Bezirks- und Ortsfernsprechnetz. Inder Fernsprechtechnik besteht die Auf gabe, zwei beliebige Teilnehmer unabhängig von ihrer gegenseitigen, örtlichen Lage mit angenähert der gleichen Dämpfung zu ver binden. Die Dämpfung soll mit Rücksicht auf ausreichende Verständlichkeit einen ge wissen Höchstwert von etwa drei Nepern nicht überschreiten. Betrachten wir zunächst die über Fernleitungen verlaufenden Fern sprechverbindungen. Diese setzen sich aus der Fernleitung, .die mit Verstärkern aus gerüstet ist, und den Ortsleitungen zusam men. Die Ortsleitungen stellen die Verbin dung zwischen dem Fernamt und dem Teil nehmer her.
Da die Mehrzahl .der Teilneh mer nicht unmittelbar mit dem Fernamt ver bunden, sondern an ein Ortsamt angeschlos- sen ist, bestehen die Ortsleitungen: aus _der Leitung zwischen Fernamt und Ortsamt und aus der eigentlichen Teilnehmerleitung zwi schen dem Ortsamt .des Teilnehmers und,dem Teilnehmer.
Die innerhalb einer solchen durch mehrere Ortsämter und ein Fernamt gebildeten Netzgruppe verlaufenden Leitun- gen, gehören zu einem Bezirksnetz mit meh reren Netzgruppen, während die Leitungen innerhalb eines Ortes (zum Beispiel einer Stadt, eines Dorfes) ein Ortsnetz bilden. Für .die Leitungsführung innerhalb einer Netz gruppe ergeben sich grundsätzlich zwei Möglichkeiten. Entweder ist jedes Ortsamt der Netzgruppe durch eine besondere Leitung mit dem Fernamt verbunden, oder aber es sind nur die dem Fernamt benachbarten Ämter durch eine besondere Leitung mit diesem verbunden.
Die beiden Fälle sind in den F'ig. 1 und 2 dargestellt. In Fig. 1 sind die Ortsämter 0A1, 0A, und<I>0A3</I> je durch eine besondere Fernvermittlungsleitung FV" FV" und FV, mit -dem Fernamt FA ver bunden. Die Ortsleitungen setzen sich also in jedem Fall aus einer Fernvermittlungs- leitung und der eigentlichen Teilnehmer leitung zusammen.
Bei der zweiten Schaltungsart, die in Fig. 2 dargestellt ist, besteht nur von dem Ortsamt 0-A: eine .direkte Verbindung L1 zum Fernamt. .Die beiden übrigen Ortsämter sind durch die Leitung L3 untereinander verbun- .den und das Ortsamt 0..2 ist über die Lei tung L2 mit .dem Ortsamt 09,. verbunden.
Für den Anschluss des Teilnehmers T2 an das Fernamt sind die, beiden Ortsämter0A,und 0-A2 in Reihe geschaltet, und die Ortsleitung setzt sich aus beiden Leitungen L1 und L, und der Teilnehmerleitung zusammen. Für die Teil nehmer des Amtes 0-.,. ist sogar,die Hinter- einanderschaltung von drei Ortsämtern er forderlich.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Verbin dungsart ist zwar die Leitungsführung für die Herstellung einer Verbindung zum Fern amt sehr viel einfacher als bei der Ausfüh rung nach Fig. 2, jedoch sind die Anlage kosten höher, da ein grösserer Aufwand an Leitungen erforderlich ist. Man wird daher diese Leitungsführung nur bei grosser Ver- kehrsdichte wählen und sich in allen übrigen Fällen mit der in Fig. 2 dargestellten Schal tung begnügen.
Bei der Schaltung gemäss Fig. 1 lassen sich die an die Dämpfung einer Verbindung gestellten Anforderungen durch entspre chende Bemessung der Fernvermittlungslei- tungen, die meist als pupinisierte Leitungen verlegt werden, verhältnismässig leicht er füllen. Bei -dem zweiten Fall hat man jedoch damit zu rechnen, dass die Verbindungs leitungen zwisehen den Ämtern die verschie densten Eigenschaften besitzen und daher die Dämpfungen zwischen dem Fernamt und den Teilnehmern der verschiedenen Ortsämter voneinander abweichen.
Um diese Unterschiede zu vermeiden, hat man bisher die in die Aussenbezirke führen den Leitungen mit besonders dickem Quer schnitt verlegt. Man konnte dadurch zwar erreichen, dass die zulässige Höchstgrenze für .die Dämpfung nicht überschritten wurde, jedoch bedeuteten diese Leitungen, die bei der :geringen<I>V</I>erkehrsdichte in den Aussenbe zirken nur sehr schlecht ausgenutzt werden, eine ausserordentlich ungünstige Kapital anlage. Für den reinen Ortsverkehr waren diese Leitungen ebenfalls zu stark, so dass .sich eine unnötig grosse Lautstärke für diese Verbindungen ergab.
Für die Verbindungen innerhalb einer Netzgruppe liegen ähnliche Verhältnisse vor, wie sie oben für die Fernverbindungen ge schildert wurden. Mit Rücksicht auf eine aus reichende Verständigung zwischen zwei Teil nehmern, .die an gegenüberliegenden Punkten der Peripherie der Netzgruppe angeschlossen sind, mussten von den Aussenbezirken zum Zentrum der Netzgruppe starke Leitungen verlegt werden. Da Gespräche über die gröss ten Entfernungen innerhalb :der Netzgruppe nur selten geführt werden, werden auch diese Leitungen sehr schlecht ausgenützt.
Zur Vermeidung .dieser Nachteile werden gemäss der Erfindung Leitungen innerhalb der Netzgruppen derart bemessen., dass ein Teil der über diese Leitungen herstellbaren Verbindungen die vom C. C. J. vorgeschrie bene Höchstdämpfung überschreitet. Zur Aufhebung ,dieses Dämpfungsüberschusses sind innerhalb der Netzgruppen im Bedarfs falle in die Verbindungen einzuschaltende Verstärker vorgesehen, deren Einschaltung vorzugsweise selbsttätig erfolgt. Man er reicht auf diese Weise, dass Gespräche mit den in den Aussenbezirken der Netzgruppen liegenden Teilnehmern mit derselben Ver ständlichkeit geführt werden können wie Ge spräche zwischen Teilnehmern der Innen bezirke.
Ein unnötiger Aufwand an schlecht ausgenützten und infolge ihres grossen Quer schnittes sehr teuren Leitungen kann ver mieden werden. Ebenso können die Pupin- spulen, die zur Verbesserung der Verständi gung vorgesehen wurden, fortfallen. Ander seits erhält man durch die erfindungsge mässen Massnahmen die Möglichkeit, die Netz gruppen weiter auszudehnen, ohne stärkere Leitungen verlegen zu müssen. Die Bereit haltung und Ein- bezw. Ausschaltung der Verstärker ist mit Hilfe der modernen Selbst anschlusstechnik in betriebssicherer Weise durchführbar.
Die Anlage- und Betriebs- kosten für die Verstärker sind geringer als die Ersparnisse, die sich durch die Ver legung von dünneren Leitungen, ergeben.
Im allgemeinen wird es nicht erforderlich sein, die Verstärkung an die verschiedenen Längen der Verbindungen stetig anzupassen, sondern genügen, von einer bestimmten Lei tungslänge ab einen Verstärker von bestimm tem Verstärkungsgrad einzuschalten. In den Fällen, in .denen je nach der örtlichen Lage der Teilnehmer die Verbindungen über ein oder mehrere Ortsämter verlaufen, werden die Verstärker zweckmässigerweise je nach den Längen der Verbindung mit solchem Verstärkungsgrad eingeschaltet, dass die Dämpfungen zwischen dem Fernamt und den, Ortsämtern der Teilnehmer unabhängig von der Lage der Teilnehmer dieselbe ist.
Die Eigenschaften des tbertragungs- systems lassen sich besonders günstig ge stalten, wenn die Verstärker nicht an den Enden der Leitungen zwischen Fernamt und 'Peilnehmer, sondern etwa in der elektrischen Mitte dieser Leitungen eingeschaltet werden.
Die Gründe, die zu dieser Einschaltung führen, sollen anhand der Fig. 4 und 5 näher erläutert werden. In Fig. 4 ist eine Verbin dung zwischen dem Fernamt FA und dem Teilnehmer T dargestellt. Die Verbindung verläuft über die beiden Ortsämter 0A, und OAS, die durch Feruvermittlungsleitungen FVl und FV., mit dem Fernamt und unter- einander verbunden sind.
Die in das Fern amt einmündende Fernleitung ist mit<I>FL</I> bezeichnet. 1, 2, .3 und 4 sind .Stossstellen, die durch Pupinspulen oder sonstige Unregel mässigkeiten in der Leitung hervorgerufen werden. Stossstellen sind auch in den Orts ämtern vorhanden, beispielsweise infolge der Einschaltung von Mithöreinrichtungen.
An diesen Stossstellen treten bekanntlich Reflexionen auf. Betrachtet man beispiels weise die über die Fernleitung<I>FL</I> ankom menden Sprechströme, so werden die von sämtlichen Stossstellen in die Fernleitung zu- rüsskMessenden Teilströme verstärkt, wenn man den Vers%rlier entsprechend Fig. 1 im Fernamt in die Verbindung einschaltet. We- sentlich günstiger gestalten sich die Verhält nisse, wenn der Verstärker in einem der Ortsämter, beispielsweise in dem Amt 0A,, aufgestellt wird.
(Vergleiche Fig. 5.) In diesem Falle werden nur die von den Stoss stellen 3 und 4 reflektierten ,Ströme verstärkt, während die Reflexionsströme von den Stoss stellen, die zwischen dem Verstärker und dem Fernamt liegen, unverstärkt in die Fern leitung zurückfliessen. Die von den ,Stoss stellen 3 und 4 zurückfliessenden Ströme müssen aber nicht nur den Verstärker, son dern auch die Leitung FV, passieren, so dass sie wieder gedämpft werden und dadurch weniger stören.
Es ergibt sich daher im ganzen eine geringere Störwirkung der Echos und höhere Stabilität der Übertra gungsleitung. wenn man den Verstärker nicht im Fernamt .aufstellt.
Die Einschaltung des Verstärkers 'unmit telbar beim Teilnehmer würde insofern un günstig sein, als für jeden Teilnehmeran- schluss ein Verstärker vorgesehen werden müsste. Um in einem solchen Fall die Ver stärker so billig wie möglich ausführen zu können, müssten einfache Nachbildungsmittel verwendet werden, mit denen ein genauer Abgleich nicht möglich ist. Ein genauer Ab- gleich ist auch technisch sehr erschwert, da ,der Scheinwiderstandsverlauf der Teilneh- merleitung infolge der Stossstellen ausser ordentlich kompliziert ist.
Der Teilnehmer würde dann beim Sprechen seine eigene Sprache mit grosser Lautstärke in dem Tele phon seines Apparates wahrnehmen und da durch gestört werden.
Aus .dem Vorstehenden geht hervor, dass es für die Stabilität der Fernsprechverbin- @dung günstig ist, den Verstärker weder im Fernamt noch bei den Teilnehmern aufzu stellen. Für die prali#tische Wahl des Auf stellungsortes werden naturgemäss .die jeweils vorliegenden Verhältnisse entscheidend sein. Da die Verstärker im allgemeinen nicht fest in die einzelnen Verbindungen eingeschaltet sind, sondern ein- und derselbe Verstärker zwieckmässigerweise für Verbindungen ver schiedener Länge benutzt wird, kann dieser Verstärker naturgemäss nicht für alle Ver bindungen elektrisch in der Mitte liegen.
Mit Rücksicht auf die in der Nähe .des Fern amtes vorhandene grössere Verkehrsdichte wird man, um die Verstärker möglichst gut auszunutzen, ihren Aufstellungsort nach Möglichkeit in das Zentrum der Netzgruppe verlegen. Vorteilhaft ist für die Aufstellung .der Verstärker, dass die Leitung zwischen Verstärker und Fernamt mindestens eine Dämpfung von etwa 0,4 Neper aufweist. In einem solchen Fall bleiben die durch die Ver stärkung .der Echos hervorgerufenen Störun gen innerhalb zulässiger Grenzen.
Um an Schaltmitteln zu sparen und die Einschaltung der Verstärker zu vereinfachen, können die Nachbildungen den Verstärkern fest zugeordnet werden. Damit trotzdem die Echodämpfung der Gabelschaltung auf einem genügend hohen Wert gehalten wer den kann, empfiehlt es sich, die Fernvermitt- lungsleitungen zwischen .dem Fernamt und einem Verstärkeramt in ihren elektrischen Eigenschaften einander gleich zu machen. Hierfür können gegebenenfalls LeitunGsver- iängerungen und Umbildungsnetzwerke An wendung finden.
Die Nachbildung wird zweckmässig auf der Fernamtseitc der Gabel schaltungen möglichst gut gemacht, auf der Teilnehmerseite ist dann ein geringerer Güte grad zulässig und die Nachbildung mit ein fachen Ohmschen Widerständen ausführbar.
Im Interesse möglichst grosser Betriebs sicherheit empfiehlt es sich, die Leitungen so zu bemessen, dass im allgemeinen eine Ver stärkung von 1 Neper ausreicht. Wird die Verstärkung .der in die Leitungen einzu schaltenden Verstärker nicht wesentlich grösser als dieser Wert gewählt, so besteht die Gewähr, dass das System trotz der unter Umständen schlechten Nachbildungen an,den Gabelschaltungen stabil genug ist. Die Sta bilität ist bekanntlich gewährleistet, wenn die Gesamtverstärkung kleiner als die Ge samtdämpfung ist.
Es kann also bei schlech ter Nachbildung, das heisst kleiner Dämp fung, die Stabilität gewahrt werden, wenn die Verstärkung klein genug gehalten wird. Die Verstärker können selbsttätig ein geschaltet werden, und zwar entweder wäh renddes Wahlvorganges oder nach beendeter Wahl, oder aber, nachdem der angerufene Teilnehmer seinen Handapparat abgehoben hat. Im ersteren Fall müssen die Verstärker durch Umgehungsschaltungen für die Signal ströme überbrückt werden. Für den Fall, dass die Verstärker nur in über Fernleitungen verlaufende Verbindungen eingeschaltet wer den, können die Verstärker durch Schalt mittel in die Verbindung gelegt werden, die auf die bei der Wahl des Fernamtes durch den Teilnehmer ausgesandten Wahlimpulse ansprechen.
Handelt es sich um reinen Handbetrieb, so weiss die Beamtin, sobald der Teilnehmer sein Ortsamt genannt hat, bezw. kann in einer Tabelle feststellen, wieviel Ortsämter in der Verbindung zu .dem Teilnehmer liegen, das heisst wie lang die Leitung ist. Durch Drücken einer besonderen Taste kann der Verstärker durch die Beamtin. in die Leitung eingeschaltet werden.
Eine andere Möglich keit besteht darin, dass, sobald die Verbin dung zwischen den Ortsämtern der beiden Teilnehmer bezw. zwischen dem Teilnehmer und dem Fernamt durchgeschaltet ist, ent weder von Hand oder selbsttätig eine kurze Dämpfungsmessung dieser Verbindung statt findet. Der so erhaltene Messwert kann als Kriterium für die Einschaltung der erforder lichen Verstärkung von Hand .oder auf selbst tätigem Wege benutzt werden. Im reinen Ortsverkehr wird man vorzugsweise die Ver stärker nur bei voll selbsttätigemVermittlungs- verkehr anwenden.
In diesem Fall stellt die Nummernfolge des angerufenen Teilnehmers ein Kriterium für die Zahl der Ortsämter zwischen diesem und dem anrufenden Teil nehmer dar. Die bei der Wahl ausgesandten Stromstösse können .daher zur Einschaltung ,der erforderlichen Verstärkung auf selbst tätigem Wege benutzt werden, indem sie beispielsweise ein besonderes auf dem Orts amt des anrufenden Teilnehmers vorgesehenes @Schrittschaltwerk, einen sogenannten Mit läufer, in Gang setzen. Schaltet sich ein Teilnehmer mit Hilfe seiner selbsttätigen Wahleinrichtung an das Fernamt an, so wählt die Beamtin im Fern amt zur Kontrolle die Nummer des Teil nehmers.
Die bei dieser Wahl ausgesandten Stromimpulse können zur Einschaltung der Verstärkung benutzt werden.
Es kann in vielen Fällen vorteilhaft sein, die für den Betrieb der Verstärker erforder lichen. Heiz- und Anodenspannungen über an sich bekannte Netzanschlusseinrichtungen ausschliesslich dem Netz zu entnehmen. Bei der bisherigen Anwendung der Verstärker in den Fernleitungen war man gezwungen, aus Sicherheitsgründen Batterien vorzusehen, die im Falle einer Störung am Netz die Stromlieferung sofort übernehmen können. Eine derartige T.Torsichtsmassregel ist bei der Anwendung der Verstärker im Ortsverkehr nicht erforderlich, da im Gegensatz zum Fernverkehr eine Verständigung zwischen z@vei'Teilnehmern auch ohne den Verstärker an sich möglich ist.
Die Lautstärke nimmt zwar ab, und .die Dämpfung überschreitet den vom C. C. .7. vorgeschriebenen Wert, jedoch wird trotz alledem eine Verstärkung möglich sein.
Es ist weiterhin zweckmässig, selbsttätige Schalteinrichtungen vorzusehen, die beim Ausbleibender Netzspannung den Verstärker aus der Verbindung ausschalten und diese unmittelbar durchschalten. Beim Fernver kehr würde der Ausfall der Verstärker die Verständigung vollkommen unterbinden, so dass die erwähnten Sicherheitsmassnahmen unbedingt erforderlich sind. Im Rahmen der Erfindung gestaltet sich also die Strom versorgung der Verstärker aus dem Netz be sonders einfach.
In den Fig 3 und 6 ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes .darge stellt. In Fig. 3 ist auf dem Ortsamt OAl der Verstärker V vorgesehen, der durch die Umschalter irl und u,. in die Verbindung zwischen .den beiden Ämtern 0A1 und 0A2 eingeschaltet werden kann.
Diese Einschal tung wird vorgenommen, wenn die über die Leitung L@ geführte Verbindung den vorge- schriebenen Dämpfungswert überschreitet, wenn also beispielsweise eine Verbindung von einem an das Ortsamt 0A3 angeschlossenen Teilnehmer mit ,dem Fernamt<I>FA</I> hergestellt werden soll. Der Verstärker V kann sowohl für den Verkehr mit dem Fernamt, als auch mit einem andern Ortsamt, zum Beispiel<I>0A4</I> zur Verstärkung der .Sprechströme herange zogen werden. Wie schon erwähnt, lässt sich der Verstärkungsgrad .des Verstärkers an die Länge der Verbindungsleitung gegebenen falls selbsttätig anpassen.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel für eine Netz gruppe, die gemäss der Erfindung mit Ver stärkern versehen ist. Im Mittelpunkt .der Netzgruppe liegt das Fernamt<I>FA.</I> Die mit Verstärkern versehenen Ortsämter sind durch schraffierte Rechtecke und die übrigen Orts ämter durch Kreise dargestellt. Die Teil nehmeranschlüsse sind nur bei den Ämtern VA, und<U>0-4.</U> angedeutet. Die Zahlen an den Verbindungsleitungen beziehen sich auf die Dämpfungswerte in Neper dieser Leitun gen.
Die Dämpfung b zwischen dem Fernamt und einem angeschlossenen Teilnehmer setzt sich aus der von den Amtseinrichtungen her vorgerufenen Dämpfung bA, der Dämpfung der Fernvermittlungsleitung bpv und der Dämpfung der Teilnehmerleitung bT zusam men: b = b,± + bpv + bT, Bei der bisher üblichen Ausführung der Netzgruppen hatten diese Dämpfungen etwa die folgenden Werte:
EMI0005.0039
b, <SEP> = <SEP> 0,2 <SEP> Neper
<tb> bFV <SEP> = <SEP> 0,4 <SEP> @a
<tb> bT <SEP> - <SEP> 0,4 Wollte man für die Vermittlungsleitun gen ein vollkommenes Bündel, das heisst gleichartige Leitungen haben, was grosse wirtschaftliche Vorteile bietet, so musste die Leiterstärke nach den längsten Leitungen bemessen werden. Die grösste Länge kann etwa gleich .dem halben Verstärkerabstand des Fernleitungsnetzes sein (bei- 70 km Ver- stärkerabstan.d etwa 35 km).
Daraus folgt, dass selbst die kürzesten Vermittlungsleitun gen mit einem sehr grossen Kupferaufwand igebaut werden :mussten. Nach der Erein- Üung ist .dieser Nachteil vermieden, da das Netz so dimensioniert werden kann, dass die Dämpfung für die kürzeren Vermittlungs leitungen den bisher üblichen maximal zu lässigen Wert von 0,4 Neper erreicht. Diese Leitungen können unverstärkt betrieben wer den.
Bei Verbindungen über längere Leitun gen wird zweckmässig etwa an dieser oder an einer vom Fernamt um mehr als 0,4 Neper entfernt liegenden Stelle der Verstärker ein geschaltet.
Nach den CCJ-Vorschlägen soll die grösste Dämpfung zwischen zwei Teilnehmern etwa 3 Neper betragen, wovon bei der bisher üblichen Dimensionierung der Fernleitungen je 1 Neper auf die Fernleitung und auf die Ortsleitungen entfällt. Mit dieser Bemes sung würde bei einem Ortsgespräch über zwei solcher (einheitlicher) Ortsleitungen :die maximale Dämpfung nicht ausgenützt, da sie bloss 2 statt 3 Neper beträgt.
Will man den Ortsverkehr unverstärkt abwickeln, so darf unter Zugrundelegung,der Anordnung gemäss Fig. 6 die Dämpfung zwischen Fernamt und Teilnehmer höchstens 1,5 Neger betragen. Dann muss bei Ferngesprächen .der Verstär ker eine Verstärkung von 0,5 Neper haben.
In diesem Fall wird die Dämpfung der Fernvermittlungsleitungen vorzugsweise auf einen Mittelwert von ungefähr 0,9 Neper erhöht. Der Verstärker mit 0,5 Neper Ver stärkung wirrt in den Ortsämtern eingeschal tet, deren Verbindungsleitungen zum Fern amt eine Dämpfung von etwa 0,4 bis 0,9 Neper haben.