DE2204431C3 - Funknetz mit einer festen und mehreren Fahrzeugstationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Funknetz mit einer festen und mehreren Fahrzeugstationen, bei der Störungen von Fahrzeugstationen vermieden werden sollen, die außerhalb des ihrer geographischen Position zugeordneten Funkverkehrsbereichs oder in zu großer Nähe der Feststation arbeiien.

Die Erfindung ist insbesondere für den öffentlichen beweglichen Landfunkdienst geeignet. Bei diesem Dienst ist jeder festen Landfunkstelle ein Funkverkehrsbereich zugeordnet, dessen Radius im Mittel um 28 km beträgt. Die Funkstellen arbeiten im Ultrakurzwellenbereich. Wenn auch durch den Ausbreitungsmechanismus dieser Wellen die Grenzen der Funkverkehrsbereiche in der Regel definiert sind, so ergeben sich doch Fälle, in denen infolge von Reflexionen oder durch Aufsuchen von besonders günstigen Orten, z. B. Bergkuppen, bewegliche Landfunkstellen in Fahrzeugen mit festen Landfunkstellen fremder Funkverkehrsbereiche in Verbindung treten. Damit verursachen diese beweglichen Landfunkstellen unbeabsichtigt in ihnen nicht zugeordneten Funkverkehrsbereichen Störungen.

Auch treten Störungen auf, wenn bewegliche Landfunkstellen wohl innerhalb des ihnen zugeordneten Funkverkehrsbereiches, aber in unmittelbarer Nähe einer festen Landfunkstelle arbeiten, weil wegen der sehr erheblichen Feldstärke im Nahfeld Störungen durch Interkanalmodulationinden Empfängereingangsstufen eintreten, die mit Linearisierungs- und/oder Selektionsmitteln bisher bekannter Art nicht unterbunden werden können.

Störungen durch Arbeiten außerhalb des zugeordneten Funkverkehrsbereiches können wirksam nur durch Reichweitenbegrenzung verhindert werden, Störungen durch Interkanalmodulation im Nahbereich können durch Herabsetzung der Sendeleistung verhindert werden.

Verfahren zur Herabsetzung der Sendeleistung von Fest- oder Fahrzeugstationen sind an sich bekannt. Das Kriterium für die Herabsetzung ist in der Regel das Überschreiten einer bestimmten Empfangsfeldstärke, welches in zweckmäßiger Form zur sendenden Station zurück übertragen wird (DE-PS 8 26 936, US-PS 26 78 998). Dieses Kriterium ist naturgemäß nicht zur Sperrung von Fahrzeugstationen geeignet, die außer-D halb des Versorgungsbereiches arbeiten, also in der Regel einen zu kleinen Empfangspegel aufweisen würden.

Es ist zwar ein weiteres, insbesondere zur Sicherung des Fahrzeugverkehrs dienendes Verfahren bekannt,

ίο bei dem ein empfangenes Impulspaar nur dann zur Signalübertragung weiterverwendet werden kann, wenn die Fahrzeugstation sich innerhalb eines bestimmten Verkehrsbereiches, beispielsweise einer bestimmten Flughöhe, aufhält Dabei wird durch einen von der Nachrichtenübermittlung getrennten Meßgeber, beispielsweise einen barometrischen Höhenmesser, die Freigabe bzw. die Sperrur.g bewirkt (DE-PS 8 09 318).

Darüber hinaus ist zur Abgabe eines standort-selektiven Rufs zu einer Fahrzeugstation und zu deren Identifizierung bekannt ein z. B. auf Schiffen ohnehin vorhandenes Radargerät kurzzeitig mit dem Rückruf der Fahrzeugstation zu kombinieren. Das Radar-Echo der angepeilten Fahrzeugstation wird dabei zur Identifizierung mit dem Rückruf der Fahrzeugstation verknüpft Abgesehen von der verschiedenen Aufgabenstellung erfordert dieses Verfahren in jedem Falle ein Radargerät (US-PS 30 49 705).

Ähnlich großen Aufwand erfordert ein eine ähnliche Aufgabe wie die vorhergehende Patentschrift lösendes Verfahren, bei dem die Fahrzeugstationen nach dem aus der Funkortungstechnik bekannten Phasendifferenz-Verfahren die Entfernung zu der mit einem Transponder ausgerüsteten ortsfesten Station messen, wobei das Meßergebnis bei der Fahrzeugstation anfällt und dort über ein bei jeder Fahrzeugstation vorhandenes besonderes Gerät ausgewertet wird (US-PS 26 89 953).
In jüngster Zeit ist die Anwendung des Hyperbelnavigationsverfahrens zur Ortung von Fahrzeugstationen im Polizeifunk bekanntgeworden, bei denen die Fahrzeugstationen Meßtöne aussenden, die in vier um den Versorgungsbereich angeordneten ortsfesten Stationen empfangen und einem zentralen Prozeßrechner mit nachgeschaltetem Sichtgerät zugeführt werden. Abgesehen von der anderen Aufgabenstellung und dem

« Aufwand setzt dieses Verfahren stets die Verwendung mehrerer ortsfester Empfangsstationen voraus (Funk-Technik 1972, Heft 1, S. 6).

Bekannt ist schließlich ein Verfahren zur Durchführung einer automatischen Funkkanalumschaltung in

so Fahrzeugstationen. Bei diesem Verfahren werden von mehreren ortsfesten Funkstationen niederfrequente Pilottöne gleicher Frequenz mit gleicher Phase auf verschiedenen Funkkanälen ständig ausgesandt. Die Fahrzeugstation, die beim Überschreiten der Funkbereichsgrenzen auf den zugeordneten Funkkanal umschalten soll, muß mehrere, mindestens 2 Funkkanäle aus verschiedenen Funkverkehrsbereichen gleichzeitig empfangen können. Aus den verschiedenen Phasenlagen der empfangenen Pilottöne zueinander, die aus den verschiedenen Laufzeiten und damit Entfernungen der Feststationen zur Fahrzeugstation resultieren, wird das Schaltkriterium für die Umschaltung abgeleitet. Dieses Verfahren macht also ebenfalls von dem in der Funkortung bekannten Entfernungsmeßverfahren durch Phasenvergleich Gebrauch (DE AS 12 51 830).

Die Erfindung hat im Gegensatz zu dem vorstehend geschilderten Verfahren die Aufgabe, Fahrzeugstationen zu erkennen, die sich in kritischen Entfernungen von

einer ortsfesten Hauptstation befinden und Schaltmaßnahmen zur Verhinderung von Störungen einzuleiten. Sie löst diese Aufgabe ebenfalls unter Anwendung des Phasenvergleichs- Entfernungsmeßverfahrer s, wobei zum Unterschied vom Stand der Technik zusätzlicher meßtechnischer Aufwand nur bei der Feststation, nicht aber bei den Fahrzeugstationen entsteht

Die Erfindung betrifft demnach ein Funknetz mit einer festen und mehreren Fahrzeugstationen, bei dem Schaltkriterien mit Hilfe des Phasendifferenz-Entfernungsmeßverfahrens gewonnen werden. Nach der Erfindung geschieht dies dadurch, daß nach jedem Ruf in einer nur bei der Feststation vorgesehenen Einrichtung die Phasenlage eines von der Feststation ausgesandten Pilottons mit der Phasenlage des gleichen, von der gerufenen oder rufenden Fahrzeugstation zurückgesandten und von der Feststation empfangenen Pilcttons verglichen wird und beim Unterschreiten einer unteren Schwelle der Phasendifferenz die Sendeleistung der Feststation herabgesetzt wird, während beim Überschreiten einer oberen Schwelle der Phasendifferenz die Fahrzeugstation vom Verkehr ausgeschlossen wird.

Zur Verwirklichung des Funknetzes nach der Erfindung ist eine Entfernungsmeßeinrichtung demnach nur bei der Feststation notwendig, auch der Generator zur Erzeugung des Pilottons befindet sich bei der Feststation. Bei den Fahrzeugstationen ist lediglich für eine kurze Zeitspanne nach dem Ruf eine Transponderwirkung erforderlich, die sich leicht durch eine Schleifenbildung des Empfängers mit dem Sender erzielen läßt und keinen zusätzlichen Aufwand erfordert

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. ji

Die Figur zeigt den Aufbau und die Wirkungsweise des Funknetzes nach der Erfindung, bei der zur besseren Übersicht nur eine Fahrzeugstation eingezeichnet ist. Vor Beginn eines jeden Funkgespräches sendet die Feststation 1 an die Fahrzeugstation 2, weiche errufen wurde, oder welche gerufen hat, mehrere Kurvenzüge einer tonfrequenten Schwingung, z. B. 1000 Hz. Während der systembedingten Zeitspanne zwischen Ruf- und Sprechzustand ist der Diskriminatorausgang des Empfängers 2a der Fahrzeugstation 2 mit dem Modulatoreingang des Senders 2b der Fahrzeugstation 2 verbunden, so daß das von der Feststaiion 1 empfangene tonfrequente Signal durch den Sender der Fahrzeugstation 2 an die Feststation 1 zurückgesandt wird. Bei der Feststation 1 befindet sich ein Auswerteorgan Id, welchem sowohl das von der Feststation 1 ausgesandte tonfrequente Signal, als auch das von der Fihrzeugstation 2 zurückgesandte tonfrequente Signal eingegeben wird. Das Auswerteorgan id liefert in bekannter Weise eine Ausgangsspannung, deren Größe von dem Phasenwinkel der beiden Eingangsspannungen abhängig ist, wobei die Gerätelaufzeiten mittels des Laufzeitgliedes Ic kompensiert sind.

Unter der Voraussetzung einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von 300 000 km/sec und einem tonfrequenten Signal von 1000 Hz entspricht eine Phasendifferenz am Eingang des Auswerteorgans idz. B. von 90 Grad einer Entfernung (Hin- und Rückweg- von 37,5 km (d. h. die Fahrzeugstation befindet sich außerhalb des Funkverkehrsbereiches), von 67 Grad einer Entfernung von 28 km (z. B. die Fahrzeugstation befindet sich an der Funkverkehrsbereichsgrenze) oder von 12 Grad einer Entfernung von 5 km (z. B. die Fahrzeugstation befindet sich an der Nahbereichsgrenze).

Eine dem Auswerteorgan id nachgeschaltete Schwellwertstufe 1 e löst die notwendigen Schaltvorgänge, d. h. Abwerfen der Verbindung oder Herabsetzung der Sendeleistung der Feststation aus.

Wie aus der Beschreibung der Erfindung hervorgeht, ist bei den Fahrzeugstationen lediglich eine kurzzeitige Verbindung des Empfängerausgangs mit dem Modulationseingang des Senders erforderlich, alle anderen Einrichtungen sind nur einmal bei der Feststation notwendig.

Eine Weiterbildung der Erfindung, die allerdings einen Eingriff in die Sender der Fahrzeugstation erfordert, ist dadurch möglich, daß beim Unterschreiten eines unteren Schwellwertes der Phasendifferenz durch systemeigenen Steuerbefehl die Sendeleistung der Fahrzeugstationen herabgesetzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Funknetz mit einer festen und mehreren Fahrzeugstationen, bei dem Schaltkriterien mit Hilfe des Phasendifferenz-Entfernungsmeßverfahrens gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß in einer nur bei der Feststation (1) vorgesehenen Einrichtung (id) nach jedem Ruf die Phasenlage eines von der Feststation (1) ausgesandten Pilottons mit der Phasenlage des gleichen von der rufenden oder gerufenen Fahrzeugstation (2) zurückgesandten und bei der Feststation (1) empfangenen Pilot tons verglichen wird und beim Unterschreiten einer unteren Schwelle (leader Phasendifferenz die Sendeleistung der Feststation herabgesetzt wird, während beim Oberschreiten einer oberen Schwelle (1 e) der Phasendifferenz diese Fahrzeugstation vom Verkehr ausgeschlossen wird.

2. Funknetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß beim Unterschreiten eines unteren Schwellwertes der Phasendifferenz durch systemeigenen Steuerbefehl zusätzlich die Sendeleistung der Fahrzeugstation (2) herabgesetzt wird.