DE2659570A1

DE2659570A1 - Telephone and data network for fixed and mobile subscriber stations - comprises overlapping signal concentration zones using different frequencies to avoid interference

Info

Publication number: DE2659570A1
Application number: DE19762659570
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Horak
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1976-12-30
Publication date: 1978-07-06
Also published as: DE2659570C2

Abstract

The network covers a large area and consists of a number of overlapping signal concentration areas arranged like a cellular system. A first frequency distribution plan is provided for the signal concentrators, which largely eliminates interferences due to the use of the same channel in adjacent areas. Radii of the first circular signal concentrator zones are inversely proportional to the population density of subscribers. In a zone of specially high subscriber density second signal concentrator zones with longer radii and using frequencies not in use in the others, are superposed on the first signal concentrator zones.

Description

Fernsprech- und Datennetz für ortsfeste und mobile Teilnehmer-Telephone and data network for fixed and mobile subscribers

stationen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fe-rnsprech- und Datennetz für ortsfeste und mobile Teilnehmerstationen im Großraum eines Funknetzes, das aus einer Vielzahl von nach Art eines Cellularsystems angeordneten ersten Funkkonzentratorbereichen mit sich überlappenden Funkbereichen besteht und das einen Frequenzverteilungsplan für die Funkkonzentratoren aufweist, der Gleichkanalstörungen im jeweiligen Funkbereich einschließlich einer erweiterten Randzone weitgehend ausschließt und wobei die Radien der kreisförmigen ersten Funkkonzentratorbereiche z. B.Stations The present invention relates to a telephone and Data network for fixed and mobile subscriber stations in the large area of a radio network, that from a multiplicity of first radio concentrator areas arranged in the manner of a cellular system with overlapping radio areas and a frequency distribution plan for the radio concentrators, the co-channel interference in the respective radio area including an enlarged edge zone largely excluding and being the radii the circular first radio concentrator areas e.g. B.

umgekehrt proportional der Teilnehmerdichte gewählt sind.are chosen inversely proportional to the number of participants.

Bisher bestehen für mobile öffentliche und nichtöffentliche Funkdienste nebeneinander eine ganze Reihe von Funknetzen unterschiedlicher Struktur. Man unterscheidet hierbei zwischen dem öffentlichen beweglichen Landfunk (ÖbL) und dem nichtöffentlichen beweglichen Landfunk (NÖbL). Der öffentliche bewegliche Landfunk umfaßt die mobilen Ferrisprechteilnehmer, die über Uberleiteinrichtungen mit den Wählvermittlungen des öffentlichen Fernsprechnetzes verbunden sind. Zu den Teilnehmergruppen des nichtöffentlichen beweglichen Landfunks gehören die öffentlichen Sicherheitsorgane wie Polizei, Feuerwehr, Unfalldienste und Katastrophenschutz sowie Dienstleistungsgruppen wie Taxiunternehmen, Transportunternehmen, Industriefunk, Geschäftsfunk, Bauunternehmungen und dgl. mehr.So far, there are public and non-public radio services for mobile a whole series of radio networks of different structures next to each other. One distinguishes here between the public mobile radio (ÖbL) and the non-public mobile land radio (NÖbL). The public mobile land radio includes the mobile remote speaking subscribers who are connected to the switching exchanges via transfer devices of the public switched telephone network. To the participant groups of the non-public mobile land radio includes the public security organs such as police, fire brigade, Accident services and disaster control as well as service groups such as taxi companies, Transport companies, industrial radio, business radio, construction companies and the like.

Im Rahmen des nichtöffentlichen beweglichen Landfunks sind jeder Benutzergruppe eigene Frequenzen zugeordnet. Jede Benutzergruppe errichtet ihre eigene Infrastruktur mit ortsfesten Sendern entsprechend dem Aktionsradius ihrer Mobilstationen. Typisch für einen Großteil des NÖbL-Verkehrs, z. B. kleine Fuhr- und Taxiunternehmen öffentlicher Verkehrsbetriebe usw. ist, daß Verkehr nur zwischen Funkleitzentrale und Mobilteilnehmer stattfindet, bisher keine Individualverbindung möglich ist, sondern die Verbindung zwischen einem mobilen Teilnehmer und der Funkleitstelle i. a. durch Sammelruf hergestellt wird und daß der Aktionsradius beschränkt ist auf die Reichweite des Senders.Within the framework of the non-public mobile land radio, each user group own frequencies assigned. Each user group sets up its own infrastructure with stationary transmitters according to the range of their mobile stations. Typical for a large part of the NÖbL traffic, e.g. B. small haulage and taxi companies more public Transport companies etc. is that traffic only between radio control center and mobile subscribers takes place, so far no individual connection is possible, but the connection between a mobile subscriber and the radio control center i. a. produced by collective call and that the range of action is limited to the range of the transmitter.

Will man bisherige NÖbL-Teilnehmer in ein einheitliches nach Art eines Cellularsystems aus mehreren Funkkonzentratoren aufgebautes Funknetz integrieren, so sollten die gebotenen Leistung gen nicht kleiner und die Kosten nicht größer werden. In Ballungsgebieten mit einer hohen Teilnehmerdichte ist es hierbei jedoch nötig, die Konzentration der Funkkonzentratoren zu erhohen, d. h. ihren Einzugsbereich, z. B. bis auf einige Kilometer Radius zu verringern, während außerhalb dieser Ballungsgebiete Bereichsradien der Funkkonzentratoren von beispielsweise 15 km auftreten. Für die obengenannten Teilnehmergruppen würden sich daher in Ballungsgebieten insofern Nachteile ergeben, als der Aktionsradius der mobilen Teilnehmer auf den eines Funkkonzentratorbereichs beschränkt wäre, falls nicht zusätzliche Vermittlungseinrichtungen vorgesehen werden, die je nach Position des oder der Teilnehmer Verbindungen zwischen einem oder im Falle eines Sammelrufs zwischen mehreren Funkkonzentratoren und der Funkleitstelle herstellen. Abgesehen von den hierdurch erhöhten Kosten müßte bei Bereichswechseln des sprechenden mobilen Teilnehmers die Verbindung ausgelöst und wieder neu aufgebaut werden oder automatisch von einem Funkkonzentrator auf den anderen übergeben werden.If you want previous NÖbL participants in a unified kind of a Integrate a cellular system made up of several radio concentrators, the performance offered should not be less and the costs should not be greater will. In metropolitan areas with a high density of participants, however, this is the case necessary to increase the concentration of the radio concentrators, d. H. their catchment area, z. B. to reduce to a few kilometers radius, while outside of these metropolitan areas Range radii of the radio concentrators of, for example, 15 km occur. For the The above-mentioned groups of participants would therefore experience disadvantages in metropolitan areas result than the radius of action of the mobile subscribers to that of a radio concentrator area would be limited if additional switching facilities are not provided, which, depending on the position of the participant (s), connects or im In the event of a collective call between several radio concentrators and the radio control center. Apart from the resulting increased costs when the speaking mobile subscriber changes area, the connection is released and be rebuilt again or automatically from a wireless concentrator handed over to the others.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Integration mobiler Teilnehmer, die weder an einen Anschluß an das Fernsprechnetz noch an bereichsüberschreitendem Verkehr interessiert sind, in einem aus mehreren Funkkonzentratoren in einer Anordnung nach Art eines Cellularsystems stehenden Funknetz zu ermöglichen, ohne daß hierdurch der Aktionsradius verringert wird oder die Einrichtungskosten erhöht werden im Vergleich zu den bisher bestehenden aus Funkleitzentralen und mobilen Teilnehmern gebildeten NÖbL-Systemen.The present invention is based on the object of integration mobile subscribers who are neither connected to the telephone network nor to cross-area Traffic interested in one of several radio concentrators in an arrangement to enable standing radio network in the manner of a cellular system without this the radius of action is reduced or the set-up costs are increased in comparison to the existing ones formed from radio control centers and mobile participants NÖbL systems.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einem Fernsprech- und Datennetz der eingangs genannten Art vor, daß in Gebieten besonders hoher Teilnehmerdichte den ersten Funkkonzentratorbereichen zweite Funkkonzentratorbereiche mit wesentlich größeren Bereichsradien und eigenen-in diesen Bereich noch nicht verwendeten Frequenzen überlagert sind.To solve this problem, the invention proposes on the basis of one Telephone and data network of the type mentioned above that especially in areas high subscriber density the first radio concentrator areas second radio concentrator areas with much larger area radii and not yet in this area frequencies used are superimposed.

Die genannte Teilnehmergruppe wird dann bei sonstiger Integration in das allgemeine Netz speziell den zweiten Funkkonzentratoren zugeordnet, die andererseits dieser Benutzergruppe vorbehalten bleiben Zweckmäßigerweise werden die Bereichsradien der zweiten Funkkonzentratorbereiche ungefähr gleich bemessen wie die Bereichsradien der ersten Funkkonzentratorbereiche außerhalb der Ballungsgebiete. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Figur beschrieben.The named group of participants will then be integrated with other forms of integration in the general network specifically assigned to the second radio concentrators, the other This user group reserves the right to use the area radii of the second radio concentrator areas are approximately the same as the area radii the first radio concentrator areas outside the metropolitan areas. Hereinafter an embodiment of the invention is described with reference to the figure.

Die Figur zeigt das Schema eines erweiterungsfähigen mobilen Funknetzes, bei dem Funkkonzentratopen räumlich nach Art eines Cellularsystems angeordnet sind. Der mittlere Radius eines Funkbereiches beträgt etwa 15 km. Das Funknetz arbeitet beispielsweise mit Frequenzduplex im UHF-Bereich bei ca. 450 MHz. Sendeband und Empfangsband haben einen Frequenz abstand von mindestens 10 MHzw Sende- und Empfangsband sind hinsichtlich ihrer Frequenzzuordnung einheitlich organisiert.The figure shows the scheme of an expandable mobile Radio network, in which the radio concentratopes are spatially arranged in the manner of a cellular system. The mean radius of a radio area is around 15 km. The radio network is working for example with frequency duplex in the UHF range at approx. 450 MHz. Broadcast band and The receiving band has a frequency separation of at least 10 MHzw the sending and receiving bands are organized uniformly with regard to their frequency allocation.

Wie die Figur näher erkennen läßt, ist das Funknetz in Frequenzzuordnungsbereiche unterteilt, die jeweils sieben Funkkonzentratoren mit den Ziffern 1 bis 7 aufweisen. Der mit 1 bzw. 11 bezeichneten Funkkonzentratoren sind gegenüber den übrigen Funkkonzentratoren mit einem Kreuz versehen, das andeuten soll, daß diese Funkkonzentratoren zu Funkvermittlungsstellen für die Verbindungen zwischen Funkkonzentratoren und zu den Wählvermittlungsstellen des öffentlichen Fernsprechnetzes erweitert sind. Die Frequenzzuordnungsbereiche mit ihren sieben Funkkonzentratoren sind alle gleich aufgebaut und haben den gleichen Frequenzverteilungsplan. Die Nummern 1 bis 7 der Funkkonzentratoren bilden zugleich die Funkbereichsnummern.As the figure shows, the radio network is divided into frequency allocation areas divided, each of which has seven radio concentrators with the digits 1 to 7. The radio concentrators marked 1 and 11 are opposite to the other radio concentrators marked with a cross to indicate that these radio concentrators are radio switching centers for the connections between radio concentrators and to the telephone exchanges of the public telephone network are expanded. The frequency allocation ranges with their seven radio concentrators they are all set up the same and have the same thing Frequency distribution plan. The numbers 1 to 7 of the radio concentrators form at the same time the radio area numbers.

Wie in der Figur zu erkennen, weisen die einzelnen Funkkonzentratorbereiche unterschiedliche Größe und damit unterschiedlichen Radius auf. Die Größe der einzelnen Funkkonzentratorbereiche ist jeweils etwa so bemessen, daß jedem Funkkonzentratorbereich ungefähr eine gleiche Anzahl von Teilnehmerstationen zugeordnet ist. Dies führt naturgemäß dazu, daß in Ballungsgebieten mit ihrer höheren Teilnehmerstationsdichte die Funkkonzentratorbereiche kleiner werden, d. h. einen kleineren Radius aufweisen.As can be seen in the figure, the individual radio concentrator areas different size and thus different radius. The size of each Radio concentrator areas are each dimensioned approximately so that each radio concentrator area approximately the same number of subscriber stations is assigned. this leads to naturally to the fact that in metropolitan areas with their higher subscriber station density the radio concentrator areas become smaller, d. H. have a smaller radius.

So sind in der Figur die Radien der Funkkonzentratorbereiche 1 bis 7, die Ballungsgebiet abdecken, wesentlich kleiner als die Radien der Funkkonzentratorbereiche 11 bis 17, die ein benachbartes wenig dicht besiedeltes Gebiet überdecken. Um den in dem Ballungsgebiet vorhandenen NÖbL-Teilnehmern, insbesondere Fuhr-und Taxiunternehmen öffentlichen Verkehrsbetrieben udgl., die weder einen Anschluß an das öffentliche Fernsprechnetz wünschen noch bereichsüberschreitenden Verkehr haben, einen angemessenen Aktionsradius zu geben, ist den Funkkonzentratorbereichen 1 bis 7 ein zweiter Funkkonzentratorbereich 18 überlagert, dessen Radies so bemessen ist, daß er das aus den sieben Funkkonzentratoren 1 bis 7 gebildete Gebiet abdeckt. Dem Funkkonzentratorbereich 18 sind eigene in dem Bereich der Funkkonzentratoren 1 bis 7 bisher nicht verwendete Frequenzen zugeteilt, so daß hier dafür gesorgt ist, daß eine gegenseitige Störung zwischen dem Funkkonzentratorbereich 18 und den Funkkonzentratorbereichen 1 bis 7 nicht auftreten kann.So in the figure are the radii of the radio concentrator areas 1 to 7, which cover metropolitan areas, are much smaller than the radii of the radio concentrator areas 11 to 17, which cover a neighboring, less densely populated area. To the NÖbL participants present in the metropolitan area, in particular haulage and taxi companies public transport companies and the like, which neither have a connection to the public Telephone network still wish to have interdisciplinary traffic, a reasonable one Radius of action A second radio concentrator area is to be added to the radio concentrator areas 1 to 7 18 superimposed, the radius of which is dimensioned in such a way that it derives from the seven radio concentrators Covers 1 to 7 formed areas. The radio concentrator area 18 has its own in Assigned frequencies not previously used to the range of radio concentrators 1 to 7, so that it is ensured here that a mutual interference between the radio concentrator area 18 and the radio concentrator areas 1 to 7 cannot occur.

Im übrigen kann für die im Funkkonzentratorbereich 18 zugeordneten Teilnehmer in analoger Weise die für die die übrigen Teilnehmer ein frequenzbandsparendes digitales Übertragungsverfahren verwendet werden, wobei die Sprach-Codier- und -Decodiereinrichtungen identisch sein können und auch die Funkorganisation und die Infrastruktur des Funknetz weitgehend die gleichen sein können. Es ist daher auch möglich, für diesen Benutzerkreis in gleicher Weise wie für die übrigen Benutzer modular aufgebaute Teilnehmergeräte zu verwenden, die durch spezielle Bausteine den jeweiligen Einsatzfall angepaßt werden.In addition, for those assigned in the radio concentrator area 18 Participants in an analogous manner that for the other participants a frequency band-saving digital transmission method can be used, the speech coding and decoding devices can be identical and also the radio organization and the infrastructure of the radio network can be largely the same. It is therefore also possible for this group of users in the same way as for the other users, modular subscriber devices to be used, which are adapted to the respective application by means of special modules will.

Claims

P a t e n t a ns p f ü c h e Telephone and data network for fixed locations and mobile subscriber stations in the greater area of a radio network that consists of a large number of first radio concentrator areas arranged in the manner of a cellular system overlapping radio areas and a frequency distribution plan for which has radio concentrators, the co-channel interference in the respective Furik area including an enlarged edge zone largely excluding and being the radii of the circular first radio concentrator areas approximately inversely proportional to the Participant density are chosen, by the fact that in the area particularly high subscriber density the first radio concentrator areas second radio concentrator areas with much larger area radii and not yet own in these areas frequencies used are superimposed.

2. Telephone and data network according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i n e t that the range radii of the second radio concentrator ranges approximately are dimensioned the same as the mean area radii of the first radio concentrator areas in the entire radio network.

3. Telephone and data network according to claim 1 or 2, characterized g e k It is noted that the second radio concentrators are those mobile ones Subscriber stations are assigned that only for a message traffic within this radio concentrator area are determined.