DE1766616A1 - Messaging system - Google Patents
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- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/1851—Systems using a satellite or space-based relay
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, Dr. Ing. A.WeickmannPatent attorneys Dipl.-Ing. F. Weickmann, Dr. Ing.A.Weickmann
D1PL.-ING. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K-Fincke Dipl.-Ing. RA1WeICKMANN, Dipl.-Ghem. B. HuberD1PL.-ING. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K-Fincke Dipl.-Ing. RA 1 WeICKMANN, Dipl.-Ghem. B. Huber
8 MÜNCHEN 27, DEN8 MUNICH 27, DEN
MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22MOHLSTRASSE 22, CALL NUMBER 48 3921/22
rPÜH TKuEHiüilS AbB TELEGHAtH PUBLIC CORPORATION, 1,1-chorne üchisaiwaicho 5 Ghiyod.a-ku, Toxcyo, JapanrPÜH TKuEHiüilS AbB TELEGHAtH PUBLIC CORPORATION, 1,1-chorne üchisaiwaicho 5 Ghiyod.a-ku, Toxcyo, Japan
l<achrichtenübertra(?un£ss ystem'l <news transmitted (? un £ ss ystem '
L)Ie Έι·ϊ±ηΦιηβ bezieht sich auf .ein-Funkverbindun^ssysbem, bei den; insbesondere eine Vielzahl von Erdefunkstationen über einen weit oberhalb der Troposphäre befindlichen, durch einen fjatelliben gebildeten Zv;ischensender miteinan aer in Funkverbindung treten können.L) Ie Έι · ϊ ± ηΦιηβ refers to .ein-Funkverbindun ^ ssysbem, with the; In particular, a large number of earth radio stations can enter into radio communication with one another via an intermediate transmitter located far above the troposphere and formed by a fjatelliben.
2098U/03332098U / 0333
äs ist allgemein bekannt, daß ein SnF-ii'recuenzband für ^rd-Funitv erb indungen eine große Kapazität besitzt;. In einem solchen jj'all sinkt die iJbertra^unpsqualität ,jedoch erheblich durch Schwundeffekte ab, wenn die '.Trägerfrequenz i? mehrere Gigahertz beträgt. Derartige Schwundeffekbe treten -j-.uch zufolge einer Signaldämpfung durch Segenfall, Gcnnesfall oder durch Graupelniederschla^ (der im folgenden auch zum lic ",onfall gezählt wird) aui, wenn die 'i!rä:-;erfrecuenz i·1 über Ί0 Chζ beträgt.It is generally known that a SnF-IIRecuence band has a large capacity for ^ rd-Funitv connections ;. In such a case, the transmission quality drops, but considerably as a result of fading effects, when the carrier frequency is? is several gigahertz. Such fading effects occur -j-. Also due to a signal attenuation by blessing, falling or by sleet precipitation (which in the following is also counted as a fall), if the 'i! Rä: -; joy i · 1 over Ί0 Chζ amounts to.
'.Dritt ein starker Schwund auf, so sinkt die i5ii-jf&n.vsleictuiir der Mv'ischensendeeinrichtung bis auf bull ab. Dadurch v.·:'.::·o. eine Verbindungsunterbrechung unvermeidlich. In eine:a über eine Vielzahl von Systemen, die alle dieselben Ausbreitunrav;ege benutzen,, verlaufenden üachrichtenübertra^u.nfssysteÄ tritt normalerweise eine Verbiridungsuntei-brechun^" nur in einem System auf. Deshalb wird häufig ein Verfahren an.-'e-™ wandt, t-:öriläß Q-©111 ai© ,jeweilige Verbindung ur^iittelbar vo:c Ausfall einer Lwischensenäeeinrichtunr. zufolge einer '/erbinaungsunterbrechunp; zu einer Zv/ischensendeeinrichtun;., sines riilf s syst eras umgeschaltet wird, wodurch sich eine Verkürzung in der Verbindun^sunterbrechun:;- ergibt.Third, if there is a strong loss, the i5ii-jf & n.vsleictuiir of the Mv'isch transmitting device sinks down to bull. Thereby v. ·: '. :: · o. a disconnection is inevitable. In one: a multitude of systems that all use the same propagation intrav; ege "ongoing communication and communication systems, a connection disruption normally only occurs in one system. Therefore, one procedure is often initiated. ™ turns, t- : ö ril äß Q- © 111 a i ©, respective connection directly from: c failure of a Lwischensenäeeinrichtun. After a '/ erbinaungsinterruptunp; to an intermediate transmission device;., Sines riilf s syst eras is switched , which results in a shortening of the connection interruption:; -.
Da die Dämpfung bei einer Srd-Machrich-cenverbindung durch einen Re^en nicht unendlich groß wird, kann die Verbindungsunterbrechung dadurch eliminiert werden, daß die Sendeleistung erhöht und der Abstand zwischen den Relaisstationen herabge-Since the attenuation in an Srd-Machrich-cen connection is through a Re ^ en is not infinitely large, the connection interruption can be eliminated by reducing the transmission power increased and the distance between the relay stations decreased
2 0 9 01 4/0333 BAD 2 0 9 01 4/0333 BAD
cetzt wire.» Dies führt jedoch zu einem erheblich unwirt- : cchaftlichen nachrichtenübertragungssystem. Deshalb läX;t nan ,.:;ev.rölmlich bei der Systenkonzeption eine Verbindunrcsu.nterbi'echung in gewissen Ausmaße zu. Bei starkem Re;,en tritü' dann eine Verbindungsunterbrechunn; in den gesamten, aas."","jeweilige betrofiene Ifrequenzband benutzenden Syst em auf. iiiine derartige -Verbindungsunterbrechun-- dauert dabei länger an als bei Auftreten einer Schwunderscheinung. Zur .Vermeidung einer derartigen Verbindungsunterbrechunn: bediant man sich ueher- eines Verfahrens, gemäß dem die jeweilige Verbindung auf.ein dasselbe oder ein anderes Frequenzband benutzendes, in einer anderen Richtung verlaufendes System umgeschaltet vrira. ■ Im unterschied hierzu kann die Verbindung auch auf ein anderes j'recjuenzbandsjfstem umgeschaltet v/erden, das in derselben oder in einer anderen Üichtuna verläuft und das durch einen Re^enfall nur schwach bedampft wird. Eine weitere. ei-G besteht darin, die Verbindung auf ein Draht-cetzt wire. » However, this results in a significantly inefficient message delivery system. Therefore läX; t nan,. : ; possibly It is possible to compromise the connection to a certain extent when designing the system. If there is strong re;, then a connection interruption occurs; in the entire system using the frequency band concerned. iii Such a connection interruption lasts longer than when a fading phenomenon occurs where the respective connection is switched to a system that uses the same or a different frequency band and runs in a different direction and which is only weakly steamed by a fall.
spatem umzuschalten. In einem derartigen -Fall· wird, um eine V'erbindunrrsunterbrechuiiK su vermeiden, durch den'-,jeweiligen Wechsel die- wirtschaftliche Ausnutzung der einzelnen Zv/iscliensendesöationen' herabgesetzt.to switch to later. In such a case · a Avoid connection interruptions by using the '-' respective Change of the economic utilization of the individual Zv / iscliensendesöationen ' degraded.
ist; 'ferner'bekannt,- daß in dem ta'BiT-Band eine große Anzahl von zwischen JJrdfumjstationen über einen Satelliten verlaufe'n- ^. en i''unr.v erb indungen untergebracht werden kann . Wird ,jedoch ο in ;ji'jy-Band benutzt, in welchem die lierendämpfung gering ist,is; 'also' known - that in the ta'BiT band a large number from running between JJrdfumjstationen via a satellite- ^. en i''unr.connections can be accommodated. Will, however ο used in; ji'jy band, in which the latency is low,
20981 47033320981 470333
nur eine stark begrenzte Verkehrsleistung zur Verfügung, damit eine gegenseitige Interferenz mit dem Erd-IPunkübertragungssystem· vermieden wird.only a very limited traffic capacity is available, so that mutual interference with the earth IP radio transmission system is avoided.
Daher ist eine wirksame Ausnutzung eines SHP-Frequenzbereiches oder Millimeterwellenbereiches, in welchem die Dämpfung durch einen Regenfall stark ist, somit im Hinblick auf eine wirtschaftliche Realisierung eines Satelliten-Nachrichtenübertragungssystem großer Kapazität unerläßlich.Therefore, an effective use of an SHP frequency range or millimeter wave range, in which the attenuation by a rainfall is strong, thus with regard to an economic one Realization of a large capacity satellite communication system is indispensable.
Erhöht man die von einem Satelliten abgegebene Sendeleistung, so nehmen dessen Preis und Gewicht zu. Ferner steigt dadurch der finanzielle Aufwand, der erforderlich ist, um den Satelliten auf eine bestimmte Erdumlaufbahn zu bringen. Deshalb bringt eine Herabsetzung der Wirkung der Regenfall-Dämpfung mit Hilfe einer wirtschaftlichen Einrichtung nicht nur einen Vorteil hinsichtlich der Herabsetzung der in einem Satelliten aufzubringenden Sendeleistung mit sich, sondern es wird darüber hinaus auch die in der jeweiligen Erdefunkstation erforderliche elektrische Sendeleistung herabgesetzt. Dadurch werden die in den Erdefunkstationen vorzusehenden Einrichtungen wirtschaftlicher, und außerdem ist die Gefahr der Störung anderer Übertragungssysteme herabgesetzt. Damit besitzt das gesamte System eine erhebliche Wirtschaftlichkeit sowie beachtliche Vorteile bei der Nachrichtenübertragung.If the transmission power emitted by a satellite is increased, its price and weight increase. It also increases the financial outlay required to place the satellite in a particular orbit. That's why a reduction in the effect of the rain dampening with the help of an economical device does not bring just one Advantage in terms of reducing the transmission power to be generated in a satellite, but it will In addition, the electrical transmission power required in the respective earth radio station is also reduced. Through this the facilities to be provided in the earth stations become more economical, and besides, there is a risk of Reduced interference with other transmission systems. The entire system is therefore extremely economical as well as considerable advantages in messaging.
2098U/03332098U / 0333
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein System zu schaffen, das eine relativ große Anzahl von Nachrichtenverbindungen auf wirtschaftliche Weise über eine Zwischensendestation, wie z.B. einen Satelliten, zu führen erlaubt. Das neu zu schaffende Nachrichtenübertragungssystem soll eine hohe ÜbertragungsQualität besitzen und sich durch geringe Störanfälligkeit in Verbindung mit anderen Nachrichtenübertragungssystemen auszeichnen. M The invention is now based on the object of creating a system which allows a relatively large number of communications links to be routed in an economical manner via an intermediate transmission station, such as a satellite. The new message transmission system to be created should have a high transmission quality and be characterized by low susceptibility to interference in connection with other message transmission systems. M.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. ■ · ·The invention is explained in more detail below with reference to drawings. ■ · ·
Fig. 1 verdeutlicht schematisch zwischen einer Vielzahl von Erdefunkstationen bestehende, über einenSatelliten bzw. eine Zwischensendestation verlaufende Nachrichtenverbindungen. Fig. 2 zeigt in einem Diagramm die zwischen der Niederschlagsmenge R und der Summenwahrscheinlichkeit P bestehende Beziehung in einer Erdefunkstation, wobei besonders deutlich ^ wie , - ■■■-■' f| ist,/in erfindungsgemäßer Weise die durch die jeweilige Niederschlagsmenge hervorgerufenen Auswirkungen vermindert werden können.Fig. 1 illustrates schematically communication links existing between a plurality of earth radio stations via a satellite or an intermediate transmission station. Fig. 2 shows in a diagram the relationship existing between the amount of precipitation R and the cumulative probability P in an earth radio station, where particularly clearly ^ as, - ■■■ - ■ 'f | is, / in the manner according to the invention, the effects caused by the respective amount of precipitation can be reduced.
Fig. ^ veranschaulicht in einem Diagramm eine Unterteilung eines zu verwendenden Frequenzbandes.Fig. ^ Illustrates a subdivision in a diagram of a frequency band to be used.
Fig. 4 veranschaulicht eine Ausführungsform einer Raum-Diversity-Einrichtung, die in einer Erdefunkstelle zur Herabsetzung der Regenfall-Dämpfung verwendet werden kann.4 illustrates an embodiment of a space diversity device, which can be used in an earth station to reduce rain attenuation.
2Q98U/Q3332Q98U / Q333
Gemäß Fig. 1 sollen Erdefunkstationen A^, bis A-„ über eine z.B. durch einen Satelliten gebildete Zwischensendestation miteinander in Nachrichtenverbindung treten. Dabei soll ein 'Trägerfrequenzband £' -bis F2 benutzt werden; die durch Hegen fall erfolgende Bedämpfung der Funksignale soll von J<\ nach progressiv zunehmen.According to FIG. 1, earth radio stations A 1 to A 1 are to enter into communication with one another via an intermediate transmission station formed, for example, by a satellite. A 'carrier frequency band £' to F 2 should be used; the attenuation of the radio signals caused by Hegen fall should increase progressively from J <\ to.
An den Stellen, an denen sich die Erdefunkstationen A^, A2, A^ ... AjT befinden, sollen die Niederschlagsmengen (pro Zeiteinheit) Rm., Hm2, Rm^ ... Rm auftreten. Dadurch, daß das Frequenzband F,, bis F2 in einem solchen Frequenzbereich liegt, daß es zur Aufrechterhaltung der gewünschten Kachrichten-Übertragungsqualität an den Erdefunkstellen bei den maximalen Niederschlagsmengen Rm,,, Rm2, Rm^ ... Rm üblich ist, eine Nachregelung vorzunehmen, ergibt sich ein beachtlicher Anstieg der Kosten für die Zwischensendestationen im Satelliten und in den Erdefunkstationen, wodurch die Wirtschaftlichkeit des gesamten Machrichtenübertragungssystems erheblich beeinträchtigt ist.At the points where the earth radio stations A ^, A 2 , A ^ ... AjT are located, the amounts of precipitation (per unit of time) Rm., Hm 2 , Rm ^ ... Rm should occur. Because the frequency band F 1 to F 2 is in such a frequency range that it is common to maintain the desired communication transmission quality at the earth stations with the maximum amounts of precipitation Rm ,,, Rm 2 , Rm ^ ... Rm Making readjustments results in a considerable increase in the cost of the intermediate transmission stations in the satellite and in the earth radio stations, whereby the economy of the entire power transmission system is considerably impaired.
Im folgenden sei angenommen, daß keine Wechselbeziehung zwischen den Niederschlagsmengen an den einzelnen Stellen herrscht, an denen sich die einzelnen Erdfunkstellen A^, A befinden; die statistische Verteilung der Regenfälle an den betreffenden Stellen soll überall gleich sein, und die auftretende maximale Niederschlagemenge soll unter Zugrundelegung einer Niederschlagsmenge R pro Zeiteinheit an denIn the following it is assumed that there is no correlation between the amounts of precipitation at the individual locations prevails, at which the individual earth stations A ^, A are located; the statistical distribution of rainfalls at the points concerned should be the same everywhere, and that which occurs The maximum amount of precipitation should be given on the basis of an amount of precipitation R per unit of time
2098U/0333 bad original2098U / 0333 bad original
Erdefunkstationen A,*, Ap .... A^ gemäß 3?ig. 2 Em betragen.
Die der maximalen Niederschlagsmenge Em zugehörige Summenwahrscheinlichkeit
sei Pm. Die Summenwahrscheinlichkeit Pp
pro Erdefunkstation, daß gleichzeitig bei zwei Erdefunkst
at ionen von einer Anzahl K" von Erdefunkstationen A,,,
Ap .... AjY Regenfälle mit einer Suminenwahrscheinlichkeit
lü?m auftreten, ergibt sich aus 'Earth radio stations A, *, Ap .... A ^ according to 3? Ig. 2 Em. The cumulative probability associated with the maximum amount of precipitation Em is assumed to be Pm. The cumulative probability Pp per earth radio station that simultaneously with two earth radio stations from a number K "of earth radio stations A ,,,
Ap .... AjY rainfall with a sum probability
lü? m occur, results from '
2! IcPm N (N-I) 2! IcPm N (NI)
1/2 ■§ 1/2 ■ §
(D(D
'Hierin-ist k eine Konstante.'Herein-k is a constant.
ist, dann ist Pp ^ Pm (3)then Pp ^ Pm (3)
In derselben Weise beträgt die Summenwahrscheinlichkeit P^ pro Erdefunkstation für den Fall, daß gleichzeitig an dreiIn the same way, the cumulative probability is P ^ per earth radio station in the event that three
■ i■ i
Erdefunkstationen Regenfälle mit einer Summenwahrscheinlich- ^ keit von IPm auftreten, ·Earth radio stations rainfalls with a cumulative probability- ^ ity of IPm occur,
V3V3
I XlI Pm LI XlI Pm L
P-P-
■{-■ {-
(H-2)(H-2)
Wenn % i Pm ist,If % i is Pm,
dann ist P-. ^ P9 (6)then P-. ^ P 9 (6)
209814/0333 ' BADO^INAL 209814/0333 'BADO ^ INAL
In derselben V/eise können Ρ«, Pc ... berechnet werden. Wenn die Gleichungen (5) und (6) erfüllt sind, d.h. wenn die den loummenwährscheinlichkeiten Pp, -c-'y, ··· entsprechenden !Niederschlagsmengen gleich Rp, R-- ... sind, dann istIn the same way, «, P c ... can be calculated. If equations (5) and (6) are fulfilled, ie if the amounts of precipitation corresponding to the sum probabilities Pp, -c-'y, ··· are equal to Rp, R-- ..., then
R2 4 Rm (y)R 2 4 Rm (y)
und ,_, // -.j c νand, _, // -.j c ν
Die Werte -für R1,,, Ar .... können in derselben Weise bestimmt werden.The values -for R 1 ,,, Ar ... can be determined in the same way.
Das erfindungsgemäße Übertragungssystem nützt die Eigenschaft aus, daß sich die Niederschlagsmenge Rm, R~, R-. ..., wie sie in den Gleichungen (7) und (8) angegeben ist, progressiv vermindert. Deshalb wird das bei dem erfindungsgemäßen System verwendete Frequenzband F^ bis Fp in eine Vielzahl von Frequenzbändern I bis η unterteilt, wie dies i?'ic. ^ verdeutlicht. Die auf in den Frequenzbändern I, II, 111 .... η liegenden- Frequenzen arbeitenden Zwiscliensendestationen v/eisen hinsichtlich der erforderlichen übertra{;unr:squalitä.ten beiden .Niederschlagsmengen R , 1L·,» R-. ... zufriedenstellende Eigenschaften auf.The transmission system according to the invention takes advantage of the property that the amount of precipitation Rm, R ~, R-. ..., as indicated in equations (7) and (8), progressively decreased. Therefore, the frequency band F ^ to Fp used in the system according to the invention is divided into a plurality of frequency bands I to η, as i? 'Ic. ^ clarified. The intermediate transmission stations operating on frequencies lying in the frequency bands I, II, 111 ... ... have satisfactory properties.
Die im Frequenzband 1 durch Regenfall verursachte üänipi'un;; ist im wesentlichen so niedrig, daß ihr üinflul: sotiar in dem Fall, daß die Eigenschaften der jSiiirichtungen in Bezur" aui-Rm bestimmt sind, im Hinblick auf eine VergroiSeruiv den Antennensysteniß , auf eine titei ;erung der uende] eistuns- , aufThe üänipi'un ;; caused by rainfall in frequency band 1 ;; is essentially so low that you influl: sotiar in that Case that the properties of the directions in Bezur "aui-Rm are intended with a view to increasing the size Antennensysteniß, on a titling of the end of the ice
2 0 9 8 U / 0 3 3 3 bad 2 0 9 8 U / 0 3 3 3 bad
eine Vergrößerung des Störahstands in dem Empfanger und auf eine Interferenz mit anderen Systemen gering ist. In den jj'reauenzbändern ΙΓ, III .... nimmt das Ausmaß der aurch Regenfall hervorgerufenen Dämpfung progressiv zu; dabei nehmen die Werte It^, R- ..... jedoch sehr schnell ab. Insgesamt betrachtet unterscheiden sich die Eigenschaften der Einrichtung nicht so stark von dem Fall, daß die Entg lediglich auf gutes Wetter ausgerichtet ist. Ange-an increase in the noise margin in the receiver and interference with other systems is low. In the jj'reauenzbänder ΙΓ, III .... the extent of the attenuation caused by rainfall progressively increases; however, the values It ^, R- ..... decrease very quickly. Overall, the properties differ the establishment is not so affected by the case that the Entg is only geared towards good weather. Anged
sichts einer derartigen Entwicklung wird eine Nachrichtenübertragung nicht nur in den SEF-Bändern sondern auch in den iviillimeterwellen-Bäiidern mit'Hilfe einfacher und kleiner x.achri ent enüb er tr agungs einrichtungen erwartet, für deren Betrieb nur eine sehr geringe elektrische Leistung erforderlich ist (und zwar sowohl in den Erdefunkstationen als auch in den Zwischensendestationen).the face of such development is expected facilities message transmission easier not only in the SEF-bands but also in the i v iillimeterwellen-Bäiidern mit'Hilfe and small x.achri ent enüb he tr Agung whose operation requires only a very low electrical power required is (both in the earth stations and in the intermediate broadcasting stations).
Bei dem erfindungsgemäßen Nachrichtenübertragungssystem, das die verschiedenen Zwischensendegeräte für die ent- w In the message transmission system according to the invention, which uses the various intermediate transmission devices for the ent- w
sprechenden !Frequenzbänder mit den u.a. vorstehend aufgeführten Eigenschaften benutzt, können (in dem !''all, daß aas Frequenzband ~a\ bis i'^ in drei Unterbänder unterteilt ist)folgende Betriebsvorgänge auftreten:Using speaking frequency bands with the properties listed above, the following operating processes can occur (in that the frequency band ~ a \ to i '^ is divided into three sub-bands):
a) Tritt an iceiner Erdefunkst ation Regen auf oder liegt die auftretende Hiederschlagsmenge unter H7 und tritt an einer oder mehreren der Erdefunkstationen gleichzeitig Heren auf, so bleibt der Belegungszustand der betreffenden Erdefunkstationen weiterhin erhalten und die vorgesehenen l'requenzbandeinrichtungen werden weiterhin ausgenutzt.a) If there is no rain at any earth radio station or if the amount of precipitation is below H 7 and if one or more of the earth radio stations occur at the same time, the occupancy status of the earth radio stations in question will continue to be maintained and the intended frequency band facilities will continue to be used.
209814/0333 '209814/0333 '
b) Tritt an einer iSrdefunkstation Regen auf, so daßb) If rain occurs at an iSrdefunkstation, so that
H-. έ, R <. Rp ist, so wird bei dieser Srdefunkstation vorzugsweise irgendeine geeignete Trägerwelle im Frequenzband I oder Il als Sende- und Ernpfangsträgerwelle benutze. H-. έ, R <. Rp is, in this radio station, any suitable carrier wave in frequency band I or II is preferably used as the transmit and receive carrier wave.
c) Tritt gleichzeitig; an zwei Erdefunkstationen α und A,c) Kick at the same time; at two earth radio stations α and A,
c\ Dc \ D
Regen auf, so daß E~ C R <£ R0 und R- £- id, <. R, ist, soRegenerate so that E ~ CR <£ R 0 and R- £ - id, <. R, is, so
' 5> Ά. c. 'j D cL ''5> Ά. c. 'j D cL '
wird bei beiden Erdefunkstationen vorzugsweise irgendeine ■geeignete Trägerwlle im Frequenzband I oder II benutzt.is preferably either one at both earth radio stations ■ Appropriate carrier waves in frequency band I or II are used.
d) Tritt an einer ersten Erdefunkstation A Re-ven auf, so daß R0 C R ist, und tritt an einer zweiten Erdei'um:stationd) occurs at a first earth radio station A Re-ven so that R 0 is C R, and occurs at a second earth station
CL C CL C
Α-, Regen auf, so daß R-- <£. R- ^. Rp ist, so wird bei aer "Srdefunkstation A irgendeine geeignete 'Jrägerv.-elle im Frequenzband I benutzt, während bei der Erdefunks cation A^ vorzugsweise irgendeine andere geeignete TrägervjfiJ.e im Frequenzband I und Il benutzt wird.Α-, rain on, so that R-- <£. R- ^. Is Rp, then at aer "Srdefunkstation A any suitable 'Jrägererv.-elle im Frequency band I used, while the earth radio cation A ^ preferably any other suitable carrier Frequency band I and II is used.
Damit stehen bei dem vorliegenden System die in den einzelnen Erdefunkstationen benutzten Frequenzbänder in Wechselbeziehung mit dem Auftreten von Regen an den einzelnen Erdefunkstationen. Der Zwischensender des benutzten Satelliten arbeitet ebenfalls in den Frequenzbändern I bis 111.The frequency bands used in the individual earth radio stations are thus interrelated in the present system with the occurrence of rain at the individual earth radio stations. The intermediate station of the satellite used also works in frequency bands I to 111.
Im Hinblick auf das oben betrachtete Beisniel bedeutet aieo, daß in jedem Fall, d.h. unter den Voraussetzungen gemäß a), b) , c) und d),, der Zwischensender im Satelliten sich ständig im Arbeitszustand befindet.With regard to the example above, aieo means that in any case, i.e. under the conditions according to a), b), c) and d), the intermediate transmitter in the satellite is constantly is in working condition.
BAD OfüGNAL BAD OfüGNAL
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Zum liberü-anx'; auf die dem -,jeweiligen-Zustand einer Erdei'unicst at ion-entsprechende Trägerwelle werden R, die Empfangsleistung und der Stör_____abstand überwacht; Steuerung und liEischaltunp erfolgen dadurch, daß von jedem auftretenden x'etcelv/ert ein Diskriminsator-Wert abgeleitet wird. Hie dabei vorgesehene überwachungsschaltung kann in dem Frequenzband F. bis F., oder in einem gesonderten Frequenzband' arbeiten. Das angewandte Jbervachuiirrsverfahren kann entweder ein zentralisiertes oder ein dezentralisiertes Verfahren sein.To liberü-anx '; to the -, respective - state of an earth at ion-corresponding carrier waves become R, the received power and the disturbance _____ distance is monitored; Control and liEischaltunp are done by each occurring x'etcelv / ert a discriminator value is derived. Here provided monitoring circuit can be in the frequency band F. to F., or in a separate frequency band '. The Jbervachuiirrsverfahren applied can either be a centralized one or a decentralized process.
j emv die einzelnen Funkstationen unterschiedliche VerkehrsieisüUii-: en besitzen und der Wunsch-besteht, sämtliche' bestehenden Äachidchtenverbindungen soweit wie möglich aufrecht; zu iialten, so ist es erforderlich, .daß die Funk- ,j emv the individual radio stations have different traffic conditions: en and the wish exists, all 'existing Achievement connections as far as possible; to age, it is necessary that the radio,
station λ die croSte Verkehrsleistung und die Funkstation A-c :die .: ■■ cistation λ the total traffic performance and the radio station A- c : die.: ■■ ci
im Falle d)/ ^weitFrößte Verkehrsleistung besitzt. Besitzen die Funkstationen A>, A0 ... A- in der Reihenfolge: abnehmender Verkehrsleistung■ zugehörige Bandbreiten von W^, -V/p,. "W".-. ... , so dünnen,wie Fig. 5 erkennen läßt, bei Umsetzung der ürägerfrequenzbäiider die Frequenzbänder I, II, ... entsprechend breiter sein als W-, W,, .... .In einem derartigen Fall ist in jeder Erdefunkstation bei h als der Anzahl an Zwischensendestationen, die erforderlich sind, um die gesamte Verkehrsleistung der Station zu übernehmen, die Anzahl Q an hochfrequenten Sende- und Empfangseinrichtungen im Hinblick auf die Frequenzbandbreiten W^, W^ .... durch Q > H bestimmt.in case d) / ^ has the largest transport performance. Have the radio stations A>, A 0 ... A- in the order: decreasing traffic performance ■ associated bandwidths of W ^, -V / p ,. "W" .-. ..., as thin as can be seen in FIG. 5, when implementing the carrier frequency bands, the frequency bands I, II, ... are correspondingly wider than W-, W ,, ..... In such a case, in every earth radio station if h is the number of intermediate transmission stations that are required to take over the entire traffic capacity of the station, the number Q of high-frequency transmitting and receiving devices with regard to the frequency bandwidths W ^, W ^ .... is determined by Q> H.
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"Wie aus der vorstehenden Erläuterung ersichtlich sein dürfte j ist bei dem erfindungsgemäßen System der Einfluß der Regenfall-Dämpfung auf die Nachrichtenübertragungen zwischen den einzelnen Erdefunkstationen herabgesetzt, ferner wird-für-die jeweilige Zwischensendestation nur eine gerinne elektrische Leistung benötigt, und darüber hinaus sind die Größe und der Preis der erforderlichen Einrichtungen klein und damit auch der finanzielle Aufwand für die Erfüllung der Bedingung Q)>M."As can be seen from the above explanation In the system according to the invention, j is the influence of the rainfall damping on the communications reduced between the individual earth radio stations, furthermore there is only one channel for the respective intermediate broadcasting station electrical power required, and beyond that are the The size and price of the required facilities small and thus also the financial outlay for fulfilling the condition Q)> M.
Die Summenwahrscheinlichkeit t'c einer Verbindungsunterbrechung ist in einem solchen Fall gleichThe cumulative probability t'c of a disconnection is the same in such a case
Damit können die Werte für Rm, k, 1 .... durch Entwurf von Einrichtungen für die Frequenzbänder I, II, III und unter Berücksichtigung der Minimalisierung von lJc entsprechend gewählt v/erden.The values for Rm, k, 1 ... can thus be selected accordingly by designing devices for the frequency bands I, II, III and taking into account the minimization of l J c.
Wenn de durch liegenfall verursachte IMachrichtensignaldampfung groß ist, kann die Verkehrsleistung in einigen Fällen zum '!'eil absichtlich herabgesetzt werden. In einem derartigen Fall sind, was sicher keines besonderen Hinweises bedarf, innerhalb der drei Freciuenzbänder 1, Il und IE, wie im obigen Beispiel, die Bandbreiten Vi,, oder My, und Wp so gewählt, daß sie kleiner sind als die oben angegebenen Werte, v.'/ihrend die Bandbreite W, des .frequonseB ill großer gemacht werden kann.If the message signal attenuation caused by lying down is large, the traffic performance can in some cases be '!' Deliberately reduced. In such a case, which certainly does not require any special reference, the bandwidths Vi 1, My, and Wp within the three frequency bands 1, II and IE, as in the above example, are chosen so that they are smaller than the values given above 'v.' / whose bandwidth W, of the .frequonseB ill can be made larger.
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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Im vorstehenden ist der EaIl betrachtet worden, daß eine Zwischensendestation S gemäß IPig. 1 vorhanden ist und das Frequenzband F. bis Fp auszunutzen gestattet.In the foregoing, the EaIl has been considered that a Intermediate transmission station S according to IPig. 1 is present and that Use of frequency band F. to Fp is permitted.
Das erfindungsgemäße System kann ohne weiteres auch in dem Fall angeitfendet werden, daß getrennte !Frequenzbänder benutzt werden.· In diesem Zusammenhang und im Hinblick auf die Entwicklung und den Abschuß einer Zwischensendestation S, wie der oben betrachteten, sei erwähnt, daß auch dann, v/enn % die Zwischensendestation S aus einer Vielzahl von Einzelstationen S^, Sp .".. besteht, die in gesonderten Frequenzbänderriarbeiten, das en'indungsgemäße System' ohne weiteres angewendet werden kann. Besteht zwischen den.Regenfällen an aen einzelnen Funkstationen eine Wechselbeziehung, so werden die Berechnungen gemäß den Gleichungen (1), (4) ... komplizierter; die Auswirkungen auf das vorliegende System vermindern sich zwar und sind geringer als dies aus den Gleichungen (1) und (3) hervorgeht, es ist jedoch trotzdem M noch eine beachtliche Verbesserung vorhanden. In dem Fall, daß die statistischen 'Verteilungen der Hegenfälle an den einzelnen Erdefunkstationen voneinander verschieden sind, werden die Berechnungen komplizierter, ,jedoch werden die Auswirkungen nicht vermindert.The system according to the invention can also be used without further ado in the event that separate frequency bands are used / hen%, the intermediate end station S of a plurality of individual stations S ^, Sp. ".. is, which can be applied in separate Frequenzbänderriarbeiten that en'indungsgemäße system 'readily. If between den.Regenfällen to aen individual radio stations a correlation, so the calculations according to equations (1), (4) ... become more complicated; the effects on the present system are reduced and are less than what appears from equations (1) and (3), but it is nevertheless M. there is still a considerable improvement. In the event that the statistical distributions of the Hegen falls at the individual earth radio stations differ from one another, grounds the calculations more complicated, but the effects are not diminished.
Es erübrigt sich anzugeben, wie und in v/ieviele Frequenzbänder der zu benutzende Frequenzbereich F^, bis .I^There is no need to state how and in many frequency bands the frequency range to be used F ^, to .I ^
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teilen ist;; hierbei sind nämlich die ubertragungsqualität h und die Änderung der Verkehrsleistung R, die Ümofangsleistung, der Störspannungsabstand der einseinen üirdefunkstat ionen, wie dies durch Gleichung (9) an;:e';eben ist, und ferner das überv/achur-gssystem mit in Betracht zu ziehen, mit dessen Hilfe die ulräwerfrequenzbänder oder 'i!rä;:erxrequenzen der Zwischensenäestation unter 3u£-;runc.el9~un·: der vorstehenden Grölien umgeschaltet v/erden.divide is ;; Here, namely, the transmission quality h and the change in traffic performance R, the transmission output, the signal-to-noise ratio of the individual radio stations, as indicated by equation (9) at;: e ';, and also the monitoring system are also taken into account to draw, with the help of which the ultrasonic frequency bands or 'i! rä;: erxrequenzen of the intermediate Senäestation under 3u £ -; runc.el9 ~ un ·: of the preceding sizes are switched over.
Um bei dem erfindung-sgemäßen System die durch 2e:;enfall verursachte Ilachrichtensignalaämpiun- noch wir::saaer zu vermindern, kann gleichzeitig eine Raum-Diversio-'-AiilaFe verwendet v/erden, wie sie in Fig. 4 angedeutet iac. Fi:-;. L,-t dabei der Einfachheit halber nur schematisch eineIn order to reduce the message signal attenuation caused by the event of the invention in the system according to the invention, a space diversion can be used at the same time, as indicated in FIG. 4. Fi: - ;. L , - t only schematically one for the sake of simplicity
Funkstation A.· von den p;eKiäi< iPig. 1 vorreseheiien URadio station A. · from the p; eKiäi < iPig. 1 reserved U
Stationen A^. ... A--. Dieser Funkstation A.. ist eine Zusatastation A.1 zugeordnet, die dieselbe Funktion v.rie cie Station A.. ausübt (und von der eine Vielzahl vornesehen sein kann). Die Station A. wird in einem Abstand L_ mitStations A ^. ... A--. This radio station A .. is assigned an additional station A. 1 , which has the same function v. r ie cie station A .. (and of which a large number can be provided). The station A. is at a distance L_ with
ν ύ ν ύ
der Station A.1 oarallel betrieben. Der Abstand L- ist so J -Jof station A. 1 operated in parallel. The distance L- is so J -J
gevrählt, daß die Wechselbeziehung eines Regenfalles an beiden Stationen (die über eine geeignete Erd-Verbindungsleistung miteinander verbunden sind) hinreichend klein ist, so daß während der Zeitspanne, während der an der Funkstation A.. eine hohe !Niederschlagsmenge auftritt, die über B geführte Nachrichtenverbindung auf die Funkstation A.·1 umgeschaltet werden kann. Die Regenfall-WechselbeziehungIt is said that the correlation of a rainfall at both stations (which are connected to each other via a suitable earth connection) is sufficiently small that during the period during which a high amount of precipitation occurs at radio station A ... Communication link to the radio station A. · 1 can be switched. The rainfall correlation
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gruppe (bestehend aus "Sinzelstationen A_., A·1, A-" ... )group (consisting of "single stations A_., A · 1 , A-" ...)
d J U ■d J U ■
!"./lachen den Stellen, an denen sich die Erdefunkstationen A-! "./ laugh at the places where the earth radio stations A-
■ '■'■■ <J■ '■' ■■ <J
und. A,' befinden, ist so. gering, daß die Iviederschlagsmeiige J - ■and. A, 'is like that. low that the rainy weather J - ■
in Lereich der Funkstation -A-' während-dieser Zeitspanne hinreichend niedrig ist. Eierauf und auf die damit zusammenhalt enden Wirkungen wird nachstehend noch näher eingegangen.in the area of the radio station -A- 'during this period is sufficiently low. Eggs and the cohesive effects will be discussed in more detail below.
vie im- ,jedoch .z.B.. ein Regenfall entsprechend einer lnieder-Rm an der Stelle c< irgendeiner Funkstations-vie im-, but. e.g .. a rainfall corresponding to a lnieder-Rm at the point c <of any radio station
auftritt, dann ist zufolge der Wirkung des in dieser Funkstationsgruppe angewandten Raum-Diversities die Niederschlagsmenge dieser Funkstationsgruppe beim Entwurf der Anlage auf den i/ert Rm1 vermindert anzusetzen, der niedriger ist als der Viert Rm. Damit können die über diese Funkstationsgrupoe geführten r;achrichtenverbindun gen .über die für eine entsprechende ubortragungsqualität* bei der iliederschlagsrnenge R'm ausgelegte Swischensendestation auch weiterhin geführt v/eraen. : m occurs, then due to the effect of the space diversity applied in this radio station group, the amount of precipitation of this radio station group in the design of the system is to be reduced to the i / ert Rm 1 , which is lower than the fourth Rm. This means that the r; Message connections will continue to be managed via the swiss transmission station designed for a corresponding transmission quality * in the case of the R'm precipitation rate. : m
'Wenn gleichzeitig auch an irgendeiner anderen Stelle ß unter.den Funkstationen einer Funkstationsgruppe enthaltenden Stellen Regen auftritt, dann können die über diese Funkstationsgruppe an dieser Stelle geführten Ve3?bindungen zu-r· folge des dort vorhandenen Raum-Diversities über diejenige Zwischensendestation -weiterhin- geführt werden', die der Verbindung snoria für die rüederschlagsmenge Rß', die niedriger ist als H-j5 genügen kann. Die Berechnungen können in'If at the same time at any other location unter.den radio stations ß a radio station group containing places rain occurs, can run at this point on this radio station group Ve3? Bonds -weiterhin- to-r · follow the existing there room Diversities above that between the end station are led ', which the compound snoria for the rudder stroke amount Rß' , which is lower than H- j5 can suffice. The calculations can be done in
BAD CBATH C
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entsprechender Weise für die dritte und vierte, Regen führende Stelle der Funkstationsgruppe durchgeführt werden.carried out correspondingly for the third and fourth, rain leading position of the radio station group will.
Wenn die wirtschaftliche Auswirkung'der Herabsetzung der elektrischen Sendeleistung .zufolge der Tatsache, daß Em^ Hm1 und Rp ^> Rßx ist, den durch die Nachregelung einer Zusatzstation für die jeweilige Srdefunkstation und den durch eine Erde-Verbindungsleitung zwischen der jeweiligen Erdefunkstation und ihrer Zusatzstation erforderlichen finanziellen Aufwand mehr als kompensiert, dann ist es durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in den Frequenzbändern gemäß E1Ig. 5 möglich, die mit Hilfe der Erfindung erzielbaren Vorteile zu erzielen. In dem Fall, daß ein Frequenzband, in dem eine schwache Regenfall-Dämpfung auftritt, wie im Frequenzband I oder II gemäß Fig. 5, zufolge des Vorhandenseins eines Erde-Nachrichten- W Übertragungssystems oder dgl. nicht benutzt werden kann, oder in dem Fall, daß die Verkehrsleistung durch Benutzung höher frequenter Bänder zu steigern ist, wird durch die Erfindung ebenfalls eine beachtliche Wirkung erzielt.If the economic impact of the reduction in the electrical transmission power, as a result of the fact that Em ^ Hm 1 and Rp ^> Rß x , the result of the readjustment of an additional station for the respective radio station and that of an earth connection line between the respective earth radio station and The financial outlay required by their additional station is more than compensated for by using the method according to the invention in the frequency bands according to E 1 Ig. 5 possible to achieve the advantages that can be achieved with the aid of the invention. In the case that a frequency band in which a weak rainfall attenuation occurs as the frequency band I or II according to according to the presence can not be used an earth-message W transmission system or the like. Fig. 5, or in the case That the traffic performance is to be increased by using higher frequency bands is also achieved by the invention a considerable effect.
Wie vorstehend in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Satelliten-Nachrichtenübertragungssystem erläutert, wird die durch Kep;enfall verursachte Nachrichtensignaldämpfung derart st ar κ herabgesetzt, daß über einen weitnn .!''reAs above in connection with an inventive Satellite message transmission system explained, the message signal attenuation caused by Kep; enfall so st ar κ reduced that over a wide nn.! '' re
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-bereich hinweg, eine Nachrichtenübertragung mit hoher Qualität erreicht werden kann, ohne daß irgendwelche Interferenzen mit anderen Nachrichtenubertragungssystemen auftreten. Dabei kann die Nachrichtenübertragung; über eine Zwischensendestation erfolgen, für deren Betrieb nur eine geringe elektrische Leistung erforderlich ist Lind die von geringer Größe ist. Darüber hinaus können eine sehr hohe Verkehrsleistung und eine wirtschaftliche Betriebsweise erzielt werden. Die Erfindung besitzt daher hinsichtlich aer Nachrichtenübertragung eine sehr große -Anwendbarkeit.range, a message transmission with high Quality can be achieved without any Interference with other communications systems appear. The message transmission can; over a Intermediate transmission station take place, for their operation only one low electrical power is required and that of is small in size. In addition, a very high traffic performance and an economical mode of operation be achieved. The invention therefore has in terms of aer messaging has a very large applicability.
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