DE2523996A1

DE2523996A1 - Funksprechsystem

Info

Publication number: DE2523996A1
Application number: DE19752523996
Authority: DE
Inventors: Johannes Cornelis Van Leeuwen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-06-10
Filing date: 1975-05-30
Publication date: 1975-12-11
Also published as: BE830029A; SE410374B; FR2274177A1; US4031330A; IT1038766B; SE7506463L; DE2523996C3; AU8192575A; DE2523996B2; NL7407717A; GB1476843A; FR2274177B1; CA1048664A; JPS519302A

Description

Dr. Hr-'srt Sch öl»

Γ.·..· π i ni. v/a !t

Anxi'öi': N. Y. Phiüp; G! jeiia.npanfabrieken

Akte No.: \ π "V 7 J
Anmeldurg vom; 7 ~j ,^. ) Ci ~\ S—

Punksprechsystem

PHN.7586. WIJ/EVH. 17.3.1975,

Die Erfindung bezieht sich auf ein Punksprechsystem mit einer ortsfesten Hauptstolle mit einer Sende- und Empfangsanordnung, die zur Uebertragung in der Zeit
komprimierter digitaler Signale über eine Anzahl gleichzeitig erzeugter Trägerfrequenzen eingerichtet ist und
mit einer Anzahl beweglicher Stellen, die mit je einer
Sende-lDmpfangsanordnung zur Uebertragung in der Zeit
komprimierter digitaler Signale versehen sind, wobei
die Sende- und Empfangspei¹ ioden aller beweglichen Stellen xint.er Ansteuerung der Hauptstelle innerhalb aufeinanderfolgender Zeitintervalle bzw. Rahmen stattfinden»

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D±e Steuerung der Sende— und Empfangsperioden der beweglichen Stellen durch die Hauptstation ist für derartige Systeme u.a. wegen der notwendigen Kontrolle und Ueberwachung, die durch die Hauptstelle durchgeführt werden können muss, von Bedeutung.

Bei einem bekannten System (U.S.-P.S. 3 529 243) der obengenannten Art wird die Steuerung der Sende- und Empfangsperioden der beweglichen Stellen dadurch erhalten, dass die ortsfeste Hauptstelle als Relaisstelle für jedes Paar miteinander in Verbindung stehender beweglicher Stellen wirksam ist.

Ein Nachteil dieses bekannten Systems ist das erforderliche verhältnismässig breite Frequenzband, da für jedes Paar über die Relaisstelle miteinander in Verbindung stehender beweglicher Stellen mindestens zwei verschiedene Trägerfrequenzen notwendig sind, während ausserdem noch eine zusätzliche Bandbreite notwendig ist, da. in der Hauptstelle zusätzlich eine Signalisierungs~Sende-Bmpfaiigsanordnung notwendig ist, damit die Ueberwachung aus der Hauptstelle vervollständigt wird.

Ein weiterer Nachteil ist, dass dieses bekannte System trotz der erforderlichen grossen Bandbreite besonders wenig flexibel ist, da jede der beweglichen Stellen nur eine einzige der Stelle zugeordnete Trägerfrequenz zur Verfügung hat, so dass es bei einer etwaigen

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Störung keine Ausweichmöglichkeiten gibt.

Die Erfindung bezweckt nun, eine andere Konzeption eines Systems der eingangs erwähnten Art zu schaffen, wobei die nachfolgenden Vorteile in Kombination erhalten werden:

1. Optimale Ausnutzung des verfügbaren Frequenzbandes;

2. Erweiterte äusserst flexibele Kontrolle und Regie aus der Hauptstelle;

3. Bei Kanalstörung Ausweichmöglichkeiten nach einem nicht gestörten Kanal.

.Nach der Erfindung weist ein derartiges Funksprechsystem das Kennzeichen auf, dass die Hauptstelle mit einem Generator zum Erzeugen eines Rahmensynchronmusters sowie mit einem Generator zum Erzeugen einer Anzahl verschiedener Kodeworte versehen ist, die für je eine bestimmte Signalisiermigsfunktion repräsentativ sind, sowie mit Schaltungsmitteln zum Anschliessen der genannten Generatoren an den Sender und mit einer Steueranordnung, deren Ausgangssignale die genannten Schaltungsmittel derart bedienen, dass das Rahmensynchronmuster über alle Trägerfrequenzen gleichzeitig periodisch ausgesendet wird und dass eine Anzahl pro Trägerfrequenz nach Belieben ausgewählter Signalisierungskodeworte in einer Anzahl fester Zeitintervalle innerhalb der durch aufeinanderfolgende Rahmensynchronmuster bestimmten Rahmendauer ausgesendet wird, während der Empfänger in jeder der

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beweglichen Stellen mit einer Kanalwahlanordnung versehen ist, die den Empfänger in einem ersten Betriebszustand nacheinander für eine bestimmte kurze Dauer auf jede der Trägerfrequenzen des Systems abstimmt, mit einer an den Empfänger angeschlossenen ersten Detektionsanordnung zum Detektieren des über den empfangenen Träger übertragenen Rabmensynchrorunusters welche Detektion zu einem Schaltsignal führt, mit dessen Hilfe die Kanalwahlanordnung in einen zweiten Betriebszustand gebracht wird, in dem der Empfänger nach wie vor auf die betreffende empfangene Trägerfrequenz abgestimmt ist, mit einer zweiten Detektionsanordnung zum Detektieren der über den empfangenen Trägei* übertragenen Signalierungskodeworte und mit einer örtlichen Zeitsteueranordnung, die durch das genannte Schaltsignal wirksam wird und die durch aufeinanderfolgende Rahmensynchronmuster bestimmte Rahmendauer in ein Sendezeitintervall, ein Empfangszeitintervall und eine Anzahl Intervalle zur Detektion der genannten Signalisierungskodeworte aufteilt, sowie mit einer Anordnung, die in Antwort auf die detektierten Kodeworte die dadurch spezifizierten Signalisierungsfunktionen durchführt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigent

Pig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemässen Punksprechsystems,

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Fig. 2 ein Diagramm, das eine mögliche Aufteilung der Sende- und Einpfangsperioden der beweglichen Stellen nach Fig. 1 für nur einen vollständigen Zeitrahmen darstellt,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines in der Hauptstelle nach Fig. 1 verwendeten Sender-Empfängers ,

Fig. 4· eine blockschematische Darstellung einer Ausführungsform eines Sender-Empfängers, wie diese in den beweglichen Stellen nach Fig. 1 verwendet werden.

Das in Fig. 1 dargestellte System enthält eine Hauptstelle 1 und fünf bewegliche Stellen 2, 3, k, 5 und 6, die sich an einem beliebigen Ort innerhalb des Empfangs— bereiches voneinander und von der Hauptstelle befinden. In der Praxis wird das System meistens mehr als fünf bewegliche Stellen umfassen, das Prinzip der Wirkungsweise des Systems bleibt jedoch dasselbe und ist von der Anzahl beweglicher Stellen unabhängig. Die Hauptstelle umfasst eine Sende-Empfangsanordnung 7 mit einer Anzahl identisch ausgebildeter Sender-Empf'fnger, welche Anzahl im allgemeinen geringer sein wird als die Anzahl zum System gehörender beweglicher Stellen. So umfasst die Sende-Empfangsanordnung 7 bei dem in der Figur dargestellten System drei Sender-Empfanger 8, 9 und 10, die zur Uebertragung in der Zoit komprimierter digitaler Informations*·'. signale übor untereinander verschiedene Trägerfrequenzen f₁,

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f_o und Tn eingerichtet sind» Jeder der Sender-Empfänger ist dazu mit einem Impulskodemodulator versehen. Insbesondere ist dieser für digital geregelte Deltamodulation eingerichtet, wobei die Dynamik mit Hilfe eines Regelsignals geregelt wird, das auf digitalem Wege aus der zu sendenßen Irapulsreihe abgeleitet wird. Ein derartiges digital geregeltes Deltamodulationssystem ist in beispielsweise den britischen Patentschriften Nr, 1 261 951 und 1 .29Λ detailliert beschrieben. Die Frequenz, mit der die zu übertragenden Signale beim betreffenden System abgetastet werden, entspricht 16 kHz.

Die Sender-Empfänger 8, 9 und 10 sind über eine Zusammenfügungsanordmmg 11 an eine gemeinsame Antenne 12 angeschlossen«

Die beweglichen Stellen 2, 3, ^₁ 5 νηά. 6 sind mit je einem Sender-Empfänger versehen, dessen Aufbau dem der in der Hauptstelle 1 verwendeten Sender-Empfänger nahezu entspricht. Das bisher beschriebene Frequenzmultiplexsystem ist weiter für Duplexverkehr mit Zeitverteilung (TDD = Time Division Duplex - Mehrfachausnuteung durch Zeitaufteilung) eingerichtet.

Die Systemorganisation steht dabei völlig unter der Kontrolle der Haupt'stelle" 1 , die dazu mit einer Steueranordnung 13 versehen ist, die unter allen Umst finden die Zeitaufteilung mittels eines periodisch über· alle

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in der Hauptstelle erzeugten Trägerfrequenzen f., f~, f-, gleichzeitig gesendeten Rahmensynchronmuster steuert und die die Verkehrskontrolle mittels je Tragerfrequenz nach Belieben selektierter Sigxialisierungskodeworte ausübt, die in einer Anzahl fester Zeitintervalle innerhalb der durch aufeinanderfolgender Rahmensynchronmuster bestimmten Rahmendauer übertragen werden.

Fig. 2 zeigt die durch die Hauptstelle 1 beherrschte Zeitaufteilung und Kontrolle durch einen für alle im Betrieb begriffenen Stellen gültigen Zeitrahmen, dessen Dauer T =256 ms beträgt. Bei einer möglichen Aufteilung des Zeitrahmens T umfasst dieser vier Zeitintervalle A-, A₂, B- und B„. Die Zeitintervalle B.. und Β, sind Sende/Empfangszeitintervalle. Die Zeitintervalle A₁ und A„ sind Zeitintervalle, in denen die Hauptstelle die Rahmensynchronisations- bzw. Kontrollinformation über alle in der Hauptstelle erzeugten Trägerfrequenzen «endet. Insbesondere fängt jeder Zeitrahmen T mit dem Zeitintervall A₁ an, dessen Dauer 256 Bits entspricht und von denen die Hauptstelle gleichzeitig über alle erzeugten Trägerfrequenzen ausschliesslich die ersten 90 Bits sendet. Diese 90 Bits bilden das Rahraensynchronmuster, das aus einer Maximallängenreihe von 15 Einheiten zu je 6 Bits besteht. Von der restlichen Zeitdauer ent-· sprechend 166 Bits ist die Zeit entsprechend den ersten

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6 Bits zum Ueberbrücken der Zeit bestimmt, die für die Uebertragung von der Hauptstelle zu der weitesten beweglichen Stelle notwendig ist. Diese 6 Bits entsprechen einer Zeitdauer von 55i166,67/^ust was bedeutet, dass eine Zeit entsprechend einer Wellenlänge von äJ-50 lern aufgefangen werden kann. Die Zeit entsprechend den übrigen 160 Bits, einer Zeitdauer-von 5=^4,44 ms, dient zum Auffangen der Zeit, die zum Umschalten von Senden auf Empfangen und umgekehrt notwendig ist.

Das Zeitintervall A„ kann gewünschtenfalls unmittelbar dem Zeitintervall A^ folgen, aber vorzugsweise wird dieses Zeitintervall, wie in Fig, 2 dargestellt ist, zwischen die Zeitintervalle B₁ und B_ eingeblendet. Die Dauer des Zeitintervalle A₂ entspricht wieder 256.Bits, von denen die Hauptstelle aussehliesslich. die ersten 90 Bits sendet. Diese 90 Bits werden durch 15 Einheiten zu je 6 Bits gebildet, die aufgeteilt sind in 3 Signalierungskodeworte zu je 5 Einheiten. Die auf diese Weise innerhalb des Bandes übertragenen Signalierungskodeworte können in der Hauptstelle beliebig pro Trägerfrequenz aus einer Anzahl verfügbarer Kodeworte, die je für eine bestimmte Signalierungsfunktion repräsentativ sind, selektiert werden, was eine besonders flexibele Funkverkehrskontrolle ermöglicht. Zur Erläuterung dieser grossen Flexibilität zeigt die untenstehende Tafel eine Anzahl

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der Signalierungsmöglichkeiten, die das System beispielsweise bieten kann.

Erstes
Kodewort

Zweites
Kodewort

Freier Kanal

Belegter Kanal

Funkstille

Umschalten auf Kanal Nr....

Leistungsregelung

...«Minuten

Drittes Kanal nur keine eintref- Zwischenfür hohe Beschrän- fender schaltung Priorität kung Aufruf Hauptverwenden von der stelle

Hauptstelle

bis ...

Kodeiiort

ja nein

Die restliche Zeitdauer des Zeitintervalls A_ ist wieder in eine Zeit entsprechend 6 Bits zum Ueberbrücken der Veglänge und eine Zeit entsprechend 160 Bits zum Auffangen der Umschaltzeit von Senden auf Empfangen und umgekehrt aufgeteilt.

In jedem der Zeitintervalle B₁ und B„ können

4352 Bits auftreten, die aus hO96 Informationsbits bestehen, denen 90 Bits vorhergehen, von denen die ersten 63 Bits zur Bitsynchronisation dienen und die übrigen 27 Bits durch Service-Bits gebildet werden (Kanal-zügeordnete Sigualierung). Die den restlichen 166 Bits entsprechende Zeit dient wieder zürn Ueberbrücken der Weglänge und zum Auffangen der Umschaltzeit von Senden auf Empfangen und umgekehrt.

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Punkverkehr· zwi.sch.en einem oder mehreren Paaren beweglicher Stellen und/oder zwischen der Hauptstelle und einer oder mehreren beweglichen Stellen kann dabei in den Zeitintervallen B- und E^ erfolgen. Dabei ist für jedes Paar miteinander verbundener Stellen nur eine der Trägerfrequenzen f.. , f^t **o ··· notwendig, da für jedes Paar miteinander verbundener Stellen (beispielsweise die beweglichen Stellen 2 und 6 in Fig. 1) gilt, dass die erste Stelle (2) sendet und die zweite Stelle (6) im einen Zeitintervall empfängt, beispielsweise im Zeitintervall Β., und dass im anderen. Zeitintervall B₂ die genannte zweite Stelle (6) sendet und die genannte erste Stelle (2) empfangt*

Bei der im vorliegenden System verwendeten Abtastfrequenz von 16 kHz passen in einen Zeitrahmen von 256 ms nur hÖ⁽)6 Bits. Der in Pig. 2 dargestellte Zeitrahmen von 256 ms umfasst jedoch 9216 Bits, Dies ist durch Anwendung von Zeitkornpression bei der Uebertragung möglich. Der Kompressionsfaktor entspricht dabei dem Wert

= 2,25, woraus folgt, dass die Geschwindigkeit, mit der die Bits übertragen werden, dem Wort 2,25 x 16 kHz_:= 36 kBits/s entsprechen muss.

Die erforderliche sendeseitige Zeitkompression und empfangsseitige Expansion llisst eich leicht mit Hilfe in jeder Stelle vorhandener Pufferspeicher r;it einer

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Kapazität von ho$6 Bits verwirklichen. Die pro Zeitrahmen am Ausgang des Deltamodulators auftretenden kO$6 Informationsbits werden in einen derartigen Speicher kontinuierlich eingeschrieben mit einer Taktfrequenz entsprechend der Abtastfrequenz von 16 kHz und werden im folgenden Zeitrahmen während des zum Senden verfügbaren Zeitintervalle B₁ oder Bp mit der höheren Taktfrequenz von 36 kHz ausgelesen und gesendet. In der empfangenden.Stelle werden die in demselben Zeitintervall eintreffenden 4096 Bits mit der hohen Taktfrequenz von 36 kHz in einen Speicher gespeichert, der mit der langsamen Taktfrequenz von 16 kHz ständig ausgelesen wird. Dabei lässt sich bemerken, dass bei dieser Uebertragungsart die miteinander verbundenen Parteien gleichzeitig sprechen können, wobei jede für die andere hörbar ist. Trotz der Tatsache, dass der Sendet' und der Empfänger jeder Station wechselweise funktionieren,

wird durch die Zeitkompression der Signale vor dem Senden und der Zeitexpansion der Signale nach Empfang derselben erreicht, dass das System die für einen Benutzer interessanten Eigenschaften eines Gegensprechsystems aufweist.

Fig. 3 zeigt einen Sender-Empfänger, wie dieser in der Hauptstelle verwendet wird. Die Hauptstelle 1 in Fig. 1 enthält eine Anzahl dieser Sender-Empfänger, die alle durch die gemeinsame Steueranordnung 13 gesteuert werden. Diese Steueranordnung weist, wie Fig. 3 zeigt, eine Anzahl

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Ausgänge auf, deren Bezeichnungen den an diesen Ausgängen auftretenden Steuersignalen entsprechen, die auf übliche Weise mit Hilfe eines Taktimpulsgenerators und einer Anzahl Frequenzteiler erzeugt werden. So liefert diese Steueranordnung an einem Ausgang, der durch FCX bezeichnet ist, ein einem.Taktimpulsgenerator entnommenses Taktsignal FCX mit einer Frequenz von 36 kHz. Mit Hilfe der in der Steueranordnung vorhandenen Frequenzteiler wird weiter ausgehend vom Taktsignal von 36 kHz ein Taktsignal SCX von .16 kHz erzeugt, sowie Torsignale A1X, A2X und B1X, die in Dauer und Auftrittsaugenblick für die Zeitinter-· valle A-, A„ und B^ des in Fig. 2 dargestellten Zeitrahmens T bestimmend sind. Ausserdem liefert die Steueranordnung 13 an einer Anzahl Ausgänge CWX, von denen nur drei Stück dargestellt sind, Steuersignale C¥X, die für die von einer bedienenden Person oder auf elektronischem Wege nach Belieben ferngewählten Signalierungskodeworte iiidikativ sind.

Zum Schluss liefert die Steueranordnung 13 noch zwei Steuersignale -TCX bzw« CSX, deren Funktion untenstehend noch näher erläutert wird.

Der eigentliche Sender und der eigentliche Empfänger sind in Fig. 3 durch 15 bzw, 16 bezeichnet. Der Ausgang 17 des Senders 15 und ein erster Eingang 18 des Empfängers 16 sind über einen Sende-Empfangsschalter

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an die ZusamraenfUeungsanordnung 11 nach Fig, 1 angeschlossen,

Einem ersten Eingang 20 des Senders 15 wird ein Trägersignal und einem zweiten Eingang 21 des Empfängers 16 ein Ortsoszillatorsignal zugeführt, welche Signale beide mit Hilfe einer Frequenzsyntheseanordnung unter Ansteuerung des von der Steueranordnung 13 gelieferten Steuersignals CSX, das für eine zu wählende Trägerfrequenz Indikativ ist, erzeugt werden.

Das Trägersignal kann im Sender dui'ch die zu übertragenden digitalen Signale moduliert werden, welche Signale einem zweiten Eingang 23 des Senders 15 unter Ansteuerung der Steueranordnung 13 zugeführt werden, die dafür sorgt, dass die Steuerinformation und die Kontrollinf oriaation in den Zeit int ervall en A₁ und A„ übertragen werden und dass die Uebertragung des gegebenenfalls von der Hauptstelle zu sendenden eigentlichen Informationssignals im Zeitintervall B₁ erfolgt.

Zur Erzeugung der zu übertragenden digitalen Signale ist die in Fig. 3 dargestellte Anordnung weiter mit vier Generatoren 2h, 25, 26 und 27 sowie mit einem Speicher 28 und einem an den Eingang des Speichers angeschlossenen Deltamodulator 29 versehen. Der Generator 2h ist zum Erzeugen der im-Zeitintervall A₁ zu übertragenden' 90 Bit.'· eingerichtet, die mit der Frequenz von 36 kHz auf— trfeten und das Rahmensynchromvister bilden. Der Generator

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ist dazu eingerichtet, unter Ansteuerung des Taktsignals PCX von 36 kHz die im Zeitintervall A„ zu übertragenden 90 Bits zu erzeugen, die drei Signalierungskodeworte bilden, die aus einer grösseren Anzahl von Sxgnalierungskodeworten mit Hilfe der dem Generator 25 zugeführten Steuersignale CWX ausgewählt worden sind. Der Generator 26 ist dazu eingerichtet, das aus 63 Bits bestehende Bitsynehronrauster zu erzeugen tmd der Generator 27 ist zum Erzeugen der 27 Service-Bits eingerichtet» Der Speicher* 28 ist zum Speichern von 4096 Informationsbits eingerichtet. Im Deltamodulator 29 wird ein gegebenenfalls zu übertragendes Gesprächssignal mit dem von der Steueranordnung 13 ge- _r lieferten Taktsignal SCX von 16 IcHz abgetastet. Das am Ausgang des Deltamodulators 29 auftretende Signal, dessen Bits mit der Taktfrequenz von 16 kHz auftreten, wird mit derselben Frequenz in den durch ein Schieberegister gebildeten Speicher 28 eingeschrieben. Der Ausgangskreis jedes der Generatoren 2*f, 25» 26 und 27 sowie der Ausgangskreis des Speichers 28 werden durch eine (nicht dargestellte) Torschaltung gebildet. Diese Torschaltungen bilden Schaltungsmittel die durch die Steueranordnung 13 gesteuert v/erden. So wird der Generator 2k über sein Ausgangstor an den zweiten Eingang 23 des Senders 15 angeschlossen, wenn das genannte Ausgangstor durch des Steuersignal AiX geöffnet wird, dessen Auf tritt smoiKent und »dauer dem in

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Piß, 2 dargestellten -Zeitintervall A₁ entsprechen.

Auf völlig entsprechende Weise werden die

Generatoren 26 und 27» der Speicher 28 und der Generator nacheinander an den zweiten Eingang 23 des Senders 15 durch die den betreffenden Ausgangstoren zugeführten Steuersignale B1X und A2X angeschlossen. Dabei ist ersichtlich, dass die mit einer Bitfrequenz von 16 kHz in den Speicher gespeicherten Informationsbits während des Zeitintervalls B₁ mit der schnellen Taktfrequenz PCX von 36 kHz ausgelesen werden*

An den Ausgang des Empfängers 16 sind ein Nulldurchgangsdetektor 30 und ein Bitregenerator 31 parallel angeschlossen. Die Ausgangsimpulse des Nu11durchgangsdetektors werden-über eine Leitung 32 einer einzelnen Steueranordnung 33 zugeführt. An den Ausgang des Bitregenerators 31 sind parallel ein Servicebitdetektor 3^» ein Bitsynchronimpulsdetektor 35 und ein durch ein . Schieberegister gebildeter Speicher 36 angeschlossen. Die bei Detektion des Bitsynchronmusters am Ausgang des Detektors 35 auftretenden Impulse werden der genannten Steueranordnung 33 zugeführt,. der zugleich ein der gemeinsamen Steueranordnung 13 entnommenes Steuersignal TCX zugeführt wird.

Die einzelne Steueranordnung 33 ist dazu eingerichtet, auf Grund ihr zugeführter Signale die Ortstakt-

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signale FC und SC zu erzeugen, die in Frequenz den in der gemeinsamen Steueranordnung 13 erzeugten Taktsignalen FCX von 36 kHz bzw. SCX von 16 IcHz entsprechen, die jedoch in ihrer Phase der Phase der empfangenen digitalen Signale entsprechen. Die einzelne Steueranordnung ist zugleich dazu eingerichtet, ausgehend vom Taktsignal von 36 kHz mit Hilfe von 'Teilern das Steuersignal B₂ zu erzeugen.

Die Detektoren 30, 3k und 35» sowie der Bitregenerator 31 und der Speicher 36 sind mit je einer Eingangsschaltung versehen, die durch eine (nicht dargestellte) Torschaltung gebildet wird. Diese Torschaltungen bilden Schaltungsmittel, die durch das in der einzelnen Steueranordnung 33 erzeugte Steuersignal B₂ gesteuert werden.

Dem Bitregenerator 31 und den beiden Detektoren 3^, 35» sowie dem Speicher 36' wird zugleich das der einzelnen Steueranordnung 33 entnommene Taktsignal FC von 36 kHz zugeführt, während der Speicher ständig mit der niedrigen Taktfrequenz SC von 16 kHz ausgelesen wird, welches Signal ebenfalls der einzelnen Steueranordnung 33 entnommen wird.

Fig. 4 zeigt einen Sender-Empfänger, wie dieser in den beweglichen Stellen verwendet wird. Die Ausbildung dieses Sender-Empfängers entspricht weitgehend den in

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der Hauptstelle verwendeten Sender-Empfängern.

Der eigentliche Sender und der eigentliche Empfänger sind in Fig. 4 durch 37 bzw. 38 bezeichnet. Der Ausgang 40 des Senders 37 und ^eiⁿ erster Eingang des Empfängers 38 sind über einen Sende-Empfangsschalter an eine Antenne 42 angeschlossen. Einem ersten Eingang des Senders 37 wird ein Trägersignal und einem zweiten Eingang 44 des Empfängers 38 ein Ortsoszillatorsignal zugeführt, welche Signale beide einer Frequenzsynthese»- anordnung 45 entnommen werden, der eine Kanalwahlanordnung enthält, mit deren Hilfe die Trägerfrequenz und die Frequenz des Ortsoszillatorsignals aus einer Anzahl mißlicher Frequenzen gewählt werden können.

An den" Ausgang des Empfängers 38 sind ein Nulldurchgangsdetoktor 46, ein Bitregenerator 47, ein Rahmensynchronmusterdetektor 48 und eine Signalierungskodewortdetektor- und Dokodierariordnung 49 angeschlossen. Die Ausgangsimpulse des Nulldurchgangsdetektors 46 werden liber eine Leitung 50 einer einzelnen Steueranordnung zugeführt. Die bei Detektion des Rahmensynchronrausters am Ausgang des Detektors 48 auftretenden Impulse werden einerseits der genannten Steueranordnung 51 und andererseits der Froquenzsyntheseanordmmg 45 zugeführt. An den Ausgang dos Bitregenerators 47 sind ein Service—Bitdetektor 52» ein Bitsynchronmusterdetektor 53 und ein

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aus einem Schieberegister, bestehender Speicher 54 parallel angeschlossen. Die bei Detektion des Bitsynchronmusters am Ausgang'des Detektors 53 auftretenden Impulse werden der einzelnen Steueranordnung 51 zugeführt. Diese Steueranordnung ist dazu eingerichtet worden um ausgehend von den ihr zugeführten Signalen die Ort staktsignale FC und SC au erzeugen, die in Frequenz den.in der gemeinsamen Steueranordnung 13 der Hauptstelle erzeugten TaktSignalen FCX und SCX von 36 bzw, 16 kHz entsprechen, deren Phase jedoch der Phase der empfangenen digitalen Signale entspricht. Die Stetieranordnung 51 ist zugleich dazu eingerichtet, ausgehend vom Taktsignal FC von 36 kHz mit Hilfe von Teilern die Steuersignale A.., A^, B.. und Bp zu erzeugen. Die Detektoren 46, 48, 49, 52 und 53 sowie der Bitregenerator 47 und der- Speicher 54 sind mit je einer Eingangsschaltung versehen, die durch eine (niGht dargestellte) Torschaltung gebildet wird.

Diese Torschaltungen bilden Schaltungsmittel, die durch Steuersignale gesteuert werden, die in der Steueranordnung 51 erzeugt werden. So werden die Torschaltungen des Rahmensyiichronniusterdetektors 48 und die Torschaltung· des Signalierungskodewortdetektors 49 durch die dor- Steueranordnung 51 entnommenen Steuersignale A₁ bzw« A₀ gesteuert, wähi-end die Torschaltmigeii der Detektoren 46, 52 und 53 sowie des Bitr-egenerators

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und des Speichers $h alle durch das der Steueranordnung entnommene Steuersignal B₁ (oder B₂) gesteuert werden.

Den Detektoren 48, k9, 52 und 53 sowie dem

Bitregenerator 47 und dem Speicher 5^ wird das der Steueranordnung 51 entnommene Taktsignal FC von 36 kHz zugeführt, während der Steueranordnung 51 zugleich das Taktsignal SC von 16 kHz entnommen wird, womit der Speicher ^h ständig ausgelesen wird. Das dabei am Ausgang des Speichers auftretende digitale Signal wird zur Demodulation einem Deltademodulator 55 zugeführt.

An einen zweiten Eingang 56 dos Sender 37 sind ein Bitsynchronmustergenerator 57t eine Service-Bitgenerator 58 und ein durch ein Schieberegister gebildeter Speichel' 59 parallel angeschlossen. An den Eingang des Speichers ist ein Deltamodulator 60 angeschlossen, dem das der Steueranordnung 5I entnommene Taktsignal SC von 16 kHz zur Abtastiing eines dem Deltamodulator zugeführten Eingangssignals zugeführt wird. Die Ausgangsschaltung jedes der Generatoren 57 und 58 sowie des Speichers 59 wird durch eine (nicht dargestellte) Torschaltung gebildet,-Diese Torschaltungen bilden Schaltungsmittel, die durch das* der Steueraiiordmmg 51 entnommene Steuersignal B_? (oder B.J ) gesteuert werden. Den genannten Generatoren und 58 sowie dem Speicher 59 wird zugleich das der Steueranordnung 51 entnommene Taktsignal FC von 36 kHz zpgeführt,

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während dem Speicher 59 ausserdern das Taktsignal SC von 16 kHz zugeführt wird.

Unter der Voraussetzung, dass die Hauptstelle im Betrieb ist und daher über seine Kanalfrequenzen das Rahmensynchronmuster und eine Anzahl Signalierungskode» worte sendet, kann die Wirkungsweise des in Fig. 4 dargestellten Sender-Empfängers einer beweglichen. Stelle
wie folgt erläutert werden.

Nachdem der Sender-Empfänger in der beweglichen Stelle eingeschaltet ist, sind alle Torschaltungen ausgenommen das Eingangstor des Eahmensynchronrnusterdetektors 48, das immer geöffnet ist, geschlossen. Die Steuerschaltung: der'Frequenzsyntheseanordnung 45 bewerkstelligt nun, dass eine der zum System gehörenden Kanalfrequenzen selektiert wird. Da das Eingangstor des Detektors 48 geöffnet ist, sucht dieser ob das spezielle Rahmensynchroiiiimster über die selektierte Kanalfrequenz empfangen wird, Wenn der
genannte Detektor 48 dieses Rahmensynchronniuster nicht
innerhalb einer gewissen Zeitdauer detektiert, bewerkstelligt die Steuerschaltung der Frequenzsyntheseanordming 45, dass eine andere Kanalfrequenz selektiert wird. Wenn der Detektor.48 das Rahmensynchronmuster detektiert, liefert dieser Detektor ein Ausgangssignal, das einerseits bewerkstelligt, dass die Frequenzsyntheseanordnung 45 auf die selektierte Kanalfrequenz abgestimmt bleibt und das

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andererseits bewerkstelligt, dass die Steueranordnung die Steuersignale A., Ap, B₁ und B„ liefert. Durch das Steuersignal Ap wird das Eingangstor der Signalierungskodewortdetektor— und Dekodieranordnung h9 geöffnet, so dass die über die empfangene Kanalfrequenz übertragenen Signalierungskodeworte detektiert und dekodiert werden. Dabei können die durch diese dekodierten Kodeworto spezifizierten Signalierungsfunktionen angegeben werden,- beispielsweise mittels der an den Ausgang der Dekodieranordrmug 4°- angeschlossenen Anzeigelampe 61. Die Ausgangssignale der Dekodieranordnung 4° können zugleich dazu verwendet werden, bestimmte Signalierimgsfunktionen erfüllen zu lassen, So kann die Hauptstelle mittels der übertragenen Signaliertmgskodeworte der betreffenden beweglichen Stelle mitteilen, dass der selektierte Kanal für Gespräche hoher Priorität reserviert ist, oder dass der selektierte Kanal bereits vorübergehend belogt ,ist und dass auf eine bestimmte andere Kanalfrequenz, die infolge eines gleichzeitig übertragenen Signalierungskodewortes automatisch gewählt wird, abgestimmt werden muss. Beispielsweise können alle zum System gehörenden wnd im Betrieb begriffenen beweglichen Stellen auf diese Weise von der Hauptstelle auf ein und dieselbe Kanalfrequenz dirigiert werden um auf cl.i ι·;/.·!¹ ir.'UK'.lfrequenz -auf einen etwaigen Anruf zu warten, Υ,Λίτα Verbindung zwischen zwei beweglichen Stellen unter

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Ansteuerung der Hauptstelle kann dann auf einfache Weise hergestellt werden, beispielsweise dadurch, dass die Hauptstelle die nicht aufgerufenen Stellen auf eine andere freie Kanalfrequenz dirigiert um darauf auf einen etwaigen Anruf zu warten. Der ursprüngliche Kanal steht dann für die Verbindung zwischen den zwei beweglichen Stellen zur Verfügung, wobei die eine Stelle, beispielsweise die Stelle die angerufen hat, entsprechend einer festen Systemvereinbarung, das Zeitintervall B₁ als Sendezeitintervall benutzt, während die andere Stelle, die in Flg. 4, das Zeitintervall B„ als Sendezeitintervall benutzt.

Wenn ein Signal im Zeitintervall B₁ eintrifft, liefert der an den Empfänger 38 angeschlossene Nulldurchgangsdetektor h6- Ausgangsinipulse, die mit einer Frequenz von 36 kHz auftreten. Diese Ausgangsiinpulse x^erden über die Leitung 50 der Steueranordnung 51 zugeführt, in der sie dazu verwendet werden, das örtlich erzeugte Taktsignal FC von 36 kHz mit Hilfe einer phasenverriegelten Schleife in Phase zu korrigieren, so dass das Taktsignal FC in Frequenz und Phase der Frequenz bzw. Phase der empfangenen Bits entspricht. Das im Zeitintervall B₁ eingetroffene Signal wird zugleich über den Bitregenerator ^7 dem Bitsynchronmusterdetektor 53» dem ,Service-Bitdetektor und dom aus einem Schieberegister bestehenden Speicher $h zugeführt,, Der Bitsynchronmusterdetektor 53 sucht das

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spezielle Muster von 63 Bits zur Bestimmung der Bitnumerierung. Der Service-Bitdetektor 52 detektiert die Service-Bits, die einer einem Kanal zugeordneten Signalierungsfunktion dienen» Die Informationsbits, die im Zeitintervall B- empfangen werden, können nun mit Hilfe des Taktsignals FC von 36 kHz in den Speicher 5k eingeschrieben werden um mit Hilfe des langsameren Takt signals SC von 16 kHz ständig ausgelesen und dem Deltadeinodulator 55 zugeführt zu Airerden.

In der entgegengesetzten Richtung werden die

am Ausgang des Deltairiodulators 60 auftretenden Informationsbits mit Hilfe des Taktsignals SC von 16 IcHz in den Speichel- eingeschrieben um iin Zeitintervall B₂ avisgelesen und mit der Taktfrequenz FC von 36 kHz gesendet zu werden. Vor diesen Informationsbits MeTöen im Zeitintervall B₂ zugleich die mit Hilfe des Bitsynchromnustergenerators erzeugten 63 Bits und die mit Hilfe des Service-Bitgenerators 58 erzeugten 27 Bits gesendet.

Bei dem oben stehend beschriebenen Funksprech-.sy st ein besteht jede Verbindung zwischen zwei beweglichen Stollen aus einem komprimierten Duplexsystem mit Zeitaufteilung, Da dabei für jede Verbindung nur eine einzige Kanalfrequen« notwendig ist, wird eine optimale Benutzung des für das System verfügbaren Frequenzbandes möglich. Aussei'dein wird es durch Verwendung einer Anzahl zu&iitjslj eher Zeitintervalle möglich, dass zwei bewegliche

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Stellen miteinander verbunden sind, während die Hauptstelle gleichzeitig eine ständige Kontrolle (Ueberwachung, Regie) ausübt. Da diese Kontrolle aus der Hauptstelle dadurch erhalten wird, dass in den genannten zusätzlichen Zeitintervallen übertragenen Signalierungskodexvorte und die durch diese Kodeworte spezifizierten Kontrollfunktionen abhängig von den an das System zu stellenden Anforderungen gewählt werden können, wird ein besonders flexibele.r Systemaufbau erhalten.

Die besondere Flexibilität dieser S3^rstemkonzeption kann Xieiter erläutert werden durch die Tatsache,- dass das beschriebene Funksprechsystein mit Hilfe einer Zeitmultiplexanordnung auf einfache-¥eise an ein festes Fernsprechnetz anschliessbar ist, insofern die Bitfrequenz dieses festen Netzes der des Funksprechsystems entspricht.

Weiterhin söi bemerkt, dass die Erfindung sich nicht auf die obenstehend beschriebene Einteilung des Zeitrahmens T beschränkt, wobei die pro Zeitrahmen übertragenen Signalierungskodeworte alle in nur einem einsigen Zeitintervall A„ übertragen werden, das zwischen den Sende- und Empfangszeitintervallen B₁ und B„ liegt. So ist es nicht nur möglich, alle Signalierungskodeworte pro Zeitrahmen in einem Zeitintervall A₂ zu übertragen, das unmittelbar dem Zeitintervall A., folgt, sondern es ist auch möglich, die Anzahl Signalierungskodewox'te pro

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Zeitrahinen liber ein an das Zeitintervall A^ anschliessendes Zeitintervall Ap und ein zwischen den Sende- und Empfangszeitintervallen B₁ und B₂ liegendes Zeitintervall A_ aufzuteilen.

Zum Schluss sei bemerkt, dass sich die Erfindung nicht auf die im beschriebenen Ausführungsbeispiel angewandten Taktfrequenzen von 36 und 16 kHz beschränkt, da aud» andere Werte möglich sind»

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Claims

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PATENTANSPRUECHE:

1.J Fnnkspröchsystem mit einer ortsfesten Hauptstelle mit einer Sende- und Ernpfangsanordnung, die zur Uebertragung in Zeit komprimierter digitaler Sa'-gnale über eine Anzahl gleichzeitig erzeugter Trägerfrequenzen eingerichtet ist und mit einer Anzahl beweglicher Stellen, die mit je einer Sende- und Empfangsanordnmig zur Uebertragung in Zeit komprimierter* digitaler Signale versehen sind, wobei die Sende- und Empfangsperioden, aller beweglichen Stellen unter Ansteuerung der Hauptstelle innerhalb aufeinanderfolgender Zeitintervalle bzw. Rahinen stattfinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptstelle mit einem Generator zum Erzeugen einos Ralimensynehronniusters und einem Generator zum Erzeugen einer Anzahl verschiedener Kodevjnorte versehen ist, die für je eine bestimmte Signalie— rungsfunktion repräsentativ sind, sowie mit Schaltungsmitteln zum Anscliliessen der genannten Generatoren an den Sender und mit einer Steueranordnung, deren Ausgangssignale die genannten.Schaltungsmittel derart bedienen, dass das Rahmen synchron:»·«, st er periodisch über alle Trägerfrequenzen gleichzeitig gesendet wird und dass eine Anzahl pro Trägerfrequenz beliebig gewählter Signaliei'ungskodeworte periodisch in einer Anzahl fester Zeitintervalle innerhalb der durch aufeinanderfolgende Rahmensynohronnrustei"

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bestimmten Rahmendauer gesendet wird während der Empfänger in jeder der beweglichen Stellen mit einer Kanalwahlanordnung versehen ist, die den Empfänger in einem ersten Betriebszustand nacheinander für eine bestimmte kurze Dauer auf jede der Trägerfrequenzen des Systems abstimmt, weiter mit einer an den Empfänger angeschlossenen ersten Detektionsanordnung zum Detektieren des über den empfangenen Träger übertragenen Rahmensynchronmusters", welche Detektion zu einem Sehaltsignal führt, mit dessen Hilfe die Kanalwahlanordnung in einen zweiten Betriebszustand gebracht wird, in dem der Empfänger auf die betreffenden empfangenen Trägerfrequenzen abgestimmt bleibt, mit einer zweiten Detektionsanordnung zum Detektieren der über den empfangenen Träger übertragenen Signalierungskodeworte und mit einer Oi'tszeitsteuei*anordnung, die durch das genannte Schaltsignal eingeschaltet wird und die durch aufeinanderfolgende Rahmensyncbromnuster bestimmte Rahmendauer in ein Sendezeitintervall, ein Empfangszeitinterval! und eine Anzahl Intervalle zur Detektion der genannten Signalierungskodeworte aufteilt, sowie mit einer Anordnung, die in Antwort auf die delektierten Kodeworte die dadurch spezifizierten Signalierungsfunktionen durchführt, 2, Funksprechaysteni nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der durch aufeinanderfolgende Rahmensynchronmustcr bestimmte Zeitrahin en ein Sendezeitintervall

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und ein Empfangszeitintervall umfasst, die durch ein Zeitintervall zum Senden- bzw. Empfangen der Signalierungskodeworte getrennt sind,

3. Funksprechsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der durch aufeinanderfolgende Rahmensynchronmuster bestimmte Zeitrahmen mindestens zwei Zeitintervalle umfasst zur Uebertragung von Signalierungskodeworten und dass eines dieser Zeitintervalle unmittelbar dem für das Rahmensynchronmuster bestimmten Zeitintervall folgt, während das andere Zeitintervall zwischen dem Sendezeitintervall und dem Empfangszeitintervall liegt, h, Funksprechsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jed^ der beweglichen Stellen mit einer Steueranordnung mit einem Taktimpulsgenerator versehen ist, der in eine Phasenregelschleife zum Synchronisieren der Taktfrequenz durch das in dem Empfangszeitintervall eintreffende Signal aufgenommen ist.

5« Funksprechsystem nach Anspruch 4_S dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung in jeder der beweglichen Stellen mit Mitteln versehen ist um ausgehend von der genannten Taktfrequenz Steuersignale zur Einteilung des Zeitrahmens in die genannten Zeitintervalle versehen ist, -

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6. Funksprechsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sender des Systems mit einer Kodierungsänordnuiig und einer Zoitkompressionsanordnung zum Kodieren und in der Zeit Komprimieren von Signalen, bevor diese Ubei'tragen werden und jeder Empfänger des Systems mit einer Zeitexpansionsanordnung und einer Dekodieranordnung zuni in der Zeit Expandieren und Dekodieren dor empfangenen Signale vorsehen ist.

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