DE2164016C3 - Satelliten-Nachrichtenübertragungssystem mit Vielfachzugriff im Zeitmultiplex - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein System zur Nachrichtenübertragung zwischen mehreren Bodenstationen über einen Nachrichtensatelliten im Zeitmulliplex-Vielfachzugriff (TDMA), bei dem in jeder Bodenstation die aus ^r>o den jeweils angeschlossenen in Kanälen rahmenweise eintreffenden Abtastwerte über eine Zeitspanne von η Rahmen gespeichert werden, bevor sie zum Satelliten ausgesandt werden, derart, daß der am Satelliten aus den Impulsbündeln der einzelnen Bodenstationen η zusammengesetzte TDMA-Rahmen ein Überrahmen aus η Rahmen ist.

Ein derartiges System ist beispielsweise bekannt aus einem bei der Professorenkor.ferenz 1971 im Fernmeldeteehnischen Zcntralamt, Darmstadt, gehaltenen Vor- wi trag von H. R u ρ ρ »Zeitmultiplexverfahren mit Vielfachzugriff (TDMA)«, der in »Nachrichlentechnische Fachberichte. Band 43 (1471)«, S. 159-182. abgedruckt ist. Die Zusammenfassung mehrerer (n) PCM-Rahmen /u einem Überrahmen ist auf Seite \bi iv, dieses Aufsatzes erwähnt. Die Hilfsinfonnation ist dabei für f; Rahmen nur einmal notwendig, und die sonst lür die Übertragung y^n 11- I I lilfsinformationen benötigte Zeit steht zusätzlich für die Nachrichtenübermittlung zur Verfügung. Bei einem Oberrahmen mit η Rahmen braucht man die n-fache Speicherkapazität Der in dem Aufsatz erwähnte Vorschlag enthält jedoch keinen Hinweis darauf, wie die Speicherung, das Auslesen und die Übertragung erfolgen soll, damit die sende- und empfangsseitige Steuerung möglichst einfach wird.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein System der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die sende- und empfangsseitige Steuerung in den teilnehmenden Bodenstationen möglichst einfach ist.

Die Aufgabe wird wie im Patentanspruch 1 angegeben gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß der Auslesetakt für den Sendespeicher und der Einschreibetakt für den

Empfangsspeicher auf— reduziert wird, n

Die Erfindung wird nun anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch die Zusammensetzung eines Überrahmens,

F i g. 2 die sende- und empfangsseitigen Speichereinrichtungen im Blockschaltbild,

Fig.3 ein Diagramm der verwendeten Steuerimpulse.

Um eine Zeitvielfachübertragung über einen Nachrichtensatelliten durchführen zu können, ist es erforderlich, daß die von den einzelnen Stationen ausgesendeten Impulsbündel beim Satelliten nacheinander ankommen. Jeder Station ist dabei eine bestimmte Zeitlage innerhalb des Überrahmens zugeordnet, wie es aus Fig. 1 zu entnehmen ist. Eine Station arbeitet als Feststation Ref, auf die sich die anderen Stationen einregeln. Das Impulsbündel der Station 3 ist vergrößert dargestellt. Nach der Hilfsinformation P (Präambel) werden zunächst die Informationen aller Kanäle 1 der η Rahmen, die den Überrahmen bilden, übertragen, danach die Kanäle 2 usw. Nach dem letzten Kanal m bleibt dann noch eine Sicherheitszeit 5/ frei, damit sich bei geringfügigen Laufzeitschwankungen keine Störun gen zwischen benachbarten Impulsbündeln ergeben.

Von den PCM-Einheiten werden die Informationen jedes Kanals in paralleler Form zu der TDM A-Endstelle übertragen und treffen dort über die Leitung I (F i g. 2) ein, die, ebenso wie die anderen Leitungen, über die PCM-Signale in Parallelform übertragen werden, zur Vereinfachung nur einadrig dargestellt ist.

Die PCM-Signale liegen so in Parallelform an den Speichern SSP1 ... SSPn an. Während des ersten Rahmens eines Überrahmens liegt an der UND-Schaltung U 1 ein Signal sr 1 an, so daß der Schreibtakt si, der mit dem Kanaltakt der PCM-Einheit gleich ist und ebenfalls an dieser UND-Schaltung anliegt, als Schreibtakt für den Speicher SSPl wirkt und das Einschreiben der über die Leitung I angelegten Information steuert. Es ist dabei angenommen, daß es sich um ein Schieberegister handelt. Mit Beginn des zweiten Rahmens wird das Signal sri abgeschaltet und entsprechend durch ein Signal sr2 das Einschreiben in den zweiten Speicher gesteuert, bis dann schließlich der /Mc Rahmen in den Speicher SSPn eingesehrieben wird, gesteuert über das Signal srn und die UND-Schaltung U2. In der Figur sind nur der erste und /mc Speicher mil den zugehörigen Steueranordnungen dargestellt.

Die nächsten /; Rahmen werden dann in nicht

dargestellter Weise in die zweite Speichergruppe eingeschrieben.

Wenn der Zeitpunkt für die Aussendung des Impulsbündels gekommen ist, wird nach der Aussendung der Hilfsinformation (Präambel) der Lesetakt Jt an alle Speicher angelegt und die Informationen der jeweils ersten Kanäle liegen am Ausgang der Schieberegister SSP1, SSPn vor und werden jetzt für die einzelnen Rahmen nacheinander über die UND-Schaltungen L/3. L/4 und die ODER-Schaltung O 1 zu den in bekannten Aüordnungen für die Aussendung übertragen. Die UND-Schaltungen weiden dabei durch kurze Impulse IrI, im nacheinander freigegeben. Mit dem nächsten Lesetakt It liegen dann die Informationen der zweiten Kanäle am Ausgang des Schieberegisters und is werden in entsprechender Weise übertragen.

Durch diese Art der Rahmenaufteilung lassen sich auch die Frequenzen für den Lesetakt // in der Sendestelle und den Schreibtakt si'in der Empfangsstelle um den Faktor—reduzieren. π

Bei einem Überrahmen mit π = 4 Rahmen (500 μα) und einem PCM-Codewort mit ρ = 8 bit ergibt sich bei einer TDMA-Datenrate von 125 Mbit/s eine maximale Taktfrequenz

J max

JTDMA

ρ η

125MHz
8 · 4

4 MHz.

Bei dieser Taktfrequenz lassen sich ohne Schwierigkeilen auf dem Markt befindliche MOS-Speicher einsetzen.

In der Empfangsstelle werden die empfangenen Informationen wieder in Parallelform umgewandelt und liegen so an den UND-Schaltungen L/5, t/6 vor den Schieberegistern ESPi, ESPnan. In einem Vergleicher V wird eine Information über die Adresse der Sendestation und die Nummer des gerade übertragenen Kanals, die von einem Prüfgerät P6 ermittelt wird, mit den in einem Auswahlspeicher ASp gespeicherten Adressen und Kanalnummern verglichen. Im Auswahlspeicher ASp sind derartige Informationen für alle Kanäle gespeichert, die Nachrichten für die jeweilige Endstelle übertragen.

Bei Übereinstimmung der empfangenen mit einer gespeicherten Kanalinformation gibt der Vergleicher V ein Ausgangssignal an die UND-Schaltungen U5, U6 und[U 11 ab.

Über die UND-Schaltung UU kann jetzt der Schreibtakt si'an die Speicher ESP1 ... ESPn angelegt werden. Die UND-Schaltungen US, L/6 werden durch Impulse sri', srn' im Takt der ankommenden Kanäle freigegeben, und die anliegenden Informationen werden in die einzelnen Speicher eingespeichert. Da alle gleichnamigen Kanäle der η Rahmen direkt nacheinander eintreffen, ist es nur einmal erforderlich, die Adresse und Kanalnummer zu prüfen.

Nach der Übertragung des Überrahmens sind die Kanäle wieder rahmenweise zusammengefaßt und können bei der Auslesung in bekannter Weise auf die gewünschten Abgangsleitungen verteilt werden.

Während der Auslesezeit für den ersten Rahmen wird ein Signal IrY an die UND-Schaltungen UT, U9 angelegt. Der Lesetakt It' kann jetzt über die UND-Schaltung t/9 an den Speicher ESPi angelegt werden, und die ausgelesenen Informationen werden über die UND-Schaltung Ul und die ODER-Schaltung O2 abgegeben. Zur Auslesung des η-ten Rahmens im Speicher ESPn wird dann ein Signal Irn' an die UND-Schalungen t/8, U10 angelegt.

Die verschiedenen Taklimpulse werden in einer Zentralsteuerung erzeugt und sind in F i g. J für ein System mit drei Rahmen mit je fünf Kanälen dargestellt. Dabei ist jedoch die auf dem Übertragungsweg zwischen den Stationen durchgeführte Kompression nicht maßstabsgerecht dargestellt.

Da der Schreibtakt si der Sendesielle mit dem Lesetakt /i'der Empfangsstellc gleich ist, sind die beiden Impulsreihen nicht gesondert dargestellt. Gleiches gill für die übrigen Zeilen.

Es ist auch möglich, sowohl in der Sende- als auch in der Empfangsstelle anstelle von η Schieberegistern einen Speicher mit der Kapazität für η Rahmen vorzusehen. Dieser Speicher muß dann mit wahlfreiem Zugriff arbeiten (Random Access Memory). Durch entsprechende Steuerung der jeweiligen Lese- bzw. Schreibstellen läßt sich die gleiche Übertragung ermöglichen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. System zur Nachrichtenübertragung zwischen mehreren Bodenstationen über einen Nachrichten-Satelliten im Zeitmultiplex-Vielfachzugriff (TDMA). bei dem in jeder Bodenstation die aus den jeweils angeschlossenen m Kanälen rahmenweise eintreffenden Abtastwerte über eine Zeitspanne von η Rahmen gespeichert werden, bevor sie zum Satelliten ausgesandt werden, derart, daß der am Satelliten aus den Impulsbündeln der einzelnen Bodenstationen zusammengesetzte TDMA-Rahmen ein Überrahmen aus η Rahmen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bodenstation die jeweils gespeicherten η Abtastwerte der m Kanäle kanalweise unmittelbar hintereinander ausliest und aussendet und die vom Satelliten kanalweise empfangenen π Abtastwerte jeweils wieder rahmenweise speichert und weiterverarbeitet.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeder Bodenstation rahmenweise ankommenden Informationen in η Sendespeicher (SSP 1 bis SSPn) rahmenweise nacheinander eingespeichert werden, daß die π Sendespeicher (SSPi bis 55P n) durch einen parallel angelegten Takt (It) ausgelesen und die jeweils an ihren Ausgängen erscheinenden η Abtastwerte (I, l\...n) eines einzelnen Kanals (1, 2... m) nacheinander übertragen werden.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Bodenstation die vom Satelliten nacheinander empfangenen η Abtastwerte (I, Il... n)jedes Kanals (i, 2 ... m)\n dieser Reihenfolge rahmenweise in η Empfangsspeicher (ESP \ bis r> ESPn) eingeschrieben werden, wobei alle η Empfangsspeicher (ESPX bis ESPn) durch einen parallel angelegten Takt (st') gesteuert werden und daß die Empfangsspeicher (ESPi bis ESPn) nacheinander ausgelesen und die wieder rahmenweise vorliegenden Informationen in bekannter Weise verarbeitet werden.