DE4242705C2 - Verfahren zum energiesparenden bidirektionalen Betrieb bei einer Funkstrecke mit zwei mobilen Funksende-/-empfangsgeräten - Google Patents

Description

Zur Überbrückung der Funkstrecke werden die in den Sende-Empfangs­ einheiten eingebauten Hochfrequenzsendebaugruppen üblicherweise auf eine Sendeleistung eingestellt, die bei vorgegebener Übertragungs­ qualität eine Übertragung über die größtmögliche Entfernung garantiert. Beim mobilen Einsatz (tragbare Geräte) schwankt die Länge der Funkstrecke bei dem oft wechselnden Einsatzbereich notwendiger­ weise, so daß die eingestellte Sendeleistung insofern "überdimensioniert" ist. Da von der eingestellten Sendeleistung aber auch der Energieverbrauch abhängt, resultiert aus dieser "Überdimensionierung" der Sendeleistung auch ein Energieverbrauch, der unnötig hoch ist. Insbesondere bei tragbaren Geräten fällt dies stark ins Gewicht, da auch die Betriebsdauer durch die unnötigerweise hoch dimensionierte Sendeleistung unnötig verkürzt wird.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß jede Sende/Empfangseinheit das von der anderen Sende/Empfangseinheit empfangene Signal auf seine Qualität hin beurteilt und daraus eine Regelinformation gewinnt, die der sendenden Sende/Empfangseinheit wieder mitgeteilt wird, so daß mit Hilfe dieser Regelinformation dann die Leistung des sendenden HF-Teils so eingestellt werden kann, bis die Sendeleistung gerade ausreicht, um einen einwandfreien Funk­ empfang zu gewährleisten. Durch die ständige Rückmeldung der Regel­ information kann damit eine kontinuierliche bzw. taktweise Anpassung an die jeweils vorliegenden Gegebenheiten der Funkstrecke gewähr­ leistet werden. Dieser Regelprozeß findet natürlich genauso auch in umgekehrter Richtung statt.

Die Steuerung der Sendeleistung durch die am Empfänger verursachte Feldstärke ist an sich bekannt, beispielsweise durch die DE-36 27 863 A1, wo es um die Zusammenarbeit eines gemeinsamen Empfängers mit meh­ reren Sendern auf einem einzigen hochfrequenten Kanal geht, und bei der der Sinn der Steuerung der Sendeleistung darin liegt, die Laut­ stärkeunterschiede einzelner Tonquellen zu eliminieren, um die Infor­ mation aller Sender beim gemeinsamen Empfänger mit möglichst gleicher Lautstärke empfangen zu können.

Einen ähnlichen Gegenstand betrifft die DE-29 31 923 A1. Hier geht es um eine gemeinsame "Leitstelle", die Informationen von mehreren "Relaisstellen" empfängt für die Verbindung zur Leitstelle wird eine "Dosierung der Sendeleistung" vorgenommen, auch hier geht es also um dieselbe Konstellation mehrere Sender/ein gemeinsamer Empfänger. Ge­ sichtspunkte der Energieeinsparung spielen beim Gegenstand dieser Druckschriften ersichtlich keine Rolle.

Die DE-AS 12 92 217 beschäftigt sich zwar mit dem energiesparenden Betrieb eines batterie-betriebenen Gerätes, jedoch handelt es sich hier um einen Rettungsbojensender. Die Energieeinsparung soll hier mittels einer Tastung (nur zeitweiser Betrieb) erreicht werden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum bidirektionalen Betrieb einer Funkstrecke dahingehend zu verbessern, daß ein möglichst sparsamer Energieverbrauch gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Als sendeleistungsabhängiger Signalparameter kann grundsätzlich jede Eigenschaft des Übertragenen Signals verwendet werden, die direkt oder indirekt von der Sendeleistung abhängt. In der Praxis bietet sich hierzu an beispielsweise der HF-Pegel des eingehenden Signals, der störspannungsabstand des NF-Signals oder die Häufigkeit von Über­ tragungsfehlern; letzteres bietet sich insbesondere bei digitaler Datenübertragung an, wo entsprechende Algorithmen in der Empfangs­ einheit aus dem empfangenen Bitstrom ein Maß für die Datenübertra­ gungsfehler ableiten können.

Jeweils ein Ausführungsbeispiel unter Benutzung eines der genannten sendeleistungsabhängigen Parameter wird nun anhand der drei Zeichnungen näher erläutert.

In der Fig. 1 ist als sendeleistungsabhängiger Parameter zur Beurteilung der Qualität des über die Funkstrecke empfangenen Signals der HF-Pegel verwendet und das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Lösung wird anhand des in Fig. 1 dargestellten Blockschaltbildes erläutert. Hierbei sind nur diejenigen Komponenten dargestellt und bezeichnet, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich sind, im übrigen können die bekannten konventionellen Bauteile für HF-Empfänger, HF-Sender, Telegrammdecoder und Telegrammencoder verwendet werden, so daß auf eine Beschreibung dieser Komponenten verzichtet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet im wesentlichen zwei Verfahrensabläufe, nämlich die Ableitung eines Qualitätskriteriums aus dem empfangenen HF-Signal und die Gewinnung und Rückmeldung eines Steuersignals, sowie andererseits die Gewinnung eines derartigen Steuersignals aus dem empfangenen HF-Signal und die Umsetzung der Steuerinformation zur Regelung der HF-Endstufe und damit der Sendeleistung. Beide Abläufe werden im folgenden im einzelnen noch kurz erläutert:

Das an der Antenne eintreffende HF-Signal gelangt in den HF- Empfänger, wo eine Pegelmessung durchgeführt wird. Der HF-Pegel ist also in diesem Fall das qualitäts-charakterisierende Merkmal bzw. der sendungsleistungsabhängige Parameter, der hier zur Steuerung verwendet wird. Aufgrund der Pegelmessung wird der Wert des HF-Pegels in einem Pegelsignal an den Telegrammencoder gegeben, wo in einem Komparator ein Vergleich dieses Pegelsignals als Istwert mit einem bestimmten "Sollwert-Fenster" des Pegelsignals durchgeführt wird. Vom Ergebnis dieses Vergleichs hängt es ab, ob ein von diesem Komparator abgegebenes Regeldatensignal beispielsweise die Information beinhaltet "Sendeleistung beibehalten" oder "Sendeleistung um eine Stufe herauf/herabsetzen". Dieses Steuersignal wird dann mit den Nutz-Daten oder sonstigen Kommandos des Sendeteils im Telegramm­ encoder zusammengeführt (beispielsweise als Teil eines sogenannten Telegramms) und dann über die Modulationsstufe und die HF-Endstufe im HF-Sender über die Antenne zur anderen Sende-Empfangseinheit SE1/2 gesendet.

Beim Empfang dieses Signals mit dem verschlüsselten Steuersignal wird im Empfangsteil nach der üblichen Demodulation des HF-Signals die Regelinformation aus den Nutzdaten abgetrennt und eine Umsetzung der Regeldaten beispielsweise mit Hilfe einer geeigneten Steuercharak­ teristik durchgeführt. Hieraus wird ein Steuersignal gewonnen, das vom Telegrammdecoder zur HF-Endstufe des HF-Senders gelangt und dort die Sendeleistung einstellt.

Auf diese Art und Weise wird ein geschlossener Regelkreis gebildet mit der HF-Sendeleistung als Regelgröße und zwar bezüglich jeder der beiden Sende-Empfangseinheiten 1/2. Bei den in Fig. 2 und 3 dar­ gestellten Varianten wird nicht der Pegel des HF-Signals, sondern der Störabstand des NF-Signals (Fig. 2) bzw. die Fehlerhäufigkeit der übermittelten Daten (Fig. 3) als sendeleistungsabhängiger, die Qualität der Übertragung bestimmender Parameter des übertragenen Signals verwendet.

Das grundsätzliche Verfahren ist dabei das gleiche wie oben beschrieben, die benötigte Information wird lediglich an unter­ schiedlichen Punkten des HF-Empfangsteils abgegriffen, so daß eine Detailerläuterung nicht erforderlich ist.

Claims (5)

1. Verfahren zum energiesparenden, bidirektionalen Betrieb bei einer Funkstrecke mit zwei mobilen Funksende-/empfangsgeräten, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das empfangende Gerät aus dem empfangenen Signal durch Vergleich eines vorgebbaren sendelei­ stungsabhängigen Signalparameters mit einem bestimmten Sollwert ein Steuersignal erzeugt und dieses an das jeweils sendende Gerät zurückübermittelt, um die Sendeleistung dessen Funksenders für den energiesparenden Betrieb zur Verlängerung der Betriebsdauer zu re­ geln.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sende­ leistungsabhängige Signalparameter, der HF-Pegel und/oder der Stör­ spannungsabstand des demodulierten HF-Signals (NF-Signal) und/oder die relative Häufigkeit von Datenfehlern im NF-Signal ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zu übertragenden Nutzdaten als Teil eines Telegramms von dem jeweiligen Funksendegerät zum Funkempfangsgerät übermittelt werden, das noch weitere Kanal- oder Steuerdaten enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal mit dem Rücktelegramm des Funkempfangsgerätes (SE1) an das Funk­ sendegerät (SE2) übertragen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ge­ winnung eines Rücktelegramms mit dem Steuersignal für das jewei­ lige Funkempfangsgerät folgende Verfahrensschritte durchgeführt durchgeführt werden:

• a) aus dem empfangenen Signal wird der sendeleistungsabhängige Signalparameter gewonnen,
• b) der Wert dieses Signalparameters wird mit dem vorgegebenen Sollwert bzw. Sollwertsbereich verglichen und
• c) bei Abweichung von Ist- und Sollwert des sendeleistungsab­ hängigen Signalparameters wird das Steuersignal erzeugt, das (zusammen mit den Nutzdaten) als Rücktelegramm an die jeweils andere Funkeinheit übertragen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der HF-Sendeleistung folgende Verfahrensschritte durch­ geführt werden:

• a) aus dem demodulierten HF-Signal wird das im Rücktelegramm enthaltene Steuersignal wiedergewonnen und
• b) mit dem Wert dieses Steuersignals wird die regelbare HF-End­ stufe des jeweiligen Funksendegeräts angesteuert und entspre­ chend einer vorgegebenen Steuercharakteristik die Sendeleistung eingestellt.