DE1591070B2

DE1591070B2 - Verfahren und vorrichtungen zum ueberpruefen des erkennens des kennwortes bei einem im zeitmultiplex-verfahren mit vielfachzugang arbeitenden satellitennachrichtensystem

Info

Publication number: DE1591070B2
Application number: DE1967C0043858
Authority: DE
Inventors: John G Rockville Md Schrempp Winfried H Fairfield Va Puente, (VStA)
Original assignee: Comsat Corp
Current assignee: Comsat Corp
Priority date: 1966-11-17
Filing date: 1967-11-16
Publication date: 1977-10-13
Also published as: NL165626C; US3526719A; DE1591070A1; GB1210404A; NL6715353A; BE706556A; SE348343B; NL165626B; JPS4938046B1; DE1591070C3

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 7 sowie Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren.

Aus der NL-OS 6511684 ist ein System bekannt, das einer Bodenstation den Zugang zu einem Nachrichtensatelliten und die Erzielung einer anfänglichen Synchronisation zwischen dem Nachrichtensatelliten und der Bodenstation ermöglicht. Bei diesem System ist es notwendig, daß der Abstand zwischen der Bodenstation und dem Nachrichtensatelliten bekannt ist. Eine willkürlich ausgewählte Hauptstation sendet einen Impuls aus, der von allen anderen Bodenstationen (Nebenstationen) aufgenommen wird. Dieser Impuls wird in jeder Nebenstation um eine Zeitspanne verzögert, die aufgrund der Position, die der jeweiligen Nebenstation innerhalb des Zeitrahmens zugewiesen ist, dem Abstand zwischen dem Nachrichtensatelliten und der Bodenstation und der Geschwindigkeit, mit der sich dieser Abstand ändert, berechnet wird. Der verzögerte Impuls der Hauptstation wird dann dazu verwendet, die Impulsaussendungen der jeweiligen Station so zu synchronisieren, daß sie sich innerhalb des zugewiesenen Zeitintervalls befinden.

Aus DT-PS 1195373 ist ein Synchronisierungssystem bekannt, bei dem eine kontinuierliche Übertragung digitaler Daten zwischen einer einzigen Sendestation und einer einzigen Empfangsstation synchronisiert wird. Der Inhalt einer bistabilen Kippstufe wird dabei mit einem Steuersignal verglichen, und die Zahl der zum richten Zeitpunkt empfangenen Synchronisierzeichen wird gewählt, wobei das Nichtvorhandensein eines Synchronisierzeichens während der Synchronisierzeit den Zähler um eine oder mehrere Einheiten rücksetzt. Bei Endstand des Zählers besteht dann Betriebsbereitschaft.

Beide bekannten Lösungen sind also auf die anfängliche Synchronisierung eines Empfängers mit einem Sender gerichtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst geringem Aufwand und unter Verwendung von Kennworten mit kleiner Bit-Zahl das Erkennen des Kennwortes in einem im Zeitmultiplex-Verfahren mit Vielfachzugang arbeitenden Satellitennachrichtensystem zu überprüfen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 oder alternativ durch die im Kennzeichen des Anspruches 7 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die Vorrichtungen zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren sind durch die in den Ansprüchen 5 bzw. 9 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Wahrscheinlichkeit des irrtümlichen Erkennens eines Kennwortes sehr stark verringert wird. Enthält das Kennwort der Hauptstation mehr Bits als das einer Nebenstation, so ist die Zuverlässigkeit noch weiter erhöht.;
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Die Figur zeigt eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Schaltung.

Der Sendeimpuls einer jeden Bodenstation enthält

ίο einen Einleitungsabschnitt und einen Nachrichtenabschnitt. Eine Station wird als Hauptstation bezeichnet und die anderen als Nebenstationen. Der Einleitungsabschnitt einer jeden Station enthält ein Kennwort, welches aus Bits besteht, die nach einem Code oder Muster angeordnet sind, durch welches die Sendestation identifiziert wird. Um eine Synchronisation des Systems aufrechtzuerhalten, so daß sich die Impulse verschiedener Stationen im Satelliten nicht überlappen, stellt eine Sendeimpuls-Synchronisiervorrichtung in jeder Bodenstation das Kennwort der Hauptstation wie auch das Kennwort der eigenen Station fest. Bei einem einfachen Zeittor versagt die Synchronisation dabei im allgemeinen, wenn die Länge des Kennwortes auf weniger als 12 Bits verringert wurde. Dieser Verlust der Synchronisation beruht darauf, daß die Wahrscheinlichkeit eines falschen Erkennens ansteigt, wenn sich die Länge des Kennworts verkleinert.

Der vom Satelliten eintreffende Bit-Strom wird bei dem in der Figur gezeigten System von einem nicht dargestellten Empfänger der Station empfangen, welche einen Impuls mit ihrem Kennwort zum Satelliten gesandt hat. Der demodulierte eintreffende Bit-Strom wird darauf dem Kennwort-Detektor 10 der Bodenstation zugeführt, welcher nur das Kennwort seiner Station erkennt. Wird das Kennwort erkannt, so erscheint ein Nebenstation-Signal von einem Bit auf der Leitung 12, die zu einem Eingang 17 eines Und-Gliedes 18 führt und die ferner mit dem Setzeingang S eines Flip-Flop 13 verbunden ist, dessen 1-Ausgang mit dem einen Eingang 14 eines Und-Gliedes 15 verbunden ist. Der andere Eingang 19 wird vom örtlichen Zeitgeber der Station getrieben, der mit der vom System ausgesandten Bit-Geschwindigkeit getrieben wird. Das vom Und-Glied 15 abgegebene Signal gelangt zum Eingang eines Verzögerungszählers 20, welcher dem Signal eine Verzögerung von angenähert einem Zeitrahmen erteilt. Der Verzögcrungszähler besitzt zwei Ausgangsleitungen 22 und 24, die jeweils mit dem Setz- bzw. Rücksetzeingang S bzw. R eines Flip-Flop 25 verbunden sind. Der 1-Ausgang 1 des Flip-Flop 26 ist mit dem Eingang 28 des Und-Gliedes 18 verbunden. Erreicht der Verzögerungszähler 20 einen Zustand, in dem die Ausgangsleitung 22 ein 1-Signal führt, so wird das Flip-Flop 26 gesetzt, so daß es dem Eingang 28 des Und-Gliedes 18 ein 1-Signal gibt.

In ähnlicher Weise wird das Kennwort der Hauptstation in einem Detektor 30 erkannt, um ein Hauptstation-Signal von einem Bit zu erzeugen, welches dem Setz-Eingang S eines Flip-Flop 29 zugeführt wird, um das Flip-Flop zu setzen. Der 1-Ausgang des Flip-Flop 29 wird zum Eingang 31 eines Und-Gliedes geführt, um das Glied durchzusteuern, wenn das Flip-Flop durch das Hauptstation-Signal gesetzt wird. Der örtliche Zeitgeber treibt den anderen Eingang 35 des Gliedes 33. Die vom Glied 33 kommenden Signale treiben einen Verzögerungszähler 32, welcher eine

ίο y ι υ /u

Verzögerung aufweist, die näherungsweise der bekannten Zeitspanne zwischen dem Kennwort der Hauptstation und dem der Nebenstation in einem Zeitrahmen entspricht. Der Verzögerungszähler 32 besitzt Ausgangsleitungen 34 und 36, welche mit dem Setz- bzw. Rücksetzeingang S bzw. R eines Flip-Flop 38 verbunden sind. Der 1-Ausgang des Flip-Flop 38 ist mit dem Eingang 40 des Und-Gliedes 18 verbunden. Erreicht der Zähler 32 einen Zustand, bei wel-n. chem die Ausgangsleitung 34 ein 1-Signal führt, so wird das Flip-Flop 38 gesetzt und erhält der Eingang 40 des Und-Gliedes 18 ein 1-Signal.

Erscheint daher ein weiteres Nebenstation-Signal auf der Leitung 12, wenn beide Eingänge 28 und 40 hoch sind, so passiert der Impuls das Und-Glied 18, um die Dekodiervorrichtung 16 zu erregen. Bei dem vorliegenden Zeitmultiplex-Verfahren mit Vielfachzugang beträgt die Rahmenzeit 125 Mikrosekunden und liegen die Nachrichten-Bits in jedem Impuls üblicherweise in einem Abstand von 3 Bits vom Ende des Kennworts. Die Dekodiervorrichtung wird darauf in Betrieb gesetzt, um die Nachrichten-Bits im ersten Impuls zu entschlüsseln.

Erreicht der Zähler 20 nachfolgend den Zustand, bei welchem die Leitung 24 ein 1-Signal führt, so wird sowohl der Zähler 20 wie auch das Flip-Flop 26 rückgesetzt, wodurch der Eingang 28 des Und-Gliedes ein 0-Signal erhält. Das Flip-Flop 13 wird ebenfalls rückgesetzt. In ähnlicher Weise werden, wenn der Zähler 32 einen Betriebszustand erreicht, in dem die Leitung 36 ein 1-Signal führt, der Zähler 32 und das Flip-Flop 38 rückgesetzt, wodurch der Eingang 40 des Und-Gliedes 18 ein 0-Signal besitzt. Das Flip-Flop 29 wird ebenfalls rückgesetzt. Wenn entweder der Eingang 28

5 oder der Eingang 40 ein 0-Signal haben, kann ein Signal auf der Leitung 12 nicht das Glied 18 passieren, um die Dekodiervorrichtung 16 in Betrieb zu setzen. Daher ist eine der Erkennungen des Nebenstation-Kennwortes falsch.

ίο Das Zeittor oder die öffnung (Bitzahl des Zeittores) stellt die Zeit dar, während welcher beide Eingänge 28 und 40 des Und-Gliedes erregt sind. Die Öffnung wird durch Einstellung der Zähler 20 und 32 in solcher Weise gebildet, daß die Zeit, während welcher ihre jeweiligen Flip-Flop 26 und 28 beide gesetzt sind, gleich der Zeit eines Bits oder länger ist. Die Öffnung kann beispielsweise 3 bis 5 Bits breit sein, um die vorausgehend genannten Unsicherheiten auszugleichen.

Mit einer derartigen Anordnung kann die Bitzahl des Kennwortes der Nebenstation verringert werden. Das Kennwort der Hauptstation kann beispielsweise etwa 20 Bits aufweisen.

Nach der alternativen Ausführungsform wird das Zeittor oder die Öffnung für ein aufgefundenes Kennwort der Nebenstelle gebildet, indem nur ein in geeigneter Weise verzögerter Kennwortimpuls der Hauptstation verwendet wird. Mit anderen Worten, der Eingang 28 kann vollständig vom Und-Glied 18 entfernt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Überprüfen des Erkennens des Kennwortes bei einem im Zeitmultiplex-Verfahren mit Vielfachzugang arbeitenden Satellitennachrichtensystem mit einer Hauptstation und einer Vielzahl von Nebenstationen, die über einen Nachrichtensatelliten in Verbindung stehen, wobei jede Station in ihrem TDM-Signal ein zur Identifizierung dieser Station dienendes Kennwort enthält, jede Nebenstation Einrichtungen zum Erkennen ihres eigenen Kennwortes und des Kennwortes der Hauptstation enthält und die Signale der Stationen in dem Satelliten in einem Zeitrahmen geschachtelt sind, in dem ein vorgegebener Zeitabstand zwischen dem Kennwort der Hauptstation und dem jeder Nebenstation besteht, dadurch gekennzeichnet, daß

a) in einer Nebenstation ein erstes Signal des Satelliten als das Kennwort dieser Nebenstation festgestellt wird;

b) in dieser Nebenstation ein Hauptsignal des Satelliten als das Kennwort einer Hauptstation festgestellt wird;

c) in der Nebenstation ein zweites Signal des Satelliten als das Kennwort der Nebenstation festgestellt wird und

d) dieses zweite Signal nur dann als das echte Kennwort der Nebenstation festgestellt wird, wenn das zweite Signal einen Zeitrahmen nach dem ersten Signal und den vorgegebenen Zeitabstand nach der Feststellung des Hauptsignals auftritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale jeweils aus einer Mehrzahl von Bits bestehen und ein Hauptsignal mit mehr Bits als das erste und zweite Signal übertragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das festgestellte erste Signal um einen Zeitrahmen verzögert wird,

b) das festgestellte Hauptsignal um den vorgegebenen Zeitunterschied verzögert wird und

c) das zweite Signal mit dem verzögerten ersten Signal und dem Hauptsignal verglichen wird, um zu bestimmen, ob das zweite Signal als das echte Kennwort der Nebenstation angesehen werden soll.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Information, die dem zweiten Signal zugeordnet ist, nur dann decodiert wird, wenn das zweite Signal zeitlich mit dem verzögerten ersten Signal und dem verzögerten Hauptsignal zusammenfällt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch

a) einen Detektor (10) der Nebenstation zur Feststellung, ob ein erstes Signal des Satelliten das echte .Kennwort der Nebenstation ist;

b) einen Detektor (30) der Nebenstation zur Feststellung, ob ein Hauptsignal des Satelliten das echte Kennwort einer Hauptstation ist;

c) einen Detektor (10) der Nebenstation zur Feststellung, ob ein zweites Signal des Satelliten das Kennwort der Nebenstation ist und

d) mit den Detektoren (10, 30) verbundene Einrichtungen, die dazu dienen, das zweite Signal nur dann als ein echtes Kennwort der Nebenstation betrachtet wird, wenn das zweite Signal einen Zeitrahmen nach dem ersten Signal und ferner den vorgegebenen Zeitunterschied nach dem Auftreten des Hauptsignals auftritt:

;

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch

a) einen Verzögerungszähler (20) zum Verzögern des festgestellten ersten Signals um einen Zeitrahmen;

b) einen Verzögerungszähler (33) zum Verzögern des festgestellten Hauptsignals um den vorgegebenen Zeitunterschied und

c) ein UND-Tor (18) zum Vergleichen des zweiten Signals mit dem verzögerten ersten Signal und dem verzögerten Hauptsignal und zur Feststellung, ob das zweite Signal als ein echtes Kennwort der Nebenstation angesehen werden soll.

7. Verfahren zum Überprüfen des Erkennens des Kennwortes bei einem im Zeitmultiplex-Verfahren mit Vielfachzugang arbeitenden Satellitennachrichtensystem mit einer Hauptstation und einer Vielzahl von Nebenstationen, die über einen Nachrichtensatelliten in Verbindung stehen, wobei jede Station in ihrem TDM-Signal ein zur Identifizierung dieser Station dienendes Kennwort enthält, jede Nebenstation Einrichtungen zum Erkennen ihres eigenen Kennwortes und des Kennwortes der Hauptstation enthält und die Signale der Stationen in dem Satelliten in einem Zeitrahmen geschachtelt sind, in dem ein vorgegebener Zeitabstand zwischen dem Kennwort der Hauptstation und dem jeder Nebenstation besteht, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Kennwort der Hauptstation, das eine größere Bitzahl als die Kennwörter jeder Nebenstation enthält, übertragen wird;

b) in einer Nebenstation das eigene Kennwort und das Kennwort der Hauptstation festgestellt wird und

c) das Kennwort der Nebenstation nur dann als echtes Kennwort der Nebenstation angesehen wird, wenn es innerhalb eines Zeittores auftritt, das einen vorgegebenen Zeitabstand zu dem Kennwort der Hauptstation besitzt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennwort der Hauptstation um den vorgegebenen Zeitabstand verzögert wird, wobei das Zeittor wesentlich kürzer ist als das TDM-Signal der Nebenstation.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 7 und 8, gekennzeichnet durch

a) einen Detektor (30) einer Nebenstation zur Feststellung des Kennwortes der Hauptstation in einem Zeitrahmen;

b) einen Detektor (10) der Nebenstation zur Feststellung des Kennwortes einer Nebenstation und

c) Einrichtungen (29, 33, 32 und 38) zur Bildung eines Zeittores aus dem festgestellten Kennwort einer Hauptstation, das wesentlich kürzer ist als die Dauer eines TDM-Signals der Nebenstation, wobei das Zeittor einen

vorgegebenen Zeitabstand nach dem Erkennen des Kennwortes der Hauptstation auftritt, wodurch das festgestellte Kennwort der Nebenstation nur dann als echtes Kennwort der Nebenstation angesehen wird, wenn es innerhalb dieses Zeittores auftritt.