EP0568938B1 - Verfahren zur Herstellung einer störungsfreien Funkverbindung - Google Patents

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EP0568938B1
EP0568938B1 EP93107065A EP93107065A EP0568938B1 EP 0568938 B1 EP0568938 B1 EP 0568938B1 EP 93107065 A EP93107065 A EP 93107065A EP 93107065 A EP93107065 A EP 93107065A EP 0568938 B1 EP0568938 B1 EP 0568938B1
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EP
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receiver
transmitter
signal
channel
frequency
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EP93107065A
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Thomas Burchard
Wolfgang Bredow
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NBB Controls and Components AG
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NBB Nachrichtentechnik GmbH and Co KG
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of patent claim 1.
  • DE-A-38 13 820 shows a system for transmitting control commands by means of an HF transmission / reception system.
  • telegrams For the transmission of the commands, so-called telegrams are used which, in addition to the actual control commands for the machine to be controlled, contain a unique assignment feature (address), through the evaluation of which the receiver is able to determine whether the telegrams come from the sender assigned to them or Not.
  • These telegrams are generated in the remote control transmitter by a corresponding electronic circuit (encoder) and modulated onto the RF signal generated by the RF transmitter (usually frequency modulation).
  • the receiver receives this modulated RF signal with the aid of an RF receiver, which in turn emits the original data telegram to the decoder unit (s) after demodulation, which then provides the desired control signal for the machine to be controlled.
  • the basic principle here is that the control commands may only be passed on to the machine if the address information obtained from the telegram matches the address information programmed in the remote control receiver.
  • each of the RF channels must be examined by the receiver to determine whether or not their own transmitter is transmitting there; this means that the receiver must always wait for the response from the telegram decoder before it can check the next channel during a channel search. This usually takes a long time, since it can only be assumed after a certain period of time that the negative answer the telegram decoder is based on the fact that no telegram or a non-system telegram was received.
  • the object of the invention is to improve the previously known method so that the channel searches are accelerated by the receiver.
  • the Sqelch signal which is usually available in the standard components from which HF receivers are constructed, is evaluated as quick information for initiating further switching operations. It is assumed that the Sqelch signal serves as general "occupancy information" for the RF channel currently set by the receiver, i.e. it provides information as to whether this channel is occupied or not. This information is initially completely sufficient for many operating modes and switching operations in order to initiate the next procedural step, because if, for example, the Sqelch signal indicates that the channel is not occupied at all by radio frequency, then this cannot be an RF channel occupied by one's own transmitter without an evaluation of the telegram address in the receiver.
  • the transmitter S shown in FIG. 1 consists of the high-frequency transmitting part HFS, the high-frequency channel of which can be selected by the user via a programming logic P.
  • the receiver R first consists in a known manner of the actual receiving part HFR and the downstream telegram decoder DEC, the output signal S of which triggers the desired function of the controlled machine.
  • the Sqelch output of the receiving part HFR and the address output of the address decoder DEC are connected to a scanning circuit SCAN, which in turn can switch the receiving channel of the receiving unit HFR via a control line CH.
  • the basic function of the scanning circuit SCAN consists in the preferred evaluation of the squelch signal on the line SQ and only then in the evaluation of the information "address is correct" on the address feedback line ADR from the address decoder DEC.
  • the scanning circuit SCAN switches the channel by one channel via the control line CH if the circuit is to carry out the function "receiver looking for transmitter channel” or if it causes it Feedback information to the sender if the receiver is to perform the function "Receiver searches for a free channel", since the absence of the Sqelch signal just signals the presence of a free channel.
  • the two operating modes outlined in FIGS. 2 and 3 can also be used in combination in the same transmitter / receiver unit if simple additional circuitry means (for example a switch) ensure that the channel switching through the scanning circuit SCAN occurs once when the squelch is present. Signals (squelch level high), which is carried out another time when the squelch signal (squelch level low) is not present.
  • simple additional circuitry means for example a switch
  • the operating mode according to FIG. 3 (receiver is looking for a free channel) can be implemented in different "comfort levels":
  • the feedback information from the receiver to the transmitter consists in activating a display means (for example a lamp) in the transmitter which informs the operator of the transmitter whether the receiver has now found a free channel; then the operator must switch the transmitter by means of the channel selector until the transmitter has found the free channel defined by the receiver, which is determined by the address check in the receiver. In this case, the return information to the transmitter is then changed (for example the lamp is switched off) in such a way that the operator knows that the actual transmission mode (transmission of control commands) can now begin.
  • a display means for example a lamp
  • a much more comfortable, but also technically more complex version is to design the feedback information of the receiver to the transmitter so that the frequency of the channel determined as free (or a corresponding coded information) is also communicated to the transmitter and then the transmitter automatically the transmission channel according to this information.
  • the feedback to the "transmitter” can, for. B. done in that the transmitter is also equipped with a monitor RF receiving part, which searches for the feedback signal of the "receiver” by a scanner device, as described above, and engages thereon.
  • Both variants of the operating mode according to FIG. 3 naturally require more or less complex transmitter units at the receiver or receiver units at the transmitter in order to enable the feedback path.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Die Übertragung von Steuerinformationen in Fernwirkanlagen ist grundsätzlich seit langem bekannt, beispielsweise zeigt die DE-A-38 13 820 eine Anlage zur Übertragung von Steuerbefehlen mittels einer HF-Sende/Empfangsanlage.
  • Für die Übertragung der Befehle werden sogenannte Telegramme verwendet, die neben den eigentlichen Steuerbefehlen für die zu steuernde Maschine ein eindeutiges Zuordnungsmerkmal (Adresse) enthalten, durch deren Auswertung der Empfänger in der Lage ist festzustellen, ob die die Telegramme von dem ihm zugeordneten Sender kommen oder nicht. Diese Telegramme werden im Fernsteuersender durch eine entsprechende elektronische Schaltung (Encoder) erzeugt und dem vom HF-Sender erzeugten HF-Signal aufmoduliert (üblicherweise Frequenzmodulation). Der Empfänger empfängt dieses modulierte HF-Signal mit Hilfe eines HF-Empfangsteils, das seinerseits nach der Demodulation das ursprüngliche Datentelegramm an den oder die Decodereinheiten abgibt, die dann das gewünschte Steuersignal für die anzusteuernde Maschine zur Verfügung stellt. Hierbei gilt der Grundsatz, daß nur dann die Steuerbefehle an die Maschine weitergegeben werden dürfen, wenn die aus dem Telegramm gewonnene Adresseninformation mit der im Fernsteuerempfänger fest programmierten Adresseninformation übereinstimmt.
  • Wie beispielsweise bei der genannten DE-A-38 13 820 muß dabei jeder der HF-Kanäle vom Empfänger daraufhin untersucht werden, ob dort der eigene Sender sendet oder nicht; dies bedeutet, daß der Empfänger immer die Antwort der Telegrammdecoder abwarten muß, bevor es den nächsten Kanal bei einer Kanalsuche überprüfen kann. Dies dauert üblicherweise sehr lange, da erst nach einer gewissen Zeitspanne davon ausgegangen werden kann, daß die Negativantwort der Telegrammdecoder darauf beruht, daß kein oder ein systemfremdes Telegramm empfangen wurde.
  • Dies dauert relativ lange, so daß nach einem Frequenzwechsel durch den Sender eine gewisse Zeitspanne vergeht, bis der Empfänger durch die beschriebenen Abläufe "seinen" Kanal wiedergefunden hat und darauf einrasten kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, das vorbekannte Verfahren so zu verbessern, daß eine Beschleunigung der Kanalsuchvorgänge durch den Empfänger erreicht wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß das Sqelch-Signal, das üblicherweise bei den Standardbausteinen, aus denen HF-Empfänger aufgebaut sind, zur Verfugung steht, als Schnell information zur Veranlassung weiterer Schaltvorgänge ausgewertet wird. Dabei wird davon ausgegangen, daß das Sqelch-Signal als allgemeine "Belegungsinformation" des gerade vom Empfänger eingestellten HF-Kanals dient, d.h., die Information zur Verfügung stellt, ob dieser Kanal überhaupt belegt ist oder nicht. Diese Information ist für viele Betriebsarten und Schaltvorgänge zunächst vollkommen ausreichend, um den nächsten Verfahrensschritt einzuleiten, denn wenn beispielsweise das Sqelch-Signal anzeigt, daß der Kanal überhaupt nicht mit Hochfrequenz belegt ist, dann kann dies auch kein vom eigenen Sender belegter HF-Kanal sein, ohne daß es dazu einer Auswertung der Telegramm-Adresse im Empfänger bedürfte.
  • Zwei Verfahrensbeispiele werden anhand von Zeichnungen näher erläutert, es zeigen:
    • Figur 1:
    Ein Blockschaltbild der HF-Sende/Empfangsanlage,
    Figur 2:
    ein Flußdiagramm einer ersten Betriebswelse "Empfänger sucht Senderkanal", und
    Figur 3:
    ein Flußdiagramm einer zweiten Betriebsweise "Empfänger sucht freien Kanal".
  • Der in Figur 1 dargestellte Sender S besteht aus dem Hochfrequenz-Sendeteil HFS, dessen Hochfrequenzkanal von einer Programmierlogik P vom Benutzer gewählt werden kann.
  • Der Empfänger R bestent zunächst in bekannter Weise aus dem eigentlichen Empfangsteil HFR und dem nachgeschalteten Telegrammdecoder DEC, dessen Ausgangssignal S die gewünschte Funktion der angesteuerten Maschine auslöst.
  • Der Sqelch-Ausgang des Empfangsteils HFR und der Adressenausgang des Adressendecoders DEC sind mit einer Abtastschaltung SCAN verbunden, die ihrerseits über eine Steuerleitung CH den Empfangskanal der Empfangseinheit HFR umschalten kann.
  • Die grundlegende Funktion der Abtastschaltung SCAN besteht in der bevorzugten Auswertung des Squelch-Signals auf der Leitung SQ und erst danach in der Auswertung der Information "Adresse stimmt" auf der Adressenrückmeldeleitung ADR vom Adressendecoder DEC.
  • Zeigt das Sqelch-Signal an, daß auf dem eingestellten Empfangskanal kein Hochfrequenz-Signal vorliegt, so schaltet die Abtastschaltung SCAN den Kanal über die Steuerleitung CH um einen Kanal weiter, wenn die Schaltung die Funktion "Empfänger sucht Senderkanal" ausfUhren soll, oder er veranlaßt Rückmeldungsinformationen an den Sender, wenn der Empfänger die Funktion "Empfänger sucht freien Kanal" erfUllen soll, da das Nicht-Vorliegen des Sqelch-Signals gerade das Vorliegen eines freien Kanals signalisiert.
  • Diese beiden beispielhaften Betriebsweisen unter Verwendung der Abtastschaltung SCAN und der Auswertung des Sqelch-Signals sind in den beiden in Figur 2 und 3 skizzierten Flußdiagramm dargestellt.
  • Die beiden in Figuren 2 und 3 skizzierten Betriebsweisen können auch kombiniert bei der gleichen Sender/Empfänger-Einheit eingesetzt werden, wenn durch einfache zusätzliche schaltungstechnische Mittel (z.B. einen Schalter) sichergestellt ist, daß die Kanalweiterschaltung durch die Abtastschaltung SCAN einmal bei Vorliegen des Squelch-Signals (Squelch-Level high), das anderemal bei Nicht-Vorliegen des Squelch-Signals (Squelch-Level low) durchgeführt wird.
  • Die Betriebsweise nach Figur 3 (Empfänger sucht freien Kanal) kann in verschiedenen "Komfortstufen" realisiert werden:
  • Beim einfachsten Fall besteht die Rückmeldeinformation des Empfängers an den Sender darin, im Sender ein Anzeigemittel (beispielsweise eine Lampe) zu aktivieren, die der Bedienungsperson des Senders mitteilt, ob nunmehr der Empfänger einen freien Kanal gefunden hat; dann muß die Bedienungsperson den Sender mittels des Kanalwählers so lange umschalten, bis der Sender den vom Empfänger festgelegten freien Kanal gefunden hat, was durch die Adressenüberprüfung im Empfänger ermittelt wird. In diesem Fall wird dann die Rückinformation an den Sender dahingehend geändert (beispielsweise die Lampe ausgeschaltet), daß die Bedienungsperson weiß, daß nunmehr der eigentliche Sendebetrieb (Übermittlung von Steuerbefehlen) beginnen kann.
  • Eine weitaus komfortablere, aber schaltungstechnisch auch aufwendigere Version besteht darin, die Rückmeldeinformation des Empfängers an den Sender so zu gestalten, daß auch die Frequenz des als frei ermittelten Kanals (oder eine entsprechende kodierte Information) dem Sender mitgeteilt wird und dann der Sender automatisch den Sendekanal entsprechend dieser Information einstellt.
  • Die Rückmeldung an den "Sender" kann z. B. dadurch erfolgen, daß der Sender auch mit einem Monitor-HF-Empfangsteil ausgestattet ist, das durch eine Scannereinrichtung, wie oben beschrieben, das Rückmeldesignal des "Empfängers'' sucht und sich darauf einrastet.
  • Beide Varianten der Betriebsart gemäß Figur 3 erfordern naturgemäß mehr oder weniger aufwendige Sendeeinheiten beim Empfänger bzw. Empfangseinheiten beim Sender, um den Rückmeldeweg zu ermöglichen.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Herstellung einer störungsfreien Funkverbindung durch Austausch von Telegrammen zwischen dem Empfänger und dem Sender einer Fernwirkanlage, wozu die Frequenz des Empfängers oder Senders weitergeschaltet werden kann, wenn die Auswertung der Telegrammadresse als kanalspezifischer Teil des Telegramms die Nicht-Übereinstimmung von Sendefrequenz und Empfangsfrequenz ergibt,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Squelch-Signal des HF-Teils des Empfängers auf Vorliegen eines HF-Signals auf dem eingestellten Kanal des Empfängers abgefragt wird und die Weiterschaltung der Empfangsfrequenz des Empfängers und die Auswertung der Telegrammadresse in Abhängigkeit davon erfolgen, ob der Wert des Squelch-Signals das Vorliegen eines HF-Signals mit der eingestellten Frequenz anzeigt.
  2. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 beim Umschalten des Senders auf eine neue Sendefrequenz, wozu die Weiterschaltung der Empfangsfrequenz des Empfängers zur Sendersuche sofort und ohne Auswertung der Telegrammadresse erfolgt, solange die Auswertung des Squelch-Signals ergibt, daß kein HF-Signal am Empfänger anliegt, und erst bei Vorliegen eines HF-Signals die Kanalabfrage durch Auswertung der Telegrammadresse erfolgt.
  3. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Suche eines störungsfreien Funkkanals bei gestörter Funkverbindung, wozu bei abgeschaltetem Sender die Weiterschaltung der Empfangsfrequenz des Empfängers zur Suche eines freien Kanals so lange durchgeführt wird, bis die Auswertung des Squelch-Signals ergibt, daß kein HF-Signal am Empfänger anliegt und nach Übermittlung eines Signals an den Sender dann die Kanäle des Senders so lange weitergeschaltet werden, bis die Auswertung der beim Empfänger eintreffenden Telegrammadressen des Senders ergibt, daß die Sendefrequenz des Senders mit der gefundenen freien Frequenz übereinstimmt.
EP93107065A 1992-05-02 1993-04-30 Verfahren zur Herstellung einer störungsfreien Funkverbindung Expired - Lifetime EP0568938B1 (de)

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