DE2050116C - Schaltungsanordnung zur Aufnahme von Wahl- und Signalisierzeichen in einem Frequenzmultiplex-Funknetz - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Schaltungsanordnung zur Aufnahme von Wahl- und Signalisierzeichen und zur Erkennung des Kanalbelegungszustandes in einem Frequenzmultiplex-Funknetz.

Es sind in dieser Richtung verschiedene Verfahren bekanntgeworden. In der deutschen Offenlegungsschrift 1 942 817 ist ein Verbindungssystem beschrieben, wobei der Ruf nacheinander in allen Kanälen—ob frei oder nicht — ausgestrahlt wird und der Empfänger, der seinerseits auf einen freien Kanal wartet, empfängt den »vorbeilaufenden« Ruf. Es wird nicht angegeben wie.

In der deutschen Offenlegungsschrift 2 003 609 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem ein festgelegter Kanal zur Auswahl von Selektivrufsignalen vorgesehen ist. Die Zuteilung eines Sendekanals erfolgt durch eine Zentrale.

Weiter ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 541 459 ein Funksystem bekannt, das ohne Zentrale arbeitet. Hierbei sind die folgenden Merkmale entscheidend:

a) Der Selektivruf erfolgt auf einem freien Kanal,

b) das Kriterium für einen freien Kanal wird durch das Fehlen von Trägerfrequenz gewonnen, und

c) der »Abstimm-Suchlauf« (=zyklischer Kanalumlauf) wird nur für die Dauer eines Gespräches angeschaltet.

Eine Angabe über die Art der *SeIektivruf«-Aufnahine ist nicht gegeben.

In der Patentschrift Nr. 65 594 des Amte* für Er-

findungs- und Patentwesen in Ost-Berlin ist ein System

beschrieben, bei dem eine Zentrale ein Rufsignal in einem Rufkanal und in einem freien Kanal aussendet.

Über die Aufnahme des Rufes im einzelnen sind keine Angaben gemacht.

Ferner ist in der deutschen Auslegeschrift 1 266 370

ίο ein Übertragungssystem beschrieben, das auf der Kanalsperrung durch eine Sperrtonfrequenz, die außerhalb der übertragenen Sprachfrequenz liegt, beruht. Statt der Sperrtonfrequenz könnte man auch eine Sperre mit Hilfe des Rauschens im entsprechenden Frequenzbereich bewirken.

In Funknetzen, bei denen allen Teilnehmern eine Anzahl von frequenzmäßig getrennten Kanälen (Frequenzmultiplex) gleichzeitig zur Verfügung stehen, besteht beim Aufbau einer Verbindung das Problem, Ka-

»0 näle als frei oder belegt zu erkennen und einen freien Kanal auszuwählen. Außerdem soll jeder Teilnehmer einen, in irgendeinem der Kanäle abgesetzten und für ihn bestimmten Ruf, der den Wunsch zum Aufbau einer Verbindung darstellt und in Form einer Wähl-

»5 information vorliegt, richtig aufnehmen und erkennen. Es ist in FM-Systemen üblich, die Prüfung der Kanalbelegung mit Hilfe von Rauschsperren durchzuführen. Rauschsperren, die über das Niederfrequenzsignal gesteuert werden, haben eine Ansprechzeit von 10 bis 50 ms. Rauschspreren, die über das Hochfrequenzsignal gesteuert werden, haben eine wesentlich kürzere Ansprechzeit, sind aber in der Regel störanfälliger und werden daher kaum noch verwendet. Zur Aufnahme der Wähl- und Signalisierinformation gibt es mehrere Möglichkeiten:

1. Alle Wählzeichen werden in einem gesonderten Rufkanal übertragen. Nachteil: Verringerung der für die eigentliche Übertragung zur Verfügung stehenden Frequenzbandbreile.

2. Die Wählzeichen werden in demselben Kanal übertragen, in dem dann auch die eigentliche Nachrichtenübertragung stattfindet. Alle Teilnehmer, die nicht selbst Nachrichten austauschen, suchen mit der niederfrequenzgesteuerten Rauschsperre sämtliche Kanäle ab und erkennen den Kanal, in dem eine Wählinformation auftreten soll daran, daß zunächst der Träger unmoduliert ist. Alle Teilnehmer stellen sich nun auf diesen Kanal und empfangen die Wählinformation. Nachteile:

1. Lange Ansprechzeit der Niederfrequenzrauschsperre.

2. Alle Teilnehmer sind blockiert und ein weiterer, abgesetzter Ruf bleibt wirkungslos.

3. Aufwendige Steuerung zum Erkennen, ob ein Kanal neu belegt worden ist oder ob in einem bestehenden Gespräch nur eine Pause eingetreten ist.

Bei einem Vorschlag geht man von einer vollständigen Kanalabfrage aus, die darin besteht, daß das Teilnehmergerät, bei dem der Teilnehmer seinen Hörer noch nicht abgenommen hat, automatisch alle Kanäle zyklisch abfragt, wobei von einem beliebigen Kanal ausgegangen wird. Bei dieser zyklischen Abfrage muß bei jedem neuen Kanal so lange gewartet werden, bis

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als Einschwingzeit abgelaufen ist. Danach wird bei- denen die Wähl- oder Synchronisierzeichen bestehen, spielsweise mit einer Rauschsperre festgestellt, ob über- darstellt, damit bei derzyklisch umlaufenden Abtastung haupt eine Nachricht übertragen wird Hierbei ist eine in jedem Kanal ihr Vorhandensein erkaniu wird, weitere Wartezeit aufzuwenden ,die so lange aufrecht- Die Übertragung der Wähl- und Signalisierzeichen erhalten werden muß, bis die gesamte Wählinformation 5 kann in Form von Gleichstromimpulsen oder Wechseleingelaufen ist. Diese Zeit umfaßt eine ganze Wähl- Stromimpulsen vorgenommen, werden Im letzteren Zeichendauer, beispielsweise 5 Sekunden. Erst dann Fall wird dabei vorteilhafterweise der digitale Wert »1« schaltet der zyklische Umlauf auf den nächsten Kanal durch eine Frequenz /1 und der digitale Wert »0« um. Das heißt aber bei einer Kanalzahl von 30 Kanä- durch eine Frequenz /2 dargestellt; /1 und /2 sind len, daß ein Abfrageumlauf 150 Sekunden dauern io Frequenzen innerhalb des übertragbaren Niederfrewürde oder auch, daß ein Teilnehmer bis zu 150 Sekun- quenzbereiches des Kanals.

den warten müßte, bis er einen freien Kanal verfügbar Um bei der zyklisch umlaufenden Abfragung der

hätte. . Kanäle bei den Wechselstrom-, Wähl- und Signalisier-

Der Nachteil des erheblichen Zeitbedarfs zum Auf- zeichen die Auswertung des Signalzustandes »1« und

nehmen der Wählinformation ist sehr störend, un'd es 15 »0« in möglichst kurzer Zeit, günstigstenfalls während

besteht die Aufgabe, die aufgeführten Nachteile zu ver- der Zeit ta, vornehmen zu können, werden zur

^meiden· Frequenzunterscheidung keine passiven Filter, sondern

In der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe Koinzidenzfilter verwendet. Koinzidenzfilter messen dadurch gelöst, daß der Empfänger zyklisch auf die im Prinzip die Zeitdauer zwischen zwei Nulldurcheinzelnen Kanäle des Funknetzes geschaltet wird, der- 20 gangen der eingegebenen Schwingung und haben damit art, daß jeder einzelne Kanal für jeweils eine Zeit ta, einebandbreitenunabhängige Einschwingzeit,die ledigdie klein gegenüber der Zeitdauer eines Wähl- oder lieh durch den Abstand zweier Nulldurchgänge der Signalisierzeichens ist, an eine Auswerteschaltung an- eingegebenen Schwingung bedingt ist. Bei diesen FiI-geschlossen ist, die in einer Rauschsperre zyklisch aus tem genügt daher im Prinzip eine halbe bis eine ganze Zwischenfrequenz- und Niederfrequenzsignal in einer 25 Periode der eingegebenen Schwingung, um die Fre-UND-Schaltung den Belegungszustand der einzelnen quenz zu klassifizieren.

Kanäle feststellt, in einer Signalisierzeichenauswertung Durch den ständig zyklischen Umlauf werden die

über mit Niederfrequenzsignalen beaufschlagte, jedem Wahl- und Signalisierzeichen aller Kanäle gleichzeitig

Kanal zugeordnete und zyklisch umlaufende Schiebe- vollständig abgetastet, und es läßt sich daher für jeden

register in einer folgenden Koinzidenzschaltung Adres- 30 Kanal gleichzeitig die Wahl- und Signalisierinforma-

se und Signalwort zuführt und in einem Kanalbetriebs- tion vollständig ermitteln. Diese Information wird in

zustandspeicher den Betriebszustand des Systems er- geeigneter Weise Speicher- und Auswerteeinrichtungen

mittelt und mit diesem Kanalbelriebszustandspeicher zugeführt,

das System steuert. Wird bei der kurzen Abtastung jedes Kanals der

Vorteilhafterweise wird in dieser Anordnung am 35 Abtastwert nicht nur der Auswerteeinrichtung zur ErEingang der Signalisierzeichenauswertung ein Koinzi- kennung eines Wähl- oder Signalisierzeichens /ugedenzfilter zur Auswertung der Wähl- oder Signalisier- führt, sondern gleichzeitig einer »Rauschsperre« sehr zeichen verwendet. In dieser Anordnung soll die Ab- kurzer Ansprechzeit, z. B. einer hochfrequenzgetastfrequenz steuerten oder in geeigneter Weise kombinierten hoch- f_B — } — L * 4° frequenz-niederfrequenz-gesteuerten Rauchsperre, die ^JP ~ nta ~ ^ in der Zeit ta voll anspricht, dann läßt sich bei der

zyklischen Abfragung in einem Umlauf bei allen Ka-

für k = 1,2,3 ... sein, wenn fi = ! ist, wobei ti die "^en feststellen, ob sie belegt oder frei sind und ob ein

ti Wahl- oder Signalisierzeichen übertragen wird.

Impulsbreite eines Bits des Wähl- oder Synchronisier- 45 An Hand der Zeichnung wird die Erfindung mit

zeichens ist. Hilfe eines Blockschaltbildes, das in der F i g. 1 dar-

Die Idee der Erfindung ist also, die Zeit nach der gestellt ist, näher erläutert. Die F i g. 2 zeigt die Schal-Anschwingzeit te kurz gegen die Dauer eines Binär- tungsanordnung einer Auswerteschaltung,
zeichens des betreffenden Rufes zu machen. Das an der Klemme E ankommende Hochfrequenz-

Dies geschieht auf folgende Weise: Zum Zeitpunkt 50 signal wird über einen Hochfrequenzverstärker V dem (/1), der sehr kurz gegen die Dauer eines üinärzeichens Empfänger M zugeführt, der zyklisch auf die einzelnen ist, wird der erste Kanal (1) abgefragt, unmittelbar Kanäle fk 1, fk 2, fk 3... fkn des Funknetzes geschaldanach zum Zeitpunkt (ti) der nächste Kanal (2), dann tet wird, was mit Hilfe eines Kanaloszillators erfolgt, zum Zeitpunkt (/3) der Kanal (3) usf. Der zyklische Gleichzeitig erfolgt in dem Empfänger M eine UmUmlauf muß also innerhalb einer Zeichendauer min- 55 setzung des Hochfrequenzsignals in eine Zwischenfredestens einmal ganz durchlaufen sein, d. h. innerhalb quenz, die in dem dem Empfänger folgenden Bandeiner Wählzeichendauer, die wie oben mit 5 Sekunden paß BP gefiltert wird. Der nachfolgende Zwischenais Beispiel angegeben ist, muß das ganze System, alle frequenzverstärker ZFV verstärkt die umgesetzte und Kanäle, abgefragt sein gefilterte Signalspannung und gibt sie dem Demodula-

Die Einschwingzeit te des Hochfrequenz-, Zwischen- 60 tor D weiter. Hinter dem Demodulator D ist eine Ver-

frequenz- und Demodulationsteiles heutiger FM-Emp- zweigung angeordnet, die das demodiilicrte Signal ein-

fänger beträgt etwa 100 bis 200 μβ. mal einer Auswerteschaltung Wund andererseits über

Damit läßt sich eine minimale Abtastzeit ta von einen Niederfrequenzverstärker NFV dem Verbrau-

200 bis 300/is erreichen. Bei «Kanälen ergibt sich eher L zuführt.

somit eine minimale Zykluszeit von « · ta. Wähl- und 65 Der Kanaloszillator läuft mit einer Abtast- oder

Signalisierzeichen, die in einem Kanal gesendet Zyklusfrequenz//» um. Wenn man davon ausgeht,

werden, müssen daher mindestens eine Dauer von daß ία die Zeit ist, während der die Anzeige auf einem

« · ta · m aufweisen, wenn m die Anzahl der Bits, aus Kanal stehenbleibt, und η die Kanalzahl ist. so ist

n · la die Zeit, die ein Umlauf (Zyklus) dauert. Daraus ergibt sich die Abtast-oder Zyklusfrequenz//» = .

Die Auswerleschallung W ist in der F i g. 2 näher angedeutet und ist über die Klemme A an die Verzweigung hinter dem Demodulator D in der Fig.! angeschlossen. Sie besteht aus einer Rauschsperre Λ und einer Signalauswcrtung S/.

Zur Erläuterung der Funktion der Auswerleschaltung W werden noch folgende Einzelheiten gegeben. Diese besteht aus einer kombinierten Hochfrequenz-Niederfrequenz-Rauschsperre R, die die Kanalbelcgung feststellt, und einer Signalisierzeichenauswerlung 5V. In der kombinierten Hochfrequenz-Niederfrequenz-Rauschsperre R wird einmal zwischen dem Bandpad BP und dem Zwischenfrequenzverstärker ZFV ein Zwischcnfreqücnzsignal abgeleitet und einem ersten Schwellwerldiskriminator zugeführt und zwischen dem Diskriminator D und dem Niederfrequenzverstärker NFV (Klemme A) ein Niederfrequeiizsignal abgeleitet und einem zweiten Schwellwertdiskriminator zugeführt. Die Ausgänge beider Schwellwertdiskriminaloren geben ein Signal bei Kanalbelegung an die getrennten Eingänge einer UND-Schaltung ab, die dann ein Signal an ihrem Ausgang verfügbar hat, wenn beide, Zwischenfrequenz und Niederfrequenz, vorhanden sind. Damit wird eine Kanalbelcgung angezeigt und einem Kanalspeicher zugeführt.

Die Signalisierzeichenauswcrtung Si ist mit ihrem am Eingang befindlichen Koinzidenzfilter ebenfalls an die Klemme A angeschlossen. Dem Koinzidenzfilter sind so viele Schieberegister zugeordnet, wie das System Kanäle hat, wobei deren Umschaltung mit einer Taktslencrung synchron läuft, die die einzelnen Kanäle am Eingang des Systems zyklisch umschaltet. In einer folgenden Koinzidenzschaltung werden »Adresse« und »Signalwort« zugeschaltet, wobei die Anordnung »Adresse« die Aufgabe hai, festzustellen, ob ein Ruf auf einem Kanal vorliegt und. die Anordnung »Signalwort« den Ruf an einen gewählten Teilnehmer oder auch Zeichen »frei« u. dgl. aussendet. Ein weilerer Ausgang der Koinzidenzschaltung ist mit einem Eingang eines Kanaibetriebszuslandspeichers und ein weiterer Eingang mit dem Ausgang der UND-Schaltung der Rauschsperre verbunden. Dieser Kanalbetriebszuslandspeicher hat η Abschnitte, wenn η die Zahl der Kanäle ist. In jeden Abschnitt wird eingeschrieben, ob der betreffende Kanal belegt ist oder ob ein Ruf vorliegt. Dieser Kanalbetriebszustandspeicher gibt ein Abbild über den augenblicklichen Zustand des Systems. Von

»5 hier aus erfolgt automatisch die Steuerung des gesamten Übertragungssystems.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Aufnahme von Wahl- und Signalisierzeichen und zur Erkennung des Kanalbelegungszustandes durch eine automatische Abfrage der einzelnen Kanäle in einem Frequenzmultiplex-Funknetz,dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (M) zyklisch auf die einzelnen Kanäle (/ArI, fkl, fk3.,.fkn) des Funknetzes geschaltet wird, derart, daß jeder einzelne Kanal (fkl, fkl, fkS...fkn) für jeweils eine Zeit ta, die klein gegenüber der Zeitdauer eines Wähl- oder Signalisierzeichens ist, an eine Auswerteschaltung (A) angeschlossen ist, die in einer Rauchsperre (R) zyklisch aus Zwischenfrequenz- und Niederfrequenzsignal in einer UND-Schaltung den Belegungszustand der einzelnen Kanäle (fkl, fkl, fk3...fkn) feststellt, in einer Signalisierzeichenauswertung (Si) über mit Niederfrequenzsignalen beaufschlagte, jedem Kanal zugeordnete und zyklisch umlaufende Schieberegister in einer folgenden Koinzidenzschaltung Adresse und Signalwort zuführt und in einem Kanalbetriebszustandspeicher den Betriebszustand des Systems ermittelt und mit diesem Kanalbetriebszustandspeicher das System steuert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang der Signalisierzeichenauswertung (Si) ein Koinzidenzfilter zur Auswertung der Wähl- oder Signalisierzeichen verwendet wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastfrequenz

fp = -_f- — k · fi für k = 1,?.,3... ist, wenn

fi = . ist, wobei // die Impulsbreite eines Bits des Wähl- oder Signalisierzeichens ist.