstechnik erhöht sich dann auf etwa 30° der fernmeldetechnischen Grundfläche. 2.3.3.

Starkstromversorgungsanlagen, Niederspannungs-, Schwachstromund Fernmeldehausinstallation

Die Hochspannungsanlagen werden nach den Richtlinien für das Errichten und Betreiben von posteigenen Starkstromanlagen Teil 1: Richtlinien für das Errichten von posteigenen Starkstromversorgungsanlagen (Richl, Starkstrom Teill) geplant. Auch hier liegen die Schwierigkeiten darin, für den Raumbedarf und die Vorplanung zutreffende Zahlen für die Auslegung der Hochspannungsanlagen zu erhalten. Die Starkstromversorgungsanlagen sollen möglichst im Schwerpunkt des Energieverbrauchs des Gesamtkomplexes eingebaut werden. Die größten Verbraucher im Fernmeldedienstgebäude sind meist die Fernmeldestromversorgung und die Kältemaschinen. Es ist anzustreben, die Niederspannungsschaltanlagen möglichst in den Räumen der Fernmeldestromversorgung oder in deren unmittelbaren Nähe aufzustellen. Die Hochspannungsanlage und die Transformatorenzellen sollen möglichst ebenerdig eingeplant werden. Starkstromzähler sind nicht in fernmeldetechnischen und Fernmeldebetriebsräumen anzubringen. Jedes Fernmeldedienstgebäude erhält Anschlußeinrichtungen für ortsveränderliche Netzersatzanlagen und für

436

Fernmeldegebäude fahrbare Fernmeldeanlagen, die je nach Lage des Hofes auf der Innenseite einer Außenwand nach den Richtlinien anzubringen sind. Die Elektroinstallation ist in fernmeldetechnischen Räumen auf Putz zu verlegen, weil dadurch Änderungen erleichtert werden. Gut geeignet sind PVC-Installationskanäle für Wandinstallation mit mehreren Kammern. 'Für die Verlegung der Stark- und Schwachstromleitungen eignen sich auch Brüstungskanäle, die aber besondere bauliche Voraussetzungen erfordern. Bei Raumtiefen über 6m mit Anschlußstellen im Raum eignen sich auch Fußbodendurchzugskanäle, wenn die baulichen Voraussetzungen (Estrichhöhe) gegeben sind. Die Fernmeldeleitungen können ebenfalls, jedoch getrennt von den Starkstromleitungen, durch diese Kanäle geführt werden. Auf gute Verbindungsmöglichkeit zwischen dem Kanalsystem und dem Hauptverteiler ist zu achten. Für Reinigungsgeräte sind an den Wänden Steckdosen vorzusehen, die einen Abstand von etwa 5m haben sollten und in 1,1m Höhe vom Fertigfußboden vorzusehen sind. Sonstige Steckdosen für die Büroräume und für Betriebsräume sollten in. 30 cm Höhe über dem Fertigfußboden vorgesehen werden, falls kein Brüstungskanal vorhanden ist. In Batterieräumen sind die Steckdosen so anzuordnen, daß sie mit einer Handlampe mit 6m langer Schnur das Ableuchten aller Sammelzellen ermöglichen. In Fernmeldedienstgebäuden ist eine Gefahrenbeleuchtung nach den Richtlinien für Gefahren- und Ersatzbeleuchtungsanlagen des Posttechnischen Zentralamts (PTZ) zu erstellen. 2.34.

Einbringöffnungen und Transporteinrichtungen Einbringöffnungen und Transporteinrichtungen sind so anzulegen, daß sich kurze Transportwege ergeben. Die Personal- und Transportwege sind aus Gründen der Unfallverhütung möglichst getrennt zu führen. Die Einbringöffnungen sollten ein Maß von 1,80 m X 1,80m im Lichten haben, wenn nicht die Einbringöffnung für die Netzersatzanlage mitbenutzt werden kann. In diesem Fall sind die Abmessungen der Netzersatzanlage maßgebend.

437

Fachbeiträge In den Einbringöffnungen ist eine Entwässerungseinrichtung vorzusehen. Lastenaufzüge sind für Fernmeldedienstgebäude mit mehr als 3 Geschossen außerhalb der Erdgleiche vorzusehen. Die Mindesttragfähigkeit sollte 2000 kg betragen. Für den Fahrkorb sollte eine Höhe von 2,50m eine Breite von 1,50 m und eine Tiefe von 3,00 im Lichten vorgesehen werden. Die Fahrkorbtür sollte die gleiche Höhe und die gleiche Breite wie der Fahrkorb haben. Für den Transport der Netzersatzanlage ist der Aufzug in der Regel nicht vorzusehen. Wo Lastenaufzüge nicht vorzusehen sind, ist für den senkrechten L.astentransport außerhalb des Bauwerks je Obergeschoß mit fernmeldetechnischen Einrichtungen ein ausfahrbares stationäres Hebezeug mit einer Tragkraft von 500 kg anzuordnen. Dieses Hebezeug sollte nicht über Personeneingängen vorgesehen werden. Für dieses Hebezeug gibt es eine Musterplanung des PTZ.

438

Zukunft des Fernverkehrs

Entwicklungstendenzen der

Ss

Fernmeldetechnik Zukunft Bearbeiter:

Dr.

des

Fernverkehrs

phil.

Rudolf

Kaiser

Bei aller Anerkennung der Wichtigkeit der Linientechnik, der Orts- und Fernliniennetzplanung, der Vermittlungstechnik und der vielen anderen Teilgebiete moderner Fernmeldetechnik muß man wohl die Übertragungstechnik des Fernverkehrs als ihr Rückgrat ansehen. Hier fließen die zahlreichen kleinen Informationsströme zu größeren und immer größeren zusammen, um sich dann nach und nach wieder aufzuteilen und zu verzweigen. Hier werden die härtesten durch internationale Regelungen festgelegten Forderungen gestellt, Forderungen, die sicherstellen sollen, daß ein Informationsaustausch um die halbe Erde herum in bezug auf Qualität, Stabilität und Zuverlässigkeit nicht mehr als nötig von einem solchen im gleichen Raum abweicht. Hier wird die Einheit europäischer, internationaler und interkontinentaler Nachrichtentechnik Wirklichkeit, weil hier, teils durch die Anonymität eines modernen Fernsprech-Wählverkehrs, teils durch die Routine qualifizierten Betriebspersonals, wie bei Ton- und Fernsehleitungen, Inlands- und Transitverkehr untrennbar miteinander verbunden und nicht mehr unterscheidbar geworden sind. In der Übertragungstechnik des Fernverkehrs steckt mehr als anderswo das Verantwortlichkeitszentrum, aber auch die Visitenkarte nationaler Fernmeldedienste. Falsch aber wäre es, sich die Verkehrsströme eines Landes wie der Bundesrepublik Deutschland ähnlich den Blutströmen des menschlichen Körpers vorzustellen, wo aus Tausenden feinster Kapillaren über Äderchen und Adern das Blut in große Gefäße strömt, um dann in einer einzigen weiträumigen Hohlvene zusammengefaßt zu werden. Ein solches Bild mag für langräumig geformte Län-

439

Fachbeiträge der wie Schweden oder Italien sinnvoll sein, es mag auch für Halbkontinente Bedeutung haben (Verbindung der Metropolis-Ballungszentren der USA-Ost- und Westküsten untereinander), für die Bundesrepublik trifft es in keiner Weise zu. Prüft man nämlich die Verteilungsverhältnisse der Leitungsführungen im regionalen und überregionalen Fernliniennetz, so zeigt es sich, daß nur weniger als 40 ' aller Leitungen, die von einem beliebigen Einspeisepunkt ausgehen, länger als 30 bis 40km im gleichen Bündel geführt werden, nur etwa 15% länger als 60 bis 70km. Mit anderen Worten: die Bündel sind zwar dick, bestehen aber nicht aus auf langen Strecken parallelgeführten Teilfasern, sondern aus Kurzstreckenanteilen, die miteinander verkettet sind. Um beim Bild des Blutstroms zu bleiben: die Sammelader ist zwar dick, hat aber schon in relativ kurzen Abständen Ein- und Ausspeisepunkte, Verzweigungsstellen, die anstelle einer linearen Streckenführung das Bild einer mehr flächenhaften Vermaschung ergeben. Zum gleichen Ergebnis kommt man, wenn man die Resultate moderner automatischer Verkehrsmessungen betrachtet; nur ein relativ geringer Prozentsatz der Ferngespräche ist tatsächlich in die Ferne (mehr als etwa 100 km) gerichtet, der Hauptteil steckt im „näheren“ Fernverkehr. Das alles leuchtet ein, wenn man die geographisch'topologischen Verhältnisse der Bundesrepublik in Rechnung stellt. Eine große Menge an Groß- und Mittelstädten als Quellen und Senken des Verkehrs sind in nahezu idealer Streuung flächenhaft angeordnet. Diesem Bild widerspricht auch keineswegs die Tatsache, daß man die ausgesprochenen Ballungsgebiete oder Großstädte durch eine Nachrichten-Rückgratführung oder eine „Acht“ miteinander verbunden hat; diese Haupttrasse hat so viele „dicke“ Einund Ausstiege, und ist dadurch mit weniger starken Nebenzweigen des Netzes so stark vermascht, daß sich eine flächenhafte Struktur ergibt. Dieser Tatsache trägt auch unser Vermittlungssystem Rechnung, das ja den Regelweg im hierarchischen Aufbau End-, Knoten-, Haupt- und Zentral-Vermittlungsstellen und zurück als absolute Ausnahme betrachtet und den Querwegen auf den verschiedenen Netzebenen den Hauptteil des Verkehrs zuweist,

440

Zukunft

des Fernverkehrs

Auch die Richtfunktechnik hat dies schmerzhaft zu spüren bekommen, insofern als in einem Lande ähnlich dem unseren.der hypothetische Bezugskreis der Länge 2500 km als überlang kaum Bedeutung hat; fast stets mußte der darin „eigentlich“ kürzeste Abstand für Basisband Deund Re-modulation von 280 km wesentlich verkürzt werden, was nur auf Kosten der Geräuschbilanz möglich war und zu speziellen CCIR- und CCITT-Regelungen Anlaß gab (z.B. CCIR-Empfehlung 395-1 über „reale“ Kreise einer Länge

— ——-

c)

—

d

E—-—-—-—

d)

Bild 73. Schaltsymbole für dynamische Eingangsschaltungen des bistabilen Multivibrators. a) Wirkung auf einen Eingang bei Wechsel von 0- auf L-Signal; b) Wirkung auf einen Eingang bei Wechsel von L- auf 0-Signal; c) Wirkung auf beide Eingänge bei Wechsel von 0- auf L-Signal; d) Wirkung auf beide Eingänge bei Wechsel von L- auf 0-Signal

satoren ein gemeinsames Potential haben, ist das Potential am rechten Belag jedes Kondensators vom Signalzustand des zugehörigen Ausgangs A abhängig. Damit entsteht bei jedem Signalwechsel von L- auf 0-Signal am Eingang E ein positiver Spannungsimpuls wechselweise am Eingang E, oder E,. Bei der Schaltung nach Bild 72 werden somit über einen gemeinsamen Eingang E der Eingangsschaltung die

Steuerimpulse

so auf die Eingänge E, und E, verteilt, daß

bei jedem Signalwechsel von L- auf 0-Signal am Eingang E der Betriebszustand des Multivibrators umgeschaltet wird. Soll der Betriebszustand bei einem Signalwechsel von 0- auf L-Signal umgeschaltet werden, ist der Eingangsschaltung nach Bild 72 eine NICHT-Stufe vorzuschalten. Bild 73 zeigt die Schaltsymbole für dynamische Eingangsschaltungen.

456

Digitale Schaltkreise 6.1.3.

Statische Vorbereitung scher Auslösung

mit

dynami-

Eine dynamische Auslöseschaltung mit statischer Vorbereitung ist dann erforderlich, wenn die Umschaltung einer Speicherstufe zuerst vorbereitet und die Stufe später durch einen Auslöseimpuls in eine definierte Lage gebracht werden soll. Bild 74 zeigt eine entsprechende Schaltung. Bei offenem Eingang E, oder L-Signal am Eingang E, führt der linke Belag des Kondensators C das Potential — U, (entspricht L-Signal). Liegt am Eingang E, ebenfalls ein L-Signal, führt auch der rechte Belag des Kondensators C ein negatives Potential. Er ist demnach nicht aufgeladen. Ein Signalwechsel von L- auf (0-Signal am Eingang E, bewirkt keine Kondensatorentladung und damit auch keinen Spannungsimpuls. Führt der Eingang E,, dagegen ein 0-Signal, fließt vom Eingang E, nach — U, ein Strom der am Widerstand R, einen Spannungsabfall bewirkt. Dieses Potential liegt gleichzeitig am rechten Belag des Kondensators C. Der Kondensator kann sich somit aufladen. Die Eingangsschaltung ist zur Abgabe eines Auslöseimpulses vorbereitet. Der Eingang E, wird deshalb auch als Vorbereitungseingang bezeichnet. Wechselt nun das Signal am Eingang E A von L auf 0, kann sich der Kondensator entladen. Es ent-Up

R;

(Statische

Vorbereitung) Ev (dynamische

Auslösung)

Bild 74.

R i

Dynamische

Rz m

DE

Auslöseschaltung Vorbereitung

EN

7

. mit

——%H

statischer

457

Fortbildung steht ein positiver Impuls, der über die Diode D Eingang des Multivibrators übertragen wird. Der gang E, dient somit als Auslöseeingang.

zum Ein-

Am Eingang E, des Multivibrators entsteht bei dieser Eingangsschaltung dann ein Steuersignal, wenn der Vorbereitungseingang E, ein 0-Signal führt und am Auslöseeingang E, ein Signalwechsel von L- auf 0-Signal eintritt. Das Steuersignal kann jedoch nur dann wirksam werden, wenn der zugehörige Ausgang A ein (0-Signal führt. Sollen beide Eingänge eines Multivibrators statisch vorbereitet werden können und durch einen gemeinsamen dynamischen Eingang wechselweise auslösbar sein, muß die in Bild 74 angegebene Schaltung entsprechend Bild 72 doppelt ausgeführt werden. Bild75 zeigt die Schaltsymbole für Eingangsschaltungen mit statischer Vorbereitung und dynamischer Auslösung.

Ey—

=

Evz

—-

A

£, —

—

Eyg a)

Ea—

—_———

|

d) Fey —

ll

c)

ea

d)

Bild75. Schaltsymbole für dynamische Eingangsschaltungen mit statischer Vorbereitung. a) Zwei Vorbereitungseingänge mit einem auf beide Seiten wirkenden Auslöseeingang, wirksam beim Wechsel von 0- auf L-Signal; b) Zwei Vorbereitungseingänge mit einem auf beide Seiten wirkenden Auslöseeingang, wirksam beim Wechsel von Lauf 0-Signal; c) Vorbereitungs- und Auslöseeingang, wirksam beim Wechsel von 0- auf L-Signal; d) Vorbereitungs- und Auslöseeingang wirksam beim Wechsel von L- auf 0-Signal

458

Digitale Schaltkreise 6.2.

Zählstufen

zZählstufen sind aus mehreren Speicherstufen aufgebaut, von denen jeweils die folgende von der vorhergehenden Stufe in ihrem Schaltzustand beeinflußt wird. Die einzelnen Speicherstufen bestehen aus bistabilen Multivibratoren. Die Eingangssignale gelangen über eine dynamische Eingangsschaltung zum ersten Multivibrator und bewirken dort Änderungen des Betriebszustandes im Takt der Eingangssignale. Die Eingangsschaltung des zweiten Multivibrators wird durch das Signal am Ausgang A, des ersten Multivibrators angesteuert. Für einen Wechsel von

L-

auf

0-Signal

am

Ausgang

A,

sind

jedoch

zwei

der-

artige Signalwechsei am Eingang des Multivibrators erforderlich. Jede Folgestufe wird daher mit der halben Taktfrequenz der vorhergehenden Stufe angesteuert. Für einen Signalwechsel in der zweiten Stufe sind demnach zwei Eingangssignale in der ersten Stufe erforderlich. Das Ansteuern der dritten Stufe erfordert vier, das der vierten Stufe acht Eingangsimpulse in der ersten Stufe. Aus dem jeweiligen Betriebszustand der Speicher kann, binär codiert, die Zahl der Eingangssignale abgelesen werden. Derartige Schaltungsanordnungen stellen somit Zählschaltungen dar. Die binären Zählerstände können an den Ausgängen A, oder A, der einzelnen Stufen abgenommen werden. 6.2.1.

Binärzähler

Der Binärzähler besteht aus mehreren bistabilen Multivibratoren (Speicherstufen), die über Eingangsschaltungen miteinander verknüpft sind. In dieser Schaltungsanordnung werden die in der ersten Stufe aufgenommenen Eingangsimpulse addiert. Die Schaltzustände der einzelnen Stufen sind von der Zahl der aufgenommenen Eingangsimpulse abhängig. Die Speicherwerte dieser Stufen entsprechen daher einem binär codierten Zählerstand. Bild 76 zeigt die Prinzipschaltung eines zweistufigen Binärzählers. Die beiden Eingänge der ersten Stufe werden über eine Eingangsschaltung nach Bild 72 angesteuert. Die zweite Stufe wird durch die Signalwechsel am Aus-

459

JunpjiqJ10,4

095

]

| | |

Bild 76.

Prinzipschaltung

eines

zweistufigen

Binärzählers

zum

BMV3

Digitale Schaltkreise gang A, der ersten Stufe beeinflußt. Die hierbei auftretenden Potentialsprünge werden ebenfalls über eine Eingangsschaltung nach Bild 72 zu den Eingängen der Stufe2 übertragen. Dabei werden lediglich die Signalwechsel von L- auf 0-Signal wirksam. Für die Betrachtung des Binärzählers sei zunächst angenommen, daß die Transistoren Tr, der bistabilen Multivibratoren 1 und 2 (BMV 1 und 2) durchlässig sind. An den Ausgängen A, und A, ist demnach ein 0-Signal, an den Ausgängen A, und A, ein LSignal vorhanden. Der erste Signalwechsel von L- auf 0-Signal am Eingang E wird am Eingang E, des BMV 1 wirksam. Der Transistor Tr, wird gesperrt und der BMV 1 ändert seinen Betriebszustand. Am Ausgang A, ist nunmehr ein L-Signal vorhanden. Der Signalwechsel von 0- auf L-Signal am Ausgang A, hat aber keine Auswirkungen auf den Schaltzustand des BMV 2, weil dieser nur auf Signalwechsel von L- auf 0-Signal anspricht. Ebenso bleibt der Wechsel von 0- auf L-Signal am Eingang E ohne Auswirkungen auf die Schaltzustände der nachgeschalteten Stufen. Der zweite Signalwechsel von L- auf 0-Signal am Eingang E wird am Eingang E, des BMV 1 wirksam. Der Transistor Tr, wird erneut durchlässig und an dem zugehörigen Ausgang A, entsteht ein 0-Signal. Der Signalwechsel von L- auf 0-Signal am Ausgang A, wird nunmehr über die Eingangsschaltung des BMV 2 am Eingang E, wirksam. Der Transistor Tr, des BMV 2 wird gesperrt und am Ausgang A, entsteht ein L-Signal. Der dritte Signalwechsel von L- auf 0-Signal am Eingang E verursacht eine weitere Signalumkehr am Ausgang A, des BMV 1. Am Ausgang A, ist nunmehr ein LSignal vorhanden. Diese Umschaltung hat keine Auswirkungen auf den Schaltzustand des BMV 2. Der vierte Signalwechsel von gang E bewirkt zunächst das sistors Tr, im BMV 1. Damit

L- auf 0-Signal am EinDurchschalten des Tranentsteht am Ausgang Ay

461

Fortbildung ein 0-Signal. Dieser Signalwechsel wird am Eingang E, des BMV 2 wirksam und verursacht zusätzlich das Durchschalten des Transistors Tr, im BMV 2. Am Ausgang A, entsteht ebenfalls ein 0-Signal. Damit ist der Ausgangszustand wiederhergestellt. Werden mehrere Stufen hintereinandergeschaltet, läßt sich die Zählschaltung beliebig erweitern. Häufig werden Binärzähler mit vier Stufen verwendet. Bild 77 zeigt das Signaldiagramm für einen vierstufigen Binärzähler. Die sich hierbei ergebenden Signalzustände sind in Tabelle2 zusammengestellt. Die Ausgänge A,, A,, A, und A, sind den Transistoren Tr,, die Ausgänge A, A, Ag und A, den Transistoren Trg der entsprechenden Stufen zugeordnet. Den Ausgängen der Transistoren Tr, oder Tr, der einzelnen Stufen ist ein Stellenwert im binären Zahlensystem zugeordnet. Betrachtet man die Signalzustände an den Ausgängen der Transistoren Tr,, ergibt sich eine Zählweise in aufsteigender Reihenfolge. An den AusgänEirgangsSue

7123456789

m

n

12

73

14

15

1%

Az

--[

Ay

_-|

As

2

__ DA

- - —- - - _

Bild 77.

462

—

____LLLL

—_ oo

Signaldiagramm

-—-[

—-[/

für

einen

vierstufigen

Binärzähler

0

0 0

Digitale Schaltkreise Tabelle Eingangs- | impulse

2: Signalschema

Signalzustand am Ausgang | Signalzustand am Ausgang Az

Ay

As

Ag

A,

Az

As

A7

0 L 0 L

0 0 L L

0 0. 0 0

0 0 0 0

L 0 L 0

L L 0 0

L L L L

L L L L

5 6 7 8 9

L 0 L 0 L

0 L L 0 0

L L L 0 0

0 0 0 L L

0 L 0 L 0

L 0 0 L L

0 0 0 L L

L L L 0 0

71 12 13 74 15 16

L 0 l 0 L 0

L 0 0 L L 0

0 L L L L 0

L L L L L 0

0 L 0 L 0 L

0 L L 0 0 L

0 7 2 3

4

70

0

0

0

L

L

0

0

L

L

L

L

0

0

L

L 0 0 0 0 L

L

0

0 0 0 0 0 L

gen der Transistoren Tr, ergibt sich eine absteigende zZählfolge. Dementsprechend können Zählstufen als Vorwärts- oder als Rückwärtszähler verwendet werden. 6.211.

Löscheingang

Bei den bisherigen Betrachtungen wurde angenommen, daß die Transistoren Tr, der einzelnen Stufen im Ausgangszustand durchgeschaltet waren und die entsprechenden Ausgänge somit ein 0-Signal führen. Diese Voraussetzungen sind jedoch nicht ohne weiteres gegeben. Der Ausgangszustand muß vielmehr durch besondere Maßnahmen herbeigeführt werden. Hierbei müssen die an

den

Ausgängen

der

Transistoren

Tr,

gegebenenfalls

vor-

handenen L-Signale in 0-Signale umgeschaltet werden; d.h. die entsprechenden Informätionsteile müssen gelöscht werden.

463

Fortbildung Ohne schaltungstechnischen Aufwand kann der Zählerstand des Binärzählers gelöscht werden, indem die zur Nullstellung fehlenden Eingangsimpulse an den EingangE gelegt werden. Dieses Verfahren wird jedoch nur fn Sonderfällen angewendet und hat im allgemeinen nur geringe praktische Bedeutung. Häufig werden die Binärzähler mit zusätzlichen Löscheingängen beschaltet. In Bild 78 ist ein vierstuflger Binärzähler mit seinen Schaltsymbolen dargestellt. Die Eingänge E,, Ey, E, und E, sind mit zusätzlichen statischen Vorbereitungseingängen und dynamischen Auslöseeingängen beschaltet. Die statischen Vorbereitungseingänge aller Stufen und ebenso die Auslöseeingänge sind parallel geschaltet. Durch Anlegen eines 0-Signals an den Vorbereitungseingang Ey, und einen anschließenden Signalwechsel von L- auf 0-Signal am Auslöseeingang E, werden die Transistoren Tr, aller Stufen gesperrt. Damit entsteht an den Ausgängen A,, A, A, und A, ein L-Signal und an den Ausgängen A,, A, A, und A, ein 0-Signal. Dies entspricht dem Ausgangszustand. Der vorherige Zählerstand wurde durch diese Vorgänge demnach gelöscht. Die entsprechenden Eingänge werden daher als Löscheingänge bezeichnet. 6.212. Soll

Setzeingang dem

Binärzähler

ein

bestimmter

Wert

vorgegeben

und die Eingangsimpulse von diesem Wert ausgehend weitergezählt werden, so müssen in den einzelnen Stufen die entsprechenden Schaltzustände hervorgerufen werden. Hierzu wird zunächst die im Binärzähler vorhandene Information gelöscht und anschließend der gewünschte Zählerstand „gesetzt“. Wird z.B. der Ausgangswert 9 2 LO00L gewünscht, muß an den Ausgängen der Transistoren Try der Stufen 1 und 4 L-Signal, an denen der Stufen 2 und 3 dagegen 0-Signal vorhanden sein. Diese Einstellung wird über sogenannte Setzeingänge vorgenommen. Die Setzeingänge Signalzustand der

464

sind Eingangsschaltungen, über die der Transistoren Tr, aller Stufen unab-

1

>——

Setzeingärge:

Stufe 7

Bild 78.

C97

——

ul

_—_ Stufe 2

Es för

|

Stufe 3

Übersichtsplan für einen vierstufigen Lösch- und Setzeingängen

E7 £g

Binärzähler

a Stufe 4

mit

ISIIIYNEUIS STeydtd

Löscheingänge: E4Ao—— £y

Fortbildung hängig voneinander von 0- auf L-Signal umgeschaltet werden kann. Die Umschaltung kann über statische Eingänge für jede Stufe getrennt vorbereitet und über einen dynamischen Eingang. für alle vorbereiteten Stufen gemeinsam ausgelöst werden. In Bild 78 sind die Setzeingänge mit E, E, Es und E, bezeichnet. Die Wirkungsweise derartiger Eingänge mit statischer Vorbereitung und dynamischer Auslösung ist unter 6.1.3 beschrieben. Durch Anlegen eines 0-Signals an die statischen Vorbereitungseingänge Ey, und Ey, und einem anschlieBenden Wechsel von L- auf 0-Signal am Auslöseeingang

E, werden

L-Signale

an den Ausgängen

A, und

A, her-

vorgerufen und damit der Zählerstand LO00L gesetzt. Die Eingänge E, und E, sind nicht vorbereitet. Das Auslösesignal kann sich deshalb an diesen Eingängen nicht auswirken. 6.22.

Dekadische

Zähler

Für einige Anwendungsbereiche werden Binärzähler benötigt, die eine dekadische Zählfolge ermöglichen. Eine dekadische Zählfolge setzt jedoch voraus, daß die Zähleinrichtung mit dem 10. Eingangsimpuls in ihre Nullstellung zurückschaltet, bzw. einen Impuls an die für den nächsthöheren Stellenwert vorhandene Zählstufe abgibt. Dreistufige Binärzähler schalten jedoch schon mit dem achten Eingangsimpuls, vierstufige dagegen erst mit dem 16. Eingangsimpuls in die Ausgangsstellung zurück. Ein dekadischer Binärzähler ist daher aus vier Zählstufen aufgebaut, bei denen in einer Zählfolge von 0 bis 9 in dem betreffenden Zyklus sechs Schaltzustände unterdrückt, d.h. nicht ausgewertet werden. Das Unterdrücken von Schaltzuständen kann durch verschiedene Codierschaltungen erreicht werden. 6.2.21.

Dezimalcodierung durch gen von Schaltzuständen

Übersprin-

Durch diese Codierschaltung wird beim fünften Eingangssignal der Zählerstand LOLO nicht ausgewertet, sondern der Signalzustand LLOL „gesetzt“. Dieser Zählerstand

466

Ar Ay

Er

Az Ay

—

u

As As

Ar Ag

£5

-—

-——-

Ey

Stufe 2

nn Stufe3

___ı Stufe 4

LIF

Bild 79. Übersichtsplan für einen dekadischen Binärzähler (Dezimalcodierung durch Überspringen von Schaltzuständen)

SSIIIYNEYOS SIEFLA

Stufe 1

Fortbildung entspricht somit dem Dezimalwert 5. Von diesem Stand aus wird wieder fortlaufend weitergezählt. Das neunte Eingangssignal verursacht somit den Schaltzuständ LLLL (Binärwert 15) und das zehnte Eingangssignal schaltet den Zähler in seinen Ausgangszustand zurück. In Bild 79 ist ein derartiger dekadischer Binärzähler mit Schaltsymbolen dargestellt (ohne Löschund Setzeingänge). Beim fünften Eingangssignal ergeben sich folgende Signalzustände: StufeT | Stufe2 | Stufe3 | Stufe4

Ausgang | 4, | Ag | As | Ay | As | As | A7 | As Signal

0O0|L|Z)Oo|0|L)L|O

Die Ausgänge A,, A,, A, und A, sind auf die Eingänge einer NAND-Stufe geschaltet. Die NAND-Stufe führt an ihrem Ausgang dann ein (-Signal, wenn an allen Eingängen ein L-Signal anliegt. Diese Bedingung ist beim fünften Eingangssignal erfüllt. Mit dem Wechsel von L- auf 0-Signal am Ausgang der NAND-Stufe werden über die dynamischen Eingänge E, und E, die Schaltzustände der Zählstufen 2 und 3 gewechselt. Der hiermit verbundene Signalwechsel von L- auf 0-Signal am Ausgang A, bewirkt gleichzeitig ein Umschalten der Zählstufe 4. Damit ergeben sich folgende Signalzustände:

Ausgang

Sind

SiuufeT | Stufe2 | Stufe3 | Stufe4 A7

Az

Az

\o \ı Jo.

Ay

As

As

A7

A8

Iı JololL

Mit diesen Signalen ist der Binärwert 11 gesetzt und die Werte 5 bis 10 sind übersprungen. Für die Dezimalwerte 0 bis 9 ergeben sich die in Tabelle3 aufgeführten Signalzustände.

468

Digitale Schaltkreise Tabelle3 Eingangssignale | Ar

0 7 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Signalzustand am Ausgang | BinärAz| Az Ay| As Ag| Ar Ag| wert

0 0 L 0 0 L L L 0 0 0 L|LO|O Zahlerstand 5 setzt L L 0 0 L 0 0 L L L 0 0

0 0 0 0 0 7 0 0 2 0 0 3 L 0 4 L|LO Zählerstand 11 0 L 1 L L 12 L L 73 L L 14 L L 15 0 0 0

\Dezimalwert:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

Bild 80 zeigt das entsprechende Signaldiagramm. Die Eingangssignale verursachen in den einzelnen Stufen die dargestellten Änderungen der Schaltzustände. Die Signale an den Ausgängen A,, A,, A, und A, werden dem NANDGlied zugeführt. Nach dem fünften Eingangssignal findet an dem Ausgang A, ein Signalwechsel von (0- auf LSignal statt, während an den Ausgängen A,, A, und A, das L-Signal schon anliegt. Dieser Signalwechsel am Ausgang A, verursacht somit ein 0-Signal am Ausgang des NAND-Gliedes und damit auch an den Eingängen E, und E,. Mit diesem 0-Signal wird der Zählerstand LLOL gesetzt. Nach dem Setzen des Wertes sind die Signale an den Ausgängen A,, A, und A, umgekehrt und damit auch die Voraussetzungen für das 0-Signal am Ausgang des NAND-Gliedes nicht mehr gegeben. Das 0-Signal ist daher nur impulsartig vorhanden. Ir dem Signaldiagramm nach Bild 80 sind die Impulsflanken mit Anstiegs- und Abfallverzögerungen dargestellt. Damit ist es möglich, den zeitlichen Ablauf der Umschaltvorgänge zu erkennen.

469

Fortbildung Eingangssignale

12

3

4

53

MÜZZEEZA

4.

VA

6

78

3

»

————————— _ ı l

VRRZZZZZE _—_t

Bild 80. Signaldiagramm für den dekadischen Binärzähler (Dezimalcodierung durch Überspringen von Schaltzuständen)

Die

Dezimalcodierung

durch

Überspringen

von

Schalt-

zuständen ist schaltungstechnisch einfach zu lösen. Sie hat jedoch den Nachteil, daß vom fünften Zählerstand an der Anzeigewert mit dem üblichen Binärcode nicht mehr übereinstimmt. 6.2.22.

Dezimalcodierung durch führen von Signalen

Rück-

Durch diese Codierschaltung wird jeder an den Ausgän-

gen

470

A,

und

A,

auftretende

Signalwechsel

von

L-

auf

0-

Stufe 1

Az

Stufe 2

As

Ay

|

Stufe3

Ir

Bild 81. Übersichtsplan für einen dekadischen (Dezimalcodierung durch Rückführen von

As

A7

Stufe 4 Binärzähler Signalen)

Ag

SSIIINIEYOS SIENA

Ar Ar

Fortbildung Signal an den Signaleingang zurückgeführt. Die rückgeführten Signale wirken am Eingang E wie zusätzliche Eingangssignale und schalten den Binärzähler um je einen Zählerstand weiter. Bild 81 zeigt die Prinzipschaltung. Aus dem Signalschema (s. Tabelle 4) ist zu erkennen, daß bei dieser Schaltungsart von den 16 möglichen Schaltzuständen nur 10 ausgewertet werden. Die Binärwerte 2, 6, 10 und 14 werden durch die rückgeführten Signalwechsel am Ausgang A, und die Binärwerte 4 und 12 durch die Signalwechsel am Ausgang A, unterdrückt. Mit dem neunten Eingangssignal entspricht der Zählerstand LLLL dem Binärwert 15 und mit dem zehnten Eingangssignal schaltet der Binärzähler in seine Ausgangslage 0000 zurück. Das Signaldiagramm in Bild 82 zeigt den zeitlichen Ablauf der geschilderten Vorgänge. Hieraus ist zu erkennen, Tabelle4

Eingangssignale 0 1 2 3

0 L 0 L 0

4

0

5 6 7 8 I 70

472

Az | Ay | As | As

tr

A3

0 0 L L 0

0 0 0 0 L

0 0 0 0 0

0

L

L

0

0

\oltlo

L 0 L 0 L 0

L L 0 0 010 L 0 L 0 0 L

0 L L L L L

0 l 0

L L 0

L L 0

L\olt|ı L: L 0

As

(rückgeführte | Signale) L

L

L |

|

L

0

0

L

L

|

wert

wert

0 1 2 3 4

0 17

0

L

2

5

3

7 8 I 10 71 12

4 5 6

6

0 L

Binär- |Dezimal-

13

14 15 16. (0)

7

8 9 0

Digitale Schaltkreise Eingangs-

Signale

Signalfolge

am Fingang

1

2

3

4

5

6

7

89

M

FAZ NZZ „1

II

|

rd |

ı

der 1.ötufe

Bild 82. Signaldiagramm für (Dezimalcodierung durch

I |

F

!

den dekadischen Rückführen von

Ä

|

Binärzähler Signalen)

wie sich die Wechsel von L- auf 0-Signal an den Ausgängen A, und A, als zusätzliche Eingangssignale auswirken. Diese Codierschaltung hat jedoch ebenfalls den Nachteil, daß die Zählweise von dem üblichen Binärcode abweicht. 6.223.

Dezimalcodierung des Zählerstandes

durch

Löschen

Die in Bild 83 dargestellte Codierschaltung für eine dekadische Zählweise weicht von den bisherigen Schal16 Fernmelde-Praxis

473

ZunpfiqJ104

vLy

4

Az

Az A

ie}




löschimpuls

Stufe 4

Stufe 3

o

Bild 8.

Übersichtsplan eines Schieberegisters Serien-Parallel-Umsetzung

für

(=)

—

impuls

ZunpIlgI104

087

Ausgabe-,

Ar

AT

AI

Digitale Schaltkreise Glied mit Signalumkehr an den Vorbereitungseingang Eyg. Die Ausgänge der einzelnen Stufen sind mit den Eingängen der nachfolgenden Stufen derart verbunden, daß ein Ausgang mit gerader Ordnungsnummer mit einem Eingang mit ungerader Ordnungsnummer bzw. ein Ausgang mit ungerader Ordnungsnummer mit einem Eingang mit gerader Ordnungsnummer zusammengeschaltet ist. Der beiden Vorbereitungseingängen jeder Stufe gemeinsame Auslöseeingang wird durch die Schiebeimpulse wirksam. Hierbei werden die Stufe 1 durch die Eingangssignale und die folgenden Stufen jeweils durch den Schaltzustand der vorhergehenden Stufe vorbereitet. Die Ausgänge der einzelnen Stufen mit geraden Ordnungszahlen können je einem NAND-Glied zugeführt werden. Die zweiten Eingänge dieser NAND-Glieder sind dann gemeinsam mit der Zuführung eines Ausgabesignals beschaltet. Für die Dauer des Ausgabeimpulses stehen die Ausgangssignale an den Ausgängen A,, Ay), Ay und A,y zur Verfügung. In Bild 86 ist ein Signaldiagramm für die Serlieneingabe von vier Signalen in ein vierstufiges Schieberegister mit paralleler Ausgabe dargestellt. Die serielle Signalfolge ist LOLL. Es sind die nachstehend beschriebenen Vorgänge zu unterscheiden: 1.

Die im Schieberegister vorhandene Information. wird durch einen Löschimpuls über die Löscheingänge EL, bis E,, gelöscht. Die Ausgänge mit geradzahliger Ordnungsnummer führen 0-Signale, die mit ungerader Ordnungsnummer L-Signale.

2.

Am Serieneingang E liegt als erstes Eingangssignal ein L-Signal. Am Vorbereitungseingang Ey; liegt demnach ebenfalls ein L-Signal und an Ey, ein 0-Signal. Mit dem ersten Schiebeimpuls wird die Stufe 1 umgeschaltet. Der Ausgang A, führt nunmehr ein 0- und A, ein L-Signal. Die Schaltzustände der übrigen Stufen ändern sich nicht, weil sich die Signale an den Vorbereitungseingängen dieser Stufen nicht geändert haben.

481

Fortbildung 4

0

EL 1

!

VAT

, m—

|

As ZA

Wa

A

'

Ay L

!

ZA L:

_ 7 Tre

i

—

nn TH ULLI

ILIL__

TE

Schiebetakte

ZE,

Serieneingabe

4

Parallelausgabe

zz L----. | A

N ---

—-t

Bild 86.

3.

4.

Löschimpuls

2

FINAL 4

LL, /

Signaldiagramm

| ’

m

zu Bild 85

Als zweites Eingangssignal führt der Serieneingang E ein 0-Signal. Damit führt auch der Vorbereitungseingang Ey; der Stufe 1 ein 0-Signal. Der Vorbereitungseingang Ey, der Stufe 2 führt über den Ausgang A, der Stufe 1 ebenfalls ein 0-Signal. Damit sind diese Stufen zur Umschaltung vorbereitet. Der zweite Schiebeimpuls bewirkt nunmehr Signalwechsel an den Ausgängen der Stufen 1 und 2. Die Signalzustände an den Ausgängen der übrigen Stufen bleiben unverändert. Als drittes Eingangssignal führt der Serieneingang E ein L-Signal. Vorbereitet sind nunmehr die Eingänge Ey, in Stufe 1, Ey; in Stufe 2 und E,,, in Stufe 3. Der dritte Schiebeimpuls ändert die Schaltzustände in den Stufen 1, 2 und 3.

482

Digitale Schaltkreise 5.

Als viertes Eingangssignal führt der Serieneingang E ein L-Signal. Am Eingang E, liegt somit ein 0-Signal. Da am Ausgang A, jedoch L-Signal liegt, kann dieses Vorbereitungssignal nicht wirksam werden. Vorbereitet

sind

dagegen

die

Eingänge

Stufe 3 und Ey, ändern somit nur zustand. 6.

Ey,

in

Stufe 2,

E,,

in

in Stufe 4 Mit dem Schiebeimpuls die Stufen 2, 3 und 4 ihren Schalt-

Das Serieneingangssignal mit der Reihenfolge L-0-L-L kann an den Ausgängen A,“ L-, A,“0-, AA=L- und A, = L-Signal parallel abgenommen werden. Soll die Ausgabe impulsartig erfolgen, wird jeder Ausgang auf ein NAND-Glied mit zwei Eingängen geschaltet. Die zweiten Eingänge dieser NAND-Glieder werden mit Zuführungen für einen gemeinsamen Auslöseimpuls beschaltet. Die parallelen Ausgangssignale können dann nur während der Dauer dieses Auslöseimpulses an den Ausgängen A, bis A), abgenommen werden.

Die geschilderten gestellt.

Vorgänge

Tabelle

Lösch- \Schiebe-| Jerien-

impuls | Takt

a

Lo

Ey

sind

in Tabelle7

zusammen-

7: Signalschema

Stufe 1

|Eyz | Ar

|A2

Stufe 2 | Stufe3 | Stufe 4

|A3

|Ay | As

|As | Ar | As

L|0o|\L|O|L|O 7

2

3 4

|L|O

L

L|0Oo|Oo|L|L|O|LI|O|LIO

L L

Lı0OIO|L|L|0O|O | L|L|O LIo/o|)L|O|L|L|O JO |L

0

Parallelausgabe

0|IL|L\O|O|L|L\)O|L|IO

L

L

0

L 483

Fortbildung 6.32.

Umsetzen von signale Für das Umsetzen von

ParallelParallel-

in

in

Serien-

Seriensignale

wird

ein Schieberegister nach dem Übersichtsplan in Bild 87 ver-

wendet. Die Schaltungsanordnung besteht aus vier bistabilen Multivibratoren. Damit ist das Umsetzen eines aus vier Informationsteilen bestehenden Parallelsignals in ein entsprechendes Seriensignal möglich.

Jede

Stufe

schaltet

sind.

Eingang

Ey,

hat

zwei

Vorbereitungseingänge

Der

Vorbereitungseingang

der

ersten

E,

mit

einem auf beide Seiten wirkenden Auslöseeingang, einen auf die Seite mit gerader Ordnungszahl wirkenden dynamischen Setzeingang und zwei Ausgänge. Die Ausgänge sind mit den Eingängen der nachfolgenden Stufe derart verbunden, daß Ausgänge geradzahliger Bezeichnung mit Vorbereitungseingängen ungeradzahliger Bezeichnung und sinngemäß Ausgänge mit ungeradzahliger Bezeichnung mit Vorbereitungseingängen geradzahliger Bezeichnung beStufe ist mit das Register

Schiebetakte wirksam.

Ey,

der

ersten

0-Signal beschaltet. Damit wird erreicht, daß nach vier Schiebeimpulsen gelöscht ist. Der werden

über

Stufe

bleibt

unbeschaltet.

die Auslöseeingänge

Es,

Die

bis Ey

Die Parallelinformation wird über die dynamischen Eingänge En, bis En), eingegeben. Dieser Setzvorgang kann an den NAND-Gliedern vorbereitet werden. Durch einen gemeinsamen Setzimpuls an den zweiten Eingängen der NAND-Glieder wird der Setzvorgang ausgelöst. Im gelöschten Zustand des Registers führen die Ausgänge mit gerader Ordnungszahl ein 0-Signal und die mit ungerader Ordnungszahl ein L-Signal. Durch das Setzen einer Parallelinformation werden die Ausgänge umgeschaltet, die 0-Signal führen und an deren Eingängen Ep ein Signalwechsel von L- auf 0-Signal stattfindet. Die Schiebeimpulse schieben die gesetzte Information mit jedem Takt um eine Stelle weiter, Da am Eingang Eyı der Stufe 1 ein 0-Signal anliegt, wird dieses mit jedem Schiebeimpuls weitergeschoben, so daß nach dem vierten Impuls dieses vierstufige Register wieder gelöscht ist.

484

)

Stufe 7

0-Signal

A

E£

Stufe 2

A

Ei

Stufe 3

A

Eys Schiebetakt

(L-Signal) Paralleleingabe

von L-Signalen Bild 87. Übersichtsplan

eines

Schieberegisters

Ge

Parallel-Serien-Umsetzung

für

SSIIIAYNLEYIS OTENFIA

Jefz-

impuls

Fortbildung Jetz-

TE

impuls

Schiebefakte stufeT 0

Le

TG

ED

DD

LL

’

DieL

Stufe3 stufe 4

0

:

1

2

3

4

7 0 L

Fin-Ausgang A

|

oo

Stufe2 |

i

f

Ze

VERZEHR?

ZEN =

EZ,

Act A

EL,

L

Lı

A

VZZEREREN TU +

7

>

0 0

——t

Bild 88. Signaldiagramm

zu

Bild 87

In Bild 88 ist ein Signaldiagramm für die Paralleleingabe von vier Signalen in ein vierstufiges Schieberegister mit serieller Ausgabe dargestellt. Die Signalkom-

bination

0-L-L-L

soll

an

den

Eingängen

En,

bis

En;

parallel eingegeben und am Ausgang A, seriell abgenommen werden. Es sind die nachstehend beschriebenen Vorgänge zu unterscheiden. 1.

Die Paralleleingabe wird durch ein L-Signal am Eingang 1 der NAND-Stufe 1 vorbereitet. Für die Dauer des Setzimpulses (L-Signal) liegt am Ausgang der NAND-Stufe 1 ein 0-Signal. Der dynamische Eingang Ep; der Stufe spricht auf den Signalwechsel von Lauf 0-Signal an und verursacht ein Umschalten dieser Stufe. Der Ausgang A, führt nunmehr ein 0-Signal und der Ausgang A, ein L-Signal. Die übrigen Stufen bleiben in ihrem gelöschten Zustand. Das erste Serien-L-

Signal kann am Ausgang A, abgenommen werden.

486

Digitale Schaltkreise 2.

Mit dem ersten Schiebeimpuls wird das 0-Signal am Vorbereitungseingang Ey; der Stufe 1 wirksam. Damit ändert sich der Schaltzustand der Stufe 1. Der Ausgang A, führt nun ein L- und der Ausgang A, ein 0Signal. Gleichzeitig ändert sich der Schaltzustand der Stufe 2. Der Ausgang A, führt ein 0- und der Ausgang A, ein L-Signal. Die Stufen 3 und 4 verbleiben in ihrem bisherigen Schaltzustand. Am Ausgang A, kann als zweites Seriensignal ein L-Signal abgenommen werden. 3. Mit dem zweiten Schiebeimpuls ist weiterhin das 0Signal am Vorbereitungseingang Ey, der Stufe 1 für den Schaltzustand dieser Stufe maßgebend. Eine Umschaltung kann in diesem Fall nicht erfolgen, weil der Ausgang A, ein L-Signal führt und der zugehörige Transistor gesperrt ist (eine Umschaltung ist nur möglich, wenn ein durchlässiger Transistor in den gesperrten Zustand gebracht wird). In der Stufe 2 wirkt sich das vom Ausgang A, her am Eingang Ey, anliegende 0-Signal aus. Da der Ausgang A, ebenfalls ein 0-Signal führt, wechselt diese Stufe ihren Schaltzustand. Der Ausgang A, führt nach der Umschaltung ein 0-, der Ausgang A, ein L-Signal. In der Stufe 3 wirkt sich das vom Ausgang A, her am Eingang Ey, anliegende 0-Signal aus. Da der Ausgang A, ebenfalls ein 0-Signal führt, wechselt auch die Stufe 3 ihren Schaltzustand. In der Stufe 4 treten keine Änderungen ein. Am Ausgang A, kann als drittes Seriensignal ein LSignal abgenommen werden. 4. Mit dem dritten Schiebeimpuls bleibt der Schaltzustand der Stufen 1 und 2 bestehen. Vom Ausgang A, her liegt am Eingang E,, der Stufe 3 ein 0-Signal. Die Stufe 3 ändert daher ihren Schaltzustand von 0- auf L-Signal am Ausgang A,. Der Eingang Ey, der Stufe 4 führt 0-Signal vom Ausgang A, der Stufe 3 her. Somit ändert

sich

auch

der Schaltzustand

der

Stufe

4. Am

Ausgang

487

Fortbildung

Setz-

|Schiebe-\

Register | -

gelöscht

L

Register

gelöscht|

”

8: Signalschema

Stufe 1

Stufe 2

Stufe 3

Stufe 4

|-|ı\o|-|:/o\-\.Jo|-|.|o | 0

17 2 d

Tabelle

O|L

l

LIoO

L

L\O

L|\O LIO L|O

o|L LIO L|IO

LI|O O|L LI|IO

L|0

L|o

Lo

L|.

LI|O

LI\O LIO O|L

L\o

A, kann als viertes Seriensignal ein 0-Signal abgenommen werden. 5. Mit dem vierten Schiebeimpuls bleibt der Schaltzustand der Stufen 1 bis 3 erhalten. Vom Ausgang A, der Stufe 3 her liegt ein 0-Signal am Eingang Ey, der Stufe 4. Diese Stufe wechselt daher ihren Schaltzustand. An den Ausgängen A,, A,, A, und A, sind nunmehr L-Signale vorhanden. Dies entspricht dem gelöschten Zustand des Registers. Die geschilderten Vorgänge sind in Tabelle 8 zusammengestellt. Die Parallelinformation eines Schieberegisters wird demnach durch einen Setzimpuls eingeschrieben. Mit dem Einschreiben kann gleichzeitig die erste Serieninformation an einem Ausgang der letzten Stufe abgenommen werden. Mit dem letzten Schiebeimpuls wird der Ausgangszustand wiederhergestellt. In dem vorliegenden Beispiel ist das Register mit dem letzten Schiebeimpuls gelöscht. Werden jedoch Ausgang A, mit dem Eingang Ey, und der Ausgang A, mit dem Eingang Ey, beschaltet, ergibt sich ein Ringzähler, bei dem mit jedem vierten Schiebetakt die Eingabeinformation erneut im Register eingeschrieben ist.

488

TTL-Bausteine

Digitale Schaltungen mit integrierten TTL-Bausteinen — Tips für den Praktiker Bearbeiter:

Jürgen

Haag

1. Einleitung Für den Leser dieses Abschnittes ist es zweckmäßig, wenn er im Besitz einer Typenübersicht der integrierten Digitalschaltungen in TTL-Technik der Serie SN74N und SN 49N ist. Eine solche Typenübersicht ist z.B. von der Firma Texas Instruments, Deutschland GmbH, erhältlich. Herausgeber einer weiteren ebenfalls deutschsprachigen Typenübersicht ist die Firma Siemens AG, München. Sinn dieses Beitrages ist es, den Leser zum Selbstbau einfacher Schaltungen mit TTL-Bausteinen anzuregen. Dabei soll nicht die kommerzielle Anwendung besprochen werden, sondern es soll gezeigt werden, wie man mit einfachen Mitteln Schaltungen mit TTL-Bausteinen herstellen kann. Die Kenntnis der digitalen Schaltungstechnik — der logischen Grundschaltungen sowie der sequentiellen Logik — wird hierfür vorausgesetzt. 2. Vom

inneren

Aufbau

der

integrierten

Schaltkreise

Die hier besprochenen Schaltkreise der Schaltungsfamilie TTL (Transistor-Transistor-Logik) werden als monolithische integrierte Schaltung hergestellt. In einem einkristallinen Silizium-Halbleiterscheibchen werden durch Diffusionsprozesse Transistoren, Dioden und Widerstände erzeugt. Die Oberfläche wird durch eine isolierende, sehr dünne Quarzschicht abgedeckt, die gleichzeitig als Unterlage für aufgedampfte Leiterbahnen dient. Wegen der einkristallinen Struktur der Gesamtschaltung wird diese als monolithische integrierte Schaltung bezeichnet. Das Siliziumplättchen einer einzelnen Schaltung ist etwa 2X 2 mm groß. Dieses Plättchen — auch Chip genannt — wird in eine Fassung geklebt und mit dünnen Gold-

489

Fortbildung

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Ug=5V/ 2025V stets