DE1802614A1

DE1802614A1 - In Zonen eingeteilte Mobil-Funkfernsprechanlage

Info

Publication number: DE1802614A1
Application number: DE19681802614
Authority: DE
Inventors: Andrew Daskalakis; Paul Charles Eugene; Frenkiel Richard Henry; Porter Philip Thomas; Nylund Harry Walter
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1967-10-12
Filing date: 1968-10-11
Publication date: 1969-05-08
Also published as: US3539924A; BE722111A; GB1248058A; FR1586998A; DE1802614B2

Description

In Zonen eingeteilte Mobil-Funkfernsprechanlage

Die Erfindung betrifft eine Mobil-Funkfernsprechanlage mit wenigstens einer beweglichen vielkanaligen Sende-Empfangseinheit, die auf wenigstens eine von einer Vielzahl von stationären vielkanaligen Sende-Empfangs einheiten anspricht, welche im Abstand voneinander entlang einer in Zonen eingeteilten Strecke angeordnet sind.

Heute übliche Mobil-Funkfernsprechanlagen sowohl privater als auch öffentlicher Art benutzen spezielle Kanalzuordnungen in begrenzten geographischen Bereichen oder Zonen, wobei eine gegebene Frequenz in getrennten Zonen erneut verwendet wird. Eine bewegliche Einheit kann zwar für einen kontinuierlichen Betrieb in einer Zone eingerichtet sein, aber es muß eine Kanalumschaltung vorgenommen werden, wenn die bewegliche Einheit diese Zone verläßt und in eine benachbarte Zone mit einer anderen Frequenzzuordnung eintritt. Während derjenigen Zeitspanne, in der die Zonen und die in diesen zugeordneten Kanäle gewechselt werden, kann eine gegebene Gesprächs verbindung nicht kontinuierlich aufrechterhalten werden. Dies ist offensichtlich für einen Fernsprechdienst über lange Strecken unbefriedigend. Ebenso offensichtlich ist aber die überflüssige Frequenzzuord-

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nung, wenn ein gegebener Frequenzkanal über die gesamte Länge . einer großen Strecke zugeordnet würde. ■ -.·■■·■-"-.

Es tritt also in Verbindung mit Mobil-Funkfernsprechanlagen das Problem auf, daß bei einer Ortsveränderung der mobilen Einheit eine Verbindung nicht hergestellt und dauernd aufrechterhalten werden kann.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, dieses Problem zu beseitigenSie geht dazu aus von einer Mobil-Funkfernsprechanlage der eingangs "genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Einheit Einrichtungen aufweist j die auf diejenigen-Zionen bezeichnende Signale ansprechen, aus der die bewegliche Einheit^rdo)'s. kommt und zu der sie geht, und daß^; die bewegliche Einheit Wählsehat^ tungen zur Auswahl eines freien Arbeitskanals enthält sowie Einrichtungen zur Aussendung von Signalen, die bewirken, daß 'ein freier- - Kanal für die aus s chlie ßliche Nachriehtenöberträgung durch die-be- ^ά-wegliche -Einheit in den benachbarten Zonen belegt mrd.* '- -■-■^;-^t^---·*'· ^*¹

Dadurch werden die Frequenzzuordnungen der Kanäle .wirksam.;_:ausgejr: nutzt, der Ort· der, bewegliehen Einheit wird festgestellt und zur-automatischen Belegung von freien Kanälen verwendet, die einen;igr,ößer.en geographischen Bereich versorgen. :_i; ^;rirV -em&^i- --;'-■

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Entsprechend der Erfindung wird eine Vielzahl von Kanälen unterschiedlicher Frequenz für eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zonen nach einem besonderen, versetzten Muster zugeordnet, derart, daß wenigstens eine und üblicherweise mehr als eine Kanalfrequenz in wenigstens einer benachbarten Zone verdoppelt ist, wenn man die Strecke in beiden Richtungen durchläuft. Zonenmarkierungen und zugeordnete Ausrüstungen in der beweglichen Einheit bestimmen automatisch, in welcher Richtung sich die Einheit bewegt und welcher Kanal oder Kanäle der in der augenblicklichen Zone verfügbaren Kanäle eine kontinuierliche Verbindung beim Übergang von dieser Zone zu wenigstens einer benachbarten Zone für die jeweilige Bewegungsrichtung erlauben. Da diese Information nur in der beweglichen Einheit zur Verfügung steht, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die bewegliche Einheit den zu verwendenden Kanal nicht nur für eine von ihr abgehende Verbindung bestimmt, sondern auch für eine von einer festen Station abgehende Verbindung, während gleichzeitig alle anderen Kanäle für andere bewegliche Einheiten verfügbar bleiben. Entsprechend diesem Merkmal sendet die Feststation einen Freiton über jeden unbenutzten Kanal in jeder Zone aus, und die bewegliche Einheit kann aus diesen freien Kanälen denjenigen auswählen, der für den augenblicklichen Standort bei Einleitung einer Verbindung geeignet ist. Auf ähnliche Weise wird, wenn eine Verbindung von der Feststation ausgeht, die bewegliche Einheit auf jedem unbenutzten Kanal in jeder

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Zone benachrichtigt. Die bewegliche Einheit wählt dann für die Beantwortung den für ihren Standort geeigneten Kanal aus.

Da das Netzwerk der festen Stationen nicht im Voraus bestimmen kann, auf welchem Kanal oder aus welcher Zone die bewegliche Einheit eine Verbindung einleitet oder antwortet, sieht eine Weiterbildung der Erfindung eine besondere Verbindung zwischen einer Vielzahl von Feststationssendern und -empfängern in benachbarten Zonen

^ vor, so daß ein exklusiver Übertragungsweg über die am besten ge-

eignete Feststation in Abhängigkeit nur davon hergestellt wird, welche Feststation das beste Signal von der beweglichen Einheit empfängt. Wenn diese sich zu einer benachbarten Zone bewegt, wird die Kontinuität des Verbindungsweges dadurch aufrechterhalten, daß automatisch auf den Sender der benachbarten Zone umgeschaltet wird, und zwar in Abhängigkeit von dem besten Empfangssignal aus den verschiedenen Zonen.

P. Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen noch näher

beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine ausgedehnte Mobil-Funkfernsprechanlage mit einer

versetzten Kanalanordnung nach der Erfindung;

Fig. 2 als Blocksehaltbild die jeder beweglichen Einheit zugeordneten Ausrüstungen; -

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Fig, 3 in Form eines Blockschaltbildes eine typische Zusammenschaltung fester Sender und Empfänger in jeder Zone nach Fig. 1 zu einem Fernsprechnetzwerk.

In Fig. 1 ist eine ausgedehnte Mobil-Funkfernsprechanlage zusammen mit typischen Zonen, Zonenmarkierungen und Kanalzuordnungen dargestellt. Eine Nord-Stadt 11 und eine Süd-Stadt 12 sind durch einen Transportweg 13 verbunden, die eine Eisenbahn, eine Autobusstrecke, eine Autobahn, eine Luftverkehrsstrecke oder auch eine Schiffsroute sein kann. Zur Vereinfachung sei im folgenden angenommen, daß die Strecke 13 eine Eisenbahn ist, auf der wenigstens entgegengesetzt fahrende Züge 14 und 15 verkehren. Die Strecke 13 ist in eine Vielzahl von Zonen unterteilt, deren Zahl und Länge zur Anpassung an die örtlichen Gegebenheiten flexibel gehalten ist, beispielsweise zur Anpassung an Haltepunkte, Tunnels, bebaute Bereiche, erwartete ' Verkehrsbelastung und ähnliches. Zur Vereinfachung der Erläuterung sind 8 Zonen A-H gezeigt, bei denen 4 Kanäle unterschiedlicher Frequenzzuordnung benutzt werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß in der Praxis üblicherweise aber nicht unbedingt eine größere Zahl sowohl von Zonen als auch Kanälen erforderlich ist. Die Kanäle 1 bis 4 sind über die Zonen A-H nach einem Muster verteilt, das im folgenden als "versetztes" Muster bezeichnet werden soll. Es besteht zwar eine große Anpassungsfähigkeit für die jeweilige An-

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Ordnung, aber ein versetztes Muster ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige Kanäle sich über zwei, drei oder mehrere benachbarte Zonen erstrecken, beispielsweise der Kanal 1 in den Zonen A, B und C, durch eine geeignete Zahl unbenutzter Zonen getrennt sind, beispielsweise der Kanal 1 in den Zonen D und E, und daß dann dieser Kanal in anderen Zonen erneut benutzt wird, beispielsweise der Kanal 1 in den Zonen F, G und H. Außerdem sind weitere Kanäle in benutzten und unbenutzten Zonen so gegeneinander versetzt, daß sich eine unterschiedliche Kanalbelegung in jeder Zone ergibt, die sich jedoch in benachbarten Zonen überlappt. So überlappt der Kanal 2, der in den Zonen B, C und D benutzt wird, den Kanal 1 in den Zonen B und C, den Kanal 3 in den Zonen C und D und den Kanal 4 in der Zone D. Entsprechend überlappt der Kanal 3, der in den Zonen G, D und E benutzt wird, den Kanal 2 in den Zonen C und D und den Kanal 4 in den Zonen D und E. Die Zahl und Folge benutzter oder unbenutzter Zonen oder die Zahl sich überlappender Zonen braucht ' nicht für alle Kanäle oder in allen Zonen gleich zu sein. Sie kann zur Anpassung an unterschiedliche^ voraussichtliche Verkehr sbelastungen auf unterschiedlichen Teilen der Strecke 13 gewählt werden. Einzelzonenkanäle können zweckmäßig an den Endpunkten verwendet werden, beispielsweise der Kanal 4 in der Zone A oder der Kaiiäl 3 in der Zone H. Andererseits lassen' sich diese Zonen mit Einzelkanälen als die erste Zone eines Kanals ansehen^ der sich nach !Norden oder

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Süden über die jeweilige Stadt 11 oder 12 hinaus erstreckt. Wenn eine Zone tatsächlich das Ende der Strecke darstellt, wird vorzugsweise die Endzonen-Markierung ein kurzes Stück in die Zone hineingerückt, wobei die Kanäle in der Endzone Nachrichtenverbindungen auf diesem, kurzen Stück aufnehmen können. Dies ist in Verbindung mit der Nord-Stadt 11 gezeigt.

Ein gegebener Kanal in benachbarten Zonen oder in einer einzelnen Zone wird zweckmäßig als "Sprechweg" bezeichnet. Die Schraffierung der Zonen in Fig. 1 zeigt demgemäß, daß acht sich teilweise überlappende Sprechwege durch die beschriebene Anordnung erzielt werden, wobei zwei Sprechwege jeweils die Zonen A, B, E, F und G und drei Sprechwege jeweils die Zonen C, D und H bedienen.

Die Grenzen zwischen den Zonen und deren Enden werden durch Zonenmarkierungen 16 markiert, die später noch genauer betrachtet werden. Jede Zonenmarkierung ergibt eine eindeutige Anzeige für die Züge 14 und 15 an jeder Grenze der Zone, die für eine bestimmte Bewegungsrichtung betreten wird. Bei dem gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel weist jede Zonenmarkierung auf geeignete Weise erzeugte Signale mit zwei unterschiedlichen Frequenzen auf, die aus einer Frequenzgruppe f.. - f_ ausgewählt und nacheinander in einer Reihenfolge empfangen werden, die von der Bewegungsrichtung abhängt. So stellt das Signal f- gefolgt von f. eine Zonen-Kodekombi-

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nation dar, die eindeutig angibt, daß die Zone C bei nordwärts gerichtetem Verkehr betreten wird, während f. gefolgt von f.. eine weitere Zonen-Kodekombination darstellt, die angibt, daß die Zone D bei südwärts gerichteter Bewegung betreten wird.

Erfindungsgemäß wird einer in jeder gegebenen Zone eingeleiteten Nachrichtenverbindung ein Kanal zugeordnet, der nicht nur in dieser Zone zur Verfügung steht, sondern sich für eine gegebene Bewegungsrichtung in wenigstens die folgende Zone hinein erstreckt. Ein in einer gegebenen Zone vorhandener Ka^;nal wird übersprungen, wenn er sich nicht auch in die nächste Zone erstreckt. Es sei beispielsweise der in der Zone C südwärts fahrende Zug 14 betrachtet. In. dieser Zone sind die Kanäle 1, 2 und 3 verfügbar, aber nur die Kanäle 2 und 3 erstrecken sich in die Zone D. Der Kanal 1 wird dann übersprungen. Wenn andererseits der Zug 14 in der Zone C nach Norden gefahren wäre, würde einer in der Zone C eingeleiteten Nachrichtenverbindung einer der Kanäle 1 oder 2 zugeordnet worden sein, da der f Kanal 3 sich nicht in die Zone B erstreckt und übersprungen wird.

Diese Kanalinformation steht nur für den Zug 14 zur Verfügung, da sein Standort den Feststationen, beispielsweise 17 oder 18, oder anderen Einrichtungen des naiteinander verbundenen Fernsprechnetzwerkes nicht bekannt ist.

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' Jeder Zone ist eine Feststation zugeordnet, wie dies symbolisch beispielsweise anhand der Feststationen 17 und 18 in den Zonen C und D gezeigt ist. Jede Feststation enthält eine aus einem Sender und einem Empfänger bestehende Kombination für jeden in dieser Zone verfügbaren Kanal. Beispielsweise enthält die Feststation 17 Sender und Empfänger, die in den Kanälen 1, 2 und 3 arbeiten. Die verschiedenen Feststationen eines Streckenabschnittes sind über eine Fernsprechverbindung mit einer zentralen Steuerstation 19 verbunden, die im folgenden genauer beschrieben wird und wiederum mit dem ortsfesten Fernsprechnetzwerk verbunden ist.

Fig. 2 zeigt in Form eines Blockschaltbildes die Ausrüstung für jede bewegliche Einheit, beispielsweise die des Zuges 14, die erfindungsgemäß in Verbindung mit der anhand von Fig. 1 beschriebenen versetzten Kanalanordnung arbeiten kann. Zur Vermeidung einer unnötigen Erläuterung bekannter Mobil-Funkfernsprechausrüstungen und -verfahren, die nur das Wesen der Erfindung verdecken würde, soll die Ausrüstung, die die bewegliche Einrichtung nach Fig. 2 bildet, als Abänderung oder Anpassung bekannter Mobil-Funkausrüstungen angesehen werden.

Demgemäß stellt in Fig. 2 der Block 30 Ausrüstungen dar, die typisch für gegenwärtig benutzte Ausrüstungen zur Ausstattung mobiler Funk-

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fernsprechanlagen sind. Der Block 30 enthält eine vielkanalige Senden Empfangseinrichtung 31 üblicher Ausbildung und eine Signal- und Steuerschaltung 32. Diese weist Schaltungen auf, die die verschiede- nen Kanäle, auf denen die vielkanalige Sende-Empfangseinrichtung 31_; arbeitet, überprüft, bis derjenige Kanal gefunden ist, auf dem ein Freiton durch den Sender einer Feststation übertragen wird. Die bewegliche Einheit hält dann einen durch den Freiton markierten Kanal fest, und die nächste Verbindung in jeder Richtung wird über diesen ^ Kanal hergestellt. Wenn der Kanal nicht mehr frei ist, schaltet die

Feststation den Freiton ab, und die bewegliche Einheit läßt diesen Kanal automatisch fallen und sucht nach dem neuen, durch den Freiton markierten Kanal. Die Steuerschaltung 32 enthält außerdem Ausrüstungen zur Aussendung einer kodierten Modulation, die die bewegliche Einheit identifiziert und der Feststation angibt, daß die bewegliche Einheit eine Verbindung herstellen will. Weiterhin sind ähnliche Ausrüstungen vorgesehen, die von einer Feststation eine kodierte Modulation empfangen, welche angibt, daß die bewegliche Einheit gerufen wird. Darüber hinaus werden Einhänge-, Aushänge- und Wählimpulsinformationen durch unterbrochene Tonmodulationen ausgetauscht.

Die bisher beschriebene, übliche Mobil-Funkausrüstung wird zur An passung an die vorliegende Erfindung mit Hilfe von Schaltungen abgeändert, die Informationen von den Zonenmarkierungen 16 in eine vor-

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bestimmte Kombination von Kanalauswahlmöglichkeiten aus denjenigen Kanälen umzusetzen, die zu überprüfen sind und denjenigen Kanälen, die für eine in einer gegebenen Zone eingeleitete Verbindung zu überspringen sind, und zur geeigneten Beendigung einer bestehenden Verbindung, wenn der benutzte Kanal für eine folgende Zone nicht mehr geeignet ist. Die Mobil-Funkausrüstung 30 wird also so abgeändert, daß für jeden Kanal eine externe Leitung 33 vorhanden ist, die auf Erdpotential liegen muß, damit der zugehörige Kanal gesucht wird, und die unterbrochen sein muß, damit der zugehörige Kanal übersprungen wird. Außerdem sind Einrichtungen unter Einschluß der Leitungen 34 zur Ableitung einer Angabe vorgesehen, ob ein gegebener Kanal zu einem bestimmten Zeitpunkt in Benutzung ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können die Zonenmarkierungen 16 und der Zonenmarkierungs-Detektor 26 auf bekannte Weise ausgebildet sein. Es kann sich dabei um eine Magnetische Induktionsanlage handeln, bei der die Aufnahme einrichtungen 22 und 21 der festen bzw. der beweglichen Schaltungen beim gegenseitigen Vorbeigang auf einer vorbestimmten Frequenz in Resonanz geraten und einen Ausgangsimpuls auf einer der Leitungen 36 erzeugen, die eine gegebene Resonanzfrequenz darstellt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß wenigstens zwei solcher fest angeordneten Schaltungen mit einem Abstand im Bereich eines Meters (einige Fuß) entlang der Strecke 13

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bei jeder Zonengrenze angeordnet ist, damit beim Vorbeigang der Züge 14 oder 15 zeitlich getrennte Impulse erzeugt werden, Es sei jedoch bemerkt, daß auch andere Anordnungen, beispielsweise Funkbaken, in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Erfindung benutzt werden können.

Weitere, jeder beweglichen Einheit zugeordnete Ausrüstungen enthalten Schaltungen zur Umsetzung der auf den Leitungen 36 erscheinenden Impulsinformation in eine vorbestimmte Kombination von Unterbrechungs- und Erdpotentialzuständen auf den Leitungen 33. Zu diesem Zweck lassen sich zahlreiche bekannte Schaltungen verwenden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist jedoch eine Vielzahl von UND-Gattern 37 mit je einem Gatter für jede Zonengrenze und jede Verkehrsrichtung vorgesehen, d. h. ein Gatter für jede Zonen-Kodekombination, "beispielsweise f.,, f.j f., f₁j f_o, f„;

fe Die Ausgänge der UND-Gatter 37 sind über Trenndioden zu einer

Matrix zusammengeschaltet, derart, daß jedes Gatter einen Impuls auf einer oder mehreren der Leitungen 38 erzeugt, die Kanälen entsprechen, welche für eine gegebene Zonen-Kode kombination zu überspringen sind. Diese Anordnung soll nachfolgend anhand ihrer Funktion als "Zonenkode-KanalauswahluDasetzer" bezeichnet werden. Dem Eingang jedes Gatters im Umsetzer 37 wird ein Impuls auf einer der

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Leitungen 35a entsprechend der ersten Zonenmarkierung einer Zonen-Kodekombination und ein zweiter Impuls auf einer der Leitungen 35b entsprechend der zweiten Zonenmarkierung dieser Kombination zugeführt.

Um eine zeitliche Übereinstimmung zwischen diesen Impulsen an einem gegebenen Gatter im Umsetzer 37 zu erreichen, wird der erste empfangene Impuls auf einer der Leitungen 36 im Impulsdehner 25 um einen Zeitabschnitt verzögert oder gedehnt, der lang genug ist, um die üblicherweise erwartete Zeitspanne zwischen der ersten und der zweiten Zonenmarkierung einer Kodekombination zu überdecken. Wenn der zweite Impuls während dieser Zeitspanne nicht empfangen wird, tritt der Umsetzer 3? nicht in Tätigkeit. Auf diese Weise wird eine gewisse Unterscheidung von fehlerhaften Anzeigen ermöglicht.

Die so durch den Umsetzer 37 getroffene Kanalauswahl wird für die Dauer der Zeit, während der die bewegliche Einheit sich in einer gegebenen Zone befindet, durch eine Gruppe bistabiler Flipflop-Multi- ( vibratoren 39 festgehalten. Je Kanal ist ein Multivibratormit jeweils einer der Leitungen 33 verbunden, derart, daß für einen der Zustände jedes Multivibrators einia gegebene Leitung 33 unterbrochen ist und demgemäß deren Kanal übersprungen wird. Jeder Multivibrator verbleibt in diesem einen Zustand, bis alle Multivibratoren durch einen

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Impuls auf der Leitung 27 zurückgestellt werden. Diese Anordnung soll im folgenden anhand ihrer Funktion als "Kanalauswahl-Halteeinrichtung¹¹ bezeichnet werden, da die Multivibrator en eine Identifizierung der zu überspringenden Kanäle festhalten, nachdem sie durch einen Impuls auf einer der Leitungen 38 in den einen Zustand gebracht worden sind. Der Rückstellimpuls auf der Leitung 27, der zur Vorbereitung der Kanalauswahl-Halteeinrichtung 3 9 für eine neue Kanalkombination benötigt wird, wird von der Vorderflanke des er- ^ sten, vom Impuls dehner 25 empfangenen Impulses abgeleitet. , _: -

Schließlich enthält jede bewegliche Einheit eine V er gleiche einrichtung 28 zur Trennung benutzter Kanäle, die ein weiteres UND-Gatter für jeden Kanal aufweist. Damit wird die Übereinstimmung zwischen einem zu überspringenden Kanal entsprechend einer Anzeige auf den Leitungen 38 und der augenblicklichen Benutzung des Kanals entsprechend einer Anzeige auf den Leitungen 34 festgestellt. Wenn eine solche Übereinstimmung auftritt* wird ein Zeitgeber 24 erregt undgibt an den Benutzer des Mobile-Fernsprecher s eine Warnung.^ Aufschließend trennt er nach einer geeignet gewählten Verzögerung den Sender-Empfänger 31 dieses Kanals ab. ; - > -

Die Ausrüstungen der Feststation lassen sich auf entsprechende Weise als Abänderung bekannter Mobil-Funkfernsprechausrüstungen an-

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sehen. Es sollen daher nur diejenigen Teile im einzelnen beschrieben werden, die für die vorliegende Erfindung wichtig sind. Einzelheiten der speziellen Verbindung über ein gegebenes Fernsprechamt mit dem Fernsprechnetzwerk, der Erzeugung und Übertragung von Wählinformationen in Form der bereits erwähnten modulierten Töne sowie der Erzeugung und Übertragung anderer Überwachungsinformationen sind bekannt und brauchen nicht genauer betrachtet zu werden.

Für das Wesen der vorliegenden Erfindung wichtig ist jedoch die Verbindung über die Zentralsteuerung 19 in Fig. 1 der verschiedenen Sende-Empfangs anlagen, die zu den Feststationen, beispielsweise 17 und 18, in verschiedienen Zonen gehören und in unterschiedlichen Kanälen arbeiten.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 sei daher daran erinnert, daß die Einrichtungen jeder Zone eine Sende-Empfangsanlage enthalten, die in jedem der in dieser Zone verfügbaren Kanäle arbeitet. So enthält die Feststation 17 der Zone C Sende-Empfangsanlagen 41, 42 und 43 für die Kanäle 1, 2 und 3, während die Feststation 18 Sende-Empfangsanlagen 44, 45 und 46 für die Kanäle 2, 3 und 4 aufweist. Weitere Sende-Empfangs anlagen sind in jeder Zone entsprechend dem Kanal-Zuordnungsmuster nach Fig. 1 angeordnet.

Die Sende-Empfangs anlagen, die je einen der oben definierten Sprech-

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wege bilden, werden über einen trägerbetätigten Wähler verbunden, beispielsweise den Wähler 55, der dem Sprechweg auf dem Kanal 2 in den Zonen B, C und D zugeordnet ist und die Sende-Empfangsanlagen 40, 42 und 44 verbindet. Die trägerbetätigten Wähler und die zugeordneten Sende-Empfangsanlagen für alle weiteren Sprechwege · nach Fig. 1 sind in Fig. 3 gezeigt und mit Schraffierungen versehen, die den Sprechweg-Schraffierungen in Fig. 1 entsprechen. Die Wähler stellen zwar einen Teil der zentralen Steuerung 19 dar, aber es

™ sei bemerkt, daß ein gegebener Wähler in irgendeiner bequem gelegenen Feststation angeordnet und mit den Sendern und Empfängern in anderen benachbarten Zonen oder Sprechwegen über Fernsprechverbindungen verbunden sein kann. Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß ein zweiter trägerbetätigter Wähler 56, der im Kanal 2 arbeitet, für den zweiten Sprechweg unter Verwendung des Kanals 2 in den Zo-■ nen G und H vorgesehen ist. Außerdem sind, wie oben beschrieben, eine Freiton-Quelle 58 und eine Quelle 59 für Wähltöne, die über

fc das Fernsprechnetz werk 60 betätigt werden, vorgesehen. Sie bilden

ebenfalls Teil der zentralen Steuerung 19 und sind für jeden Wähler verfügbar, beispielsweise über eine Sammelleitung 57.

Jeder trägerbetätigte Wähler, beispielsweise 55 oder 56, ist im Prinzip ein Schalter mit mehreren Funktionen, der auf die Signale anspricht, die von einem der Empfänger des gleichen Sprechweges em-

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pf angen werden. Ein einfacher trägerbetätigter Schalter kann Schaltungen unter Verwendung von Relais oder Halbleiterbauelementen enthalten und ist dem Fachmann bekannt. Unabhängig vom Aufbau des trägerbetätigten Schalters lassen sich seine Funktionen wie folgt beschreiben.

Im Wartezustand, wenn kein Träger von einem, der Empfänger in der Feststation empfangen wird, legt jeder Wähler einen Freiton und/oder Wähltöne von der Sammelleitung 57 an jeden Sender in der Feststation

im Spreehweg dieses Wählers an. Wenn ein Träger von einer beweglichen Einheit in einem der Empfänger im Sprechweg eines gegebenen Wählers empfangen wird, stellt der Wähler den Empfänger mit dem besten Signal fest, verbindet diesen Empfänger zusammen mit dessen Sender mit dem Fernsprechnetzwerk 60, trennt die Sammelleitung 57 ab und schaltet die anderen Empfänger und Sender des gleichen Sprechweges ab.

Das erfindungsgemäße Zusammenwirken der bis hierher beschriebe- t

nen Bauteile läßt sich am besten verstehen, indem man den Aufbau einer von der beweglichen Einheit ausgehenden Verbindung unter bestimmten Zonen-Bedingungen verfolgt. Es sei daher angenommen, daß der nach Süden fahrende Zug 14 in die Zone C eintritt. Dabei werden die Zonenmarkierungsfrequenzen f_Q gefolgt von f durch den

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Zonenmarkierungsdetektor 26 empfangen. Die Signale werden gefiltert und dann in Form von Impulsen angezeigt, die jeder der empfangenen Frequenzen entsprechen. Die Impulse treten jeweils auf zwei Leitungen 36 auf und werden dann an den Zonen-Kodeumsetzer 37 angelegt, und zwar der erste Impuls über den Dehner 25 und der zweite direkt. Der Zonen-Kodeumsetzer 37 wandelt die Impulsfolge in eine Angabe dahingehend um, daß für südwärts gerichteten Verkehr in der Zone C die Kanäle 2 und 3 in dieser Zone und auch in der nachfolgenden Zone D vorhanden sind, und daß die Kanäle 1 und 4 übersprungen werden sollen. Diese Angabe erscheint auf den den Kanälen 1 und 4 entsprechenden Leitungen 38 in Form eines Impulses. Beim Anlegen an die Kanalauswahl-Halteeinrichtung 39 wird jeder Impuls in einen Trennzustand auf den Leitungen 33 der Kanäle 1 und 4 umgewandelt. Dieser Zustand wird bis zur Rückstellung durch einen Impuls auf der Leitung 27 beibehalten, der einer unterschiedlichen Angabe vom Zonen-Kodeumsetzer 37 an einer nachfolgenden Zonengrenze vorausgeht.

Die bewegliche Einheit ist jetzt bereit, eine Verbindung auf dem Kanal 2 oder 3 herzustellen. Sie besitzt jedoch keine Information darüber, welcher dieser Kanäle bereits benutzt ist. Die Feststation besitzt keine Information bezüglich des Standortes des Zuges 14 und daher keine Information darüber, welchen Kanal die bewegliche Einheit benutzen will. Entsprechend einem speziellen Merkmal der Erfindung wird

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dieses Problem gelöst. Es sei für den Augenblick die Ausrüstung der festen Stationen betrachtet und angenommen, daß der Kanal 3 bereits durch eine andere bewegliche Einheit benutzt wird. Der von dieser in einem der Empfänger des Kanals 3 empfangene Träger veranlaßt den Wähler 61, den Freiton von allen Sendern des Kanals 3 im Sprechweg in den Zonen C, D und E abzuschalten. Weitere trägerbetätigte Wähler jedes unbenutzten Sprechweges einschließlich des Wählers 55 des Kanals 2 legen jedoch einen Freiton an alle Sender aller Kanäle in allen anderen Zonen an. |

Die Signal- und Steuerschaltung 32 der beweglichen Einheit 30 überprüft die Kanäle 2 und 3, stellt den Freiton im Kanal 2 fest und veranlaßt den Sender 31 der beweglichen Einheit, einen Träger im Kanal 2 abzustrahlen. Dieser Träger wird von jedem der Empfänger 40, 42 und 44 des Kanals 2 in der Feststation empfangen. Der trägerbetätigte Wähler 55 vergleicht die empfangenen Träger und wählt den besten zur Verbindung mit dem Fernsprechnetzwerk aus. Im Fall normaler Übertragungsbedingungen ist der gewählte Empfänger wahrscheinlich der Empfänger 42 in der Zone C. Nachfolgend wird der Wählton vom Fernsprechnetzwerk empfangen, der durch den Wähler 55 an den Sender 42 angelegt wird. Die Verbindung wird durch die bewegliche Einheit 30 auf übliche Weise hergestellt.

Wenn der Zug 14 von der Zone C zur Zone D weiter fährt, passiert

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er die Zonenmarkierungen f., f.. Es ist keine Änderung bezüglich der in der beweglichen Einheit verwendeten Schaltungen erforderlich, da der Kanal 2 auch in der Zone D verfügbar bleibt. Wenn jedoch der Zug aus der Zone D in die Zone E eintritt, geben die im Zonen-Kodeumsetzer 37 gedeuteten Markierungen f., f_? an, daß der Kanal 2 in" der Zone E nicht mehr verfügbar ist. Ein Impuls der oben beschriebenen Art erscheint auf der dem Kanal 2 entsprechenden Leitung 38 und wird an einen Eingang der Kanal-2-UND-Gatter in der Vergleichseinrichtung 28 zur Trennung benutzter Kanäle angelegt. Diese Information, daß der Kanal 2 nicht mehr bevorzugt ist,, wird mit einer Information auf der.Leitung 34 für den Kanal 2 verglichen, die angibt, daß der Kanal 2 in Benutzung ist. Eine Übereinstimmung dieser Informationen im UND-Gatter erregt die Zeitgeber- und Warneinheit 24, die einen Warnvorgang (sichtbar, hörbar oder beides) einleitet, der dem Benutzer anzeigt, das Gespräch zu beenden. Nach einer vor-^. bestimmten Zeitspanne, beispielsweise einer Minute, trennt der Zeitgeber der Einheit 24 den Kanal 2. Wenn der Hörer 29 auf die Gabel zurückgelegt wird, wird die bewegliche Einheit 30 in den Wartezustand versetzt.

Wenn jetzt eine neue Verbindung in der Zone E eingeleitet wird, macht eine beim Vorbeigang an den Markierungen f., f in der Kanalaus-

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wahl-Halteeinrichtung 3 9 gespeicherte Information nur den Kanal 4

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■ verfügbar, und für die neue Verbindung wird das oben beschriebene Verfahren wiederholt.

Wenn der Zug 14 unter Verwendung eines gegebenen Sprechweges von Zone zu Zone fährt, folgt der trägerbetätigte Wähler in der zentralen Steuerung 19 für den benutzten Sprechweg automatisch dem Fortschreiten von Zone zu Zone, indem er bestimmt, welcher Empfänger das beste Signal erhält, und beinahe augenblicklich das Fernsprechnetzwerk mit diesera Empfänger und dem entsprechenden Sender verbindet.

Bei einer vom Fernsprechnetz werk ausgehenden Verbindung ist die Folge von Operationen ähnlich. Es sei beispielsweise eine für den Zug 15 bestimmte Verbindung betrachtet, der, ohne daß dies den festen Stationen bekannt ist, in der Zone G nach Norden fährt. Wenn der Zug 15 die Grenze der Zone H passiert und in die Zone G eintritt, bewirkt der Empfang der Zonenmarkierung f₀ gefolgt von f in der Kanalauswahl-Halteeinrichtung 3 9 eine Angabe, daß nur der Kanal 1 für eine Nachrichtenverbindung sowohl in der Zone G als auch in der folgenden Zone F zur Verfügung steht und daß alle anderen Kanäle übersprungen werden sollen. Unter der Voraussetzung, daß der Kanal 1 nicht bereits in Benutzung ist, hat die bewegliche Einheit 30 aufgrund des über den Kanal 1 von allen Sendern in allen Zonen übertragenen Freitons diesen Kanal ausgesucht und sich auf ihn eingestellt. Das ist

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aber den Feststationen nicht bekannt. Das Fernsprechnetzwerk wird zu Anfang mit der Wähltonquelle 59 verbunden. Dieser Ton moduliert jeden Feststations sender in jedem unbenutzten Sprechweg ohne Rücksicht auf den Kanal und in allen Zonen entsprechend der dem Zug 15 zugeordneten Kodebezeichnung. Diese Angabe wird durch die Ausrüstung des Zuges 15 nur im Kanal 1 empfangen, und die bewegliche Einheit antwortet über ihren Sender im Kanal 1. Dessen Träger wird durch die Kanal-!-Empfänger 61, 62 und 63 in den Zonen F, G und H empfangen. Der trägerbetätigte Wähler 64 wählt das beste Signal aus, voraussichtlich das des Empfängers 62 in der Zone G, trennt die Freitonquelle 58 und die Wähltonquelle 59, schaltet den Sender und die Empfänger 61 und 63 in den Zonen F und H ab und verbindet den Sender und Empfänger 62 in der Zone G mit dem Fernsprechnetzwerk. Die Verbindung kann dann während des restlichen Teiles der Zone G und für die gesamte Zone F bestehen bleiben, bis die Trennfolge durch die Zonenmarkierungen f , f. beim Eintritt in die Zone E eingeleitet wird.

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Claims

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1. Mobil-Funkfernspreehanlage mit wenigstens einer beweglichen vielkanaligen Sende-Empfangseinheit, die auf wenigstens eine von einer Vielzahl von stationären vielkanaligen Sende -Empfangseinheiten anspri cht, welche im Abstand voneinander entlang einer in Zonen eingeteilten Strecke angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Einheit Einrichtungen (26,37) aufweist, die auf diejenigen Zonen bezeichnende Signale ansprechen, aus der die bewegliche Einheit kommt und zu der sie geht, und daß die bewegliche Einheit Wählschaltungen (32) zur Auswahl eines freien Arbeitskanals enthält sowie Einrichtungen zur Aus'sendung von Signalen, die bewirken, daß ein freier Kanal für die ausschließliche Nachrichtenübertragung durch die bewegliche Einheit in den benachbarten Zonen belegt wird.

2. Mobil-Funkfernsprechanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen, die auf diejenigen Zonen bezeichnende Signale ansprechen, aus der die bewegliche Einheit kommt und zu der sie geht, Schaltungen (39) zur Speicherung der Identität der Zone, in der sich die bewegliche Einheit augenblicklich befindet, und der benachbarten Zone aufweist, in Eichtung auf die sich die bewegliche

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Einheit bewegt.

3. Mobil-Funkfernsprechanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Einheit aufgrund von Wählsignalen auf freien Kanälen von den stationären vielkanaligen Sende-Empfangs einheiten und der gespeicherten Identität der augenblicklichen und der benachbarten Zone, zu der hin sich die bewegliche Einheit bewegt, zur Beantwortung der Wählsignale einen freien Kanal auswählt, der in der augenblicklichen Zone und in der benachbarten Zone betriebs-

4. Mobil-Funkfernsprechanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Einheit einen Warnsignalgenerator (24) aufweist, der ein Warnsignal aufgrund empfangener Signalangaben erzeugt, daß die Zone, in die die bewegliche Einheit eintritt, nicht für den im Augenblick von der beweglichen Einheit benutzten Kanal ausgerüstet ist.

5. Mobil-Funkfernsprechanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Einheit auf das Warnsignal hin den benutzten Kanal zeitlich gesteuert trennt.

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