DE3327160A1

DE3327160A1 - Verfahren zur linienfoermigen funkuebertragung von nachrichten

Info

Publication number: DE3327160A1
Application number: DE19833327160
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 7900 Ulm Eichler
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: AEG Mobile Communication GmbH
Priority date: 1983-07-28
Filing date: 1983-07-28
Publication date: 1985-02-07
Also published as: GB2144309A; DK324884A; DE3327160C2; GB8419083D0; DK324884D0; GB2144309B

Description

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Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PTL-UL/Bl/hä

Theodor-Stern-Kai 1 UL 83/32

D-6OOO Frankfurt 70

Verfahren zur linienförmigen Funkübertragung von Nachrichten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es beispielsweise aus der DE-OS 27 39 56I bekannt ist.

Um eine Funkstrecke interferenzfrei ausleuchten zu können, sind in der Regel drei Funkfrequenzen im Wechsel erforderlich. Bei einer Tastung der Feststationen in Gruppen kann eine einzige Frequenz in zeitlich gestaffelter Aussendung benutzt werden. Dabei wird allerdings die Belegungsdauer des Funkkanals um die Anzahl η der Gruppen vervielfacht.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art eine bessere Ausnutzung der Belegungsdauer des Funkkanals zu erreichen und dabei insbe sondere die Anrufwahrscheinlichkeit zu steigern.

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Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Die weiteren Ansprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen bzw» Ausbildungen der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren und eines Ausführungsbsispxels näher erläutert.

FIG. IA) zeigt das Schema einer erfindungsgemäßen linienförmigen Funkverbindung mit einer beweglichen Station BS (im folgenden "Fahrzeug" genanrat) und Faststationen A., B., C (i = Laufindex), welche jeweils im Wechsel entlang einer Strecke angeordnet und über eine Modulationsleitung mit einer Zentrale verbunden sind. Im Äusführungsbeispxel beträgt die Zahl der Gruppen also η = 3·

Bei der Sendertastumg wird ortsfest die gleiche Sendefrequenz· in allen Feststationen verwendet. Das Fahrzeug empfängt nur auf einer Frequenz, es sendet ebenfalls nur auf einar Frequenz, die für alle Fahrzeuge gleich ist.

Um eine Strecke int©rferensfrei ausleuchten zu können, wären in der Rage! drei Frequenzen (A, B, C) im Wechsel erforderlich. Diese Dreiteilung wird ebenfalls bei der Tastung in Gruppen angewandt, jedoch im Zeitbereich. Es wird eine zeitlich gestaffelte Aussendung der ortsfesten Sender mit t., t_ß, t_c realisiert, wobei zum Zeitpunkt t. alle FQststationen mit Index A. gleichzeitig senden, ebenso bei t_g alle Feststationen mit B., usw., vgl. FI6. IB).

Die Antwort des Fahrzeugs wird nicht nur von einer Feststatiosi, sondern von mehreren aufgenommen (A, B₁ C). Ist der Empfang fehlerfrei, so schaltet sich die Feststation ' zu einem Zeitpunkt t!„ tJl, ti. entsprechend ihrem Index auf

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die Leitung zur Zentrale.

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Diese Vorgehensweise erlaubt eine Empfängerauswahl unter Ausnutzung aller Empfangswege und nicht nur des "nächstbesten", was zu einer erheblichen Steigerung der Anrufwahrscheinlichkeit in der Zentrale und in den Fahrzeugen führt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden die Empfangsbedingungen der Feststation A, B, C zum Fahrzeug und vom Fahrzeug zu den Feststationen A, B, C erfaßt, was für eine Standortbestimmung und für eine optimale Verbindungsdurchschaltung für Sprachübertragung von hohem Nutzen ist.

Da eine Feststation die Leitung zur Zentrale nur belegt, wenn der Empfang vom Fahrzeug her einwandfrei war, werden Überlagerungen auf der Modulationsleitung durch bruchstückhaften Empfang vermieden.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung quittieren die Feststationen den Ruf eines Fahrzeuge automatisch und sorgen anschließend dafür, daß die aufgenommene Information zur Zentrale gelangt, d. h. nicht das Fahrzeug, sondern die intelligente Feststation ist (in Empfangsrichtung) Partner der Zentrale.

In Senderichtung von der Zentrale zum Fahrzeug wird wegen der hohen Qualität der Zubringer (Modulationsleitung) im Verhältnis zur Funkübertragung die Rufaussendung ohne Prüfung und Zwischenspeicherung durchgeführt.

Die Erfindung ermöglicht eine erhebliche Verbesserung der Anrufwahrscheinlichkeit gegenüber einem Linienfunk (z. B. Zugbahnfunk) klassischer Ausführung. Dies ist in dem

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Stations-Diversity-Gewinn begründet, denn das Fahrzeug empfängt von bis zu drei Feststationen, und die Zentrale erhält ihre Informationen von bis zu drei Feststationen. Hingegen beim herkömmlichen Zugfunk empfängt aufgrund der Kanaldiversity das Fahrzeug nur eine Feststation und die Zentrale erhält ihre Information ebenfalls nur von einer Feststation.

FIG. 2 seigt ein Ablaufschema für eine erfindungsgemäße Befehlsübertragung von der Zentrale an ein Fahrzeug. Das Schema, ist von unten nach oben zu lesen. Nach rechts ist immer die Zeitachse aufgetragen.

Die Übertragung setzt keine Standortinformation über das anzusprechende Fahrzeug voraus. Die Zentrale überträgt an die Feststationen die Information 3-fach, durch das vorangestellte übergeordnete AktivierungssignalX werden die Stationen A., B. und C. zeitgestaffelt getastet, wobei das Zeitelement ST die Reaktionszeit für die Senderein- und ausschaltung überbrückt. Die Telegramme in Richtung Fahrzeug werden im allgemeinen in der Feststation nicht zwischengespeichert, eine Regeneration kann jedoch erfolgen.

Mit Empfang der Information im Fahrzeug wird eine Rufbestätigung RBl...3 ausgelöst. Die Information kann hierbei von mehreren Peststationen A, B und C empfangen werden. Die über A, B und C übertragene Information ist bereits seitens der Zentrale unterschiedlich gekennzaichnet worden, die Gruppenkennung wurde jeweils an das Fahrzeug mitübertragen.

Eiapfängt das Fahrzeug nur von Feststation C, so wird nur eine Rufbestätigung RB 3 (auf Zeitplatz 3) vom Fahrzeug zu· den Feststationeß übertragen, sie ist mit einer Zeitplatzangabe ebenfalls gekennzeichnet. Wird das Fahrzeug von

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Station B erreicht, so werden 2 Rufbestätigungen RB2 und RB3 (Zeitplatz 2 und 3) ausgesendet. Bei Empfang über Station A erfolgen entsprechend 3 Rufbestätigungen. Die Unterdrückung der Informationssendung in Station B oder C, falls bereits eine Rufbestätigung durch die jeweilige Station empfangen wurde, ist grundsätzlich möglich, bringt jedoch keinen Vorteil, da Empfang der Station A sowieso 3 Rufbestätigungen (bzw. bei B = 2 Rufbestätigungen) auslost. Andererseits sollte der Funkkanal möglichst so lange belegt sein, wie die Übertragung zur Zentrale dauert, um Störungen durch gleichzeitige Belegungen zu vermeiden.

Durch die Tastung einer A-, B- und C-Gruppe anstelle einer diskreten Station wird das Erkennen des Belegungszustandes verbessert.

Die Feststationen werten die Rufbestätigungen aus und schalten sich nur bei ordnungsgemäßem Empfang zu einem bestimmten Zeitpunkt auf die Leitung zur Zentrale. Hierbei werten die Feststationen wie folgt aus:

- Station A wertet Rufbestätigungen mit Zeitplatz 1 aus

- Station B wertet Rufbestätigungen mit Zeitplatz 1 und 2 aus

- Station C wertet Rufbestätigungen mit Zeitplatz 1, 2 und 3 aus.

Zur Rufbestätigung wird vorteilhafterweise noch die Feststationsgruppe, die Feststations-Nr. innerhalb der Gruppe und die Empfangsdaten der Feststation sowie Statusinformation an die Zentrale Übertragen. Wegen der nichtsynchronen Leitungsaufschaltung sind vor jeder Übertragung Synchronisationszeichen eingefügt.

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Falls es die Modulationsleitungen zulassen, wird in Weiterbildung der Erfindung die Modulationsleitung für die von der Zentrale weiter entfernt liegenden Feststationen für die Zeit der eigenen Aufschaltung zur Zentrale unterbrochen, um Signalüberlappungen bei Überreichweiten zu vermeiden«,

FIG. 3 zeigt ein Ablaufschema für eine Rufübertragung vom Fahrzeug zur Zentrale in vorteilhafter Ausbildung bzw. Weiterbildung der Erfindung.

Das Fahrzeug prüft die Kanalbelegung und belegt anhand empfangener Zeitplatz-Informationen zur geeigneten Zeit den frei werdenden Kanal. Die Übertragung Ml, M2, M3 erfolgt 3-fach. Eine einzelne Aussendung bringt (ausgenommen Sonderfälle) keinen Vorteil, da die Feststationen mit ihrer Quittungsaussendung Q., Q„, Q„ sowieso den Kanal langer belegen; des weiteren sollte der Kanal evtl. so lange belegt sein, wie die Übertragung zur Zentrale dauert, um Störungen durch gleichzeitiges Belegen des Funkkanals und damit der Leitung zur Zentrale zu reduzieren«,

Jede Information M. (Ruf) enthält eine Zeitplatzangabe, so daß eine korrekte zeitgestaffelte Quittungsgabe möglich wird. Station A wertet M. aus, Station B wertet M. und M₀ aus und Station C wertet M., M₀ und M. aus.

Die Informationen werden auf Fehlerfreiheit geprüft und zwischengespeichert bis zur zeitgestaffelten Quittungsgabe durch die ortsfeste Station. Jede Feststation (A, B, C) quittiert nur einmal und dies nur bei fehlerfreiem Empfang des (eines) Rufes entsprechend dem vorgegebenen Zeitplatz'.

Ein Fahrzeug erhält somit bis zu drei Quittungen. Damit

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verbunden ist eine Weiterleitung des Rufes an die Zentrale. Dieser Vorgang ist identisch mit der Übertragung der Rufbestätigungen an die Zentrale als Reaktion auf eine Befehlsübertragung. Die Feststationen geben die von ihnen erkannten Rufe M., M_, M^ auf entsprechenden Zeitplätzen auf die Modulationsleitung. Im betrachteten Fall der Rufübertragung vom Fahrzeug erwartet jedoch die einzelne Feststation eine Reaktion der Zentrale ("Clear" als Reaktion für die RufÜbermittlung zur Zentrale). Der Löschbefehl LoA, LoB, LoC wird automatisch ausgelöst und kann selektiv oder übergeordnet sein (entsprechend dem Empfang über A, B, C). Stationen, deren Rufweiterleitung nicht gelöscht (quittiert) wurde, wiederholen die Weiterleitung automatisch.

Empfängt die Feststation einen Ruf, der nicht identisch ist mit dem vorherigen, so unterbleibt die automatische Quittung Q. und die Aufschaltung auf die Leitung ( d. h. der weitere Ruf wird ignoriert) bis von der Zentrale der erste Ruf gelöscht wurde. Bei identischen Rufen wird selbstverständlich zur vorgesehenen Zeit die Quittung automatisch an das Fahrzeug ausgesendet. Die erneute Weitergabe an die Zentrale unterbleibt zunächst.

Wie bereits an Hand von FIG. 2 erläutert, werden Rufe von der Zentrale mit einer Rufbestätigung vom Fahrzeug quittiert. Beispielsweise können die Rufbestätigungen RBl, RB2 und RB3 vorteilhafterweise Angaben zur Empfangsqualität im Fahrzeug enthalten, da ja der dreifache Ruf der Zentrale entsprechend dem ABC-Zeitplatz auch einer bestimmten Feststation zugeordnet werden kann. Entsprechend kann das Fahrzeug bei der Aussendung der zeitgestaffelten

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Rufbestätigungen in jeder Rufbestätigung die zugeordnete Empfangsqualität angeben

z. B. RBl enthält Empfangsqualität von Fst A RB2 enthält Empfangsqualität von Fst B RB3 enthält Empfangsqualität von Fst C.

Wird durch die Feststationen die Rufbestätigung RB_ß und RB_C ohne Empfang von RB2 bzv/. RB3 an die Zentrale weitergeleitet, so wird keine Qualitätsangabe durch die Feststation gemacht.

Bei jedem Telegrammaustausch mit einem Fahrzeug werden vorteilhafterweise der Zentrale mittels Telegramm-Vorspann die Ernpfangswerte in den Feststationen (und im Telegramminhalt der Rufbestätigung die Empfangsbedingungen im Fahrzeug) mitgeteilt. Mit diesen Daten in Verbindung mit der Feststations-Kennung kann eine zuverlässige Standortbestimmung bereits mit einer Telegrammübertragung herbeigeführt werden, zumal die Daten von drei benachbarten Feststationen vorliegen.

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Claims

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D-6OOO Frankfurt 70

Pateatanspräche

il.i Verfahren zur Funkübertragung von Nachrichten zwischen beweglichen Stationen und linienförmig angeordneten, zu η Gruppen zusammengefaßten Funkstationen, wobei die Funkbereiche der Feststationen einer Gruppe sich nicht überlappen, eine Zentrale dis Sender der Feststationen gruppenweise seitlich nacheinander tastet, und alle Feststationen auf einer gemeinsamen Frequenz senden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zentrale über eine Modulationsleitung zur Tastung der Sender ein übergeordnetes Aktivierungssignal an alle Feststationen übermittelt, welches eine gruppenweise gestaffelte Aussandung bewirkt, daß bei jeder Aussendung einer Gruppe an ©ine beweglich© Station die entsprechende Gruppenkennung mit ausgesendet wird, daß die bewegliche Station bei richtigem Empfang von Aussendungen Rufbestätigungen auf entsprechend den empfangenen Gruppenkennungen

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berechneten η Zeitplätzen unter Angabe des Zeitplatzes an die Peststationen rücksendet, daß die bewegliche Station bei Empfang einer Aussendung der ersten Gruppe η Rufbestätigungen auf den Zeitplätzen 1 bis η rücksendet, bei Empfang einer Aussendung der m-ten Gruppe n-m+1 Rufbestätigungen auf den Zeitplätzen m bis η rücksendet und bei Empfang einer Aussendung der η-ten Gruppe lediglich eine Rufbestätigung auf dem η-ten Zeitplatz rücksendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rufbestätigungen in allen Feststationen, welche diese empfangen, zwischengespeichert werden.
3« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Stationen vor dem Aussenden eines Rufes an die Zentrale den Funkkanal auf Belegung prüfen und dann zu gegebener Zeit den Ruf in der Regel η-mal jeweils mit Zeitplatzangabe aussenden.
4. Verfahren nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß der Ruf in den Feststationen zwischengespeichert wird, daß die Feststationen bei fehlerfreiem Empfang je eine Quittung auf einem ihrer Gruppe entsprechenden Zeitplatz an die bewegliche Station übermitteln, und daß die Feststationen in vorgegebener Reihenfolge zur Weiterleitung des Rufes über die Modulationsleitung mit der Zentrale korrespondieren.
5· Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststationen der ersten Gruppe Rufbestätigungen bzw. Rufe mit Zeitplatz 1 auswerten, die der m-ten Gruppe Rufbestätigungen bzw. Rufe mit Zeitplätzen 1 bis m auswerten und die der η-ten Gruppe Rufbestätigungen bzw. ' Rufe mit Zeitplatz 1 bis η auswerten.

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6. Verfahren nach Anspruch 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Feststationen die jeweils letzte fehlerfrei von ihnen empfangene Nachricht auf einem ihrer Gruppe entsprechenden Zeitplatz an die Zentrale weiterleiten.
7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Ruf von siner beweglichen Station die Zentrale einen Löschtoofehi an die Feststationen sendet zum Löschen der dort swisctoengespeicberten Rufe und daß Feststationen, deren Rufweiterleitung nicht gelöscht wurde, die Weiterleitung automatisch auf einem späteren Zeitplatz wiederholen»
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststationen ihre Gruppenkennung und ggf. ihre Stationsnummer innerhalb der Gruppe an die Zentrale mitübertragen.
9. Verfahren nach Anspruch δ, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststationen ©in Maß für die Ejupfangsqualität der von ihnen empfangenen Nachrichten an die Zentrale mitübertragen.
10» Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststationen di© Modulationsleitung für die von der Zentrale weiter entfernt liegenden Feststationen während der Zeit der eigenen Aufschaltung zur Zentrale auftrennen.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Station in den Rufbestätigungen Angaben über die Empfangsqualität der Rufe der einzelnen Feststationen mitteilt.