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Mehrkanalsystem für den Nachrichtenverkehr von sich auf Hauptverkehrswegen
bewegenden Teilnehmern Um den Nachrichtenverkehr von sich auf Hauptverkehrswegen,
z. B. Straßen, Bahnen, Wasserwegen, bewegenden Fahrzeugen untereinander und mit
festen Teilnehmern ohne große Wartezeiten und mit relativ geringem Aufwand zu ermöglichen,
erfolgt bei dem Mehrkanalsystem gemäß der Erfindung die Nachrichtenübertragung von
und zu den beweglichenTeilnehmern nur in einerkichtung. Die festen Endstellen des
Systems sind dabei über geeignete, die Rückleitung bewirkende Übertragungswege miteinander
verbunden. Der die Rückleitung bewirkende Übertragungsweg kann ebenfalls, für den
Anschluß von beweglichen Teilnehmern ausgenutzt sein. Insbesondere soll eine längs
des;Hauptverkehrs-Weges in einer Richtung betriebene Richtfunks.trecke, gegebenenfalls
mit einer oder mehreren Relaisstellen, benutzt werden. Die Funkausbreitung kann
in freier Strahlung erfolgen oder längs Leitungen, insbesondere längs sogenannter
Drahtwellernleiter, die so ausgebildet und angeordnet sind und in einem solchen
Frequenzbereich betrieben werden, daß das elektromagnetische Feld um den Leiter
konzentriert ist und den Verkehrsweg im wesentlichen einschließt.
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Ein besonderer Vorteil eines Systems gemäß der Erfindung liegt darin;
daß man am ortsfesten Sender und Empfänger Richtantennen mit relativ scharfer Bündelung
und Strahlung nur nach einer Seite verwenden
kann. Ein; weiterer
Vorteil ist darin zu sehen, daß. innerhalb des Beeinflussungsgebietes kein Abhören
beider Richtungen möglich ist, sondern nur am Ort des Empfängers, der außerhalb
dieses Gebietes liegt.
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Es wurde bereits der Vorschlag gemacht, zur Ermöglichung des getrennten
Nachrichtenverkehrs mit mehreren auf gleicher Frequenz arbeitenden, räumlich vorzugsweise
an verschiedenen. Stellen liegen den Teilnehmern von einer zentralen Stelle aus
für die Übertragung eine mit modulierten Pulsen derart getastete Schwingung dieser
Frequenz vorzusehen, daß die in der zentralen Stelle ankommenden Pulse
jedes Teilnehmeis zeitlich gegen die dort ankommenden Pulse der übrigen Teilnehmer
versetzt sind. Die n Kanäle eines solchen Systems sind dabei z. B. in zwei zeitlich
kammartig ineinandergreifende Gruppen von je n/2 Kanälen zerlegt, von denen die
eine Hälfte für den von der zentralen Stelle abgehenden Verkehr, die andere für
den. ankommenden Verkehr vorgesehen ist. Bei ortsfesten Teilnehmern bereitet es
keine Schwierigkeiten, die Phasenlage der Pulse so einzustellen, daß, sie stets
in der ihnen zugeordneten Zeit in der zentralen, Stelle eintreffen; bei ortsbeweglichen
Teilnehmern müssen jedoch die Laufzeitänderungen berücksichtigt werden, d. h. die
Pulse müssen in Abhängigkeit von der Ortsveränderung des Teilnehmers in ihrer Phase
verschoben werden.
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Die Erfindung sieht nun weiter vor, bei dem behandelten Mehrkanalsystem
ein Pulsmodulationssystem, z. B. ein Pulsphasenmodullations,system, anzuwenden und
den verschiedenen Teilnehmern verschiedene Pulse zuzuordnen. Es sind dabei Mittel
anzubringen, die eine bestimmte zeitliche Beziehung der von den einzelnen Teilnehmern
ausgesandten Pulse zueinander bzw. zu einem von einer zentralen Stelle aus gesandten
Taktimpuls sicherstellen. Ein besonderer Vorzug eines solchen Systems ist es., daß
die zur Einstellung der Phasenlage erforderlichen Mittel auch bei beweglichen Teilnehmern
konstant sein können und keiner Nachstellung bedürfen.
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In Fig. i ist beispielsweise -eine einseitrige Richt-_ funkstrecke,
wie sie bei einem System gemäß der Erfindung angewendet werden kann, dargestellt,
und zwar nur die Teilstrecken innerhalb der aus Sender S und Empfänger E bestehenden
Relaisstellen R1, R2, R3. Auf dieser Richtfunkstrecke werde ein Pulsmodulationseystem,
beispielsweise ein Puls, ph,asenniodulationssystem betrieben. Die elektrische Laufzeit
für beide Teilstrecken R1 R2 und R2 R3 betrage z. Wenn der bewegliche Funkteilnehmer
FT
vom Sender S1 besprochen wird,- während er selbst denvor ihm liegendenEmpfängerE2bespricht,
bleibt die Summe der Laufzeit auf dieser Teilstrecke konßtant, S,-FT-E2, und zwar
unabhängig davon, wo sich der Teilnehmer befindet. Die Laufzeit bleibt auch beim
Eintritt in andere Teilstrecken konstant, z. B. S2-FT-E3* Solange Fahrstrecke und
Funkstrecke hinreichend übereinstimmen, ist es also immer möglich, mit konstanten
Ausgleichsmitteln auszukom, men:. Aber auch bei mäßigen Abweichungen der Fahrstrecke
von der Funkstrecke ergibt: sich ein immer noch erträglicher Fehler, der nicht durch
Nachstellung dieser Mittel korrigiert zu werden braucht.
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Um auch bei größeren Abweichungen der FaÜrstrecke mit einem festen
Ausgleich auszukommen, sieht die Erfindung vor, im Pulsmodulatianssystem eine gewisse
zeitliche Verschiebung der Pulse zuzulassen. Kann z. B. ein maximaler Fehler von
2/csec zugelassen, werden, so entspricht das einem Laufzeitunterschied von a = 6oo
m. Bei einer Gesamtstrecke von 25 km, Entfernung der Endstellen, ergibt sich dann
beispielsweise als geometrischer Ort für die größte zulässige Abweichung von der
Geraden eine Ellipse, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Man sieht, daß in der Mitte
der Strecke sehr beträchtliche Abweichungen vom geraden Verlauf zulässig -sind.
Im Beispiel ergeben sich für den kleineren Durchmesser der Ellipse etwa 5,5 km.
Ein solches System ist daher nach der weiteren Erfindung insbesondere als Stadtfunlcsystem
geeignet, da auf diese Weise praktisch mit einem Mehrkanalsystem das gesamte Gebiet
einer Stadt bestrichen werden. kann..
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Eine besonders große Toleranz kann zugelassen werden, wenn die zeitliche
Lage der Pulse durch den Nachrichteninhalt nicht beeinflußt wird, die einzelnen
Impulse also immer den gleichen Abstand untereinander haben. Ein derart wirkendes.
Pulsmodulationssystem kann man beispielsweise mit Vorteil unter Anwendung einer
sogenannten pulsierenden Frequenizmodulation erhalten. Hierbei wird die den einzelnen
Pulsen zugeordnete Hochfrequenz mit der jeweiligen Nachricht frequenzmoduliert.
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Ist die bestrichene Fläche nicht ausreichend, so kann man sienoch
erweitern, indem man die zulässige Fehlergrenze heraufsetzt, etwa auf 4 /tsec, wobei
sich in diesem Falle eine Erweiterung auf 7,9 km ergeben würde. Dies könnte jedoch
wegen. der langen Zeitaussparung z. B. bei einem Pulsphasenmodulationssystem«eine
Verringerung des Geräuschabstandes oder im extremen Falle eine Verringerung der
Kanalzahl mit sich bringen. Ebenso wäre es möglich, die Entfernung Sender-Empfänger
zu vergrößern, dann würde man aber bald zu geringe Empfangsspannungen erhalten.
Vorteilhaft ist es daher, das ganze überstrichene Gebiet in einzelne Segmente aufzuteilen,
etwa nach Fig. 3, für die man eine maximale Laufzeitabweichung von z. B. 2 ,usec
vorsieht. Beim Übergang aus einer Zone in, die andere könnte dann dies durch Umschalten
auf ein anderes konstantes Laufzeitausgleichsmittel berücksichtigt werden.-Der Zeitpunkt
des: Umschaltens bzw. der Änderung für die laufzeitausgleirhendeh Mittel kann vom
sich bewegenden Teilnehmer aus gesteuert werden, beispielsweise an Hand einer Übersichtskarte.
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Sind mehrere Funkstrecken in Reihe geschaltet, z. B. die in Fig. i
dargestellten Teilstrecken, dann ist es vorteilhaft, die einzelnen. Abschnitte möglichst
gleich lang zu machen. Wenn dies aus geographischen Gründen nicht möglich ist, so
ist es zweckmäßig, die einzelnen Strecken durch zusätzliche Mittel (Laufzeitketten
oder Umwegleitungen) be.-zügl.ich der Laufzeit gleich lang zu machen.
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Die Erfindung sieht insbesondere ein derartiges Zusammenwirken vor,
daß auf langen Überlands.
trecken eine drahtgebundene Funkübertragung
erfolgt und in Stadt- oder Industriegebieten mit freier Strahlung gearbeitet wird.