DE2013725A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Neuzuweisung bzw. Neuverteilung von Kanälen an eine Vielzahl von Stationen in einem Nachrichtenübertragungssystem - Google Patents

Description

DIPL.-ING. HANS MEISSNER 28 Bremen. 17. Harr; 1970

piPL-iNC. ERICH BOLTE ^££«20105917

FATiNTANWAtTB » - -

Anmelder;

OOMiUHICATIOlTS SASBLIjITB OQRPQIUTION a corporation of the District of Columbia,

United. States of America,

located at 950 L'Enfant Plaza, S.W. Washington,. District of Columbia, TJ S A

Priorität wird beansprucht aufgrund Patentanmeldung ü S A vom 21. März 1969 - 809 340. .'

Verfahren und Yorrichtuhg zur Neuzuweisung beziehungsweise Neuverteilung von Kanälen an eine'Vielzahl von Stationen in einem liachrichtenübertragungssystem. -

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Neuzuweisung beziehungsweise Netiverteilung von Kanälen an eine Vielzahl von Stationen in einem nachrichtenübertragungssystem.

Bei einem Nachrichtenübertragungssystem mit einem Satelliten als Relaisstation und einer Yi.elzahl von, Endpunkten (Bodenstationen) könnte eine maximale beziehungsweise opti* male Anpassungsfähigkeit und Ausnutzung erreicht-werden* wenn sämtliche Bodenstationen während der gesamten. Zeit mit allen anderen Bodenstationen ίτα lachrichtejiverMnd-ung beziehungav/eise Nachrichtenverkehr.' stehen könnten. Da diesö

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ORIGINAL INSPECTED

Nachrichtenverbindung zwischen zwei beliebigen Bodenstationen zv/ei Satellitenkanäle benötigt, die dadurch von der Benutzung durch sämtliche anderen Bodenstationen ausgeschlossen sind, ergi ^t es sich, daß bei Anwachsen «ler Anzahl der Bodenstationen die Höflichkeit beziehungsweise Fähigkeit schwieriger wird, zv;ischen s£tr.ilichen Bodenstationen die notwendigen llaehrichtenwege beziehungsweise ITachrichtenübert.ittlungskreise zur Verfügung zu stellen. 3ei einem nachrichtenübertragungssystem nach dem Frequenzinultiplexzugriff (FDIiA) wird ein k Kanal durch einen Frequenzschlitz beziehungsweise -spalt in der gesamten Satellitenbandbreite repräsentiert| bei einem Nachrichtenübertragungssystem nach dem Zeitmultiplexzugriff (TDIIA) wird ein Kanal durch einen Zeitschlitz beziehungsweise -spalt innerhalb der Satellitenrahmenzeit beziehungsweise Satellitenzyklusdauer repräsentiert. Ein Vergleich zv/ischen diesen beiden Systemen ist zu finden in dem Buch: D,J. Hagill, "Multiple-Access Modulation Techniques", Communications Satellite Systems Technology, Academic Press, 1966', pp667 680.

Bine der Schwierigkeiten bei iEDHA-Systemen bestellt darin, daß der Satellit ein linearsy3tem beziehungsweise System mit direkter Wortauswahl benötigt, um Übersohneidungeii be«

. Eiehungeweice Störungen, zum Beispiel Intennodulationakompo-

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nenten» bei den vom Satelliten gesendeten Signalen zu ver- ! meiden. Perfekte linearsysterne sind unerreichbar| ura im

^; " wfsentliehen Iiinearsjsteme zu erreichen» verzichtet man Je-

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' doch auch auf zwei bis vier db der Satellitenleistung, was

einen Verlust der Yfirksainkeit beziehungsweise des VfiTkungs-",. grades bei der Satellitenbenutzung zur Folge hat.· Ein weiteres Problem bei EDMA-Systemen besteht darin» daß, da nicht * samtliche Signale am Satelliten mit -im wesentlichen dem glei-. chen Iieistungspegel erscheinen, ein stärkeres Signal die Satellitenleistung einnehmen wird, was einen Leistungsverlust bei den schwächeren Signalen zur Folge hat·

Da ira allgemeinen zu einem gegebenen Zeitpunkt nur ein Signal von einer Bodenstation einen Satellitentransponder bei einem TDKA-System einnimmt, sind die oben genannten Probleme der Intermoduletion und der Leistungsbelegung in diesem Pail nicht vorhanden. Das TDKA-System wirft jedoch das Problem auf, einen bestimmten Zeitabstand zwischen den von den verschiedenen Bodenstationen am Satelliten ankommenden --''Signalen sicherzustellen. Bin solches System der Sicherste!-■-lung des genauen seitlichen Abstandes zwischen den Stationspaketen (der Sendezeitspalt einer Station) ist in der deut-, sehen Patentanmeldung Ur. P 15 91 072.2 "Synchronisierung für TDHA-Satellitennachrichtenübertragungssysteme¹¹ vom 16. Kov« 1967 der gleichen Anmelderin beschrieben.

bisherigen Hethoden beziehungsweise Verfahren der , ^chrichtenübertragunt Über'Satelliten sowohl fur IDM als auch für SCDIiA^Systeme basierten auf der Vorsuteilung be-

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ziehungsweise Vorverteilung der Kanäle. Dieses bedeutet, daß die gesamte Anzahl der im System verfügbaren Kanäle vorher .zugeteilt worden sind, um Nachrichtenverbindungen zwischen bestimmten Bodenstationen durchzuführen. Die Vorverteilungen erfol^n auf der Basis des erwarteten Verkehres an den bestimmten Bodenstationen. Außer der Schwierigkeit, in einen System, v/elches eine große Anzahl von Bodenstationen aufweist, während der gesamten Zeit eine Verbindung zwischen sätialichen Stationen des Systems (das sogenannte "Verkettungs"-Problem) zur Verfügung zu stellen, besteht der größere Nachteil einer Vorverteilung der Kanäle in dem geringen Wirkungsgrad des Systems. Wenn beispielsweise ein Kanal einer Bodenstation vorher zugeteilt ist, welche eine erwartete Verkehrsbelastung von nur 140 Ge3prächsminuten je Tag hat, dann wird dieser Kanal für fast 22 Stunden je Tag unbesetzt beziehungsweise frei sein.

Eine Lösung dieses genannten Problems besteht darin, daß sämtliche Bodenstationen an einer Anzahl beziehungsweise einem Ring von Satellitenkanälen Anteil haben, die nicht vorher zugeteilt sind. Jeüer dieser Kanäle kann dann je

nach Bedarf zugeteilt werden, um eine zeitweise Verbindung zwischen zwei beliebigen Bodenstationen herzustellen, die so ausgerüstet sind, daß sie Zugang zu diesen restlichen zur Verfügung stehenden Kanälen des Ringes haben. Am Ende einer llachriehtenübertragung über diese Strecke wird der benutzte

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Kanal dann wieder von der Bodenstation abgegeben, so daß er nach Bedarf und Anfrage von anderen Bodenstationen benutzt

werden kann. .

Ein Verfahren 'zur Durchführung dieser bedarfsweisen Zuteilung von Säteilitenkanälen in einem EDMA-System ist in der Patentanmeldung P 19 17 386.7 vom 3. April 1969 der glei- ' chen Anmelderin beschrieben. Wie es in dieser Patentanmeldung beschrieben ist, sind in einem Ring eine Vielzahl von

Trägern vorhanden, wobei jeder Träger einen Satellitenkanal ™ repräsentiert. Wenn eine Bodenstation einen, zusätzlichen Kanal benötigt, gibt sie eine Anfrage durch, die an alle Bodenstationen weitergeleitet wird. Die anfragende Station überniniat dann den ersten freiwerdenden beziehungsweise unbenutzten Kanal, und benutzt diesen für ihre iiiachrichtenübertragungssendung zu einer anderen Bodenstation. Sämtliche Bodenstationen senden periodisch von allen anderen Bodenstationen empfangene Informationen über die Kanäle,' die sie zum jeweiligen Zeltpunkt benutzt. Auf diese Weise weiß i jede Bodenstation zu jedem Zeitpunkt welche der Kanäle des Ringes 'in "Benutzung sind und welche für die Übernahme ' beziehungsweise Benutzung zur Verfügung stehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß a) für jede Station ein Wert A festgesetzt wird, wobei A die Anzahl der der Station Bi zuzuweisenden m ■ ■

Kanäle ist,

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b)für jede Station ein V/ert D, erzeugt wird, wobei U-Ü

B_m die Anzahl der der Station m zu einem gegebenen Zeitpunkt zugeteilten Kanäle ist, wobeifo,'/ die dem Informationspaket von Station i zugeordnete zeitliche Veränderung ist, welche erforderlich ist, um die ilanalneuzuteilung durchzuführen, und das Vorzeichen von O^ die Richtung dieser zeitlichen Veränderung darstellt, und c)die Startzeit der Paketaussendung der Station i durch eine Zeitgröße, die dem Betrag/O^/ proportional ist, und in einer Richtung eingestellt wird, die vom Vorzeichen von O^ abhängig ist.

Gemäß der vorliegenden ZDrfindung, welche bei EDI-IA-i.'achrichtenübermittlung3systei.:3:i anwendbar ist, sind demzufolge die Kanäle nicht gemäß irgendeines Torzuweisungoschenas fest verteilt, sondern die Kanäle v/erden periodisch auf einer Bedarfs- beziehungsweise Anfrugebaois neu verteilt beziehungsweise neu zu.ev.'S^en. Zu bestimmten aus.^„-wäLlten Zeitpunkten sendet eine Bezugsst .tion zu allen itoaenst.v.tionen in dem iletzw-srk ein Anfrage signal, welches einen doppelten Zweck hat.

Zuerst gibt unmittelbar nach dem Aussenden dieses Anfragesignals jede Bodenstation die Ziffer seines die höchste Ziffer aufweisenden aktivexx Kanala (wird im folgenden noch im Detail beschrieben) an und sendet diese Ziffer an alle

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anderen Stationen, wobei zweitens keine Bodenstation, bevor die Kanalneuverteilung beziehungsweise Kanalneuzuweisung.zu Ende geführt ist, einen Kanal aktiviert beziehungsweise übernimmt, der eine höhere Ziffer hat, als der Kanal, der als der die höchste Ziffer aufweisende aktive Kanal identifiziert ist. Die von einer Bodenstation im Anschluß an das Anfragesignal ausgesendete Ziffer wird in allgemeiner V/eise als der Stationsbedarf (RQT) bezeichnet. Bei dem im folgenden im einzelnen beschriebenen Beispiel entspricht der gesendete ^j Stationsbedarf (RQTy dem jeweiligen Kanalbedarf (POR) der Stationen, wobei dieser jeweilige beziehungsweise gegenwärtige* Kanalbedarf in Beziehung gesetzt wird, zu der zum jeweiligen Zeitpunkt von άάτ einzelnen Station benutzten Zahl von Kanälen, worauf im einzelnen weiter unten noch ausführlicher eingegangen wird. Auf diese V/eise kann an jeder Bodenstation der gesamte jeweilige beziehungsweise gegenwärtige Kanalbedarf für das gesamte System errechnet : werden, indem die von sämtlichen Bodenstationen empfangenen Informationen addiert werden.. Da die Gesamtanzahl der Ka- - Γ näle in eines System bekannt ist, läßt sich die "Pause beziehungsweise Leere¹¹ oder der gesamte Überschuß an ver- j fügbareii Kanälen leicht errechnen. Die überschüssigen Kanäle können dann auf die einzelnen Bodenstationen in Über-. einstiiaming mit einer bestimmten erwünschten Pormel neu verteilt Werden, wobei vorzugsweise die Gesamtanzahl der überschüssigen Kanäle durch die Anzahl der Bodenstationen geteilt

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wird, und jeder der Sodenstationen, der Integralquotient zu_oewiesen wird. Auf diese '/eise können die überschüssigen, zur Verfügung stehenden Kanäle gleichmäßig auf die Stationen verteilt werden.

Der gegenwärtige "beziehungsweise jeweilige Kanalbedarf Q?CH) einer bestimmten Station und die Anzahl der überschüssigen Kanäle, die dieser Station zugewiesen werden sollen, repräsentieren die Geaamtanzalil der Kanäle, die einer bestimmten Station zuzuweisen sind. Diese zuletzt genannte Summe beziehungsweise Anzahl wird von der am jeweiligen Zeitpunkt zugewfesenen Kanalanzahl subtrahiert, um eine Difi'erenzzahl zu Ii fern, welche die Differenz zwischen den zum jeweiligen Zeitpunkt ztigcr./iesenen Kanäle und der Anzahl der Kanäle reprüeentiert, die dieser Station neu zugeteilt werden nüssen. Die zr.ii diese V'eise für jede Station errechneten Ziffern v.^rerden errechnet uii'.i zzl jeder Station festgehalten. Die Jifferenzziffern sind dazu zu benutzen, die Reihenfolge zu bestimmen, in der die S tat ions pake te verlagert beziehungsweise versciiücer. werden nüssen, so wie es v/eiter unten noch oosci.riebei. \:ir-i. t

Zu.b-τ.:.r.:&:.fessend la.ßt sich die Erfindung wie folgt beschreiben:

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Bei einem .Zeitmultiplex-liachrlchtenübertragungssystein mit ^% mehreren Bodenstationen und einem Satelliten, der zur. Übertragung der Signale zwischen den Bodenstationen dient, v/erden die Kanäle periodisch auf die einzelnen Bodenstationen neu verteilt, wobei diese Neuverteilung auf der Verkehrsbelastung basiert, die an den einzelnen Bodenstationen zur Zeit der Neuverteilung vorhanden ist. Zum Neuverteilungszeitpunkt wird eine Le er gruppe von Kanälen, welche die zum jeweiligen beziehungsweise gegenwartigen Zeitpunkt verfügbaren Kanäle .^ repräsentieren, auf die Bodenstationen verteilt. Die Zeit der periodischen Sendurig (in der Beschreibung als Sendepaket -bezeichnet) von-jeder Bodenstation wird zeitlich verschoben und zwar in Abhängigkeit von der Zeit des Sendepaketes einer Bezugsstation, um die lieuverteilung beziehungsweise Neuzuweisung der Kanäle durchzuführen. Die Sendepaketzeiten sämtlicher Stationen werden nicht gleichzeitig verlagert beziehungsweise verschoben, sondern in Übereinstimmung mit be- " stimmten- Regeln, um eine "Überschneidung beziehungsweise Überlappung zwischen Sendepaketen benachbarter Stationen zu ver- | hindern.. ' ' .

Die Erfindung wird nunmehr anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: ■ . ' _./"'.

!''ig· 1a in sclieniatischer \7eise das Rahmen- beziehungsweise Zyklusformat eines TDMA-iiachriclitenüber- . tragungssystems mit zehn Stationen und. ■

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Mg. 1b das Paket- beziehungsweise Sendefornat des äendepaketes einer einzelnen Station;

]?ig. 2 dr.3 i'ornat eines utationspaketes, bei dem die Kanäle vorher ztigewieseri sind;

Pig. 3 das 1'orr.iat eines Stationspaketes, bei den die Kanäle nach Bedarf zugewiesen sind;

Pig. 4 zum besseren Verständnis der Erfindung ein Schaubild der Kanaläifferenzzahlenj

Pig. 5 ZUEi besseren Verständnis der '£rfinav.r-g ein Schaubild, welches die Richtung und v'irüße der Verschiebung beziehungsweise der Verlagerung für alle 3tationspakete repräsentiert;

?ig. G ein Blockdiagramr. eines Beispiels einer Yorriclitung, v;elche bevorzugt zur Jurchführung des erfindungsgemäi3en Verfahrens geeignet ist;

?ig. 7

bis 11 3chaubilder, die die Hahenfolge uer Lev.'egung beziehun^trjiise Versoliiebung iLcir 3enüe_,ul:ete. verschiedener Stationei- repräüentierer., and

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Pig. 12- ein Bloekdiagraiim eines Se is pi-els einer Vorrichtung,"weiche bevorzugt zur Durchführung des erfindungsgeiüäßen Verfahrens;geeignet ist,

Detailierte Beschreibun;?; der Figuren

Im allgemeinen nimmt bei einem" TDi-IA-Nachrlehtenübertragungssystem über Satelliten ein einzelner Träger zu jeder beliebigen Seit die gesamte Bandbreite eines Säteliitentranspönders ein. Der nachrichtenverkehr zwischen zwei beliebigen-Bödenstationen wird dadurch daran gehindert, den Nachrichtenverkehr zwischen zwei anderen Bodenstationen zu sturen, daß für die jeweiligen Nachrichtenübertragungen gesonderte Seiten vorgesehen sind. Die intereüölerenden Zeitabstände sind diejenigen ^eitabstände der Signale zu und von den einseinen Stationen, wie sie am Satellitentransponder auftreten, da^ heißt es'i.3t nicht kritisch, daio die Si^nalübertraGUii^ voii av/ei Stationen sich nicht aur 2eit der Sendiuig -besiehungs-./vitse tibertraguii^ überlappen-, solange aie gesendeten Signale sich nic-ht-üücrlapoen,.. wenn sie vom Satelliten empfangen v.nä v/eiter.;eieitet v.-erden. Sämtliche Sende- beniehungsv/eise: U'.ertragun sceiten sind- sonrit auf äie 2-eit des Auftretens der Signale am äat ell it eil inljenUti ^säetzt. So schaltet beispiele'./eise die Station A .periodisch bei einer, „,e^.ugsseit, Λ/elche als Cykluc-"besiihur^isveise :i^i.:::ör.l*3 2Ugs_wröi;o c-.iiz'jiSü'.-.^:: ±:jZ, i.;r:;: -ien.v-■ .-.-■-*'■ .--"',-'^ ·;■:-. se^-iot irneln'iclrtei; it^^r Csn i^^ellite.: an Lic

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anderen Stationen. Diese Zeit während der die Station A sendet, ist als Sende- beziehungsweise Paketzeit oder einfach air: ütatioiiszeit für Station A bekannt. Die Paketzeit ist in iiehrere» Kanäle unterteilt, wobei jeder Kanal ein einzelnes von der Station A abgehendes Gespräch repräsentiert. Bei einem System des Vorzuteilungs-Typs ist die Gesamtanzahl der Kanäle in dem Stoß beziehungsweise dem Paket feststehend und die Bestimmung beziehungsweise das Ziel jedes Kanals ist vorher zugeteilt beziehungsweise zugewiesen. So kann die erste Kanal^rupje in dem Stoß beziehungsweise Paket von Station A für die Verbindung mit Station 3 bestimmt sein, während oiu zweite Kanalgruppe innerhalb de3 Stationspaketes beziehungsweise Stationsstoßes zur Verbindung mit Station G bestimmt sein kann und so weiter. Der Sender der Station L wird eingeschaltet, um das Paket beziehungsweise uen οίο:, von Station B zu eil.-sr coleken Zeit einzuleiten, u&li d;io Paket von ο cation B ε.πι Satelliten direkt nach Beendigung des Ji/.pfan^es des Paketes von Station A eintrifft. Di a β ein Paket von Sxaiion L fol^t ein Paket von Station 0, dann von άΐ-.tion D und so weiter. Die Stutionspakete be-

i
zickuj.^ir,:vir:'.- ot .tionssendezeiten sind zeitlich so eingestellt, da.'., bezogen auf den Satelliten, der Empfang des raketen der letzten Station vor der.: ^ndfc« der Zyklus- beziehungsv/L-io'= Hahmenbezugszeit .enaet, an dem wieder das Paket von der Station A eintrifft. Die Zeitdauer zwischen dem Sende;e_oinn der aufeinanderfoljtnuen Pakete von der Bezugsstatior, ist -:1ε die Üyklusdauer beziehungsv/eiae Rahnenze it

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des TDilA-lTachriciitenübertragungssystems bekannt. Die Pakete beziehungsweise Stöße von den einzelnen Stationen werden durch ein Paketsynchronisierungssystem daran gehindert, sich zu überschneiden beziehungsweise zu überlappen, wenn s'ie am Satelliten eintreffen, wobei dieses Paketsynchronisierungssystem die jeweiligen Sendezeiten steuert beziehungsweise überwacht, so wie es in der oben genannten Patentanmeldung P 15 91 072.2 vom 16. Hov. 196? beschrieben ist.

Von den l'iguren zeigt Pig. 1a das Rahmen- beziehungsweise Zyklus format für ein TDKA-Hachrichtenübertragungssystem mit 10 Stationen. Bin typisches Paket- beziehungsweise Sende- ■ format "bekannter Art ist in Pig. 1b wiedergegeben. Die drei dargestellten Teile eines typischen bekannten Paketformats der in Pig. Tb gezeigten Art sind

1. Halte-' beziehungsweise Schutzzeiten,

2. Präambel beziehungsweise Einleitung und

3. Kanalinformation. ■ .

Die H_aite- beziehungsweise Schutzzelt ist eine Übertragungs,-freie Periode die dazu dient, zu verhindern, daß aufeinanderfolgende Pakete beziehungsweise Stöße innerhalb des Rahmen« beziehungsweise Zyklus sich am Satelliten überlappen beziehungsweise überschneiden. Es ist darauf hinzuv/eisen, daß die länge der für die Halte- beziehungsweise

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Schutzzeit erforderliche Zeit um so kleiner sein kann, ; je genauer das Paketsynchronisierungssyateiii arbeitet.

Die Präambel beziehungsweise Einleitung enthält in typischer Weise eine ürägerrestitutions- und Bit-Einstellungsrestitutionsinformation, welche dazu benutzt wird, den Empfänger in den Bodenstetionen zu synchronisieren, welche das Paket beziehungsweise den Stoß empfangen. Die Präambel enthält weiterhin ein Uinzelwort, welches die Sendestation '. identifiziert, und ein Adressenwort, welches die Empfänger-

w station iuentifiziert. Zusätzliche Info mat ionen wie etwa der gegenwärtige Kanalbedarf der Sendestation können in die Präambel eingebracht werden. Die Bedeutung dieser letzteren Information wird weiter unten noch ausführlicher beschrieben. Der Kanalinformationsabschnitt enthält die zwischen den Stationen gesendeten Nachrichten, wie etwa digitaldargestellte und kodierte Sprachübertri.gungen. Dieser Abschnitt beziehungsweise Ceil ist in kleinere Zeitschlitze (Kanäle) unterteilt, von denen jeder eine für eine der

fe Empfangsstationen bestimmte Information trägt. Jede Station empfängt sämtliche Kanalinfomationen, wobei sie je-' doch nur die an sie adressierte Information in diesen j Kanälen herausgreift.

Als ein Beispiel der Art und '/eise der Verteilunj der Kanäle in Übereinstimmung -it einer, vorher zugeordneten beziehungsweise zugeteilten iwanalvertoilungüachena v/ird ange-

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nonunen, daß ein. IDHA-Systein eine Kapazität: von. 600 Kanälen· ■■ · und 10 Stationen bat, .Auf, diese V/eise sind 10 χ 9 « 90 mögliche. Eim^egleitimgs abschnitte im Hetzwerk vorhanden, und 3ede Station.nuß.ihre zugeteilten -Kanäle in 9 gesonderte Segmente aufteilen, v/enn das Netzwerk auf einer Vorzuteilungs— "basis arbeitet. Wenn somit jede Station 60 Kanäle hat, kein- · nen sie, wie/. ίη,^Εΐ,^ .2;- geaf^gt^, in Zeitschlitaen jiiinexiialb eines Pake tu be,niehungsweiüi§„_;ö₄toßes eingeordnet sein. Wenn sum Beispiel di-e eruten ö. Aanale dc?<.zu beatiirjat sind, aur Station A zu gehen_r 3,ind die. näohste,n 11 Kanäle dazu, be- ™

stimmt,.zur Station B zu gehen und so weiter. Es wird davon ausgegangen, daß das in Figy 2 dargestellte rormat das Paket ^! beziehungsweise den Stoß von Station E repräsentiert.: Es ist. ; ein extremes Beispiel des Problems dargestellt, welches nit der Bildung des Pakets in dieser Veise verbunden ist, indem angenommen wird., daß der einsige von der Station B zui:;-gegebenen ^eltiunkt ausgehende Verkehr derjenige ist, der zur Station J gerichtet ist. Wenn das der Fall· ist, .darm, v.'ird die Informatioii nur während ..der letzten 6 Kanäle gesendet. 2in g derartiges SelieLia ist außer-ordnetlich verschv/enderisch. hinsichtlich der Satellitenl-eistung, wobei es zusätzlich saich nicht flexibel genug ist, v/irkungsvoll ein netzwerk aufzunehmen_f bei dem ein vfesentiichea -eitdiffereiitial bein Unbilden des Verkehrs jeder Station zu Spitzen vorhanden ist.

Wenn von dem Pail eines iietz'.rei-kes sit einer Kapazität von 600 Kanälen und 60 Stationen i:n Ivetswerk aus^sgangen v.'ira,

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sind 3.540 mögliche .Einwegleitungsabschnitte vorhanden. Vorher zugeteilte Kanäle sind in diesem Fall sinnlos, da nur etwa ein Satellitenkanal für jeweils 6 mögliche Einwegleitungsabschnitte vorhanden ist, wodurch bestimmte Leitungsabschnitte ausgeschlossen werden. Somit können in einem voreingestellten System Leitungsabschnitte, die nur wenig benutzt v/erden, überhaupt nicht untergebracht v/erden.

ä^ werden die Kanäle auf Bedarfsbasis periodisch auf diese Stationen wieder neu zugewiesen beziehungsweise neu verteilt. Es wird im Sinne die3e3 Beispieles abgenommen, daß die verfügbaren Kanüle innerhalb einer otationspaketzeit beziehungsweise Stationssendezeit belegt werden, und zv/ar in der Reihenfolge, da.5 der niedrigste unbesetzte Kanal, das heißt der Kanal mit der niedrigsten Ziffer, zuerst belegt wird. In der einfachsten Form kann dieses von Kand durch die Bedienungsperson erfolgen, indem der niedrigste unbesetzte P Kanal nach Empfang einer Anfrage eines Teilnehmers für einen Kanal ausgewählt wird. So wird beispielsweise der erste Teilnehmer den ersten Kanal erhalten, der dem Kanal entspricht, welcher zeitlich dem Anfang des oto.tionspalcetes am nächsten liegt. Der zweite teilnehmer wird den zv/eiten Kanal erhalten und so weiter. Unter der Annahme, daß die ersten sechs Kanäle . besetzt sind, und άε.2 der den Kan^l 3 benutzende Teilnehmer seinen Anruf be sr.de t, wire, der Kanal 3 frei. Be ir; Empfang der nächotCxi Anfrage nacL eir.er. Kanal virö. die bedienungsperson

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den Kanal 3 auswählen anstelle des Kanals 7, da der Kanal 3\ ■ " zu diesem Zeitpunkt der niedrigste beziehungsweise niedr^t ./ "bezifferte unbesetzte Kanal ist. Im Sinne der vorliegendem Erfindung repräsentiert der höchste tätige Kanal bei irgendeiner gegebenen Station die "gegebenen Kanalbedürfnisse"¹ für_; ' ■ , diese Station, selbst wenn einige der .dazwischen liegenden ■'..-"" Kanäle momentan imbesetzt sein Können. - ■ '.·".-"· " ν

Pig. 3 gibt" das Format eines Pakets beziehungsweise Stoßes von einer Einzelstation wieder, bei der der 17. Kanal .der höchste ". aktive beziehmigsweise benutzte Kanal ist„ Es ist zu .er- ■ - " kennen, daß die Station eine Gesamtkanalzuteilung von mehr .· als 17 Kanälen hat, wobei jedoch unter Berücksichtigung des ■ gegeiiv/ärtigen beziehungsweise vorhandenen Verkehrs die 17 ^: Kanäle den "gegenwärtigen Kanälbedarf" für die spezielle Station repräsentieren. Die vorhandenen-Kanale.j die über.T7*· ; Kanal, hinaixsgehen, umfe^ssen, so wie es im- folgenden bezeichnet werden soll, die "Freizeit oder Freikanäle": für die spezielle '

; ■ ■ _: - . ■■■■ -'.-'■■ : *>-..-■ ' .' ■=■..·'■"■■;■- ' - ■" -4 Station·. Za ist zti erkennen, daß obwohl die Kanäle-3, 7,8 - . ■-..".-.

und 1.4 zum gegenwärtigen Zeitpunkt iinbesetzt sind_r die .Zahl" ■-,.:'. .; 17 dennoch a-Γο der. "gegenwärtige Kanalbedarf¹! bezeichnet wird,»: _; ,-.'.

In. Übereinstir;imun_o mit der vorliegenden Erfindung sendet die_ --'--Bezugsstation, wobei die Zeitpunkte dafür nicht..kritisch sind, '-■'-;; "^: ein Abfrage-- beziehungsweise !Destsignal. !"ach Empfang., dieses '"■ Testsignals' sendet diese StatioSⁿalle übrigen Stationen im Netzwerk, eine Zahl, welche ihren gegenwärtigen' Kanalbedarf

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repräsentiert. So würde die .durch das Paketformat von Fig. 3 dargestellte Station die Ziffer 17 aussenden. Zwischen dem Zeitpunkt, an dem das Testsigur.l empfangen wird, und dem Zeitpunkt, an dem die Kanalneuauteilung beendet ist, können auch keine Kanäle in der "Preizeit" belegt werden. !Bezugnehmend auf Tig. 5 bedeutet day, dr„£, wenn die Kanäle 3, 7, 8 und 14 wieder aktiv werden und keiner der anderen 17 Kanäle frei wird, die durch dieses Paket dargestellte Station völlig belegt ist und nicht weitere Anrufe oder Ani'rugen für Anrufe annehmen kann bis zum 2nde der Keuzuweisung, L's ist d-..rauf hinzuweisen, daß das von der Lesugsstation „esendete Abfragebeziehungsweise Test signal dazu dient, die Keuzuteilun^ der Kanäle unter den Stationen in dis '.fege zu leiter., die ^ri der Gesamtheit beziehungsweise den. Ring der Kanäle teilhü/ben. Die Zeitpunkte, zu denen uus '2estsi_onr.:l gesendet -./ird, ist für den Amusldimgsgegenstr.nd .licht kritisch und kann periodisch oder unperiodisch erfolgen. So kann beispielsweise eine Bedienungsperson beziehungsweise ein Opera-tcr an der Bezugsstation- jsaesmal dann ein 'Testsignal aussenden, wenr. das Verkehrsriuster der Anrufe zwischen den einzelnen Stationen anzeigt, da2 eine Keuzuteilung der K_ar.alZuweisung zv/ecknä£ig wäre. ^T.7e.ai das Testsignal periodisch gesendet wird, kann die Periode auf eine feste Zeit, zum Beispiel drei Stunden eingestellt sein, wobei erwartet wird, daß iimerhalb dieser Zeit das YerkehrsHuster der Anrufe sich _oenügena verändert haben wird, um eine lieuzuteilimg der Kanäle zu rechtfertigen. Das

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man Von der Bezuges tat ion ausgesendete Eestsignal und die: '-* .-· - \- gegenwärtige lianalbeaarfszalil (POß) kann in der Präambel beziehungsweise Einleitung des Paketes der entsprechenden Station; gesendet werden. '

Jede Station, empfängt über den Satelliten die PCE-Zahlen aller anderem Stationen und auch von. sich selbst und speichert die- ■ se Zahlen· An Jeder Station werden dann folgende Bereichnungen ■ ; .-durchgeführti . -

viobei Otj, der unterste Kanalbedarf für das gesamte- Hetz- ·· werk, PÖR- die PGH-Zalil der i-ten Station und η die Zahl der Bodenstationen in lletawerk ist.

Ba die Kanalkapasität G des Gesamtsystems bekannt ist, kann die Gesamtsystem-Ereikapazität G<. errechnet werden^ ,· durch

^G -

Für den Fallf daß die Gesamtanzahl der überschüssigen Kanäle Gg gleicli:.:ä2ifo den η Stationen zugewiesen .'werden soll» wird die Anzar.l P der uberschuSkanäle je Station wie folgt errechnet:

P = Integralwert von Os_ , . .;.;.'-

ix ■■.-,-' -.'-■.

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Die Gesamtanzahl A der jeder Station zuzuweisenden Kanäle ergibt sich aus

A₁ = PGR₁ + P.

Die Werte A werden zusammen mit den Werten gespeichert, welche die gegenwärtige KanalZuweisung für die Stationen repräsentieren. Die zuletzt genannten Werte werden im folgenden durch den Buchstaben B bezeichnet. Eine Differentialkanalzu-Weisung Δ wird dann für dede Bodenstation wie folgt erhalten:

Δ i - A₁ - B

₁.

Die Δ -Werte zeigen die Größe der Veränderung der llanalzahlen an, die einer bestimmten Station zugewiesen v/erden müssen, und das Vorzeichen des Δ -Wertes zeigt die Hichtung der Veränderung an.

Die Pig. 4 gibt ein Diagramm der Δ -Werte für ein Zehnstationen-Systen wieder. Die Werte sind ausschließlich zum Zweck der Illustrierung der vorliegenden Erfindung angenommen beziehungsweise ausgewählt. Die Ziffern in den Kästen entlang der Abszisse repräsentieren die Stationsnummern und cie Höhe der Grafik repräsentieren die Δ -Zahl. Der Δ-Werte für die Stationen 1 bis 1o sind, so wie es in !Ig. 4 dargestellt ist, +3, +5, -2, +5» -4, -6, -3, +2, +4 beziehungsweise -2. Die cositlven Zahlen repräsentieren das

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.Anwachsen der Kanäle, die der einzelnen Station zugewiesen* werden müssen, und die negativen repräsentieren die Abnahme der Kanäle, die einzelnen Stationen zuzuweisen sind*

Bei dieser Stufe des Vorganges ist. die Ge samt anzahl: der der ..-'." einzelnen Stationen zuzuweisenden Kanäle bei der Feuzutei- -.'-'-"-." lung bekannt, und aiieh die Δ -Werte für jede Station sind '■' "-'

' bekannt..-Der Wert; A it zeigt nur ä an, daß die gesamte ,= ν Paket- beziehungsweise Sendezeit der Station ϊ um die GroßeΔ[ΐ verändert werden muß. Dieser Wert sagt jedoch . : - . ™ nichts über die Veränderung der Startzeit des Paketes der. ' : Station i aus. Wenn die Paket- beziehungsweise Sendezeiten der Stationen", welches? der Station i vorangehen, verä£clert · v/erden müssen, dann muß selbstverständlich die Startzeit '. ■ .-"---"..-■. des Paketes für die Station i unter Berücksichtigung der . - Zyklus- beziehungsweise Rahmenbezugsgröße, zeitlich vor- '. - ^: V ' ' oder nachverlegt werden. Sämtliche Stationspakete bezie- * ■' - ._: hurigsv/eise -stoße mit Ausnahme des Paketes von der Bezugs- ^;. ; ·; station sind bezüglich der Zyklusbezugsgiöße zeitlich wr- . ^: | zögert. Wenn somit ein Paket zeitlich vorverlegt wird, be- ■= ^; deutet das, daß diese Verzögerung abnimmt, während eine ■ zeitliche Verschiebung nach hinten bedeutet, daß diese· Ver- \ .zögerung vergrößert v/ird. Es ergibt sich dann, daß die/Ver-'; ;^: ..".'; Schiebung der Startzeit des Stationspaketes beziehungsweise . - ..."■-." -stoßes für die 3-cation i von der Veränderung der'Länge ".-■■"■'- sämtlicher Pakete beziehungsweise Stöß'e, welche' der Station i

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vorangehen, das heißt der Stationen 1 bis (i-1), abhängig ist.

Die Paketauslosezeitveränderung φ errechnet sich wie folgt:

= Z

. -t m = 1

Die obige Gleichung bedeutet, daß zuii* Erhalten jedes Wertes x Oi sämtliche Δ-Werte für die Stationen 1 bis i-1 algebraisch

addiert werden, um die gesamte ICanalverSchiebung vor den; ^ Paket der Station i zu erhalten. Wenn Oi positiv ist, bedeutet das, daß das Paket der station i bezogen auf die Zy- \ klus- beziehungsweise liar.nienbezugsgrüße ur. einen -jetr.g ' O ±\ weiterverzögert werden :::u:J, ur.i Platz für die Verlängerung der Paket- beziehungsweise Sendezeiten, Vielehe vorangehen, zu "^- schaffen. Wenn O i negativ ist, bedeutet dieü, da3 das

Paket von Station i, bezogen auf die Zyklusbesugsgrüie, um einen Wert eher gesendet v/erden mui, der gleich dem absoluten Y Wert|6il ist, um die Leerzeit der verkürzten beziehungsweise ι zusammengezogenen vorangegangenen Pakete auszugleichen· Jixr die in I?ig. 4 wiedergegebenen und oben behandelten Zj-Werte sind die O-Werte in Pig. 5 dargestellt, in der die Ziffern entlang der Abszisse die Stationen in dem netzwerk repräsentieren. 3a die Startzeit des Paketes beziehungsweise Stoßes von der Station Hr. 1 die ^al:r.ienbezu_o3_c,röße iut, v/ir- diese Startzeit zeitlich nicht verschoben, und dtr Wert

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BAD ORiQtNAL

2 Qr* 3 725 ---I'

ist gleich Hull. Dies entspricht der obigen Gleichung, da vor dem Wert 4X4 keine «- -Werte vorhanden sind,·* Alis "Fig* 4 ist zu erkennen:, daß der Λ -Wert für Station 1 gleich der Größe +3 ist,, was bedeutet, daß die Paket- - " beziehungsweise Sendezeit für die Station Hr. 1 um drei . ■ Kanalzeiten vergrößert werden v;ird. Obwohl somit die Startzeit des Eaketes von Station 1. nicht verändert wird, wird das hintere Ende der Paket- beziehungsweise Sendezeit um drei Kanäle herausgeschoben und die Startzeit des Paketes Kr. 2 muß seitlich urn den. gleichen Wert nach hinten verlegt werden, damit das Paket I.'r. 2 sieh nicht mit dem hinteren Ende des Paketes von Station 1 übersclineidet beziehungsv/eise damit zusamnienfällt. Gemäß der obigen Glef- ; öhung ist der Viert d„ gleich +3, v;as inr-Fig. 5 auf ge tr a-' gen ist« Me 0-Werte für alle anderen Stationen sind in der gleichen Weise errechnet. -;'■

Eine Analyse von Fig* 5 ergibt, daß Jeder positive 0>-V?ert' (tiber der Abszisse aufgetragen) eine notv/endige.zeitliche TerSchiebung'nach hinten anzeigt, während jeder negative

4 -Viert (unterhalb der Abszisse a\if je tragen) anzeigt,; daß die Paket- beziehungsweise Sendestar-tzeit cezogen; auf. die itahmenlsesugsgröße vorverlegt v/erden niuß. -■-■_ ■.

dieser Stufe beaiehuiigsweiss z~a dieses Heitpunirt -ist die Größe und Richtung der Yei-lagertii.g der Paket- besie

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hungsweise Sendezeiten für jede Station bekannt. Da Paketbeziehungsweise Sendesynchronisationseinrichtungen der in der Patentanmeldung P 15 91 072.2 beschriebenen Art dazu in der Lage sind, die Paket- beziehungsweise Sendezeiten für die einzelne Station in Übereinstimmung mit Signalen, welche die Größe der Verlagerung beziehungsweise Verschiebung repräsentieren, zu verschieben, kann die genaue Verschiebung beziehungsweise Verlagerung an jeder Station durch Ablegen des Signals ο an die Paketsynchronisationseinrichtung durchgeführt v/erden. Da jedoch mit der Einrichtung, welcher in der zuletzt genannten Patentanmeldung beschriebene sind, die Paketverlagerung nicht unmittelbar beziehungsweise unverzüglich durchgeführt wird sondern verschiedene Rahmen erforderlich machen kann, um das Paket aus seiner alten Position in die neue Position zu verlagern, ist die "Möglichkeit--groß, daß Pakete von benachbarten Stationen während des Verlagerungsbeziehungswei3e Verschiebevorganges aich überlappen können, wenn sie alle zur gleichen Zeit verlagert beziehungsweise verschoben werden. Die Betrachtung von Pig.. 5 zeigt, daß das Paket von der Station 5 zeitlich zurückverlagert werden muß, und daß auch das Paket von Station 6 zeitlich zurückverlagert werden muß. Menu Pakete von den beiden Stationen 5 und 6 gleichzeitig verlagert beziehungsweise verschoben werden, besteht die Möglichkeit, daß die Pakete sich während der Verschiebungszeit überschneiden beziehungsweise überlappen, woraus eine.Kanalüberlagerungsstörung beziehungsweise Kanal- ,

009842/1171 bador.G,Nal

interferenz resultieren kann. Die von den Stationen 6 und 7* gesendeten Pakete können jedoch" während des gleichen Zeit- "";.'.. abschnittes verschoben werden, da, wie es durch die ο -Werte angezeigt ist, für eine genaue und richtige Neuzuweisung beziehungsweise Neuverteilung das Paket von Station. 6 zeitlich : zurückverlagert wird, während das Paket von Station 7 zeit-, ". lieh vorverlegt werden muß, um wieder den .Anschluß an das hintere beziehungsweise nachlaufende Ende des Paketes von Station 6 zu finden. Da die beiden Stationspakete aufeinander zu verschoben beziehungsweise verlagert werden, um den dazwischen liegenden Spalt zu schließen, besteht keine Möglichkeit, daß die Pakete der Stationen 6 und 7 sich; über schneiden, wenn sie gleichzeitig verschoben werden» Der gesamte Ver- .. schiebealgorithmus, der von jeder Station, welche an der Gesamtheit beziehungsweise dem Ring der Kanäle Anteil hat,, durchgeführt wird, läßt sich wie folgt beschreiben: 1« Diejenigen Stationen, welche/positive 6 -Teertein^ : ■ Figo 5 haben, sollen ihre Pakete zum hinteren Ende des . Rahmen beziehungsweise des Zyklus.verschieben, wobei mit der in der Ziffer höchsten Station innerhalb des speziellen, positive Werte aufweisenden Bereichs. begon-_;. . ,nen wird. Demzufolge werden gemäß dem. gewählten Beispiel die. Stationen 6 und TQ beim Empfang, der;.ersten .. -. Heuverteilungsmarkierung, von ^hrer Bezugsatation ihre ". Paket- beziehungsweise Sendezeiten für eine ϊΗίηί- be- ; ziehungsv/oise Zweikanalverzögörungsperiöde^ einstellen,^

0098Λ2/ΊΪ7Ι

Beim Empfang der zweiten Heuverteilungsciarkierung
stellt Station 5 sein" Paket für eine llein-ICanalverzögerungsperiode ein und so weiter.

2. Diejenigen Stationen, welche gemüfi Fi₀-. 5 negative

O -Werte haben, müssen ihre Pakete vorwärts zum Anfang des Rahmens verschieben, wobei mit der Station mit der niedrigsten Ziffer innerhalb des speziellen, negative Werte aufweisenden Bereichs begonnen wird. Beim ge- ' wählten Beispiel würde somit die erste Kanalneuverzeitlungsmarkierung die Station 7 aktivieren, ur.i ihr Paket um eine ICanalperiode vorzuverlegen. Die zweite lieuverteilungsnarkierung aktiviert die Station 3, uru ihr Paket um vier ICanalperioden vorzuverlegen und so weiter. l'Iachdeiri ein Stationspaket in der oben beschriebenen
.Weise verlagert worden ist, v.ird der ο -Wert dieser
Station Ioj.11.

3. Die Stationen Ld. t O-Werten von ITuIl würden auf ICanalneuverteilungsmarkierungen nicht ansprechen, ^s iat zu beachten, daß die Stationen 6, 7 und 10 gleichzeitig auf das erste Markierungssignal, und die Stationen 5 und 8 auf das zweite Markierungssignal ansprechen besiehungs-

weise reagieren können und so weiter.

0098Λ2/1171 BADorjginal

Der oben, beschriebene Verschieb.ealgorithmus kann wie-folgt ausgedrückt■'werden*. Bei Empfang einer Kanalneuverteilungsmarkierung v/xrd das Paket für Station! verlagert be-ziellungsweise verschoben, wenn T. ^. positiv und O. * ITull oder negativ ist, oder wenn 2. O- negativ und σ.·,., positiv ist.. Nachdem ein Stationspalcet verschoben beziehungsv/eise verlagert, worden ist, fällt der O-Vert auf"Null.ab,

Der Wesentliche Kern.der Erfindung ergibt sich aus der obigen Beschreibung des erfindung3geinäj3en Verfahrens für die Ii euv er teilung beziehungsweise lieuzuweioung von Kanälen bei mehreren Bodenstationen in einem, 'iDKA-Kachrichtenüberinittlungssystein auf Bedarf basis, unter Zugrundelegung desι -oben beschriebenen erfindungsgeniäßen Verfahrenawird nunmehr die .· Eilirichtxiiig bese^hungsweise Anordnung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben. Ein £eisi-i6l der Einrichtung bezie- ' hungsweise der Anprdntuig ist in den 3?ig. 6 und. 12 schemätisch dargestellt und wird nunmehr anhand dieser Figuren näher beschrieben. Es v/ird davon ausgegangen» daß die kombinierte Einriebttüis ^SEiäß den Pig· 6 und. 12 an jeder Bodenstation des iletäwerkes beziehungsweise- IvachrichtenübertragungssysteKs vorhanden ist, w obwohl es nichtnotwendig ist.,- daß.die Einrichtung sicL auch an der Besugs-station "befindet,· ■ da die Paket- besiehungsweise Sendezeit sich, an der Besugsstation nicht ändert· 'ienn es Jedoch ervrllhscbt ist, aas auster: der- · art zu betreiben, da.3 die -Aufg^beii. .der Besu^ast^tion jiB

009842/1171

BAD

auf die einzelnen Stationen des Systems verteilt beziehungsweise weitergegeben werden sollen, dann sind vorzugsweise sämtliche Sti
6 und 12 verselxen.

weiae sämtliche Stationen η it der Einrichtung gemäß P

Die periodischen ITeuzuteilunga-Auolüsesignale oder "Anfrage-" Signale, die von einer Bezugsstation ausgesendet werden, v/erden über den in Pig. 6 dargestellten Detektor und Dekonrnrutator 10 erfaßt. Der Detektor und Dekaramutator 10 setzt den Prozeß in Gang, indem er eine Eauptzeitschaltung 14 und eine PCR-3endeschaltung 16 triggert. Die Hauptzeitschaltung 15 steuert den seitlichen Ablauf der Vorgänge während des Prozesses und kann einen "cktgeber enthalten, der zu den richtigen Zeitpunkten Aus-jan^c impulse liefert, un die einzelnen Schritte des Prozesses einzuleiten. Die PCR-Sendeschaltung sendet, inchdei:: sie in Gang gesetzt /orden ist, v/älirend der Präanbel dec St^licnt^ulietes die I-Cil-Information. Die cmrch die PGR-IZiijJieit gesendete Information repräsentiert den gegenwärtigen ^lfcana.lbedarf der Bodenstation und kann in der Einheit 16 gespeichert oder von ir_t.>i.deiner anderen Logik an der Bodenstu ich erhalten werden. In der einfachsten Porm

könnte der Operator die PCR-lIuKr.er in die Einheit 16 eingeben. Die POR-Information von üür.tliehen Stationen werden x:ü oatelliter. eure;, den !'rcrnoponder bearbeitet und an alle Stationer. v.-&iter_:jc-lüitet, v/o sie Le:.. Dekoi-irautator 10 au<jef-;U:rt \;er..üi., dor -ie Inforuatici. auf einer Station-su-Sta-

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-29- 2Q13725

tion—Basis trennt beziehungs^/eise abscheidet. Die Ausgangs-* PCit-Informaticmen vom Detektor und Dek»mmutator 10 werden aufeinanderfolgend zu jeweils einer Gruppe von Registern 12 geleitet, wobei ein gesondertes Register für jede Station in dein System Vorhanden ist. Wie oben erwähnt, befindet sich die an den Satelliten gesendete PCR-Information in der Paketpräambel und wird daher nach dem Zeitmultiplexverfahren gebündelt. In einem solchen 3?äll könnte der Dekommutator 10 wirksam sein, um die PCR-Information auf einer zeitlich einge- . _Λ stellten Sasis in bekannter Weise zu entbündeln oder zu dekommutieren. Das Ergebnis davon ist, daß das Register A^ jetzt die Information PQR.. enthält, das Register Ap die Information PGRp, aas Register A-z die Information POR^ und so weiter.

In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß die Hauptzeitschaltung 14 ihre Ausgangsimpulse einer gesteuerten Zeitschaltung 18 zuführt, die mehrere in geeigneter Weise mit den Bezugszahlen T versehene Ausgangsklemmen hat. Die Sin^angsirapulse zur Zeitschaltung 18 bewirken, daß den Ausgangs- f

klemmen zxx bestimmten, von der Zeitschaltung 18 gesteuerten Zeitpunkten Energie zugeführt wird, Steuerschaltungen dieser Art sind bekannt und der einzige Zweck der Darstellung einer solchen Schaltung bestellt darin, zu zeigen, daß die Betriebsablauf folge des Verfahrens erhalten^ werden&ann, indem die Register und" Recheneinheiten des Systems zu bestimmten Zeiten unter dem Einfluß der Steuerzeitschaltung mit Energie ver-

009842/1171

sorgt beziehungsweise erregt werden. Der Anschluß zwischen den Ausgangsklemmen der Ste.uerzeitachaltung und den übrigen " Einrichtungselementen von Pig. 6 ist durch die jeweiligen Zuleitungslinien T verdeutlicht, welche, wie dargestellt, zu

den anderen Sinrichtungsorganen führen.

Die PCß-Werte in den Regiestern 2 v/erden in einen Addierwerk 20 summiert, wodurch der Wert 0_β geliefert wird, der die Gesantanzahl der zum jeweiligen Zeitpunkt von den System benötigten Kanäle repräsentiert.

Dieser Wert wird von der Gesamtanzahl 0 der im S---a ten vorhandenen Kanäle in einem Subtrahierwerk 22 subtrahiert, dessen Ausgang durch die G-esantanzahl η der in den netzwerk vorhandenen Stationen dividiert wird, um einen ganzzahligen Ausgang P zu liefern, der die Anzahl der Leakanäle repräsentiert, welche jöder der Stationen zugewiesen werden können. In dem speziellen hier beschriebenen Beiapiel ist davon ausgegangen, daß die übrigbleibenden Kanäle nicht zugeteilt werden und unbenutzt bleiben. Der Ausgang beziehungsweise das Ergebnis des Dividierwerks 24, in dem die Division durch die Zahl η stattgefunden hat, wird mehreren Addier- Subtrahierwerken zugeführt. Obwohl in der Zeichnung nur drei Addier-Subtrahier-

i werke 26 dargestellt sind, verateht es sich, daß je Station

ao viele Addier-Subtrahierwerke 26 vorhanden sind, wie es

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_ ₃₁ _

2Q13725

den Stationen im lle'tzwerk entspricht. Die POR-Daten'im . /\ - -

Register 12 Werden ebenfalls einem Eingang der Addjer-Subtrahierv/eivke züge führt νDie Äää i'er-Sub tr ähierwerlce führen ' ' ·

die³ⁱSummierung ' · '"'■'' '■"■ ^:' ^; ' ' ^: ' ^;

durch, und die A-Werte, \7elche die Gesamtanzahl der Kanäle repräsentieren, die den--Stationen.!durch den..IieuV'Q_!rteiliiing^fs- =,; beziehurigsv;ei4e lieuzuteilungsprozeß zugewiesen² wsrden. solwerden in die-jeweiligen Register 12 zurückgeführt. ·. ;

Eine Gruppe von Registern 28 enthalt die B-Y/erte, welche für j jede Station die Anzahl der.gegenwärtig zugewiesenen ,Kanäle, repräsentiert. Diq B-V(erte werden von den A-V/erten in den. Addier-i Subtrahierwerken 26 subtrahiert, wodurch die Δ-^erte gebiZ— „. ; det werde^n, -die in die Register 28 eingegeben werden, tun die, Β-ψε,Γ,ΐβ.ζμ ersetzen.. Zu diesein ίΐ-eit^unkt enthalten die Re^ ' gister. ,28 die Daten .beziehungsweise jfer'te»· wie sie durch . _; die rSrafik gemäß ,Pig. 4 repräsentiert werden. / -- ..·.,·.

p-V/erte können aufeinanderfolgend erhalten v/erden, indem hintereinander, die, in „den Registern 28 ,gespeicherten Λ Mfer-te addiert werden. Wie es in Fig. (3 dargestellt ist,, enthält.■."-äie-vSinriolitung zur Speicheruug der 6 -Vierte mehrere Register 3p und z\var .jeweils ein Register für.ä jede Station. In der, £eichr_tu:;^,.i3t ein O ^-Register dargestellt, viobei . jedoch, da der Wert von O.-j stets 0 ist, dieses iiegister;

009842/11ifStff\i:^_:3iiJ3 _ßAD

nißht notwendig ist. Der Wert Δ* wird dem Inhalt des ο .-Registers 30 (welches auf 0 steht) addiert um den Wert ο zu erhalten, der dem O„-Register zugeführt wird. Der Wert ^ 2 ^von einen "Register 28 'wird dem Wert O _? von dem zugeordneten Register 30 zuaddiert, um den Wert O , zu bilden, der dem σ ,-Register 30 zugeführt wird und so weiter.

Anstelle mehrerer Addier-Subtrahier-Werke 26, wie sie in Fiö· G dargestellt ist, kann auch ein einziges Rechenwerk benutzt v/erden, um sämtliche mathematischen Berechnungen durchzuführen, die notwendig sind, um die gewünschten Vierte zu erhalten. Wie es im Pail der meisten elektronischen Rechenvorgänge typisch ist, können weiterhin die Vorzeichen sämtlicher Ergebnisse beziehungsweise Werte durch den binären Wert der elektrischen Spannung oder des Stroms in einer der bit-Steilen repräsentiert werden. Dieses gilt für digitale Berechnungen beziehungsweise Rechenvorg^:in.;e, die für das Beispiel ^emU-E Fig. G vorausgesetzt werden. In diesem Pail enthält jedes O-Register 30 eine Hummer, welche die richtige besiehungsweiae zuständige O-liuni.:er repräsentiert und

außerdem auch ein Vorzeichen-bit. Jie Vorzeichen-Bits werden dazu verwendet, die Reihenfolge zu steuern, in der die Pakete verschoben werden.

Die I-IiiU:.*::eitcc:.-'\itung H liefert auch eine Vielzahl von l.^:euzu\;eiaunesr.:arkierimpul3e;:, die zur Einleitung der Paket-

009842/1171

verschiebung benutzt v/erden, und einen Einleitimpuls. Die . Markierimpulse können in einer üblicher Weise von der Hauptzeitschaltung erzeugt v/erden und zwar als Antwort auf die Eingangs impulse von dem Dekomjiiutator 10. Der zeitliche Abstand zwischen" den Markierimpulsen ist so eingestellt, daß ein vollständiges Verschieben beziehungsweise Verlagern der Paket- beziehungsweise Sendezeit für die ätation möglich ist, welche den größten Zeitbedarf zum Verschieben beziehungsweise Verlagern benötigt. Der Einleitimpuls wird zu einer Zeit geliefert, die mit Sicherheit.hinter dem Zeitpunkt liegt, an dem die Neuzuweisung zu Ende geführt worden ist. Die Einleitimpulse werden dazu benutzt, die Α-Werte aus den Registern in die Register 28 zu verlagern, um beim nächst folgenden Neuzuweisungs- beziehungsweise Neuverteilungszyklus benutzt zuverden.

■ f

In Pig. 12 sind die Register 30» welche die ο-Werte spei- · ehern nochmals dargestellt. Die Vorzeichen-Bits in den 6 -Registern werden jeweils mehreren Binär-Schaltungen 32 zugeführt. Jede der Binär-Schaltungen 32 hat zwei Ausgänge, : die ständig entgegengesetzt/logischen Sinn haben. Unter Benutzung der Konvention von "Aufwärts" und "Abwärts", um die logischen Signale entgegengesetzter Art zu bezeichnen, wenn j das Vorzeichen des Wertes O positiv ist, ist der untere Ausgang von der zugeordneten Binär-Schaltung 32 "aufwärts" . und der obere Ausgang ist "abwärts". Das umgekehrte ist

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gültig, wenn das Vorzeichen'des in den Registern gespeicherten 6 -Wertes negativ ist. Von den übrigen, in Fig. 12 wiedergegebenen Einheiten aind diejenigen, welche mit I ,versehen sind, Invertiergatter, diejenigen mit der Bezeichnung A UIID-Gatter, diejenigen mit der Bezeichnung O ODEH-Gatter, diejenigen mit der Bezeichnung D Zeitverzögerungsschaltungen, während die Einheit 34 eine Bank von UilD-Gattern repräsentiert, um den Wert O^ an die Paket-Synchronisiereinrichtung zu übertragen. Von dem in Pig. 12 wiedergegebenen System wird angenommen, daß es sich an der Bodenstation l.^rr. 4 befindet, was der Grund diifür ist, daß Vorsorge getroffen ist, ui.i den Wert O. an die Paketsynchronisiereinrichtung zu überführen. Es ist zu beachten, daß, wenn der Wert von 6 gleich O ist, beide Ausgänge von der zugeordneten xünärschaltung 32 "abwärts" sind.

Die in Pig. 12 dargestellte Logik ist wirksam, ur.i den oben beschriebenen Verschiebealgorithmus durchzuführen. Ein einziges Beispiel zeigt, wie dieses erfolgt, Wenn 6, positiv ist, was eine zeitliche Rückv/ärtsverschiebung für das Stationspaket von Station 4 bedeutet, wird der untere Ausgang der zugeordneten Binärschaltung 32 "aufwärts" und der obere Ausgang wird "abwärts" sein. Wenn O₅ negativ ist oder einen Viert von O hat, wird das dem 6^-Register zugeordnete ODEH-Gatter 60 instand gesetzt. Wenn ein Heuzuweisungsbeaiehungsweise Neuver^eilungsnarkieriinpuls über die Leitung

009842/1171 BADORfGINAL

rcWrhv-' -35 _ 2Q13725

40 ai}J:oiiua.t _r wird demzufolge, das UND-Gatter 62 einen Ausgang liefern, -der das Ubertrasungsgatter 34 erregt. Der Wert O

wird durch das tibertragungsgatter 34 zur Paketsynchronisiereinrichtung weit.ergeleitet, um das Paket um einen Betrag su verschieben, der. dem ..Wert 6 , proportional ist. !lach einer kurzen Verzögerung wird das den Wert 6 , enthaltende Register gelöscht, wodurch der Wert von. O . vollständig getilgt wird.

Wenn andererseits der Viert von O , negativ ist, steuert das Vorzeichen des Viertes 6,,-ob das dera Werte 6 . zugeordnete ODER-Gatt.er 60 erregt v/ird. oder nicht. Es ist darauf hinzuv/eisen, daß für alle anderen Register, wenn ihre zugeordneten ODER-Gatter erregt .sind, die Ileuzuweisungs- beziehungsweise IieuVerteilungsmarkiioriEipulse nur wirksam sind, die Register su löschen besi.ehungsv;eise auszuräumen, wodurch das einzelne Register den Viert 0 aufweist, wenn der nächste Heuzuweisungsinarkierimpuls ankommt. _ÄV :

Die grafischen. Darstellungen der i?ig. 7 bis 11 illustrieren die Werte von O , die während unterschiedlicher Seitpunkte während des Yerfahrensalilaufs in den Registern 30 gehalten werden» Jede ZPigur repräsentiert die Ό -Vierte, die einem " fortlaufenden lieuzuweisungsmarkierisipuls folien. In Mg. 7 sind die ursprünglichen "Inhalte der Register 30 dargestellt. Ss sind zv/ei positive Gruppierungen vorhanden, nämlich die

g009*«2/11 7t _{k h} - . ■: _BAD

Stationen 2 bis 5 uhd die Station 11, wobei die Stationen 5 beziehungsweise 11 die Stationen mit den höchsten Ziffern jeder Gruppe sind. Diese Stationen v/erden auf den ersten i."eu2UWciGim£snurI;i er impuls ansprechen beziehungsweise reagieren, inden sie ihren zugeordneten Paketsynchroiiisierschaltungen die Information zuleiten, ihre Verzögerung bezogen auf die Italur.enLezugsgröCe um einen Betrag zu erhöhen, der gleich den Werten von Q^ beziehungsweise O^ ist.

Es sind weiterhin zwei negative Gruppierungen vorhanden, nämlich die Stationen 6 bis 9 und die Station 13. Der Algorithr.;us zeigt an, daß die Stationen 6 und 13 auf den ersten Karkierun^simpuls" ansprechen beziehungsweise reagieren, der ihre Pakete vorwärts verschieben wird. IHir diese Stationen, die aktiv auf eine markierung rea_oieren, wird die Karkierung dazu benutzt, die O-Information aus den Register 30 in die Paketsynchronisierschaltung zu übertragen. Sämtliche Hegister, die die Stationen repräsentieren, die als Antwort auf den ersten ireuzuweisur;g.';2.;arl~ieriiri|,uls verschoben werden, werden gelöscht, wodurch die 'werte von 6 gleich 0 v/erden. Bevor die zweite Kartierung empfangen wird, entsprechen die InIi al te der Iiegister 30 der in Fig. 8 wiedergesehenen Form. Wenn die zweite Kartierung empfangen wird, beginnt die Station 4 sich zurückzubewegei.j während die Station 7 damit beginnt, ihr Paket vorwärts zu verschieben. Die Pig. S, 1C und 11 zeigen die Inhalte der Register 30 vor den dritten, vierten besiehungs-

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■_ . 201372E

weise fünften ITeuzuweisungsmarkierungsimpulsen.

Im obigen sind' ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung de's Verfahrens "beschrieben worden, welche eine dynamische u£d automatische Neuverteilung beziehungsweise Wiederverteilung der Kapazität eines TDMA-Metzwerkes ermöglichen und zwar unter Berücksichtigung einer sich ändernden Verkehrsbelastung für jede Station im iietzwerk. Sine derartige kapazitätsabhängige' Optimierung, basierend auf be- ™ ■darfsabhängigen Zuteilungtechniken, bringt die Möglichkeit mit sich, ein I¹DKA-Ietzv/erk wirkungsvoller arbeiten zu lassen, als bei den üblichen vorher zugeteilten Betriebsweisen einer kultiplex-Kapazitätszuweisung. Die notwendigen Operationen, die zur Errechnung der 6-Werte notwendig sind, sind die einfachen arithmetischen Operationen des Addierens, Subtrahierens und Dividierens. Diese Operationen sind in allgemeiner Form, durch die Blöcke in i^pig. 6 wiedergegeben, und zwar in der V/eise, "Additions-Subtraktion", "Division", "Addition?¹ und | "Subtraktion", v/ob ei es für den Fachmann auf der Hand liegt, diese Operationen durchzuführen, sofern ihm das erfindungs- ■ gemäße Verfahren nahegebracht worden ist.

BAD ORlGIMAt.

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Claims (2)

Patentansprüche

1.J Verfahren zur Neuzuweisung bssw. Neuverteilung von Kanälen auf eine Vielzahl von Stationen in einem Nachrichtenübertragungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß

a) für jede Station ein Wert A festgesetzt wird, webei A die Anzahl der der Station m zuzuweisenden Kanäle ist,

b) für jede Station ein Wert £ ., erzeugt wird, wobei

, Π - Λ) _f

© _A β :>» (A -B) und B„. dit Anzahl der der Sta-

»tion m zu einem gegebenen Zeitpunkt zugeteilten Kanäle ist, wobei J&|j die dem Informationspaket von Station i zugeordnete zeitliche Veränderung ist, welche erforderlich ist, um die Kanalneuzuteilung durchzuführen, und das Vorzeichen von &i die Richtung dieser zeitlichen Veränderung darstellt, und

c)die Startzeit der PaketausSendung der Station i durch eine Zeitgröße, die dem Betrag \ bj | proportional ist, und in einer Richtung eingestellt wird, die vom Vorzeichen von 6 iabhängig ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen der Startzeit des Aussendungspaketes von Station i a) mindestens die algebraischen Vorzeichen von b für jede Station gespeichert werden, ι

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"b) diese gespeicherten algebraischen Vorzeichen periodisch überprüft werden

c) die gespeicherten Vorzeichen für & j, gelöscht werden, wobei k jede beliebige Station während der Überprüfungsperiode darstellt, wenn das Vorzeichen von h, eine zeitliche Vorverlegung repräsentiert und das Vorzeichen von o_v " eine zeitliche Rückverlagerung oder, keine zeitliche Verschiebung repräsentiert,

d) das gespeicherte Zeichen für h, während der ÜberprÜ-fungsperiοde gelöscht wixd, wenn das Vorzeichen von' h _v

eine seitliche Rückverlagerung repräsentiert und die Vor- ^ zeichen von ^u₊I eine zeitliche Vorverlegung oder keine zeitlichen Verschiebung repräsentieren, und ' .

e) die Werte b , während der Überprüfungsperiode einer Paketsynchronisiersteuereinrichtung an Station i, zugeführt werden, wenn eine der beiden Zustände von c) oder d) für

• ' k=1 genüge getan ist.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur

Erzeugung von k . ä

a) die entsprechenden Werte B, welche die jeweilige Kanalzuteilung repräsentieren, für jede Station gespeichert werden>

b) die jeweiligen Werte B von den entsprechenden Werten A für jede Station subtrahiert werden, um für jede Station entsprechenden Differenzwerte Δ zu. erhalten, und

c) für jede Station die erhaltenen Differenzwerte Δ algebraisch addiert werden, die diejenigen Stationen zugeordnet

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sind, welche der einzelnen Station in der Reihenfolge der Station vorangehen, wobei die Reihenfolge der Stationen der Reihenfolge des Auftretens der Stationspakete bezogen auf ein Bezugsetationspaket entsprechen.

4· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum festsetzen des Wertes A für jede Station

a) von jeder Station eine jeweilige Rückfrage RQT empfangen wird, welche die an dieser Station benutzten Kanäle repräsentiert,

b) sämtliche Anfragenummern addiert werdender erhaltene Wert von der Gesamtaneahl der Kanäle im System subtrahiert wird, um eine Zahl zu erhalten, welche die übrigen noch vorhandenen Kanäle, welche zugeteilt werden können, repräsentiert* und

c)jedem RQT-Wert eine Kanalzahl P zuaddiert wird, um die Werte A zu bilden, wobei P nicht notwendigerweise für jede RQT-Nammer, zu der es hinzuaddiert wird, gleich groß lat, und wobei die Summe aller P-Werte gleich oder geringer ist, ale die Zahl ist, welche die restlichen Kanäle repräsentiert.

5· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum festsetzen des Wertes A für jede Station a) von jeder Station eine jeweilige Rückfrage RQX empfangen

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wird, welche die an dieser Station benutzten Kanäle repräsentiert,

b) sämtliche: Anfragenummern addiert werden und der erhaltene Wert von der Gesamtzahl der Kanäle im System subtrahiert wird, um eine Zahl zu erhalten, welche die übrigen noch vorhandenen Kanäle, welche zugeteilt werden können, repräsentiert, und

e) die Anzahl der restlichen Kanäle durch die Gesamtanzahl der Stationen im System dividiert und den Integraldivident jeder dieser Anfragenummern hinzuzuaddiert wird.

Pur den Anmelder: Meissner & Bolte Patentanwälte

Anmelder:

GOMMUNIGATIOMS SA(DELLITE CORPORATION a corporation of the District of Colombia, USA,

located at 950 L'Enfant Plaza, S.W. '

Washington, District of Columbia, USA

Bremen, 17. 3. 1970
6417

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