DE2538309A1

DE2538309A1 - Verfahren zur gemischten uebertragung von sprache und daten auf einem nf-kanal

Info

Publication number: DE2538309A1
Application number: DE19752538309
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl Ing Frenzke; Harald Werres
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-08-28
Filing date: 1975-08-28
Publication date: 1977-03-03
Also published as: DE2538309B2; DE2538309C3

Description

"Verfahren zur gemischten Übertragung von Sprache und Daten auf einem NF-Kanal" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zusätzlichen Übertragen von Daten über einen niederfrequenten Nachrichtenkanal, insbesondere ein Verfahren zur Identifizierung (Kennung) von vornehmlich mobilen Sprechfunkanlagen sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Zur Verbesserung des Betriebsablaufs in Taxifunknetzen ist es wünschenswert, mit Betätigen der Sprechtaste des Funkgeräts Fahrzeug dessen Lizenznummer (Kennung) zur Zentrale zu übertragen und dort zur Anzeige (Identifizierung) zu bringen. Die gesprochene Nummernübermittlung nach einem Aufruf der Zentrale kann dann entfallen. Die Folge ist eine effektivere Ausnutzung des Funkkanals, da die Übertragung der Fahrzeugnummer nur äußerst wenig Zeit beansprucht und Rückfragen wie nach einer unverständlichen Durchsage unnötig werden Wegen der eindeutigen Identifizierung des sprechenden Funkteilnehmers kann eine mißbräuchliche Benutzung des Funkkanals weitgehend unterbunden werden, so daß auf diese Weise eine zusätzliche Straffung des Betriebsablaufes und eine Verbesserung der Disziplin erzielbar sind.
Schließlich bietet die Teilnehmeridentifizierung - in Notfällen (Überfall oder Unfall) automatisch abgesetzt - die Möglichkeit, aufgrund der Kenntnis der betreffenden Fahrzeugnummer gezielte Hilfsmaßnahmen einzuleiten.
Bereits seit einiger Zeit befindet sich u. a. ein Übertragungsverfahren im Einsatz, welches unter der Bezeichnung "5-Tonfolge-Verfaren" von den Selektivrufnetzen her bekannt ist. Dieses Verfahren sieht mit jeder Sprechtastenbetätigung eine einmalige, 0,5 sec. dauernde, sequentielle Übertragung von 5 Dezimalziffern in einer Frequenzcodedarstellung vor.
Die benötigten Frequenzen liegen im Hörbereich. Dieses führt jedoch zu einer erheblichen akustischen Belästigung aller Funkteilnehmer. Außerdem kann eine mißbräuchliche Benutzung des Funkkanals nicht verfolgt werden, weil es dem Funkteilnehmer leicht möglich ist, durch einfache Manipulation das Aussenden der Kennung zu unterdrücken und trotzdem den Kanal zu belegen. Eine automatische Unterbrechung ist nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei sehr hoher Anrufwahrscheinlichkeit jegliche Möglichkeit weitestgehend der mißbräuchlichen Benutzung/ausschließt und gleichzeitig eine akustische Belästigung der übrigen Teilnehmer durch die Übertragung der Kennung vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede auf Sendung geschaltete Sprechfunkanlage jeweils extrem kurze, sich in einem vorgebbaren Zeitabstand wiederholende Datentelegramme, die eine für die jeweilige Sprechfunkanlage charakteristische Kennung enthalten, in die Sprache einblendet, und daß die Datentelegramme empfangsseitig parallel zur Sprachwiedergabe ausgewertet werden unter völliger Unterdrückung des durch die Datentelegramme erzeugten Störspektrums bei der Sprachwiedergabe.
Zweckmaßige lfeiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie den Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung entnehmbar.
Die extrem kurzen Datentelegramme beeinträchtigen den Sprechverkehr nicht. Das Verfahren und die Anordnung gemäß der Erfindung ermöglichen eine sichere Übertragung von Daten, und zwar unabhangig von der Sende/Empfangs-Technik und unterschiedlichen Übertragungsstrecken (Leitungen, Funkstrecken).
Jedes Datentelegramm hat vorzugsweise eine Länge von 32 bit.
Die Übertragungszeit pro Telegramm liegt bei 38 msec. Die Aussendung der Datentelegramme wird in festeingestellten Abständen von 2,5 oder 5 sec. wiederholt, solange die Sprechtaste betatigt bleibt. Auch bei nur kurzer Betätigung der Sprechtaste erfolgt automatisch mindestens eine vollständige Aussendung. Der erstmaligen aussendung eines Datentelegrammes ist jeweils ein kurzer, unmodulierter Vorlauf des Senders vorangestellt, um sicherzustellen, daß der Empfangsweg für das Datentelegramm freigeschaltet ist.
Jedes Datentelegratnm besteht aus einem Vorlauf (Synchronisation) z. B. vier binär codierten Stellen der Lizenznummer (Kennung), einem Block von z. B. 2 bit zur Übertragung weiterer hIeldungen (Taxameter läuft, Überfall u. a.) und einem Redundanzteil, der dem Datentelegramm einen IIaming-Abstand von z. B. 4 gibt.
Wird die Sprechtaste länger als z. 13. 10, 20 oder 40 sec.
betätigt - die Zeit ist wählbar -, so schaltet sich der Sender automatisch ab (ausgenommen bei Betätigung der Notruftaste) und das Gerät schaltet sich für Durchsagen auf Empfang. Ein erneutes Aufschalten auf den Nachrichtenkanal ist erst nach kurzzeitigem Ausschalten des Sende-/Empfangsgerätes nach einer vorgebbaren Wartezeit zwischen 0 und 60 sec. möglich. Diese einstellbare Sprechzeitbegrenzung bietet nicht nur Schutz vor mutwilligen Störern, die sich trotz Identifizierung nicht an die Regeln des Spr-chfunkverkehrs halten, sondern dient vor allem auch dazu, defekte Geräte auzusondern. Gerätefehler (Sprechtastendefekte usw.) werden so ohne Blockierung des Nachrichtenkanals erkannt.
Eine weitere StörnöSlichkeit besteht in einem mißbräuchlichen fortwährenden Kanalwechsel zwecks Unterdrückung der Kennung, der ein sehr störendes Rattergeräusch auf allen benutzten Kanalen zur Folge hat. Vorteilhafterweise sieht die Erfindung gegen diese Art der Störung einen sogenannten Kanalratterschutz vor, der dafür sorgt, daß das betreffende Gerät automatisch vom Nachrichtenkanal abgeschaltet wird mit allen Konsequenzen wie bei der Sprechzeitüberschreitung.
Die Aussendung eines Notrufes ist bei ein- und ausgeschaltetem Funkgerät durch Betätigen einer besonderen Notruftaste möglich. Das Notruftelegramm löst bei allen Funkteilnehmern einen akustischen Alarm aus. In der Funkzentrale wird neben dem akustischen Alarm eine intermittierende optische Anzeige in Betrieb gesetzt. Die äußeren Bedienelemente des notrufsendenden Sprechfunkgerätes, z. B. Ein-/Ausschalter, Lautstärkeregler, Kanalschalter usw. sind automatisch unwirksam geschaltet. Das akustische Notrufsignal ist auch in allen anderen mobilen Sprechfunkanlagen hörbar.
Das notrufsendende Gerät wird periodisch 10 sec. auf Senden und 10 sec. auf Empfang geschaltet. Die automatische Empfangszeit von 10 sec. kann jedoch durch Betätigung der Sendetaste zu jeder Zeit unterbrochen werden.
Im Fall der Abschaltung des Sende-/Empfangs-Gerätes wird die Aussendung des Notruftelegramms alle 10 sec. wiederholt. Der Empfänger ist unhörbar geschaltet. Erst nach einer Vorgabezeit, z. B. 20 min. oder unendlich, schaltet sich der Notruf automatisch ab. Vor Ablauf der eingestellten Sendedauer kann die Aussendung des Notrufes nur durch Unterbrechung der Versorgungsieitungen beendet werden.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kennungsgeber, der an jedes handelsübliche F@1- oder PM-Funkgerät in der Mikrofon-und Sprechtastenleitung anschließbar ist. Er enthält einen Umschalters der in seiner Ruhelage den Mikrofonweg durchschaltet und in fest eingestellten Abständen das Datentelegramm einblendet.
Ausgelöst durch Sende- oder Notruftaste veranlaßt die Steuerung den Datentelegrammaufbau und falls Sprechzeitbegrenzung oder Kanalratter- (wir) -Schutz nicht angesprochen haben die Sendertastung. Der Höweg ist unbeeinflußt vom Kennungsgeber.
In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der ortsfesten Anlage dargestellt. Das Funkgerät wird entweder vieladrig oder über eine 2DraltFernntjldeleitung mit dem Auswerteteil verbunden.
Die DatengeräuscllunterdrtickuIlg beinhaltet eine Stumtischaltung im Hörzug, die dann wirlsam wird, wenn der Telegrammabbau ein Datentelegramm erkennt. Bis zu fünf ausgewertete Telegramme hält der Telegramm-Anzeige-Speicher fest und gibt sie parallel zur Telegramm-Anzeige. In den Kennung speicher können über die Kennungsspeicherprogrammierung mehrere (32) Kennungen fest eingeschrieben werden. Stimmt eine einlaufende Kennung mit einer abgespeicherten überein, so meldet dies der Vergleicher über ein optisches Signal, die Sperranzeige.
Mikrofon und Sprechtaste sind über die Funkanschaltung direkt mit dem Funkgerät verbunden.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum zusätzlichen Übertragen von Daten einen niederfrequenten Nachrichtenkanal, insbesondere zur Kennung von vornehmlich beweglichen Sprechfunkanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß jede auf Sendung geschaltete Sprechfunkanlage jeweils extrem kurze, sich in einem vorgebbaren Zeitabstand wiederholende T tentelegramme, die eine für die jeweilige Sprechfunkanlage charakteristische Kennung enthalten, in die Sprache einblendet, und daß die Datentelegramme empfangsseitig trallel z r Sprachwiedergabe ausgewertet werden unter völliger Unterdrückung des durch die Datentelegramme erzeugten Störspektrums bei der Sprachwiedergabe

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datentelegramme eine Länge von maximal 40 msec. haben und daß sie vorzugsweise in einem Zeitabstand von 2,5 oder 5 sec. wiederholt werden.

3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Datentelegramm aus einem Vorlauf (Synchronisation), einer binär codierten, für die jeweilige Sprechfunkanlage charakteristischen Nummer (Kennung), einer Anzahl von Binärplätzen zur Aufnahme wechselnder Meldungen sowie einer Anzahl von Binärplätzen für die Redundanz besteht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Redundanz nach einem systematischen Generatorpolynom in einen Redundanzrechner aus Kennung und Meldung abgeleitet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Datensicherungsteil so gewählt ist, daß alle ungeraden Bit-Fehler und alle Bit-Fehler kleiner als vier erkannt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Datentelegramme mittels eines 2-FSK-Codes codiert werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Datentelegramme mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 851 bit sec 1 übermittelt werden.

8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anschaltung eines Datengebers an den Mikrofoneingang der Sprechfunkanlage unter voller Aussteuerung eines gegebenenfalls vorhandenen Hublegrenzers automatisch 38 msec. lange Datentelegramme zeitlich wiederholt in die Sprache einblendbar sind, daß empfangsseitig ein Datenempfänger zum Lautsprecherteil parallelgeschaltet ist und dan ein Basisband-Datenträger (1,5 kHz) im Bereich geringer Laufzeitdifferenzen der Übertragungsstrecken (Leitungen, Funkstrecken) sowie eine 2-wertige FSK-Modulation mit besonderer Wahl von Datenhub (2 # f = 430 Hz) und Übertragungsgeschwindigkeit (857 Bd) vorgesehen sind dergestalt, daß durch die Datentelegramme im Sprachband ein Spektrum minimaler Breite erzeugt wird.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig Mittel vorgesehen sind zum völligen Unterdrücken des von den Datentelegrammen erzeugten Störspektrums bei der Sprachwiedergabe.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das empfangene NF-Signal zur Unterdrückung des Datengeräuschs in einem Analog-Schieberegister (Eimer Kettenschaltung) um eine Datenteiegrammlänge verzögert und über einen Analog-Schalter an das Lautiprecherteil geleitet wird, und der Analog-Schalter immer dann öffnet, wenn das Datenteil ein Datentelegramm erkennt.

41. Anordnung nach einem der Ansprüche l bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Datengeber einen Parallel-Serien-Wandler enthält, den aus einem Speicher die Kennung und von außen, z. B. aus einem weiteren Speicher, zu übertragende weitere Meldungen zuführbar sind, daß dem Wandler ein Datensicherungsteil zum Erzeugen der Redundanz folgt und daß an den Datensicherungsteil ein Datenmodulator angeschlossen ist, dessen Ausgangssignale in die Sprache auf dem Nachrichtenkanal einblendbar sind.

12. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche l bis 7 oder Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis ll, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Sprechfunkanlage Abschaltmittel für den Sender vorgesehen sind, die die Überschreitung einer vorgebbaren Sprechzeit bzw. Delegungszeit des Nachrichtenkanals verhindern, beispielsweise in der Art, daß der Sender sich bei länger als 20 sec. gedrücker Sprechtaste automatisch abschaltet und erst nach Abschaltung des Sende-/Empfangs-Gerätes und Einhaltung einer vorgebbaren Zeitdauer erneut für den Sendebetrieb einschaltbar ist, wobei das Gerät nach automatischer Abschaltung des Senders für die Übermittlung von Informationen auf Empfang geschaltet bleibt.

13. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis ll, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Sprechfunkanlage Abschaltm.ittel für den Sender vorgesehen sind, die bei fortwährendem, mißbräuchlichen Kanalwechsel zwecks Unterdrückung der Identifizierung den Sender automatisch abschalten, der dann erst nach einer vorgebbaren Zeitdauer wieder einschaltbar ist (Kanalratterschutz).

14. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche l bis 7 oder Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig ein Itennungsspeicher vorgesehen ist zur Speicherung der Kennungen undisziplinierter oder gesperrter Teilnehmer zwecks Ausschließung von Verbindungsaufbau.

15. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche l bis 7 oder Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig ein Datenniodulator einer Datenprüfeinrichtung zur Überprüfung der Redundanz, einem Decodierer und einem eine Auswerte- und/oder Anzeigeeinrichtung steuernden Zwischenspeicher vorgesehen sind, letzterer vorzugsweise von Hand oder durch neu eintreffende Datentelegramme löschbar oder umbelegbar.

16. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche i bis 7 oder Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Notruftaste vorgesehen ist, bei deren Betätigung auch im Falle erzwungener oder freiwilliger Abschaltung des Senders eine Aussendung eines Notrufes erfolgt.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die prechfunanlagenach Betätigung der Notruftaste durch automatische Sendertastung abwechselnd auf Senden und Empfangen geschaltet wird, beispielsweise periodisch auf jeweils 10 sec.

Senden und 10 sec. Empfang, und daß die automatisch gesteuerte Empfangszeit von 10 sec. durch Betätigung der Sendertaste jederzeit fur Sprechdurchsagen unterbrechbar ist.

18. Anordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim Senden ein intermittierender Notrufton auf den Nachrichtenkanal einblendbar ist und daß die weitere Meldung der Datentelegramme aus einer Notrufmeldung besteht.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beendigung der Notrofdurchgabe eine Unterbrechung der Versorgungsleitungen notwendig ist.

20. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Notruf nach Ablauf einer vorgebbaren Zeit von beispielsweise 20 min. automatisch abgeschaltet wird.