DE2843189C2 - Zeitmultiplexe Transponderübertragung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur zeitmultiplexen Transponderübertragung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie Schaltungsanordnungen zur Durchführung dieses Verfahrens.

Transponderübertragungen der beschriebenen Art sind für Übertragungsanlagen mit vielfachem Zugriff durch Funktionen geeignet, die über einen Satellitenumsetzer unter Übertragung zeitsynchronisierter Nachrichtenbündel miteinander zusammenarbeiten.

Diese Technik liegt bereits der in der DE-OS 25 58 933 beschriebenen Nachrichtenübertragungsanlagc zugrunde, die auch Gegenstand der US-PS 40 09 344 ist.

Bei Zeitmultiplexübertragungen der betrachteten Art übertragen Übermittlungsstationen auf dem Funkwege Bündel zeiuonzentrierter Informationssignale innerhalb eines für mehrere Stationen gemeinsam vorgesehenen Frequenzspektrums und empfangen d>e übermittelten Informationssignale nach Frequenzumsetzung in einem Satelliten in einem versetzten Frequenzspektrum. Jeder der vorgesehenen Stationen werden eigene Zeitabschnitte innerhalb aufeinanderfolgender Übertragüngsrahmen zugeordnet zur Übertragung anstehender Nachrichtenbündel sowie zum Empfang der eigenen gesendeten Nachrichtenbündel und vor allen Dingen von Nachrichtenbündeln anderer Stationen. Die Bündel der Stationen werden dabei zeitlich eng verschachtelt ohne Überlappungen übertragen.

Bei der Zuordnung von Zeitabschnitten jeweils auf Anforderung können die einzelnen Abschnitte je nach Verkehrslage verschieden lang ausgelegt werden.

Es sind Verfahren für den Zeitmultiplexbetrieb von Funkstationen auf verschiedenen Umsetzerfrequen7en bereits vorgeschlagen worden. Aus verschiedenen Gründen wurden solche Anlagen jedoch wieder aufgegeben. Zeitmultiplexe Anlagen mit umschaltbaren Übertragungsfrequenzspektren sind wegen hohen Aufwands und schlechten Wirkungsgrades bei den für die Übertragung erforderlichen Leistungen wieder verworfen worden. Anlagen mit gleichzeitiger Übertragung auf verschiedenen Frequenzbändern aus den einzelnen Stationen sind ebenfalls als unwirtschaftlich und kompliziert wieder aufgegeben worden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines zeitmultiplexen Nachrichtenübertragungsverfahrens für Funkumsetzer, bei dem die Sendefrequenzbänder weder umgeschaltet werden noch schlecht ausgenutzt sind: dabei soll die Verbindung in nerhalb und zwischen getrennten Stationsgriippen. die zeitmultiplexen Zugriff haben, auf separaten Trägerfrequenzbändern erfolgen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Dabei wird der vorgesehene Zeitmultiplexrahrnen aufeinanderfolgend für den Verkehr innerhalb der einzelnen Gruppen und des weiteren für gruppenüberschreitende Verkehrsperioden unterteilt. Solche Stationen, für die auch gruppenüberschreitender Verkehr vorgesehen ist, schalten die Empfangsfrequenzen zu Übergangszeitpunkten von internem Gruppenverkehr auf gruppenüberschreitenden Verkehr um.

Die Stationen in den einzelnen Gruppen senden immer in einem zugeordneten Funkfreei'enzband, das jeweils ausschließlich einer Gruppe vorbehalten ist. Der Empfangsteil der Stationen, die auch für gruppenüberschreitenden Betrieb vorgesehen sind, schaltet die örtlichen Oszillatorfrequenzen zu vorgegebenen Zeitpunkten um. Damit wird es solchen Stationen ermöglicht. Informationen sowohl aus der eigenen Gruppe als auch aus einer anderen Gruppe aufzunehmen. Die Umschaltzeit Τι/χ aus dem Gruppenbetrieb in den gruppenüberschreitenden Betrieb ist dabei ein heikles Problem, insbesondere auch im Hinblick auf die Gesamtausnutzung des Satellitenumsetzers durch sämtliche vorgesehenen Stationen.

Die Stationen der einzelnen Gruppen synchronisieren ihre Sende- und Empfangsbündelabschnitte mit einer Grundzeit, die durch ein gemeinsames Rahmenbezugskriterium gegeben ist. Dieses Kriterium wird seitens einer primären Leitstation über einen Funkübertragungskanal innerhalb der Anlage im eigenen, ihrer Gruppe zugeordneten Sendefrequenzband übermittelt. Das Rahmenbezugskriterium wird in einem Zeitabschi itt übermittelt, der in wirksamer Weise zwischen dem Ende einer gruppenüberschreitenden Periode und dem Beginn der nächsten gruppeninternen Periode gelegen ist. Stationen, die derselben Gruppe wie die primäre Leitstation angehören, empfangen öas Rahmenbezugskriterium zeitlich zusammenhängend mit ihrem gruppeninternen Empfang. Stationen in anderen Gruppen empfangen das Bezugskriterium jeweils am Ende des gruppenüberschreitenden Empfangs.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Fi e 1 und 2 zeigen zwei zeitmultiplexe Übertragungsnetze, die mit Anforderungszuordnung arbeiten und durch abgegrenzte Stationsgruppen gebildet '.verden. die jeweils über getrennte, zeitunteneilte Frequenzbänder eines Satellitenfunkumsetzers verkehren.

F ig. 3 und 4 erläutern schematisch die Organisation einer typischen K^nalzugriffsstation, die für den Verkehr in einer Anlage nach der vorliegenden Erfindung geeignet ist.

F i g. 5 bis 8 zeigen schematische Signaldai Stellungen zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Funktionen.

Fig.9 bis 13 erläutern die Rahmenformate für die Bündelübertragung weh dem beschriebenen Verfahren.

Fig. 14 illustriert in Form eines Diagramms für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens geeignete

Frequenzspektren.

Fig. 15, 16 und 18 erläutern die erforderlichen Empfangseinrichtungen der Stationen.

Fig. 17 erläutert den Stationsteil für die Erzeugung der Zeitabschnitte zur Bündelübertragung.

Fig. 19 und 20 erläutern die Umschaltungen der Transponderfrequenzen im Satellitenumsetzer unter besonderer Beleuchtung der mit der vorliegenden Erfindung erzielbaren Vorteile.

F i g. 21 illustriert das Verfahren der Umschaltzeitbestimmungen seitens der Primär- und Sekundärstationen.

F ι g. 1 zeigt eine erste Gruppe 1 von Stationen, die geographisch an verschiedenen Punkten der Erdoberfläche 12 angeordnet sind und zeitmuliplex über einen geostationären Satelliten 14 über eine zugeordnete Sendeträgerfrequenz ft 1 verkehren. F i g. 2 zeigt eine zweite Gruppe 2 von Stationen, die geographisch von den Stationen der ersten Gruppe entfernt sein können und die zeitmuiipiex über denselben Satelliten J4 uncer Verwendung einer von ft I unterschiedenen Sendeträgerfrequenz ft 2 verkehren. Die vorliegende Erfindung behandelt zusätzlich auch das Verfahren des Verkehrs zwischen Stationen der beiden Gruppen.

Die Antennen N der beiden Gruppen 1 und 2 sollen Erdefunkstellen darstellen, die mit zweistelligen numerischen Bezeichnungen gekennzeichnet sind; NiX für Gruppe I und N 2 Y für Gruppe 2, wobei X zwischen 1 und m und V zwischen 1 und η liegt Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel können m und η sich bis 100 erstrecken. Die S itionsausrüstung für die einzelnen Funkstellen N ist jeweils mit dem Symbol S und einer entsprechenden zweistelligen Zusatzzahl gekennzeichnet. Anlagen der so dargestellten Art führen den Funkverkehr. Informationsverarbeitungsfünktionen, Durchschaltfunktionen und Signalumsetzerfunktionen durch.

Beim normalen Zeitmultiplexbetrieb übermitteln die Stationen der beiden Gruppen Bünde! konzentn?rt?r Informationssignale in einzelnen vorgesehenen Zeitmultiplexrahmen. Die Informationssignale werden als Modulation der beiden Gruppenträgerspektren ft I und ft 2 übermittelt. Die Bündel der einzelnen Stationen stehen zeitlich in gegebener Stellung zu den Bündeln einer vorgesehenen Leitstation in jeweils jeder Gruppe, wobei diese Bündel den Satellitenumsetzer dicht aufeinanderfolgend ohne Überlappung erreichen. Der Umsetzer führt die Versetzung der Trägerfrequenzspektren (ft I nach fr 1 und ft 2 nach fr 2) durch und überträgt die gegebenen Informationen wiederum in einem zeitmultiplexen Mosaik von Bündeln weiter. Dieses Mosaik wird seitens der Stationen der jeweiligen Gruppe empfangen, wobei jede station aus diesem Mosaik Steuerinformationen und vorgegebene Verkersinformationen für die Durchschaltung zu den bei den einzelnen Stationen vorgesehenen Anschlüssen herauszieht

F i g. 3 illustriert die allgemeine Organisation des Zugriffs in einer typischen Station. Die Stationsanschlüsse sind mit den Symbolen PO, Pi... Pk bezeichnet, wobei k eine ganze Zahl in einem vorgegebenen Bereich ist Das Stationsgerät 30 tauscht Informationssignale mit den Anschlüssen aus und ermöglicht die zeitliche Komprimierung und Dekomprimierung (mittels Pufferspeicher) und die Durchführung der Zeitmultiplexierung und Demultiplexierung der Informationssignale über die Sateliiterzugriffsleitung 3Z die ihrerseits mit der Funkstelle verbindet der das allgemeingültige Bezugszeichen Nij zugeordnet sein möge.

Entsprechend F i g 4 sollen die Anschlüsse einer solchen Station Sprachsignale und Datensignal ubermilteln. Die Sprachanschlüsse sind mit 40 und die Datenanschlüsse mit 42 bezeichnet. Die Sprachanschlüsse tauschen analoge Sprachsignale über zeitmuhiplexe Umsetzer 44 aus, die die übertragenen Signale zwischen analoger und digitaler Form (z. B. mittels Deltamodulation) umsetzen. Verkehrssignale, die das Stationsgerät auf Sprachanschlüssen erreichen, werden aus analoger in digitale Form umgewandelt und Verkehrssignale aus dem Stationsgerät zu den Sprachanschlüssen werden aus der digitalen in die analoge Form umgesetzt. Ein Leitungsabtaster 46 besitzt eine Schnittstelle zu den Umsetzerkreisen 44 und andererseits auch zu den Datenanschlüssen 42 für den Austausch bitsequentieller Verkehrssignale zwischen den Anschlüssen 40 sowie 42

is und einem Leitungspuffer 48.

Der Leitungspuffer 48 tauscht Bytes (d. h. Gruppen von Bits) während der Bytespeicherabschnitte, die jeweils den einzelnen Anschlüssen und den Blockspeieiicibcreichen im Bündc'puffcr 50 zugeordnet sind, über einen Bündelschalter 52 aus. Abschnitte im Bündelpuffer 50 sind den Zeitmultiplexkanälen auf dem Übcrtragungspfad zum Satelliten zugeordnet. Der Bündclschalter 52 dient als Zeitschaltglied, das den Verkehrsaustausch zwischen den Anschlüssen 40 sowie 42 und den zcitmultiplexen Satellitenkanälen ermöglicht.

Der Bündelpuffer 50 tauscht Mehrbyteblöcke des Bündelverkehrs mit dem Multiplexer und Demultiplexer 54 «us. 54 tauscht Bündelinformationssignale wiederum mit dem Sender und Empfänger des Funkgerätes 56 aus, das mit der Antenne 34 verbindet.

Eine DurchschaUeinrichtung 53 arbeitet mit den Anschlüssen 40 und 42 zur Abtastung von Verbindungsanforderungssignalen zusammen und leitet Verbindungen ein und gibt sie wieder frei. Eine allgemeine Steuereinrichtung 60 (z. B. in Form einer üblichen Datenverarbeitungsanlage) arbeitet mit der DurchschaUeinrichtung 58 und dem Multiplexer und Demultiplexer 54 beim Informationsaustausch (einschließlich Verbindungsanforderung, Verbindungsbestätigung und Verbindungsauslösung) mit anderen Stationen über die Antenne 34 und den Satellitenumsetzer zusammen. Die Steuereinrichtung 60 dient auch zur Steuerung der Stationssynchronisierung bei den Multiplexfunktionen und bewerkstelligt die Zeitgaben für die einzelnen Übertragungsabschnitte und das Umschalten beim gruppenüberschreitenden Verkehr.

Der Aufbau und die Funktion einer Stationsausrüstung für vergleichbaren gruppeninternen Zeitmultiplex-Anforderungsbetrieb ist in der bereits eingangs zitierten deutschen Patantanmeldung dargestellt. Die darin gegebene Beschreibung ist sehr sachdienlich uei der Erläuterung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung; aus diesem Grunde soll ein Rückblick auf die genannte ältere Patentanmeldung empfohlen werden.

Die zwischen dem Bündelpuffer 50 und der vorgesehenen Antenne 34 ausgetauschten Informationskanäle sind auf zeitmultiplexe Bündel konzentriert die jeweils Teile des gegebenen Zeitmultipiexrahmens belegen. Der Multiplexer 54.1 innerhalb des Blocks 54 wandelt die auszusendenden Informationskanäle in Bündelform um. Der Sender 56.1 innerhalb des Funkgerätes 56 moduliert mit den auszusendenden Kanälen den Träger ft I bzw. ft 2 der Gruppe, zu der die betrachtete Station gehört, zwecks Übertragung zum Satellitenumsetzer.

Diese Modulation kann typischerweise in Form der Quadratur-Phasenumiastung (QPSK) erfolgen. Der Satelütenumsetzer setzt das Sendeband der Gruppe 1 auf fr 1 sowie das Band der Gruppe 2 auf fr 2 um und über-

trägt dabei zusammengesetzte verschachtelte Bündel auf den entsprechenden Empfangsbändern weiter.

Die weiterübertragenen Bündel werden wiederum durch die Antennen 34 empfangen, in den Empfängern 56.2 der Funkgeräte 56 demoduliert und in den Demultiplexern 54.2 auseinandergearbeitet. Der jeweilige Demultiplexer 54.2 in Verbindung mit der allgemeinen Steuereinrichtung 60 wählt aus allen empfangenen Informationskanälen nur die Kanäle aus, die für die betrachtete Station vorgesehen sind; dazu können z. B. Verbindungstabellen in der Steuereinrichtung 60 in Verbindung mit Zielinformationen innerhalb der empfangenen Signale verwendet werden. Die für die Station in Frage kommenden Kanäle werden zum Bündelpuffer 50 gegeben und über die Sprachanschlüsse 40 oder die Datenanschlüsse 42 mittels des Bündelschalters 52, des Leitungspuffers 48, des Leitungsabtasters 46 und gegebenenfalls der Umsetzer 44 weitergegeben. Die Informationskanäle, die Stationssteuerinformationen beinhalten, werden der Steuereinrichtung 6ö zugeleitet und zur Stationssynchronisierung, zur Durchverbindung und zur Wiederfreigabe der Verbindungen benutzt. Besondere allgemeine Steuerfunktionen, die in bestimmte Leitstationen durchgeführt werden, sollen noch erläutert werden.

Gruppenüberschreitende Verbindungen

Verbindungen zwischen den Stationen der ersten Gruppe (F i g. 1) und der zweiten Gruppe (F i g. 2) werden entsprechend der vorliegenden Erfindung wie folgend dargestellt durchgeführt. Wie in den F i g. 5 bis 8 zu erkennen ist, benutzen beide Gruppen Multiplexrahmen gleicher Länge Tund vorgegebener Zeitlage. Jeder der Rahmen der beiden Gruppen ist unterteilt in Teilperioden für gruppeninternen und gruppenüberschreitenden Verkehr. Die gruppeninternen Teilperioden der Stationen der Gruppe 1 sind bezeichnet als T!! (F i g. 5 und 7) und die gruppeninternen Teilperioden der Stationen der Gruppe 2 als T22 (gemäß F i g. 6 und 8). Gruppenüberschreitende Teilperioden der Stationen der Gruppe 1 sind mit T12 (F i g. 5 und 7) und gruppenüberschreitende Teilperioden der Stationen der Gruppe 2 mit T21 (gemäß Fig.6 und 8) bezeichnet. Der Umschaltzeitpunkt Τι,χ zwischen T11 und T12 (F i g. 5) fällt mit dem Umschaltzeitpunkt Tvx zwischen T 22 und T21 (F i g. 6) zusammen.

F i g. 5 und 6 zeigen die Übertragung von Bündeln B von Stationen der ersten Gruppe und solchen der zweiten Gruppe. Bündel der Station 5 la mit der Funkstelle N1 a der ersten Gruppe sind bezeichnet mit B11 a, wenn diese Bündel in die gruppeninterne Teilperiode TIl fallen, und mit B 12a. wenn sie in die gruppenüberschreitende Teilperiode 712 fallen. Bündel der Station S 2b und der Funkstelle N 2b der zweiten Gruppe sind bezeichnet als B 22b in Γ22 und B 21 b in Γ21. Alle Bündel von N Xa und auch die Bündel der anderen Funkstellen der ersten Gruppe werden mittels der Trägerfrequenz ft 1 übermittelt und sämtliche Bündel von N 2b und den anderen Funkstellen der zweiten Gruppe mittels der Trägerfrequenz ft 2.

F i g. 7 und 8 zeigen die Art, wie die Signale in den Stationen, wie z. B. 51a und S 2b, in den einzelnen Gruppen empfangen werden. Während der gruppeninternen Teilperiode 7" 11 empfängt jede Station der ersten Gnippe, wie z. B. S la. eine zusammengesetzte Folge multiplexer Bündel Sill, ..„ SHa, ..., ßllm (F i R. 7) auf der Trägerfrequenz fr 1, die im Transponderumsetzer mit ft 1 gepaart ist. Sill ist ein Rahmenbezugsbündel. Während der gruppeninternen Teilperiode T22 empfangen gleichzeitig Stationen wie ,"> 2/>die

Bündel BiIi. Ö221 »226 usw. (F ig. 8): HHi

wird auf fr 1 und die anderen Bündel iitif fr 2 empfunden, die mit fr 2 gepaart ist.

Während TIl empfangen die Stationen der ersten Gruppe nur Bündel BWX von Stationen der ersten Gruppe, während am Ende von T21 und in T22 die Stationen der zweiten Gruppe das Rahmenbezugsbündel 5111 (von einer Leitstation in der ersten Gruppe) und die Bündel Β22λ"νοη Stationen der zweiten Gruppe empfangen.

Während der gruppenüberschreitenden Teilperiode T12 empfangen die Stationen der ersten Gruppe, wie

z. B. SIa, Bündelfolgen ß211, ß212 S2I*(Fig. 7)

von den Stationen der zweiten Gruppe, während daneben in T21 die Stationen der zweiten Gruppe Bündelfolgen ...B \2X ... (Fig.8) von Stationen der ersten Gruppe empfangen.

Auf diese Weise verkehren die Stationen miteinander unter Empfang von Bündeln, die aus Stationen derselben Gruppe während der gruppeninternen Teilperiode (TW oder T12) kommen und von Stationen der anderen Gruppe während der gruppenüberschreitenden Teilperiode (T 12 bzw. T21).

Rahmenformat

30 Ein zeitmultiplexes Rahmenformat, das die Verbindungen gruppenintern und gruppenüberschreitend, wie vorbeschrieben, auf getrennten Umsetzerfrequenzen ermöglicht, ist in den F i g. 9 bis 13 dargestellt. Die Rahmen R sind jeweils 15 ms lang. Gruppen von 20 aufeinanderfolgenden Rahmen bilden einen Oberrahmen OR von 300 ms Dauer. Der Oberrahmen ist als Signalzeiteinheit für den Austausch anstehender Informationen zu betrachten. Der Nachrichtenaustausch soll später an Hand der F i g. 21 ergänzt beschrieben werden.

Jeder Rahmen besteht aus 1575 Kanalabschnitten, wobei jeder Kanalabschnitt 512 Bitabschnitte aufweist. Die einzelnen Stationsbündel haben verschieden große Längen und sind auf die Belegung von mindestens einem halben Kanalabschnitt ausgerichtet. Der Rahmenaufbau ist für die Bitübertragung von mindestens 53 · 10⁶ Bits pro Sekunde ausgelegt. Die Form eines typischen Rahmens Ru ist bei 100 in F i g. 9 dargestellt Der Beginn des Rahmens liegt beim Zeitpunkt i0. Der

erste Kanalabschnitt nach f0 dient zur Übertragung eines Rahmenbezugsbündels (RBB) 102. Dieses Bündel wird auf der Frequenz ft I seitens einer vorbestimmten Station der ersten Gruppe (Fig. 1) übertragen, wobei dies? Station als primäre Leitstation bezeichnet werden soll. Das RBB-Bündel wird auf fr 1 durch die Stationen beider Gruppen empfangen und als Bezugsschlüssel für die Bündelübertragungen aller Stationen über den Satellitenumsetzer benutzt.
Die Stationen der ersten Gruppe empfangen das Bündel RBB in zeitlichem Zusammenhang mit dem 3eginn ihres gruppeninternen Empfangs (TiI in Fig. 7). Die Stationen der zweiten Gruppe empfangen das RBB in zeitlichem Zusammenhang mit dem Ende ihres gruppenüberschreitenden Empfangs fT21 in Fig.8). Die Form des RBB soll noch beschrieben werden.

Die nächsten viereinhalb Abschnitte des Rahmens sind für ein Gruppenzuordnungsbündel (GZB) 104 vorgesehen. In diesem Abschnitt wird ein Gruppenzuord-

nungsbündel GZB1 für die Stationen der Gruppe 1 auf der Frequenz ft 1 und ein anderes Gruppenzuordnungsbündel GZB 2 für die Stationen der Gruppe 2 auf der Trägerfrequenz ft 2 übertragen. Das GZB1 wird vorteilhafterweise durch die primäre Leitstation übertragen, die auch das RBB übermittelt, und belegt den gesamten Abschnitt 104. Das GZB2 wird durch eine vorbestimmte Zuordnungsstation der Gruppe 2, die auch als sekundäre Leitstation bezeichnet werden möge, übermittelt und belegt ebenfalls den gesamten Abschnitt 104. Die sekundäre Le'itstation kann irgendeine Station der Gruppe 2 sein. Der Aufbau der Bündel GZB soll noch erläutert werden.

Die nächsten siebeneinhalb Abschnitte des Rahmens (bei 106 in Fig.9) sind für Übertragungsbezugsbündel XBB reserviert. Fünf XBB-Abschnitte mit je 1,5 Kanalbreiten sind für jede der Umsetzerfrequenzen ft I und ft 2 vorgesehen. Jedes dieser XBB kann einer anderen Station zugeordnet werden, in aufeinanderfolgender! Rahmen des Oberrahmens können die XBB-Abschnitte verschiedenen Untergruppen von je fünf Stationen in jeder Gruppe zugeordnet werden, so daß jede Station einer Gruppe (bis zu maximal 100 Stationen) wenigstens einen XBB-Abschnitt pro Oberrahmen zur Verfügung hat. Der Aufbau der XBB soll ebenfalls noch erläutert werden.

Die nächsten 1559,5 Kanalabschnitte des Rahmens (108 in Fig.9) stehen auf Anforderung einer Vielzahl von Stationen zur Verfügung zur Durchführung des Verkehrsaustausches zwischen verschiedenen Stationen und des Austausches von Stationssteuerinformationen zwischen den Allgemeinen Steuereinrichtungen 60 (F i g. 4). Die den Stationen der Gruppe 1 zugeordneten Bündelabschnitte werden auf der Frequenz ft I übertragen. Die den Stationen der Gruppe 2 zugeordneten Bündel werden auf der Frequenz ft 2 übermittelt. Der Austausch von Stationssteuerinformationen im Intervall 108 kann für die Errichtung und Auslösung von Verbindungen zwischen Stationskanälen und zur Variierung der relativen Zeit von gruppenintemen Teilperioden (TIl und Γ22) zu gruppenüberschreitenden Teilperioden (T 12, Γ21) benutz, werden.

Ti/x bezeichnet innerhalb des Intervalls 108 den Übergangszeitpunkt, der auch als Gruppenüberschreitungszeitpunkt bezeichnet werden kann, zwischen gruppenintemen und gruppenüberschreitenden Teilperioden. Die vor Τ,,χ liegenden, als gruppeninterne Verkehrsbündel bezeichneten Bündel werden nur auf ft I seitens der Stationen der ersten Gruppe und nur auf ft 2 seitens der Stationen der zweiten Gruppe gesendet; sie sind nur durch die Stationen jeweils der gleichen Gruppe auf fr 1 bzw. fr 2 empfangbar. Die nach Τι/χ liegenden, als gruppenüberschreitende Verkehrsbündel bezeichneten Bündel werden nur auf ft 1 durch die Stationen der ersten Gruppe und nur auf // 2 durch die Stationen der zweiten Gruppe gesendet; empfangen werden sie durch die jeweils andere Gruppe (F i g. 7 und 8) auf fr2 bzw. fr 1.

Die letzten zweieinhalb Kanalabschnitte jedes Rahmens (110 in F i g. 9) sind gmppenüberschreitenden Zuordnungsbündeln (GÜZB) vorbehalten, die mit den Gruppenzuordnungsbündeln (GZB) im Intervall 104 vergleichbar sind. Das Bündel GÜZB 1, das mit GZB1 vergleichbar ist, wird durch die Leitstation der Gruppe 1 auf ft 1 in Γ12 gesendet. Andererseits wird es dann durch die Sialionen der Gruppe 2 empfangen. Das Bündel GÜ/.B2, das mit G/B2 vergleichbar is«, wird seitens der sekundären Leitsuition der Gruppe 2 :iuf Λ 2 in /21 K«'\enilei. Is winl ilmvh die Stationen der Gruppe 1 empfangen. Auf diese Weise ermöglichen es die GÜZB den einzelnen Stationen der beiden Gruppen, den Zeitpunkt der Ankunft gruppenüberschreitenden Verkehrs zu bestimmen und sich auf den Empfang dieses gruppenüberschreitenden Verkehrs einzustellen.

Das Format des Rahmenbezugsbündels RBB ist in Fig. 10 dargestellt. Es enthält eine Einleitungsbitfolge 120 und danach eine Rahmenerkennungsbitfolge 122, die hilfsweise auch zur Erkennung der Primärstation verwendet werden kann, wenn die Primärstation variierbar organisiert ist. Danach folgen Daten- und Füllfolgen 124 und 126. Die Einleitungsfolge 120 ist 224 Bits lang und dient für die einzelnen Empfangsstationen zur Herstellung des Bitgleichlaufs für den Empfang der RBB-Information. Die Rahmenerkennungsfolge von 32 Bits dient zur Erkennung der Rahmenposition im Oberrahmen. Die Datenfolge von 128 Bits enthält Informationen zur Synchronisierungsübertragung für die Stationen beider Gruppen und so!! noch erläutert \we^rden Dip Füllfolge von 128 Bits dient als Auffüllung, die den Sta tionen der Gruppe 1 die Aufrechterhaltung des Gleichlaufs ermöglicht, während die Stationen der Gruppe 2 ihre Empfangsfrequenzen von fr\ auf fr 2 umschalten, wie noch erläutert wird.

Die Datenfolge 124 enthält verschiedene Informationen in aufeinanderfolgenden Rahmen des Oberrahmens. In den Rahmen RO. R 5, R 10 und R 15 des Oberrahmens enthalten die Daten in 124 Verzögerungsabweichungen, die die Abweichungen der Signalübertragungsverzögerung zwischen der Leitstation und dem Satelliten von einem vorgegeben nominalen Verzögerungswert kennzeichnen. In den Rahmen R 1, R 6, R 11 und R 16 enthalten die Daten in 124 Uhrzeitinformationen. In R 2, R 7, R 12 und R 17 enthalten die Daten in 124 Umschaltzeitinformationen, welche die Zeitlage von Τρχ zu /0 bezeichnen. In allen weiteren Rahmen des Ahschnittes 124 sind Füllbits enthalten, die bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht für die Informationsübertragung ausgenutzt werden, aber bei mögli-

chen Erweiterungen des Übertragungsverfahrens für die Aufnahme weiterer Bezugsinformationrη bereitstehen.

Das Gruppenzuordungsbündel GZB ist in Fig. 11 dargestellt. Der Anfang dieses Bündels fällt bei 130 mit dem Ende des Bündels RBB zusammen. Das GZB enthält eine Einleitungsfolge 132 mit 224 Bits, eine Erkennungsfolge 134 mit 32 Bits, eine Zuordnungsdatenfolge 136 und 1792 Bits und einen Sicherheitsabstand 138 mit 256 Bitabschnitten. Die Einleitung dient bei den Empfangsstationen zur Bitsynchronisierung. Das Erkennungsfeld dient zur Ansprache der Quelle, von der das Bündel kommt, nämlich von der primären Leitstation der Gruppe 1 oder von der sekundären Leitstation der Gruppe 2. Die Zuordnungsdaten in 136 enthalten bis zu 20 Zuordnungen für gruppenintemen Betrieb und bis zu 20 Zuordnungen für gruppenüberschreitenden Betrieb, wie noch erläutert werden soll. Der Sicherheitsabstand 138 ist ein Ruheintervall ohne Signalgabe, der als Sicherheitsabstand gegenüber dem Beginn der Übertragungsbezugsbündel XBB dient.

Die Zuordnungsdaten in 136 bezeichnen für bis zu 20 Stationen, wie deren Bündel jeweils relativ zum Zeitpunkt /0 stehen. Die gruppenintemen Angaben im GZB 1 kennzeichnen für die Stationen der Gruppe 1

ί'· deren jeweilige Bündelübertragungszuordnung in den Teilperioden 7" 11 gemäß Fig. 5 und 7. Die gruppeninternen Angaben im C:/Ii 1 werden des weiteren durch die Stationen der tinippe 1 ila/u verwendet, ihre ["nip-

fangstfSrie für solche Verkehrsinformationen in Zeitabschnitten von Γ11 zu öffnen, die für den Empfang in den jeweiligen Stationen bestimmt sind. Die gruppenüberschreitende': Angaben im GZB 1 kennzeichnen den gleichen Stationen der Gruppe 1 ihre Übertragungszeitzuordnung in Γ12 gemäß F i g. 5 und 7. Die gruppeninternen Zuordnungen im GZB 2 kennzeichnen den Stationen der Gruppe 2 deren Übertragungszuordnungen und ermöglichen diesen Stationen die Einstellung ihres Empfangsteils während 722 gemäß den F i g. 6 und 8. Die gruppenüberschreitenden Zuordnungen kennzeichnen den gleichen Stationen deren Zuordnungen in 721.

Die Form der Übertragungsbezugsbündel XBB ist in Fig. 12 dargestellt. Jedes der fünf XBB pro Rahmen enthält eine Einleitungsfolge 140 mit 224 Bits, eine Erkennungsfolge 142 mit 32 Bits, eine Datenfolge 144 mit 288 Bits und einen Sicherheitsabstand 146 mit 256 Bitabschnitten. Der Sicherheitsabstand ist frei von der Signalübertragung. Die fünf XBB des Rahmens sind fünf verschiedenen Stationen zuordenbar i.mH werden durch die betroffenen Stationen zur Herstellung des Gleichlaufs für die Bünde "Übertragung benutzt und des weiteren zur Durchgabe von Statusinformationen und Anforderungen für weitere Stationen der gleichen oder in der anderen Gruppe. Die Erkennungsfolge 142 läßt die Quelle erkennen, von der das XBB kommt. Die Datenfolge 144 enthält Status- und Anforderungsinformaiionen.

Fig. 13 stellt die Form der gruppenüberschreitenden Zuordnungsbündel GÜZB dar, die durch die primäre Leitstation in Gruppe 1 und die sekundäre Leitstation in Gruppe 2 übermittelt werden. Während diese Bündel gleichzeitig innerhalb der gruppenüberschreitenden Teilperioden 712 und 721 übertragen werden, werden sie durch die Stationen der jeweiligen anderen Gruppe empfangen. Die Bündel GÜZB 1, die von der Leitstation in der Gruppe 1 gesendet werden, werden durch die Stationen der Gruppe 2 empfangen. Die Bündel GÜZB 2. die durch die Leitstation der zweiten Gruppe gesendet werden, werden durch die Stationen der Gruppe 1 empfangen. Diese Bündel enthalten gruppenüberschreitende Zuordnungsinformationen entsprechend den Bündeln GZB und dienen in den diese Bündel empfangenden Stationen zur Einstellung der Empfänger zwecks Auswahl der Verkehrsinformationen in 712 und 721, die für den Empfang in den einzelnen Stationen vorgesehen sind. Jedes dieser Bündel ist 2,5 Kanäle breit und enthält eine Einleitungsfolge 150 mit 224 Bits, eine Erkennungsfolge 152 mit 32 Bits. Zuordnungsdaten in 154 mit 896 Bits und einen stillen Sicherheitsabstand 156 mit 128 Bitabschnitten. Dies ergibt eine Summe von 1280 Bits in 2,5 Kanalabschnitten. Die Zuordnungsinformation entspricht genau der gruppenüberschreitenden Zuordnungsinfonration im entsprechenden Bündel GZB. Während jedoch die Bündel GÜZB während gruppenüberschreitender Perioden 712 und 721 empfangen werden, ermöglicht es die gruppenüberschreitende Zuordnungsinfnrmation den empfangenden Stationen, ihren Empfangsteil selektiv für den gruppenüberschreitenden Verkehr vorzubereiten.

Gruppenumsetzerspektren

F i g. 14 erläutert die spektrale Verteiiung der Satellitenumsetzerfrequenzen auf die beiden Gruppen. Hier ist jedoch nur ein Beispiel dargestellt, das zur Erklärung der minimal erforderlichen Brandbreiteneigenschaften des Spektrums dient Die Sendeträgerfrequenzbänder für ft 1 und ft 2 sind je 54 MHz breit und werden durch

HJZ/

ein Sicherheitsband von wenigstens 7 MlI/, wie dargestellt, getrennt. Die Bänder für den Empfang auf fr I und fr2 sind ebenfalls 54 MHz breit und mit 7 MH/. breiten Sicherheitsbändern getrennt. Die zusammengehörigen Bänder für das Senden und Empfangen mögen durch 2,3 GHz unterschieden sein.

Empfangsteile der Stationen

Fig. 15 illustriert schematisch die Empfängerausstattung einer Station. Die einlaufenden Signale werden über einen Breitbandverstärker 170 fvlisnhstufen 172 und 174 zugeführt. Diese Mischstufen sind des weiteren mit örtlichen Oszillatoren 176 und 178 verbunden. Die Mischer 172 bzw. 174 schicken ihre Ausgangssignale zu je einem Schmalbandfilter 180 bzw. 182. Die Ausgangssignale der Filter 180 bzw. 182. die der auf fr 2 bzw. fr 1 übertragenen Modulation entsprechen, nämlich den seitens der Stationen der Gruppe 2 bzw. Gruppe 1 empfangenen Signale, gelangen zu Signalabgriffen A und B. Ein Schalter 184 schaltet zwischen den Abgriffen A und B während jedes Rahmens um und ermöglicht somit abwechselnd den Empfang von gruppeninteinen und gruppenüberschreitenden Signalen. Die Umschaltungen des Schalters 184 werden über eine Leitung 186 gesteuert, die mit Transponderauswahl bezeichnet ist. Dieses Umschalten erfolgt zeitlich so, wie es durch die Gruppenzuordnung der Stationen vorgegeben ist. Die über den Sehalter 184 gelangenden Signale erreichen eine Trägerwiedergewinnung 188, eine Taktwiedergewinnung 190 und eine Eitwiedergewinnung 192 für die Bitwerte. Die Trägerwiedergewinnung und die Taktwiedergewinnung arbeiten miteinander zur Ableitung des Bitgleichlaufs (Bittakt). Die Bitwiedergewinnung 192 dient zur Wiedergewinnung der Informationsbits, die in den übertragenen Signalen enthalten sind.

Eine Kennworterkennung 194 ist mit den Ausgängen der Takt- und Bitwiedergewinnung verbunden und erkennt bestimmte Worte, die in den Einleitungen der einzelnen Bündel enthalten sind. Das gleiche Kennwort mag in den RBB, GZB, GUZB, XBB und in den Verkehrsbündeln verwendet werden. Der Kennwortaufbau ist für die vorliegende Erfindung als untergeordnet zu betrachten. Des weiteren ist die Verwendung von solchen Kennworten in der zeitmultiplexen Büntrlübertragungstechnik bekannter Stand der Technik.

F i g. 16 erläutert die Gewinnung von Steuerinformationen für die Betätigung des Schalters 184 (Fig. 15). Die Bittakt-, Bitsymbol- und Kennwortausgänge gemäß Fig. 15 werden der RBB-Erkennung 202 zugeführt, die bei Erkennung des ihr eigenen Kennworts anspricht und ein Steuersignal über ihren Ausgang 204 abgibt. Dieses Signal wird Zeitgebern 206 und 208 zugeführt, die geeignete Zeitinformationen für die Bündelübertragung und den Bündelempfang erzeugen. Der Empfangszeitgeber 208 gibt über 210 und 212 Zeitsignale zu den Zeiten i0-128 und i0 + 384ab. Der RBB-Rahmenzähler 214 dient zur Erkennung der RBB in den Rahmen 2, 7, 12 und 17 der einzelnen Oberrahmen. Diese RBB enthalten entsprechend Fig. 10 Gruppenumschaltzeitdaten. Diese Umschaltzeitdaten werden mittels der RBB-Datenerkennung 216 erkannt und im Register 218 festgehalten. Ein Zählvergleicher 220 zählt ab der Empfangszeit f0 jedes Rahmens bis zur Empfangszeit Τι χ der zugehörigen Rahmen durch; die Zeit für Tvx ist digital am Inhalt des Registers 218 erkennbar. Signale für die Empfangszeiten /0 — 128, iO + 384 und Τιχ werden über die Leitungen 224 und einen doppelpoligen Schal-

ter 226 oder dessen logisches Äquivalent zur Transponderauswaliileitung 186 gemäß F i g. 15 und zum Schalter 184 durchgegeben. Bei den Stationen der Gruppe 1 liegt der Schalter 226 normalerweise in der oberen Position, wie in F i g. 16 dargestellt Bei den Stationen der Gruppe 2 steht dieser Schalter normalerweise umgekehrt in unterer Position. Bei der Stellung in der oberen Position lassen die über den Schalter 226 zur Transponderauswahlleitung 186 durchgegebenen Signale den Schalter 184 (gemäß F i g. 15) aus der Stellung A in die Stellung B zur Empfangszeit rO—128 umschalten und von der Position B zur Position A zur Empfangszeit Tux. Damit werden in den Stationen der Gruppe 1 ab iO Signale der Gruppe 1 auf fr 1 empfangen und Signale der Gruppe 2 auf fr 2 ab Γ/ χ + 128. Wenn der Schalter 226 normalerweise in unterer Stellung liegt schalten die über die Transponderauswahlleitung 186 laufenden Signale den Schalter 184 aus der Position B in die Position A zum Zeitpunkt rO+ 384 um und von der Position A zur Position B 7XiTTi Zeitpunkt T₁ ·,. Damit können, die Stationen der Gruppe 2 die Signale der Gruppe 2 auf fr2 ab 10+512 und die Signale der Gruppe 1 nach 7Vx+128 auf fr 1 empfangen. Während iO + 384 nach der Ankunft der Nutzinformationen des RBB liegt, können die Stationen der Gruppe 2 ebenfalls das RBB von der Leitstation der Gruppe 1 empfangen. Während das RBB die Zeit zwischen rO und iO + 512 belegt, gewährleistet der Sicherheitsabstand von 128 Bitabschnitten zwischen iO + 384 und iO + 512 Zeit für die Durchführung des Umschaltvorganges. Eine ähnliche Umschaltzeit sollte bei Ti \ gewährleistet werden. Dazu sollte das für Γ/,χ auf der Leitung 186 gemäß Fig. 15 gegebene Signal der Empfangszeit von Nutzinformationen der gruppenüberschreitenden Perioden (T 12 und Γ21) um mindestens 128 Bits voranlaufen.

Verkehrsbündelempfang

Der Empfang der Verkehrsbündel ist in Fig. 18 dargestellt. Der GZB-Detektor 240 dient zur Wiedergewinnung gruppeninterner Zuordnungsdaten 136 gemäß F i g. 1! in den Gruppenzuordnungsbündeln. Dieser GZB-Detektor 240 kann z. B. in der allgemeinen Steuereinrichtung 60 gemäß F ι g. 4 realisiert sein. Die mittels 240 wiedergewonnenen Zuordnungsdaten werden einem Empfangszeitgeber 242 zugeführt, der seinerseits eine Empfangslücke für den gri'ppeninternen Teil des einlaufenden Verkehrs in Γ11 bzw. 7"22 festlegt.

Die gruppeninterne Teilperiode erstreckt sich über die Zeit rO-t-6656 (d. h. ab 13 Kanalabschnitte nach f0) bis Ti \ Signale, die diese Zeit definieren, werden vom Empfangs/eitgeber 208 (F ig. 16) bezogen. Die gruppeninternen Verbindungsdaten der betrachteten Station werden bei 244 eingegeben. Daten dieser Art werden, wie bereits angedeutet wurde, in der allgemeinen Steuereinrichtung 60 der betrachteten Station bereitgehalten. Diese Verbindungsdaten in Kombination mit den gruppeninternen Zuordnungsdaten bestimmen die Kanalanteile des einlaufenden Verkehrsstroms, die zu den einzelnen Anschlüssen der betrachteten Station weiterzuleiten sind. Der gruppeninterne Verkehr wird selektiv über Schaltkreise weitcrgelciiet. die durch ImpuK.iiisgiuigssigiiiile des I'.mpfangs/.eitgebers 242 vorhcrciiiM werden. Wenn der Verkehrsslroni Sliilion.sslcuiTinforuiiiiuineu m nicht /tigeleillen Ahsehnillen ent liilll. werden diese Sictieriiifoniniliimcn durch nicht dsirgesiellle Schaltkreise wiedergewonnen, die auf solche Sicucrinformationssignale ansprechen. Die spezielle Form und Betriebsart der Wiedergewinnung solcher Steueriiiformationen ist als nicht zum eigentlichen Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehörig zu betrachten und wird insofern nicht näher erläutert

Der gruppenüberschreitende Verkehr wird ähnlich behandelt Ein GÜZB- Detektor 246, der ebenfalls in der allgemeinen Steuereinrichtung 60 realisiert sein kann, erkennt gruppenüberschreitende Zuordnungsdaten im gruppenüberschreitenden Zuordnungsbündel GÜZB.

Diese Daten werden einem zweiten Empfangszeitgeber 248 zugeleitet, der während der gruppenüberschreitenden Teilperiode wirksam wird, die sich von T)/x bis tö des nächsten Rahmens erstreckt Der zweite Empfangszeitgeber 248 erzeugt Empfangslückensignale für die speziellen Verkehrsabschnitte und Kanalanteile des gruppenüberschreitenden Verkehrs. Die zugehörigen Empfangslückensignale werden nicht dargestellten Schaltkreisen zugeführt, die zur Selektion der zugehörigen Verkehrsinformationen des gruppenüberschreiienden Verkehrs dienen. Wie bereite angedeutet wurde, ist der in nicht durch Lückensignale bestimmten Abschnitten einlaufende Verkehr als Stationssteuerinformation zu betrachten und gesondert zu behandeln.

Bündelsenden

Zum Bündelsenden gehört ein Verfahren zur Gleich-Iauffindung, das zum Stand der I echnik zu rechnen ist Beim zur vorliegenden Erfindung gehörenden Verfahren zur Gleichlauf findung laufen drei Phasen ab: Gleichlauffindung für den Empfang, für das Senden gruppeniniernen Verkehrs und für das Senden gruppenüberschreitenden Verkehrs.

Beim Einschalten des gesamten Übertragungssystems beginnt die primäre Leitstation der Gruppe 1 mit der zyklischen Übertragung von RBB auf ft I im Takt eines internen Rahmentaktgebers. Dabei verfolgen die Empfangskreise der primären Leitstation die auf frl zurückkehrenden RBB-Signale. Sobald RBB-Signale erkannt werden, wird die zeitliche Lage der Empfangslükken ausgerichtet und dabei die Korrektur von Dopplereffekten durchgeführt, bis die empfangenen RBB richtig ausgerichtet stehen.

Die Übertragungsverzögerung der RBB von der Sendung bis zum Empfang wird durch nicht dargestellte allgemeine Überwachungskreise der primären Leitstation verfolgt und zur Berechnung eines Verzögerungsabweichungsfakters benu'/t. der für die Station zur gegebenen Tageszeit gültig ist. Die primäre Leitstation

so arbeitet den Verzögerungsabweichungsfaktor und die Tageszeit in ihre ausgesandten RBB ein. Des weiteren wird die Gruppenumschaltzeit Τι χ in die RBB eingegeben. Zu Beginn kann die Gruppenumschdltzeit willkürlich festgesetzt werden, z. B. in der Rahmenmitte.

Die anderen Stationen können neben der primären Leitstation den Empfangsgleichlauf gewinnen unter Erkennung und Auswertung der RBB-Information der primären Leitstation mittels ihrer eigenen Schaltkreise 250 (Fig. 17) und ihres Registers 218(F ig. 16). Der Schalter 184 (Fig. 15) kann anfangs so eingestellt werden, daß nur die Signale auf fr\ ausgewertet werden, bis die durch die primäre Leitstation ausgesandten RBB wiederholt in aufeinanderfolgenden Rahmen stabil crkiinni werden. Oiinnch kiinii der .Schalter 184 in den normalen.

h^r> vorbesehriebeiiiNi Wechselbetrieb überneheii. wobei bei /';. \ jeweils si τι Γ den gruppcnObvrsclirciUMuliMi limp fangsbeirieb umgeschulte! wird und für den gruppeninlernen Empfang zurück bei der jeweiligen gruppenspe-

zinschen Zeit /0—128 in Gruppe 1 und/0 + 384 in Gruppe 2.

Unter Verwendung der Informationen für Verzögerungsabweichung, Uhr/eil und Gruppcnumschaltzeit im RBB bcnut/t eine nach Gleichlauf für die Bündelübertragung suchende Station ihren eigenen Bündclzeitgcbcr 254 (Fig. 17) da/u, selbit Synchronisiersignale in einem der Station vorgegebenen gruppeninternen Abschnitt abzugeben. Zu Beginn werden solche Selbstsynchronisiersignale in einem der Station zugeordneten Verkehrsabschnitt gesendet Nachdem Sendegleichlauf erreicht ist werden diese Signale im XBB-Abschnitt der Station gesendet

Nicht alle Stationen in allen Gruppen müssen für gruppenüberschreitende Verbindungen ausgestattet sein. Nicht entsprechend ausgerüstete Stationen empfangen nur auf der eigenen Gruppenfrequenz, fr 1 für Gruppe 1 und fr 2 für Gruppe 2, und finden den Gleichlauf unter Erkennung der RBB-Signale nach Durchlauf durch den eigenen Gruppenumsetzerbereich. Die Stationen der Gruppe 2 empfangen dabei sekundäre RBB-Signale, die seitens der sekundären Leitstation in noch zu beschreibender Weise gesendet werden.

Beim Erkennen ihrer eigenen Selbstsynchronisiersignale im Selbstsynchronisiersignaldetektor 256 (F i g.! 7) stellt eine nach Sendegleichlauf für gemischten gruppeninternen und gruppenüberschreitenden Betrieb suchende Station die Abgabezeitlage ihrer Selbstsynchronisiersignale auf den vorderen Rand des ihr zugeordneten Abschnitts ein. Die Selbstsynchronisiersignale werden zu Beginn so eingestellt, daß sie eine mittlere Lage im zugeordneten Abschnitt einnehmen, um Überlappungen mit anderen Abschnitten zu vermeiden, wonaHv !.--e dann in kleinen Schritten so nachgestellt werden, bis sie direkt am vorderen Rand des Abschnittes gelegen sind. Danach kann die Station damit beginnen, den XBB-Abschnitt zur Abgabe der Selbstsynchronisiersignale, von Anforderungsdaten usw. zu benutzen.

Die primäre Leitstation der Gruppe 1 verwendet die XBB der Stationen ihrer Gruppe zur Angabe des Betriebsstatus und von Verbindungsanforderungen aus der Gruppe. Die primäre Leitstation sendet Daten in ihren GZB l-Bündeln (Fig. II) unter Zuordnung von gruppeninternen Verkehrsabschnitten zu den einzelnen synchronisierten Stationen der Gruppe 1. Diese Daten werden im GZB-Datendetektor 258 (Fig. !7) erkannt und /ur Steuerung des Bündelzeitgebers 254 bei der Übertragung von Verkehrsinformationen der Gruppe 1 milbcmit/l

Die sekundäre Leitstation der Gruppe 2 beginnt die Annahme des Empfangsgleichlaufs unter Erkennung der primären RBB-Signale. Wenn Lmpfangsgleichlauf hergestellt ist. kann die sekundäre Leitstation das Suchen nach Sendegleichlauf beginnen unter Verwendung der Informationen für die Verzögerungsab.veichung und die Tageszeit, die seitens der primären Leitstation und in zugeordneten Abschnitten auf ft 2 und fr 2 übermittelt werden. Auch wird der Gruppenumschaltgleichlauf unter Auswertung der Gruppenumschaltzeitinformation in den primären RBB gefunden. Die anderen Stationen in der Gruppe 2 können den Empfangsgleichlauf ähnlich finden unter Verwendung der primären RBB-Daten; danach nehmen sie Sendegleichlauf an. Zu Beginn werden zugeordnete Teile der Verkehrskapazität im zugeordneten Umsetzerspektrum, wie bereits beschrieben, dazu verwendet, Selbstsynchronisiersignale umlaufen zu lassen, um danach den Gleichlauf unter Verwendung zugeordneter XBB-Abschnitte beim Umlauf von Selbstsynchronisiersignalen zu halten.

Die Stationen beider Gruppen können den Gruppenumschaltgleichlauf finden, indem sie die Gruppenumschaitzeitinformation im RBB von der primären Leitstation aufnehmen und ihre Schalter 184 (Fig. 15) /u geeigneten Zeitpunkten, wie beschrieben, umschalten. Die Stationen können dann gruppenuberschrcitep.de Zuordnungen im GZB 1 und GVZB 2 für die Gruppe ! und im GZB2 und GÜZB 1 für die Gruppe 2 für die Durchführung gruppenüberschreitender Verbindungen benutzen. Für nicht für gruppenüberschreitenden Betrieb ausgestattete Stationen kann das vorbeschiebene Gleichlaufsystem wie folgt abgeändert werden. Es ist gemäß F i g. 10 zu beachten, daß die RBB der primären Leitstation die Spanne zwischen (O und iO-f-512 belegen, jedoch auf ft 1 und fr 1 übertragen werden. Damit ist eine freie Zeit auf ft 2 und fr 2 zwischen /Ound /0 + 512 gegeben. Diese freie Zeit kann seitens der sekundäre e Leitstation dazu verwendet werden, sekundäre RBB zu senden, die zu den vorangehend von der primären Leitstation empfangenen RBB identisch sind. Stationen der Gruppe 2, die nur für den Empfang auf fr 2 ausgestattet sind, empfangen dann Daten in den sekundären RBB und XBB auf ft 2 und fr 2 zur Gleichlaufsnche.

Wie vorbeschrieben, synchronisieren sich die für gruppenüberschreitende Verbindungen vorgesehenen Stationen in beiden Gruppen direkt mit den primären RBB-Signalen. Dies ist insofern zu empfehlen, als die Synchronisierung auf sekundäre RBB-Signale in der Gruppe 2 einen beträchtlichen Doppelzittereffekt relativ zur primären Bezugsquelle beiträgt Dies ist jedoch dann zu vernachlässigen, wenn die Quellen der primären und sekundären RBB ausreichend stabil sind. Bei Anlagen mit ausreichend stabilen RBB-Quellen ist zufriedenstellender Betrieb auch zu erreichen, wenn alle Stationen der Gruppe 2. außer der sekundären Leitstelle, sich mit den sekundären RBB-Signalen auf Gleichlauf stellen und die sekundäre Leitstelle und sämtliche Stationen der Gruppe 1 sich mit den primären RBB synchronisieren. In solchen Anlagen schalten die Stationen der Gruppe 2. abgesehen von der sekundären Leitstation, auf gruppeninternen Empfangsbetrieb bei /0—128 um. d. h. zur gleichen Zeit wie die Stationen der Gruppe 1: nur die sekundäre Leitstation schaltet bei /0 + 384 um.

A.nforderungszuordnung

Bei der zu empfehlenden Betriebsart verwendet die beschriebene Anlage zwei Abläufe zur Anforderungszuordnung. Beim einen Ablauf, der als ^ruppenüberschreitende Zeitzuordnung zu bezeichnen ist, bestimmt die pr.iTiäre Leitstation eine Umschaltzeit Ti \. die im primären RBB übci'mittelt wird. Beim anderen Ablauf der Zuordnung ordnen die primäre und die sekundäre Leitstation verfügbare Zeitabschnitte in den gruppeninternen und gruppenuberschreitenden Teilperioden, die mit T/ * begrenzt sind, den Stationen der jeweils eigenen Gruppe zu. Die primäre Leitstation ordnet Abschnitte den Stationen der Gruppe I während der gruppeninternen Teiiperiode T11 und d?r gruppenuberschreitenden Teiiperiode T12 iw und übermittelt die Zuordnungen in Zuordnungsbündeln GZB 1. Die sekundäre Leitstation ordnet Abschnitte im gruppeninternen Betrieb während T22 und im gruppenuberschreitenden Betrieb während Γ21 den Stationen der Gruppe 2 zu und übermittelt die Zuordnungen in Zuordnungsbündeln GZB2.

Dieser Ablauf ist in Fig.21 dargestellt. Die primäre und die sekundäre Leitstation empfangen ihre übermit-

telten XBB bei 260 und 262 und leiten Anforderungsinformationen bei 264 bzw. 266 ab. Die Leitstationen ordnen Übertragungszeitabschnitte in entsprechenden gruppeninternen und gruppenübersrhreitenden Teilperioden auf den Frequenzen ft 1 und ft 2 entsprechend den anstehenden Anforderungen bei 268 bzw. 270 zu. Diese Anforderungen bauen sich auf herkömmlichen Algorithmen für zeitmultiplexe Anforderungsoperationen auf, die für die vorliegende Erfindung nicht von wesentlicher Bedeutung sind. Das Ziel ist die Maximierung der Verwendung der verfügbaren Zeit und die Vermeidung schlechter Zeitausnutzung durch einige Stationen, während andere Stationen dringend Bedarf für die Zeit haben.

Dieser Ablauf wiederholt sich, wie durch die Rücklauflinien 272 und 274 dargestellt ist, für entsprechende X B B-Auf nahmen. Gleichzeitig bestimmen die primäre und die sekundäre Leitstation die Gesamtausnutzung der gruppenifternen und der gruppenüberschreitenden Zeit in ihren Gruppen, wie bei 276 und 278 gezeigt ist Die sekundäre Leitstation verwendet Übertragungskanäle der Verkehrsbündel für entsprechende Informationen an die primäre Leitstation, wie bei 280 und 281 dargestellt ist. Die Leitstation der Gruppe 1 bestimmt die relative Ausnutzung der gruppeninternen und gruppenüberschreitenden Zeit auf den Umsetzerverbindungen der beiden Gruppen. Dabei bestimmt die primäre Leitstation einen geeigneten Gruppenumschaitzeitpunkt für ausgewogenen Betrieb der beiden Umsetzerkanäle. Wenn diese Zeit von der bereits im RBB übermittelten Zeit aoweicht, werden neue RBB-Daten abgegeben, wie bei 282 vosgeschk^en ist, und die neue Gruppenumschaltzehinformation wird allen Stationen, wie bei 284 angegeben, übermit; !t Die Gruppenumschaltzeiten werden jedoch nur von Oberrahmen zu Oberrahmen gewechselt. Alle Zuordnungen gemäß GZB seitens der primären und der sekundären Leitstation basieren auf Teilperioden, die durch die zuletzt gegebene Umschaltzeit bestimmt werden.

Bei nmungsanschluBadressierung

Übertragene Verkehrssignalkanäle können an die Anschlüsse 40 bzw. 42 (Fig.4) mittels in den Signalkanälen enthaltenen Adreßinformationen gerichtet werden. Ein interessanter Gesichtspunkt beim beschriebenen Verfahren ist es. daß solche Adreßinformationen in gruppeninternen und gruppenüberschreitenden Zeitabschnitten nicht untereinander zu differenzieren sind, weil sie jeweils nur in einer Gruppe empfangen werden.

Für den Fall, daß ein Teil der Stationen der Gruppe 2 nur für den Betrieb über einen Umsetzerkanal vorgesehen ist. ist es offensichtlich, daß zu solchen Stationen während der gruppenüberschreitenden Periode übertragene Signale nur aus Stationen der Gruppe 2 kommen können und daß diese Signale nur Abschnitte auf fr 2 besetzen können, die nicht für den gruppenüberschreitenden Verkehr zu den Stationen der Gruppe 1 benutzbar sind. Die Bestimmungsadressierung ergibt dabei kein Zweideutigkeitsproblem.

Vorkehrung für den Betrieb mit mehr als zwei Gruppen

Die gruppenüberschreitende Abteilungstechnik der vorbeschriebenen Art läßt sich auf einen naheliegenden Betrieb mit drei Stationsgruppen ausdehnen, wobei drei Umsct/crhandur fi Wirt. fl2/fr2 und flV fr3 buninzt werden. Rs müssen dann iillerdings drei Ciriippunum schaltzeiten im primären RBB definiert werden. Dies ist für eine entsprechende Periodenbegrenzung für den Verkehr zwischen Stationen der ersten und zweiten Gruppe, der zweiten und dritten Gruppe und der ersten und dritten Gruppe erforderlich. Die Schaltkreise gemäß F i g. 15 bis 18 müssen dann an die Erkennung und Benutzung von drei Gruppenumschaltzeitangaben angepaßt werden.

Umbestimmung der Leitstationen

Wenn eine primäre oder sekundäre Leitstation ausfällt, muß eine neue prinäre oder sekundäre Leitstation bestimmt werden können. Dazu kann irgendeine der übrigen Stationen als Leitstation benutzt werden. Wenn der Gleichlauf dabei nicht verlorengeht, kann die neue primäre oder sekundäre Leitstation mit der Aussendung der RBB im entsprechenden Zeitabschnitt fortfahren, wenn die ausgefallene, zu ersetzende Leitstation schweigt. Eine neue primäre Leitstation sendet ein neues Gruppenzuordnungsbündel im entsprechenden Gruppenzuordnungsabschnitt. Eine neue sekundäre Leitstation kann, wie vorbeschrieben, eine Kopie des primären RBB im zunächst beginnenden RBB-Zeitabschnitt auf ft 2 übertragen.

Anpassungsmöglichkeit an künftige
Satellitentechniken

Das vorbeschrkbene Verfahren läßt sich sehr leicht und wirtschaftlich an zukünftige Satellitenumsetzertechniken anpassen, bei denen weiterentwickelte Bordausrüstungen im Satelliten verwendet werden.
Fig. 19 zeigt eine angenommene Möglichkeit bei künftigen Satellitenumsetzern im Hinblick auf die Umschaltung zwischen gruppeninternen und gruppenüberschreitenden Teilperioden eines zeitmultiplexen Grundrahmens, der durch mehrere Gruppen von Erdefunkstationen benutzbar ist. Nach F i g. 19 wird die Umsetzung der Trägerfrequenzen ft 1 und ft 2 auf die Trägerfrequenzen fr 1 und fr 2 während gruppeninterner und auf fr2 und fr 1 während gruppenüberschreitender Teilperioden vorgeschlagen. Dies ist offensichtlich ein Äquivalent zu den Funktionen, die nach der vorliegenden Erfindung bei konventionellen Satellitenumsetzern durch die Erdestationsempfäriger durchgeführt werden.

Entsprechend Fig.20 wird eine Satellitenbordausrüstung vorgeschlagsn für die Umschaltung zum Zeitpunkt Τι χ auf Anforderung durch die Erdestationen.

Der Satellitenempfänger 300 U₁Jt die auf /rl und ft2 empfangenen Informationen zur Satellitenbordverar-Deitungseinrichtung 302 gelangen. Der RBB-Detektor 304 darin erkennt die RBB und der vorgesehene Speicher 306 hält die Umschaltzeitdaten fest, die enthalten sind. Diese Daten werden im Vergleicher 308 mit den früher empfangenen Umschaltzeitdaten im Register 310 verglichen. Wenn Ungleichheit besteht, wird der Schalter 312 betätigt, um den Inhalt des Registers 310 durch die neuen, vom Speicher 306 abgegebenen Umschaltzeitdaten zu ersetzen. Die Daten im Register 310 werden des weiteren einem Impulsgenerator 316 zugeführt zur Erzeugung von Zeitsignalen, die den Umschaltzeitpunkt Τι/χ von gruppeninternen auf gruppenüberschreitende Teilperioden an Bord des Satelliten angeben. Der mit dem RBR-Detektor 304 verbundene Zeitgeber 318 gibt Signale ab, die die Riihmcnnniangszcit /0 an Bord des Satelliten angeben. Durch die Schaltkreise 316 und JIB CiVCUfJlU .Sigiiiile werden dem Sunder des Siilullilen

19

zugeführt, um darin zeitgerecht die Umschaltungen zwischen gruppeninterner und gruppenüberschreitender Einstellung der Umsetzerabgabefrequenzen durchzuführen. Es ist leicht einzusehen, daß in den Erdefunkstellen nur geringfügige Abwandlungen erforderlich sind, 5 wenn eine solche vorbeschriebene Satellitenbord-Frequenzumschaltung vorgesehen wird. Der Empfängerschalter 184 (Fig. 15) muß dann in einer solchen Stellung festgehalten werden, daß die betrachtete Station nur die Umsetzenrequenz /rl bzw. fr2 empfängt, die io ihrer eigenen Stationsgruppe dann sowohl bei gruppeninternem als auch bei gruppenüberschreitendem Verkehr zugeordnet ist. Selbstverständlich sind dann Stationen auch ohne einen solchen Schalter 184 mit festen Verbindungen möglich. 15

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

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Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur zeitmultiplexen Transponderübertragung in einem Nachrichtennetz mit einer Vielzahl teilnehmender Stationen, die in mehrere Gruppen unterteilt sind, dadurch gekennzeichnet,

daß die für die Nachrichtenübertragung in Multiplexrahmen vorgesehenen Perioden in Teilperioden unterteilt sind, eine erste Teilperiode (TIl, T22) für den gruppeninternen Verkehr der Stationen innerhalb der Gruppen und mindestens eine zweite Teilperiode (T12, T21) für den gruppenüberschreitenden Verkehr, bei dem der Verkehr zwischen Stationen verschiedener Gruppen abwickelbar ist,
daß seitens der Stationsfunkstellen (Nij) der verschiedenen Gruppen bündelweise Informationssignale während aller vorgesehenen Teilpenoden (TlI, T22 und Γ12, Γ21) als Modulation je einer eigenen Gruppen-Sendeträgerfrequenz (ft) gesendet werden und jeder Gruppe eine andere Sendeträgerfrequenz (Ft 1, ft 2) zugeordnet ist,
daß die von den einzelnen Stationsgruppen ausgesendeten Signalbündel mittels eines vorgesehenen zentralen Transponders (in H) auf je eine wiederum »ndere Gruppen-Empfangsträgerfrequenz (fr) umgesetzt werden und jeder Gruppe neben der vorgesehenen Sendeträgerfrequenz eine eigene Empfangsträgerfrequenz (fr 1, fr 2) zugeordnet ist und daß alle Stationen sämtlicher Gruppen die umgesetzten Signalbündel währeM der gruppeninternen Teilperioden auf der jfweiligen eigenen Empfangsträgerfrequenz und wsnren'' der gruppenüberschreitenden Teilperioden aui der/den Empfangsträgerfrequenz(en) der fremden Gruppe(n) empfangen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den einzelnen Stationen (Sij) empfangenen zeitmultiplexen Signale zur Verteilung auf die an den einzelnen Stationen vorgesehenen Stations-Anschlüsse (Po ... Pk) unter Berücksichtigung von Bestimmungsadreßinformationen, die in den empfangenen Signalen enthalten sind, demultiplexiert werden, wobei charakteristische Adreßinformationsfolgen in allen einzelnen Teilperioden zur Kennzeichnung der Bestimmungsanschlüsse verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2. gekennzeichnet durch eine Variationsmöglichkeit des Langenverhältnisses von gruppeninternen zu gruppenüberschreitenden Teilperioden zueinander unter Berücksichtigung von Umschaltzeitinformationen (Ti \). die von einer Leitstation der beteiligten Gruppen auf der zugeordneten Gruppen-Sendeträgerfrequenz (ft i. ft 2) übermittelt werden, wobei die Umschaltzeitinformationen bündelweise in einem dafür vorgesehenen Abschnitt (Rahmenbezugsbündel RBb) der einzelnen Multiplexrahmen übermittelt und in dun Stauonen sämtlicher Gruppen empfangen und berücksichtigt werden.

4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß Rahmcnbezugsinformationssignale von einer vorgesehenen Leitstation mittels des Transponders /ti den anderen Stationen umgesetzt werden, wobei diese Bczugsinformationssignale mindestens die Umschallzcitinformationcn enthalten, welche die Grenze zwischen den Teilperioden der jeweiligen Multiplex-Rahmenperiode markieren.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß diese Rahmenbezugsinformationssignale in den Stationen der Gruppe der Leitstation zeit- und frequenzmäßig mit dem gruppeninternen Verkehr aufgenom.nen werden und

daß die Rahmenbezugsinformationssignale in den Stationen der anderen Gruppe/Gruppen zeit- und frequenzmäßig mit dem gruppenüberschreitenden Verkehr empfangen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß variierbare Rahmenzeitzuordnungsinformationen seitens vorgegebener Leitstationen der einzelnen Gruppen während des gruppeninternen und gruppenüberschreitenden Verkehrs übermittelt werden und

daß mittels dieser Zeitzuordnungsinformationen das Senden und der Empfang von Rahmenteilen in Form von Signalbündeln in den Stationen aller Gruppen zeitlich variierend abwickelbar ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß sämtlichen Stationen aller Gruppen ein innerhalb der einzelnen Multiplexrahmen voi gegebener Zeitabschnitt (Übertragungsbezugsbündel XBB) zur zeitlichen Definition des Stationssendebeginns sowohl beim gruppeninternen als auch beim gruppenüberschreitenden Verkehr zuordenbar ist.

8. Schaltungsanordnung für eine Station im Netz zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Empfängermerkmale·.

ein erster und mindestens ein zweiter HF-Empfängerteil (170, 172, 176,180 und 170, 174, 178,182) für die Demodulation zeitmultiplexer Signalbündel, die unter Übertragung. Umsetzung und Weiterübertragung mittels des zentralen Transponders (in 14) von einer Station der gleichen Gruppe oder einer Station einer anderen Gruppe des gemeinsamen Netzes ausgehen;

ein gemeinsamer MF-Teil (190, 192, 194) für die impulstechnische Auswertung der demodulierten Bündelsignale, der die Erkennung der empfangenen Bits, des Bittaktes sowie eines vorgegebenen Kennworts pro Station ermöglicht;

ein Umschalter (184) zwischen den HF-Empfangsteilen für die Demodulation und dem gemeinsamen MF-Teil. der die selektive Verbindung des MF-Teils mit den vorgesehenen HF-Empfangsteilen während der angegebenen gruppeninternen und gruppenüberschreitenden Verkehrs-Teilperioden der aufeinanderfolgenden Multiplexrahmen ermöglicht;
sowie dem vorgesehenen MF-Teil nachgeschaltete Steuerkreise (Fig. 16) für den genannten Umschalter (184) zur HF-Empfängerteil-Auswahl nach Maßgabe der empfangenen Umschaltzen informationen (Ti v).

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die folgenden zusätzlichen Merkmale:

Sendekreise (50, 54.1,56.1,34). die die Übermittlung der seitens der Station auszugebenden Signale in vorgegebenen Verkehrsbündel-Abschnitten der gruppeninternen und gruppenüberschreitenden Verkehrs-Teilperioden (TIl, Γ22; Γ12, 721)durch-

führen, sowie

dem gemeinsamen MF-Teil des Empfängerteils nachgeschaltete Steuerkreise (250—2S8). die die Erkennung in Form von Rahmenbezugsbündeln (RBB) empfangener Rahmenbezugsinformstionen durchführen und in Abhängigkeit von diesen Informationen die Bündei-Sende- un«i -Empfangszeiten in den Verkehrs-Teilpenoden aufrufen.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch

eine dem MF-Teil nachgeschaltete Erkennungsanordnung (258) für während der Verkehrs-Teilperiodej empfangene Zeiizuordnungsinformationen,
eine auf diese Zeitzuordnungsinformationen ansprechende Erkennungsanordnung (RBB-Datenerkennung 216 mit nachgeschaltetem Register 218) und
ein den beiden vorgenannten Anordnungen (258 und 216/218) nachgeschalteter Bündelzeitgeber (254), dem Steuersignale bei der Übermittlung gruppeninternen oder aber gruppenüberschreitenden Verkehrs abnehmbar sind.

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