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Funkübertragungssystem, bei dem der Funkverkehr über eine einzige
Trägerfrequenz abgewickelt wird I)ie Erfindung bezieht sich auf ein Funkübertragungssystem,
bei dem der Funkverkehr über eine einzige Trägerfrequenz abgewickelt wird, mit einer
zentralen Funksende- und -empfangsstation und mehreren mobilen Funksende- und -empfangsstationen,
die im Ruhezustand auf Empfang geschaltet sind und je eine Sendetaste zum Hoohtasten
des Sendeteils haben.
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Bei Sprechfunksystemen mit einer zentralen Funksende- und -empfangsstation
und mehreren mobilen Funksende- und -empfangsstationen wird der wechselseitige Sprechfunkverkehr
im einfachsten Falle über ein und dieselbe Trägerfrequenz abgewickelt.
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Da die mobilen Stationen im Ruhezustand grundsätzlich auf Empfang
geschaltet sind, kann eine mobile Station nur dann senden, wenn eine Sendetaste
des betreffenden Sendegerätes betätigt wird. Damit ein möglichst disziplinierter
Spreohfunkverkehr gewährleistet werden kann, wird gewöhnlich von dem Prinzip der
automatischen Kennungsgabe Gebrauch gemacht, das heißt jeder mobilen Station ist
ein nur für diese Station charakteristisches Kennungssignal, das ist in üblicherweise
eine Mehrtonfolge, zugeordnet, die automatisch ausgesendet wird
wird,
wenn man bei einer mobilen Station die Sende taste betätigt. Auf diese Weise kann
die zentrale Station jede gerade sendende mobile Station identifizieren.
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lurch eine in konstanten Abständen, zum Beispiel im 10-Sekunden -Rhythmus,
automatisch wiederholte Kennungsgabe ist eine kontinuierliche Identifizierung der
jeweils sendenden mobilen Station möglich, auch wenn durch Manipulation oder durch
Funkstörungen die Kennung zu Beginn einer Sendung nicht oder nicht vollständig empfangen
wird.
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Die als Kennung verwendete Mehrtonfolge beginnt bei einem bekanne
iennungsgabeverfahren (DD-AS 1 271 221) bei allen Kennungen eines Sprechfunknetzes
mit ein und derselben bestimmten Tonfrequenz. In der zentralen Station wird diese
bestimmte Tonfrequenz mit einem auf die Frequenz abgestimmten und ständig an den
Empfangsteil der zentralen Station angeschlossenen Tonfrequenzempfänger empfangen,
der nur in diesem Fall einen Kennungsempfänger an den Empfangsteil anschaltet. Auf
diese Weise erreicht man es, daß der Kennungsempfänger nur dann eingeschaltet ist,
wenn gerade ein Kennungssignal erwartet wird.
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Sprach- oder Störfrequenzen haben deshalb auf den Kennungsempfänger
keinen Einfluß.
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In diesem Zusammenhang besteht bei Sprechfunksystemen noch ein weiteres
Problem darin, daß in den mobilen Stationen Mittel vorgesehen sein müssen, die ein
gleichzeitiges Senden zweier mobiler Stationen unmöglich macht.
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Zur
Zur Lösung dieses Problems ist bereits ein Vorschlag
gemacht worden, nach welchem jede mobile Station eine Sendesperre enthält, die anspricht,
sobald der Empfangsteil einer mobilen Station die Trägerfrequenz des Funknetzes
empfängt. Dadurch werden alle mobilen Stationen außer der gerade sendenden Station
am Senden gehindert.
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Es hat sich aber gezeigt, daß die Sendesperren nicht nur auf die von
den mobilen Stationen des eigenen Funknetzes ausgesendeten Träger ansprechen, sondern
auch auf Fremdträger derselben Frequenz, die in das Funknetz gelangen können und
somit einen Besetztzustand des Funkkanals vortäuschen. Als Folge davon kann dann
keine der mobilen Stationen senden.
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Ursache für das Auftreten eines Fremdträgers kann eine absichtlich
zum Zwecke der Störung bzw. der Senderblockierung ausgestrahlte Trägerfrequenz sein
oder auch Uberreichweiten-Empfang oder der Amateur-Funkverkehr.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Funkübertragungssystem
zu schaffen, bei dem die nachteiligen Folgen des Empfangs einer Trägerfrequenz,
die nicht von einem beteiligten des Funknetzes ausgesendet worden ist, verhindert
werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Funkübertragungssystem
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jede mobile Station bei betätigter
Sendetaste in gleichmäßgen Abständen
Abständen eine für alle mobilen
Stationen gemeinsame bestimmte Tonfrequenz aussendet, die von allen auf Empfang
geschalteten mobilen Stationen empfangen und ausgewertet wird und daß jede bei der
Auswertung als richtig erkannte bestimmte Tonfrequenz eine Sperrung des Sendeteils
der mobilen Station für eine Sperrzeit verursacht, die mindestens gleich dem Abstand
zwischen zwei aufeinanderfolgenden bestimmten Tonfrequenzen ist, und daß nach Ablauf
der Sperrzeit die Sperrung des Sende teils automatisch wieder aufgehoben wird, sofern
nicht vorher eine weitere bestimmte Tonfrequenz empfangen und ale'richtig erkannt
worden ist.
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Ein Funkübertragungssystem mit diesen Merkmalen hat den Vorteil, daß
die Sendeteile der mobilen Station eines Funknetzes nicht durch Fremdträger blockiert
werden können, da solche Fremdträger fast nie eine Modulation entsprechend der bestimmten
Tonfrequenz haben werden.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist das Funkübertragungssystem im einzelnen
derart aufgebaut, daß jede mobile Station einen mit dem Empfangs teil verbundenen
Tonfrequenzauswerter für die bestimmte Tonfrequenz, einen durch den Tonfrequenzauswerter
bei jeder als richtig erkannten bestimmten Tonfrequenz erneut eingeschalteten Zeitkreis
und einen durch den Zeitkreis steuerbaren Schalter zum Öffnen oder Schließen eines
die Sendetaste enthaltenden Stromkreises hat, daß der Zeitkreis eine solche Zeitkonstante
aufweist, daß er den durch das Einschalten des Zeitkreises
veltkreises
geöffneten Schalter erst bei Ablauf der Sperrzeit sohließt, sofern der Tonfrequenzauswerter
nicht vorher eine weitere bestimmte Tonfrequenz auswertet und dadurch den Zeitkreis
erneut einschaltet.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die bestimmte
Tonfrequenz gleich der ersten Tonfrequenz eines aus mindestens zwei aufeinanderfolgenden
Tonfrequenzen bestehenden Kennungssignals, das mit Ausnahme der ersten Tonfrequenz
für jede mobile Station verschieden ist. In diesem Falle braucht dann also die bestimmte
Tonfrequenz nicht gesondert erzeugt zu werden, da sie bereits Bestandteil der Kennungen
für die mobilen Stationen ist. Die von einer mobilen Station ausgesendete bestimmte
Tonfrequenz dient dann also nicht nur zum Sperren der Sendteile der anderen mobilen
Stationen, sondern auch gleichzeitig zum An schalten eines KennungsempfSngers in
der zentralen Station.
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Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den folgenden Unteransprüchen und werden an Rand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten s
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild mit einer mobilen Funksende- und empfangsstation
und Fig. 2 A-F den Spannungsverlauf in Abhängigkeit von der Zeit an verschiedenen
Punkten der Schaltung.
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Von dem BlockachaltbilB in Fig 1 werden zunächst nur die durch Vollinien
gekennzeichneten Einzelheiten erläuterte Mit 1 ist ein
ein Eingang
bezeichnet, der mit dem Niederfrequenz-Ausgang eines Empfangsteil eines Funksende-
und -empfangsgerätes, zum Beispiel eines Sprechfunkgerätes, verbunden ist. An den
Eingang 1 schließt sich ein Tonfrequenzauswerter 2 an, dessen Ausgang 3 mit einem
Zeitkreis 4 in Verbindung steht. Der Zeitkreis 4 steuert einen elektronischen Schalter
5, der ebenso wie ein weiter unten erläuterter Schalter r im Ruhezustand geschlossen
ist und im Stromkreis einer im Ruhezustand geöffneten Sendetaste 6 liegt. Zeitkreis
4, elektronischer Schalter 5 und Sende taste 6 gehören zum Sendeteil des Funksende-und
-empfangsgerätes.
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Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Schaltung ist folgende
Wird in einem Funksende- und -empfangsgerät die Sende taste 6 betätigt, so wird
über den elektronischen Schalter 5 ein Stromkreis geschlossen, der den Sender des
Gerätes hochtastet und gleichzeitig dafür sorgt, daß eine bestimmte Tonfrequenz
fz in gewissen Abständen tw ausgesendet wird, vgl. Fig. 2 A.
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Die bestimmte Tonfrequenz fz ist für alle mobilen Stationen gleich.
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Die bestimmte Frequenz fz moduliert den Hochfrequenzträger des eine
zentrale Funksende- und -empfangsstation und mehrerer mobilen Funksende- und -empfangs
stationen umfassenden Funknetzes.
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Mit der sich periodisch wiederholenden Aussendung der bestimmten Tonfrequenzen
f durch die jeweils sendende mobile Station wird folgendes
folgendes
bezweckt. Alle nichtsendenden mobilen Stationen sind voraussetzungsgemäß auf Empfang
geschaltet, so daß aie zwangsläufig den modulierten Hochfrequenzträger der gerade
sendenden mobilen Station empfangen. Nach einer Demodulation des empfang Ben modulierten
Hochfrequenzträgers liegen an den Eingängen 1 der nichts endenden mobilen Station
die bestimmten Tonfrequenzen entsprechend dem Spannungsverlauf in Fig. 2 A. Der
in jeder mobilen Station enthaltene Tonfrequenzauswerter 2 ist auf die bestimmte
Tonfrequenz fz Z abgestimmt und gibt mit geringfügiger Verzögerung bei jeder empfangenen
bestimmten Tonfrequenz einen Impuls i an seinem Ausgang 3 ab; vergleiche Fig. 2
B. Der erste Impuls i schaltet den Zeitkreis 4 ein und dieser betätigt gleichzeitig
den elektronischen Schalter 5 in der Weise, daß der die Sende taste 6 enthaltende
Stromkreis der nichts endenden mobilen Station unterbrochen wird, auch wenn die
Sendetaste 6 gerade betätigt werden sollte. Der Zeitkreis 4 hat nun eine solche
Zeitkonstante, daß die Unterbrechung des genannten Stromkreises mindestens bis zum
Auftreten der nächsten bestimmten Tonfrequenz anhält. Diese Zeit ist in Pig. 2 C
mit t5 (sSperrzeit) bezeichnet. Unabhängig davon, ob in einer der niohtsendenden
mobilen Stationen gerade die Sende taste betätigt wird oder nicht, ist deren Sender
also gesperrt.
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Ist bei der sendenden mobilen Station die Sendetaste 6 noch vor der
Aussendung der zweiten bestimmten Tonfrequenz fz losgelassen worden, so wird die
Sendesperre der niohtsendenden mobilen Station bei Ablauf der Sperrzeit t5 wieder
aufgehoben, das
das heißt der Zeitkreis 4 gibt jetzt ein Signal
ab, das den elektronischen Schalter 5 wieder schließt; vergleiche Fig. 2 C.
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Wird dagegen bei der sendenden mobilen Station die Sende taste 6 auch
während des Aus sendens der zweiten bestimmten Tonfrequenz fz betätigt, so wird
der Zeitkreis 4 noch vor Ablauf der Sperrzeit t5 erneut eingeschaltet. Diese Funktion
läßt sich auf einfache Weise erreichens wenn als Zeitkreis eine wiedertriggebare
monostabile Kippschaltung verwendet wird. Der elektronische Schalter 5 bleibt dann
wieder solange geöffnet, bis die neue Sperrzeit t5 abgelaufen ist.
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Da der Sendeteil einer mobilen Station nur dann gesperrt wird, wenn
ein mit der bestimmten Tonfrequenz fz modulierter Hochfrequenzträger empfangen wird,
können Fremdträger keine unerwunschte Sendesperre verursachen.
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Im folgenden werden die in Fig. 1 gestrichelt eingezeichneten Schaltungsteile
erläutert. An den Ausgang 3 des Uonfrequenzauswerters 2 kann sich ein weiterer Zeitkreis
7 anschließen, der einen weiteren elektronischen Schalter 8 zum Ein- oder Ausschalten
eines Lautsprechers 9 steuert. Diese Sohaltungsvariante wird dann mit Vorteil angewendet,
wenn in dem Funknetz mit Kennungsgabe gearbeitet wird. Bei einem solchem Verfahren
sendet eine mobile Station beim Betätigen der Sendetaste 6 automatisch eine aus
mindestens zwei aufeinanderfolgenden Tonfrequenzen bestehende Tonfolge aus, durch
die die sendende mobile Station in
in der zentralen Station identifiziert
werden kann. Die als Kennung dienende Tonfolge beginnt bei allen mobilen Stationen
mit der gleichen Tonfrequenz fK; vergleiche Fig. 2 D. In einem angenommenen Beispiel
hat eine Kennung K außer der genannten ersten Tonfrequenz fK noch vier weitere Tonfrequenzen.
Da die erste Frequenz fK aller Kennungen innerhalb eines Funknetzes gleich ist,
kann, wenn der Tonfrequenzauswerter 2 auf diese Frequenz abgestimmt ist, und wenn
die Kennung in gewissen Zeitabständen twi i wiederholt wird, die erste Frequenz
fK der Kennung die Funktion der bestimmten Tonfrequenz fz mit übernehmen.
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Eine mit dem Tonfrequenzauswerter 2 erkannte erste Tonfrequenz fK
einer Kennung K,die einen entsprechenden Impuls i1 am Ausgang 3 zur Folge hat (vergleiche
Fig. 2 E)dient dann nicht nur in der üblichen Weise der Kennungsunterdrückung, sondern
auch gleichzeitig der Sperrung des Sendeteils der betreffenden mobilen Station;
Zum Zwecke der Kennungsunterdrückung wird der Impuls i1 (vergleiche Fig. 2 E) dem
Zeitkreis 7 zugeführt, der dadurch eingeschaltet wird und gleichzeitig den elektronischen
Schalter 8 öffnet. Damit können die anderen Tonfrequenzen der Kennung nicht von
dem Eingang 1 zum Lautsprecher 9 gelangen. Die Zeitkonstante des weiteren Zeitkreises
7 braucht nur so groß gewählt zu sein, daß der elektronische Schalter 8 mindestens
für die Dauer einer Kennung geöffnet bleibt, damit die Tonfrequenzen der Kennung
nicht über den Lautsprecher 9 abgestrahlt werden. Der ebenfalls durch einen Impuls
i1 eingeschaltete Zeitkreis 4 hat dagegen auch in diesem Fall eine Zeltkonstante,
aus der sich eine Sperrzeit tS (Fig. 2 F) ergibt9 die mindestens gleich dem Abstand
zwischen zwei ersten Frequenzen SE zweier aufeinanderfolgend er
folgender
Kennungon ist.
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Die Fig. 2 D weist noch eine Besonderheit auf, die darin besteht,
daß in jeder sendenden mobilen Station vor der Aussendung einer Kennung K das Funksende-
und empfangsgerät für eine bestimmte Zeit tp automatisch vom Senden (s) auf Empfang
(e) geschaltet wird. Bei einem solchen Verfahren mit zwangsläufiger Empfangsphase
kann das vorliegende Funkübertragungssystem folgendermaßen ergänzt werden.
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Stört zum Beispiel eine mobile Station den normalen Funkverkehr, zum
Beispiel in dem dessen Sendetaste 6 übermäßig lange betätigt wird, ohne daß gesprochen
wird, so kann die zentrale Station einen Dauerton, dessen Frequenz der bestimmten
Tonfrequenz fz entspricht, als Modulation des Hochfrequenzträgers aussenden.
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Sobald sich die störende mobile Station in der Empfangs phase befindet,
spricht dann ihr Tonfrequenzauswerter 2 an und bewirkt eine Sperrung ihres Sendeteils.
Da die betreffende mobile Station nun auf Empfang geschaltet ist, kann, wenn in
den mobilen Stationen besondere Schaltungsmaßnahmen vorgesehen sind, die zentrale
Station dafür sorgen, daß der Störer auf Empfang geschaltet bleibt. Hierzu enthält
der Empfangsteil jeder mobilen Station einen mit dem Eingang 1 verbundenem Selektivrufauswerter
10, an dessen Ausgang ein Relais R liegt. Ein durch das Relais R gesteuerter Schalter
r, der in dem die Sendetaste 6 undden elektronischen Schalter 5 enthaltenden enthaltenden
Stromkreis liegt, dient in diesem Fall als Sendesperre. Wird also ein für die betreffende
mobile Station charaktieristischer Selektivraf empfanen
empfangen
und mit dem Selektivrufauswerter 10 als richtig erkannt, so spricht das Relais R
an und der Schalter r öffnet sich, so daß der Sender auch bei einer Betätigung der
Sendetaste 6 nicht hochgetastet werden kann. Die störende mobile Station kann erst
dann wieder senden, wenn entweder nach längerer Zeit der Selektivrufauswerter 10
sich automatisch zurückstellt oder wenn das Gerät in einer Vertragswerkstatt geöffnet
und die Rückstellung des Auswerters von Hand vorgenommen wird.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Abstand tw zwischen den Anfängen
zweier aufeinanderfolgender bestimmter Tonfrequenzen fZ bzw. Kennungen K mit etwa
10 Sekunden und dementsprechend die Sperrzeit t5 mit mindestens gleich 10 Sekunden
zu bemessen.