Eine qualitativ hochwertige Hörfunkübertragung, die dem
von digitalen Speichermedien (Compact-Disc, DAT)
gebotenen Qualitätsstandard entspricht, ist mit dem
heutigen analogen UKW-Übertragungsverfahren, besonders
beim mobilen Empfang im Kraftfahrzeug oder mit tragbaren
Geräten nicht möglich. Feldstärkeschwankungen und
Mehrwegeempfang führen zu Signalverzerrungen, deren
Auswirkungen nur zum Teil durch aufwendige
Wechselstrategien auf alternative Empfangsfrequenzen
(z. B. in Verbindung mit dem Radio-Daten-System RDS)
gemildert werden können.
Es wird deshalb seit einigen Jahren an einem Standard für
ein neues terrestrisches, digitales Übertragungsverfahren
gearbeitet, das unter der Bezeichnung "DAB" (Digital
Audio Broadcasting) bekannt ist (s. dazu Zeitschrift
"Funkschau-Spezial": Digitaler Ton - "Von Hörfunk bis
Mobiltelefon", 1989, Seiten 9 bis 18).
Eines der wesentlichen Systemkennzeichen des geplanten
digitalen Übertragungssystems ist der Gleichwellenbetrieb
der im Rahmen einer z. B. landesweiten
Programmausstrahlung beteiligten Sendestationen. Das
bedeutet die 100%ige Übereinstimmung der
Modulationsinhalte, sowie die frequenz- und phasenstarre
Kopplung der Sender, die ein identisches Programm
ausstrahlen, um eine störungsfreie Decodierung der
Programmdaten zu ermöglichen.
Da das künftige DAB-Netz aber auch die Aufgaben des
heutigen UKW-Verkehrsfunks übernehmen soll, widerspricht
die z. B. landesweite Ausstrahlung derselben
Verkehrsnachricht der Notwendigkeit, dem Autofahrer
gezielt regionale oder lokale Verkehrshinweise zu
übermitteln. Außerdem sollte dem Autofahrer, der von
einem Sendegebiet in ein benachbartes überwechselt, eine
grobe Standortinformation gegeben werden, damit sein
Empfangsgerät automatisch oder manuell auf den
Empfangskanal der Nachbarregion abgestimmt-werden kann.
Aus der DE-C1-37 31 429 ist eine
Rundfunkempfangseinrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt,
die dem Fahrzeugbenutzer Verkehrsfunkdurchsagen
bedarfsgerecht zur Verfügung stellt. Hierbei werden
Verkehrsfunkdurchsagen mehrerer Sender zunächst
abgespeichert und anschließend wird mit einer
Spracherkennungseinrichtung eine bestimmte Kennung
gesucht. Beinhaltet eine Verkehrsfunkdurchsage z. B. das
Wort "Stau" oder "Verkehrsunfall", so kann diese
Verkehrsfunkdurchsage später abgerufen werden.
Bei dieser vorbekannten Rundfunkempfangseinrichtung ist
von Nachteil, daß die erforderlichen Kennungen nur
unregelmäßig auftreten. Weiterhin ist keine lokale
Begrenzung für Verkehrsfunkdurchsagen möglich. Ein
weiterer Nachteil liegt in der verringerten
Erkennungswahrscheinlichkeit der
Spracherkennungseinrichtung, die besonders bei
Empfangsstörungen oder Hintergrundgeräuschen groß ist.
Aus der nicht vorveröffentlichten deutschen
Patentanmeldung der Anmelderin mit dem amtlichen
Aktenzeichen P 41 02 408.7 ist ein Verfahren zur Sender-
bzw. Regionalkennung in Gleichwellennetzen bekannt. Bei
diesem Verfahren werden ein oder mehrere zusätzliche
Einzelträgerfrequenzen gesendet, die sich regional
voneinander unterscheiden. Dadurch ist eine
Informationsübertragung möglich, deren Inhalt sich in
Abhängigkeit von dem oder den empfangenen Sender(n)
unterscheidet. Durch die zusätzlichen
Einzelträgerfrequenzen kann dann auch ein Sender bzw.
eine Region im Empfänger "erkannt" werden.
Bei diesem Verfahren ist von Nachteil, daß zusätzliche
Übertragungsbandbreite durch die zusätzlichen
Einzelträger benötigt wird.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur
regional begrenzten Informationsübertragung im
Gleichwellennetz vorzuschlagen, das den
Gleichwellenbetrieb des Sendernetzes nicht stört.
Diese Aufgabe wird bei einer digitalen
Gleichwellenübertragung durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Senderkennung hat den
Vorteil, daß ohne Benutzung zusätzlicher
Einzelträgerfrequenzen eine Vielzahl von Senderkennungen
übertragen werden können. Dadurch besteht kein Bedarf an
zusätzlicher Übertragungsbandbreite, insbesondere können
die zur Verfügung stehenden Zeitschlitze besser genutzt
werden. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht
darin, daß außer der Senderkennung auch zusätzliche
Information übertragen werden kann, die z. B. nur regional
von Bedeutung ist oder sich regional unterscheidet. Die
Variierung der zeitlichen Abfolge und insbesondere des
Vorhandenseins von Einzelträgerfrequenzen weist
zudem den Vorteil auf, daß in dem zur Übertragung
genutzten Zeitschlitz im Mittel nur sehr wenig Energie
übertragen werden muß.
Das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 2 weist den
Vorteil auf, daß ein relativ langer, bisher nur zur
Synchronisation dienender Zeitschlitz für zusätzliche
Information zur Verfügung steht. Die Verwendung von nur
einem Teil der Einzelträger ermöglicht es, zusätzliche
Information zu übertragen ohne die
Empfängersynchronisation zu stören. Die Verwendung
zusätzlicher Einzelträgerfrequenzen ermöglicht es, sehr
viel Information zu übertragen.
Das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 3 weist den
Vorteil auf, daß entweder aufgrund unterschiedlicher
Einzelträgerfrequenz oder unterschiedlicher
Sendezeiträume der Empfänger immer das Signal genau eines
Senders auswählen kann. Dadurch sind Interferenzstörungen
ausgeschlossen. Es besteht jedoch die Möglichkeit, weit
auseinanderliegenden Sendern teilweise identische
Einzelträgerfrequenzen und Sendezeiträume zuzuweisen.
Der erfindungsgemäße Empfänger nach Anspruch 4 weist den
Vorteil auf, daß eine Senderkennung dazu benutzt wird,
dem Benutzer zusätzliche Informationen zur Verfügung zu
stellen. Diese Informationen können sich auf den gerade
zum Empfang ausgewählten Sender beziehen, aber auch
Informationen zu weiteren empfangbaren Sendern sein oder
allgemeine regionale Informationen. Sie können sowohl
angezeigt werden, als auch geräteintern verwertet werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand in den Zeichnungen
dargestellter Ausführungsformen näher beschrieben und
erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die Anordnung der Einzel-Trägerfrequenzen für
ein länderbezogenes Gleichwellennetz,
Fig. 2a eine mögliche Anordnung der
Übertragungszeitschlitze beim
Digital-Audio-Broadcasting Verfahren,
Fig. 2b die Übertragungszeitschlitze nach Fig. 2a,
jedoch mit zusätzlicher Information und
entsprechend Fig. 1 werden beim DAB-Übertragungsverfahren
innerhalb eines landesweiten Sendegebietes (z. B. 1536)
Trägerfrequenzen mit äquidistantem Frequenzabstand Δf in
einem Frequenzbereich mit der Bandbreite B gleichzeitig
abgestrahlt. Die einzelnen Träger sind mit jeweils einem
Teil der digitalen Daten moduliert, wobei die
Modulationsinhalte der einzelnen Träger für sämtliche
Sendestationen des Sendegebietes identisch sind. Wird im
Zeitmultiplexbetrieb gearbeitet, so werden die Daten
verschiedener Programme innerhalb der Datenpakete in
zeitlicher Reihenfolge übertragen, so daß für einen
Programmwechsel innerhalb des Programmangebotes einer
bestimmten Sendeanstalt im Empfänger kein Wechsel der
Abstimmfrequenzen, sondern nur ein Umschalten der
zeitlich zugeordneten Decodierung der Datenpakete
erfolgen muß. Der Dateninhalt eines Programms beschränkt
sich nicht nur auf Audiosignale, sondern kann auch
teilweise oder ausschließlich aus Informations- oder
Steuerungsdaten (z. B. Bildübertragungs- oder
Verkehrsleitdaten) bestehen.
In Fig. 2a ist die zeitliche Anordnung der Datenpakete DP
dargestellt. Beim DAB-Übertragungsverfahren ist ein
Übertragungsrahmen in mehrere Zeitschlitze aufgeteilt. Im
ersten Zeitschlitz erfolgt eine Grobsynchronisation des
Empfängers. Hierfür ist eine Dauer TN von z. B. 1 ms
vorgesehen, in der die Empfangsleistung unter einem
bestimmten Schwellenwert liegen muß, damit der Empfänger
einen neuen Übertragungsrahmen detektieren kann. Dieser
Zeitschlitz wird Nullsymbol genannt. Danach folgt das
Time-Frequency-Phase Reference-Symbol TFPC zur
Feinsynchronisation als Phasen- und Frequenzreferenz. In
den nächsten Zeitschlitzen werden die Datenpakete DP
übertragen. Der nächste Übertragungsrahmen beginnt dann
wieder mit dem Nullsymbol zur Grobsynchronisation.
Die zusätzliche Information wird nun entsprechend Fig. 2b
im Zeitschlitz des Nullsymbols übertragen. Da nicht die
gesamte Übertragungsbandbreite B im Nullsymbol zur
Übertragung genutzt wird, bleibt die übertragene Energie
gering. Zur Datenübertragung im Nullsymbol wird nur eine
Auswahl der zur Verfügung stehenden
Einzelträgerfrequenzen, z. B. f1 und f2, gleichzeitig
verwendet.
Durch eine zeitliche Verschachtelung der regional
unterschiedlichen Information in den Nullsymbolen besteht
die Möglichkeit, gleiche Einzelträgerfrequenzen von
unterschiedlichen Sendern zu benutzen.