DE4434041C1 - Anordnung zum Übertragen von Nachrichten - Google Patents
Anordnung zum Übertragen von NachrichtenInfo
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum
Übertragen von Nachrichten mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Eine Anordnung dieser Art ist aus der EP 02 65 178 A2
bekannt. Hier wird ein Nachrichtenübertragungssystem
beschrieben, das ein Spreiz-Spektrum-Vielfach-Zugriffs-
Verfahren (Spread-Spektrum-Multiple-Access, SSMA) verwendet,
um eine Vielzahl von Systembenutzern miteinander zu
verbinden. Bei diesem sind Mittel zur Sprachaktivierung
vorhanden, um die mittlere Sendeleistung zu reduzieren. Dies
wird bewirkt, indem mit Gatesignalen der Sender in den
Sprachpausen abgeschaltet wird mit Ausnahme von kurzen,
periodischen Bursts, die die Synchronisation erhalten
sollen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung
zum Übertragen von Nachrichten der eingangs genannten Art
anzugeben, die eine effiziente Ausnutzung der Senderenergie
ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale der Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann die Sendeleistung
einer Sendestation in der Weise genutzt werden, daß sie
nahezu ganz den aktiven Übertragungskanälen, z. B.
Sprachübertragungskanälen, zur Verfügung steht. Mit Hilfe
von Mitteln zur Sprachaktivierung wird der Pegel eines
Sprachübertragungskanals während Sprachpausen erheblich
verringert, wobei die Synchronisation zwischen dem Sender
und einem Empfänger aber beibehalten wird. In den
Sprachpausen findet eine Übertragung von Datensignalen mit
geringer Bitrate statt. Es besteht zudem die Möglichkeit,
auch während der Sprachübertragung Daten zu übertragen
("Daten-Overhead").
Der Übertragungskanal kann z. B. mit bekannten pn("pseudo
noise")-Folgen moduliert werden. Ist die Bitrate des
Datensignals in den Sprachpausen geringer als die Bitrate
der Sprachübertragung, so kann in den Sprachpausen ein
verringerter Leistungspegel eingestellt werden, ohne die
Übertragungseigenschaften, wie Signal-zu-Rausch-Verhältnis,
zu verschlechtern. Für das Datensignal in den Sprachpausen
tritt dann eine Bandbreitenspreizung auf, da diesem die
volle Bandbreite des Sprachübertragungskanals zur Verfügung
steht. Vorteilhaft ist es, die Datenrate der Datensignale in
den Sprachpausen und die für diese Datensignale zur
Verfügung stehende Sendeenergie so zu wählen, daß das
Verhältnis von Energie pro Bit zu Rauschleistung (EB/No) der
in den Sprachpausen übertragenen Daten gleich ist mit dem
der Sprachübertragung.
Die Sprachpausen können zur Übertragung von Informationen
genutzt werden. So können zwischen Systembenutzern bei
beidseitigem Sende-/Empfangsbetrieb z. B. Daten über die
Übertragungsverhältnisse, Frequenzablagen des Empfangssignals
(Doppler-Verschiebung), Signalisierungs- und/oder
Synchronisationsinformationen übertragen werden.
Pegelschwankungen während der Übertragung können so
beispielsweise durch eine Regelung ausgeglichen werden.
Die Anordnung zum Übertragen von Nachrichten läßt sich bei
Satellitensystemen einsetzen zur effizienten Nutzung der
Satellitenleistung und der Übertragungsbandbreite.
Anwendungen ergeben sich hier z. B. für V-SAT-Übertragungen
oder SCPC(Ein-Kanal-Pro-Träger-Technik)-Übertragungen.
Weitere Einsatzgebiete ergeben sich für den Mobilfunk.
Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel für eine Anordnung
zum Übertragen von Nachrichten ist in der schematischen
Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden erläutert.
Die Figur zeigt Funktionselemente, die in zwei
Funktionsblöcken I und II angeordnet sind. Block I bewirkt
die Sprachverarbeitung und die Quellkodierung und Block II
die Kanalkodierung und die Trägermodulation.
Die sendeseitigen Funktionselemente für die
Sprachverarbeitung und die Quellkodierung sind ein
Analog/Digital-Umsetzer AD, eine Sprachaktivierungsschaltung
SD, ein Sprachkodierer SK1, und ein Multiplexer MU1. s1
bezeichnet einen Eingang für die Sprachsignale, d1 einen
Eingang für die Datensignale. Die in dem Sprachkodierer SK1
bewirkte Quellkodierung kann z. B. dem "Half-Rate Vocoder
Standard" für den terrestrischen Mobilfunk entsprechen. In
dem Multiplexer MU1 wird das Datensignal vom Eingang d1 mit
dem Sprachsignal zu einem Signal vereinigt. Der
Sprachkodierer SK1 und der Multiplexer MU1 werden von der
Sprachaktivierungsschaltung SD gesteuert.
Das Ausgangssignal des Multiplexers MU1 wird dem
Funktionsblock II zur Kanalkodierung zugeführt. Hier wird
der Bitstrom in dem Modul SP1 zerlegt in Datenblöcke mit
unterschiedlicher Wichtigkeit der Bits. In den Modulen C1
werden diese Datenblöcke je nach ihrer Wichtigkeit mit
Redundanz versehen und in dem Modul MR1 wieder vereinigt.
Anschließend wird das Signal in dem Modulator PNM1 mit pn
("pseudo noise")-Folgen moduliert, PN1 ist der Generator
für die pn-Folgen. Diese können in ihrer Phase durch den
Phasenschieber PHI1 dem Datenstrom angepaßt werden.
Das Ausgangssignal des Modulators PNM1 wird in dem Modul MP1
für die Satellitenübertragungsstrecke aufbereitet, z. B. mit
dem Modulationsverfahren 4-PSK oder 8-PSK, und anschließend
in dem Umsetzer MI1 auf den Hochfrequenzträger übertragen.
ATT ist ein von der Sprachaktivierungsschaltung SD
gesteuerter Abschwächer, mit dem die Sendeleistung
eingestellt wird, F1 ist das hochfrequente Ausgangssignal.
Es gibt zwei Verfahren, mit denen der Multiplexer MU1
betrieben werden kann:
- 1) Es werden nur in den Sprachpausen Datensignale d1 weitergegeben. Dann wird der Multiplexer MU1 von der Sprachaktivierungsschaltung SD gesteuert zur Aufnahme der Datensignale d1.
- 2) Während der Sprachaktivität werden Sprachsignale s1 zusammen mit Datensignalen d1 weitergegeben und in den Sprachpausen werden Datensignale d1 weitergegeben. Hier werden die Sprachsignale s1 und die Datensignale d1 im Multiplexer MU1 addiert.
Die Datensignale d1 können vorteilhafterweise bestimmte
Bitfolgen, die für die Synchronisierung besonders geeignet
sind, enthalten. Dies können beispielsweise spezielle
Codewörter sein.
Die Bitrate der Datensignale vom Eingang d1 kann z. B. 1/100
der Datenrate des Sprachsignals s1 betragen. Da die
Frequenzbandbreite des Übertragungskanals fest ist, wird das
Datensignal d1 in den Sprachpausen effektiv um den Faktor
100 in dem Modulator PNM1 gespreizt. Es kann deshalb in den
Sprachpausen mit erheblich niedrigerer Leistung bei gleicher
Signalgüte übertragen werden. Hierfür wird der Abschwächer
ATT mittels der Sprachaktivierungsschaltung SD gesteuert. In
den Sprachpausen wird die Sendeleistung in dem Abschwächer
ATT vorteilhafterweise auf einen Wert eingestellt,. der
gleiche EB/No Verhältnisse in der Bandbreite des
Übertragungskanals in den Sprachpausen und während der
Sprachübertragung ergibt. Die Sprachsignale s1 sind nicht
gespreizt. Die Bitrate der pn-Folgen ist gleich der Bitrate
der Sprachsignale s1, d. h. das Sprachsignal ist "verwürfelt"
oder sogar "verschlüsselt".
Auf der Empfangsseite wird das Eingangssignal F2 in einem
Verstärker ALC mit automatischer Verstärkungsregelung
verarbeitet, um den niedrigen Pegel des in den Sprachpausen
gesendeten Signals anzuheben. Anschließend wird das Signal
in einem Mischer MI2, Modul MP2 und Demodulator PNM2
dekodiert, entsprechend der Kodierung auf der Sendeseite. In
dem Demodulator PNM2 werden die Signale demoduliert mit
Hilfe eines pn-Generators PN2 und eines Phasenschiebers
PHI2. Die Synchronisation wird zu Beginn der Übertragung
durchgeführt und während der Übertragung gehalten. Eine
Synchronisation, die mittels Bursts in den Sprachpausen
durchgeführt wird, wie z. B. in der EP 02 65 178 A2
beschrieben, ist aufwendiger.
In den Stufen MR2, C2 und SP2 werden unter Ausnutzung der
vorhandenen Datenredundanz Bitfehler korrigiert. In einem
Demultiplexer MU2 werden die Datensignale von den
Sprachsignalen getrennt. SK2 ist der Sprachdekodierer, DA
der Digital/Analog-Umsetzer und d2 der Ausgang der
Datensignale. Am Ausgang s2 werden die Sprachsignale in
analoger Form zur Verfügung gestellt.
In dem Verstärker ALC wird ein Signal generiert, das
Sprachaktivität und Sprachpause anzeigt. Dieses Signal
steuert den Demodulator PNM2, Demultiplexer MU2 und
Sprachdekodierer SK2.
Mit dieser Anordnung zum Senden und Empfangen
(Funktionsblock I, II) kann ein Systembenutzer mit einem
weiteren Systembenutzer kommunizieren.
Um die Bandbreite eines Satellitenübertragungskanals
auszunutzen, kann diese in eine Vielzahl von Frequenzbändern
unterteilt werden, die jeweils einem Sprachübertragungskanal
zur Verfügung stehen (Ein-Kanal-Pro-Träger-Technik (SCPC)).
Die beschriebene Anordnung nach der Figur kann auch zu einer
Mehrkanal-Einheit erweitert werden, so daß mehrere
Sprachkanäle übertragen werden können. III, IV und V sind
weitere Funktionsblöcke für die Sprachverarbeitung von
Sprachkanälen s2, s3 und s4. Die Signale der Blöcke I, III,
IV und V sind vor dem Block II zusammengefaßt. Auf diese
Weise kann für mehrere Systembenutzer der Aufwand für die
Kanalkodierung und die Trägermodulation (Block II)
verringert werden.
Claims (8)
1. Anordnung zum Übertragen von Nachrichten mit mindestens
einem Sprachübertragungskanal und mit Mitteln, die die
Sendeleistung in dem Sprachübertragungskanal während
Sprachpausen (zwischen Sprachsignalen) verringern, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Sprachpausen eine Übertragung von
Datensignalen (d1) mit im Vergleich zu den Sprachsignalen
(s1) geringerem Pegel unter Beibehaltung der Synchronisation
erfolgt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Übertragung der Datensignale (d1) in den Sprachpausen
kontinuierlich erfolgt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sprachsignale (s1) und die Datensignale (d1) mittels
pn-Folgen moduliert sind.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bitrate und der Pegel der
Datensignale in den Sprachpausen so gewählt sind, daß die
Verhältnisse von Energie pro Bit zu Rauschleistung (EB/No)
während der Übertragung der Sprachsignale (s1) und während
der Übertragung der Datensignale (d1) in den Sprachpausen
gleich sind.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Übertragung von
Datensignalen (d1) auch während der Sprachübertragung mit
einer Bitrate gleich der der Datensignale (d1) in den
Sprachpausen erfolgt.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Datensignale (d1)
Informationen über die Güte des Übertragungskanals
enthalten.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Informationsübertragung über
mindestens einen Satelliten in Ein-Kanal-Pro-Träger-Technik
(SCPC) stattfindet.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Funktionsblöcke zur
Sprachverarbeitung (I, III, IV, V) aufweist.
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19651707A1 (de) * | 1996-12-12 | 1998-08-20 | Altvater Air Data Systems Gmbh | Verfahren zum Übertragen von Datenpaketen |
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1994
- 1994-09-23 DE DE19944434041 patent/DE4434041C1/de not_active Expired - Fee Related
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