DE2747454C1 - Message transfer system with frequency hopping - Google Patents

Message transfer system with frequency hopping

Info

Publication number
DE2747454C1
DE2747454C1 DE2747454A DE2747454A DE2747454C1 DE 2747454 C1 DE2747454 C1 DE 2747454C1 DE 2747454 A DE2747454 A DE 2747454A DE 2747454 A DE2747454 A DE 2747454A DE 2747454 C1 DE2747454 C1 DE 2747454C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transmission
block
memory
message
blocks
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE2747454A
Other languages
German (de)
Inventor
Karl Ing Kammerlander
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE2747454A priority Critical patent/DE2747454C1/en
Priority to IT7828480A priority patent/IT1236492B/en
Priority to FR7830037A priority patent/FR2682840A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2747454C1 publication Critical patent/DE2747454C1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/713Spread spectrum techniques using frequency hopping
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/66Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
    • H04B1/662Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission using a time/frequency relationship, e.g. time compression or expansion
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/74Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for increasing reliability, e.g. using redundant or spare channels or apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Nachrichtenübertragungssystem für Simplexbetrieb, bei dem die Trägerfrequenzen sprunghaft innerhalb kurzer Intervalle vorprogrammiert gewechselt werden mit adaptiver Mehrfachübertragung der Nachricht auf verschiedenen Frequenzen und einer Quittungsrückgabe zur optimalen Anpassung des Systems an die jeweiligen Störverhältnisse, die sowohl durch Ausbreitungsstörungen (Mehrwegeausbreitung, man- made-noise) wie auch durch gezielte Störmaßnahmen verursacht sein können.The invention relates to a message transmission system for simplex operation in which the carrier frequencies jump changed preprogrammed within short intervals be with adaptive multiple transmission of the message on different Frequencies and a receipt return for optimal Adaptation of the system to the respective disturbances, the both by propagation disturbances (multipath propagation, man- made-noise) as well as caused by targeted disruptive measures could be.

Es sind Nachrichtensysteme bekannt, bei denen mit Frequenzsprungverfahren gearbeitet wird, d. h. die Trägerfrequenzen im stetigen Wechsel vorzugsweise periodisch innerhalb sehr kurzer Zeiteinheiten gewechselt werden. Beispiele hierfür bilden die DE-PS 19 49 351 oder die DE-PS 19 54 754. Bei diesen Systemen wird in kurzen Zeitabständen jeweils ein sprungartiges Wechseln der Trägerfrequenzen nach einem bestimmten Schema vorgenommen. Dieses Schema ist allen Stationen, die am Nachrichtenverkehr beteiligt sind, bekannt und beispielsweise über einen Zeitraum von einem Tag im Systemcomputer gespeichert. Dieser Systemcomputer ist bei militärischen Funksystemen, die mit verschlüsselter Nachrichtenübermittlung arbeiten, in Form einer Kryptologieeinrichtung sowieso vorhanden. There are known communication systems in which frequency hopping is worked, d. H. the carrier frequencies in continuous change preferably periodically within a very long time short time units are changed. Examples of this form the DE-PS 19 49 351 or DE-PS 19 54 754. In these Systems will each be a jump at short intervals Changing the carrier frequencies made according to a specific scheme. This scheme is for all stations involved in message traffic are known and, for example, via a Period of one day stored in the system computer. This System computer is encrypted with military radio systems Messaging work, in the form of a Cryptology device anyway available.  

In der Regel arbeiten diese frequenzspringenden Übertragungsverfahren mit digitaler Nachrichtenübermittlung im Zeitduplexbetrieb; dies bedeutet, daß die Nachricht in jeder Flußrichtung zunächst kurzfristig gespeichert, und dann alternierend in komprimierter Form blockweise und mit doppelter Bitrate ausgesendet wird. Für jeden Block wird dabei eine veränderte Übertragungsfrequenz gewählt.As a rule, these frequency-hopping transmission methods work with digital messaging in the Time division duplex mode; this means that the message is in each flow direction initially stored at short notice, and then alternately in compressed form blockwise and is sent out at twice the bitrate. For every block In this case, a changed transmission frequency is selected.

Durch diese Blockorganisation sind für jeden Teilnehmer zwischen den Sendeblöcken Empfangsblöcke gleicher Zeitdauer vorgesehen, die zum gleichzeitigen Empfang der Nachrichten des Partners dienen (Duplexbetrieb).Through this block organization are for each participant between the transmission blocks receive blocks of the same period provided for the simultaneous reception of messages of the partner (duplex mode).

Bei militärischem Sprechbetrieb herrscht im allgemeinen eine hohe Sprechdisziplin, dies bedeutet, daß fast ausschließlich nur entweder der eine oder der andere Partner spricht. Damit ist bei Duplexbetrieb jeweils eine Übertragungsrichtung ungenutzt und die dafür vorgesehene Zeit praktisch vergeudet.In military intercommunication prevails in general a high speech discipline, this means that almost exclusively only one partner or the other speaks. This means that in duplex mode there is one transmission direction unused and the designated time practically wasted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nachrichtenübertragungssystem der einleitend beschriebenen Art anzugeben, das unter Berücksichtigung der maximal zulässigen Funkbitratenerhöhung eine optimale Redundanz und damit ein Höchstmaß an Störsicherheit zuläßt.The invention is based on the object, a message transmission system of the type described in the introduction to be specified, taking into account the maximum permissible Funkbitratenerhöhung optimal redundancy and thus allowing a maximum of interference immunity.

Ausgehend von einem Nachrichtenübertragungssystem mit Funk-Sende-Empfängern, bei dem die Trägerfrequenzen sprunghaft innerhalb kurzer Intervalle vorprogrammiert nach einem Schema gewechselt werden und bei dem die Übertragung der Nachricht digitalisiert und blockweise jeweils in einer Periode von Sekundenbruchteilen ein- oder mehrfach vorzugsweise auf verschiedenen Trägerfrequenzen (Redundanz) erfolgt und hierzu sendeseitig die Nachricht in einem Speicher komprimiert und empfangsseitig im dortigen Speicher expandiert und zum ursprünglichen Signal wieder zusammengefügt wird, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Übertragung der Nachricht jeweils in einer Richtung (Simplexbetrieb) vorgenommen wird und zwischen den Blöcken ein gegenüber der Gesamtzeit eines Blockes kurzes Rückmeldesignal von der Empfangsstation zur Sendestation gesendet wird, um gegebenenfalls einen oder mehrere gestörte Blöcke automatisch angepaßt an die momentanen Übertragungsverhältnisse, dann zu wiederholen, wenn es erforderlich ist und daß hierzu im sendeseitigen Speicher (SSP) eine der mittleren Blockwiederholungsrate entsprechende Komprimierung vorgenommen ist.Starting from a message transmission system with Radio transceivers, in which the carrier frequencies leaps and bounds preprogrammed within short intervals to change a scheme and in which the transfer the message digitized and block by block in each case  a period of fractions of a second or more times preferably at different carrier frequencies (redundancy) takes place and on the sending side the message in a memory compressed and the receiving side in there Memory expands and returns to the original signal is joined together, this object is achieved according to the invention solved by the fact that the transmission of the message each in one direction (simplex operation) made is and between the blocks a versus the total time one block short acknowledgment signal from the receiving station is sent to the transmitting station, if necessary one or more faulty blocks automatically adapted to the current transmission conditions, then to repeat if necessary and for that purpose in the transmit-side memory (SSP) one of the average block repetition rate appropriate compression made is.

An sich ist bereits durch die DE-AS 23 61 785 eine Simplex- Übertragungseinrichtung bekannt, bei der die zu Blöcken zusammengefaßten Signale zur Empfangsseite übertragen und dort auf Fehler untersucht werden. Bei Erkennung von Fehlern wird über ein Rückmeldesignal das Senden des gestörten Blocks wiederholt. Diese Anordnung arbeitet jedoch nach dem Prinzip eines Halb-Duplexbetriebs, bei dem die Wartezeit zwischen zwei sendenden Blöcken gleich der Sendezeit eines Blockes ist. Eine optimierte Redundanz wird bei diesem System nicht erreicht, auch wird hier nicht von einem Frequenzsprungverfahren Gebrauch gemacht.In itself, DE-AS 23 61 785 already discloses a simplex Transfer device known in which the blocks transmitted combined signals to the receiving side and there to be examined for errors. Upon detection of Errors are sent via a feedback signal sending the disturbed Blocks repeated. However, this arrangement works on the principle of a half-duplex operation, in which the Waiting time between two sending blocks equal to the transmission time a block is. An optimized redundancy will not achieved in this system, also will not be here made use of a frequency hopping method.

Die Einführung des Simplexbetriebs wird also zur Erhöhung der Übertragungsredundanz (Mehrfachübertragung) genutzt, um damit die Resistenz des Systems sowohl gegen gezielte Störung wie auch gegen Fading zu erhöhen. Die Anpassung des Systems an die jeweiligen Übertragungsverhältnisse erfolgt in weiten Grenzen automatisch durch das automtisch adaptierende Mehrfachübertragungssystem. The introduction of simplex operation will therefore increase the transmission redundancy (multiple transmission) used, in order to increase the resistance of the system both against targeted Increase disturbance as well as against fading. The adaptation of the system to the respective transmission conditions Automatically takes place within wide limits automatically adaptive multiple transmission system.  

Um die vorgesehene Mehrfachübertragung beim Frequenzsprungverfahren mit Simplexbetrieb an die jeweiligen Übertragungsverhältnisse (Störverhältnisse) automatisch und optimal anpassen zu können, ist eine kurze Rückquittung des empfangenen Teilnehmers an den sendenden erforderlich. Der dafür vorgesehene Quittungsblock besitzt aber nur einen kleinen Bruchteil der zeitlichen Länge des Nachrichtenblocks und verändert damit die zur Nachrichtenübermittlung zur Verfügung stehende Zeit nur minimal.To the intended multiple transmission frequency hopping with simplex operation to the respective transmission conditions (Interference) automatically and optimally to be able to adjust is a short acknowledgment of receipt required participant to the sending required. The designated acknowledgment block only has a small fraction of the length of the message block and thus changes the messaging available time only minimal.

Die Durchführung des Verfahrens geschieht vorteilhaft dadurch, daß auf der Sendeseite für die Signalkomprimierung und Signalverzögerung ein Speicher vorgesehen ist und die Ausgangssignale dieses Speichers auf einen Sende- Empfänger gegeben werden, daß ferner das Quittungssignal vom Empfangsteil des Sende-Empfängers auf den Speicher entsprechend einwirkt, und daß die gleiche Anordnung auf der Gegenseite für den Funkteilnehmer vorgesehen ist.The implementation of the method is advantageous in that on the transmission side for the signal compression and signal delay a memory is provided and the output signals of this memory to a transmission Receivers are given, that further the acknowledgment signal from the receiving part of the transceiver to the memory acts accordingly, and that the same arrangement on the opposite side is provided for the radio subscriber.

Für die Rückmeldung ist es zweckmäßig, wenn zur besseren Übermittlung des Quittungssignals jeweils entsprechend kurzzeitig eine Umschaltung der Sende-Empfangsrichtungen vorgenommen wird.For the feedback, it is useful if for the better Transmission of the acknowledgment signal respectively accordingly briefly switching the transmission-reception directions is made.

Bei einer bevorzugten Art des Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn beim Auftreten von Störungen ein Block bis zu einer maximal festgelegten Anzahl wiederholt wird, bis das Quittungssignal für richtigen Empfang von der Gegenseite übermittelt wurde und währenddessen der Sendespeicher die inzwischen aufgelaufene zu übertragende Nachricht zunächst bis auf eine vorher festgelegte entsprechende Anzahl von Blöcken, die der maximalen Wiederholbarkeit entspricht, zurückhält (Kurzzeitspeicher) und daß beim Überlauf dieses Kurzzeitspeichers (d. h. ohne Quittungseinlauf) die weiteren zu übertragenden Nachrichten zwangsläufig übertragen werden und bei folgender guter Übertragung wieder ein Zeitvorrat für die Mehrfachübertragung im Kurzzeitspeicher gebildet wird.In a preferred type of process, it is advantageous if at the occurrence of disturbances a block up to a maximum  specified number is repeated until the acknowledgment signal transmitted for correct reception by the other party and meanwhile the transmission memory has accumulated in the meantime message to be transmitted initially except for one before set the appropriate number of blocks, the maximum Repeatability equals, withholds (temporary memory) and that when overflowing this short term memory (i.e. without acknowledgment entry) the further messages to be transmitted inevitably be transferred and the following good Transfer again a time limit for the multiple transmission is formed in the temporary memory.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Figuren, die folgendes beinhalten, näher erläutert.The invention will be described below with reference to figures which follow include, explained in more detail.

Fig. 1 zeigt die Funkbitratenerhöhung als Funktion des Redundanzfaktors beim Frequenzsprungverfahren, Fig. 1 shows the radio bit rate increase as a function of the redundancy factor in the frequency hopping,

Fig. 2 zeigt ein Zeitschema einer störungsfreien Duplexstrecke bei Zeitmultiplex ohne Übertragungsredundanz mit Frequenzsprungverfahren, FIG. 2 shows a time diagram of a interference-free duplex link with time division multiplexing without transmission redundancy with frequency hopping method, FIG.

Fig. 3 zeigt ein Zeitschema einer leichtgestörten Simplexstrecke ohne Übertragungsredundanz mit Frequenzsprungverfahren, Fig. 3 shows a timing diagram of a slightly disturbed simplex route without transmission redundancy with frequency hopping,

Fig. 4 zeigt ein Zeitschema einer starkgestörten Simplexstrecke mit Zweifachaussendung = 2 für das Frequenzsprungverfahren, Fig. 4 shows a timing diagram of a highly disturbed Simplex track with dual emission = 2 for frequency hopping,

Fig. 5 zeigt ein Zeitschema einer starkgestörten Simplexstrecke mit adaptiver Sechsfachaussendung und Quittungsaustausch = 2 für das Frequenzsprungverfahren, Fig. 5 shows a timing diagram of a highly disturbed simplex route with adaptive Six transmission and handshaking = 2 for frequency hopping,

Fig. 6 zeigt ein Blockbild der Funkanlge für automatisch adaptierende Mehrfachübertragung beim Frequenzsprungverfahren. Fig. 6 shows a block diagram of Funkanlge for automatically adapting multiple transmission when frequency hopping.

Bevor nun die Erfindung näher erläutert wird, soll auf die grundlegenden Merkmale von Frequenzsprungverfahren mit Duplex- und Simplexübertragung sowie der jeweils erzielbaren Übertragungsredundanz in Abhängigkeit von der Erhöhung der Übertragungsbitrate eingegangen werden.Before now the invention is explained in more detail, should on the basic Features of frequency hopping with duplex and Simplex transmission and the achievable transmission redundancy depending on the increase in the transmission bit rate  To be received.

Beim Frequenzsprungverfahren wird die Form der Systemorganisation wesentlich bestimmt durch die aus funktechnischen Erwägungen zulässigen Erhöhungen der Funkbitrate, die der Organisationsform anhaften. Ein Grundmaß für die Funkbitrate ist die Nutzbitrate des verwendeten Sprachgerätes (z. B. Vocoder = 1,8 kBd).The frequency hopping process is the form of system organization essentially determined by the radio-technical considerations permissible increases in the radio bit rate, the organizational form adhere. A basic measure of the radio bit rate is the Usage bit rate of the speech device used (eg vocoder = 1.8 kBd).

Die Erhöhungen der Funkbitrate werden durch folgende Fakten verursacht:The increases of the radio bit rate are given by the following facts caused:

  • 1. Zeitbedarf für Ein- und Ausschalten der Funksysteme (Sender, Empfänger, Synthesizer, Laufzeiten usw.);1. Time required for switching the radio systems on and off (transmitter, Receiver, synthesizer, transit times, etc.);
  • 2. Zeitbedarf für Signalisierung (z. B. Barkercode);2. time required for signaling (eg bar code);
  • 3. Zeitbedarf für Fehlererkennung (Nachrichtensicherung);3. Time required for error detection (message backup);
  • 4. Zeitbedarf für die Wiederholung von gestörten Intervallen (Redundanz);4. Time requirement for the repetition of disturbed intervals (Redundancy);
  • 5. Systemorganisationsprinzip: Wechsel- oder Gegensprechen (Simplex- oder Duplexbetrieb).5. System organization principle: alternating or double-talk (Simplex or duplex operation).

Die Punkte 1., 2. und 3. ergeben einen Summenzeitbedarf, der nicht wesentlich an der Steigerung der Funkbitrate beteiligt ist. Aus diesem Grund werden für die weitere Betrachtung diese Punkte zusammengefaßt.Points 1, 2 and 3 result in a total sum time requirement is not significantly involved in the increase of the radio bit rate. For this reason, these points will be for further consideration summarized.

Wieweit Punkt 4. zur Erhöhung der Funkbitrate beiträgt, hängt vom Redundanzfaktor R ab. Der Redundanzfaktor R ist definiert durch das Verhältnis der Zahl der gesendeten Intervalle zu der Zahl der Intervalle, mit deren einwandfreien Empfang gerechnet wird.To what extent point 4 contributes to increasing the radio bit rate depends from the redundancy factor R. The redundancy factor R is defined by the ratio of the number of sent intervals to the number of intervals, with their proper reception counted becomes.

Beispiel: R = heißt, daß von 5 gesendeten Intervallen nur 4 als empfangbar erwartet werden, oder mit anderen Worten im statistischen Mittel jeder 5. Intervall eine Wiederholung darstellt. Die 4 als empfangbar zu erwartenden Intervalle müssen somit die Informationsmenge von 5 Intervallen enthalten. Das bedeutet eine Erhöhung der Informationsmenge pro Intervall von um den Faktor R = = 1,25. Bezeichnet man allgemein die Zahl der Intervalle, nach denen eine Wiederholung möglich oder notwendig ist, mit n, so wirdExample: R = means that out of 5 sent intervals only 4 to be expected to be receivable, or in other words in statistical terms  Means every 5th interval represents a repetition. The 4 must be receivable as expected intervals thus containing the information amount of 5 intervals. The means an increase in the amount of information per interval of by the factor R = = 1.25. If one generally designates the number the intervals after which a repetition is possible or necessary is, with n, so will

Die Funkbitrate ist somit eine Funktion von R.The radio bit rate is thus a function of R.

Punkt 5. (Simplex- oder Duplexbetrieb) stellt zwei sehr entscheidende Alternativen dar: Bei Simplexbetrieb gehen die bisher aufgezeigten Fakten proportional auf die Funkbitrate ein. Bei Duplexbetrieb hingegen grundsätzlich mit dem Faktor zwei.Point 5. (simplex or duplex operation) represents two very crucial Alternatives: For simplex operation go so far indicated facts proportional to the radio bit rate. In duplex mode, however, in principle with a factor of two.

Unabhängig von den organisatorischen Vorteilen des Duplexbetriebes bei Übergang in andere Netze mittels Funkkonzentratoren ist der Hauptnachteil, der die Erhöhung der Funkbitrate mit sich bringt, folgender: Immer, wenn ein Teilnehmer mit dem anderen spricht, geht der Informationsfluß nur in eine Richtung. Durch den Duplexbetrieb bedingt, sind aber gleiche Zeitintervalle für Senden und Empfangen vorgesehen, die alternativ nicht genutzt und damit verschenkt werden, denn immer wenn ein Teilnehmer hört, so spricht er nicht und umgekehrt (besonders in Anbetracht der militärischen Sprechweise, wie auch der meist vorgesehenen Auslegung der Kryptologieeinrichtungen in den Vocodern).Regardless of the organizational advantages of duplex operation when moving to other networks using radio concentrators the main disadvantage, which is the increase of the radio bit rate always, if one participant with the other speaks, the flow of information goes only in one direction. By Due to the duplex operation, but are the same time intervals for Sending and receiving provided, the alternatively not used and be given away, because whenever a participant hears, he does not speak like that and vice versa (especially in consideration the military speech, as well as the most provided Interpretation of the cryptology facilities in the vocoder).

Ein Hauptargument für den Duplexbetrieb in einem Funknetz ist die Rückgabe der Quittung im Empfangsburst, die wegen der vorgesehenen Redundanz R (siehe Punkt 4.) grundsätzlich notwendig ist. Die Redundanz stellt ein Mittel dar, mit dem die Systemeigenschaften digitaler und besonders frequenzspringender Funknetze beträchtlich verbessert werden.A major argument for duplexing in a wireless network is the return of the receipt in the receiving Burst, because of the provided Redundancy R (see point 4) is basically necessary is. The redundancy provides a means by which the system properties digital and especially frequency-hopping radio networks considerably improved.

Da die Quittung aber kurz ist gegen die Intervalldauer könnte diese prinzipiell auch bei geringfügiger Kürzung des Sendeintervalls (= geringfügige Erhöhung der Funkbitrate) auf der gleichen Frequenz rückübertragen werden. Die Redundanz mit ihren Vorteilen kann damit auch bei Simplex-Systemen genutzt werden. Es ergibt sich sogar der weitere Vorteil, daß durch die Quittungsübertragung auf der gleichen Frequenz vermieden wird, daß die Sendung zwar einwandfrei empfangen würde, die Quittung aber infolge der Störung der nächsten Sprungfrequenz verlorengeht. Dies würde zu einer völlig unnötigen Wiederholung führen und die als Redundanz vorgesehene Übertragungsreserven verbrauchten und praktisch einer multiplikativen Fehlerfortpflanzung entsprechen.Since the receipt but is short against the interval duration could this principle, even with a slight reduction of the transmission interval (= slight increase of the radio bit rate) on the  same frequency be retransmitted. The redundancy with their Benefits can thus also be used with simplex systems. It even results in the further advantage that by the Acknowledgment on the same frequency is avoided that the Although the consignment would receive perfect, but the receipt due the disturbance of the next jump frequency is lost. This would lead to a completely unnecessary repetition and used up the transmission reserves provided as redundancy and practically correspond to multiplicative error propagation.

Im folgenden soll nun ein Überblick über die Funkbitratenerhöhung bei Simplex- und Duplexbetrieb als Funktion des Redundanzfaktors R gegeben werden.The following is an overview of the Funkbitratenerhöhung in simplex and duplex mode as a function of the redundancy factor R be given.

Dazu werden folgende Symbole verwendet:The following symbols are used for this:

Bf = Funkbitrate,
Bn = Nutzbitrate,
S = Simplex-Erhöhungsfaktor = 1,
D = Duplex-Erhöhungsfaktor = 2,R = = Redundanzfaktor,
x = Zusatzbitbedarf für Duplex,
y = Zusatzbitbedarf für Simplex mit Quittungsrückübertragung,
a = 10 = Anzahl der Sendeintervalle pro Sekunde bei Duplex,
b = 20 = Anzahl der Sendeintervalle pro Sekunde bei Simplex.
B f = radio bit rate,
B n = useful bit rate,
S = simplex increase factor = 1,
D = duplex increase factor = 2, R = = redundancy factor,
x = additional bit requirement for duplex,
y = additional bit requirement for simplex with acknowledgment retransmission,
a = 10 = number of transmission intervals per second for duplex,
b = 20 = number of transmission intervals per second with simplex.

Die Faktoren für den Zusatzbitbedarf x und y beinhalten die eingangs erwähnten Punkte 1, 2 und 3 (Ein- und Ausschalten, Signalisierung und Sicherung). Diese sind für Duplex: x=40 Bit, die sich folgendermaßen zusammensetzen:The factors for the additional bit requirements x and y include the beginning Points 1, 2 and 3 mentioned above (switching on and off, signaling and backup). These are for duplex: x = 40 bits, which are composed as follows:

Ein- und Ausschalten|8 BitSwitching on and off | 8 bits Signalisierung (Barkercode)Signaling (Barker code) 11 Bit11 bits Sicherung (EDC) ca.Fuse (EDC) approx. 21 Bit21 bits Summetotal 40 Bit40 bits

Für Simplexbetrieb y=45 Bit:For simplex operation y = 45 bits:

Ein- und Ausschalten|8 BitSwitching on and off | 8 bits Signalisierungsignaling 11 Bit11 bits Sicherung ca.Fuse approx. 10 Bit10 bits Richtungsumschaltungdirectional shift 5 Bit5 bits Quittungreceipt 11 Bit11 bits Summetotal 45 Bit45 bits

Für y kann sich der Sicherungsbitbedarf auf die Hälfte reduzieren, da auch die Funkbitrate ca. um den Faktor 2 und somit die Anzahl der Bits pro Intervall reduziert ist.For y, the backup bit requirement may be reduced by half, as well as the radio bit rate about a factor of 2 and thus the number of bits per interval is reduced.

Die Funkbitrate ohne Berücksichtigung von x und y wird nun für Duplex:The radio bit rate without considering x and y will now for duplex:

Bf = Bn · R · D (2) Bf = Bn * R * D (2)

für Simplex:for simplex:

Bf = Bn · R · S = Bn · R (da S = 1) (3) Bf = Bn * R * S = Bn * R (since S = 1) (3)

Das Verhältnis von Funkbitrate zu Nutzbitrate aus (1), (2) und (3) ist für Duplex:The ratio of radio bit rate to useful bit rate of (1), (2) and (3) is for duplex:

für Simplex:for simplex:

Die Gleichungen nach (4) und (5) sind in Fig. 1 alsThe equations of (4) and (5) are shown in FIG

mit der Bezeichnung Duplexmin und Simplexmin aufgetragen. Duplex min and simplex min applied.

Berücksichtigt man hingegen x und y und setzt für Bn 1800 Bd ein (Vocoder), so wird:If, on the other hand, one considers x and y and sets B n 1800 Bd (vocoder), then:

für Duplex:for duplex:

für Simplex:for simplex:

In Fig. 1 sind die Gleichungen (7) und (9) als Funktion von R mit der Bezeichnung Duplex Dx und Simplex Sx über den Minimalkurven (Dxmin, Sxmin) dargestellt. Der schraffierte Teil zwischen den Kurven kennzeichnet die jeweils durch x bzw. y verursachte zusätzliche Erhöhung des VerhältnissesIn Fig. 1, equations (7) and (9) are shown as a function of R labeled Duplex Dx and Simplex Sx over the minimum curves (Dx min , Sx min ). The hatched part between the curves indicates the additional increase in the ratio caused by x and y, respectively

Fig. 2 zeigt nun schematisch den Signalabstand einer störungsfreien Zeitduplexstrecke ohne Wiederholungsmöglichkeit (R=1). Fig. 2 shows schematically the signal distance of a trouble-free time duplex line without repetition possibility (R = 1).

Die obere Zeile 1 (die Zeilen sind in den Figuren jeweils mit Kreisen versehen) zeigt das digitale Eingangssignal, das in Zeitblöcke 1, 2, 3 usw. unterteilt ist. Die einzelnen Zeitblöcke wurden um den Faktor 2 komprimiertThe upper line 1 (the lines are in the figures each with Circles) shows the digital input signal that is in  Time blocks 1, 2, 3, etc. is divided. The individual time blocks were compressed by a factor of 2

und in den alternierend auftretenden Sendeblöcken S (Zeile 2) vom Teilnehmer TLN A ausgesendet. Zwischen den Sendeblöcken sind Empfangsblöcke E vorgesehen, in denen der Teilnehmer A die Sendung des Teilnehmers TLN B über die Funkstrecke FS empfängt.and in the alternating transmission blocks S (Line 2) sent out by the user TLN A. Between the transmission blocks Receiving blocks E are provided, in which the subscriber A the transmission of the subscriber TLN B over the radio link FS receives.

In Zeile 3 empfängt der Teilnehmer B die Sendung des Teilnehmers A in den Empfangsblöcken E und stellt sie in Zeile 4 nunmehr dekomprimiert und lückenlos als kontinuierliches Ausgangssignal zur Verfügung. ti ist die Verzögerungszeit zwischen dem Datensignaleingang (Zeile 1) und dem Datensignalausgang (Zeile 4).In line 3, the subscriber B receives the program of the subscriber A in the reception blocks E and now puts them in line 4 decompressed and gapless as a continuous output signal to disposal. ti is the delay time between the Data signal input (line 1) and the data signal output (line 4).

Gemäß dem Prinzip des Frequenzsprungverfahrens wird jeder Sende- und Empfangsblock auf einer anderen, vorprogrammierten Frequenz f₁, f₂, f₃ usw. (zur vereinfachten Darstellung ist dabei der Buchstabe f vor die betreffende ganze Zeile gesetzt) über die Funkstrecke Fs übertragen.According to the frequency hopping principle, each transmit and receive block on another preprogrammed frequency f₁, f₂, f₃, etc. (for a simplified representation is the Letter f placed before the whole line concerned) over the Transmitted radio link Fs.

Soweit die Funkstrecke dabei als störungsfrei angesehen werden kann, treten keine Unterbrechungen im Nachrichtenfluß auf.As far as the radio link are regarded as trouble-free can, no interruptions occur in the message flow.

Die äquivalenten Verhältnisse für Simplexbetrieb (Wechselsprechen) sind aus Fig. 3 ersichtlich. Es wird aber hierbei schon davon ausgegangen, daß leichte Störungen in der Funkstrecke bereits auftreten, was für ein frequenzspringendes System bedeutet, daß ein niedriger Prozentsatz der Übertragungsfrequenzen total gestört sein kann (Beispiel f₇ in Fig. 3). Sind z. B. im Mittel zwei von zehn Frequenzen gestört, so entsteht nach den Gesetzen der Fehlerwahrscheinlichkeit eine systematische Fehlerrate von 10%.The equivalent ratios for simplex operation (intercommunication) are shown in FIG . However, it is already assumed here that slight disturbances in the radio link already occur, which means for a frequency-hopping system that a low percentage of the transmission frequencies can be totally disturbed (example f in FIG. 3). Are z. B. disturbed on average two out of ten frequencies, then arises according to the laws of error probability, a systematic error rate of 10%.

Zeile 1 in Fig. 3 zeigt das in Blöcken aufgeteilte Eingangssignal, das in dieser Blockstruktur ohne Kompression ausgesendet wird, siehe Zeile 2Line 1 in FIG. 3 shows the block-divided input signal which is transmitted in this block structure without compression, see line 2

Die Aussendung jeden Blocks erfolgt auch hier auf jeweils einer anderen Frequenz (f₁, f₂, f₃ usw.). The broadcast Each block is also here on each one another Frequency (f₁, f₂, f₃, etc.).  

Zeile 3 zeigt die Empfangsblöcke E, die den Nachrichtenblöcken in Zeile 4 entsprechen.Line 3 shows the receive blocks E which are the message blocks in line 4.

Durch die Störung ST in der Funkstrecke bei f₇ wird der Empfangsblock 7 (Zeile 3 und 4) zu 50% verfälscht. Diese Verfälschung von Block 7 entspricht dessen maximaler Fehlererwartung. Bezogen auf den gesamten betrachteten Zeitraum von Block 1 bis Block 12 in Fig. 3 entspricht somit diese Störung einer Fehlererwartung vonDue to the disturbance ST in the radio link at f₇ the receive block 7 (lines 3 and 4) is falsified to 50%. This corruption of block 7 corresponds to its maximum error expectation. Based on the entire time period considered from block 1 to block 12 in FIG. 3, this fault thus corresponds to an error expectation of

In erdgebundenen Funkfeldern treten Teil- und Totalstörungen von Frequenzen mit zunehmendem Abstand zwischen Sender und Empfänger als Folgeerscheinung der Mehrwegausbreitung immer häufiger auf. Hinzu kommen bei militärischen Systemen die Einrichtungen von gezielten Störmaßnahmen. Diese Effekte führen dazu, daß eine hohe Anzahl von Frequenzen gestört sein kann und damit die Zahl der gestörten Blöcke rapide ansteigt. Sobald mehr als ein Block aus 10 Blöcken gestört ist, versagen die meisten digitalen Sprachwandelverfahren vollständig. So beträgt die Grenzfehlerrate beim Vocoder ca. nur 1 . . . 2%, beim Δ-Modulator hingegen ca. 10%. Damit tritt beim Simplexverfahren ohne Redundanz schon bei relativ geringen Störgraden der Zusammenbruch der Nachrichtenverbindung ein.In earthbound radio fields occur partial and total disturbances of frequencies with increasing distance between transmitter and Receiver as a consequence of multipath propagation always more often. Added to this are the facilities in military systems of targeted disruptive measures. These effects lead to the fact that a high number of frequencies can be disturbed and so that the number of disturbed blocks increases rapidly. As soon as more than a block of 10 blocks is disturbed, the fail most digital language conversion procedures completely. So is the marginal error rate at the vocoder about only 1. , , 2%, for the Δ modulator however, about 10%. This occurs with the simplex method without redundancy even at relatively low levels of breakdown the collapse the communication link.

Grundsätzlich ändert sich die Auswirkung des Störeinflusses, wenn ein redundantes Übertragungsverfahren angewendet wird. Nimmt man beispielsweise an, daß im Mittel jeder zweite Block gestört ist, was einer starken Störung von 50% der benutzten Sprungfrequenzen entspricht, so ist es eine minimale Forderung, jeden Block mindestens zweimal zu übertragen. Die daraus zwangsweise resultierende Bitratenerhöhung auf dem Funkweg muß damit für Simplexbetrieb mindestens den Faktor 2 betragenBasically, the effect of the disturbing influence changes, if a redundant transmission method is used. For example, suppose that on average every second block is disturbed, resulting in a strong interference of 50% of those used Hopping frequencies, so it is a minimum requirement, transfer each block at least twice. The forcible out of it resulting bit rate increase on the radio must be so for simplex operation at least a factor of 2

Erhöht man die Forderung für die Störresistenz und erwartet, daß im Mittel lediglich 1/3, 1/4 oder 1/5 der Sprungfrequenzen noch lesbare Signale ergeben, so muß die Bitratenerhöhung entsprechend auf den Faktor 3, 4 oder 5 ausgedehnt werden. Increases the demand for immunity and expects that on average only 1/3, 1/4 or 1/5 of the hopping frequencies still readable signals, so must the bitrate increase be expanded accordingly to the factor 3, 4 or 5.  

Eine generelle Voraussetzung hierfür ist aber, daß die jeweilige Bitrate aus Gründen der Mehrwegeausbreitung (Bitauslöschung) noch um einen bestimmten Faktor erhöht werden darf, weil sonst die Strecke aus Gründen der Bitauslöschung (kritische Umwegelängen) zusammenbricht und die Maßnahme der redundanten Übertragung zunichte gemacht wird.A general prerequisite for this is that the respective Bitrate for reasons of multipath propagation (bit erasure) can still be increased by a certain factor, because otherwise the route for reasons of Bitauslöschung (critical Detour lengths) and the measure of the redundant Transmission is nullified.

Da aus dieser Sicht die Übertragungsbitraten nicht zu hoch gemacht werden dürfen, beziehen sich die weiteren erfindungsbeschreibenden Betrachtungen auf eine Bitratenerhöhung = 2, was einer starken Störung von 50% der Sprungfrequenzen entspricht.Since from this point of view, the transmission bitrates are not made too high may be, the other invention describing relate Considerations on a bit rate increase = 2, which corresponds to a strong disturbance of 50% of the hopping frequencies.

Fig. 4 zeigt für diese Verhältnisse das Grundschema der Erfindung: Das in Blöcke geteilte digitale Nachrichtensignal (Zeile 1) wird durch Zwischenspeicherung um den Faktor 2 komprimiert und jeweils in den Sendeblöcken S₁ und S₂, die alternierend aufeinanderfolgen, vom Teilnehmer A ausgesendet (Zeile 2). Dabei ist es generell so, daß der Sendeblock S₂ immer eine Wiederholung von S₁ darstellt, die grundsätzlich auf einer anderen Frequenz erfolgt. Dies gilt generell für alle weiteren Betrachtungen. Fig. 4 shows for these ratios, the basic scheme of the invention: The divided into blocks digital message signal (line 1) is compressed by buffering by a factor of 2 and in each of the transmission blocks S₁ and S₂, which alternate in succession, emitted by the subscriber A (line 2 ). It is generally the case that the transmission block S₂ always represents a repetition of S₁, which basically takes place on a different frequency. This generally applies to all further considerations.

Neben der Störverbesserung durch Zweifachübertragung, die schon bei Übertragung auf einer einzigen Frequenz die Immunität gegen Burststörung erhöht, kommt mit der grundsätzlichen Zweifrequenzenübertragung ein Frequenzdiversityeffekt zum Tragen, der sowohl die Resistenz des Systems gegen Mehrwegstörungen als auch gegen gezielte Störmaßnahmen verbessert.In addition to the interference improvement by dual transmission, the already immunity to transmission on a single frequency Burst disturbance increases, comes with the fundamental two-frequency transmission a frequency diversity effect to bear, the both the system's resistance to multipath interference as also improved against targeted disruptive measures.

Die ungestörten Blöcke werden vom Empfänger des Teilnehmers B (Zeile 3) erkannt und nach einer abermaligen Zwischenspeicherung dekomprimiert ausgelesen (Zeile 4), wodurch wiederum ein kontinuierlicher Nachrichtenstrom entsteht. Zwangsläufig ist dabei aber der Empfangsdatenstrom (Zeile 4) gegenüber dem Sendedatenstrom (Zeile 1) um eine Signalblocklänge tr verzögert. Diese Verzögerung spielt aber bei Simplexbetrieb keine Rolle. The undisturbed blocks are from the receiver of the subscriber B (Line 3) detected and after a repeated buffering decompressed read out (line 4), which in turn is a continuous Message stream is created. Inevitably, it is there but the receive data stream (line 4) compared to the transmit data stream (Line 1) delayed by one signal block length tr. These Delay but does not matter in simplex operation.  

Bei den in Fig. 4 dargestellten Störverhältnissen ist eine unregelmäßige Verteilung der gestörten Frequenzen angenommen. Die dadurch entstehenden Doppelstörungen sind typisch für die in der Praxis auftretenden Störverhältnisse: Doppelblöcke treten bei einer mittleren Blockstörung von 50% mit einer Wahrscheinlichkeit W₂ von 12,5% auf. Die Wahrscheinlichkeit, daß die Doppelstörungen den ersten Sendeblock S₁ und gleichermaßen den Wiederholungsblock S₂ des gleichen Nachrichtenblocks (z. B. Block 9 in Fig. 4) erfassen, beträgt 6,25%. Damit entsteht bei einer totalen Störung von 50% der Sprungfrequenzen mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen System eine Fehlerrate von 3,12%.In the interference conditions shown in Fig. 4, an irregular distribution of the disturbed frequencies is assumed. The resulting double interference are typical of the interference occurring in practice: double blocks occur at a mean block disturbance of 50% with a probability W₂ of 12.5%. The probability that the double interferences detect the first transmission block S₁ and likewise the repetition block S₂ of the same message block (eg block 9 in Fig. 4) is 6.25%. This results in a total disturbance of 50% of the hopping frequencies with the inventively proposed system, an error rate of 3.12%.

Unter den gleichen Störverhältnissen würde bei dem in Fig. 3 dargestellten Fall (keine Übertragungsredundanz) bereits eine Fehlerrate von 25% entstehen. Das erfindungsgemäße Verfahren führt somit unter gleichen Störverhältnissen bereits unter den in Fig. 4 dargestellten Organisationsmöglichkeiten zu einer Verbesserung um den Faktor 8.Under the same disturbance conditions, an error rate of 25% would already arise in the case illustrated in FIG. 3 (no transmission redundancy). The method according to the invention thus leads, under the same disturbance conditions, to an improvement by a factor of 8 already under the organizational possibilities shown in FIG .

Die in Fig. 4 dargestellte Störverteilung ist aber für das vorausgesetzte Störmaß von 50% nicht ausschließlich repräsentativ: Außer Einzel- und Doppelstörblöcken treten mit immer geringer werdender Wahrscheinlichkeit auch Dreifach-, Vierfach-, Fünffach- Störblöcke usw. auf, und zwar:However, the spurious distribution shown in FIG. 4 is not exclusively representative of the assumed spurious measurement of 50%: apart from single and double interference blocks, tristimulus, quadruple, quintuple interference blocks, etc. are also becoming less and less likely:

Dreifachblöcke mit einer Wahrscheinlichkeit W₃ von 4,17%;
Vierfachblöcke mit einer Wahrscheinlichkeit W₄ von 1,56%;
Fünffachblöcke mit einer Wahrscheinlichkeit W₅ von 0,62%;
Sechsfachblöcke mit einer Wahrscheinlichkeit W₆ von 0,26%.
Triple blocks with a probability W₃ of 4.17%;
Quadruple blocks with a probability W₄ of 1.56%;
Fivefold blocks with a probability W₅ of 0.62%;
Six-fold blocks with a probability W₆ of 0.26%.

Bei einer Systemauslegung nach Fig. 4 würden Dreifach-, Vierfach- und Fünffachblöcke usw. eindeutig zu einer Erhöhung der Fehlerrate führen.In a system design of Fig. 4, triple, quad, and fivefold blocks, etc. would clearly result in an increase in the error rate.

Diesen Umstand kann man erfindungsgemäß (siehe Fig. 5) vermeiden, wenn man die Bitratenerhöhung von = 2 zwar beibehält, aber den komprimierten Sendeblock (Zeile 2) bei Bedarf automatisch adaptierend öfter als zweimal, z. B. maximal sechsmal, wiederholt. Da diese Mehrfachwiederholung sich aus Gründen der Mehrwegeausbreitung (Bitauslöschung) nicht als weitere Bitratenerhöhung auswirken sollte, muß sie zwangsläufig zu einer höheren Verzögerung des Nachrichtenflusses führen.This circumstance can be avoided according to the invention (see FIG. 5) if the bit rate increase of = 2 is maintained, but the compressed transmission block (line 2) is adapted automatically more often than twice, if necessary, for example. B. a maximum of six times, repeated. Since this multiple repetition should not be considered as a further bitrate increase for reasons of multipath propagation (bit cancellation), it must inevitably lead to a higher delay of the message flow.

Bei den in Fig. 5 gezeigten Verhältnissen einer maximal möglichen adaptiven 6fach-Aussendung eines Blockes beträgt die Verzögerung aus diesem Grund drei Signalblocklängen 3 · tv. Dies bedeutet, daß bei einer Signal-Einzelblocklänge von 100 ms eine Sprachverzögerung von 300 ms auftritt, die in einem Wertbereich liegt, der für Simplexbetrieb völlig unproblematisch ist.In the case of the ratios of a maximum possible adaptive 6-fold transmission of a block, as shown in FIG. 5, the delay for this reason is three signal block lengths 3 * tv. This means that with a single-frame signal length of 100 ms, a 300 ms voice delay occurs, which is in a range of values that is completely unproblematic for simplex operation.

Die Gestaltung der automatischen adaptiven Anpassung der Wiederholung an die jeweils auftretenden Blockstörungen muß jedoch zunächst erläutert werden:Voraussetzung ist hierbei natürlich die ausschließlich aus der Bitratenerhöhung = 2 resultierende Möglichkeit, jeden Block im Mittel zweimal wiederholen zu können. Damit wird auch bei dieser Betrachtung wiederum von einer Störung von 50% der Sprungfrequenzen ausgegangen, obwohl für andere Verhältnisse andere Parameter vorausgesetzt werden könnten.The design of the automatic adaptive adaptation of the repetition However, to the occurring block disturbances must First of all, the prerequisite here is of course exclusively the bitrate increase = 2 resulting possibility, each Block on average twice to be repeated. So will too in turn, from a 50% error Leaping frequencies are assumed, although for other circumstances other parameters could be assumed.

Zur Gestaltung der automatischen Adaption ist ein Kriterium, welches über die jeweilige Momentanstörung Auskunft gibt, unablässig notwendig. Mit diesem Kriterium muß eine Streckenprüfung durchgeführt werden. Es wird zu diesem Zweck ein von Teilnehmer B einwandfrei empfangener Block mit einer kurzen Quittungsaussendung zu Teilnehmer A zurückbestätigt. Für die Quittungsübertragung wird die Sende/Empfangsrichtung kurzzeitig umgeschaltet.The design of the automatic adaptation is a criterion which gives information about the momentary disturbance, incessantly necessary. This criterion requires a route check be performed. It will be for this purpose one of participants B perfectly received block with a short acknowledgment sending confirmed back to participant A. For the receipt transfer the transmitting / receiving direction becomes momentary switched.

Die damit und auch mit den dafür notwendigen Kennungszeichen verbundene zusätzliche Bitratenerhöhung ist in Fig. 1 jeweils als obere Grenze des schraffierten Bereiches und in der diesbezüglichen Formel (9) für Simplexbetrieb berücksichtigt. The additional bit rate increase associated therewith and also with the necessary identification marks is taken into account in FIG. 1 as the upper limit of the hatched area and in the relevant formula (9) for simplex operation.

In der Darstellungsweise von Fig. 5 bedeutet ein Doppelpfeil, der die Funkstrecke jeweils für einen Block überbrückt, einen gelungenen Quittungsaustausch und damit auch einen einwandfrei empfangenen Block.In the representation of Fig. 5, a double arrow, which bridges the radio link in each case for a block, a successful acknowledgment exchange and thus a perfectly received block.

Tritt nun in der Strecke eine Störung auf, so kann in der Regel ein Block nicht empfangen und die Quittung deshalb auch nicht zurückgegeben werden, oder es liegt bei einwandfreiem Blockempfang eine Störung der Rückrichtung vor, was aber wegen der Reversibilität der Funkstrecken aus Ausbreitungsgründen nur relativ selten auftritt. In Fig. 5 sind diese beiden Fälle der Übersichtlichkeit halber zusammengefaßt und einheitlich als ein in Störung ST endender Pfeil dargestellt.If a disturbance occurs in the route, a block can not be received and the acknowledgment can therefore not be returned, or there is a fault in the return direction if the block reception is correct, but this is only relative because of the reversibility of the radio links for propagation reasons rarely occurs. In Fig. 5 these two cases are summarized for clarity and uniformly shown as an end in disturbance ST arrow.

Die Wirkungsweise der automatischen Adaption beruht nun darauf, daß der A-Teilnehmer die Zahl seiner Wiederholungen bis zu einer vorgegebenen Maximalzahl vom Quittungsaustausch abhängig macht. Wird eine Quittung empfangen, so braucht der Block nicht mehr weiter wiederholt zu werden, und es kann dann jeweils bereits der nächste Block gesendet werden.The mode of action of automatic adaptation is based on that the A-subscriber increases the number of its repeats up to a predetermined maximum number depends on the receipt exchange makes. If an acknowledgment is received, then the block does not need more to be repeated, and then it can already be the next block will be sent.

Als Besonderheit bleibt hierbei aber das Faktum, daß bei völlig ungestörter Strecke jeder Block zwangsweise zweimal ausgesendet werden muß, auch wenn die Quittung immer schon beim ersten Mal empfangen werden konnte. Bei ungestörten Strecken treten damit also Zwangswiederholungen systematisch auf. Mit zunehmender Streckenstörung treten Zwangswiederholungen immer seltener und bei starker Störung (50% gestört) nur noch vereinzelt entsprechend der statistischen Ereigniswahrscheinlichkeit auf.As a special feature remains the fact that at completely undisturbed route each block forcibly sent out twice must be, even if the receipt is always the first time could be received. On undisturbed routes occur with it So repetition systematically on. With increasing Circuit disturbance forced repetitions become more and more rare and in case of severe disturbance (50% disturbed) only sporadically correspondingly the statistical probability of occurrence.

Bei den in Fig. 5 dargestellten Verhältnissen findet bei der Übertragung des Nachrichtenblocks 1 (Zeile 1) bereits im Sendeblock S₁ (Zeile 2) die Quittungsrückgabe statt. Der Nachrichtenblock 1 muß nun aber im folgenden Sendeblock S₂ auf einer anderen Frequenz zwangswiederholt werden, weil zu dessen Sendezeitpunkt der Nachrichtenblock 2 noch nicht vollständig in den Zwischenspeicher eingelaufen ist. Der zweite richtig übertragene Block E wird aber nicht ausgelesen. In the ratios shown in Fig. 5 is in the transmission of the message block 1 (line 1) already in the transmission block S₁ (line 2), the acknowledgment return instead. However, the message block 1 must now be forcibly repeated in the following transmission block S₂ on a different frequency, because at its transmission time of the message block 2 has not yet fully entered the cache. The second correctly transmitted block E is not read out.

Im nächsten Sendeblock S₁, wo die Zeitbedingung für die Aussendung von Block 2 nunmehr erfüllt ist, wird dieser auch gesendet und die Quittung empfangen.In the next transmission block S₁, where the time condition for the transmission of block 2 is now met, this is also sent and receive the receipt.

Die folgende Aussendung von Block 2 in S₂ stellt eine Zwangswiederholung dar, die zwar gestört ist, aber aufgrund der einwandfreien Übermittlung von S₁ auch entbehrlich ist.The following transmission of block 2 in S₂ represents a compulsory repetition, which is disturbed, but due to the proper transmission of S₁ is also unnecessary.

Umgekehrte Verhältnisse herrschen bei der Übertragung von Block 3, da hierbei S₁ gestört ist. Die Übertragung kann somit erst bei Block S₂ erfolgen. Nunmehr, da S₁ gestört ist, handelt es sich bei S₂ aber nicht mehr um eine Zwangswiederholung, sondern um eine notwendige Wiederholung, die beim Teilnehmer B ausgelesen wird.Reverse conditions prevail in the transmission of block 3 , since this S₁ is disturbed. The transmission can thus take place only at block S₂. Now, since S₁ is disturbed, it is at S₂ but no longer a compulsory repetition, but a necessary repetition, which is read out in the participant B.

Bei Block 4 herrschen die gleichen Übertragungsverhältnisse wie bei Block 2. Auch hierbei ist die Zwangswiederholung gestört.In block 4 , the same transmission conditions prevail as in block 2 . Again, the forced repetition is disturbed.

Bei der Übermittlung von Nachrichtenblock 5 ist S₁, S₂, S₃ und S₄ gestört. Damit muß dieser Block notwendigerweise 4mal auf jeweils verschiedenen Frequenzen wiederholt werden. In S₅ liegt keine Störung vor, der Block 5 kann hier übertragen werden. Hierbei ist der Block 5 auch auf fünf verschiedenen Sprungfrequenzen übertragen worden, was einer 5fach-Frequenzdiversity direkt entspricht.In the transmission of message block 5 S₁, S₂, S₃ and S₄ is disturbed. Thus, this block must necessarily be repeated 4 times on each different frequencies. In S₅ there is no fault, the block 5 can be transmitted here. In this case, block 5 has also been transmitted at five different hopping frequencies, which directly corresponds to a 5-fold frequency diversity.

Bei der Übertragung von Block 7 und Block 8 treten keine Zwangswiederholungen auf, weil sich im Sendespeicher, verursacht durch die Störungen bei der Übertragung von Block 5, ein Blockvorrat angesammelt hat. Somit werden, solange ein Blockvorrat vorhanden ist, alle auf Anhieb übertragbaren Blöcke nur einmal gesendet und so der Störeinbruch selbsttätig wieder ausgeglichen.In the transmission of block 7 and block 8 , no forced repetitions occur because in the transmission memory, caused by the interference in the transmission of block 5 , a block pool has accumulated. Thus, as long as a block stock is present, all immediately transferable blocks are sent only once and so the interference is automatically compensated again.

Obwohl S₁ in Block 9 gestört ist und somit S₂ eine notwendige Wiederholung dargestellt, ist bereits bei der erfolgreichen Übertragung S₁ von Block 11 der Blockvorrat auf der Sendeseite wiederum erschöpft, und damit stellt S₂/Block 11 wiederum eine Zwangswiederholung dar. Although S₁ is disturbed in block 9 and thus S₂ represented a necessary repetition, is already exhausted in the successful transmission S₁ of block 11 of the block supply on the transmitting side again, and thus represents S₂ / block 11 again a compulsory repetition.

In Block 12, wo der Blockvorrat ebenfalls erschöpft ist, wird gezeigt, daß bei einer Störung von fünf völlig verschiedenen Sprungfrequenzen eine Sechsfachübertragung stattfinden kann (Sechsfachdiversity), die hier schließlich zur Übermittlung von Block 12 führt.In block 12 , where the block supply is also exhausted, it is shown that in the event of a disturbance of five completely different hopping frequencies, a sixfold transmission can take place (sixfold diversity), which finally leads here to the transmission of block 12 .

Damit ist nun im Sendespeicher wiederum ein entsprechender Blockvorrat vorhanden, der je nach Störeinwirkung (Block 13 bis 21) wieder abgearbeitet wird. Erstmalig in Block 22 ist dann wieder eine Zwangswiederholung notwendig usw.This is now in the transmission memory again a corresponding block supply available, which is processed again depending on the interference (blocks 13 to 21 ). For the first time in block 22 then a forced repetition is necessary, etc.

Betrachtet man nun die Zeile 4 in Fig. 5, so erkennt man, daß trotz dieser massiven Blockstörungen in der Funkstrecke keine Störungen im Datensignal-Ausgang stattfinden.Looking now at the line 4 in Fig. 5, it can be seen that despite these massive block disturbances in the radio link no interference in the data signal output take place.

Da längere zusammenhängende Störungen aber relativ selten auftreten und zusammenhängende Sechserblöcke (Störung auf 6 völlig verschiedenen Frequenzen) nur mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,26% auftreten, ist das hier aufgezeigte Verfahren geeignet, bei einer mittleren Streckenstörung von 50% eine mittlere Störung des Datensignal-Ausganges von nur 0,13% aufzuweisen.Since longer coherent disorders but relatively rare and contiguous blocks of six (error on 6 completely different frequencies) only with a probability of 0.26% occur, the method shown here is suitable, with a medium distance disturbance of 50% a middle one Disturbance of the data signal output of only 0.13%.

Die Verbesserung der Fehlerrate dieser Anordnung gegenüber einer Simplexstrecke nach Fig. 3 (ohne Redundanz, Fehler 25%) stellt damit einen Faktor von =192≈200 dar.The improvement of the error rate of this arrangement compared to a simplex path according to FIG. 3 (without redundancy, error 25%) thus represents a factor of = 192≈200.

Fig. 6 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Anordnung nach Fig. 5: Der Dateneingang DSE läuft über den Sendespeicher SSP zum Sende-Empfangs-Gerät S/E, von dem auch die Quittungssignale Q an den Speicher gegeben werden. Im Sendespeicher SSP wird das Datensignal komprimiert, zwischen­ gespeichert und nach Bedarf je nach Quittungseingang ausgelesen. Fig. 6 shows the basic structure of an arrangement according to Fig. 5: The data input DSE runs via the transmission memory SSP to the transceiver S / E, from which the acknowledgment signals Q are also given to the memory. In the transmission memory SSP, the data signal is compressed, stored between and read out as required, depending on the acknowledgment input.

Im Empfangsspeicher ESP werden die als richtig erkannten Blöcke wieder richtig aneinandergefügt und gelangen so auf den Datensignalausgang DSA. Die Quittung Q wird zum A-Teilnehmer zurückübertragen.In the receive memory ESP are recognized as correct blocks again correctly joined together and thus arrive at the data signal output DSA. The acknowledgment Q is transferred back to the A-subscriber.

Claims (4)

1. Nachrichtenübertragungssystem mit Funk-Sende-Empfängern, bei dem die Trägerfrequenzen sprunghaft innerhalb kurzer Intervalle vorprogrammiert nach einem Schema gewechselt werden, bei dem die Übertragung der Nachricht digitalisiert und blockweise jeweils in einer Periode von Sekundenbruchteilen ein- oder mehrfach vorzugsweise auf verschiedenen Trägerfrequenzen (Redundanz) erfolgt, und hierzu sendeseitig die Nachricht in einem Speicher komprimiert und empfangsseitig im dortigen Speicher expandiert und im ursprünglichen Signal wieder zusammengefügt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Nachricht jeweils in einer Richtung (Simplexbetrieb) vorgenommen wird und zwischen den Blöcken ein gegenüber der Gesamtzeit eines Blockes kurzes Rückmeldesignal von der Empfangsstation zur Sendestation gesendet wird, um gegebenenfalls einen oder mehrere gestörte Blöcke automatisch angepaßt an die momentanen Übertragungsverhältnisse, dann zu wiederholen, wenn es erforderlich ist, und daß hierzu im sendeseitigen Speicher (SSP) eine der mittleren Blockwiederholungsrate entsprechende Komprimierung vorgenommen ist.1. message transmission system with radio transceivers, in which the carrier frequencies are suddenly changed within short intervals preprogrammed according to a scheme in which the transmission of the message digitized and blockwise in a period of fractions of a second or more preferably on different carrier frequencies (redundancy ), and on the transmitting side the message is compressed in a memory and expanded on the receiving side in the local memory and is reassembled in the original signal, characterized in that the transmission of the message in each case in one direction (simplex) is made and between the blocks a to the Total time of a block short feedback signal is sent from the receiving station to the transmitting station to possibly one or more faulty blocks automatically adapted to the current transmission conditions, then repeat if necessary h, and in that for this purpose a compression corresponding to the average block repetition rate is undertaken in the transmission-side memory (SSP). 2. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sendeseite (TLN A) für die Signalkomprimierung und Signalverzögerung ein Speicher (SSP) vorgesehen ist und die Ausgangssignale dieses Speichers auf einem Sende- Empfänger (S/E) gegeben werden, daß ferner das Quittungssignal (Q) vom Empfangsteil des Sende-Empfängers auf den Speicher (SSP) entsprechend einwirkt, und daß die gleiche Anordnung auf der Gegenseite für den Funkteilnehmer (TLN B) vorgesehen ist.2. message transmission system according to claim 1, characterized characterized in that the transmitting side (TLN A) for the signal compression and Signal Delay Memory (SSP) is provided and the output signals of this memory on a transmission Receiver (S / E) are given, that further the acknowledgment signal  (Q) from the receiving part of the transceiver to the Memory (SSP) acts accordingly, and that the same Arrangement on the far side for the radio subscriber (TLN B) is provided. 3. Nachrichtenübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für bessere Übermittlung des Quittungssignals (Q) jeweils entsprechend kurzzeitig eine Umschaltung der Sende-Empfangsrichtungen erfolgt. 3. Messaging system according to one of the preceding Claims, characterized that for better transmission of the Acknowledgment signal (Q) respectively correspondingly short time a switchover of the transmission-reception directions takes place.   4. Nachrichtenübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten von Störungen ein Block bis zu einer maximal festgelegten Anzahl wiederholt wird, bis das Quittungssignal für richtigen Empfang von der Gegenseite übermittelt wurde und währenddessen der Sendespeicher (SSP) die inzwischen aufgelaufene zu übertragende Nachricht zunächst bis auf eine vorher festgelegte entsprechende Anzahl von Blöcken, die der maximalen Wiederholbarkeit entspricht, zurückhält (Kurzzeitspeicher) und daß beim Überlauf dieses Kurzzeitspeichers (d. h. ohne Quittungseinlauf) die weiteren zu übertragenden Nachrichten zwangsläufig übertragen werden und bei folgender guter Übertragung wieder ein Zeitvorrat für die Mehrfachübertragung im Kurzzeitspeicher gebildet wird.4. message transmission system according to one of the preceding Claims, characterized that at the occurrence of disturbances one block up to a maximum specified number is repeated until the acknowledgment signal transmitted for correct reception by the other party and meanwhile the send memory (SSP) has become the meantime Accumulated message to be transmitted, except for one previously determined corresponding number of blocks that the corresponds to maximum repeatability, withholds (short-term memory) and that when overflowing this short term memory (i.e. without acknowledgment entry) the further messages to be transmitted inevitably be transferred and the following good Transfer again a time limit for the multiple transmission is formed in the temporary memory.
DE2747454A 1977-10-24 1977-10-24 Message transfer system with frequency hopping Expired - Lifetime DE2747454C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2747454A DE2747454C1 (en) 1977-10-24 1977-10-24 Message transfer system with frequency hopping
IT7828480A IT1236492B (en) 1977-10-24 1978-10-05 ELECTRIC COMMUNICATION SYSTEM IN WHICH A FREQUENCY JUMP METHOD IS ADOPTED
FR7830037A FR2682840A1 (en) 1977-10-24 1978-10-23 Information transmission system using a frequency-shift method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2747454A DE2747454C1 (en) 1977-10-24 1977-10-24 Message transfer system with frequency hopping

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2747454C1 true DE2747454C1 (en) 1992-09-24

Family

ID=6022007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2747454A Expired - Lifetime DE2747454C1 (en) 1977-10-24 1977-10-24 Message transfer system with frequency hopping

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE2747454C1 (en)
FR (1) FR2682840A1 (en)
IT (1) IT1236492B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995034960A1 (en) * 1994-06-10 1995-12-21 Vlsi Technology, Inc. Redundant retransmission of digitized voice data in frequency hopping system
DE19847665A1 (en) * 1998-10-15 2000-05-04 Europtel Communication Systems Transceiver for data signals, system for transmitting data signals, and device for installation in a transceiver

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1069199B (en) * 1957-04-08 1959-11-19 International Standard Electric Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.) Multi-channel communication system
DE1954754C3 (en) * 1969-10-30 1975-08-07 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Radio telephony system that works with encryption of the message signals to be transmitted
DE2361785B2 (en) * 1972-12-12 1976-09-09 Oki Electric Industry Co. Ltd., Tokio SIMPLEX TRANSMISSION DEVICE FOR BLOCKED COMBINED CODED CHARACTERS WITH AUTOMATIC DETECTION AND CORRECTION OF ERRORS
DE2542846A1 (en) * 1975-09-25 1977-04-07 Siemens Ag PROCEDURE FOR DATA TRANSFER BETWEEN TWO STATIONS IN DUPLEX OR SEMI-DUPLEX OPERATION WITH AUTOMATIC ERROR CORRECTION BY REQUESTING AND REPEATING THE DISABLED RECEIVED CHARACTERS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1069199B (en) * 1957-04-08 1959-11-19 International Standard Electric Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.) Multi-channel communication system
DE1954754C3 (en) * 1969-10-30 1975-08-07 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Radio telephony system that works with encryption of the message signals to be transmitted
DE2361785B2 (en) * 1972-12-12 1976-09-09 Oki Electric Industry Co. Ltd., Tokio SIMPLEX TRANSMISSION DEVICE FOR BLOCKED COMBINED CODED CHARACTERS WITH AUTOMATIC DETECTION AND CORRECTION OF ERRORS
DE2542846A1 (en) * 1975-09-25 1977-04-07 Siemens Ag PROCEDURE FOR DATA TRANSFER BETWEEN TWO STATIONS IN DUPLEX OR SEMI-DUPLEX OPERATION WITH AUTOMATIC ERROR CORRECTION BY REQUESTING AND REPEATING THE DISABLED RECEIVED CHARACTERS

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995034960A1 (en) * 1994-06-10 1995-12-21 Vlsi Technology, Inc. Redundant retransmission of digitized voice data in frequency hopping system
DE19847665A1 (en) * 1998-10-15 2000-05-04 Europtel Communication Systems Transceiver for data signals, system for transmitting data signals, and device for installation in a transceiver

Also Published As

Publication number Publication date
IT7828480A0 (en) 1978-10-05
FR2682840A1 (en) 1993-04-23
IT1236492B (en) 1993-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69325430T2 (en) Mobile digital radio transmission arrangement with repeat request of a voice or data block after error detection
EP0008016B1 (en) Method as well as transmitting and receiving apparatus for data transmission with adaptive error correctron
DE3787787T2 (en) Communication system.
DE3854092T2 (en) MULTIPLEXED ADDRESS CONTROL CIRCUIT IN A TIME MULTIPLEX SWITCHING SYSTEM.
EP1256242B1 (en) Method for transmitting packet data information in a radio communication system
DE2537683C2 (en) Arrangement for channel allocation in a radio transmission system with fixed radio stations and vehicle stations
DE69629911T2 (en) SEND REPEAT CONTROL METHOD FOR CDMA MOBILE COMMUNICATION
DE19909576A1 (en) Communication method and device
DE10118100A1 (en) Method for data communication between central station and several subscriber stations, involves detecting capacity utilization of transmission channel prior to selecting the coding method
DE1491977A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR A TELEGRAPH AND TELEPHONE MESSAGE NETWORK WITH A STATIONARY SATELLITE
DE3401731A1 (en) METHOD FOR DETERMINING A MESSAGE COLLISION
DE69428241T2 (en) Duplex transmission method between mobile and fixed parts via a relay station in a cordless DECT arrangement
DE69011286T2 (en) Method and device for digital message transmission with request for automatic retransmission or "ARQ".
DE69024336T2 (en) Method and device for requesting automatic retransmissions for digital duplex transmission devices with at least one noisy return path
DE3230726C2 (en)
EP0835569B1 (en) Method of re-sending incorrectly transmitted data
DE2747454C1 (en) Message transfer system with frequency hopping
EP0831663A2 (en) Method for wireless transmission of digital data
DE69937676T2 (en) Dynamic bandwidth optimizer in radio links, especially for DECT systems
DE10022270B4 (en) Method and communication system for transmitting coded data packets
DE3423289A1 (en) Radio network
EP1405454B1 (en) Method and device for the wireless transmission of voice data
WO1999012279A1 (en) Data transmission system with relay stations between a source station and a target station
EP0901242A2 (en) TDMA digital telecommunication system
EP0901299A2 (en) Digital telecommunications device

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of patent without earlier publication of application
8308 Other granted patents