DE3230726A1 - Verfahren zur stoerresistenten funkuebertragung auf kurzwelle - Google Patents

Verfahren zur stoerresistenten funkuebertragung auf kurzwelle

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DE3230726A1 DE19823230726 DE3230726A DE3230726A1 DE 3230726 A1 DE3230726 A1 DE 3230726A1 DE 19823230726 DE19823230726 DE 19823230726 DE 3230726 A DE3230726 A DE 3230726A DE 3230726 A1 DE3230726 A1 DE 3230726A1
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    • H04B1/715Interference-related aspects

Description

  • Verfahren zur störresistenten Funkübertragung auf Kurzwelle
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Funkübertragung binärer Information auf Kurzwelle, bei dem zur störresistenten Übertragung der in Blöcke unterteilten binären Information je nach Anwendung entweder- von FEC oder ARQ in Verbindung mit Diversity Gebrauch gemacht wird.
  • Bei der Übertragung digitaler Informationen, insbesondere Fernschreibzeichen, über Kurzwellenverbindungen, wird in der Regel von einem niedrigen Informationsfluß von z.B.
  • 50 bit/s Gebrauch gemacht. Auf diese Weise kann der Einfluß von Kurzzeitfadings auf die Qualität der Übertragung weitgehend unterbunden werden. Werden höhere Ansprüche an die Güte und Verfügbarkeit der Übertragungsstrecke gestellt, dann müssen weitere Sicherungseinrichtungen verwendet werden. Für reine Punkt- zu-Punktverbindungen ist dabei das ARQ (Automatic request)-Verfahren üblich. Wird ein gleichzeitiger Informationsfluß von einem Sender an mehrere Empfänger gefordert, dann kann vom FEC (Forward Error Correction)-Verfahren Gebrauch gemacht werden. Die Anwendung solcher Datensicherungseinrichtungen verlangt eine Funkbitrate, die gegenüber der Nutzbitrate etwa doppelt so groß ist. Beim ARQ-Verfahren wird bei gestörter Übertragung durch die benötigten Blockwiederholungen der Datendurchsatz sofort vermindert. Das Ausgangssignal ist aber in der Regel fehlerfrei. Das FEC-Verfahren arbeitet mit konstantem Durchsatz, weist jedoch ab einer be-.
  • stimmten Fehlerdichte Fehler im Ausgangssignal auf. Das FEC-Verfahren wird deshalb oft mit einem Diversity-Verfahren kombiniert. Die erwähnten Datensicherungsverfahren, 6 Exemplare ».Exemplar die beispielsweise in der Literaturstelle Wiesner: Fernschreib- und Datenübertragung über Kurzwelle, 3. Auflage 1980, Siemens AG, Seiten 94 bis 147 ausführlich beschrieben sind, weisen einen Störresistenzgrad auf, der zwar im Hinblick auf die bei solchen Kurzwellenverbindungen auftretenden natürlichen Störungen in der Regel ausreicht, der jedoch dann keine ausreichende Übertragungssicherheit mehr gewährleistet, wenn gezielte Fremdstörung hinzukommt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die störresistente Übertragung von digitaler Information auf Kurzwelle anzugeben, das höchsten Ansprüchen an Güte und Verfügbarkeit der Übertragungsstrecke genügt und auch in ausreichender Weise resistent ist gegen gezielte Fremdstörung.
  • Ausgehend von einem Funkübertragungsverfahren auf Kurzwelle, bei dem je nach Anwendung entweder von FEC oder von ARQ in Verbindung mit Diversity Gebrauch gemacht wird, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei gleichzeitiger Anwendung von FEC bzw. ARQ in Verbindung mit dem sogenannten Inband-Diversity ein außerordentlich hoher Störresistenzgrad dann erreicht wird, wenn zusätzlich die Frequenz des Radiofrequenzträgers in einem schnellen,dem Informationsblockmuster angepaßten Wechsel pseudozufällig geändert wird und hierbei der gegenseitige Zeitversatz der Inband-Diversity-Kanäle wenigstens gleich einem Sprungintervall des Radiofrequenzträgers gewählt wird.
  • Die gleichzeitige Übertragung der digitalen Information in den Inband-Diversity-Kanälen ergibt bereits eine optimale Widerstandsfähigkeit gegenüber Fadingstörungen. Zugleich schützt dieses Diversity auch gegen breitbandige Störimpulse, wie z.B. Blitze, da die Parallelübertragung nicht phasengleich, sondern mit einem geringen Zeitversatz durchgeführt wird. Ein Störimpuls, der einen ganzen Informationsblock in den Inband-Diversity-Kanälen erfaßt, trifft jeweils nur verschiedene Stüeke der Information, so daß sie auf der Empfangsseite sicher rekonstruiert werden können. Bei zusätzlichem Einsatz von Frequenzsprungbetrieb ergibt sich eine gravierende Steigerung der Zuverlässigkeit der Übertragung, wenn der Zeitversatz in den Inband-Diversity-Kanälen gleich der Breite der Frequenzsprungintervalle gemacht und mit dem Sprungprogramm synchronisiert wird.
  • Gegen Fa dings auf dem angesprungenen Radiofrequenzkanal schützt das Inband-Diversityi Ist der angesprungene Radiofrequenzkanal nicht durchlässig, weil er z.B. schon belegt ist, so ist mit hoher Wahrscheinlichkeit eine der beiden folgenden Übertragungen, die ja auf ganz anderen Frequenzen erfolgt, erfolgreich. Nur wenn beide Mittel versagen, muß die Korrekturkapazität in Form von FEC bzw.
  • ARQ in Anspruch genommen werden, die damit praktisch voll für die überwindung gezielter Fremdstörung ausgenutzt werden kann.
  • Wie bereits erwähnt worden ist, vermindert sich, ausgehend von einer vorgegebenen Funkbitrate, die Nutzbitrate auf etwa die Hälfte, wenn von FEC bzw. von ARQ Gebrauch gemacht wird. Die Parallelübertragung in beispielsweise drei Kanälen bei Inband-Diversity vermindert die an sich verfügbare Funkbitrate für die Nutzsignalübertragung weiterhin um den Faktor drei. Eine zusätzliche Minderung der Funkbitrate muß weiterhin bei Anwendung eines Frequenzsprungbetriebs deshalb in Kauf genommen werden, weil die übertragungszeit durch die unvermeidlichen Frequenzumschaltzeiten vermindert wird. Diese beträchtliche Reduktion des Nutzinformationsflusses in Abhängigkeit des Störresistenzgrades ist lediglich dann zu akzeptieren, wenn anders eine Informationsübertragung ausreichender Güte nicht möglich ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, daß der Grad der Störresistenz der zu übertragenden Information im Hinblick auf einen mö-glichst hohen Informationsdurchsatz in Anpassung an die unterschiedlichen Übertragungseigenschaften von Funkstrecken jeweils nur so groß gewählt wird, daß die zu fordernde Übertragungsqualität der Information noch gewährleistet wird. Hierbei sind ausgehend von einer störungsfreien Übertragung, bei der keine Sicherungsmaßnahmen gegen Störungen vorgesehen sind, der Grad der Störresistenz stufenweise in der Weise erhöhbar, daß in einer ersten Stufe FEC bzw. ARQ einge Jührt und nur sofern dies nicht ausreicht, in einer zweiten Stufe zusätzlich von Inband-Diversity Gebrauch gemacht wird, und daß schließlich bei gezielter Fremdstörung in einer dritten und höchsten Stufe zusätzlich noch ein schneller Wechsel des Radiofrequenzträgers zum Einsatz gelangt.
  • Kann also der Grad der Störresistenz herabgesetzt werden, so kommt das einer Erhöhung des Nutzinformationsflusses in wünschenswerter Weise zugute.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 4 angegeben.
  • Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuten Fig. 1 ein erstes Frequenzzeitdiagramm für zwei einander benachbarte voneinander unabhängige Informationskanäle, Fig. 2 ein zweites Frequnzzeitdiagramm entsprechend Fig. 1, bei dem die aufeinander folgenden Informationsblöcke in beiden Kanälen mit einer FEC-Information versehen sind, Fig. 3 ein drittes Frequenzzeitdiagramm entsprechend Fig.
  • 2, bei dem jedoch'in beiden Kanälen die gleiche Information mit einem gegenseitigen Zeitversatz in den beiden Kanälen übertragen wird, Fig. 4 ein viertes Frequenzzeitdiagramm für eine Informationsübertragung der Kanäle nach Fig. 3 unter Einsatz eines Frequenzsprungbetriebs des Radiofrequenzträgers, Fig. 5 eine nach dem Verfahren nach der Erfindung arbeitende Sendereinrichtung, Fig. 6 eine nach dem Verfahren der Erfindung arbeitende, mit der Sendereinnohtung nach Fig. 5 zusammenarbeitende Empfangseinrichtung, Fig. 7 ein fünftes Frequenzzeitdiagramm für zwei einander benachbarte, voneinander unabhängige Kanäle entsprechend Fig. 2, bei dem jedoch zur Informationssicherung von ARQ Gebrauch gemacht wird, Fig. 8 ein sechstes Frequenzzeitdiagramm entsprechend Fig. 7, bei dem jedoch in beiden Kanälen die gleiche Information unter Wahrung eines gegenseitigen Zeitversatzes in beiden Kanälen übertragen wird, Fig. 9 ein Fig. 7 entsprechendes Zeitdiagramm, bei dem jedoch beide Kanäle für eine gegensinnige Übertragung im Sinne eines Halbduplex verwendet sind, Fig.10 ein achtes Frequenzzeitdiagramm zur Darstellung eines Frequenzsprungbetriebes des Radiofrequenzträgers für die in Fig. 8 dargestellten Informationskanalpaare, Fig.11 eine weitere nach dem Verfahren nach der Erfindung arbeitende Sende-Empfangsstation.
  • Das Diagramm nach Fig. 1, bei dem über der Zeit t die Frequenz f aufgetragen ist, zeigt zwei Kanäle K1 und K2, beispielsweise. zwei Fernschreibkanäle, die innerhalb eines vorgegebenen Basisbandfrequenzbereiches, beispielsweise innerhalb eines Sprachkanals von 300 Hz bis 3000 Hz angeordnet sind. Der Kanal K1 besteht aus den aufeinander folgenden Informationsblöcken N11, N12, N13... . In gleicher Weise besteht der Kanal K2 aus den aufeinander folgenden Informationsblöcken N21, N22, N23 ... . Die Information im Kanal K1 ist die Information, die durch die im Wechsel übertragenen Frequenzen f11 und f12 dargestellt ist. Entsprechend stellt sich die Information im Kanal K2 durch die wechselweise Übertragung der Frequenzen f21 und f22 dar. Beide Kanäle K1 und K2 sind also hinsichtlich ihrer Information voneinander unabhängige Kanäle und weisen auch keinerlei Maßnahmen zur Datensicherung auf. Der durch Kurzzeitfadings erzwungene niedrige Informationsfluß von beispielsweise 50 bit/s steht hier also zu 100% für die Übertragung der Nutzinformation zur Verfügung.
  • Müssen größere Entfernungen überbrückt werden, verlangen die Anforderungen an die Güte und Verfügbarkeit der Kurzwellenübertragungsstrecke Maßnahmen zur Datensicherung.
  • Bei der übertragung von einem Sender zu mehreren Empfängern kommt hierfür die sog. Vorwärts-Fehlerkorrektur FEC zur Anwendung. Da die FEC pro Informationsblock etwa so viele Bits benötigt, wie Nutzinformationsbits in einem Block Übertragen werden, bedeutet die Anwendung der FEC, wie das Fig. 1 entsprechende Diagramm nach Fig. 2 zeigt, eine Reduzierung des Nutzinformationsflusses auf etwa die Hälfte.
  • Im Kanal K1 ist die in den Informationsblocks aufeinander folgende Nutzinformation N1a, N1b, N1c ... und im Kanal K2 mit N2a, N2b, N2c ... bezeichnet. Die zweite Hälfte jedes Informationsblocks ist mit der Fehlerinformation F belegt, die hierbei die FEC repräsentiert.
  • Zur weiteren Verbesserung der Störresistenz kann, wie das Zeitfrequenzdiagramm nach Fig. 3 ausweist, ein Inband-Diversity vorgesehen werden, bei dem in beiden Kanälen K1 und K2 die gleiche Information mit einem Zeitversatz von einer Informationsblockdauer übertragen wird. Jeder Informationsblock weist entsprechend Fig. 2 in der zweiten Hälfte die die FEC repräsentierende Fehlerinformation F auf. Die Nutzinformation ist in den aufeinander folgenden Informationsblöcken im Kanal 1 mit NO, N1, N2, N3, N4 bezeichnet. Wie Kanal 2 zeigt, sind die Informsationsblöcke gegenüber dem Kanal K1 um eine Informationsblockdauer verzögert. Trifft beispielsweise im Zeitintervall t1/t2 ein breitbandiger Störimpuls beide Kanäle, dann wird im Kanal K1 der Informationsblock N1/F und im Kanal K2 der Informationsblock N2/F gestört. Empfangsseitig kann trotzdem die Nachricht vollständig rekonstruiert werden, weil die Nutzinformation N1 auch im vorhergehenden Informationsblock des Kanals K2 und die Nutzinformation N2 in dem auf den gestörten Informationsblock nachfolgenden Informationsblock des Kanals K1 ebenfalls enthalten sind.
  • Im Diagramm der Fig. 4 ist über der Zeit t die Radioträgerfrequenz fr aufgetragen. Das Frequenzzeitdiagramm nach Fig. 4 stellt eine weitere Steigerung der Störresistenz der über eine Kurzwellenstrecke übertragenen Kanäle K1 und K2 entsprechend Fig. 3 dar, bei der im Rhythmus aufeinander folgender Informationsblöcke die Radiofrequenz fr sprunghaft pseudozufällig in einem größeren Frequenzbereich geändert wird. Zu Beginn der in Fig. 4 dargestellten Frequenzsprungintervalle kommt die Radiofrequenz fr2 zum Zuge, die hierbei die Nutzinformation NO einschließlich der Fehlerinformation F im Kanal K1 und gleichzeitig im Kanal K2 die Nutzinformation N1 einschließlich der Fehlerinformation F überträgt. Am Ende dieses durch die Länge eines Informationsblocks gegebenen Zeitabschnitts wird auf die Radiofrequenz fr3 umgeschaltet und auf dieser Frequenz das in Fig. 3 zweite Informationsblockpaar übertragen.
  • In gleicher Weise werden die weiteren gebildeten Informationsblockpaare nacheinander mit den Radioträgerfrequenzen fr4, frl und fr5 übertragen. Der Zeitversatz in beiden Kanälen K1 und K2 nach Fig. 3 ist hierbei gleich dem Sprungintervall der Radioträgerfrequenz fr gewählt.
  • Soll die Sprungintervalldauer zwei Informationsblockperioden groß gewählt werden, dann ist es erforderlich, bezogen auf Fig. 3 den Zeitversatz in den Kanälen K1 und K2 ebenfalls zwei Informationsblockperioden groß zu wählen, weil in jedem Falle sichergestellt sein muß, daß der Zeitversatz in den beiden Kanälen stets so groß wie eine Sprungintervallbreite ist. Nur so ist die Durchführung einer störresistenten Übertragung entsprechend dem Diagramm nach Fig. 4 optimal. Ist im Zuge der pseudozufällig wechselnden Radioträgerfrequenz fr ein angesprungener Radiofrequenzkanal gestört, dann kann beim vorgegebenen Zeitversatz in den Kanälen K1 und K2 empfangsseitig die Nachricht noch einwandfrei rekonstruiert werden, wenn die vorangehende und die nachfolgende Übertragung auf jeweils unterschiedlichen Radioträgerfrequenzen erfolgreich war. Entsprechendes gilt für den Fall, daß im Rahmen des Inband-Diversity anstelle von zwei einander benachbarten Kanälen K1 und K2 drei und mehr einander benachbarte Kanäle innerhalb des vorgegebenen Baisfrequenzbandes vorgesehen sind. Zur besseren Veranschaulichung der anhand der Figuren 1 bis 4 erläuterten Übertragungsverfahren mit unterschiedlicher Störresistenz bei Anwendung von FEC sind in Fig. 5 eine Sendeeinrichtung SE und in Fig. 6 eine Empfangseinrichtung EE in Form eines Blockschaltbildes dargestellt, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind.
  • Die Sendeeinrichtung SE nach Fig. 5 weist eingangsseitig einen Pufferspeicher PS auf, in den die einlaufenden Daten DSe zwischengespeichert werden. Ausgangsseitig weist der Pufferspeicher PS zwei Ausgänge, einen für den Kanal K1 und einen für den Kanal K2 auf. Beide Kanäle weisen Umschalter S1 und S2 auf, über die hinweg die pufferspeicherausgangsseitigen Daten entweder über die Datensicherungseinrichtung FEC oder unmittelbar dem Modulator MOD1 bzw. MOD2 zugeführt werden. Der Modulator MOD 1 erhält über seine beiden weiteren Eingänge die zu schaltenden Frequenzen f11 und f12 von der Steuereinrichtung ST.
  • In gleicher Weise liefert die Steuereinrichtung ST dem Modulator MOD 2 über seine beiden Eingänge die zu schaltenden Frequenzen f21 und f22. Die ausgangsseitigen Nutzsignale, kombiniert mit den Fehlersignalen werden im Summierer SU zusammengefaßt und dem Sender S über seinen Modulatoreingang zugeführt. Im Sender S werden die beiden Kanäle K1 und K2 einer vom Synthesizer SYT dem Sender S zugeführten Radioträgerfrequenz aufmoduliert, verstärkt und anschließend über die Antenne A abgestrahlt.
  • Die Steuereinrichtung ST hat einen Modwahlschalter MS, mit dessen Hilfe es möglich ist, die Informationsübertragung wahlweise ohne Störresistenz entsprechend Fig. 1 mit FEC entsprechend Fig. 2, zusätzlich mit Inband-Diversity entsprechend Fig. 3 und schließlich zur Realisierung einer übertragung mit sehr hoher Störresistenz auch entsprechend Fig. 4 durchzuführen. Hierzu weist die Steuereinrichtung ST zur Steuerung des Pufferspeichers PS die Steuerleitungen C , S/P und v sowie zur Steuerung der Schalter S1 und S2 die Steuerleitung s und zur Steuerung des Synthesizers SYT die Steuerleitung y auf. Die Steuerleitung S/P dient dazu, die in den Pufferspeicher PS einlaufenden eingangsseitigen Daten DSe entweder im Sinne einer Serienschaltung auf beide Kanäle K1 und K2 entsprechend Fig. 1 zu verteilen oder aberéntsprechend Fig. 3 die gleiche Information parallel auf beiden Kanälen K1 und K2 zu übertragen. Hierzu ist dann wegen des Zeitversatzes die Steuerleitung t erforderlich.Weiterhin ist die Steuerleitung v erforderlich, über die, je nachdem, ob Serien- oder Parallelbetrieb vorgesehen ist, bzw. mit welchem Störresistenzgrad gearbeitet werden soll, die Ausgabe der Daten an die Kanäle mit unter- schiedlicher Geschwindigkeit gesteuert wird. Mit Hilfe der Steuerleitung s wird bei einer Informationsübertragung entsprechend Fig. 1 der jeweilige Kanalausgang des Pufferspeichers PS unmittelbar mit dem Eingang des Modulators MOD1 bzw. MOD2 unter Umgehung der Datensicherungseinrichtung FEC verbunden. Bei Verwendung der Datensicherungseinrichtung FEC entsprechend einer Informationsübertragung nach den Fig. 2,3 und 4 befinden sich die Schalter S1 und S2 in der in Fig. 5 gezeigten Stellung. Über die Steuerleitung y wird bei einem Übertragungsmodus entsprechend Fig. 4 im Rhythmus der aufeinander folgenden Informationsblöcke oder einem Vielfachen davon, der Synthesizer SYT zur Abgabe einer pseudozufälligen Radioträgerfrequenz veranlaßt. Weiterhin weist die Steuereinrichtung ST eine Reihe von Taktleitungen für den Takt T auf, der bei den verschiedenen Baugruppen der Sendeeinrichtung SE benötigt wird.
  • Die Empfangseinrichtung EE weist eingangsseitig den Empfänger E auf, in dem mittels der vom Synthesizer SYT gelieferten Radiofrequenz das radiofrequente Signal wiederum in seine Basisbandlage umgesetzt wird. Ausgangsseitig sind dem Empfänger E zwei Bandpässe BP1 und BP2 entsprechend den Kanälen K1 und K2 nachgeschaltet, die ihrerseits mit den Demodulatoren DEM1 und DEM2 verbunden sind.
  • An die Demodulatorausgänge schließen sich die Datensicherungseinrichtungen FEC an, die nunmehr ausgangsseitig über die Schalter S1 und S2 mit den beiden Eingängen für die Kanäle K1 und K2 des Pufferspeichers PS verbunden sind. Die empfangsseitige Auswertung der Fehlersignale in den einzelnen Informationsblöcken erfolgt in Zusammenarbeit mit den Datensicherungseinrichtungen FEC in beiden Kanälen über den Auswerter AW, der ausgangsseitig über die Leitung aw mit der Steuereinrichtung ST verbunden ist.
  • Im Unterschied zur Sendeeinrichtung SE ist der empfangsseitige Pufferspeicher PS mit einer weiteren Steuerleitung a verbunden, über die der Pufferspeicher PS entsprechend dem Ergebnis des Auswerters AW von der Steuereinrichtung ST für die ausgangsseitige Ausgabe der rekonstruierten Daten DSa gesteuert wird.
  • In den Fig. 5 und 6 ist die Betriebsart durch einen in die Steuereinrichtung ST integrierten Modeschalter S umschaltbar. Selbstverständlich kann die Umschaltung auch automatisiet werden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, daß empfangsseitig die Güte und Verfügbarkeit der Übertragungsstrecke ständig überprüft und gegebenenfalls in größeren Zeitabständen über einen durch einen Zeitschlitz gebildeten Rückkanal die Sendeseite zur Umschaltung auf einen Mode mit höherer oder niedrigerer Störresistenz veranlaßt wird. In diesem Zusammenhang ist nur der Vollständigkeit wegen darauf hinzuweisen, daß üblicherweise jede sendende Station auch mit einer Empfangseinrichtung und umgekehrt ausgerüstet ist.
  • Bei Punkt-zu-Punktverbindung über eine Kurzwellenstrecke wird, sofern eine Datensicherung erforderlich ist, anstelle von FEC von einer automatischen Quittungsabgabe der empfangenden Stelle an die sendende Stelle Gebrauch gemacht. Ein Fig. 2 entsprechendes Frequenzzeitdiagramm für zwei Kanäle K1 und K2 zeigt Fig. 7. Im Kanal K1 wird nach Übertragung der Nutzinformation N11 in Gegenrichtung das Quittungssignal Q1 übertragen. Anschließend erfolgt die Aussendung der nächsten Nutzinformation N12, die wiederum in Gegenrichtung durch ein Quittungssignal Q1 bestätigt wird. Entsprechend ist der Kanal K2 ausgebildet.
  • Nach Aussendung der Nutzinformation N21 wird vor Aussendung der nächsten Nutzinformation N22 in Gegenrichtung das Quittungssignal Q2 übertragen usw. . Erkennt die sendende Stelle aus dem Quittungssignal, daß die Information empfangsseitig nicht richtig angekommen ist, wird der als gestört gemeldete Nutzinformationsblock noch einmal übertragen. Die Übertragungsrichtung der Nutzinformation einerseits und des Quittungssignals andererseits ist in Fig.7 wie auch in den weiteren Fig.8 und 9 durch Pfeile dargestellt.
  • Das Fig. 3 entsprechende Frequenzzeitdiagramm für die Anwendung eines Inband-Diversity mit ARQ zeigt Fig. 8.
  • In beiden Kanälen K1 und K2 wird die Nutzinformation NO, N1 und N2 um eine Informationsblocklänge zeitversetzt übertragen. Das Zeitintervall für die Übertragung des Quittungssignals, das entsprechend Fig. 7 ebenfalls kleiner gewählt ist als das Nutzinformationsintervall, wird jeweils nur im Kanal K1 belegt. Das Quittungssignal Q0 steht dabei für die vorangehende übertragung der Nutzinformation NO im Kanal K1 und der zeitlich um eine Informationsblocklänge nach vorn versetzten Nutzinformation N1. Entsprechendes gilt für das Quittungssignal Q1 im Kanal K1 für die vorausgehende Übertragung der Nutzinformation N1 im Kanal K1 und der Nutzinformation N2 im Kanal K2. Auf diese Weise wird es möglich, die Quittungssignale Q0,Q1... mit höherer Leistung zu übertragen als dies möglich wäre, wenn die Quittungssignale auch im Kanal K2 mit übertragen würden.
  • Fig. 9 zeigt schließlich ein Frequenzzeitdiagramm für die Kanäle K1 und K2, wie sie unter Anwendung eines ARQ zur Realisierung eines Halbduplexbetriebes geeignet sind. Im Unterschied zu Fig. 7 ist hierzu das Zeitintervall für das Quittungssignal gleich dem Zeitintervall einer Nutzinformation gewählt. Die Übertragung geht so vor, daß gleichzeitig im Kanal K1 die Information N1 und im Kanal K2 das Quittungssignal Q20 für den Empfang der Nutzinformation N20 in der Gegenrichtung übertragen wird. Im nächsten Informationsblockintervall wird in Gegenrichtung im Kanal K1 das Quittungssignal Q11 für den Empfang der vorausgehenden Nutzinformation N11 und im Kanal K2 die Nutzinformation N21 übertragen. Im nächsten Informationsblockintervall wird die Übertragungsrichtung wieder umgekehrt und es erfolgt die Übertragung der Nutzinformation N12 und des Quittungssignals Q21 usw. . Die Übertragungsrichtung kehrt stich also mit jedem Informationsblock um und liefert über diebeiden Kanäle jeweils ein Nutzsignal und ein Quittungssignal. Selbstverständlich kann der Nutz-Informationsfluß in beiden Kanälen auch parallel erfolgen, da diese auch bezüglich der Nutzübertragungsrichtung völlig unabhängig sind.
  • Fig.10 zeigt entsprechend Fig. 4 die Übertragung der beiden Kanäle Kl und K2 entsprechend Fig. 8 unter Einsatz eines pseudozufälligen Frequenzspringens der Radioträgerfrequenz fr. Beginnend mit der Radioträgerfrequenz frl zur übertragung der Nutzinformation NO und N1 einschließlich der Rückübertragung des Quittungssignals Q0 erfolgt die Übertragung des nächsten Informationsblocks bei der Radioträgerfrequenz fr4. Die weiteren Informationsblöcke werden dann mit den Radioträgerfrequenzen fr2 und fr3 usw.
  • übertragen. Das im Zusammenhang mit Fig. 4 im übrigen Gesagte gilt auch hier.
  • Zur weiteren Verdeutlichung der im Zusammenhang mit den Figuren 7 bis 10 erläuterten störresistenten Übertragung ist in Fig. 11 das Blockschaltbild einer Sende-Empfangseinrichtung entsprechend den Fig. 5 und 6 dargestellt.
  • Im Unterschied zur Fig. 5 ist auf der Sendeseite der Sende-Empfangseinrichtung nach Fig. 11 anstelle der Datensicherungseinrichtung FEC die Datensicherungseinrichtung EDC vorgesehen. Die Datensicherungseinrichtung EDC fügt der eigentlichen Nutzinformation weitere Bits zur empfangsseitigen Fehlererkennung bei, die in den Figuren 7 bis 10 nicht näher dargestellt sind. Ferner ist auf seiten der einlaufenden Datensignale DSe des sendeseitigen Pufferspeichers PS ein in unterbrochener Linie dargestellter Pfeil vorgesehen, der andeutet, daß die beiden Kanäle K1 und K2 entsprechend Fig. 7 und Fig. 9 zwei voneinander unabhängige Informationskanäle sind. Entsprechend ist auf der Empfangsseite hinsichtlich der datenausgangsseitigen Signale DSa des empfangsseitigen Pufferspeichers PS ebenfalls ein solcher in unterbrochener Linie gezeichneter Pfeil angedeutet.
  • Die Empfangsseite unterscheidet sich wn der Empfangseinrichtung EE nach Fig. 6 wiederum dadurch, daß die Datensicherungseinrichtungen FEC durch die Datensicherungseinrichtungen EDC ersetzt sind. Die Auswertung des empfangenen Signals erfolgt hier im Zusammenhang mit den Datensiche -rungseinrichtungen EDC durch den Quittungssignalauswerter QA. Das Ausgangssignal des Quittungssignalauswerters wird über die Steuerleitung aw der Steuereinrichtung ST zugeleitet, die ihrerseits den Quittungssignalgeber QG auf der Sendeseite über die Steuerleitung q zur Abgabe eines Quittungssignals an den Sender S veranlaßt.
  • Weiterhin weist die Steuereinrichtung ST sowohl zum sendeseitigen als auch zum empfangsseitigen Pufferspeicher PS die Steuerleitung sy/usy auf, über die die Steuereinrichtung ST in Abhängigkeit der Schaltstellung des Modeschalters MS den Pufferspeichern anzeigt, ob das Zeitintervall für die Übertragung des Quittungssignals gleich oder kleiner dem Zeitintervall gewählt ist, in dem der die Nutzinformation aufweisende Informationsblock übertragen wird.
  • 4 Patentansprüche 11 Figuren Leerseite

Claims (4)

  1. Patentansprüche 1.)Verfahren zur Funkübertragung binärer Information auf rzwelle, bei dem zur störresistenten Übertragung der in Blöcke unterteilten binären Information je nach Anwendung entweder von FEC oder ARQ in Verbindung mit Diversity Gebrauch gemacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines sogenannten 'tInband-Diversity", bei dem die Information (Ni) innerhalb eines vorgegebenen Basisbandes zwei oder mehr Trägern (f11/f12, f21/f22) zeitversetzt so aufmoduliert wird, daß die gleichzeitig in den hierdurch gebildeten Kanälen (K1,K2) übertragenen Informationsblöcke zeitverschiedene Anteile der Information aufweisen, zusätzlich die Radioträgerfrequenz (fr) in einem schnellen, dem Informationsblockmuster angepaßten Wechsel pseudozufällig geändert wird und daß hierbei der gegenseitige Zeitversatz der in den verschiedenen Kanälen gleichzeitig übertragenen Information wenigstens gleich dem Sprungintervall der Radioträgerfrequenz gewählt ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung von ARQ mit einem hinsichtlich eines Informationblock-Zeitintervalls kleineren Zeitintervall für das Quittungssignal (Qi), das Sprungintervall des Radiofrequenzträgers das n-fache (für n=1,2,...) der Summe eines Informationsblöck-Zeitintervalles und eines Quittungssignal-Zeitintervalls beträgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadur ch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Grad der Störresistenz der zu übertragenden Information (Ni) im Hinblick auf einen möglichst hohen Informationsdurchsatz in Anpassung an die unterschiedlichen Übertragungseigenschaften von Funkstrecken jeweils nur so groß gewählt wird, daß die zu fordernde Übertragungsqualität der Information noch gewährleistet wird und daß hierbei ausgehend von einer störungsfreien Übertragung, bei der keine Maßnahmen gegen Störungen vorgesehen sind, der Grad der Störresistenz stufenweise dadurch erhöhbar ist, daß in einer ersten Stufe FEC bzw. ARQ eingeführt und nur sofern dies nicht ausreicht, in einer zweiten Stufe zusätzlich von "Inband-Diversity" Gebrauch gemacht wird und daß schließlich bei gezielter Fremdstörung in einer dritten und höchsten Stufe zusätzlich noch ein schneller Wechsel der Radioträgerfrequenz (fr) zum Einsatz gelangt.
  4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung der Übertragungsqualität der Funkstrecke empfängerseitig durchgeführt und für die Anforderung einer Umschaltung auf einen höheren oder niedrigeren Störresistenzgrad der Informationsübertragung ein Rückkanal zur Sendeseite vorgesehen ist, der gegebenenfalls nur in vorgegebenen Zeitabständen in Form eines Zeitschlitzes verfügbar ist.
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