DE2831056A1 - Nachrichten-uebertragungsanordnung - Google Patents

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I Dipl.-Phys. O.E. Weber d-s München

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USA
Nachrichten-Übertragungsanordnung

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Die Erfindung betrifft eine funktechnische Nachrichtenübertragungsanördnung und bezieht sich insbesondere auf eine solche Anordnung, welche die gleichzeitige Übertragung einer Information durch eine Mehrzahl von Senderstellen steuert.

Nachrichtenübertragungseinrichtungen, welche gleichzeitig arbeiten, sog. Simultan-Übertragungseinrichtungen, sind grundsätzlich bekannt. Bei einer derartigen Übertragungsanordnung werden identische Niederfrequenzsignale oder Informationssignale mit einer bestimmten Trägerfrequenz an einer Vielzahl von auf Abstand voneinander angeordneten Sendestellen gleichzeitig ausgesandt. Dadurch wird eine maximale Signalabdeckung erreicht, insbesondere in gebirgigen Bereichen, in denen große Funkschattengebiete vorhanden sind. Ein Problem bei derartigen Systemen tritt auf, wenn eine Empfangssteile zwischen zwei Übertragungssteilen oder Sendestellen in der Weise angeordnet ist, daß die Empfangsstelle Signale gleicher Stärke der Trägersignale von verschiedenen Sendestellen aufnimmt. In einer solchen Situation ist es wesentlich, daß die Nachricht von den zwei Sendern phasenkohärent ist, weil andernfalls ein Informationsverlust auftritt.

Bisher ist versucht worden, dieses Problem folgendermaßen zu lösen: Das Niederfrequenzsignal, welches gleichzeitig übertragen werden soll, wird von einer Steuerzentrale den verschiedenen, auf Abstand voneinander angeordneten Sendern zugeführt. Dies geschieht üblicherweise mit Hilfe einer entsprechenden Multiplex-Mikrowelleneinrichtungö Die Nachricht enthält einen individuellen Niederfrequenzkanal für jede Sendestelle _% wobei das Niederfrequenzsignal auf dem Kanal in vorgegebener Weise durch feste, passive Verzögerungsglieder verzögert wird, die in der Steuerzentrale angeordnet sind. Ein Standard-Verzögerungsglied weist eine feste Schaltung auf, welche Einheiten für 50 oder für 100 Mikrosekunden Verzögerungszeit für die Niederfrequenzsignale liefert. Auf diese Weise kann in Abhängigkeit von dem jeweiligen Übertragungsweg, der über die verschiedenen Sendestellen aufgebaut werden soll, eine durch Standard-Verzögerungsglieder

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gebildete Verzögerungszeit dadurch erreicht werden, daß entsprechende Verzögerungsglieder fest mit den entsprechenden Übertragungswegen verdrahtet werden, wodurch die Überlappungszonen zwischen den einzelnen Sendestellen in den Niederfrequenzsignalen im wesentlichen kohärent gehalten werden.

Mit der Weiterentwicklung von Simultan-Übertragungssystemen wird eine stets zunehmende Anzahl auf Abstand voneinander angeordneten Stationen verwendet, wodurch eine ebenfalls wachsende Zahl möglicher Verbindungswege zwischen einzelnen Punkten ermöglicht wird. Oft kommt es vor, daß durch Regen oder andere Störungen oder infolge des Versagens einer gerätetechnisehen Einrichtung eine Verbindung durch Unterbrechung zwischen den Sendern und den Empfängern zusammenbricht, so daß eine neue Verbindung aufgebaut werden muß, um die Informationsübertragung aufrecht zu erhalten. Bei den bekannten Systemen war es erforderlich, wenn die Standardverzögerungsglieder verwendet wurden, zum Aufbau neuer Verbindungswege von Hand erhebliche Verdrahtungsarbeiten auszuführen, die natürlich sehr zeitaufwendig waren. Außerdem sind die entsprechenden Einrichtungen verhältnismäßig teuer und erfordern darüber hinaus nennenswerten Lagerraum.

Der Erfindung liegt die Auf gab e zugrunde, ein Simultan-Übertragungssystem der eingangs näher genannten Art zu schaffen, welches besonders flexibel arbeitet und dabei zugleich im Hinblick auf seinen Aufbau und die Wartung besonders kostengünstig angelegt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen insbesondere die im Patentbegehren niedergelegten Merkmale.

Das erfindungsgemäße System ist nicht nur dazu in der Lage, gleichzeitig Informationssignale zu übertragen, sondern es enthält eine Anzahl von Simultan-Sendesteilen, die jeweils zum Empfang und zur Weiterleitung von InformationsSignalen geeignet sind, und es enthält weiterhin eine Steuereinrichtung, welche beim Aufbau

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vorgebbarer Verbindungen zwischen den einzelnen Simultanübertragungssteilen die Zeitverzögerung zwischen verschiedenen Übertragungswegen derart steuert, daß simultane Übertragungen von verschiedenen Stellen in Überlappungsbereichen stets phasenkohärent sind. Vorzugsweise weist die Steuereinrichtung einen Speicher auf, um die erforderlichen Zeitverzögerungswerte zu speichern, welche dazu benötigt werden, beim Aufbau vorgegebener Verbindungswege die Verzögerung so zu steuern, daß in Überlappungsgebieten ein phasenkohärenter Empfang gewährleistet ist. Vorzugsweise wird die gespeicherte Verzögerungsinformation automatisch aus dem Speicher abgerufen, und es wird die jeweils erforderliche Verzögerungszeit bei solchen Signalen berücksichtigt, die unter Umständen über neu aufgebaute Verbindungswege geführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt die einzige Figur eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Simultan-Übertragungssystems.

Gemäß der Darstellung in der Zeichnung weist das System vier Simultan-Übertragungsstellen auf. Intern zur Veranschaulichung zunächst auf die Übertragungsstelle 1 Bezug genommen wird, sei erläutert, daß an jeder Stelle ein Mast angeordnet ist, der sowohl einen Sender als auch Mikrowellen-Antennen aufweist. Die Signale werden über eine Mikrowellenverbindung empfangen, wobei der zugeordnete Niederfrequenzkanal für die entsprechende Stelle innerhalb des Kontrollgebäudes 12 dekodiert wird und dann in geeigneter Weise über den entsprechenden Simultansender im Kontrollgebäude 12 ausgesendet und über die zugehörige Antenne abgestrahlt wird.

Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß jede Simultan-Übertragungssteile zur Mikrowellenübertragung geeignet ist, d. h. Mikrowellen von anderen Stellen empfängt und Mikrowellen an andere Stellen aussendet, einschließlich der Steuerstelle, und zwar über eine

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Mikrowellenverbindung, wobei das eigene Nachrichtensignal in !Frequenzen umgesetzt wird, welche für eine herkömmliche Zwei-Weg-Funkverbindung geeignet sind. Dabei ist die Anordnung derart getroffen, daß die einzelnen Übertragungsstellen derart angeordnet sind, daß ein vorgegebener Bereich optimal beaufschlagt wird. Solche Mehrfach-Simultan-Anlagen werden allgemein an solchen Stellen verwendet, an denen ein direkter Empfang von einem einzigen Mast oder Turm schwierig wird, beispielsweise im Gebirge.

Die Gesamtsteuerung der Übertragungseinrichtungen wird vom Kontrollzentrum 20 durchgeführt. In dem Kontrollzentrum 20 ist ein Senderempfänger 22 angeordnet, weiterhin ist eine iogiksehaltung 24 vorhanden, und es ist schließlich eine Speicherschaltung 26 mit einer einstellbaren Niederfrequenz-Yerzögerungsschaltung 28 vorhanden. Übertragungen zu dem Senderempfänger 22 werden aufgenommen und über die Steuerzentralenantenne 28 abgestrahlt.

Im Betrieb wird von der Steuerzentrale 20 die jeweilige Nachrichtenverbindung über das Mikrowellensystem aufgebaut. In herkömmlicher Weise werden Informationssignale, welche von der Steuerzentrale 20 über ihre Antenne 28 ausgesandt werden, von jeder Simultan-Übertragungssteile empfangen und dann entweder dekodiert und weitergegeben, und zwar an Empfänger in dem vorgegebenen Bereich, oder die Signale werden direkt an weitere Übertragungsstellen in der Kette weitergegeben. Somit wird zusammen mit dem durch die Steuerzentrale 20 übertragenen Informationssignal ein Nachrichtensignal auf einem Nachrichtenkanal ausgesandt, so daß dadurch die Arbeitsweise der einzelnen Simultanübertragungsstellen gesteuert wird.

Beispielsweise könnte die Steuerzentrale 20 eine geeignete Nachricht aussenden, um eine Nachrichtenverbindung zwischen den Stellen 1, 2 und 3 über die Wege P1, P2 und P3 aufzubauen. Dabei wäre in der Nachricht an die Stelle 1 auf dem Weg P1 nicht nur das Informationssignal enthalten, welches von der Stelle 1 ausgesandt werden soll, sondern auch die Informationssignale, welche

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an die Stelle 2 über den Weg P2 und über die Wege P2 und P3 an die Stelle 5 weitergesandt werden sollen. Weiterhin würde die Stelle 2 das Signal über den Weg P2 empfangen, welches für die Stelle 2 bestimmt ist, und die Stelle 2 würde weiterhin über den Weg P3 dasjenige Informationssignal weitersenden, welches für die Stelle 3 bestimmt ist. Auf diese Weise kann die Informationssignalübertragung durch jede Stelle individuell von der Steuerzentrale 20 aus beeinflußt werden.

Zur Veranschaulichung sei angenommen, daß die Steuerzentrale eine erste Verbindung aufgebaut hat, an welcher die Stellen 1, 2 und 3 über die Wege P1, P2 und P3 beteiligt sind, und daß weiterhin eine Verbindung zu der Stelle 4 über den Weg P5 aufgebaut ist. Wenn ein Empfänger, beispielsweise der Empfänger 40, in dem Überlappungsgebiet zwischen den Stellen 3 und 4 angeordnet ist, so daß keine der Simultanübertragungsstellen die Empfängerstelle einfängt, ist es erforderlich, daß die Informationssignale von den Simultanübertragungsstellen 3 und 4 in Phase sind, weil andernfalls ein Informationsverlust auftreten würde. Weil das Informationssignal, welches schließlich von der Stelle 3 ausgesandt wird, über die Wege P1, P2 und P3 gehen muß, während das von der Stelle 4 ausgesandte Signal nur über den Weg P5 zu gehen hat, muß offensichtlich das Informationssignal für die Stelle eine geeignete Zeitverzögerung haben, wenn das kombinierte Signal an der Empfangssteile 40 kohärent sein soll. Deshalb ist es eine Punktion der Steuerzentrale 20, den Informationssignalen, die über die einzelnen Verbindungen ausgesandt werden, eine geeignete Zeitverzögerung zu verleihen.

Diese Steuerung erfolgt gemäß der Erfindung automatisch durch die Logik 24, den Speicher 26 und die einstellbare Niederfrequenzverzögerung 28. Die Logikschaltung 24 ordnet die gewünschten Nachrichtenverbindungen für das System in geeigneter Weise zu. Im Falle des oben diskutierten Beispiels sendet die Logikschaltung 24, welche eine Übertragung über ihren Senderempfänger 22 und die Antenne 28 ausführt, ein geeignetes Nachrichtensignal an die Stellen 1, 2 und 3, so daß dadurch diese Stellen zu einer

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Nachrientenverbindungsanordnung zusammengefaßt werden. In entsprechender Weise würde ein geeignetes Signal an die Stelle 4 gesendet, so daß dadurch eine zweite Terbindung aufgebaut würde. Sobald die Logikschaltung 24 die gewünschten Verbindungen aufgebaut hat, entnimmt sie aus der Speicherschaltung 26 die gewünschten Niederfrequenzverzögerungen, welche erforderlich sind, um die Phasenkohärenz für diejenigen Empfänger zu gewährleisten, welche zwischen Simultan-Übertragungsstellen angeordnet sind. Dies bedeutet, daß innerhalb der Speicherschaltung 26 diejenigen Verzögerungszeiten abgespeichert sind, welche für eine kohärente Übertragung über beliebige Verbindungen benötigt werden, welche durch die Logikschaltung 24 aufgebaut werden. Sobald die gewünschten Niederfrequenzverzögerungen aus dem Speicher 26 abgerufen sind, programmiert dann die Logik eine einstellbare Niederfrequenz-Verzögerungseinrichtung 28, welche bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Eimerketteneinrichtung aufweist. In Reaktion auf die Steuerung, welche durch die Logikschaltung 24 bewirkt wird, verzögert die einstellbare Niederfreqzenz-Verzögerungseinrichtung 28 das Niederfrequenzsignal oder das Informationssignal in exakter Weise, welches durch jede Simultan-Übertragungssteile übertragen wird, und zwar um den genauen Wert, welcher aus der Speicherschaltung 26 entnommen wurde. Auf diese Weise würde bei dem oben gegebenen Beispiel die Speicherschaltung 26 in Reaktion auf die Logikschaltung 24, welche eine erste Verbindung über die Wege P1, P2 und P3 sowie eine zweite Verbindung über den Weg P5 aufbaut, auf diese Weise das Informationssignal, welches von der Stelle 4 über den Weg P5 ausgesandt wird, um genau die Zeit verzögern, welche erforderlich ist, daß ein Empfänger 40, welcher zwischen den Stellen 3 und 4 angeordnet ist, phasenkohärente Informationssignale empfängt. Es ist zu bemerken, daß dann, wenn der Empfänger 40 an eine andere Stelle zwischen den Übertragungsstellen 2 und 3 gerückt würde, dadurch die Notwendigkeit geschaffen wäre, daß das Informationssignal, welches durch die Steuerzentrale an die Stelle 2 gegeben wird, so verzögert wird, daß die Übertragungsverzögerung über den Weg P3 berücksichtigt wird, so daß dadurch gewährleistet ist, daß Signale, welche in dem Überlappungsbereich zwischen den Stellen 2 und 3 empfangen werden,

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phasenkohärent sind. Es ist deshalb zweckmäßig, einen getrennten Mikrowellen-Niederfrequenzkanal zu jeder Simultan-Übertragungsstelle zu führen. Dieselbe feststellung gilt für diejenigen Signale, welche den Stellen 1 und 2 zugeführt werden.

Sobald die Iiogikschaltung 24 die Simultan-Übertragungswege aufgebaut hat, ist es möglich, daß auf grund< von atmosphärischen Störungen oder durch Störungen auf einer der Übertragungastellen eine bestimmte Verbindung zusammenbricht. In dem oben gewählten Beispiel kann es unter Umständen vorkommen, daß aufgrund einer atmosphärischen Störung auf dem Weg P3 die Verbindung zwischen den Stellen 2 und 3 zusammenbricht· Sobald ein solcher Pail eintritt, würde die Stelle 3 einen Alarm geben, welcher über die übrigen Übertragungsstellen an die Steuerzentrale 20 gemeldet würde. Der Empfang des Alarms würde die Logikschaltung 24 veranlassen, eine neue Verbindung zu der Stelle 3 aufzubauen, beispielsweise über die Wege P5 und P4, welche in der Figur gestrichelt eingezeichnet sind. Da der Weg P5-P4 kürzer ist als der Weg P1-P2-P3, wird das über die Stelle 3 ausgesandte Informationssignal in seiner Phase gegenüber dem zuvor ausgesandten Signal vorauseilen. Wenn daher bei den Zeitverzögerungen über die einzelnen Wege keine Korrekturen angebracht werden, wären die von dem Empfänger 40 aufgenommenen Signale nicht kohärent.

Um Vorkehrungen dagegen zu treffen, ruft die Logikschaltung 24, sobald der neue Weg aufgebaut ist, aus dem Speicher 26 diejenigen Zeitverzögerungen ab, welche erforderlich sind, um die Phasenkohärenz über die neuen Verbindungswege zu gewährleisten. Bei dem oben gewählten Beispiel würde der Speicher 26 eine kürzere Verzögerungszeit über den Weg P5 zu der Stelle 4 liefern, um eine Übertragung durchzuführen, als es bei den vorher aufgebauten Verbindungswegen der Fall war. Daher würde die einstellbare Verzögerungseinrichtung 28 derart programmiert, daß die neuen Zeitverzögerungen geliefert würden, und zwar in der Weise, daß die Phasenkohärenz aufrechterhalten bleibt.

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40 . Le e rs eι\e

Claims (2)

1. Patentanspr ü c he

   M^Simultan-Übertragungsanordnung zur gleichzeitigen Übertragung von Informationssignalen, wobei eine Mehrzahl von Übertragungsstellen, die jeweils an einem vorgegebenen Ort angeordnet sind, vorhanden sind und wobei; jede Übertragungsstelle eine Einrichtung aufweist,"-. welche dazu dient _K jlnförmatiönssignale zu empfangen und wieder auszusenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (20, 24) vorgesehen ist, um Übertragungsverbindungen zwischen den Simultanübertragungssteilen aufzubauen, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung (28) aufweist, welche dazu dient, Informationssignale aufzunehmen und eine vorgegebene Zeitverzögerung zu erzeugen, so daß jedes Informatipnssignal in der Weise über eine Nachrichtenverbindung übertragen werden kann, daß gleichzeitige Übertragungen voneinander überlappenden Bereichen entsprechender Simultan-Übertragungsstellen, die jeweils von einer anderen Nachrichtenverbindung beaufschlagt werden, eine Phasenkohärenz aufweisen, und daß die Steuereinrichtung weiterhin eine Speichereinrichtung (26) aufweist, in welcher die erforderlichen Zeitverzögerungswerte gespeichert sind, die für jede Nachrichtenverbindung erforderlich sind, wobei jeder Zeitverzögerungswert automatisch aus dem Speicher abgerufen werden kann und die jeweils erforderliche Zeitverzögerung den Signalen zugeordnet werden kann, welche über neu aufgebaute Verbindungen gehen.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung, welche die Zeitverzögerung für die Informationssignale erzeugt, eine Eimerketten-Anordnung aufweist.

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   ORIGINAL INSPECTED