DE2065937A1 - Sende-empfangsstation in einem radiotelefonienetz - Google Patents

Description

INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATION

CIT-ALCATEL 12, rue de la Baume, 75008 PARIS, Frankreich

SENDE-EMPFANGS-STÄTION IST EINEM RADIOTELEFONIENETZ

Ausscheidung aus der Patentanmeldung P 2O 56 769.5

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sende-Empfangsstation in einem Radiotelefonienetz mit Mitteln zum Aussenden eines Kodes, der die Hohe des Empfangspegels angibt, sowie mit Mitteln zur Einstellung des Sendepegels in Abhängigkeit vom Empfang eines solchen Kodes.

Die Erfindung betrifft Telefonverbindungen zwischen zwei Punkten in einem JSfetz von Stationen, welche für selektiven Anruf ausgestattet sind, Sie betrifft ein teils digitales, teils analoges Kodier system, welches mit einer

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Optimalisierungseinrichtung des Emissionspegels kombiniert ist. Die Hauptanwendungsgebiete liegen in beweglichen Verbindungen, insbesondere zwischen Flugzeugen.

Es ist wünschenswert, daß der Emissionspegel in jedem Fall auf einen Wert geregelt ist, welcher so schwach ist wie möglich, solange eine gute Verständlichkeit gewährleistet ist, denn ein stärkeres Emissionsniveau bestrahlt unnötigerweise ein großes Raumvolumen, so daß die Verbindungen gestört werden, welche ohne ein Übermaß an Emissionsleistung nicht gestört worden wären, und darüberhinaus vergrößert ein unnötig hoher Emissionspegel die Gefahr der unerwünschten Funkortung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Funkverbindung abhängig von den Funkbedingungen in Hinblick auf eine ausreichende Verständigung und geringstmögliche Störung benachbarter Stationen zu optimisieren.

Diese Aufgabe wird durch die Station gemäß Haupfcanspruch gelöst.

In ihrer vollkommensten Form gestattet die Erfindung,

^ die Auswahl eines optimalen Emissionspegels mit einer optimalen Richtantenne zu koppeln, und zwar zur Emission und zum Empfang, was den geringstmöglichen Raumbedarf für eine gegebene Verbindung ermöglicht und Möglichkeiten zur Mehrfachverwendung eines vorgegebenen Trägers ohne reziproke Störung gestattet.

Aus der deutschen Patentanmeldung P 2O 47 903.2 ist eine Einrichtung bekannt, welche die automatische Regelung des Emissionspegels einer Sende-Empfangs-Station gewährleistet,

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welche zwischen zwei Punkten in Verbindung mit einer anderen Einrichtung der gleichen Art arbeitet, wobei die automatische Regelung auf dem Empfang einer Modulatxonsfrequenz basiert, welche auf einem Rand des Sprachbandes angeordnet ist, welches durch die zugeordnete Station als Punktion des Empfangspegels ausgesandt wird. Zwischen dem geringstmöglichen Empfangspegel, welcher eine ausreichende Verständlichkeit gewährleistet, und dem Sättigungspegel liegt der im Mittelfrequenzbereich empfangene Pegel in einem Bereich, und zwar unter einer Anzahl von Bereichen, welche durch Schwellen begrenzt sind, die in demselben Sinne abgestuft sind wie die empfangenen Pegel, wobei die höchste Schwelle als untere Grenze für den Bereich der stärksten Empfangspegel dient und wobei als Funktion der höchsten Schwelle, welche durch den im Mittelfrequenzbereich empfangenen Pegel überschritten wird (eventuell im Hochfrequenzbereich) , die betroffene Station eine Frequenz aussendet, welche den entsprechenden Empfangsbereich kodiert, eine Frequenz, welche an einem der Ränder des Sprachbands angeordnet ist, beispielsweise in dem Band von 200 bis 300 Hz oder in dem Band von 2900 - 3000 Hz. Beim Empfang dieser Kodierfrequenz verwendet die zugehörige Station das dekodierte Signal dazu, um ihren Emissionspegel auf einen Wert einzustellen, welcher im Prinzip an die erste Station einen neuen Empfangspegel liefern muß, welcher im niedrigsten zulässigen Bereich liegt. Wenn die erste Regelung kein zufriedenstellendes Ergebnis liefert, wird eine neue Frequenz der Bereichskodierung zurückgesandt, und es erfolgt eine erneute Einstellung des Eraissionspegels, wobei das Verfahren des Aussendens der Kodierfrequenz und der

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Einstellung des Emissionspegels bei den zwei betroffenen Stationen in alternativer Weise solange fortgesetzt wird, bis diese zwei Stationen schließlich im niedrigsten Bereich empfangen, was durch die Emission einer besonderen Kodierfrequenz durch die zwei Stationen erkennbar ist.

Zu Beginn der Regelung emittieren die zwei Stationen mit maximalem Pegel, wenn im Laufe der Regelung die eine der Stationen einen Pegel empfängt, welcher unterhalb des minimal zulässigen Pegels liegt, so daß die andere Station ihren maxi- ^ malen Emissionspegel aufnimmt, und es beginnt wieder ein neuer Regelvorgang. Es sind Vorkehrungen getroffen, damit diese Eventualität sehr selten auftritt, so daß die optimale Regelung möglichst schnell erreicht wird.

Verschiedene Anordnungen verhindern die Wirkung von Pehlerabweichungen,

Die Erfindung schafft eine andere Lösung desselben Problems der Regelung des optimalen Emissionspegels, welcher oben mit Hilfe der Kodierfrequenz des Empfangsbereichs definiert wurde, jedoch im Falle des selektiven Anrufs, und zwar gemäß W einer verschiedenen Technologie, welche dem selektiven Anruf angepaßt ist. Eine besonders günstige Ausfuhrungsform der Erfindung besteht darin, eine Richtantenne als günstigste unter mehreren Richtantennen auszuwählen.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Figuren 1 bis 7 genauer beschrieben; es zeigen :

Fig. 1 eine graphische Darstellung, welche die Unterteilung des Niederfrequenzbandes darstellt, welches eine ausgesandte Welle moduliert,

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Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Bandunterteilungs-Kodierers,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Differentialkompatators, welcher den Vergleich zwischen einem Signal in einem schmalen Band und dem Rauschen in einem breiteren Band gestattet,

Fig. 4 eine graphische Darstellung, welche die Abstufung mehrerer verwendeter Schwellen in einem Entscheidungselement darstellt,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sende- Empfangs-Station,

Fig. 6a und 6b jeweils ein Diagramm, welches einen Betriebsfall der Einrichtung erläutert, und

Fig. 7 eine graphische Darstellung, welche eine Vielfach-Verwendungsmöglichkeit eines selben Trägers ohne reziproke Störungen zeigt, welche die besonderen Merkmale der Erfindung in ihrer vollständigsten Form ausnutzt.

Die Fig. 1 zeigt beispielsweise ein Schema der Aufteilung des Bandes der Tonfrequenzen oder des Niederfrequenzbandes (BF) in einer erfindungsgemäßen Sende-Empfangs-Station. Das gesamte Hauptband b. überdeckt beispielsweise den Bereich von 300 - 30OO Hz. Das Gesamtband b. ist in sechs Bänder unterteilt, welche als Anrufkodierbänder bezeichnet werden, welche mit bl ... b6 bezeichnet sind und ein Band, welches als Omnibus-Band bo bezeichnet wird, das die folgenden Bänder überdeckt :

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bl	600
b2	1000
b3	1400
b4	1800
b5	2200
b6	2600
bo j	3000
ί 300 -
i 700 -
t 1100 -
ί 1500 -
! 1900 -
! 2300 -
• 2700 -

Hz

HZ

Hz

HZ

HZ

HZ

Hz

Das Band von 300 - 2600 Hz oder das Band bs ist ein Band, welches dazu dient, die Sprechnachrichten zu übertragen, ψ sobald die Verbindung aufgebaut ist.

Die Bänder bl ... b6, welche als Anrufkodierbänder bezeichnet sind, welche auch noch durch das generische Symbol bi bezeichnet sind, dienen dazu, den durch eine Station ausgesandten selektiven Anrufkode zu übertragen, welche im Ursprung einer Verbindung anruft. Genauer gesagt, der Kode des Angerufenen wird in einem der Bänder bi übertragen : diese Bezeichnung wird nachfolgend näher erläutert.

ein,
Um zu verhindern, daß ίχη einem bestimmten Band aus-

_k gesandter Kode in einem anderen Band durch Nebensprechen empfangen wird, was insbesondere zwischen dem Band bl und dem Band b2 gefährlich ist, wird bevorzugt die Wertigkeit der Signale von einem Band zum nächsten invertiert. Mit der Übertragung eines Paritätsbits wird, wenn ein Kode des Bandes bi in dem Band bi + 1 empfangen wird, die Parität falsch, da sie aufgrund der Inversion sämtlicher Wertigkeiten invertiert ist und der parasitäre Kode wird nicht dekodiert. Das Band bo dient dazu, im Laufe des Aufbaus der Verbindung und im Laufe

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der Unterhaltung mehrere Kodes zu übertragen.

Im Omnibusband bo ist ein sehr schmales Band, welches mit be bezeichnet ist, am unteren Ende abgetrennt; es überstreicht den Bereich von 2700 - 2730 Hz. Es wird in einem Verfahren zum Differential-Rauschvergleich verwendet. Auf diesen Punkt wird noch eingegangen.

Oberhalb von bo sind beispielsweise drei Frequenzen vorhanden, welche als Pegelkodierungsfrequenzen Fl, F2, F3 bezeichnet werden, welche die Werte 3125, 3150, 3175 Hz aufweisen können. Eine dieser Frequenzen wird durch jede im Verkehr befindliche Station ausgesandt, um den Bereich ihres Empfangspegels zu kodieren.

Alle diese Frequenzbänder und diskreten Frequenzen sind durch geeignete Filtereinrichtungen getrennt, welche dem Fachmann hinreichend bekannt sind, so daß deren Erwähnung genügt, um die Beschreibung nicht zu überladen.

Die Fig. 2 stellt in rein schematischer Weise zugleich das gemäß der Erfindung verwendete selektive Anrufkodiersystem und die Vorrichtung dar, welche einen Kode liefert.

Es sei angenommen, daß das vollständige betrachtete Netz 192 Teilnehmer enthält. Ein entsprechender Impulskode

muß acht Schritte aufweisen (2 = 256) , plus eventuell ein Synchronisationsimpuls und ein Paritätsimpuls.

Vorteilhafterweise wird diese Anzahl reduziert, indem jeder Kode durch ein Frequenzband bi gekennzeichnet wird. Beispielsweise wird mit sechs Anrufkodierbändern bi die Anzahl der Nachrichtenschritte von acht auf fünf reduziert. Ein

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Anrufkode, welcher fünf Schritte enthält, die 32 Kombinationen liefern, wird auf einen Teilnehmer unter 192 Teilnehmern spezialisiert, indem er in einem Band bi ausgesandt wird, welches unter sechs Bändern ausgewählt wird.

Somit wird auch die Emissionsdauer des selektiven Anrufkodes verkürzt, was sehr vorteilhaft ist.

In der Fig. 2 wird der Kode eines angerufenen Teilnehmers Xi durch eine anrufende Station eingeschaltet, indem auf eine Taste K gedrückt wird. Dies führt durch einen Befehl fi zur Positionierung eines ersten Kommutators Kl mit 32 Kontakten auf einen Impulskode mit fünf Schritten, welcher unter 32 Kodes ausgewählt wird, die durch die Ziffern (1) ... (32) dargestellt sind und durch einen Befehl gi zur Positionierung eines zweiten Kommutators K2 mit acht Kontakten, welcher den obengenannten Impulskode mit fünf Schritten auf einen Unterträger anwendet, welcher in einem der sechs Bänder bl b6 ausgewählt ist. Dies führt auf einer Ausgangsklemme S zu einem Kode mit fünf Nachrichtenschritten, welcher einen unter 192 Teilnehmern kodiert.

h Außer den sechs Kontakten zur Emission in einem der

sechs Bänder bi gestattet ein siebter Kontakt die Emission des Kodes in dem Band bo und ein achter Kontakt gestattet die Emission des Kodes mit geringer Geschwindigkeit in dem Band be.

Es ist selbstverständlich, daß die zur Anwendung der Erfindung verwendete Einrichtung schnelle elektronische Geräte verwendet, um die Auswahl des Impulskodes und die Auswahl des

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Modulationsbandes bi zu realisieren, da jedoch die im einzelnen zu diesem Zweck verwendeten Geräte in dieser Technik bekannt sind, dürfte das Schema der Fig. 2 dazu ausreichend sein, dem Fachmann alle besonderen wünschenswerten Informationen zu vermitteln.

Die Fig. 3 stellt in schematischer Weise eine Diffe- · rential-Vergleichseinrichtung für Niederfrequenzrauschen dar (Bezug D), die in einer erfindungsgemäßen Sende-Empfangs-Station verwendet wird.

Über eine Eingangsklemme 10 kommen die Niederfrequenzsignale an, welche am Ausgang des (nicht dargestellten) Empfängers demoduliert sind. 12a und 12b stellen zwei Elemente eines Kommutators mit zwei Polen dar, welcher drei Richtungen (I, II, III) aufweist, dessen Arme gemeinsam mit der Klemme 10 verbunden sind. 13 ist ein Filter mit dem Band bt, einem Band von 300 - 3000 Hz. 14 ist ein Filter mit dem Band bi, entweder mit dem Band bl (300 - 600 Hz) oder mit dem Band b2 (700 - 1000 Hz) oder mit dem Band b3 (1100 - 14OO Hz) oder mit dem Band b4 (1500 - 1800 Hz) oder mit dem Band b5 (1900 - 2200 Hz) oder mit dem Band b6 (2300 - 2600 Hz). 15 ist ein Filter mit dem Band bo (2700 - 3000 Hz). 16 ist ein Filter mit dem Band be (2700 - 2730 Hz).

12c und 12d bilden einen Kommutator mit zwei Polen und drei Richtungen (I, II, III), welcher mit dem Kommutator (12a, 12b) gemeinsam gesteuert ist. Der Arm von 12c ist mit dem Eingang eines ersten Demodulators 17 verbunden (welcher hier in dem besonderen als Beispiel genommenen Fall als Frequenzdiskriminator dargestellt ist, wobei als Modulation die

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Frequenzmodulation angewandt ist). Der Arm von I2d ist mit dem Eingang eines zweiten Demodulators 18 verbunden, welcher mit dem Demodulator 17 identisch ist.

Der Ausgang des Demodulators 17 ist mit einem ersten Eingang el eines Differentialkomparators 19 verbunden, welcher beispielsweise ein Differentialverstärker ist. Der Ausgang des Demodulators 18 ist mit einem zweiten Eingang e2 des obengenannten Differentialkomparators 19 verbunden. Der Ausgang des Differentialkomparators 19, Punkt 11, ist mit der Masse über einen Widerstand r verbunden. Er umfaßt eine ψ Schaltung mit Zeitkonstante (nicht dargestellt) in der Größenordnung von 0,5 see bis zu einigen Sekunden, um nicht auf kurze parasitäre Impulse anzusprechen.

Die Kommutatoren 12a ... I2d sind gemeinsam gesteuert,

Die Kontakte der Kommutatoren 12a ... 12d sind in der folgenden Weise verbunden :

12a I Eingang bt 12c I Ausgang bt

II Eingang bt II Ausgang bt

III Eingang bo III Ausgang bo

fc 12b I Eingang bi I2d I Ausgang bi

II Eingang bo II Ausgang bo

III Eingang be III Ausgang be

Es ist ersichtlich, daß in der Stellung I der Kommutatoren das Filter 13 (bt) in Reihe mit dem Demodulator und dem Eingang el des Komparators 19 liegt und daß das Filter 14 (bi) in Reihe mit dem Demodulator 18 und dem Eingang e2 des Komparators 19 liegt. In der Stellung II der Kommutatoren liegt das Filter 13 (bt) in Reihe mit dem Demodulator 17 und

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dem Eingang el des !Comparators 19, und das Filter 15 (bo) liegt in Reihe mit dem Demodulator 18 und dem Eingang e2 des Komparators 19. In der Stellung III liegt das Filter 15 (bo) in Reihe mit dem Demodulator 17 und dem Eingang el des Komparators 19, und das Filter 16 (be) liegt in Reihe mit dem Demodulator 18 und dem Eingang e2 des Komparators 19.

Der Differentialrauschkomparator 19, vorzugsweise ein Differentialverstärker, bewirkt die folgenden Operationen

Stellung I : Vergleich zwischen einem in einem Band bi vorhandenen Signal (Kode) und dem Signal + in dem Band bt vorhandenem Rauschen;

Stellung II : Vergleich zwischen einem in dem Band bo vorhandenen Signal (Kode) und dem Signal + in dem Band bt vorhandenem Rauschen;

Stellung III : Vergleich zwischen einem in dem Band be vorhandenen Signal (Kode) und dem Signal + in dem Band bo vorhandenem Rauschen.

Wie hinreichend bekannt ist, ist die zur Übertragung eines Impulskodes erforderliche Bandbreite der Übertragungsgeschwindigkeit proportional.

In den zwei ersten Stellungen wird der Kode mit verhältnismäßig großer Bandbreite übertragen (Bandbreite bi = Bandbreite bo = 300 Hz), dies ist eine Kodierung mit hoher Geschwindigkeit; dies gestattet, wie nachfolgend gezeigt wird, das schnelle Aussenden eines seiaktiven Anrufkodes, so daß ein schnellstmöglicher Aufbau der Verbindung ermöglicht wird.

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In der dritten Stellung, Stellung III, wird der Kode mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit ausgesandt, was einem wesentlich schmaleren Band entspricht (Bandbreite be = 30 Hz). Zwischen der geringen Geschwindigkeit (Stellung III) und der hohen Geschwindigkeit (Stellungen I und II) wird eine "Homothetie" geschaffen : die Breite des Bandes von Rauschen + Signa3Jsteht in einem Verhältnis IO : 1 zu der Breite des Signalbandes : 300/30 = 3000/300 = lo/l. In dem Augenblick, in welchem die Verbindung aufgebaut ist, in fc welchem die zwei Teilnehmer zu sprechen begonnen haben, können der Abschluß der Regelung und ihre Weiterführung ohne Nachteil durch langsamere Entscheidungen gewährleistet werden.

Die Fig. 4 zeigt die Korrelation zwischen den am Punkt 11 (Fig. 3) angenommenen Spannungswerten und der verglichenen Intensität des Signals und des Rauschens.

Zwischen einem Wert im Bereich von Null und einer verhältnismäßig tiefen Schwelle S3 ist der Unterschied zwischen der Gesamtquantität Signal plus Rauschen und dem Signal ™ alleine nur schwach. Dies entspricht einem starken Signal.

Dies ist der Bereich der Empfangspegel (3). Wenn ein Empfänger seinen Empfangspegel in diesem Bereich hat, sendet er eine Signalfrequenz F3 aus. Am anderen Ende der Spannungsskala am Punkt 11 erhält man einen Wert, welcher zwischen einer Schwelle Sl, die höher liegt als S3, und einer Schwelle So liegt, welche oberhalb von Sl liegt : dies ist der Bereich (0), der Bezugsbereich, welcher einer optimalen Regelung entspricht.

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In diesem Bereich kommt dem Rauschen eine zwar merkbare, jedoch zulässige Bedeutung vor dem Signal zu. In diesem Bereich wird keine SignaIfreguenz ausgesandt.

Es wird angenommen, daß zwischen S3 und So zwei Schwellen S2 und Sl liegen (in der Größenordnung), welche zwei Zwischenbereiche begrenzen : Bereich (2), mit Emission einer Signa!frequenz F2 und Bereich (1), mit einer Emissions" frequenz Fl.

Wenn die Spannung am Punkt 11 in dem Bereich (O) liegt, zeigt dies an, daß der Emissionspegel der zugehörigen Station im optimalen Bereich geregelt ist : er wird in diesem Zustand gelassen.

Wenn die Spannung am Punkt 11 in einem Bereich (1) oder (2) oder (3) liegt, so zeigt dies an, daß der Emissionspegel der zugehörigen Station vermindert werden muß, beispielsweise um 10 dB oder um 20 dB oder um 30 dB. Eine entsprechende Verminderung des Emissionspegels wird am betroffenen Sender unter der Einwirkung der empfangenen Signalfrequenz Fl oder F2 oder F3 bewirkt.

Es ist offensichtlich, daß innerhalb des Rahmens der Erfindung die Anzahl der Schwellen von vier verschieden sein könnte.

Wenn die Spannung am Punkt 11 den Wert So überschreitet, so ist dies ein Anzeichen dafür, daß das Verhältnis S/S+B zu niedrig ist : der Emissionspegel ist zu schwach, die zugehörige Station schaltet dann ihre Emission ohne Abschwächung oder Dämpfung auf den maximalen Pegel P, und es beginnt ein neuer Regelvorgang.

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Die Fig. 5 stellt ein Schema der erfindungsgemäßen Sende-Empfangs-Station im Detail dar.

Sie umfaßt eine nicht gerichtete Antenne ebenso wie eine Richtantenne, welche beispielsweise aus einer Anordnung von vier Antennen besteht, von denen jede ein Viertel des zu überstreichenden Raumes überdeckt.

Ein Sender 22, welcher durch einen Unterbrecher 20 in Betrieb gesetzt wird, empfängt modulierte Sprachsignale, beispielsweise eines Mikrofons 21. Die emittierte Leistung geht über ein Dämpfungsglied 23, bevor sie zu einem Duplexer fc 24 gelangt. Eventuell kann das Dämpfungsglied 23 in dem Sender 22 eingebaut sein und eine Regelung der Ausgangsleistung betätigen, indem es auf den Erregungspegel der Ausgangsstufe einwirkt. Dennoch ist insbesondere dann, wenn der Emissionspegel einige Watt nicht überschreitet, die Anordnung gemäß der Fig. 5 zulässig und führt zu einer einfacheren Anordnung, welche bei einem bereits vorhandenen Sender anwendbar ist. Der Duplexer 24 speist entweder eine ungerichtete Antenne 25 oder eine der vier Richtantennen al, a2, a3, a4, welche eine Anordnung 26 bilden, und zwar über einen Schalter ™ 27. Der Schalter 27 ist mit zwei Armen dargestellt, weil in einem bestimmten Regelzustand die Einrichtung auf einer Richtantenne emittiert und auf der ungerichteten Antenne empfängt oder umgekehrt.

Der Duplexer 24 ist andererseits mit einem Empfänger 28 verbunden, welcher alle Verstärkungs- und Demodulationsorgane umfaßt, wobei das demodulierte Sprachsignal über ein

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Bandpaßfilter 29 (bs = 3OO - 26OO Hz, beispielsweise xn Verbindung mit der Fig. 1) in einem Kopfhörer oder einem Lautsprecher 31 empfangen wird.

32 ist ein mit dem Ausgang Q des Empfängers 28 verbundener Dekodierer, welcher den selektiven Anrufkode der Station ebenso wie andere Kodes dekodieren kann : einen Omnibuskode oder Sammelkode, welcher als Antwort auf den Empfang des selektiven Kodes (angerufene Station) oder nach Empfang einer ersten Antwort auf den selektiven Anruf (anrufende Station) ausgesandt wird und einen Richtantennenkode. Wenn der Dekodierer 32 seinen selektiven Kode empfängt, schaltet er eine Signalisierung 33 aus und schaltet den Lautsprecher 31 ein, indem er auf den Unterbrecher 30 über eine Leitung m einwirkt. Als Funktion eines empfangenen Antennenkodes positioniert der Dekodierer 32 den Antennenkommutator 27 über eine Leitung n.

34 ist ein Speicherkomparator, welcher mit dem Ausgang Q des Empfängers 28 verbunden ist. Er identifiziert die Ordnungsnummer der Richtantenne der zugehörigen Station, welche ihm den maximalen Empfangspegel liefert.

Mit dem Ausgang Q des Empfängers 28 ist ebenso eine Differentialkomparatoranordnung 35 verbunden,die einen Eingangspunkt 10 und eine Ausgangsklemme 11 aufweist.

36 ist eine Zählstufe, welche zu Beginn des Aufbaus einer Verbindung die zwei ersten Emissionsetappen (Anrufer) oder die zwei ersten Empfangsetappen (Angerufener) zählt. Die Stufe 36 enthält eine Dekodier- und Steuereinrichtung, welche einerseits auf die Stellung der Antennen 25 bis 26

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über eine Leitung ρ einwirken kann und andererseits über eine Leitung q auf die Stellungen I, II, III der Kommutatoren 12a, 12b, 12c, 12d einwirken kann, welche im Organ 35 (siehe Fig. 3) enthalten ist und schließlich über eine Leitung q¹ auf einen Kodierer 60 (siehe unten ) einwirken kann.

40 ist eine Anordnung von Schwellwertstufen 41 ... mit entsprechenden Werten So, Sl, S2, S3 (siehe Fig. 4), welche mit dem Punkt 11, dem Ausgang von 35, verbunden ist.

Die Schwellwertstufe 41 (Wert der Regelung So) kann über eine Leitung s auf das Dämpfungsglied 23, über eine Leitung s¹ auf den allgemeinen Unterbrecher 20 und über eine Leitung t auf den Kodierer 62 (siehe unten) einwirken.

Die Schwellwertstufen 42, 43, 44 mit entsprechenden Regelwert Sl, S2, S3 wirken über drei Leitungen u, v, w jeweils auf ein Organ 70 ein. Das Organ 70 enthält drei Oszillatoren 71 (Frequenz Fl) , 72 (Frequenz F2) und 73 (Frequenz F3) , welche jeweils durch einen Unterbrecher 74, 75, 76 über eine Leitung u, v, w eingeschaltet werden. Der eingeschaltete Oszillator ist über eine Leitung <X mit dem Sender 22 (Klemme M) ρ verbunden.

Mit dem Punkt Q ist in gleicher Weise eine Anordnung 50 verbunden, welche drei selektive Filter^ 51 auf einer Frequenz Fl, 52 auf einer Frequenz F2 und 53 auf einer Frequenz F3.sowie ein Organ 54 umfaßt. Die als Beispiel für diese Frequenzen genommenen Werte sind unter Bezug auf die Fig. 1 oben angegeben : Fl = 3125 Hz, F2 = 3150 Hz, F3 = 3175 Hz. Das Organ 54 positioniert das Dämpfungsglied 23 über eine Leitung y als Funktion einer einzelnen durch ein Filter empfangenen

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-Vt-

Frequenz; beispielsweise eine Abschwächung von 10 dB für Fl, von 20 dB für F2 und von 30 dB für F3.

Die Anordnung 60 bildet einen Teil des Kodierers des Senders, welcher über eine Klemme N angesprochen wird. Sie umfaßt drei individuelle Kodierer :

61 symbolisiert den selektiven Anrufkodierer der Fig. 2. Er kann einen charakteristischen Impulszug in einem der Bänder bi, beispielsweise in dem Band b2, aussenden. Der Anrufkode kann mit hoher Geschwindigkeit in einem Band bi oder in dem Band bo und mit geringer Geschwindigkeit in dem Band be ausgesandt werden.

62 liefert einen Kode Z, welcher als "Omnibus"-Kode oder als Sammelkode bezeichnet wird, und zwar entweder in dem Band bo mit hoher Geschwindigkeit oder in dem Band be mit geringer Geschwindigkeit.

63 liefert einen Kode a oder einen Richtantennenkode zur Emission ? da die Station vier Richtantennen al ... a4 aufweist, kodiert der Kodierer 63 die Ordnungsnummer (1, 2, 3, 4) der Senderichtantenne in der Weise, daß der zugehörigen Station, welche die Richtantenne erkennt, mittels des Speicherkomparators 34 der Maximalpegel geliefert wird. Der Kodierer 63 wird mit Hilfe einer Leitung h durch den Kommutator 27 positioniert.

64 liefert einen Kode a¹ oder einen Empfangsrichtantennenkode ; er hört auf, der zugehörigen Station die Ordnungsnummer der Richtantenne zu signalisieren, welche den maximalen Empfangspegel liefert. Der Kodierer 64 wird mit Hilfe

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— "SJi —

einer Leitung ζ durch den Speicherkomparator 34 positioniert.

Die Kodierer 63 und 64 können entweder in dem Band bo mit hoher Geschwindigkeit oder in dem Band be mit geringer Geschwindigkeit emittieren.

Die Fig. 6a und 6b bilden als einzige Gesamtanordnung die Tafel 6.

Die Anordnung enthält eine Tabelle, welche eine Erläuterung des Betriebs der Einrichtung gemäß Fig. 5 auf ein Beispiel der Regelung zwischen zwei Stationen A (Anrufer) und B (Angerufener) im Zeitpunkt des Aufbaus einer Verbindung liefert. In dieser Tabelle bezeichnet A die anrufende Station und B die angerufene Station. R bezeichnet den Empfangsbetrieb und E den Sendebetrieb.

Die Tabelle gemäß Fig. 6a enthält eine erste einfache Spalte Cl und acht Doppelspalten C2 bis C9, welche abwechselnd mit A, B, A, B, usw. bezeichnet sind. Außer der ersten Spalte sind alle Spalten in zwei Unterspalten R, E unterteilt.

Die Tabelle enthält elf Zeilen, welche den folgenden Parametern entsprechen t

Ll Antenne - entweder einer ungerichteten Antenne oder Richtantennen der Station A (al ... a4) oder Richtantennen der Station B (a¹ ... a¹).

1 4

L2 Antennenkode - jede der zwei Stationen sendet

einen Kode aus (Kodierer 63 oder 64), welcher die Richtantenne bezeichnet, auf welcher gesendet werden soll (Leitung h). Dieser Kode ist durch das gleiche Symbol wie die betroffene Antenne bezeichnet.

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L3 Speicherkomparator ·? in einer Station, beispielsweise A, enthält der Speicherkomparator (34) die Speicherung der Empfangspegel, welche von den vier Richtantennen der zugehörigen Station B kommen und gestattet es, die Richtantenne der Station B zu identifizieren, welche der Station A den maximalen Empfangspegel liefert. Die Ordnungszahl dieser Richtantenne der Station B wird kodiert durch A nach B emittiert (Leitung z), welche nach Empfang dieses Kodes

(a¹ beispielsweise) die Richtantenne a¹ in permanenter Weise 2 2

bewahrt.

Es ist selbstverständlich, daß der Betrieb für den Speicherkomparator der Station B absolut symmetrisch ist. Es sei angenommen, daß es die Antenne a3 von A ist, welche der Station B den maximalen Empfangspegel liefert. Nach Empfang des Kodes a3 von B bewahrt A die Richtantenne a3 in permanenter Weise.

L4 Verbindungskode - dieser Kode enthält zwei Informationen : den selektiven Anrufkode der angerufenen Station (hier B) oder einen Omnibus-Kode (mit Z bezeichnet) der Erkennung, sowie den Antennenkode, der wie unter Punkt (3) oben definiert ist.

L5 das Band - Der Kode von B ist in einem der Bänder bi emittiert. Es ist beispielsweise angenommen, daß dies das Band b2 ist. A emittiert somit den Kode von B in dem Band b2. Anschließend wird der Verbindungskode (Kode Z + Kode a) in dem gemeinsamen Bancjbo emittiert. Wenn die Unterhaltung zwischen den beiden Stationen beginnt, wird schließlich der Verbindungskode in dem Band be ausgesandt.

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- atf-

ismäßig breit

L6 Geschwindigkeit - In den verhältnismäßig breiten Bändern bi oder bo (300 Hz) wird der Verbindungskode mit hoher Geschwindigkeit (r) ausgesandt. In dem schmaleren Band (30 Hz) wird der Verbindungskode mit geringer Geschwindigkeit (1) ausgesandt. Die Geschwindigkeitsänderung erfolgt in den Kodierern 61 ... 64 durch an sich bekannte Organe, welche nicht dargestellt sind, um die Figur nicht zu kompliziert werden zu lassen.

L7 Ordnungszahl - Zu Beginn markiert das Organ 36 Null, was der Stellung I der Kommutatoren im Organ 35 entspricht. Nach einer (einzigen) Emission des Verbindungskodes auf der Omnibusantenne markiert das Organ 36 des Anrufenden (A) 1 : dann gehen über die Leitung q die Kommutatoren des Organs 35 in die Stellung II. Nach der ersten Emission des Verbindungskodes auf der Richtantenne markiert das Organ 36 des Anrufenden (A) 2 ; dann gehen die Kommutatoren des Organs 35 in die Position III.

Auf der Seite des Angerufenen (B) läßt das Ende des ersten Verbindungskodes das Organ 36 nach 1 gehen (Position II der Kommutatoren von 35). Das Ende des zweiten empfangenen Verbindungskodes läßt das Organ 36 nach 2 gehen (Position III der Kommutatoren von 35).

Gleichzeitig steuert über die Leitung q¹ das Organ 36 den Übergang der Emission des Verbindungskodes von dem Band bi zu dem Band bo, darauf zu dem Band be.

Das Organ 36 steuert in gleicher Weise den Übergang von der ungerichteten Antenne auf die Richtantenne über die Leitung p.

0RK3JNAL INSPECTED 709823/0368

L8 Empfangsberexch - Als Funktion des Bereichs, wo sich der Empfangspegel befindet, welcher durch die überschrittene Schwelle festgelegt ist (Organ 40), wird die Emission einer einzelnen Signalfrequenz (Fl oder F2 oder F3) über eine der Leitungen u, v, w abgeschaltet.

Zu Beginn der Verbindung, beispielsweise in dem Augenblick, in dem die Station A ihren Hörer abnimmt, existiert dann, wenn die Station B frei ist, das Rauschen allein im Differentxalkomparator 35 der Station A. Der Differentxalkomparator liefert einen Ausgangspegel oberhalb von So. Dies ist die Bedingung des Einschaltens des Senders 22, Kontakt 20, über die Leitung s¹.

Zu Beginn senden die zwei Stationen mitihrem maximalen Pegel, die Station A mit einem Pegel PA, die Station B mit einem Pegel PB, der Empfangsbereich hat eine der Stellungen (0) , (1) , (2) oder (3) (Fig. 4) . Der Empfangspegel wird durch Dämpfung von beispielsweise 0 dB oder 10 dB oder 20 dB oder 30 dB in den Bereich (0) gebracht. Wenn infolge von Toleranzen oder aus einem beliebigen anderen Grund der Schwellwert So erneut überschritten wird, und zwar durch die Leitung t, würde das Organ 40 die Emission des Omnibuskodes Z durch den Kodierer 62 unterbinden. Die zugehörige Station empfängt den Kode Z nicht mehr, hört ihrerseits auf, den Kode Z auszusenden, alle Regelungen beginnen erneut von Null an, und zwar mit den maximalen Emissionspegeln auf beiden Seiten, PA und PB.

L9 die ausgesandte Signalfrequenz - Den Empfangsbexeiehen (3), (2), (1) entspricht die Emission durch dieselbe Station (Organ 70) einer Signalfrequenz F3, F2 oder Fl. Wenn

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der Empfangsbereich (O) ist, ist "keine ausgesandte Signalfrequenz vorhanden.

LlO empfangene Signalfrequenz - Sie ist selbstverständlich mit der ausgesandten Signalfrequenz identisch. Sie ist in der Tabelle 6 getrennt eingetragen, um die Verfahrensschritte der Regelung deutlicher werden zu lassen.

Die empfangene Signalfrequenz, wenn eine solche vorhanden ist, wird durch das Organ 50 extrahiert und dekodiert mit der Stellung des Kommutators 54.

LlI Sendepegel - Der Kommutator 54 hat die Wirkung, zu der bereits vorhandenen eine zusätzliche Dämpfung einzuführen, indem er über die Leitung γ auf das Dämpfungsglied 23 einwirkt. Der an sich bekannte Kommutator 54 ist ein Speicherkommutator, welcher dem Dämpfungsglied 23 zwar keine Steuerung eines absoluten Dämpfungswerts zuführt, jedoch eine Steuerung der Vergrößerung der Dämpfung, beispielsweise um 0 dB, oder 10 dB oder 20 dB oder 30 dB. Dieses Verfahren ist so ausgelegt, daß es gestattet, auf schnellstmögliche Weise die optimale Regelung zu erlangen.

Ein solcher an sich bekannter Speicherkommutator ist in der deutschen Patentanmeldung P 20 47 903.2 im einzelnen beschrieben.

Der Buchstabe M in der Fig. 6a hat folgende Bedeutung Nachrichtenaustausch genehmigt, das Band bs befindet sich im freigegebenen Zustand.

Die Tabelle gemäß Fig. 6b stellt die aufeinanderfolgenden Schritte einer Regelung des Sendepegels und der Richtantenne in dem folgenden angenommenen Fall dar s

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Selektivkode von B im Band b2 optimale Richtantenne von A : a3 optimale Richtantenne von B : a¹

Zu Beginn von B empfangener Pegel : Bereich (2) Zu Beginn von A empfangener Pegel : Bereich (1). Im Laufe der Regelung durchläuft jede Station ein Stadium des Empfangs auf der ungerichteten Antenne und der Emission auf der Richtantenne und danach des Sende-Empfangs auf derselben Richtantenne. Beim Übergang vom Empfang auf der ungerichteten Antenne zum Empfang auf der Richtantenne ist angenommen, daß der Empfangspegel der zugehörigen Station auf den unmittelbar höheren Empfangspegel übergegangen ist. Daraus resultiert eine erneute Dämpfung im Sinne einer Vergrößerung um IO dB.

Es wurde ein Anwendungsfall der Erfindung in dem Fall beschrieben, welcher den selektiven Anruf, die Einstellung der Emissionspegel der zwei Stationen auf einen optimalen Wert und die Auswahl der optimalen Richtantenne gewährleistet. Selbstverständlich schließt die Erfindung in gleicher Weise den Fall ein, in welchem die Stationen ausschließlich ungerichtete Antennen aufweisen. Es genügt, im Schema der Fig. eine bestimmte Anzahl von Organen zu unterdrücken.

In der Fig. 7 sind eine erste Verbindung zwischen zwei Stationen G und K (Emissionsdiagramm 81) und eine zweite Verbindung zwischen zwei anderen Stationen W und Y (Emissionsdiagramm 83) dargestellt.

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Nachdem jede Station ihre am meisten begünstigte Richtantenne ausgewählt hat und ihren Emissionspegel in der oben beschriebenen Weise eingestellt hat, ist ersichtlich, daß das Emissionsdiagramm 81 von G den Empfänger K bestrahlt, jedoch weder W noch Y, daß das Emissionsdiagramm 83 von W Y bestrahlt, jedoch weder G noch K. Für die Emissionsdiagramme von K und Y würden die analogen Verhältnisse vorliegen, die jsdoch nicht dargestellt sind, um die Figur nicht zu überladen.

Es ist zu erkennen, daß unter diesen Bedingungen derselbe Träger zur Verbindung zwischen G und K einerseits sowie zwischen W und Y andererseits dienen kann, ohne reziproke Störungen hervorzurufen.

Dies würde nicht der Fall sein, wenn nicht gemäß der Erfindung zugleich die Emissionspegel und die Ausrichtung aller Antennen optimalisiert wäre. Man hätte dann beispielsweise die Bedingungen vorliegen gehabt, welche durch die Diagramme 82 und 84 dargestellt sind, nach welchen die Emission von G durch Y und die Emission von W durch K empfangen würde usw.

Wenn die Verbindung G-K beispielsweise zuerst auf-P gebaut wird, könnte im Augenblick des Aufbaus der Verbindung W-Y mit der Emission des Kodes mit großer Bandbreite im Niederfrequenzbereich ein leichtes Rauschen in den Empfängern G und K erzeugt werden, und zwar mit einer Dauer in der Größenordnung von 100 Millisekunden, da die Empfänger G und K in diesem Augenblick jedoch auf dem schmalen Band in Betrieb sind, besteht keine Gefahr der Abschaltung der Verbindung.

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Der von den Stationen besetzte Raum ist somit in "Röhren" unterteilt, welche den Vielfachverkehr im Inneren von jeder Röhre gestatten, ohne daß eine Röhre die andere stört.

Aus der Fig. 5 geht hervor, daß die Gesamtheit der Kodierung, der Dekodierung und der Entnahme aller zu den Regelungen erforderlicher Informationen im Niederfrequenzband erfolgt. Es ist keine Modifikation in den Hochfrequenz- oder Mittelfrequenz-Teilen der Geräte erforderlich. Die Erfindung s chafft somit eine Lösung, welche mit bereits vorhandenen Geräten kompatibel ist. Es ist einfach, den Untergruppen 22 (Sender) und 28 (Empfänger) die Gesamtheit der übrigen Organe hinzuzufügen, welche in einem einzigen Gehäuse mit geringem Raumbedarf untergebracht sein können. Die einzige Ausnahme bilden das Dämpfungsglied 23, welches zwischen dem Sender und dem Duplexer unterzubringen ist und der Antennenkommutator, welcher mit dem Ausgang des Duplexers verbunden ist.

Die Verwendung der Unterteilung des Niederfrequenzbandes gestattet, zunächst die Emission des selektiven Anrufkodes zu beschleunigen, indem seine Länge verkürzt ist und gestattet außerdem, im Laufe des Austausches der Sprechnachrichten einen permanenten "Service-Weg" mit dem Austausch eines Verbindungskodes aufzubauen, welcher mit geringer Geschwindigkeit ausgesandt wird. Schließlich gestattet sie durch Differentialvergleich zwischen dem Signal, welches in einem Band (bi oder be) vorhanden ist und dem Wert des Signals + Rauschen, welches in einem (beispielsweise) zehnfach breiteren

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Band (bt oder bo) vorhanden ist, durch einfache Mittel Informationen über die Belegung des entsprechenden angerufenen Teilnehmers zu erhalten, und zwar ebenso wie über den Empfangspegel, von welchem die automatische Regelung des neuen entsprechenden Emissionspegels auf einen optimalen Ttfert abläuft.

Schließlich ist in demjenigen Fall, in welchem die miteinander verbundenen Stationen mit Richtantennen ausgestattet sind, die erfindungsgemäße Einrichtung dazu in der Lage, die günstigste Richtantenne auszuwählen.

w Die gesamten Regelvorgänge dauern in diesem letzten

Falle, dem komplexesten, normalerweise nur einige Zehntel Sekunden.

Wenn in einer der zwei Stationen aus einem beliebigen Grund der Empfangspegel einen zu schwachen Wert erreicht (Schwelle So überschritten), beginnen die Regelungen erneut von Null an mit maximalen Emissionspegeln in den jeweiligen Stationen PA und PB.

Die Auswahl des optimalen Sendepegels mit der Aus-

H wahl einer optimalen Richtantenne liefern eine Möglichkeit für mehrere Verbindungen auf demselben Träger innerhalb desselben Netzes.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1 γ Sende-Empfangsstation in einem Radiotelefonienetz mit Mitteln zum Aussenden eines Kodes, der die Höhe des Empfangspegels angibt, sowie mit Mitteln zur Einstellung des Sendepegels in Abhängigkeit vom Empfang eines solchen Kodes, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenanlage eine ungerichtete (25) und eine gerichtete, in der Hauptrichtung einstellbare Antenne (a,, a_, a_, a.) aufweist, daß Schaltmittel (27) vorgesehen sind, die die ungerichtete Antenne oder die Richtantenne in einer wähl—

   (32)

   baren Richtung einsetzen, da β Dekodiermittel die Empfangssignale zugeführt erhalten und aus ihnen einen Kode mit Stellbefehlen für die Schaltmittel ableiten, und daß ein Speicherkoraparator (34) und ein Kodesender (64) vorgesehen sind, mit denen die optimale Antennenrichtung ermittelt und als Stellbefehlkode ausgesandt wird» wobei im Zuge eines Verbindungsaufbaus zwischen zwei gleichartigen Stationen zuerst der Rufkode mit maximalem Pegel über die gerichtete Antenne in alle möglichen Richtungen ausgestrahlt wird und gleichzeitig ein Kode über die gerade benutzte Ausbreitungsrichtung übertragen wird, worauf die gerufene Station über die ungerichtete Antenne den Ruf annimmt und dann über die gerichtete Antenne in allen möglichen Richtungen einen Rückraeläekode zusammen mit einem Kode über die gerade wirksame Antennenrichtung sowie über die beim Empfang des Rufkodes

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   als optimal erkannte Antennenrichtung des rufenden Teil-

   ihre. nehmers aussendet, worauf schließlich beide/^rAntennen auf die als optimal erkannte Antenneneinrichtung einstellen und die Pegelregelung durchführen.

   2 - Station nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Verbindungsaufbau notwendigen Ko de in format ionen in einem zum Sprachfrequenzband gehörenden Teilband mit einer ersten Überträfe gungsgeschwindigkeit übermittelt werden und daß nach dem Aufbau einer Verbindung in einem schmaleren Band mit einer zweiten, geringeren Übertragungsgeschwindigkeit weitere

   Kodeinformationen betreffend insbesondere den Empfangsund

   pegel die von der Gegenstation zu verwendende Antennenrichtung übertragen werden.

   3 - Station nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtantenne aus mehreren, mit ihren Hauptkeulen in verschiedene Richtungen zeigenden

   fe Richtantennen besteht, und daß die Schaltmittel (27) jeweils eine dieser Antennen wirksam werden lassen.

   4 - Station nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

   dadurch gekennzeichnet, daß während des

   sowie

   Ruhezustands während des Verbindungsaufbaus der Empfangsteil der Station stets mit der ungerichteten Antenne verbunden ist.

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