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Verfahren zur Vermeidung häufiger Unterbrechungen von Funkverbindungen
zwischen beweglichen Funkanlagen und ortsfesten Funkstellen geringer Reichweite
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung häufiger Unterbrechungen von
Funkverbindungen zwischen beweglichen Bunkanlagen und ortsfesten Bunkstellen geringer
Reichweite.
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Das Verfahren kann insbesondere in Netzen der beweglichen Bunkdienste
angewendet werden, bei denen die Frequenzökonomie durch Anwendung sehr kleiner Funkversorgungsbereiche
der festen Funkstellen verbessert wird. Kleine i?unkversorgungsbereiche bieten deshalb
die Möglichkeit, die Prequenzökonomie zu verbessern, weil der räumliche Abstand,
in dem gleiche Frequenzen wieder eingesetzt werden können, von der Größe der iMnkversorgungsbereiche
abhängt. er !usnützungsgrad des Frequenzspektrums läßt sich bei Flächennetzen etwa
mit dem Quadrat des Reichweiten-Reduzierungsfaktors verbessern.
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In Erkenntnis dieser Zusammenhange wurden die Reichweiten der festen
Funkstellen in den vergangenen Jahren in der BRD und auch in anderen Ländern, und
zwar insbesondere bei den öffentlichen und den nichtöffentlichen beweglichen Landfunkdiensten,
beständig reduziert. Die untere Reichweitengrenze ist dabei dadurch vorgegeben,
daß der Funkverkehrsbereich nicht wesentlich kleiner sein soll als die Aktionsbereiche
der
in dem Netz verkehrenden beweglichen Funkstellen und dadurch, daß laufende Gespräche
möglichst nicht zu häufig durch das Verlassen des Funkversorgungsbereiches unterbrochen
werden sollen. Eine Anpassung des Funkverkehrsbereiches an den Aktionsbereich eines
Fahrzeuges ist dadurch möglich, daß die Funkversorgungsbereiche mehrerer fester
Funkstellen zu einem größeren Funkverkehrsbereich zusammengeschlossen werden. Das
bedeutet, daß die Fahrzeuge über mehrere feste Funkstellen des betreffenden Netzes
Verkehr abwickeln können. Diese Lösung wird in der BRD im Netz des öffentlichen
beweglichen Landfunkdienstes und in einer Reihe von Netzen des nichtöffentlichen
beweglichen Landfunkdienstes angewendet. In derartigen Netzen ist die Ausdehnung
der Funkversorgungsbereiche der einzelnen festen Funkstellen durch die Forderung
nach möglichst seltener Unterbrechung laufender Gespräche durch das Verlassen des
Versorgungsbereiches der festen Funkstelle, über die die Verbindung hergestellt
ist, bestimmt.
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Frenkiel, R.H., "A High Capacity Mobile Hadiotelephone system Model
Using a Coordinated Small-Zone Approach, "Conference Record.
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1969 IEEE International (onterence on Communications.
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Unerwünschte Gesprächsunterbrechungen lassen sich bei Anwendung kleiner
Reichweiten der festen Funkstellen dadurch 7ermeiden, daß beim Überwechseln eines
Fahrzeuges von einem Funkversorgungsbereich in einen banachbarten während eines
laufenden Gesprächen sowohl der ortsfeste Fernsprech-Tellnehmer als auch die bewegliche
Funkanlage von der einen zur anderen fasten Funkstelle umgeschaltet werden. Derartige
Lösungen
erfordern jedoch die Anwendung komplizierter und aufwendiger
Signalübertragungsverfahren zur Identifizierung der beweglichen Anlagen des Netzes
und außerdem einen-aufwendigen Leitungspark zwischen der Überleitvermittlungsstelle
und den zugehörigen festen Funkstellen. Der Aufwand wird nach einigen Vorschl@gen
noch dadurch vergrößert, daß zur Lokalisierung der Fahrzeuge aufwendige Funkpeilnetze
errichtet werden müssen (Supervision and controll features of a emall-zone radiotelephone
system, Vortrag von k.T. Porter, Bell Telephone Laboratores, Incorporated, Holmdel,
N.J., gehalten auf einer lEl-Tagung in ban Francisco, 8. bis 10.6.1970). zeigen
der Kompliziertheit und des Aufwandes solcher Systeme mit Gesprächsumschaltung sind
bisher noch keine entsprechenden Netze realisiert worden.
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Die Erfindung stellt sich die aufgabe, trotz Anwendung kleiner Funkversorgungsbereiche
auf das Umschalten der Gespr@che entweder ganz zu verzichten oder aber den hierzu
erforderlichen Aufwand zu verringern.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß während
der Zeit, in der zwischen der festen und den beweglichen Funkstellen eine Verbindung
aufgebaut werden kann, die sich weite der festen Funkstelle reduziert und nach Aufnahme
der Verbindung wieder auf den ursprünglichen Wert erhöht wird.
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Zweckmäßig wird der räumliche Abstand benachbarter fester Funkstellen
so gewählt, daß auch bei verringerten Reichweiten die ser Funkstellen noch eine
lückenlose Versorgung erreicht wird.
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Die Reichweitenreduzierung der festen Funks teilen während der Dauer
der Frei-Kennzeichnung ist außerordentlich einfach. Man kann entweder nur die oendeleistung
oder nur die Empfängerempfindlichkeit oder beides reduzieren.
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Im folgenden wird anhand einer schematischen Darstellung das erfindungsgemaße
Verfahren und die zu ihm führenden Überlegungen erläutert.
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Bezüglich der Gesprächsunterbrechungen sind die Halle besonders kritisch,
bei denen ein Fahrzeug, daß sich in der endzone eines Funkversorgungsbereiches befindet,
ein Gespr@ch beginnt. In den Fällen, in denen sich das Fahrzeug von der festen Funkstelle
wegbewegt, mit der die Verbindung besteht, wird eine rasche Gesprachsunterbrechung
eintreten. Dies läßt sich aber vermeiden, wenn bewegliche Funkstellen, die sich
in der Randzone eines Versorgungsbereiches befinden, daran gehindert werden, tiberhaupt
ein Gespräch zu beginnen. Verwirklicht wird diese Forderung einmal durch die bekannte
Bedingung,daß ein Funkkanal nur belegt werden kann, wenn dieser ale "Frei" gekennzeichnet
ist, zum anderen aber dadurch,daß während der Dauer der Frei-Kennzeichnung die Reichweite
der betreffenden festen FunkstelAe reduziert ist.
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Durch Verringerung der Abstände benachbarter fester Funkstellen wird
dabei dafür gesorgt, daß die Fahrzeuge trotz Reduzierung der Reichweiten der festen
Funkstellen an jedem Ort eine Belegungemöglichkeit vorfinden. Die Figur zeigt in
schematischer Darstellung die Ausbreitungskreise eines Funknetze's, das dies-en
Bedingungen genügt.
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Nach Belegen des Kanals durch eine Fahrzeugstation wird die Reichweite
der betreffenden ortsfesten Einrichtung wieder auf den ursprünglichen Wert (ausgezogene
Linie in der Figur) vergrößert. Das bedeutet, daß ein Fahrzeug, das ein Gespräch
begonnen hat, auch im ungünstigsten Fall bis zum Verlassen des Funkversorgungsbereiches
mindestens einen eg zurückiegen kann, der der Reichweitenreduzierung (ro - r) entspricht.
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Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß die sehr kurzen Weglängen
(Gesprächsdauern), die sogar bei großen Funkversorgungsbereichen - wenn auch mit
geringer Wahrscheinlichkeit - vorkommen können, völlig ausgeschlossen sind. endet
man die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung in Funknetzen mit automatischer Gesprächsumschaltung
an, so wird die Anzahl der beweglichen Anlagen, die während des Gespräches die Bereichsgrenzen
passieren, erheblich geringer sein,als dies ohne Reichweitenreduzierung der Fall
gewesen wäre. Die Anzahl der Umschaltungen bei der zentralen Überleitvermittlungsstelle
wird mithin ebenfalls. verringert, wodurch der technische Aufwand für die Gerätefunktion
kleiner werden kann.
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Um zu verhindern.., daß Anrufe d,as Fahrzeug in der Randzone erreichen,
empfiehlt sich stets eine Reduzierung der Sendeleistung. Diese kann entweder durch
Einschaltung eines Dämpfungsgliedes hinter den Senderausgang, oder durch Ändern
der Betriebsdaten der Endröhre (z.B. Herabsetzen der Schirmgitterspannung) bzw.
des Endtransistors oder durch eine unterschiedliche Ansteuerung der Endröhre bzw.
des Endtransistors erfolgen.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Funknetze für bewegliche
Dienste mit kleinen Versorgungsbereichen der festen Funkstellen betrieben werden
können, die eine bis jetzt nicht erreichte ökonomische Ausnützung des Funkspek trums
erlauben, ohne daß eine bestehende Funkverbindung beim Übertritt einer beweglichen
Funkstelle in einen benachbarten Funkversorgungsbereich auf die betreffende feste
Funkstelle umgeschaltet werden muß.