DE4001832C2 - Kanalsuchverfahren bei digitaler Funkübertragung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kanalsuchverfahren nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Zur schnellen Übertragung von digitalisierten Informationen bzw. Daten über HF-Funkkanäle sind adaptive Übertragungsverfah­ ren entwickelt worden, welche die gesamte Bandbreite des Funk­ kanals von z. B. 3 kHz in Anspruch nehmen. Der Bedarf an Band­ breite wird aufgrund der Störresistenz der adaptiven Verfahren durch die erhöhte Übertragungsrate mehr als kompensiert, so daß diese Verfahren freguenzökonomisch sind.

Aus der DE 34 00 859 A1 ist ein automatisches Sendersuchverfah­ ren für einen Suchempfänger bekannt, mit dem kurzzeitige Aus­ sendungen auf unbekannten Frequenzen erfaßt werden. Dabei wird der Suchfrequenzbereich zuerst in großen Frequenzschritten und einer ersten (großen) Bandbreite BB1 abgesucht. Wenn dabei in einem Intervall eine Senderbelegung erkannt wird, wird dann die Suche in kleineren Frequenzschritten und entsprechend kleinerer Bandbreite BB2-BBn fortgesetzt bis der Empfänger entsprechend seinem Frequenzauflösungsvermögen auf den Sender abgestimmt ist.

Aus der US 3,806,819 ist ein Gerät für ein Funktelefon be­ schrieben, mit dem ein freier Kanal in einem Mobilfunknetz aus­ gewählt werden kann, bei dem durch den Vergleich mit Referenz­ signalen Kriterien geprüft werden, nach denen aus einem Kreis von Teilnehmern, deren Zahl größer ist als die Zahl der zur Verfügung stehenden Kanäle, bestimmten Teilnehmern freie Kanäle zugewiesen werden.

Insbesondere dann, wenn in einem Funknetz nur wenige Funkkanäle für eine Übertragung zugelassen sind, kann es jedoch vorkommen, daß mit den bekannten Verfahren der Freikanalsuche kein zulässiger und in der vollen Band­ breite von z. B. 3 kHz unbelegter Funkkanal gefunden wird. Die Funkkanäle könnten jedoch durch fremde Dienste oder Störungen - insbesondere im Kurzwellenbereich - nur in spektralen Teilbereichen belegt sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, in diesem Falle noch nutz­ bare spektrale Teilbereiche der Funkkanäle zu erkennen und für eine digitale Informationsübertragung nutzbar zu ma­ chen. Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Die weiteren Ansprü­ che beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen und Ausfüh­ rungsformen der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert.

Eine aussendewillige Funkstation überprüft zunächst in be­ kannter Weise mit einem Signaldetektor während einer ein­ stellbaren Zeitdauer und mit einer einstellbaren Entschei­ dungsschwelle die ihr zugewiesenen m Funkkanäle mit der Gesamtbandbreite B. Findet sie keinen zur Aussendung ge­ eigneten Funkkanal, so werden dann gemäß der Erfindung die für die Übertragung zulässigen Funkkanäle der Gesamtband­ breite B in jeweils n Teilkanäle der Teilbandbreite B/n unterteilt, so daß die mehrfache Anzahl m × n von Funkkanälen entsteht. Die so gewonnenen Teilkanäle, werden mit ihrer entsprechend schmalen Teilbandbreite mit dem Si­ gnaldetektor und angepaßten Bewertungskriterien unter­ sucht. Werden auf diese Weise signalfreie Teilkanäle ge­ funden, können sie zur Übertragung der Nachricht benutzt werden, allerdings mit entsprechend niedriger Übertra­ gungsrate. Mit der Erfindung wird sichergestellt, daß im­ mer dann, wenn überhaupt noch eine Übertragung möglich ist, dies mit reduzierter Übertragungsrate geschieht, wo ansonsten mit voller Bandbreite und hoher Übertragungsrate nicht mehr übertragen werden könnte. Die Figur zeigt in einer Frequenzskala einen Funkkanal der Gesamtbandbreite B, mit unterer und oberer Grenzfrequenz f_u bzw. f_o, der erfindungsgemäß in n Teilkanäle unterteilt ist.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah­ rens wird eine stufenweise Unterteilung der Funkkanäle in Teilkanäle vorgenommen, wobei der Teilungsfaktor gleich n, in der zweiten Stufe z. B. gleich n + 1, in der dritten Stufe z. B. gleich n + 3, usw. sein könnte. In jeder Stufe wird ein Suchzyklus über sämtliche neu entstandenen Teilkanäle durchgeführt. Dies wird in sinnvollen Grenzen weitergetrieben, bis ein signalfreier Teilkanal gefunden ist. Die Aussendung erfolgt mit jeweils an die Teilband­ breite der Teilkanäle angepaßter Übertragungsrate.

Um möglichst oft mit der Gesamtbandbreite und hoher Übertragungsrate arbeiten zu können, wird in einer Ausfüh­ rung der Erfindung ein automatisches Umschalten in den Normalzustand vorgenommen. Dieses Verfahren besteht in der Markierung der zu einem ursprünglichen Funkkanal gehören­ den Teilkanäle und deren Überwachung als Kollektiv. Werden während der Freikanalsuche mit Kanalsplitting alle Teilkanäle, die zu einem Funkkanal gehören, für eine ein­ stellbare Zeitdauer signalfrei vorgefunden, wird in den Normalzustand mit der Gesamtbandbreite B zurückgeschaltet.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung führen alle Funkstationen schon im sogenannten Stand-by-Zu­ stand (Wartezustand) eine Überprüfung der Funkkanäle durch. So steht bei einem Übertragungswunsch schnell ein geeigneter Übertragungskanal zur Verfügung. Außerdem kön­ nen sich dann die Funkstationen durch Markierungssignale untereinander verständigen, um gemäß einer Weiterbildung der Erfindung gleichzeitig bzw. mit nur geringer Verzöge­ rung zum Kanalsplitting umzuschalten. Das Umschalten zum Kanalsplitting erfolgt sinnvollerweise auch dann bei allen Funkstationen, wenn nicht alle Funkstationen sämtliche m Funkkanäle als belegt oder gestört erkennen.

Die automatische, auf Bewertung des Funkkanals beruhende Umschaltung zum Kanalsplitting und zurück in einem Netz mit mehreren Funkstationen muß davon ausgehen, daß jede Station des Netzes bei der Bewertung der Funkkanäle zu gleichen Ergebnissen kommt, damit das Netz nicht in Tei­ netze mit unterschiedlicher Funkkanalstruktur zerfällt. Wenn die Stationen des Netzes so weit voneinander entfernt sind, daß ungleiche Funkverhältnisse wahrscheinlich sind, oder sich die Funkverhältnisse für alle Stationen gleich­ zeitig zu vorhersehbaren Zeitpunkten ändern, dann kann die Umschaltung zum Kanalsplitting und zurück für alle Statio­ nen des Netzes uhrzeitgesteuert gleichzeitig erfolgen.

Claims (7)

1. Kanalsuchverfahren bei digitaler Funkübertragung zum Auffinden von unbelegten bzw. ungestörten Funkkanälen mit Hilfe von Signaldetektoren, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• 1. eine aussendewillige Funkstation untersucht während ei­ ner einstellbaren Zeitdauer die ihr zugewiesenen m Funkkanäle mit der Gesamtbandbreite B auf Signalfrei­ heit;
• 2. wird kein zur Aussendung geeigneter Funkkanal gefunden, so werden die m Funkkanäle in jeweils n Teilkanäle der Teilbandbreite B/n aufgesplittet und mit einer einstellbaren Entscheidungsschwelle auf Signalfreiheit überprüft, mit dem Ziel, mindestens einen signalfreien Teilkanal zur Aussendung der digitalen Informationen zu finden.

2. Kanalsuchverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei erfolgloser Suche die m × n Teilkanäle stufenweise weiter aufgesplittet werden und in jeder Splittingstufe ein Freikanalsuchzyklus über alle neu ent­ standenen Teilkanäle durchgeführt wird.

3. Kanalsuchverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aussendung der digitalen Informatio­ nen mit einer jeweils an die Bandbreite der Teilkanäle an­ gepaßten Übertragungsrate erfolgt.

4. Kanalsuchverfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Betriebszustand Kanalsplitting dann eine Rückschaltung auf die m Funkkanäle mit voller Bandbreite erfolgt, wenn alle zu ei­ nem dieser Funkkanäle gehörenden Teilkanäle über eine ein­ stellbare Zeitdauer hinweg als unbelegt erkannt wurden.

5. Kanalsuchverfahren nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, daß alle Funkstationen im Stand-by-Zustand eine Überprüfung der Funkkanäle durchführen.

6. Kanalsuchverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß alle Funkstationen gleichzeitig eine Um­ schaltung zum Kanalsplitting bzw. eine Rückschaltung auf volle Bandbreite vornehmen, und daß die Funkstationen zu diesem Zwecke Markierungssignale aussenden zur Verständi­ gung untereinander.

7. Kanalsuchverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Umschaltung uhrzeitgesteuert erfolgt.