Hochfrequenzübertragungssystem bei elektrischen Bahnen Es ist bereits
bekannt, bei elektrischen Bahnen Nachrichten mit über,den Fahrdraht geleiteten Hochfrequenzströmen
zu übertragen. Man kann schon heute übersehen, daß in nicht zu ferner Zeit ein Mangel
an Hochfrequenzkanälen bei dieser Art der Übertragungstechnik auftreten wird, da
einesteils die Aufgaben, .die mit dieser Nachrichtenübertragung zu lösen sind, sehr
mannigfaltig sind und z. B. im Fernsprechen, in der Übertragung von Signalen und
Zeichen, Fernmessung, Fernregelung, Fernsteuerung usw. bestehen. Andererseits ist
.der Frequenzbereich, der für die Nachrichtenkanäle zur Verfügung steht, beschränkt,
da bei höheren Frequenzen,die Leitungsdämpfung verhältnismäßig stark anwächst, so
daß den Nachrichtenkanälen !die erforderliche Reichweite fehlt, und. da bei tieferen
Frequenzen die Schwierigkeiten,der Ankopplung der Nachrichtengeräte an,die Hochspannungsleitung
sowie die Trennung ,der Nachrichtenströme von den Starkströmen nicht mehr mit wirtschaftlichen
Mitteln,durchzuführen sind. Als weitere Schwierigkeit kommt hinzu, daß auf den Triebfahrzeugen
infolge Platzmangels nur Geräte mit geringem Raumbedarf Verwendung finden können,
wodurch zwangsläufig den zur Verfügung
stehenden Sendeenergien
- ziemlich enge Grenzen gesetzt sind.High frequency transmission system on electric railways It is already
known, in electric railways messages with over, the contact wire conducted high-frequency currents
transferred to. One can already overlook the fact that there will be a shortage in the not too distant future
will occur on high-frequency channels with this type of transmission technology, since
on the one hand the tasks that are to be solved with this message transmission, very much
are diverse and z. B. in telephony, in the transmission of signals and
Consist of signs, remote measurement, remote control, remote control, etc. On the other hand is
.the frequency range available for the communication channels is limited,
since the line attenuation increases relatively strongly at higher frequencies, so
that the news channels! lack the required range, and. there at deeper ones
Frequencies the difficulties of coupling the communications equipment to the high-voltage line
as well as the separation, the news streams from the heavy streams no longer with economic
Resources to be carried out. Another difficulty is that on the locomotives
due to a lack of space, only devices that require little space can be used,
which inevitably makes the available
standing transmission energies
- there are quite narrow limits.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochfrequenzübertragungssystem
bei elektrischen Bahnen zur Übertragung von -Sprache; Zeichen, Signalen und Befehlen
über den Fahrdraht zwischen fahrbaren Stationen sowie zwischen fahrbaren und ortsfesten
Stationen mit Sende- und Empfangseinrichtungen auf allen Stationen, bei denen das
Fahrleitungsnetz längs der Bahnstrecken derart in hochfrequenzmäßig entkoppelte
Abschnitte unterteilt ist, daß in jedem Abschnitt :das gesamte für eine Mehrfachübertragung
zur Verfügung stehende Frequenzband in gleicher `'eise ausgenutzt «-erden kann.
Um in einem solchen Übertragungssystem die Vielzahl der gestellten Aufgaben, insbesondere
bei den für die fahrbaren Stationen zur Verfügung stehenden geringen Sendeleistungen,
einwandfrei erfüllen zu können, wird erfindungsgemäß die sich-aus dem zur Verfügung
stehenden Frequenzband sowie der Zahl der erforderlichen Verbindungsmöglichkeiten
ergebende Länge eines Hochfrequenzabschnittes durch eine oder mehrere feste Zwischenstationen
derart in Unterabschnitte unterteilt, deren Länge durch die Reichweite des Hochfrequenzgerätes
der fahrbaren Stationen gegeben ist, daß beim Verkehr zwischen fahrbaren Stationen
untereinander innerhalb eines Hochfrequenzabschnittes je nach der Entfernung der
beiden Stationen die Verbindung entweder unmittelbar über Aden Fahrdraht oder bei
größerer Entfernung durch Vermittlung der den beiden fahrbaren Stationen jeweils
am nächsten liegenden festen Zwischenstationen erfolgt.The invention relates to a radio frequency transmission system
in the case of electric railways for the transmission of voice; Signs, signals and commands
over the contact wire between mobile stations as well as between mobile and stationary ones
Stations with transmitting and receiving devices on all stations where the
Catenary network along the railway lines in such a way decoupled in terms of high frequencies
Sections is divided into that in each section: the whole for a multiple transmission
the available frequency band can be `` exploited '' in the same way.
In order to handle the large number of tasks in such a transmission system, in particular
with the low transmission power available for the mobile stations,
To be able to fulfill perfectly, according to the invention the is available from the
standing frequency band and the number of connection options required
resulting length of a high-frequency section through one or more fixed intermediate stations
so divided into subsections, the length of which depends on the range of the high-frequency device
of mobile stations is given that the traffic between mobile stations
with each other within a high frequency section depending on the distance of the
the connection either directly via Aden contact wire or at both stations
greater distance by mediating the two mobile stations in each case
at the closest fixed intermediate stations.
Zur Entkopplung der Hochfrequenzabschnitte wird man' zweckmäßig die
ausgedehnten Fahrdralitanlagen größerer Bahnhöfe heranziehen, deren große Kapazität
an sich bereits entkoppelnd wirkt. Die durchschnittl.;che Entfernung solcher Bahnhofsanlagen
entspricht in der Praxis etwa der sich aus den vorstehend genannten Gründen ergebenden
maximalen Länge eines Hochfrequenzabschnittes. Dagegen ist die Länge solcher durch
größere Bahnhöfe begrenzter Hochfrequenzabschnitte gewöhnlich so groß, daß die durch
die zwangsläufige Verwendung möglichst kleiner Hochfrequenzeinrichtungen auf den
fahrbaren Stationen bedingte beschränkte Reichweite beträchtlich überschritten wird.
Infolgedessen wird die obengenannte Anordnung fester Zwischenstationen innerhalb
eines Hochfrequenzabschnittes vorgesehen, die vorzugsweise ebenfalls in geeignet
gelegenen Zwischenbahnhöfen untergebracht sind, wobei die hierdurch gebildeten Unterabschnitte
jedoch nicht hochfrequenzmäßig voneinander entkoppelt zu werden brauchen.In order to decouple the high-frequency sections, it is expedient to use the
Use extensive Fahrdralitanlagen of larger train stations, their large capacity
already acts decoupling in itself. The average distance of such train stations
corresponds in practice roughly to that resulting from the reasons mentioned above
maximum length of a high frequency section. On the other hand, the length is such through
larger stations of limited high-frequency sections are usually so large that the through
the inevitable use of the smallest possible high-frequency devices on the
mobile stations caused limited range is exceeded considerably.
As a result, the above arrangement becomes fixed intermediate stations within
a high-frequency section is provided, which is preferably also suitable in
located intermediate stations are housed, the subsections thereby formed
however, they do not need to be decoupled from one another in terms of high frequencies.
An Hand des in der beiliegenden Abbildung «niedergegebenen Beispiels
soll nun der Aufbau eines solchen Übertragungssystems näher erläutert werden. In
dieser Abbildung stellen A, B, C und D feste Stationen dar. die in
entkoppelnden größeren Bahnhofsanlagen an die Fahrdrähte F der beiderseits dieser
Stationen sich erstreckenden Hochfrequenzabschnitte angekoppelt sind. In den mit
HF 1
his HF III bezeichneten Hochfrequenzabschnitten sind außerdem feste Stationen
a, b, c, d usw. eingezeichnet, die ebenfalls in Bahnhöfen an die Fahrleitung angekoppelt
sind und die in möglichst gleichen Abständen über den ganzen Hochfrequenzabschnitt
verteilt sind. Außer über den Fahrdraht F sind die festen Stationen untereinander
mit weiteren Fernmeldeleitungen L verbunden, und einige von ihnen sind außerdem
an das Bahnnachriclitennetz bzw. an das Landesnachrichtennetz angeschlossen. Eine
solche Verbindung mit einem Fernsprechamt FA ist für die feste Station B angedeutet.
Die Kapazität des Fahrleitungsnetzes in größeren Bahnhöfen, in denen eine hochfrequenzmäßige
Entkopplung stattfinden soll, ist mit C, bezeichnet. Zur Erhöhung der Ankopplungswirkung
sind am Anfang und am Ende der Bahnhofsanlagen Sperrdrosseln Sp in die Fahrleitung
eingeschaltet, und zwar zweckmäßig an den Streckentrennungen. die in der Abbildung
mit Tr bezeichnet sind. Längs der Bahnstrecke sind einige fahrbare Stationen in
Gestalt von Zügen Z1 bis 7_4 angedeutet.The structure of such a transmission system will now be explained in more detail using the example given in the accompanying figure. In this figure, A, B, C and D represent fixed stations, which are coupled to the contact wires F of the high-frequency sections extending on both sides of these stations in larger, decoupling railway stations. In the high-frequency sections designated HF 1 to HF III, fixed stations a, b, c, d etc. are also drawn in, which are also coupled to the catenary in train stations and which are distributed over the entire high-frequency section at as equal intervals as possible. In addition to the contact wire F, the fixed stations are connected to one another with further telecommunication lines L, and some of them are also connected to the railway news network or to the national communications network. Such a connection with a telephone exchange FA is indicated for the fixed station B. The capacity of the catenary network in larger train stations, in which high-frequency decoupling is to take place, is denoted by C i. In order to increase the coupling effect, blocking chokes Sp are switched on in the contact line at the beginning and at the end of the station facilities, specifically at the line separations. which are labeled Tr in the figure. Some mobile stations in the form of trains Z1 to 7_4 are indicated along the railway line.
Es sollen nun im folgenden zur Erläuterung der Arbeitsweise des Übertragungssy
stems einige Beispiele für verschiedenartige Iöglichkeiten der Herstellung einer
Verbindung beschrieben werden. Soll z. B. eine Verbindung zwischen den im gleichen
Hochfrequenzabschnitt fahrenden Zügen Z1 und Z, hergestellt werden und übersteigt
ihre Entfernung voneinander nicht die Reichweite ihrer Hochfrequenzanl.agen, so
können diese beiden fahrbaren Stationen unmittelbar über den Fahrdraht miteinander
verkehren. Ist jedoch die Entfernung größer, wie dies beispielsweise -zwischen den
Zügen Z_1 und Z3 der Fall ist, so wird die Verbindung zunächst über den Fahrdraht
mit den jeweils den beiden Stationen am nächsten liegenden festen Stationen, hier
also mit Ä und b, hergestellt, die ihrerseits untereinander entweder über die Fahrdrahtleitung
mittels freier Hochfrequenzkanäle oder auf hochfrequentem oder auch niederfrequentem
Wege über besondere, an sich vorhandene Fernmeldeleitungen in Verbindung treten.
In ähnlicher Weise würde eine Nachrichtenübermittlung von Zug Z3
nach
Zug Z4, die sich zur Zeit- in verschiedenen Hochfrequenzabschnitten befinden, zunächst
über die Fahrdrahtleitung nach Station B, dann über Fernmeldeleitungen über die
Zwischenstation c nach C und von dort wieder über die Fahrleitung zum Zug Z4 verlaufen.
Schließlich sei noch. eine Verbindung zwischen dem Zug Z3 .und ,einem Teilnehmer
des Fernsprechnetzes angenommen. Diese verläuft zunächst wieder mittels Hochfrequenz
über die Fahrleitung nach der am nächsten liegenden festen Station B, von da aus
hoch- oder niederfrequenzmäßig nach dem nächsten Fernsprechvermittlungsamt FA, das
dann in :bekannter Weise die Weiterverbindung übernimmt. Auf diese Weise können
in einem Hochfrequenzabschnitt gleichzeitig sämtliche verfügbaren Hochfrequenzkanäle
zur Übermittlung der verschiedenartigsten :Nachrichten ausgenutzt werden, und, zwar
sowohl -,.wischen fahrbaren Stationen untereinander als auch zwischen fahrbaren
und festen Stationen.It should now be in the following to explain the operation of the transmission system
stems are some examples of different ways of producing a
Connection are described. Should z. B. a connection between the in the same
Trains Z1 and Z, which run on the high-frequency section, are established and exceeds
their distance from one another does not affect the range of their high-frequency systems, so
these two mobile stations can be connected to each other directly via the contact wire
circulate. However, if the distance is greater, such as between the
Trains Z_1 and Z3 are the case, the connection is first made via the contact wire
with the fixed stations closest to the two stations, here
so with Ä and b, produced, which in turn either with each other via the contact wire line
by means of free high-frequency channels or on high-frequency or low-frequency
Ways to connect via special, inherently existing telecommunications lines.
A message transmission from train Z3
after
Train Z4, which are currently in different high-frequency sections, first
over the contact wire line to station B, then over telecommunication lines over the
Intermediate station c to C and from there again over the catenary to train Z4.
Finally be. a connection between train Z3. and, a participant
of the telephone network accepted. This initially runs again by means of high frequency
over the catenary to the closest fixed station B, from there
high or low frequency according to the nearest telephone exchange FA, the
then in: known way the further connection takes over. That way you can
all available high-frequency channels simultaneously in a high-frequency section
for the transmission of the most diverse: messages are exploited, and indeed
both -, wipe mobile stations among each other and between mobile stations
and fixed stations.
Für die praktische Durchführung der Übertragung von Nachrichten o.
dgl. mit dem System gemäß,der Erfindung ist noch wesentlich, daß dafür Sorge getragen
wird, daß während einer bestehenden Verbindung mit einer sich in Bewegung befindlichen
Station nicht deren Reichweite überschritten wird. Dies kann auf folgende Weise
verhindert werden: Wenn im Laufe einer Verbindung eine fahrbare Station sich von
der :die Verbindung aufrechterhaltenden festen Station entfernt und sich einer zweiten
festen Station nähert, -wird ,die Verbinfdung auf ein bestimmtes Signal hin von
:der fahrbaren Station oder durch das Bedienungspersonal auf die der fahrbaren nähere
feste Station übergeleitet. Da die festen Stationen stets in Abständen untergebracht
sind, die der Reichweite der Hochfrequenzgeräte an gepaßt sind, wird auf diese Art
stets für eine einwandfreie Nachrichtenübermittlung gesorgt, auch wenn ,diese längere
Zeit andauert. Ferner werden bei Verbindungen zwischen fährbaren Stationen, zwischen
denen eine oder mehrere Hochfrequenzstreckentrennungen liegen, von den die Vermittlung
zwischen den Hochfrequenzabschnit ten übernehmenden Stationen dieselben Hochfrequenzkanäle
verwendet. Den verschiedenen Arten der Nachrichtenübermittlung, z. B. Sprache, Zeichen,
Signale, Befehle, werden zweckmäßig bestimmte Hochfrequenzkanäle zugeordnet, so
daß ,z. B. bereits aus der Frequenz des Nachrichtenkanals auf die zu empfangende
bzw. zu sendende Nachrichtenart geschlossen werden kann.For the practical implementation of the transmission of messages etc.
Like. With the system according to the invention, it is still essential that care is taken
becomes that during an existing connection with a moving one
Station whose range is not exceeded. This can be done in the following ways
prevented: If in the course of a connection a mobile station moves away from
which: removes the connection maintaining fixed station and joins a second
is approaching a fixed station, the connection will be on a certain signal from
: the mobile station or by the operating personnel on the one closer to the mobile station
fixed station transferred. Because the fixed stations are always housed at intervals
that are adapted to the range of high-frequency devices is used in this way
always ensured that the message was transmitted correctly, even if it was longer
Time lasts. Furthermore, for connections between navigable stations, between
which have one or more high-frequency link separations from which the exchange
the same high-frequency channels between the stations taking over the high-frequency sections
used. The different types of messaging, e.g. B. Language, signs,
Signals, commands, are appropriately assigned to certain high-frequency channels, see above
that e.g. B. already from the frequency of the message channel to the one to be received
or the type of message to be sent can be closed.
Da das zur Verfügung stehende Frequenzband gegebenenfalls mit sehr
vielen Kanälen belegt werden muß, kann auch eine 'Mehrfachausnutzung der einzelnen
Hochfrequenzkanäle zur Anwendung kommen, die in bekannter Weise als gleichzeitige
Amplituden-, Frequenz- oder Phasenmodulation oder auch in Gestalt von Unter- oder
Überlagerungstelegraphie -durchgeführt werden kann. Eine andere Lösung zur Erzielung
einer, großen Anzahl von Kanälen besteht .darin, daß man denselben Hochfrequenzkanal
sowohl für Sprachübertragung als auch für Zeichenübertragung o. dgl. ausnutzt, wobei-
selbstverständlich die für .den Bahnbetrieb wichtigere Zeichenübertragung gegenüber
der Sprachübertragung zu bevorzugen ist. Für die Sprachübertragung können übrigens
im vorliegenden Falle ohne weiteres die aus der Fernsprechtechnik bekannten Mittel
zur Sicherung gegen umbefugtes Abhören der Nachrichten Verwendung finden.-Wie bereits
eingangs erwähnt, ist ein wesentlicher Gesichtspunkt bei der Entwicklung eines derartigen
Nachrichtenübertragungssystems für Bahnzwecke die Raumfrage. Bei den bereits bekannten
Anordnungen, die sich im wesentlichen auf eine Zeichenübertragung, zwischen beweglichen
Stationen untereinander sowie zwischen beweglichen und festen Stationen beschränkten,
war diese Frage schon von erheblicher Bedeutung. Im vorliegenden Falle, der eine
viel weitergehende Nachrichtenübermittlung zum Gegenstand hat, ist der für die fahrbaren
Stationen erforderliche Aufwand an Geräten und Hochfrequenzeinrichtungen natürlich
erheblich größer, so daß die früher vorgeschlagene Unterbringung sämtlicher Einrichtungen
auf ,den Triebfahrzeugen nicht mehr möglich erscheint. Für die Lösung dieser Aufgabe
sind nun verschiedene Möglichkeiten vorhanden. Da die Nachrichtenübertragung über
den Fahrdraht und den Stromabnehmer des Triebfahrzeuges erfolgt, wird man zunächst
wenigstens die Ankopplungs- und Sicherungseinrichtungen auf dem Triebfahrzeug unterbringen,
die Hochfrequenznachrichtengeräte können entweder entsprechend den früheren Vorschlägen
ebenfalls auf dem Triebfahrzeug oder auch auf einem diesem folgenden Wagen, z. B.
dem Packwagen, untergebracht werden. In ersterem Falle -wird man dann auf dein Packwagen
nur die Teleplionie-, Fernmeß- und Fernsteuereinrichtungen selbst mit den dazugehörigen
Geräten unterbringen und die Verbindung mit den auf dem Triebfahrzeug befindlichen
Hochfrequenz.einrichtungen über eine besondere Verbindungsleitung herstellen. Um
diese Verbindungsleitung zu vermeiden, könnenschließlich als dritte Lösung sämtliche
zur Nachrichtenübertragung notwendigen Geräte einschließlich Ankopplungs- und Sicherungseinrichtungen
auf
einem Wagen untergebracht werden, wobei dieser Wagen mit einem oder mehreren parallel
geschalteten Hilfsstromabnehmern mit der Fahrdrahtleitung galvanisch verbunden wird.Since the available frequency band may be very
many channels must be occupied, can also be a multiple use of the individual
High-frequency channels are used in a known manner as simultaneous
Amplitude, frequency or phase modulation or in the form of under or
Overlay telegraphy can be carried out. Another solution to achieve
a large number of channels consists in having the same high-frequency channel
exploits both for voice transmission and for character transmission or the like, whereby-
of course, the transmission of characters, which is more important for rail operations
voice transmission is preferable. By the way, for voice transmission you can
in the present case, the means known from telephony technology
to protect against unauthorized eavesdropping on messages. -As already
Mentioned at the beginning, is an essential aspect in the development of such a system
Communication system for railroad purposes the question of space. With the already known
Arrangements, which are essentially based on a character transmission, between movable
Restricted stations to each other and between movable and fixed stations,
this question was already of considerable importance. In the present case, the one
The subject of much more extensive communication is that of the mobile ones
Stations required equipment and high-frequency facilities, of course
considerably larger, so that the previously proposed accommodation of all facilities
appears no longer possible for the locomotives. To solve this problem
different options are now available. Since messaging is via
the contact wire and the pantograph of the locomotive takes place, one will first
at least accommodate the coupling and safety devices on the traction vehicle,
the radio frequency communication equipment can either follow the earlier proposals
also on the traction vehicle or on one of this following wagons, e.g. B.
the van. In the first case - you will then be on your van
only the teleplionie, telemetry and remote control devices themselves with the associated ones
Housing devices and the connection with those on the traction vehicle
Establish high-frequency devices using a special connecting cable. Around
Finally, as a third solution, all of them can avoid this connection line
devices necessary for the transmission of messages, including coupling and safety devices
on
a car can be accommodated, this car with one or more parallel
switched auxiliary pantographs is galvanically connected to the contact wire line.