DE2545165B2

DE2545165B2 - Digitales mobiles kommunikationssystem

Info

Publication number: DE2545165B2
Application number: DE19752545165
Authority: DE
Inventors: Kenkichi Yokosuka; Hattori Takeshi Yokohama; Kanagawa; Wasai Hiromi Kashiwa Chiba; Hirade (Japan)
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1974-10-09
Filing date: 1975-10-08
Publication date: 1977-04-07
Also published as: FR2287810A1; DE2545165A1; JPS5429205B2; FR2287810B1; JPS5143001A; GB1523787A; CA1065019A; US4032846A

Description

',/min = J it "=- J mo χ

mit Af₁, als der Frequenzverschiebung zwischen der ersten und der zweiten Frequenz in einem überlappenden Bereich mit entsprechenden Mittenfrequenzen, fß und fp, momentanen Frequenzen // und fj und erlaubbaren Frequenzfluktuationen Af_s, und Af₅J.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkreichweitenzonen als Dreieckzellenzonenkonstruktion aufgebaut sind und in ihnen sechs benachbarte Einheitszonen durch Übertragungen bedeckt sind, deren Mittenfrequenzen /Ίο bis 4o die folgenden Beziehungen erfüllen:

J₂₁₁ ./,„ + 2 1/; + )/„„„

/30 = /10 ' 4 I/, + 2 U_mw

/40 = Jv, + & Ά + 3 !./„„„

hu = /in + 8 1/, + 4 !/„„„

/«1 = /.« + H) l/_v + 5 l./„„„

^ I/, g( l/_m„,-5 l/„„„)'!2

mit Af₅ als der maximal erlaubbaren Frequenzfluktuation jeder Station (F i g. 4).

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkreichweitenzonen als Hexagonalzellenzonenkonstruktion ausgebildet sind und darin drei benachbarte Einheitszonen durch eine Übertragung mit den Mittenfrequenzen /io bis /Ίο bedeckt werden, die die folgenden Beziehungen erfüllen:

J₂₁, = ./,„ + 2 I/, + I/,

Jiu = Jw + 4 [f\ + 2 I/

worin Af₅ die maximal erlaubbare Frequenzfluktuj tion für jede Station ist (F i g. 7).

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicr net, daß die Funkreichweitenzonen einen Rechteck zonenaufbau haben und darin vier benachbart Einheitszonen durch eine Übertragung mit Mitter frequenzen von f_l0 bis 4o bedeckt werden, die di folgenden Beziehungen erfüllen:

J₂₁, = /,„ + 2 I/, + l./„„„
/3« = fm + 4 I/, + 2 !./,,„„
Λ« = /10 + 6 1/, + 3 [f_m,„

und

0 ^ 1./; = (\f_max - 31./„„„)/8

worin Af₅ die maximal erlaubbare Frequenzfluktua tion jeder Station ist (F i g. 6).

Die Erfindung bezieht sich auf ein digitales mobiles Kormnunikationssystem mit einer Mehrzahl von Über tragungszonen zum Überdecken eines vollständiger Sendebezirks, wobei jede Station von einem getrennter Übertragungssignal überdeckt wird und jedes Übertragungssignal die gleiche Information enthält.

Die Erfindung befaßt sich also mit einem System und einem Verfahren zur Anwendung dieses Systems für die Trägerfrequenzzuteilung in einem digitalen mobilen Kommunikationssystem zum Realisieren einer wirksamen Verwendung der Trägerfrequenz und zum Verbessern der Empfangszuverlässigkeit des Kommunikationssystems. Insbesondere befaßt sich die Erfindung auch mit einem Verfahren der Zuteilung von gegenseitig verschobenen Trägerfrequenzen für verschiedene Funkreichweitenzonen, die einen bestimmten Sendebezirk überdecken.

Wenn in einem mobilen Kommunikationssystem mit einem Sendebezirk, der aus einer Mehrzahl von Funkreichweitenzonen besteht, ein Wählanruf vorgenommen werden soll, ist es erforderlich, dasselbe Signal gleichzeitig von einer Mehrzahl von Sendern zu übertragen, um den gesamten Sendebezirk zu überdekken. Bei herkömmlichen Verfahren der Zuteilung von

so Radiofrequenzkanälen wird eines der beiden folgenden Verfahren verwendet. In dem einen werden verschiedene Frequenzradiokanäle für jede der Zonen zugeteilt, und bei dem anderen ist derselbe Frequenzradiokanal für alle Zonen gemeinsam vorgesehen.

ss Im ersteren Fall ist eine große Anzahl von Funkkanälen zum Vermeiden von Interferenz erforderlich, wodurch die Wirksamkeit bei der Verwendung von Frequenzen verkleinert wird. Darüber hinaus sind zusätzliche Nachteile unvermeidbar wie das Erfordernis

do von Mehrkanalempfängern in den mobilen Fahrzeugen und die Erhöhung der Rate von Verlustrufen, weil einige Sekunden für die Kanalumschaltzeit erforderlich sind. Bei dem zweiten Verfahren wiederum ist die Verwendung eines sehr genauen Trägersynchronisationssy-

<\s stems erforderlich, und die Rufzuverlässigkeit wird wegen der Interferenz zwischen den gleichen Frequenzwellen an den Grenzen zwischen den Radio- bzw. Funkreichweitenzonen vermindert.

Durch die DT-AS 9 32 072 ist ein Funknetz entsprechend einem Kommunikationssystem mit mehrere Wirkungsbereiche darstellenden Übertragungszonen und ortsbeweglichen Stationen bekanntgeworden, bei dem der Funkverkehr zwischen ortsbeweglichen Stationen und verschiedenen Wirkungsbereichen über Zwischenstationen derart erfolgt, daß von den jeweils mit einem Sende- und einem Empfangsgerät ausgerüsteten Stationen die Sendegeräte der Zwischenstation und die Empfangsgeräte der ortsbeweglichen Station mit drei im Netz vorgesehenen Frequenzen arbeiten können, während umgekehrt die Empfangsgeräte der Zwischenstation und die Sendegeräte der mobilen Station auf eine der drei Frequenzen derart abgestimmt sind, daß das Empfangsgerät der Zwischenstation und das Sendegerät der ortsbeweglichen Station desselben Wirkungsbereiches mit der gleichen frequenz, dagegen die entsprechenden Geräte der Zwischenstation und der ortsbeweglichen Station benachbarter Wirkungsbereiche mit abweichender Frequenz arbeiten. Somit müssen die Empfangsgeräte der mobilen Station auf drei verschiedene Trägerfrequenzen entsprechende Kanäle abgestimmt sein und müssen beim Überschreiten von einem Übertragungsbereich in einen anderen Übertragungsbereich durch Kanal-Schaltmittel aufgrund eines Richtungskennzeichens umgeschaltet werden. Es ist also eine Mehrzahl von Funkkanälen zum Vermeiden von Interferenzen erforderlich. Darüber hinaus sind Mehrkanalempfänger in den mobilen Fahrzeugen sowie eine Erhöhung der Rate von Verlustrufen unvermeidbar, weil einige Sekunden für die Kanalumschaltung erforderlich sind.

Durch die DT-PS 8 95 926 ist eine Anordnung für automatischen Funkverkehr zwischen beweglichen Stationen unter sich aber auch mit einem Fernsprechnetz über eine Vermittlungsstelle bekanntgeworden, bei der jeweils mehrere Frequenzpaare erforderlich sind. Insgesamt sind mindestens vier Frequenzpaare vorgesehen, von denen drei Frequenzpaare als Funksprechverbindungen und das vierte Frequenzpaar für die Dienstverbindung zwischen der ortsfesten Station und dem beweglichen Teilnehmer dient. Somit weisen die Bereichssender dementsprechend ein Sender-Empfänger-Paar für die Verkehrsfrequenz des betreffenden Bereiches und ein weiteres für die Dienstverbindung auf.

Durch die DT-AS 10 11 016 ist ein Funksprechnetz mit mehreren auf gleicher Frequenz arbeitenden Funksendern, insbesondere UKW-Sendern, längs einer Verkehrsstrecke bekanntgeworden, die Nachrichten für ortsbewegliche Funkstationen auf dtr Strecke derart übertragen, daß während der Zeitdauer der Abwicklung des Funkverkehrs mit einer ortsbeweglichen Funkstation, die sich in einem Überlappungs- bzw. Interferenzgebiet von zwei ortsfesten Funksendern befindet, einer dieser Funlcsender abgeschaltet ist, während vom Empfänger einer für jedes Überlappungs- bzw. Interferenzgebiet vorgesehenen ortsfesten Hilfsempfangsstation Signale oder Schauzeichen betätigt werden, wenn eine ortsbewegliche Funkstation innerhalb eines Überlappungsgebietes Funkverkehr abwickelt.

Die DT-OS 17 66 468 zeigt ein Verkehrsfunksystem für den Fernsprechverkehr mit sehr schnellen Fahrzeugen, die mit einem Sender und einem Empfänger ausgerüstet sind und entlang einer Verkehrsstrecke fahren, an der in Abständen Festsender und Festempfänger aufgestellt sind, wobei durch eine Auswahlschaltung erreicht wird, daß das Signal des Festempfängers an eine Fernsprechzentrale weitergegeben wird, von

der die Fahrzeugstation die größte Energie erhält.

Schließlich zeigt auch die DT-OS 18 09 685 eine Schaltungsanordnung für eine Fernmelde- und Fernsprechvermittlungsanlage, die über Funkkanäle erreichbare ortsbewegliche Teilnehmerstellen bedient.

Bei den beschriebenen bekannten Einrichtungen handelt es sich durchwegs um Zuteilungssysteme eines Funknetzes mit mehreren Übertragungsbereichen und ortsbeweglichen Stationen, bei denen eine Mehrzahl von getrennten Radio-Kanälen mit entsprechender Anzahl von Trägerfrequenzen für benachbarte Übertragungszonen benutzt werden, so daß die einzusetzenden Sende- und Empfangsgeräte mehrfach vorhanden oder mehrkanalig ausgebildet sein müssen. Beim Wechseln einer mobilen Station von einer Übertragungszone in eine andere Übertragungszone ist stets eine, die Möglichkeit eines Verlustrufs einschließlich Umschaltung notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein digitales mobiles Kommunikationssystem mit einer Mehrzahl von Übertragungszonen zum Überdecken eines vollständigen Sendebezirks zu schaffen, bei dem durch Verminderung des Apparateaufwandes sowohl die Kosten als auch die Betriebskosten gering gehalten werden können, wobei die betreffenden Geräte nur einkanalig ausgebildet werden können, so daß sich beim Übergang der betreffenden mobilen Station aus einer Übertragungszone in eine andere Zone ein Kanalumschalten erübrigt und trotzdem Interferenzschwierigkeiten vermieden und die Fehlerrate außerdem noch verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch ein digitales mobiles Kommur.ikationssystem der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination folgender Merkmale: daß eine gemeinsame Standard-Trägerfrequenz eines Frequenz-Radiokanals mit einer bestimmten Bandbreite für jede Zone verwendet wird und die Übertragung dieser Information auf für die Zonen vorausgewählten Trägerfrequenzen gleichzeitig erfolgt und daß Mittenfrequenzen der Trägerfrequenzen zum Auffinden im gemeinsamen Frequenzradiokanal und zum Unterscheiden voneinander in benachbarten Zonen derart ausgewählt sind, daß die Mittenfrequenzen der Trägerfrequenzen benachbarter überlappender Übertragungsbereiche durch eine Frequen2 zwischen af_mi„ und Δί_ωΒΧ getrennt sind, wobei diesel Wert im Vergleich zur Standardträgerfrequenz sehi klein und so gewählt ist, daß eine vorbestimmt« minimale Fehlerra.te des Empfangs in dem siel· überlappenden Bereich erreicht vird, und die folgender Beziehungen erfüllt werden:

I/, J_m\£ \L>\

mit afij als der Frequenzverschiebung zwischen de ersten und der zweiten Frequenz in einem überlappen den Bereich mit entsprechenden Mittenfrequenzen, / und fjo, momentanen Frequenzen /i und // um erlaubbaren Frequenzfluktuationen Δ found Δ f_Sj.

Das erfindungsgemäße System macht die Benutzun; nur einer Standardträgerfrequenz für alle Übertra gungszonen dadurch möglich, daß den einzelne Übertragungszonen nur wenig verschobene Trägerfre quenzen mit einer bestimmten Bedingung zugeordne

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werden, so daß mit besonderem Vorteil einfach besetzte und einkanalige Empfänger verwendet werden können. Die Verwendung einer gemeinsamen Standardträgerfrequenz mit entsprechenden Schiebefrequenzen für die einzelnen Zonen hat zur Folge, daß nicht nur das Interferenzproblem an den Überlappungszonen wirklich gelöst und außerdem die Fehlerrate in den Überlappungszonen erheblich verbessert wird, sondern daß außerdem noch weitere sehr maßgebliche Vorteile erzielt werden können. So werden z. B. die Kosten des gesamten Kommunikationssystems erheblich reduziert und die Wartung vereinfacht. Darüber hinaus wird eine höhere Empfangssicherheit als bei einem System ohne Verwendung des Prinzips der Schiebefrequenzen erreicht. Bei Benutzung eines Steuersignals zum Erhalten eines Zugangs zu einer mobilen Teilnehmerstatton erübrigt sich beim Übergang einer mobilen Station von einer Übertragungszone in eine andere Übertragungszone eine Kanalumschaltung, wodurch die Verlustwahrscheinlichkeit für einen Ruf erheblich vermindert wird. Durch die Verwendung einer gemeinsamen Standardträgerfrequenz für alle Übertragungszonen aufgrund einer Verschiebung der jeweiligen Trägerfrequenz um einen geringen bestimmten Wert für jede der einzelnen Zonen wird insgesamt die Zuverlässigkeit bei der Signalübertragung erheblich verbessert.

Vorteilhafte Ausbildungen von Zonenkonstruktionen für das erfindungsgemäße System sind in den Ansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet Es sind dies besonders markante, reguläre Zonenkonstruktionen, wie sie im Bedarfsfalle durch entsprechende Kombination auch für irreguläre Zonenkonstruktionen Anwendung finden können. Hierdurch werden jeweils Beziehungs-Bedingungen darüber angegeben, wie eine passende Auswahl der jeweiligen Schiebefrequenz zu treffen ist, damit die Verschiebung im Hinblick auf eine gewünschte Fehlerrate und eine erlaubbare Fluktuationsfrequenz klein ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein Blockdiagramm eines Versuchsgerätes zum Simulieren des Empfangs von zwei verschobenen Frequenzen und zur Analysierung der Wirkung der Erfindung,

Fig.2 und 3 Ergebnisse der experimentellen Messung mit dem Versuchsgerät gemäß Fig. 1, wobei F i g. 2 das Verhältnis zwischen der Fehlerrate im Empfang und der empfangselektrischen Feldstärke und F i g. 3 das Verhältnis zwischen der Fehlerrate des Empfangs und der Schiebefrequenz zeigt,

Fig.4 eine typische, auf Dreieckzellen basierende Zonenkonstruktion,

F i g. 5 ein grundsätzliches Diagramm zur Darstellung einer Relation zwischen einer erlaubbaren Frequenzfluktuation und den maximalen und minimalen Werten der Schiebefrequenz in einer Frequenzzuteilung gemäß der Erfindung,

F i g. 6 eine auf Rechteckzellen basierende Zonenkonstruktion und

F i g. 7 eine auf Hexagonalzellen basierende Zonenkonstruktion.

Zuerst wird ein in Fig. 1 gezeigtes experimentelles Simuliergerät zur Analyse der Empfangsfunkwellen erklärt

Wie ir F i g. 1 gezeigt ist, wird ein der Eingangsklemme 1 zugeführtes digitales Eingangssignal zwei Trägersignalgeneratoren 2 und 3 zugeführt, die Trägersignale erzeugen, die um eire bestimmte Frequenz verschoben sind. Die Ausgangsträgerfrequenzen der zwei gegeneinander verschobenen Trägersignalgeneratoren 2 und 3 werden durch das digitale Eingangssignal frequenzmoduliert und den beiden Schwundsimulatoren 4 und 5 zum Simulieren einer empfangs-elektrischen Feldstärkenverteilung, wie sie von einem sich bewegenden Objekt, wie beispielsweise einem fahrenden Auto, empfangen wird, zugeführt. Die Ausgänge der Schwundsimulatoren

ίο 4 und 5 werden einer Hybridschaltung 6 zum Kombinieren der beiden Ausgangswellen zugeführt, und deren Ausgang ist mit einem Empfänger 7 und dann mit einem Fehlerratenzähler 8 verbunden.

Im Betrieb des Simuliergerätes sind die beiden

ι s Trägersignalgeneratoren 2 und 3 so geschaltet, daß sie Ausgangssignale mit dem gleichen Ausgangssignalniveau und mit Frequenzen, die relativ zueinander um einen bestimmten Wert verschoben sind, liefern. Die beiden gegeneinander \ erschobenen Trägersignale werden durch das gleiche über die Eingangsklemme 1 zugeführte Digitalsignal frequenzmoduliert. Die beiden frequenzmodulierten Signale werden den beiden Schwundsimulatoren 4 und 5 jeweils zugeführt, um die Empfangsbedingung für ein Mehrwegübertragungsme-

2s dium für ein sich bewegendes Objekt zu simulieren. Die Empfangswelle, die von einem sich bewegenden Objekt, wie einem Auto, über dessen Einfachantenne empfangen wird, ist einer komplexen Welle äquivalent, die durch die Hybridschaltung 6 erhalten wird, so daß die beiden Wellen durch die Hybridschaltung 6 summiert und von dem Empfänger 7 empfangen werden. Die Einschätzung des Empfangs in dem Übertragungssystem wird durch Messen der Fehlerrate vom Empfang des Digitalsignals in der Weise, daß das dekodierte Signal einem Fehlerratenzähler 8 zugeführt wird und die Fehlerrate an dessen Ausgang erhalten wird, erhalten.

Die F i g. 2 und 3 zeigen das Ergebnis einer experimentellen Messung bei Verwendung von 800-MHz-Bandträgerfrequenzen und einer Informationsübertragungsrate von 300 Baud/sec.

F i g. 2 zeigt das Verhältnis zwischen der Fehlerrate, die über der Ordinate logarithmisch aufgetragen ist, und der empfangenen elektrischen Feldstärke, die über der Abszisse aufgetragen ist. In F i g. 2 stellt die Kurve II die Messung dar, die bei Verwendung des in F i g. 1 gezeigten Gerätes mit einer Frequenzverschiebung Al von 500 Hz bis 1 kHz erhalten wird In derselben Figur repräsentiert Kurve I das Ergebnis von Messungen, die erhalten werden, wenn nur eine Welle vorhanden ist,

so d. h. wenn einer der Trägersignalgeneratoren 2 oder 3 inaktiviert ist. Wie aus F i g. 2 erkennbar ist, wird bei Verwendung von zwei ein wenig gegeneinander verschobenen Trägerwellen die Fehlerrate im Empfang stark verbessert, beispielsweise in der Größenordnung von 10-'.

F ^g-3 zeigt das Verhältnis zwischen der Fehlerrate und Schiebefrequenz, welches bei Verwendung desselben in Fig. 1 gezeigten Gerätes und bei Ändern dei Frequenzverschiebung zwischen den Trägersignaler

der Generatoren 2 und 3 erhalten wird. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sollte bei einer gewünschten Fehlerrate von weniger als 10 ~³ die Schiebefrequenz zwischen zwei bestimmten Werten gewählt werden, d.h. zwischen Af_n,,, und Af_mia (Hz). Diese Werte könner

f.5 beispielsweise zwischen einigen hundert bis einiger tausend Hertz liegen.

Als Ergebnis des obigen Experiments erhält man alsc die Bestätigung, daß die Empfangscharakteristiken ir

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einer überlappten Zone durch passende Auswahl der Schiebefrequenz zwischen den Trägern, die in die überlappte Zone hineinstrahlen, erreicht werden kann. Die Verschiebung ist jedoch so klein und wird innerhalb eines Transmissionsbandes gehalten, daß ein Mehrwegkanalempfänger nicht erforderlich und ein Kanalumschalten für die Zwischenzonenübertragung nicht notwendig ist.

Details der Verteilung der verschobenen Trägerfrequenzen werden in bezug auf den allgemeinen Radiobzw. Funkreichweitenzonenaufbau erklärt.

Es gibt drei normale Zonenkonstruktionen: die Dreieckzellenzonenkonstruktion, die Rechteckzellenzonenkonstruktion und die Hexagonalzellenzonenkonstruktion. Diese regulären Zonenkonstruktionen sind in den Fig.4, 6 und 7 jeweils abgebildet. Für irreguläre Zellenkonstruktionen kann jede der drei regulären Zellenkonstruktionen parallel verwendet werden, so daß für die Bestimmung einer allgemeinen Regel die drei regulären Zellenzonenkonstruktionen betrachtet werden.

1. Dreieckzeilenzonenkonstruktion

Die Dreieckzellenzonenkonstruktion ist in Fig.4 gezeigt. Jeder Kreis in der Figur repräsentiert eine Funkreichweitenzone. Bei diesem Zonenaufbau als einem extremen Fall müssen sechs benachbarte Zonen betrachtet werden. Beispielsweise müssen für den Punkt C die gegenseitigen Beziehungen von sechs Zonen betrachtet werden, die diesen Punkt bedecken. In F i g. 4 sind nur drei Zonen zur Vereinfachung der Zeichnung durch Kreise dargestellt. Wie aber durch f\, F₂, h. Z₄, h, k angezeigt ist, müssen sechs benachbarte Zonen betrachtet werden, und /i bis 4 stellen die jeweiligen Trägerfrequenzen dar.

Allgemein ausgedrückt seien die Radioträgerfrequenzen von jeweils zwei der benachbarten Zonen F₁ und F₁ in einem bestimmten vorgegebenen Beispiel. Ferner gelte

Die Mittenfrequenz von jeder Station, die eine überlappende Zone bedeckt, sei Fg, und Fp mit einer erlaubbaren Fluktuationsfrequenz AF» und AF_SJ. Dann muß die Bedingung

benachbarte Funkreichweitenzone so ausgewählt werden müssen, daß sie die folgenden Beziehungen erfüllen:

'/„„„ ύ Ι//, ύ !/„,„,

und

Aus den obigen Gleichungen und dem praktischen Wert von AF_S können die verschobenen Mittenfrequenzen für jede der sechs Stationen, die die eine benachbarte Zonengruppe bedecken, ausgewählt werden. Wenn die Standardmittenfrequenz für die erste Station als /I₀ gegeben ist, dann werden die Mittenfrequenzen der zweiten bis sechsten Station durch die folgende Beziehung gegeben:

h<> = U + 2 Ws + l/m»

.λ« = /κ· + 41/, + 21/„,,,

./4,, = /,0 + 6 'Λ + 3 i/„„„

.Ao = ./in + 8 I/ "Γ 4 l/„„„

./„„ = /„, + 101/ + 51/,„,„.

Die Beziehung der Trägerfrequenzen für eine :s benachbarte Zonengruppe kann in der gleichen Weise zum Bedecken des ganzen Sendebezirks ausgedehnt werden. Der ganze Bereich kann durch eine einzelne Standardfrequenz abgedeckt werden, aber jede benachbarte Zonengruppe hat sechs ein wenig verschobene Trägerfrequenzen zur Befriedigung der obengenannten Beziehung.

2. Rechteckzellenzonenkonstruktion

vs Eine grundsätzliche Rechteckzellenzonenkonstruktion ist in F i g. 6 gezeigt. In diesem Fall kann dasselbe Prinzip, wie es unter Bezugnahme auf die F i g. 4 und 5 erklärt worden ist, angewendet werden, und der ganze Sendebezirk kann durch vier Arten von verschobenen Trägerfrequenzen F₁ bis /4 überdeckt werden. Die erlaubte Variationsfrequenz wird durch die folgende Beziehung erhalten:

erfüllt sein. In einem solchen System kann der Wert AF₅, oder AFs₁ in allen Stationen derselbe sein, so daß er AF_S sein möge.

Andererseits bestehen, wie durch das obengenannte Experiment bestätigt worden ist, Maximal- und Minimalwerte AF_max und Af_min der Schiebefrequenz, damit eine Fehlerrate unterhalb eines bestimmten Wertes erreicht wird, wie es in F i g. 3 gezeigt ist

Entsprechend können sechs Mittenfrequenzen /10, F₂O, fso, /40, /50 und F₆₀ in der in Fig.5 gezeigten Weise vorgesehen werden. Das bedeutet, daß die sechs Frequenzen /io bis /«> mit der erlaubbaren Fluktuationsfrequenz AFs addiert oder die Fluktuationsfrequenz AF_S von den Frequenzen subtrahiert werden muß durch Anordnen in dem Bereich von Afmax und daß sich die Frequenzen um wenigstens AF_m,_n voneinander unter- fts scheiden müssen.

Aus der in Fi g. 5 gezeigten Relation kann hergeleitet werden, daß die Trägerfrequenzen f„ F₁ für jede Die vier Mittenfrequenzen /Ίο bis /40 müssen die folgende Beziehung erfüllen:

hu = Ju, + 2 Ι/_Λ + !/„,„
Lo = Ju, + 4 \f + 2 !/„„„
/40 = /„, + 6 1.Λ + 3 l./„„_n .

3. Hexagonalzellenzonenkonstruktion

In diesem Fall kann, wie aus F i g. 7 zu verstehen ist, der gesamte Sendebereich durch drei Arten von verschobenen Trägerfrequenzen /,, f₂ und F₃ überdeckt werden.

Die restriktive Bedingung ergibt sich nach dem gleichen Prinzip wie in den obigen Fällen nach der folgenden Gleichung:

0<=AF_s=(AF_m„-2AF_mm)/6.

Dei drei verschobenen Trägerfrequenzen müssen die folgende Bedingung erfüllen:

709 514/294

Eine praktische Ausführungsform des digitalen mobilen Kommunikationssystems wird im folgenden beschrieben.

Eine Standardträgerfrequenz von 800 MHz wird bei einer eOO-Baud/sec-Signalübertragungsgeschwindigkeit verwendet, und die Frequenzabweichung der FM-WeIIe um das Digitalsignal beträgt 5 kHz. Werden A(_mm als 400 Hz und Af_max als 3000 Hz (3 kHz) gewählt, dann ist der Wert der maximal erlaubbaren Frequenzfluktuation der Trägerwelle af_s der folgende:

a) Dreieckzellenzonenkonstruktion 83 Hz

b) Rechteckzellenzonenkonstruktion 225 Hz

c) Hexagonalzellenzonenkonstruktion 360 Hz.

Das bedeutet, daß die relative Stabilität der Mittenfrequenz der Trägerwelle für die Fälle a, b und c 1 χ 10-⁷,2,8x 10-⁷und4,5x 10⁷ ist.

Zum Abdecken eines ganzen Funksendebezirks ist es möglich, eine Kombination von mehr als zwei Konstruktionen der oben erklärten Dreieckzellenzonenkonstruktion, Rechteckzellenzonenkonstruktion und der Hexagonalzellenzonenkonstruktion zu verwenden.

Wie oben erläutert wurde, wird gemäß der Erfindung durch Zuordnen von ein wenig verschobenen Trägerfrequenzen unter einer bestimmten Bedingung für eine einzelne Standardträgerfrequenz ein digitales mobiles Kommunikationssystem unter Verwendung eines Trägerfrequenzkanals realisiert, welches eine hohe Wirksamkeit bei der Benutzung der Trägerfrequenzkanäle gewährt, und die Empfänger können einkanalig sein. Als Ergebnis werden die Kosten des ganzen Kommunikationssystems reduziert und die Wartung vereinfacht. Darüber hinaus wird eine höhere Empfangssicherheit als bei einem System ohne Verwendung des Prinzips der Schiebefrequenzen erreicht. Wird darüber hinaus die vorliegende Erfindung auf ein Steuersignal zum Erhalten eines Zugangs zu einer mobilen Teilnehmerstation angewendet, dann wird die Notwendigkeit einer Kanalumschaltung im Moment des Bezirkswechsel verhütet, wodurch die Verlustwahrscheinlichkeit für einen Ruf vermindert wird.

HLt/u 2 Blatt Zcichnmmcn

Claims

Patentansprüche:

1. Digitales mobiles Kommunikaiionssystem mit einer Mehrzahl von Übertragungszonen zum Überdecken eines vollständigen Sendebezirks, wobei jede Station von einem getrennten Übertragungssignal überdeckt wird und jedes Übertragungssignal die gleiche Information enthält, gekennzeichnet durch durch die Kombination folgender Merkmale: daß eine gemeinsame Standard-Träger-Frequenz eines Frequenz-Radiokanals mit einer bestimmten Bandbreite für jede Zone verwendet wird und die Übertragung dieser Information auf für die Zonen vorausgewählten Trägerfrequenzen gleichzeitig erfolgt und daß Mittenfrequenzen der Trägerfrequenzen zum Auffinden im gemeinsamen Frequenzradiokanal und zum Unterscheiden voneinander in benachbarten Zonen derart ausgewählt sind, daß die Mittenfrequenzen der Trägerfrequenzen benachbarter überlappender Übertragungsbereiche durch eine Frequenz zwischen Af_min und Af_max getrennt sind, wobei dieser Wert im Vergleich zur Standardträgerfrequenz sehr klein und so gewählt ist, daß eine vorbestimmte minimale Fehlerrate des Empfangs in dem sich überlappenden Bereich erreicht wird, und die folgenden Beziehungen erfüllt werden:

Ü ύ I/, = I !./«„ - ²