DE2424674A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zum synchronisieren der impulsrahmen bei der nachrichtenuebertragung nach dem zeitmultiplexverfahren ueber fernmeldesatelliten - Google Patents

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH - PT-BK/Dr.Li/ms

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Verfahren und Schaltungsanordnung zum Synchronisieren der Impulsrahmen bei der Nachrichtenübertragung nach dem Zeitmultiplexverfahren über Fernmeldesatelliten

Zwischen mehreren Bodenstationen kann bekanntlich ein gleichzeitiger Nachrichtenaustausch über eine Relaisstation, beispielsweise über den Transponder eines Nachrichtensatelliten durchgeführt werden, der das über seine Antenne in einem begrenzten Frequenzband empfangene Summensignal aller gerade sendenden Bodenstationen verstärkt und in einem anderen Frequenzband wieder abstrahlt (Schwartz, Äein, Kaiser: "Modulation Techniques for Multiple Access to a Hard-Limiting Satellite Repeater, " Proc. IEEE, Vol. 5k, No.5., May I966, Seiten 763-777). Für diese Mehrfachübertragung kann das Zeitmultiplexverfahren (TDMA) angewendet werden, bei dem jeder Bodenstation ein Impulsbündel, ein sogenannter Burst,

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in einem periodisch wiederholten Impulsrahmen- zugeordnet ist. Die Zeitpunkte der Aussendung dieser Bursts werden bei den Bodenstationen so geregelt, dass die Bursts unter Berücksichtigung der Laufzeiten beim Satelliten in einer vorgeschriebenen Reihenfolge nacheinander hinter einem von einer Referenzstation ausgesendeten Referenzburst, der sogenannten Codefolge SRUW (synchronisation reference unique word) folgend eintreffen. Für die Regelung der Lage der Sendebursts relativ zu dem durch das SRUW gebildeten Rahmenanfang ist Voraussetzung, dass alle Sendestationen sowohl die Codefolge SRUW als auch den eigenen Sendeburst vom Satelliten einwandfrei empfangen. Wird der Empfang der Codefolge durch Störungen wie Geräteausfall oder durch Schlechtwetterbedingungen verhindert, so muss die¹' Aussendung der Codefolge SRUW durch eine andere Bodenstation, die dadurch zur Referenzstation wird, übernommen werden.

In bekannten Anlagen sind von den vorgesehenen Bodenstationen beispielsweise drei, die an unterschiedlichen Orten innerhalb des Strahlungsbereiches der Satellitenantenne aufgestellt sind,

so ausgerüstet, dass sie als Referenzstationen arbeiten können. Es ist jedoch immer nur eine Station als Referenzstation, die den Synchronismus der ganzen Anlage bestimmt, wirksam. Ein Wechsel zwischen diesen Stationen wird eingeleitet sobald die Codefolge SRUW in einer oder mehreren Bodenstationen nicht empfangen werden kann. Es wird dann eine andere Station zur Referenzstation

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erklärt, die aufgrund gerade vorliegender günstiger Eigenschaften, beispielsweise eines günstigen Signal-Rauschverhältnisses geeignet erscheint.

Für diesen Wechsel müssen zwischen den Stationen über einen
Signalkanal Informationen ausgetauscht werden. Es kann jedoch gerade dieser Informationsaustausch gestört sein, so dass ein Ausfall der Synchronisierung nicht verhindert werden kann. Besonders bei der Benutzung hoher Sende- und Empfangsfrequenzbereiche können örtliche atmosphärische Störungen den Empfang der von einer bestimmten Referenzstation abgegebenen Codefolge SRUW beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die periodische Abgabe der Rahmenreferenz durch Aussendung der Codefolge SRUW
nicht auf eine einzelne Referenzstation zu beschränken und im Falle eines Betriebsausfalles einer Referenzstation den Synchronismus zwischen den anderen Stationen und damit den Nachrichtenaustausch ohne Unterbrechung zu gewährleisten.

Die Erfindung ist durch die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmale gekennzeichnet.

Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass Betriebsausfälle durch Schlechtwetterbedingungen oder durch den Ausfall der die Synchronisierung bestimmenden aktiven Referenzstation nicht auf-

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treten. Es senden nämlich alle als potentielle Referenzstationen vorgesehenen Stationen sequentiell ihre eigenen Codefolgen periodisch aus. Es beginnen die aufeinanderfolgenden Rahmen jeweils mit einer Codefolge. Sind beispielsweise drei potentielle Referenzstationen vorgesehen, so setzt jede Station ihre Codefolge an den Anfang jedes dritten Rahmens. Es wirkt dabei jedoch immer nur eine Station als aktive Referenzstation und die beiden anderen synchronisieren die Phase ihrer Codefolge auf die Codefolge SRUW der Referenzstation. Alle übrigen Stationen können beliebig irgend eine der Codefolgen für die Einregelung ihrer Sendebursts ausnutzen. Bei einem Wechsel zwischen den Referenzstationen braucht die neue aktive Referenzstation eine Codefolge nicht erst zu starten, es ist vielmehr zunächst genügend Synchronisations-Information vorhanden um mit dem Codewort der neuen aktiven Referenzstation die Bursts in ihren Kanalfenstern zu halten. Die neue aktive Referenzstation hat lediglich ihren Oszillator durch Öffnen der Phasensynchronisatiönsschleife in den freien Lauf zu überführen.

Die Erfindung wird an der schematischen Darstellung erläutert.

Der Nachrichtensatellit 1 enthält einen nicht dargestellten Transponder, dessen Antenne 11 mit ihrem Strahlungsbereich eine Anzahl Bodenstationen, beispielsweise die Stationen 2, 3 und k erfasst. Diese drei Stationen mögen aufgrund ihrer Ausrüstung in der Lage sein, als Referenzstationen tätig zu

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sein. Die von der gerade aktiven Referenzstation, beispielsweise der Station 2 am Anfang jedes dritten Rahmens ausgestrahlte Codefolge SRUW, die aus dem Synchronisierwort und einem die Station bezeichnenden Codewort besteht, wird durch den Taktgeber der Station 2 bestimmt. Diese Codefolge SRUW wird über den Satelliten 1 bei allen Stationen, also auch bei den Stationen 3 und k zusammen mit den von den Stationen ausgesendeten Bursts empfangen. Die Stationen 3 und k synchronisieren ihre eigenen Taktgeber auf die von der Station 2 ausgesendete Codefolge SRUW und strahlen selbst in den nachfolgenden Rahmen ihre eigenen Codefolgen ab. Da diese, mit der Codefolge SRUW der aktiven Referenzstation 2 synchronisiert sind können alle übrigen Stationen ihre Taktgeber beliebig auf irgendeine oder mehrere der Codefolgen synchronisieren.

Es werden hierfür beispielsweise in der Station 3 die über den Haupttransponder des Satelliten 1 übertragenen Rahmen, die aus den Codefolgen SRUW, also auch der eigenen Codefolge sowie den Sendebursts bestehen, über die Antenne 38 empfangen und dem Demodulator 3I zugeführt. In der Phasenvergleichsschaltung 32 wird eine der Taktdifferenz der Codefolgen proportionale Steuerspannung abgeleitet, die den Taktgenerator 33 so nachregelt, dass im Haupttransponder die Taktdifferenz zwischen der eigenen und der Referenz-Codefolge SRUW der aktiven Station 2 gegen Null geht. Diese Synchronisierung erstreckt sich gleichfalls auf die Sendebursts, so dass sich im synchronisierten Zustand ein

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bittaktsynchroner Betrieb in der .Anlage einstellen kann.
Hierzu wird der Takt des dauernd nachgeregelten Taktgenerators 33 a¹¹ einen Taktaufbereiter 3^ gegeben, durch den die
Untertakte für die Rahmenunterteilung erzeugt werden. Die abgeleiteten Taktfrequenzen werden an das Modulations- und Sendesystem 35 gegeben. Es kann aber auch, wenn ein geringer Verlust an Synchronisiergenauigkeit geduldet werden kann, auf den bittaktsynchronen Betrieb verzichtet werden. Es ist ausserdem bei jeder Station eine Auswerteschaltung 36 für den Signalisierungskanal des Transponders sowie eine Burstphasenregelschaltung 37 vorgesehen, durch welche die durch die Relativbewegungen zwischen dem Satelliten und den Stationen hervorgerufenen Laufzeitänderungen durch dementsprechende Burstphasenänderungen
ausgeglichen werden.

Es kann in der Anlage der Fall eintreten, dass eine oder mehrere Stationen den Empfang der Codefolge SRUW verlieren. Sie brauchen¹ dann lediglich die Synchronisierung auf die im nächstfolgenden Rahmen übertragene Codefolge umstellen. Handelt es sich jedoch um eine der potentiellen Referenzstationen, bei der der Verlust der Codefolge SRUW der aktiven Referenzstation bemerkbar wird, so muss eine andere Referenzstation in Aktion treten. Es muss
dann über den Signalisierkanal der Ausfall bestätigt werden.
Die neue Referenzstation tritt dann in Aktion dadurch, dass
sie ihre über die Geräte 3*i 32, 33 verlaufende Synchroniseer-

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schleife öffnet und ihren Taktgeber 33 frei laufen lässt. Die bisher aktiv gewesene Station hat dagegen ihre Phasensynchroni si ers chieife zu schliessen und ihre Codefolge auf den Takt der Codefolge SRUW der neuen aktiven Referenzstation zu synchronisieren·

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Verfahren und Schaltungsanordnung zum Synchronisieren der Impulsrahmen bei der Übertragung von impulscodierten Nachrichten im Zeitmultiplexverfahren über den Transponder eines Fernmeldesatelliten, bei welchem jeder Impulsrahmen aus einer durch eine Referenzstation periodisch ausgesendeten, für die Synchronisierung bei den anderen Stationen ausnutzbaren Codefolge und den in vorgeschriebener Reihenfolge aufeinanderfolgenden Impulsbündeln der anderen Stationen besteht und bei welcher mehrere Stationen für den Einsatz als aktive Referenzstation ausnutzbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die als Referenzstationen (2, 3, ^) einsetzbaren Stationen aufeinanderfolgend ihre eigenen Codefolgen (SRUW) periodisch jeweils an den Anfängen aufeinanderfolgender Rahmen aussenden, wobei ein bittaktsynchroner oder ein asynchroner Betrieb zwischen den Referenzstationen durch die gerade aktive Referenzstation und der Betrieb der weiteren Stationen wahlweise durch die Codefolge mindestens einer Referenzstation bestimmt ist, und dass im Störungsfalle eine andere Referenzstation als aktive Referenzstation wirksam wird.

2. Verfahren und Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch

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gekennzeichnet, dass jede Referenzstation (3) durch Unterbrechen ihrer Phasensynchronisierschleife (31, 32_t 33) in eine aktive fteferenzstation überführbar ist*

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