DE2614918B2

DE2614918B2 - Sprechfunksystem

Info

Publication number: DE2614918B2
Application number: DE19762614918
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl.-Ing. 7901 Staig Hipp; Joachim Dipl.-Ing. 7901 Donaustetten Nedtwig
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1976-04-07
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1978-03-09
Also published as: LU77058A1; NL7703800A; DK152177A; ES457218A1; BE853207A; DE2614918A1; FR2347839A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Sprechfunksystem, insbesondere für Gegensprechverkehr, mit einer ortsfesten Zentralstation, wenigstens zwei an verschiedenen Orten angeordneten, mittels Leitungen und/ocJer Funkverbindungen, vorzugsweise Richtfunkstrecken, mit der ortsfesten Zentralstation verbundenen ortsfesten Sende- und Empfangsstellen sowie mindestens einem mobilen Sende- und Empfangsgerät, wobei jede ortsfeste Sende- und Empfangsstelle Mittel aufweist, mit deren Hilfe die Qualität der Funkverbindung mit einem mobilen Sende- und Empfangsgerät geprüft wird.

Es ist bekannt, zur Erfassung eines größeren Versorgungsgebiets mit mobilen Sprechfunkteilnehmern mittels einer ortsfesten Zentralstation, das Versorgungsgebiet in der Weise zu unterteilen, daß in dein betreffenden Gebiet mehrere ortsfeste Sende- und Empfangsstellen angeordnet werden, die beispielsweise über Leitungen bzw. Richtfunkstrecken mit der ortsfesten Zentralstation verbunden sind. Ein rufender mobiler Sprechfunkteilnehmer erreicht dann die ortsfeste Zentralstation zumindest über zwei ortsfeste Sende- und Empfangsstellen gleichzeitig und die Zentrale kann dann jeweils die Verbindung mit der besten Empfangsqualität auswählen.

Aus der Funkschau 1971, Heft 8, Seite 234 ist ein Funksprechnetz für mobile Teilnehmer mit festen Stationen und einer Vermittlungszentrale bekannt, bei dem die Vermittlungszentrale den Verbindungsweg mit dem geringsten Rauschen und den geringsten Verzerrungen auswählt, wobei der Empfänger der Feststation ein der Empfangsqualität des ankommenden Gesprächs entsprechendes Tonsignal bildet, das simultan zum Gespräch über denselben Kanal — Leitungspaar oder Richtfunk — an die Zentrale weitergeleitet wird. Das bekannte Funksprechnetz hat den Nachteil, daß zur Trennung der erwähnten Tonfrequenz vom Nutzsignal zum einen aufwendige Selektionsmiitel erforderlich sind und zum andern die NF-Nutzbandbreite verringert wird. Hinzu kommt der Nachteil, daß die Vermittlungszentrale die Qualität der einzelnen Verbindungen starr alle 12,5 msec überprüf t.

Aus der DT-OS 21 42 071 ist es bekannt, bei jedem ortsfesten Funkempfänger eine Gleichspannung zu bilden, deren Augenblickswert in einem umgekehrten Verhältnis zu dem jeweiligen Wert der ZF-Rauschspannung des ortsfesten Funkempfängers steht, und in einer

Vergleichsschaltung einer Zentralstation alle eintreffenden Gleichspannungen ununterbrochen miteinander zu vergleichen, jeweils die Gleichspannung mit dem größten Wert festzustellen und an eine Schalteinrichtung weiterzuleiten, die das zu dieser Gleichspannung gehörende demodulierte Funksignal freigibt. Dieses bekannte Funksystem hat den Nachteil, daß bei gleichstromuridurchlässigen Verbindungen, wie z. B. Richtfunkstrecken, TF-Strecken, mit Übertragern galvanisch entkoppelten Leitungen, eine Umsetzung der Gleichspannung mittels Spannungs-/Frequenz- oder Analog/Digital-Wandler und anschließend eine entsprechende Rücktransformation erforderlich ist. Abgesehen davon führt eine Prüfung der ZF-Rauschspannung der ortsfesten Funkempfänger keineswegs in allen Fällen zur Auswahl der günstigsten Funkverbindung, denn das Empfängerrauschen ist nur bei großen Rauschspannungen — d. h. bei kleinen Empfangsfeldstärken — ein geeignetes Maß für die Empfangsqualität. Bei hohen Empfangsfeldstärken wird die Rauschspannung nämlich von Störungen überlagert, die im Empfänger selbst entstehen — wie z. B. das Klirren — oder die durch Interferenzen, Reflexionen und Überreichweiten auf dem Funkwege bedingt sind. Diese Störspannungen können die Rauschspannung um eine Größenordnung übertreffen. Im übrigen handelt es sich bei der Rauschspannungsmessung nur um eine indirekte Methode der Bestimmung des Signal-Rauschabstandes des NF-Nutzsignals. Es ist durchaus möglich, daß die gsmessene Rauschspannung eine sehr gute Empfangsqualitäl anzeigt, während das NF-Signal in Wirklichkeit völlig verzerrt ist. Ein zusätzlicher Nachteil des bekannten Systems ist darin zu sehen, daß es in der ortsfesten Zentralstation für das Signal einer jeden ortsfesten Sende- und Empfangsstelle jeweils eine besondere Auswerteschaltung erforderlich macht.

Es ist auch bereits ein Sprechfunksystem vorgeschlagen worden (vgl. DT-OS 25 53 785), bei dem das Nutzsignal in jeder ortsfesten Sende- und Empfangsstel-Ie im Nutzkanal um so stärker verzögert wird, je kleiner sein Signal-Rauschabstand bzw. die Empfangsfeldstärke ist und bei dem in der ortsfesten Zentralstation jeweils nur das zuerst ankommende Nutzsignal durchgeschaltet wird. Die Tatsache, daß hierbei die Verzögerungseinrichtungen direkt im NF-Weg des Nutzsignals angeordnet sind, kann bei manchen Systemen infolge der zusätzlichen Laufzeiten des Nutzsignals zu Funktionsstörungen bei zu langen Synchronisationszeiten führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sprechfunksystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das insbesondere in der ortsfesten Zentralstation bei der Auswahl des besten Signals einen möglichst geringen Aufwand erfordert, das bei allen Arten von Verbindungsstrecken ohne Zusatzmaßnahmen einsatzfähig ist, in jedem Fall die Auswahl des tatsächlich besten Signals ermöglicht und keine zusätzlichen Laufzeiten des Nutzsignals mit sich bringt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für Funkverbindungen von einem mobilen Scnde- und Empfangsgerät zu der ortsfesten Zentralstation jeweils die ortsfeste Sende- und Empfangsstclle mit dem besten Nutzsignalpcgcl stets zu Beginn eines Verbindungsaufbaus oder jeweils auf ein Auswahlkommando des mobilen Sende- und F.mpfangsgerätcs hin in der Weise ausgewählt wird, daß in jeder ortsfesten Scndc- und Empfangsstelle mit Hilfe von Mitteln zur Ermittlung des Signal-AStörabstiindcs, der F.mpfangsfcldstärkc, des Außerbandrauschcns des Nutzsignals oder einer entsprechenden Meßgröße über die Empfangsqualitä des von dem mobilen Sende- und Empfangsgerä ausgesendeten Nutzsignals ermittelt wird, daß in jedei ortsfesten Sende- und Empfangsstelle eine Verzöge rungseinrichtung mit variabler Verzögerungszeit vorgesehen ist, die nach Maßgabe der ermittelten Meßgröße über die Empfangsqualität die Durchschaltung un Weiterleitung des Nutzsignals zur ortsfesten Zentralsta tion über Durchschaltmittel um so stärker verzögert, j schlechter die Empfangsqualität ist, daß in der ortsfesten Zentralstation jeweils nur das zuerst ankommend Signal zur weiteren Verwendung durchgeschaltet wird während die entsprechend ihrem ungünstigeren Nutzsignalpegel später einlaufenden Signale der übrigen ortsfesten Sende- und Empfangsstellen für die Dauer einer Verbindung oder bis zur Wiederholung de Auswahlkommandos zur Initiierung einer wahlweisen Empfängerauswahl von einer mobilen Station au gesperrt bleiben, und daß im Falle einer dann zusätzlich notwendig werdenden Funkverbindung von der ortsfesten Zentralstation zu dem mobilen Sende- und Empfangsgerät der Sender der bereits für di Verbindung vom mobilen Sende- und Empfangsgerät zur ortsfesten Zentralstation ausgewählten ortsfesten Sende- und Empfangsstelle durch ein Kommandosignal der ortsfesten Zentralstation durchgeschaltet wird.

Dabei soll die kleinste mittels der Verzögerungsein richtung der einzelnen ortsfesten Sende- und Empfangs stellen einstellbare Verzögerungszeit größer sein als di< systembedingte, auf unterschiedliche Abstände de einzelnen ortsfesten Sende- und Empfangsstellen sowie auf Unterschiede in der Art der Verbindung zu ortsfesten Zentralstation — beispielsweise Leitungen oder Funkstrecken — des jeweiligen Sprechfunksy stems zurückzuführende Laufzeitdifferenz.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gegeben daß bei einem Empfänger einer ortsfesten Sende- unc Empfangsstelle der Ausgang einer HF- bzw. eine ersten oder zweiten ZF-Stufe über einen Entkopplungs verstärker mit einem Gleichrichter verbunden ist dessen Ausgangsspannung der Empfangsfeldstärke proportional ist, daß ein dem Gleichrichter nachgeschal teter Pegelindikator mit seinem /-ten Ausgang (/' = 1 bi. 5) an ein /-tes Verzögerungsglied (;' = 1 bis 5) mit einet Verzögerungszeit 7/ angeschlossen ist, wobei für die Verzögerungszeiten gilt 7Ϊ< T)₊1 (/ = 1 bis 4), und daß ein bei Überschreiten eines vorgegebenen /-ten Schwellwertes 5, durch die Spannung am Eingang de: Pegelindikators am /-ten Ausgang des Pegelindikators

so auftretendes Ausgangssignal über das /-te Verzöge rungsglied sowie eine ODER-Schaltung einen NF Durchschalter schließt und darm das Nutzsignal zui ortsfesten Zentralstation durchschaltet, wobei für di( Schwellwerte gilt 5,> 5,+1 (/ = 1 bis 4).

v> Eine weitere günstige Ausgestaltung besteht darin daß der Ausgang einer HF- bzw. einer ersten odei zweiten ZF-Stufe eines Empfängers in einer ortsfcstei Sende- und Empfangsstelle über einen Entkopplungs verstärker mit einem Gleichrichter verbunden ist

ι»« dessen Ausgangsspannung der Empfangsfeldstärki proportional ist, daß der Gleichrichter ausgangsseitif zum einen über einen Schaltimpulsgeber und zun anderen über einen Spannungs-/Frequenzwandler um einen Taktaufbereiter an ein Verzögerungsglied mi

ι/- variabler Verzögerungszeit τ angeschlossen ist, da: einen beim Auftreten einer Empfangsfeldstärkc un gleich Null vom Schaltimpulsgeber abgcgcbenet Schaltimpuls jeweils nach Maßgabe des Ausgangssi

gnals des Taktaufbereiters um so stärker verzögert, je kleiner die Empfangsfeldstärke ist, und daß der so verzögerte Schaltimpuls über einen NF-Durchschalter das Nutzsignal zur ortsfesten Zentralstation durchschaltet.

Bei einer zweckmäßigen Weiterbildungsform ist vorgesehen, daß der Ausgang des Gleichrichters zusätzlich mit einem Schwellwertschalter mit nachgeschaltetem Zeitglied verbunden ist und daß das Ausgangssignal des Zeitgliedes einen Schalter in der Weise steuert, daß beim Überschreiten eines durch den Schwellwertschalter vorgegebenen Schwellwerts durch die Empfangsfeldstärke ein Frequenzgenerator für eine Belegtfrequenz //? und beim Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts durch die Empfangsfeldstärke ein Frequenzgenerator für eine Freifrequenz fr für eine vorgegebene Zeitdauer an die Verbindung zur ortsfesten Zentralstation angeschlossen wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform erhält man dadurch, daß in einer ortsfesten Sende- und Empfangsstelle ein Empfänger mit dem Ausgang seines Diskriminators direkt und mit dem Ausgang seiner HF- bzw. seiner ersten oder zweiten ZF-Stufe über einen Entkopplungsverstärker und einen Gleichrichter mit einer Rauschsperre verbunden ist, daß das Ausgangssignal der Rauschsperre zum einen mit seiner ansteigenden Flanke einen Schalter im NF-Ausgang des Empfängers schließt und zum andern einerseits mit seiner ansteigenden Flanke einen monostabilen Multivibrator mit variabler Rückkippzeit τ und andererseits mit seiner abfallenden Flanke einen ersten monostabilen Multivibrator mit einer festen Rückkippzeit setzt, daß die variable Rückkippzeit r mittels der dem monostabilen Multivibrator zuführbaren Ausgangsspannung des Gleichrichters in der Weise einstellbar ist, daß sie um so größer wird, je kleiner die Ausgangsspannung des Gleichrichters ist, daß die abfallende Flanke des Ausgangssignals des monostabilen Multivibrators einen weiteren monostabilen Multivibrator mit fester Rückkippzeit setzt, daß das Ausgangssignal des weiteren monostabilen Multivibrators in der Zeit, in der dieser Multivibrator gesetzt ist, einen ersten Frequenzgenerator für eine Belegtfrequenz in einschaltet und dessen Ausgangssignal mittels einer UND-Schaltung, an deren einen invertierenden Eingang der Ausgang des weiteren monostabilen Multivibrators angeschlossen ist, über eine ODER-Schaltung zur orlsfesten Zentralstation durchschalten daß anschließend der NF-Ausgang des Empfängers über einen nichtinvertierenden Eingang der UND-Schaltung und die ODER-Schaltung durchgeschaltet wird und daß dann das Ausgangssignal des ersten monostabilen Multivibrators in der mit der abfallenden Flanke des Rauschsperrenausgangssignals und somit mit dem Ende der Informationsübertragung durch das mobile Sende- und Empfangsgerät beginnenden Zeitspanne, in welcher der erste monostabile Multivibrator gesetzt ist, einen zweiten Frequenzgenerator für eine Freifrequenz ff einschaltet und dessen Ausgangssignal mittels der UND-Schaltung, an deren zweiten invertierenden Eingang der Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators angeschlossen ist, über die ODER-Schaltung durchgeschaltet wird.

Vorteilhaflerweise ist vorgesehen, daß die Belegtfrcquenz /ß in dem mobilen Sende- und Empfangsgerät mittels eines gegebenenfalls bereits für andere Zwecke vorhandenen Tongebers erzeugbar und vor der Informationsübertragung aussendbar ist und daß in den ortsfesten Sende- und Empfangsstellcn dann nur noch die Freifrequenz /> erzeugbar und nach Beendigung der Informationsübertragung zur ortsfesten Zentralstation durchschaltbarist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß in einer ortsfesten Sende- und Empfangsstelle ein Empfänger mit dem Ausgang seines Diskriminators an eine Rauschsperre und mit dem Ausgang seiner HF- bzw. seiner ersten oder zweiten ZF-Stufe zum einen an die Rauschsperre und zum andern an einen Entkopplungsverstärker mit nachgeschaltetem Gleichrichter angeschlossen ist, daß das Ausgangssignal der Rauschsperre einerseits bei Vorliegen eines brauchbaren Nutzsignalpegels einen Schalter im NF-Ausgang des Empfängers schließt und zum andern über einen weiteren Schalter einer Verzögerungseinrichtung mit variabler Verzögerung zuführbar ist, in der er nach Maßgabe der Ausgangsspannung des Gleichrichters um so stärker verzögert wird, je kleiner die Ausgangsspannung des Gleichrichters ist, daß mittels des Ausgangssignals der Verzögerungseinrichtung ein NF-Durchschalter schließbar und damit das Nutzsignal zur ortsfesten Zentralstation durchschaltbar ist und daß der NF-Ausgang des Empfängers noch vor dem Schalter mit einem Auswerter für Auswahlkommandos der mobilen Sende- und Empfangsgeräte verbunden ist, der jeweils auf ein als richtig erkanntes Auswahlkommando hin zugleich den weiteren Schalter und den NF-Durchjchalter öffnet und ein Zeitglied setzt, das nach Ablauf seiner Rückkippzeit den weiteren Schalter wieder schließt und damit den NF-Durchschalter zur Durchschaltung freigibt.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht — wie erwähnt — darin, daß die Verzögerungseinrichtung im Durchschaltzweig liegt und nicht im NF-Zweig.

Außerdem erfolgt die Auswahl der nach dem Signal-/ Stör-Abstand bestmöglichen Funkverbindung zum Zeitpunkt des Verbindungsaufbaus und ist das System auch bei Verwendung gleichstromundurchlässiger Modulationszubringer verwendbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Sprechfunksystem mit einem oder mehreren mobilen Sende- und Empfangsgeräten 1, ortsfesten Sende- und Empfangsstellen 2 bis 2" sowie einer ortsfesten Zentralstation 3. Die Verbindung zwischen den ortsfesten Sende- und Empfangsstellen und den mobilen Sende- und Empfangsgeräten erfolgt beispielsweise im Gleichwellenbetrieb, während die Verbindung zwischen den ortsfesten Sende- und Empfangsstellen und der ortsfesten Zentralstation aus Richtfunkstrecken unterschiedlicher Trägerfrequenz und/oder Leitungen mit oder ohne TF-Übertragung besteht.

In der ortsfesten Zentralstation sind den einzelnen orlsfesten Sende- und Empfangsstellcn Empfangsmittel 4 bis 4" zugeordnet, die über eine Durchschall- und Sperrschaltung 5, die jeweils nur das Signal mit dem besten Nutzsignalpegel passieren läßt, mit einer

bo Wiedergabe- und/oder Weitervermittlungsschaltung 6 verbunden sind. Die ortsfeste Zentralstation 3 enthält außerdem einen Sender 7 für Verbindungen zu den mobilen Sende- und Empfangsgeräten 1.

Die Erfindung sieht vor, daß für Funkverbindungen von einem der mobilen Sende- und Empfangsgeräte zur ortsfesten Zentralstation jeweils die ortsfeste Sende- und Empfangsstelle mit dem besten Nutzsignalpegel in der Weise ausgewählt wird, daß in jeder ortsfesten

Sende- und Empfangsstelle der Signal-/Stör-Abstand im NF-Nutzkanal oder ersatzweise die Empfangsfeldstärke als indirekte Größe des Signal-/Stör-Abstandes des von dem mobilen Sende- und Empfangsgerät empfangenen Nutzsignals ermittelt wird und eine Verzögerungsschaltung mit variabler Verzögerungszeit die Durch- und Weiterschaltung des Nutzsignals zur ortsfesten Zentralstation nach Maßgabe des ermittelten Signal-/Stör-Abstandes oder der ermittelten Empfangsfeldstärke um so stärker verzögert, je kleiner der Signal/Stör-Abstand oder die Empfangsfeldstärke ist. In der ortsfesten Zentralstation wird jeweils nur das zuerst ankommende Signal durch die Durchschalt- und Sperrsehaltung 5 zur weiteren Verwendung durchgcschallet, während die entsprechend ihrem ungültigeren Nutzsignalpegel später einlaufenden Signale der übrigen ortsfesten Sende- und Empfangsstellen gesperrt bleiben. Zur Vermeidung von Störungen ist dabei dafür zu sorgen, daß die kleinste mittels der Verzögerungsschaltungen einstellbare Verzögerungszeit größer ist als die größte systembedingte, auf unterschiedliche Abstände der einzelnen ortsfesten Sende- und Empfangsstellen von der ortsfesten Zentralstation sowie auf Unterschiede in der Art der Verbindung — wie Leitungen oder Funkstrecken — des vorgegebenen Sprechfunksystems zurückzuführende Laufzeitdifferenz.

Die Auswcrteschaltung in der Durchschalt- und Sperrschaltung 5 der ortsfesten Zentralstation arbeitet zum Nutzkanal und zu den Empfangsmitteln 4 bis 4" parallel und die Signalprüfung erlolgt für die Dauer einer Mindestpause r_;, zeitverzögert, wodurch eine Beeinträchtigung der Nutzinformation während des Informationsflusses verhindert und eine eindeutige Markierung für den jeweiligen Beginn einer Signalprüfung gegeben ist. Die kleinste Verzögerungszeit r„„„ in einer ortsfesten Sende- und Empfangsstelle ist — wie erwähnt — größer zu wählen als die größte durch das Zubringernetz bedingte Laufzeitdifferenz Δτ\ι;,».„. Dabei sollte gelten:

Γ,,,,,, > ΔΤΝΙ.ΙΙΙ.,Κ + I HIIh

wobei f,„„ die llmsehaltzeit der Auswerteschaliung ist. Die Umschaltzeit sollte im übrigen kurz gegen die Auswertezeit sein.

Eine günstigere Ausgeslaltungsform für die schaltungstechnische Realisierung der Verzögerungszeiten läßt sich gegebenenfalls durch Ausgleich der Laufzeitdifferenzen der einzelnen Empfangswege in der ortsfesten Zentralstelle erzielen, da dann die kleinste Verzögerungszeit τ mm in den ortsfesten Sende- und Etnpfangsstcllen kleiner gewählt werden kann, was den Aufwand für die Verzögerungsglied:^ reduziert. Durch den Laufzeitmisgleich kann man die maximale durch das Zubringernetz systembedingte Laufzeitdifferenz ΔτNr. mat so festlegen, daß man bereits mit kleinen Laufzeitverzögerungsstufen Δτ_η auskommt. Außerdem lassen sich dann die Laufzeiiver/.ögerungsstufen unabhängig von Δτνι: ™> standardisieren.

Nach erfolgtem Verbindungsaufbau von einem mobilen Sende- und Empfangsgerät zur ortsfesten Zentralstation wird für einen Verbindungsaufbau von der ortsfesten Zentralstation zum mobilen Sende- und Empfangsgerät der gemäß dem Reziprozitätstheorem ebenfalls günstigste Sender der für die Verbindung in umgekehrter Richtung automatisch ausgewählten ortsfesten Sende- und Empfangsstelle von der ortsfesten Zentralstation durch ein Kommandosignal (Ton, mehrere Töne, Datensignal) durchgeschaltet.

Fig. 2a zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform des in den ortsfesten Sende- und Empfangsstellen 2 bis 2" enthaltenen Teils der Erfindung, bei dem ein Empfänger

8 von dem lediglich eine HF- bzw. erste oder zweite ZF-Stufe 8², ein Diskriminator β³, ein NF-Tiefpaß 8⁴, ein NF-Verstärker 8⁵ und ein NF-Ausgang 8' dargestellt sind, noch vor dem Diskriminator über einen Verstärker

9 zur hochohmigen Entkopplung und einen Gleichrichter 10 mit einem linearen Pegelindikator 11 verbunden

lu ist. Der Pegelindikator 11 ist mit seinem /-ten Ausgang 11<(/= 1 bis 5) an ein /-tes Verzögerungsglied 12'(;= 1 bis 5) mit einer Verzögerungszeit r, angeschlossen, wobei für die Verzögerungszeiten gilt γ,<τί₊ι (/= 1 bis 4). Bei Überschreiten eines vorgegebenen /-ten Schwellwerts 5,· (/=1 bis 5) durch die Spannung am Eingang des Pegelindikators schließt ein am /-ten Ausgang 11' des Pegelindikators auftretendes Ausgangssignal über das /-te Verzögerungsglied 12'sowie eine ODER-Schaltung 13 einen NF-Durchschalter 14 und schaltet damit das am Ausgang 8' des Empfängers 8 anstehende Nutzsignal zur ortsfesten Zentralstation 3 durch. Die Schwellwerte S₁ sind dabei so gewählt, daß 5, > S,, ι ist(/= 1 bis 4).

Fig. 2b zeigt eine günstige Weiterbildung der Ausführungsforni gemäß F i g. 2a, bei der der Ausgang des Gleichrichters 10 zusätzlich mit einem Schwellwertschalter 18 mit nacligeschalietem Zeilglied 19 verbunden ist. Das Ausgangssignal des Zeitgliedos 19 steuert einen Schalter 20 in der Weise, daß beim Überschreiten eines durch den Schwellwertschalter 18 vorgegebenen .Schwellwerts durch die der Empfangsfeldstärke proportionale Ausgangsspannung des Gleichrichters 10 ein Frequenzgenerator 21 für eine Belegtfrequenz fr, unu beim Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts ein Frequenzgenerator 21' für eine Freifrequenz /"/für eine durch das Zeitglied 19 vorgegebene Dauer auf die Verbindung zur ortsfesten Zentralstation (noch vor dem NF-Durchschalter 14)aufgeschaltet wird.

Die Anordnung funktioniert mit anderen Worten in der Weise, daß bei Überschreiten einer Mindestschwelle im Signal-AStörabstand ein Schwellwertschalter über ein Zeitglied direkt das Belegtsignal fn zur ortsfesten Zentralstation durchschaltet, wodurch dem besten und damit schnellsten Empfangsweg die Chance gegeben wird, sich in der ortsfesten Zentralstation selbst definiert durchzuschallen. Das Zeitglied hat dabei die Aufgabe, das Belegtsignal nach einer vorgegebenen Zeit abzuschalten und so den Nutzkanal für die Übertragung von Nutzinformationen freizugeben. Bei Unterschreiten der Mindestschwelle wird ein Freizeichen /V auf den Nutzkanal gegeben, um die in der ortsfesten Zentralstation aufgrund der Information »Kanal belegt« vorgenommene Durchschaltung (bzw. Verriegelung) wieder aufzuheben.

Fig. 3a zeigt eine vorteilhafte Modifikation der Ausführungsform gemäß F i g. 2a mit einer sogenannten Eimerkettenschaltung zur kontinuierlichen Einstellung der Laufzeitverzögerung. Dabei ist im Unterschied zu der Ausführungsform nach Fig. 2a der Ausgang des Gleichrichters 10 zum einen über einen Schaltimpulsgeber 15 und zum anderen über einen Spannungs-/Frequcnzwandlcr 16 und einen Taktaufbereiter 17 an ein Verzögerungsglied 12 mit kontinuierlich variabler Verzögerungszeit τ angeschlossen. Das Verzögerungsglied 12 verzögert einen jeweils bei Auftreten einer Empfangsfeldstärke ungleich Null vom Schaltimpulsgeber 15 abgegebenen Schaltimpuls nach Maßgabe des Ausgangssignals des Taktaufbereiters 17 um so stärker, je kleiner die Empfangsfeldstärke ist. Der so verzögerte

Schaltimpuls schaltet das Nutzsignal über einen NF-Durchschalter 14 zur ortsfesten Zentralstation durch.

Fig. 3b zeigt eine der bereits beschriebenen Weiterbildung gemäß Fig. 2b entsprechende Weiterbildung der Anordnung nach F i g. 3a.

Fig. 4a zeigt eine bevorzugte Ausführungsform, die zusätzlich eine Rauschsperre aufweist. In Fig.4b sind die Spannungsverläufe der Anordnung nach Fig.4a in einigen wichtigen Punkten ;) bis ^dargestellt.

Der Empfänger 8 ist bei dieser Ausführungsform mit dem Ausgang seines Diskriminators 8^J direkt und mit dem Ausgang seiner HF- bzw. seiner ersten oder zweiten ZF-Stufe 8² über einen hochohmigen Entkopplungsverstärker 9 und einen Gleichrichter 10 mit einer Rauschsperre 22 verbunden. Das Ausgangssignal <·) der Rauschsperre (vgl. auch F i g. 4b) schließt zum einen mit seiner ansteigenden Flanke einen Schalter 2.3 im NF-Ausgang 8' des Empfängers 8 und setzt zum andern einerseit„ mi! seiner ansteigenen Flanke einen monostabilen Multivibrator 12 mit variabler Rückkippzeit r und andererseits mit seiner abfallenden Flanke einen ersten monostabilen Multivibrator 12" mit einer festen Rückkippzeit. Durch die fallende Flanke wird außerdem der Schalter 23 wieder geöffnet. Die variable Rückkippzeit r des monostabilen Mulivibrators (vgl. Spannungsverlauf b in Fig. 4b) ist mittels der dem Multivibrator zuführbaren Ausgangsspannung des Gleichrichters 10 in der Weise einstellbar, daß sie um so größer wird, je kleiner die Ausgangsspannung des Gleichrichters ist. Die abfallende Flanke des Ausgangs.signalr b des monostabilen Multivibrators 12 setzt einen weiteren monostabilcn Multivibrator \2' mit fester Rückkippzeil. Das Ausgangssigiutl c des weiteren monostabilen Multivibrators 12' schalte! in der Zeit, in der dieser Multivibrator gesetzt ist, einen ersten Frequen/gencrator 2i zur Erzeugung einer Belcgtfrequenz /'« ein und dessen Ausgangssignal d (vgl. Fig. 4b) mittels einer UND-Schaltung 24, an deren einen invertierenden Eingang der Ausgang des weiteren monostabilen Multivibrators 12' zugleich angeschlossen ist, über eine ODER-Schaltung 13 zur ortsfesten Zentralstation durch. Nach Ablauf der Rückkippzeit des weiteren monostabilen Multivibrators 12' ist der NF-Ausgang 8' des Empfängers 8 mit der an ihm anstehenden Nutzinformation über einen nichtinvertierenden Eingang der UND-Schaltung 24 und die ODER-Schaltung 13 durchgeschaltet. Wie bereits erwähnt, wird der erste monostabile Multivibrator 12" von der abfallenden Flanke des Ausgangssignals a der Rauschsperre und somit mit Beendigung der Informationsübertragung durch das auf den Ubertragungskanal aufgeschaltete mobile Sende- und Empfangsgerät 1 gesetzt. Das Ausgangssignal e des ersten monostabilen Multivibrators 12" schaltet in der Zeit, in welcher der erste monostabile Multivibrator gesetzt ist, einen zweiten Frequenzgenerator 2\' zur Erzeugung einer Freifrequenz fr ein und dessen Ajsgangssignal f mittels der UND-Schaltung 13, an deren zweiten invertierenden Eingang der Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators 12" ebenfalls angeschlossen ist, über die ODER-Schaltung 13 zur ortsfesten Zentralstation durch, womit die Durchschaltung bzw. Verriegelung der einzelnen Empfangswege in der ortsfesten Zentralstation aufgehoben wird. Die gesamte zeitliche Aufeinanderfolge der zur ortsfesten Zentralstation durchgeschaHeten Signale im Punkt g am Ausgang der ODER-Schaltung 13 ist in der Zeile g in Fig. 4b dargestellt.

Bei den Ausführungsformen mit der Belegungs- und der Freifrequenz in und fr ist es zweckmäßig, die Belegtfrequenz fn in dem mobilen Sende- und Empfangsgerät I selbst mittels eines dort gegebenenfalls ohnehin für andere Zwecke vorhandenen Tongebers zu erzeugen und vor der Informationsübertragung aus/.usenden. In den ortsfesten Sende- und Empfangsstellen 2 bis 2" müssen dann nur noch die Mittel zur Erzeugung der Freifrequenz fr vorgesehen werden, um die Durchschaltung in der ortsfesten Zentralstation mit dem Ende der Informationsübertragung aufheben zu können.

3f) Fi ¹J zeigt eine günstige Ausführungsforrn, bei der zum /wecke des Verbindungsaufbaus von den mobilen Sende- und Empfangsgeräten 1 jeweils ein Auswahlkommando ausgesendet wird. Die Anordnung enthalt zusätzlich zu den bereits in Verbindung mit den anderen Atisführungsfonnen beschriebenen Scha!iungs(eile;i einen an den Ausgang des NF-Verstärkers 8^ des Empfängers 8 angeschlossenen Auswerter 25 für Auswahlkonmiandos der mobilen Sende- und Empfangsgeräte, der nach Empfang eines als richtig erkannten Kommandos »Empfangerauswahl« (mittels eines oder mehrerer Töne bzw. mittels eines digitalen Telegramms) gleichzeitig den NF-Durchschalter 14 und einen weiteren Schalter 27 mittels eines Schaitimpulses öffnet und ein Zeitglied 26 setzt, das nach Ablauf seiner Rückkippzeit den weiteren Schalter 27 im Rauschsperrenzweig wieder schließt, um ein definiertes Durchschalten des NF-Durchschalters 14 zu ermöglichen.

Als Auswerteschaltung in der ortsfesten Zentralstation 3 bietet sich in allen Fällen ein Modulations- bzw. Tonauswerter (für die Frequenzen /*« und f,) mit einer Durchschalt- und Verriegelungsschaltung art.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sprechfunksystem, insbesondere für Gegensprechverkehr, mit einer ortsfesten Zentralstation, wenigstens zwei an verschiedenen Orten angeordneten, mittels Leitungen und/oder Funkverbindungen, vorzugsweise Richtfunkstrecken, mit der ortsfesten Zentralstation verbundenen ortsfesten Sende- und Empfangsstellen sowie mindestens einem mobilen Sende- und Empfangsgerät, wobei jede ortsfeste Sende- und Empfangsstelle Mittel aufweist, mit deren Hilfe die Qualität der Funkverbindung mit einem mobilen Sende- und Empfangsgerät geprüft wird, dadurch gekennzeichnet, daß für Funkverbindungen von einem mobilen Sende- und Empfangsgerät (1) zu der ortsfesten Zentralstation (3) jeweils die ortsfeste Ser;de- und Empfangsstellc (2 bis 2") mit dem besten Nutzsignalpegel stets zu Beginn eines Verbindungsaufbaus oder jeweils auf ein Kommando des mobilen Sende- und Empfangsgerätes (1) hin in der Weise ausgewählt wird, daß in jeder ortsfesten Sende- und Empfangsslelle (2 bis 2") mit Hilfe von Mitteln zur Ermittlung des Signal-/Störabstandes, der Empfangsfeldstärke, des Außerbandrauschens des Nutzkanals oder einer entsprechenden Meßgröße über die Empfangsqualität des von dem mobilen Sende- und Empfangsgerät (1) ausgesendeten Nutzsignals ermittelt wird, daß in jeder ortsfesten Sende- und Empfangsstelle (2 bis 2") eine Verzögerungseinrichtung (12) mit variabler Verzögerungszeit vorgesehen ist, die nach Maßgabe der ennitielten Meßgröße über die Empfangsqualität die Durchschaltung und Weiterleitung des Nutzsignals zur ortsfesten Zen- J5 tralstation (3) über Durchschaltmittel (14 bzw. 24) um so st"-ker verzögert, je schlechter die Empfangsqualität ist, daß in der ortsfesten Zentralstation (3) jeweils nur das zuerst ankommende Signal zur weiteren Verwendung durchgeschaltet wird, wäh- ίο rend die entsprechend ihrem ungünstigeren Nutzsignalpegel später einlaufenden Signale der übrigen ortsfesten Sende- und Empfangsstellen (2 bis 2") für die Dauer einer Verbindung oder bis zur Wiederholung des Auswahlkommandos gesperrt bleiben, und daß im Falle einer dann zusätzlich notwendig werdenden Funkverbindung von der ortsfesten Zentralstation (3) zu dem mobilen Sende- und Empfangsgerät (1) der Sender der bereits für die Verbindung vom mobilen Sende- und Empfangsge- so rät zur ortsfesten Zentralstation ausgewählten ortsfesten Sende- und Empfangsstelle (2 bis 2") durch ein Kommandosignal der ortsfesten Zentralstation durchgeschaltet wird (F ig. 1 bis 5).

2. Sprechfunksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinste mittels der Verzögerungseinrichtung (12) der einzelnen ortsfesten Sende- und Empfangsstellen (2 bis 2") einstellbare Verzögerungszeit größer ist als die systembedingte, auf unterschiedliche Abstände der einzelnen ortsfesten Sende- und Empfangsstellen (2 bis 2") von der ortsfesten Zentralstation (3) sowie auf Unterschiede in der Übertragungsstrecke zur ortsfesten Zentralstation — wie Leitungen oder Funkstrecken — des jeweiligen Sprechfunksystems b^r> zurückzuführende Laufzeitdifferenz (F i g. 1 bis 5).

3. Sprechfunksystem nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Empfänger (8) einer ortsfesten Sende- und Empfangsstelie (2 bis 2") der Ausgang einer HF- bzw. einer ersten oder zweiten ZF-Stufe (8²) über einen Entkopplungsverstärker (9) mit einem Gleichrichter (10) verbunden ist, dessen Ausgangsspannung der Empfangsfeldstärke proportional ist, daß ein dem Gleichrichter (10) nachgeschalteter Pegelindikator (U) mit seinem/-ten Ausgang (ll')(/ = 1 bis 5) an ein /-tes Verzögerungsglied (12') (/ = 1 bis 5) mit einer Verzögerungszeit r, angeschlossen ist, wobei für die Verzögerungszeiten gilt r,<r_/+i (;'= 1 bis 4), und daß ein bei Überschreiten eines vorgegebenen /-ten Schwellwertes 5, durch die Spannung am Eingang des Pegelindikators (U) am /-ten Ausgang (H') des Pegelindikators auftretendes Ausgangssignal über das /-te Verzögerungsglied (12') sowie eine ODER-Schaltung (13) einen NF-Durchschalter (14) schließt und damit das Nuusignal zur ortsfesten Zentralstation (3) durchschaltet, wobei für die Schwellwerte gilt Si> Si₊ 1 (/ = 1 bis 4)(F i g. 1 und 2a).

4. Sprechfunksystem nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang einer HF- bzw. einer ersten oder zweiten ZF-Stufe (8²) eines Empfängers (8) in einer ortsfesten Sende- und Empfangsstelle (2 bis 2") über einen Entkopplungsverstürker (9) mit einem Gleichrichter (10) verbunden ist, dessen Ausgangsspannung der Empfangsfeldstärke proportional ist, daß der Gleichrichter (iO) ausgangsseitig zum einen über einen Schaltimpulsgeber (15) und zum anderen über einen Spannungs-/Frequenzwandler (16) und einen Taktaufbereiter (17) an ein Verzögerungsglied (12) mit variabler Verzögerungszeit r angeschlossen ist, das einen beim Auftreten einer Empfangsfeldstärke ungleich Null vom Schaltimpulsgeber(15) abgegebenen Schaltimpuls jeweils nach Maßgabe des Ausgangssignals des Taktaufbereiters (17) um so stärker verzögert, je kleiner die Empfangsfeldstärke ist, und daß der so verzögerte Schaltimpuls über einen NF-Durchschalter (14) das Nutzsignal zur ortsfesten Zentralstation durchschaltet (Fig. 1 und 3a).

5. Sprechfunksystem nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Gleichrichters (10) zusätzlich mit einem Schwellwertschalter (18) mit nachgeschaltetem Zeitglied (19) verbunden ist und daß das Ausgangssignal des Zeitgliedes (19) einen Schalter (20) in der Weise steuert, daß beim Überschreiten eines durch den Schwellwertschalter (18) vorgegebenen Schwellwerts durch die Empfangsfeldstärke ein Frequenzgenerator (21) für eine Belegtfrequenz fe und beim Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts durch die Empfangsfeldstärke ein Frequenzgenerator (2Γ) für eine Freifrequenz />für eine vorgegebene Zeitdauer an die Verbindung (8') zur ortsfesten Zentralstation angeschlossen wird (F i g. 2b und 3b).

6. Sprechfunksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ortsfesten Sende- und Empfangsstelle (2 bis 2") ein Empfänger (8) mit dem Ausgang seines Diskriminators (8³) direkt und mit dem Ausgang seiner HF- bzw. seiner ersten oder zweiten ZF-Stufe (8²) über einen Entkopplungsverstärker (9) und einen Gleichrichter (10) mit einer Rauschsperre (22) verbunden ist, daß das Ausgangssignal (a) der Rauschsperre zum einen mit seiner ansteigenden Flanke einen Schalter (23) im NF-Ausgang (8') des Empfängers (8) schließt und

zum andern einerseits mit seiner ansteigenden Flanke einen monostabilen Multivibrator (12) mit variabler Rückkippzeit τ und andererseits mit seiner abfallenden Flanke einen ersten monostabilen Multivibrator (12") mit einer festen Rückkippzeit setzt, daß die variable Rückluppzeit τ mittels der dem monostabilen Multivibrator (12) zuführbaren Ausgangsspannung des Gleichrichters (10) in der Weise einstellbar ist, daß sie um so größer wird, je kleiner die Ausgangsspannung des Gleichrichters ist, daß die abfallende Flanke des Ausgangssignals (b) des munostabilen Multivibrators (12) einen weiteren monostabilen Multivibrator (12') mit fester Rückkippzeit setzt, daß das Ausgangssignal (c) des weiteren mo.iostabilen Multivibrators (12') in der Zeit, in der dieser Multivibrator gesetzt ist, einen ersten Frequenzgenerator (21) für eine Belegtfrequenz /s einschaltet und dessen Ausgangssignal (d) mittels einer UND-Schaltung (24), an deren einen invertierenden Eingang der Ausgang des weiteren monostabilen Multivibrators (12') angeschlossen ist, über eine ODER-Schaltung (13) zur ortsfesten Zentralstation durchschaltet, daß anschließend der NF-Ausgang (8') des Empfängers (8) über einen nichtinvertierenden Eingang der UND-Schaltung (24) und die ODER-Schaltung (13) durchgeschaltet wird und daß dann das Ausgangssignal (3) des ersten monostabilen Multivibrators (12") in der mit der abfallenden Flanke des Rauschsperrenausgangssignals (a) und somit mit dem Ende der Informations- Jo übertragung durch das mobile Sende- und Empfangsgerät (1) beginnenden Zeitspanne, in weicher der erste monostabile Multivibrator (12") gesetzt ist, einen zweiten Frequenzgenerator (2Γ) für eine Freifrequenz /> einschaltet und dessen Ausgangssi- J5 gnal (f) mittels der UND-Schaltung, an deren zweiten invertierenden Eingang der Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators (12") angeschlossen ist, über die ODER-Schaltung (13) durchgeschaltet wird(F ig. I,4aund4b).

7. Sprechfunksystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Belegtfrequenz Fb in dem mobilen Sende- und Empfangsgerät (1) mittels eines gegebenenfalls bereits für andere Zwecke vorhandenen Tongebers erzeugbar und vor der Informationsübertragung aussendbar ist und daß in den ortsfesten Sende- und Empfangsstellen (2 bis 2") dann nur noch die Freifrequenz /> erzeugbar und nach Beendigung der Informationsübertragung nur ortsfesten Zentraista- 5ü tion (3) durchschaltbar ist (F i g. 1 bis 4a).

8. Sprechfunksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ortsfesten Sende- und Empfangsstelle (2 bis 2") ein Empfänger (8) mit dem Ausgang seines Diskriminators (8³) an eine Rauschsperre (22) und mit dem Ausgang seiner HF- bzw. seiner ersten oder zweiten ZF-Stufe (8²) zum einen an die Rauschsperre (22) und zum andern an einen Entkopplungsverstärker (9) mit nachgeschaltetem Gleichrichter (10) angeschlossen ist, daß bo das Ausgangssignal der Rauschsperre (22) einerseits bei Vorliegen eines brauchbaren Nutzsignalpegels einen Schalter (23) im NF-Ausgang (8') des Empfängers (8) schließt und zum andern über einen weiteren Schalter (27) einer Verzögerungseinrich- h> tung (12) mit variabler Verzögerung zuführbar ist, in der es nach Maßgabe der Ausgangsspannung des Gleichrichters (10) um so stärker verzögert wird, je kleiner die Ausgangsspannunp des Gleichrichters ist, daß miitels des Ausgangssignals der Verzögerungseinrichtung (12) ein NF-Durchschalter (14) schließbar und damit das Nutzsignal zur ortsfesten Zentralstation (3) durchschaitbar ist und daß dor NF-Ausgang (8') des Empl ängers noch vor dem Schalter (23) mit einem Auswerter (25) für Auswahlkommandos der mobilen Sende- und Empfangsgeräte (1) zur Initiierung einer wahlweisen Empfängerauswahl verbunden ist, der jeweils auf ein als richtig erkanntes Auswahlkommando hin zugleich den weiteren Schalter (27) und den NF-Durchschalter (14) öffnet und ein Zeitglied (26) setzt, das nach Ablauf seiner Rückkippzeit den weiteren Schalter (27) wieder schließt und damit den NF-Durchschalter (14) zur Durchschaltung freigibt (Fig. 1 und 5).