DE2659635B2 - Verfahren zur digitalen Informationsübertragung fiber Funk - Google Patents
Verfahren zur digitalen Informationsübertragung fiber FunkInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur digitalen Informationsübertragung für bewegliche Teil-
Gedächtnis, das ständig auf dem neuesten Stand gehalten wird. Erst beim Auftreten eines Verbindungswunsches überprüft die Teilnehmerstation die zuletzt als
frei gemeldeten betriebskanäle auf ihre funktechnische Brauchbarkeit und zeigt den geeigneten Betriebskanal >
dem Funkkonzentrator für den Aufbau der gewünschten Verbindung an.
Da7 .-"reiprüfen der vom Funkkonzentrator gemeldeten Betriebskanäle durch die Teilnehmerstation erst
nach Vorliegen eines Verbindungswunsches optimiert zwar den Zeitraum, der der Teilnehmer.stj.tion für das
Hören auf das Vorliegen eines Rufs an sie zur Verfugung steht, verlängert jedoch den Zeitraum, der
vom Empfang eines Rufes oder vom Auftreten eines Verbindungswunsches auf seilen der Teilnehmerstation
an vergeht, bis die gewünschte Verbindung aufgebaut ist. Ist die Struktur der Organisationskanäle von solcher
Art, daß jeweils zwischen einem möglichen Ruf ein
/weckmäßig, daß in diesen Zeitintervallen die Teilnehmerstation
die vom Funkkonzentrator als frei gemeldeten Betriebskanäle vorsorglich fortlaufend auf ihre
funktechnische Brauchbarkeit überprüft und eine Anzahl als geeignet erk.initer freier Betriebskanäle in
einem weiteren Gedächtnis festhält, das ebenfalls ständig auf dem neuesten Stand gehalten wird. Ergeht in
diesem Falle ein Ruf an die Teilnehmerstation oder wünscht die Teilnehmerstation eine Verbindung, so
kann sie dem Funkkonzentrator sofort einen oder mehrere geeignete freie Betriebskanäle für den Aufbau
der gf wünschten Verbindung vorschlagen.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Teilnehmerstation die Anforderung des von ihr für den
Verbindungsaufbau gewünschten Betriebskanals über den Organisationskanal dem Funkkonzentrator mitteilt J5
und der Funkkonzentrator seinerseits diese Anforderung durch Rückmeldung im gewünschten Betriebskanal
quittiert.
Um den ständig zwischen den Teilnehmerstationen und den Funkkonzentratoren über die Organisationska- 4r>
näle stattfindenden Informationsaustausch in seinem Ablauf einfach und zeitsparend durchzuführen, ist es
sinnvoii. daß für die information der verschiedenen Organisationsfunktionen, wie Kennung. Anmeldung,
Urrmeldung, Anwesenheitsprüfung, Belegung und Ruf,
jedem Funkkonzentrator ein Summenorganisationskanal zur Verfügung steht, der diese Informationen in
einem Zeitmultiplexrahmen zusammenfaßt. Hierbei wird der Rahmenbeginn des Summenorgamsationskanals
durch den Informationsblock markiert. Außerdem macht der Summenorganisationskanal für die Anwesenheitsprüfung
von einem sich über zwei und mehr Rahmen erstreckenden, in seiner Länge an die zeitlich
schwankende Verkehrsbelastung anpaßbaren Überrahmen Gebrauch. Der Überrahmen trägt dem Umstand
Rechnung, daß es im allgemeinen ausreichend ist, wenn die Anwesenheitsprüfung der Teilnehmer in einem
gegenüber der Rahmenperiode des Summenorganisationskanals wesentlich langsameren Zyklus erfolgt
Darüber hinaus ist die Anzahl der Teilnehmerstationen, die sich maximal bei einem Funkkonzentrator anmelden
können, wesentlich größer als die vom Funkkonzentrator zur Verfugung gestellten Betriebskanäle, so daß sich
die erforderlichen Meldeplätze für die größere Anzahl von anmeldbaren Teilnehmerstationen in einem Überrahmen wesentlich besser unterbringen lassen.
In einem Funknetz mit großer Kanalzahl und großer Meidekapazität ist es sinnvoll, abhängig vom örtlichen
Verkehrsaufkommen einem Funkkonzentrator zwei und mehr Summenorganisationskanäle mit gleichem
Zeitmultiplexrahmen zur Verfügung zu stellen. Hierbei unterscheiden sich die Summenorganisationskanäle
gegenseitig lediglich durch eine verkehrsbelastungsbezogene unterschiedliche Bevorrechtigung hinsichtlich
der sich beim Funkkonzentrator anmeldenden Teilnehmerstationen voneinander.
In Weiterbildung der Erfindung kann, wenn dem Funknetz ein Radiofrequenzband zur Verfügung steht,
das eine kleine relative Bandbreite aufweist, auf eine dezentrale Betriebskanalzuweisung dadurch verzichtet
werden, daß die Radiofrequenzen der Organisationskanäle für den mittleren Bereich des Radiofrequenzbandes
des Funknetzes festgelegt werden und daß die Zuweisung freier Betriebskanäle an die Teilnehmerstationen
auf Anforderung zentral durch die Funkkonzentratoren erfolgt. Hierbei wird davon ausgegangen, daß
t 1..--L-:
sche Qualität der Organisationskanäle auch bei den lediglich einen relativ geringen Frequenzabstand von
den Organisationskanälen aufweisenden zugehörigen Betriebskanälen, jedenfalls in erster Näherung vorhanden
ist. Die in Wirklichkeit trotzdem vorhandenen Empfangsunterschiede lassen sich in einfacher Weise
durch Anwendung der Raumdiversityterhnik auf der Empfangsseite der Teilnehmerstationen ausgleichen.
Anstelle eines Zeitmultiplex-Summenorganisationskanals
mit einem Überrahmen für die Anwesenheitsprüfung können die Funkkonzentratoren jeweils zwei und
mehr Organisationskanäle aufweisen, denen die verschiedenen Organisationsfunktionen in geeigneter Weise
aufgeteilt, zugeordnet sind. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenigstens für die Anwesenheitsprüfung
einen eigenen Organisationskanal (Meldekanal) vorzusehen, der für jede angemeldete Teilnehmerstation
einen Zeitschlitz bereitstellt. Hierbei beträgt die Rahmenperiode dieses Meldekanals das /i-fache (für π
eine ganze positive Zahl) der Rahmenperiode des weiteren Organisationsksnals bzw. der weiteren Organisationskanäle.
Zweckmäßig ist es, den Meldekanal in seiner Rahmenperiode diskontinuierlich in der der Rahmenperiode
des weiteren Organisationskanals bzw. der weiteren Organisationskanäle entsprechenden Zeitabschnitten
an die zeitlich schwankende Anzahl angemeldeter Teilnehmerstationen anzupassen.
Rt i einer ersten bevorzugten Verfahrensweise kann
die Verkürzung der Rahmenperiode des Meidekanais bei sinkender Anzahl der angemeldeten Tcilnchrncrstationen
durch Umgruppieren der in Zeitschlitzen mit hoher Ordnungszahl angemeldeten Teiinehmerstationen
in unbelegte Zeitschlitze mit niedriger Ordnungszahl vorgenommen werden.
Bei einer zweiten bevorzugten Verfahrensweise wird die Anpassung der Rahmenperiode des Meldekanals in
Abhängigkeit der Anzahl angemeldeter Teilnehmerstationen automatisch dadurch herbeigeführt, daß die beim
Funkbereich angemeldeten Teilnehmerstationen vom zuständigen Funkkonzentrator über den Meldekanal
periodisch mit einer von der Anzahl von gemeldeten Teilnehmerstationen abhängigen Periode zur Abgabe
von Anwesenheitsmeldungen aufgerufen werden. Sind demnach viele Teilnehmerstationen beim Funkkonzentrator angemeldet, so ergibt sich für einen Zyklus der
Änwesenheitsüberprüfung eine längere Periode als in dem Falle, in dem nur wenige Teilnehmerstationen beim
Funkkonzentrator gemeldet sind.
ίο
Wie die Praxis zeigt, ist es nicht angebracht, von einer über einen Funkkonzentrator angemeldeten Teilnehmerstation
zu verlangen, daß sie sich bei Deaktivierung automatisch beim Funkkonzentrator abmeldet. Aus
diesem Grunde ist es sinnvoll, daß die Anwesenheit einer in einem Funkbereich beim zuständigen Funkkonzentrator
angemeldeten Teilnehmerstation im Gedächtnis des Funkkonzentrators automatisch gelöscht wird,
wenn die Teilnehmerstation innerhalb eines Zeitintervalls vorgegebener Länge über den zuständigen
Organisationskanal keine Anwesenheitsmeldung an den Funkkonzentrator abgibt.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens stehen für die Anmeldung und den Ruf von Teilnehmerstationen
bei einem Funkkonzentrator innerhalb einer Rahmenperiode des zuständigen Organisationskanals
eine vorgegebene Anzahl diskreter Zeitschlitze zur Verfügung, die von jeder der Teilnehmerstationen im
Bedarfsfalle nach einer pseudozufälligen Gesetzmäßig-
l - . ι ι . Λαβ-t A iif A'tnm Wl η tr· η \t*t nw ml* Λ1 „ f ,. "I» „„
Mitteln möglich, bei Auftreten einer Häufung von Anmelde- und Rufvorgängen eine gegenseitige Blockierung
von Teilnehmerstationen zu vermeiden.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn jede Teilnehmerstation einen rahmen- und bittaktsynchronisierten
Verwürfler aufweist, der auf Anforderung hin jeweils einen der Zeitschlitze des zuständigen
Organisationskanals für eine Belegung auswählt.
Das Verfahren nach der Erfindung gibt in außerordentlich vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die
Funktionsfähigkeit einer Teilnehmerstation in bezug auf die Netzorganisation auch dann aufrechtzuerhalten,
wenn diese Teilnehmerstation mit einer Verbindung beiegt ist. Hierbei ist es sinnvoll, daß die mit einer
Verbindung belegte Teilnehmerstation in den Zeitintervallen, in denen in den Organisationskanälen die
Informationsblöcke auftreten, die Übertragung unterbricht und wechselweise den mit der Verbindung
belegten funkbereichseigenen Betriebskanal auf das Fortbestehen der Verbindung überprüft und jeweils
einen der funkbereichsfremden Organisationskanäle abhört.
Das periodische Überp-üfen des mit der Verbindung belegten Betriebskanals erfolgt zweckmäßig durch
einen gegenseitigen Austausch von Meldungen zwischen der Teilnehmerstation und dem Funkkonzentrator.
Bei Ausbleiben dieser Meldungen über mehrere Prüfperioden hinweg wird hierbei eine Auslösung der
Verbindung eingeleitet
Die Störungen, die der kontinuierliche Nachrichtenfluß durch die periodischen Unterbrechungen der
belegten Verbindung beim Abhören der Informationsbiöcke der Organisationskanäle durch die Teilnehmer-Station
erfährt, können in einfacher Weise durch eine Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit auf der
Funkstrecke beseitigt werden, und zwar in Verbindung mit einer sende- und empfangsseitigen Zwischenspeicherung der Nachrichtensignale bei der Teilnehmerstation und dem Funkkonzentrator.
Da eine Teilnehmerstation auch während ihrer Belegung mit einer Verbindung ständig ihre funktechnische Situation durch Abhören der Organisationskanäle
der verschiedenen Funkbereiche überprüft, ist sie auch im belegten Zustand in der Lage, eine Entscheidung
darüber zu treffen, wann ein Funkbereichswechsel notwendig wird. Hierzu gehört die einen Funkbereiciiswechsel beabsichtigende Teilnehmerstation zunächst
die Kanalinformation des funktechnisch als geeignet erkannten neuen Funkbereichs ab und meldet sich
anschließend beim zugehörigen Funkkonzentrator unter Angabe des als geeignet erkannten freien
Betriebskanals an. Der neue Funkkonzentrator quittiert die Meldung mit einer die Teilnehmerstation zu einer
Wartestellung veranlassenden Rückmeldung, in der die Teilnehmerstation die ursprüngliche Verbindung über
den bisherigen Funkkonzentrator aufrechterhält. Nach Vorbereitung des vermittlungsmäßigen Umlegung der
bestehenden Verbindung im Dialog zwischen dem bisherigen und dem neuen Funkkonzentrator teilt der
neue Funkkonzentrator der Teilnehmerstation den Zeitpunkt für die endgültige Umschaltung mit. in dem
dann der neue Funkkonzentrator und die Teilnehmerstation
gleichzeitig die endgültige Umschaltung vollziehen.
Zur funktionsmäßigen Absicherung dieses betriebli chen Vorgangs ist es sinnvoll, den Zeitpunkt für die
endgültige Umschaltung vom neuen Funkkonzentrator Wiederholt Züf TciificMTuci SiäiiOii !mi /Al über iniiieiit,
und zwar so, daß für die Teilnehmerstation die jeweils verbleibende Zeitdifferenz noch erkennbar ist und daß
die Teilnehmerstatio : bei einwandfreiem Empfang einer dieser Mitteilungen die Umschaltung in vorgegebenen
Zeitpunkt veranlaßt.
Das Verfahren nach der Erfindung erfordert ein relativ hohes Maß an technischer Intelligenz auf Seiten
der Teilnehmerstationen, deren Aufwand in möglichst kleinen Grenzen gehalten werden soll. Dies läßt sich in
außerordentlich vorteilhafter Weise dadurch erreichen, daß der Ablauf der funkorganisatorischen Funktionen
auf Seiten einer Teilnehmerstation von einem Mikroprozessor gesteuert wird.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeutet
Fig. 1 die schematische Darstellung eines nach Art
eines Cellularsystems aufgebauten Funknetzes,
Fig. 2 eine Übersicht über die Verteilung der Kanalfrequenzen innerhalb eines aus sieben Funkbereichen
bestehenden Frequenzzuordnungsbereiches,
Fig.3 die schematische Darstellung eitrs ersten
funkorganisatorischen Ablaufs zwischen einer Teilnehmerstation und einem Funkkonzentrator nach der
<5 Erfindung,
Fig.4 ein zweiter funkorganisatorischer Ablauf zwischen einer Teilnehmerstation und einem Funkkonzentrator
nach der Erfindung,
Fig. 5 ein dritter funkorganisatorischer Ablauf so zwischen einer Teilnehmerstation und einem Funkkonzentrator
nach der Erfindung,
F i g. 6 ein vierter funkorganistatorischer Ablauf zwischen einer Teilnehmerstation und einem Funkkonzentrator
nach der Erfindung,
Fig.7 ein fünfter funkorganisatorischer Ablauf
zwischen einer Teilnehmerstation und einem Funkkonzentrator nach der Erfindung,
Fig.8 ein sechster funkorganisatorischer Ablauf
zwischen einer Teilnehmerstation und einem Funkkonzentrator nach der Erfindung,
Fig.9 eine Organisations-Mehrkanalstruktur nach
der Erfindung,
F i g. 10 das Blockschaltbild eines nach dem Verfahren
nach der Erfindung arbeitenden Funkkonzentrators, F i g. 11 das Blockschaltbild einer nach dem Verfahren
r..ch der Erfindung arbeitenden Teilnehmerstation.
Beim in F i g. 1 dargestellten Grundschema eines erweiterungsfähigen mobilen Funknetzes, bei dem die
Funkkonzentratoren räumlich nach Art eines Cellularsystems angeordnet sind, realisieren die Funkkonzentratoren
jeweils einen Funkbereich mit einem mittleren Radius. Beispielsweise betrage dsr mittlere Radius r
etwa 15 km. Ein solches Cellularfunknetz ist beispielsweise
im »Jahrbuch des elektrischen Fernmeldewe sens«, 21. Jahrg., 1970, Verlag für Wissenschaft und
Leben, Georg Heidecker, Bad Windsheim, Seiten 305 bis 311, insbesondere Seite 308, Bild 1, angegeben.
Das Funknetz arbeitet zweckmäßigerweise mit Frequenzduplex im UHF-Bereich bei ca. 45OMHz. Dabei
haben das Sende- und Empfangsband einen für eine hundertprozentige elektromagnetische Verträglichkeit
notwendigen Frequenzabstand von 10 > MHz.
Wie in Fig. 1 näher erkennbar, ist das Funknetz in r,
Frequenzzuordnungsbereiche unterteilt, die jeweils sieben Funkkonzentratoren mit den Ziffern 1 bis 7
aufweisen. In F i g. 1 sind drei unterschiedlich schraffier
te Frequenzzuordnungsbereithe hervorgehoben, deren Γ'ϋΜΛΛΟΠΖΟΓιίΓαίΟΓΰΓι ΓΓιίί Fi ... F7, F'ί ... r' 7 üi'iu
F" 1 ... F"7 bezeichnet sind. Die Funkkonzentratoren Fl, F'\ und F"\ sind im Unterschied zu der. übrigen,
durch einen Punkt markierten Funkkonzentratoren durch ein Kreuz dargestellt. Das soll andeuten, daß diese
Funkkonzentraioren zu Funkvermittlungsstellen für die Verbindung zwischen den verschiedenen Funkbereichen
und zu den Wählvermittlungsstellen des öffentlichen Fernsprechnetzes erweitert sind.
Die Frequenzzuordnungsbereiche mit ihren sieben Funkkonzentratoren sind alle gleichartig aufgebaut und
hfben den gleichen Frequenzverteilungsplan. Die Nummern 1 bis 7 der Funkkonzentratoren bezeichnen
zugleich die Funkbereichsnummern.
Damit eine lückenlose Erreichbarkeit der mobilen Teilnehmerstationen T, von denen ein im Funkbereich
Fl dargestellt ist, garantiert wtrden kann, weisen die
Funkbereiche der Funkkonzentratoren eine gegenseitige Überlappung auf. Auch im Überlappungsbereich
sollen möglichst keine Gleichkanalstörungen auftreten. Gleichkanalstörungen von weiter entfernten Funkkonzentratoren
sind unter Beachtung eines von der Demodulationsart abhängigen Mindestkanal-Störabstandes
am Empfangsort einer mobilen Teilnehmersiation möglich. Diesem Sachverhalt trägt der Frequenzverteilungsplan innerhalb eines Frequenzzuordnungs-
bereiches Rechnung, und zwar unter Berücksichtigung des übergeordneten Raumordnungsschemas der aneinandergrenzenden
Frequenzzuordnungsbereiche.
Die Frequenzzuordnung zu den einzelneii Funkkonzentratoren
ist so vorgenommen, daß die gleiche Bereichsnummem aufweisenden Funkkonzeniratoren,
die hierbei mit den gleichen Radiofrequenzen arbeiten, einen ausreichend großen gegenseitigen Mindestabstand
aufweisen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt er ca. 80 km.
Ein für das CeHularsystem nach F i g. 1 günstiger
Frequenzverteilungsplan, der sich in jedem Frequenzzuordnungsbereich wiederholt, ist im Schema der F i g. 2
näher angegeben. Danach umfaßt das Sende- und das Empfangsband X und Y für VoUduplexbetneb jeweils
120 Kanalgruppen KG mit je sieben Einzelkanälen. Die
Zahl der Radiokanäle pro Frequenzzuordnungsbereich beträgt damit 840. Jedem der Funkbereiche 1 bis 7 ist ein
Kanal pro Kanalgruppe zugeordnet, und zwar so, daß die Lage der einem bestimmten Funkbereich zugeordneten Kanäle innerhalb der Kanalgruppen gleichbleiben. In F i g. 2 sind über dem Sende- bzw. Empfangsband
XY in aufeinanderfolgenden Zeilen die Kanalgruppennummern AwG, die Kanalnummern KNr, die Funkbereichsnummern
FNr und die einen Frequenzzuordnungsbereich zugehörigen Funkbereiche 1 bis 7
aufgetragen. Danach ist in Fig.2 jeweils der erste
Kanal einer Kanalgruppe KC dem Funkbereich 1 zugeordnet, der zweite Kanal dem FunkbeHch 6, der
dritte dem Funkbereich 4 usw. Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß die in jedem Funkbereich benutzten
Radiokanäle immer einen gegenseitigen Frequenzab stand von sechs Kanälen besitzen. Damit liegen die
Kanäle jedes Funkbereichs soweit auseinander, daß Nachbarkanalstörungen von bereich^eigenen Sendern
mit Sicherheit vermieden werden. Mit der in Fig. 2 dargestellten Frequenzzuordnung in einem Frequenzi'jordnungsbereich
wird weiterhin erreicht, daß die in unmittelbarer Nachbarschaft befindlichen Funkbereiche
eines Frequenzzuordnungsbereichs mit maximal möglichen Frequenzabständen operieren. Wie Verkehrsabschätzungen
zeigen, weist ein für 120 Kanäle ausgelegter FunkkOM/Lciiiiaitjr eine Kapazität von max. 2400
Teilnehmerstationen auf, für die dann ein solcher Funkkonzenirator auch auszulegen ist.
Die funkorganisatorischen Aufgaben in einem solchen mit digitaler Signalübertragung, beispielsweise
binärer Frequenzmodulation in Vollduplexbetrieb, arbeitenden Funknetz werden gemäß dem Verfahren
nach der Erfindung mit Hilfe vor, funkbereichseigenen
Organisationskanälen, die von den Teilnehmerstationen abgehört werden und mit deren Hilfe sich die
Teilnehmerstationen aus ihrer eigenen funktechnischen Sicht heraus, unter Berücksichtigung der Verkehrsbelastung
des Netzes, bei einem Funkbereich anmelden bzw. einen Funkbereichswechsel vornehmen. Weiterhin
werden über diese Organisationskanäle auch die sonstigen funkorganisatorischen Aufgaben, wie Anwesenheitsprüfung,
Belegung und Ruf, durchgeführt.
Grundsätzlich bestehen für die Struktur der Organisationskanäle verschiedene Möglichkeiten. Einmal können
verschiedene funkorganisatorische Funktionen pro Funkbereich auf zwei und Tiehr Organisationskanäle
aufgeteilt werden. Dies führt zu einfachen und übersichtlichen schaltungstechnischen Strukturen auf
Seiten der Funkkonzentratoren, bedingt jedoch, daß die Teilnehmerstationen für den funkorganisato.1 Ischen
Informationsaustausch stets zwischen zwei und mehr Organisationskanälen frequenzmäßig hin und her
springen müssen, was natürlich auch mit einem erhöhten Zeitaufwand ve-bunden ist.
Zumindest bei Funknetzen, deren Funkbereiche für kleine und mittlere Kanalzahlen ausgelegt sind, dürfte es
aufs Ganze gesehen vorteilhafter sein, sämtliche Organisationsfunktionen in einem Summenorganisationskanal
zusammenzufassen. Eine solche Zusammenfassung bietet sich bei Anwendung einer digitalen
Technik insofern an, als sich hier die verschiedenen Organisationsfunktionen leicht in einer Zeitmultiplexrahmenstruktur unterbringen lassen. Dieser Grundaufbau eines Organisationskanals läßt sich auch bei großen
Kanalzahlen pro Funkbereich in der Weise zur Anwendung bringen, daß, wie das bereits einleitend
angedeutet worden ist anstelle eines solchen Summenorganisationskanals zwei und mehr solcher Summenorganisatioskanäle in Verbindung mit einer verkehrsbelastungsabhängigen Bevorrechtigungsstaffel vorgesehen
werden.
Den schematisch dargestellten funkorganisatorischen
Abläufen nach den Fig.3 bis 8 ist ein solcher SummenorganisationskariaJ zuerundeeeleet Wie F i e. 3
bis 8 zeigen, weist dieser Summenorganisationskanal
OK die Rahmenperiode τ auf und ist in Lnter sich gleich
breite Zeitschlitze ZS unterteilt Insgesamt gibt es drei
verschiedene Arten von Zeitschlitzen, nämlich die Zeitschlitze C, A und B. Die Zeitschlitze C markieren
immer den Begim eines Grundrahmens und beinhalten den Informationsb'ock K, der neben der Funkbereichskennung Informationen über den Belegungszustand des
dem Funkbereich zugehöriger Funkkonzentrators enthält In den sich an die Zeitschlitze C anschließenden,
stets im Wechsel auftretenden Zeitschlitzen A und B können jeweils unterschiedliche Informationen übertragen werden. Der erste Buchstabe, gegebenenfalls mit
der sich daran anschließenden Zahl der Bezeichnung für
die funkorganisatorischen Abläufe nach den F i g. 3 bis 8 über der Zeit / geben die aktivierte Station, nämlich die
Teilnehmerstation Toder einen Funkkonzentrator Fi
an, während die zweite Buchstaben-Zahlenkombination die jeweils angesprochenen Organisations- oder
Sprachkanäle angibt im einzelnen bedeuten OKi der Organisationskanal des Funkkonzentrators Fi, Fi der
Funkkonzentrator und GKi der ausgewählte Sprachkanal des Funkkonzentrators Fi Die weiterhin in den
Darstellungen der funkorganisatonschen Abläufe angegebenen Pfeile zeigen die Richtung an, in der etwas
übertragen wird. Das gesendete Signal ist jeweils durch einen Buchstaben oder eine Buchstabenkombination
näher bezeichnet
Bei dem in Füg.3 dargestellten funkorganisatorischen Ablauf ist der Anme'devorgang einer in Betrieb
gehenden Teilinehmerstation bei einem Funkkonzentrator wiedergegeben. Sobald die Teilnehmerstation sich
einschaltet, fängt sie an, die Organisationskanäle OK 1
bis OK 7 der sieben Funkbereiche 1 bis 7 nach F i g. 1 auf ihre funktechnische Eignung zu überprüfen. Die ^s
entsprechenden Aktivitäten sind in F i g. 3 in den mit T-OKi, T-OK2, T-OK3 ... T-OK7 bezeichneten
Abläufen angegeben. Die Überprüfung der Organisationskanäle hat ergeben, daß der Funkbereich 2 für die
Teilnehmerstation T aus der eigenen funktechnischen Situation heraus der günstigste Funkbereich ist. Sie
springt daher am Ende des Prüfintervalls des Organisationskanals des Funkbereichs 7 wiederum auf den
Organisationskanal des Funkbereichs 2 und hört diesen ab. Bei Beginn eines neuen Rahmens des Organisationskanals des Funkbereichs 2, der mit F2-OK bezeichnet
ist, empfängt die Teilnehmerstation im Organisationskanal den Informationsblock K und ergänzt die bisher
bereits schon vorgenommene BWsynchronisation durch die Rahmensynchronisation. Zugleich erfährt sie durch
den Informationsblock K den Belegungszustand des Funkkonzentrators. Die Informationen über den Belegungszustand umfassen Angaben darüber, inwieweit die
Meldekapazität erschöpft ist, welchen Wert der mittlere Belegungsgrad der Sprachkanäle hat und ob im
Augenblick sämtliche Sprachkanäle belegt sind oder nicht Ist die Meldekapazität erschöpft und/oder hat der
mittlere Belegungsgrad einen kritischen Wert überschritten, muß die Teilnehmerstation auf den aus ihrer
funktechnischen Sicht durch Abhören des zuständigen M
Organisationskanals heraus ermittelten nächstbesten Funkkonzentrator überwechseln. Im Ausführungsbeispiel nach Fig.3 ist angenommen, daß der Informationsblock K des Organisationskanals OK des Funkbereichs 2 eine noch freie Anmeldekapazität signalisiert.
Daraufhin signalisiert die Teilnehmerstation im Sendeweg des Organisationskanals dem Funkkonzentrator
Fi in einem Zeitschlitz A das Erstmeldungssignal Em.
Der Funkkonzentrator F2 des Funkbereiches 2 quittiert
im Organisationskanal OK der Teilnehmerstation im darauffolgenden Zeitschlitz B diese Erstmeldung durch
den Meldeaufruf Mf- Im nächsten Zeitschlitz B des
Organisationskanals OK des Funkkonzentrators F2 folgt die Teilnehmerstation T diesem Meldeaufruf mit
der Teilnehmermeldung Mt- Damit ist der Anmeldevorgang der Teilnehmerstation beim Funkkonzentrator FI
abgeschlossen. Sie hört nun ständig diesen Organisationskanal auf einen gegebenenfalls an sie gerichteten
Ruf in einem der Zeitschlitze B oder eine Freikanalinformation in einem der Zeitschlitze A des Organisationskanals ab. Dieser Abhörvorgang wird lediglich in
Zeitschlitzen C, in denen im Organisationskanal der Informationsblock K übertragen wird, bei jedem
zweiten ankommenden Rahmen unterbrochen. Dabei springt die Teilnehmerstation auf einen der Organisationskanäle der übrigen Funkbereiche 1, 3 bis 7 und
prüft diese im ständigen Wechsel mit dem Informationsblock K des Funkkonzentrators F2 des Funkbereichs 2,
bei dem die Teilnehmerstation angemeldet ist auf funktechnische Erreichbarkeit Die je Funkbereich
anfallenden Ergebnisse der funktechnischen Erreichbarkeit werden laufend gemittelt und die Mittelwerte in
einem Gedächtnis der Teilnehmerstation festgehalten.
Falls die Teilnehmerstation feststellt daß die funktechnische Erreichbarkeit innerhalb des angemeldeten
Funkbereichs erheblich schlechter wird als die funktechnische Erreichbar keit zu einem anderen Funkbereich,
leitet sie einen Funkbereichswechssel ein.
Diie Teilnehmerstation leitet auch dann einen
Funkbereichswechsel ein, wenn ihr der Funkkonzentrator, bei: dem sie angemeldet ist im Informationsblock K
mitteilt daß die Gefahr einer durch die zeitlich schwankende Verkehrslast bedingten Blockierung beim
angemeldeten Funkkonzentrator besteht d. h. der mittlere Belegungsgrad einen kritischen Wert überschritten hat Die Teilnehmerstation vollzieht diesen
Wechsel jedoch nur, wenn der hierfür in Aussicht genommene Funkkonzentrator außer den an seine
funktechnische Erreichbarkeit zu stellenden Anforderungen einen den Funkbereichswechsel rechtfertigenden günstigeren mittleren Belegungsgrad ausweist.
Um bei zeitlichen Häufungen von Erstmeldungssignalen die Wahrscheinlichkeit einer gegenseitigen Blockierung von sich zeitgleich beim selben Funkkonzentrator
anmeldenden Teilnehmerstationen möglichst gering zu halten, sind die Teilnehmerstationen mit Verwürfeiern
ausgerüstet. Die Verwürfeier erwürfeln für die von den
Teilnehmerstationen abzugebenden Erstmeldungssignale quasizufällig Rahmenzeitschlitze A, in die dann die
Teilnehmerstationen ihre Erstmeldungssignale absetzen. In gleicher Weise treten die Verwürfeier in Aktion,
wenn die Teilnehmerstationen an die Funkkonzentratoren, bei denen sie angemeldet sind, Rufsignale absetzen
oder sich zu einem anderen Funkkonzentrator hin ummeiden wollen.
In Fig.4 ist der zeitliche Ablauf des Aufbaus einer
Verbindung zum Teilnehmer Tüber den Funkkonzentrator F2 des Funkbereichs 2 dargestellt. Zunächst
empfängt der Teilnehmer im Organisationskanal OK des Funkkonzentrators F2 den Informationsblock K
und hört weiterhin den Organisationskanal dieses Funkkonzentrators, bei dem er angemeldet ist, ab. Zwei
Zeitschlitze später empfängt er im Zeitschlitz A eine Mitteilung des Funkkonzentrators über die von ihm
angebotenen, aus seiner Sicht freien Betriebskanälc Diese Information ist mit Vbezeichnet. Die Information
V wird in jedem Zeitschlitz λ im Organisationstanäl
übertragen, sie ist jedoch in F i g. 4 und den weiteren F i g. 5 bis 8 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur dort
angegeben, wo sie zur Erläuterung des jeweiligen Funktionsablaufs notwendig ist.
Im nächsten Zeitschlitz B empfängt die Teilnehmerstation über den Organisationskanal OK des Funkkonzentrators F2 einen an ihn gerichteten Ruf, der mit Rf
bezeichnet ist Von den der Teilnehmerstation im Rhythmus der Rahmenperiode im Organisationskanal
ständig mitgeteilten freien Betriebskanälen speichert die Teilnehmerstation stets den neuesten Stand, so daQ
sie bei Empfang eines Rufs anschließend sofort eine Freisuche FS aus dem Kollektiv der vom Funkkonzentrator mitgeteilten freien Kanäle durchführen kann. Sie is
verläßt hierzu den Organisationskanal des Funkkonzentrators F2. Nach Abschluß der Freigabe meldet die
Teilnehmerstation dem Funkkonzentrator im Organisationskanal in einem Zeitschlitz B den aus ihrer eigenen
funktechnischen Sicht heraus geeigneten freien Betriebskanal und quittiert zugleich den empfangenen Ruf.
Der Funkkonzentrator quittiert diese meldung mit dem Signal Qf bereits im vorgeschlagenen Sprachkanal GK
der Teilnehmerstation, die zwischenzeitlich auf diesen Sprachkanal umgeschaltet hat Die Verbindung ist damit
hergestellt und die Nachrichtenübertragung zwischen der Teilnehmerstation und der den Ruf veranlaßten
fernen Teilnehmerstation über den Funkkonzentrator Fl kann damit durchgeführt werden. In F i g. 4 ist dies
durch die Doppelpfeile in Verbindung mit den kreuzweise schraffierten Abschnitten der Sprachkanäle
für beide Richtungen verdeutlicht.
Auch im belegten Zustand muß die Teilnehmerstation die funktechnische Erreichbarkeit sämtlicher Funkkonzciitratoren überprüfen, um einerseits sicher zu sein, daß
die eigene Verbindung noch besteht und andererseits, falls sich die funktechnische Erreichbarkeit wesentlich
verschlechtert, entscheiden zu können, zu welchem Funkbereich hin sie einen Funkbereichswechsel durchführen kann. Diese Prüfung erfolgt wiederum aus-
schließlich im Rhythmus der Rahmenperiode τ in den durch den Organisationskanal vorgegebenen Zeitschlitzen C Im ersten Zeitschlitz C nach Aufbau der
Verbindung erhält die Teünehmerstation vom Funkkonzentrator das Meldesignal Mf und der Funkkonzentra-
tor von der Teünehmerstation das Meldesignal Mt- Mit dem Empfang dieses Signals erkennt die Teünehmerstation bzw. der Funkkonzentrator, daß einerseits der
Rahmensynchronismus noch gewährleistet ist und andererseits die Sprechverbindung zwischen dem
Funkkonzentrator und der Teünehmerstation noch besteht. Erhält die Teünehmerstation bzw. der Funkkonzentrator über eine gewisse Anzahl von Zeitschlitzen C kein Meldesignal Mf bzw. Mt, wird die
Sprechverbindung von der Teünehmerstation bzw. vom Funkkonzentrator selbsttätig ausgelöst. Im nächsten
Zeitschlitz C verläßt die Teünehmerstation den Sprachkanal und hört einen der übrigen Organisationskanäle ab. In Fig.4 ist dieser Zeitabschnitt mit FP
bezeichnet.
Der eigentliche Nachrichtenfluß ist in den Zeit.schlitzen C im Sprachkanal grundsätzlich unterbrochen.
Diese Störung wird aber dadurch eleminiert, daß die Übertragungsgeschwindigkeit auf der Funkstrecke
erhöht wird und zugleich sende- und empfangsseitig sowohl bei der Teilnehmerstation als auch beim
Funkkonzentrator Zwischenspeicher für die Nachrichtensignale vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Lücken
überbrückt werden. Wird das Gespräch vom rufenden Teilnehmer beendet, sendet der Funkkonzentrator F2
über den Sprachkanal im folgenden Zeitschlitz C ein Abschaltesignal Ap, das in den zwei folgt.iden
Zeitschlitzen A und B von der Teünehmerstation X mit
den Abschaltesignalen At quittiert wird, womit die
Verbindung aufgelöst ist. Beendet dagegen der gerufene Teilnehmer Tdas Gespräch, wie das im Zusammenhang
mit dem Funktionsablauf nach Fig.5 angegeben ist,
sendet die Teünehmerstation T über den Sprachkanal im folgenden Zeitschlitz Cein Abschaltesignal /47-das in
den zwei folgenden Zeitschlitzen A und B vom Funkkonzentrator mit den Abschaltesignalen Af quittiert wird, womit zumindest die Funkverbindung
aufgelöst ist
Das Ablaufschema nach Fi g. 5 zeigt den Fall, daß die
beim Funkkonzentrator F2 angemeldete Teünehmerstation T einen Ruf für einen VerbinduryjS'vunsch
abgibt Da die Teünehmerstation T einen Ruf abgeben will, empfängt sie über den Organisationskanal in einem
quasizufällig erwürfelten Zeitschlitz A die Information
V
über eine gewisse Anzahl aus Sicht des Funkkonzentrators freien Betriebskanäle und beginnt im folgenden
Zeitschlitz B die Freisuche FS aus dem Kollektiv der vom Funkkonzentrator mitgeteilten Kanäle zur Ermittlung des aus ihrer eigenen funktechnischen Sicht heraus
günstigsten freien Betriebskanals und meldet diesen anschließend im Organisationskanal dem Funkkonzentrator. Diese Meldung in Verbindung mit dem Ruf hat
die Bezeichnung Rt- Der Zeitschlitz für die Abgabe des Rufes Rt wird also mittelbar über den quasizufällig
erwürfelten Zeitschlitz für das Abhören der Information
V
bestimmt Anschließend verläßt sie den Organisationskanal und schaltet sich auf den von ihr vorgeschlagenen Sprachkanal GK. Der Funkkonzentrator F2
quittiert diesen Ruf mit dem Signal Qf bereits im Sprachkanal GK. Damit ist die Verbindung hergestellt
und der Nachrichtenaustausch kann, wie das bereits in F i g. 4 angegeben ist durchgeführt werden.
Wird das Gespräch vom rufenden Teilnehmer beendet, sendet die Teünehmerstation T über den
Sprachkanal im folgenden Zeitschlitz C ein Abschaltesignal At, das in den zwei folgenden Zeitschlitzen A und
S vom Funkkonzentrator F2 mit den Abschaltesignalen Af quittiert wird, womit die Verbindung aufgelöst ist.
Sofern der gerufene ferne Teilnehmer das Gespräch beendet, kann der Gesprächsendezustand des fernen
Teilnehmers am Funkkonzentrator erkannt bzw. zum Funkkonzentrator über das dahinter liegende Vermittlungsnetz signalisiert werden. Der Funkkonzentrator
sendet dann über den Sprachkanal im folgenden Zeitschlitz C ein Abschaltesignal Af, das in den zwei
folgenden Zeitschlitzen A und B von der Teünehmerstation T mit den Abschaltesignalen At quittiert wird,
womit zumindest die Funkverbindung aufgelöst wird.
Bei den in den F i g. 4 und 5 dargestellten Funktionsabläufen wird davon ausgegangen, daß die Teünehmerstation für eine Freikanalsuche FS den Organisationskanal erst verläßt, nachdem ein Ruf bzw. ein Rufwunsch
vorliegt. Wie bereits darauf hingewiesen, kann es sinnvoll sein, die Freisuche aus dem Kollektiv der vom
Funkkonzentrator als frei gemeldeten Kanäle auch jeweils im Anschluß an den Empfang einer Information
V
vorsorglich durchzuführen, um auf diese Weise
kürzere Zeiten für den Verbindungsaufbau bei Auftreten eines Rufes bzw. eines Rufwunsches zu erzielen.
Jede bei einem Funkkonzentrator angemeldete Teilnehmerstation muß vom Funkkonzentrator in
periodischen Abständen daraufhin überprüft werden, Φ
sie noch erreichbar ist Der entsprechende funkorganisatorische Ablauf ist in Fig.6 dargestellt Die
Teilnehmerstation Γ empfängt zunächst im Organisiitionskanal
im Zeitschlitz C den Informationsblock K und einige Zeitschlitze weiter in einem Zeitschlitz ßden
Meldeaufruf Mf, den sie im übernächsten Zeitschlitz B
mit der Meldung Mt quittiert Weiterhin empfängt sie
innerhalb der gleichen Rahmenperiode die Information V über die vom Funkkonzentrator gemeldeten freien
Betriebskanäle. Zu Beginn des nächsten Rahmens verlä&t sie im Zeitschlitz C den Organisationskanal, um
einen der Organisationskanäle eines anderen Funkbereichs
auf seine funktechnische Erreichbarkeit hin zu überprüfen. Dies geschieht Rahmen für Rahmen in dem
bereits geschilderten Wechselspiel. Der Meldeaufruf Mf
erfolgt hingegen nicht während jeder Rahmenperiode, sondern in wesentlich größeren Zeitabständen. Dies hat
seinen Grund darin, daß die mögliche Anzahl von Teilnehmerstationen, die sich bei einem Funkkonzentrator
anmelden können, wesentlich größer ist als die Arij'ahi der Zeitschiiue B, die hierfür innerhalb einer
Rahmenperiode zur Verfügung stehen. Der Zyklus für den Meldeaufruf an die angemeldeten Teilnehmersta;-tionen
erstreckt sich mit anderen Worten über eine größere Anzahl von Rahnienperioden, was auch
zulässig ist, da es im Gegensatz, beispielsweise zu den
funkorganisatorischen Funktionen wie Ruf, Kennung und Anmeldung, im allgemeinen ausreichend ist, wenn
die Anwesenheitsprüfung nur im Zyklus mehrerer Rahimenperioden vorgenommen wird.
Der funkorga:-:»atorische Ablauf nach Fig. 7 zeigt
den Fall, daß die beim Funkkonzcirator des Funkbereiches
2 angemeldete unbelegte Teilnehmerstation T gezwungen wird, eine Urnme-dung zu einem anderen
Funkkonzentrator vorzunehmen. In Fig.7 wird davon
ausgegangen, daß die beim Funkkonzentrator Fl angemeldete Teilnehmerstation im Zuge ihrer Routineprüfung
festgestellt hat, daß sie sich zum Funkkonzentrator F7des Funkbereichs 7 ummeiden muß, wenn ihr,:
funktechnische Erreichbarkeit weiterhin gewährleistet bleiben soll. Sie hört daher beim nächsten Rahmenbeginn
in Zeitschlitz C den Organisationskanal de:: Funkkonzentrators Fl ab und empfängt den Informationsblock
mit der Kennung und den Angaben über den Belegungszustand. Anschließend schaltet sie sofort
wieder auf den Organisationskanal des Funkkonzentrators FI zurück. In einem späteren quasizufällig
erwürfelten Zeitschlitz A gibt sie an den Organisations
kanal des Funkkonzentrators Fl die Ummeldung Um
ab, die im folgenden Zeitschlitz B mit dem MeldeaufmP
Mf dieses Funkkonzentrators quittiert wird. Die:
Teilriehmerstation Γ quittiert dies mit der Meldung Mr im folgenden Zeitschlitz B und ist damit beim neuen
Funkkonzentrator Fl angemeldet. Der weitere Ablauf entspricht dem nach Fig.3. Eine Abmeldung beim
Funkkonzentrator F2 ist nicht erforderlich, da dieser die Teilnehmerstation automatisch in seinem Gedächtnis
löscht, wenn sie sich innerhalb einer vorgegebenen Zeit auf die an sie ergehenden Meldeaufrufe nicht
meldet. Sie kann jedoch über einen unmittelbar zwischen dem Funkkonzentrator Fl und dem Funkkonzentrator
Fl erfolgenden Signalisierungsaustausch vorgenommen werden.
Der funkorganisatorische Ablauf, der in F i g. 8 dargestellt ist, beschreibt das Ummeiden einer mit einer
Verbindung belegten Teilnehmerstation vom Funkkonzentrator Fl zum Funkkonzentrator Fl. Unterhalb der
Zeitschlitze ZS ist zunächst der Sprachkanal GK in Richtung vom Funkkonzentrator Fl zur Teilnehmerstation
dargestellt Die gekreuzte Schraffur gibt den Nachrichtenfluß an, der in den Zeitschlitzen C zur
Abgabe von Meldungen Mf unterbrochen wird. Der Sprachkanal GK in Richtung von der Teilnehmerstation
T zum Funkkonzentrator Fl ist an fünfter Stelle von oben dargestellt Die Teilnehmerstation, die festgestellt
hat, daß sie sich ummeiden muß und hierfür bereits den
ίο Funkkonzentrator Fl ausgewählt hat verläßt den
Sprachkanal zu Beginn eines Rahmens und hört im Zeitschlitz C den Informationsblock K im Organisationskanal
des Funkkonzentrators Fl ab. Anschließend empfängt sie die Information V über die vom
Funkkonzentrator Fl freigemeldeten Betriebskanäle in e:nem quasizufällig erwürfelten Zeitschlitz A und geht
dann im folgenden Zeitschlitz B unmittelbar dazu über, die freigemeldeten Kanäle auf ihre funktechnische
Eignung zu überprüfen. In F i g. 8 ist dieser Zeitabschnitt wiederum mit FS bezeichnet Im Anschluß daran sendet
die Teilnehmerstation in einem Zeitschlitz A im Organisationskanal dem Funkkonzentrator Fl den Ruf
ÄTL/zur Ummeldung der bestehenden Verbindung unter
gleichzeitiger Nennung des von ihr gewünschten freien Betriebskanals. Der Funkkonzentrator Fl quittiert
diese Meldung im gewünschten Sprachkanal mit der Wartemeldung W. Diese Ummeldeprozeduren in den
Zeitschlitzen A und" B erzeugen eine kurzzeitige Störung im Nachrichtenfluß. Anschließend springt die
Teilnehmerstation wieder auf den ursprünglichen Sprachkanal des Funkkonzentrators Fl zurück, hält
also diese Verbindung weiter aufrecht. In F i g. 8 ist dies durch die Doppelpfeile angedeutet Zu Beginn jedes
neuen Rahmens hört die Teilnehmerstation T im Zeitschlitz Cauf dem ihr vom Funkkonzentrator Fl zur
Verfügung gestellten neuen Sprachkanal den Funkkonzentrator Fl ab, der das Wartesignal Wim Zeitschlitz C
solange sendet, bis die Verbindung vermittlungstechnisch vom Funkkonzentrator F2 zum Funkkonzentrator
Fl hin aufgebaut ist. Im ZevtschlKz des Wartesignals
W sendet die Teilnehmerstation die Meldung Mt- Mit
dem Empfang der von der Teilnehmerstation Tin den Zeitschlitzen C gesendeten Meldesignale Mt erkennt
der Funkkonzentrator Fl, daß die Verbindung zur Teilnehmerstation noch aufrechterhalten ist. Ist die neue
Verbindung aufgebaut, gibt der Funkkonzentrator Fl über den Sprachkanal im folgenden Zeitschlitz Can die
Teilnehmerstation Γ das Signal C3, in dem mitgeteilt wird, daß die Umschaltung zu Beginn der übernächsten
so Rahmenperiode erfolgt. Im Zeitabschnitt C des folgenden Rahmens sendet der Funkkonzentrator Fl
das Signal Cl, welches der Teilnehmerstation anzeigt, daß die Umschaltung mit Beginn der nächsten
Rahmenperiode erfolgt. Zu Beginn des nunmehr folgenden Rahmens teilt der Funkkonzentrator der
Teilnehmerstation das Signal Cl mit, das den Zeitpunkt der Umschaltung darstellt.
Damit ist die Umschaltung vollzogen und die Verbindung wird weiter über den vom Funkkonzentrator
Fl zur Verfügung gestellten Sprachkanal aufrechterhalten.
Die Signale C3, Cl und Cl stellen eine Art »count
down« dar, der sicherstellt, daß auch bei fehlerhaftem Empfang des Umschaltsignals Cl die Teilnehmerstation
trotzdem umschaltet, wenn sie eines der beiden vorausgehenden Signale C2oder C3 empfangen hat.
F i g. 9 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel für ein Funknetz mit Funkbereichen großer Kanalzahl der zugehörigen
Funkkonzentratoren, bei dem die verschiedenen funkorganisatorischen
Funktionen auf mehrere Organisationskanäle verteilt sind. Beim Ausführungsbeispiel nach
F i g. 9 weist jeder Funkbereich vier Organisationskanäle auf, und zwar den Organisationskanal KK für
Kennung und Erstanmeldung, den Meldekanal MK für die Anwesenheitsüberprüfung angemeldeter Teilnehmerstationen,
den Ruf-Sendekanal RsK und den Ruf-Empfangskanal ReK auf. Weiterhin zeigt Fig.9
noch einen uetriebskanal BK in Richtung vom Funkkonzentrator F zum Teilnehmer T und den
Betriebskanal BK'in Gegenrichtung vom Teilnehmer T zum Funkkonzentrator F.
Von den vier Organisationskanälen haben die Organisationskanäle KK, RsK und ReK die Rahmenperiode
r und sind in 32 Zeitschlitze unterteilt, von denen der Zeitschlitz 1 jeweils den Informationsblock K
aufweis! Der Meldekanal MK hat zwar ebenfalls im
Abstand der Rahmenperiode τ den Informationsblock K, ist aber um η (für π eine ganze positive Zahl)
Rahmenlängen größer als die übrigen Organisationskanäle. Dies ist erforderlich, um die notwendigen
Meldeplätze für eine maximale Anzahl von Teilnehmerstationen,
die sich beim Funkkonzentrator anmelden können, unterzubringen. Innerhalb einer Rahmenperiode
τ enthält der Meldekanal MK, den Informationsblock
K ausgenommen, 124 Meldeplätze. Die Länge des Meldekanals MK wird zweckmäßig abhängig von der
Verkehrsbelastung gemacht, d. h, daß bei sinkender Anzahl angemeldeter Teilnehmerstationen Meldeplätze
hoher Ordnungszahl umgebucht werden in Meldeplätze mit niedriger Ordnungszahl, so daß je nach Verkehrsaufkommen
der Zyklus einer Anwesenheitsüberprüfung der angemeldeten Teilnehmerstationen eine unterschiedliche
Anzahl von Rahmenperioden umfaßt.
Der Ruf-Sendekanal RsK und der Ruf-Empfangskanal ReK umfassen pro Rahmenperiode τ ebenfalls wie
der Organisationskanal KK 32 Blöcke, von denen die Blöcke 2 bis 32 wahlweise für Rufe R oder auch
Mitteilungen B über den Belegungszustand des Funkkonzentrator
enthalten können. Der Ruf-Empfangskanal ReK dient der Mitteilung von Verbindungswünschen
der Teilnehmerstationen an den Funkkonzentrator. Der Gefahr der Blockierung des Ruf-Empfangskanals
ReK bei zeitlicher Häufung von an den Funkkonzentrator abgegebener Rufmeldungen durch
die Teilnehmcrstationen wird, wie bereits ausgeführt
worden ist, dadurch vorgebeugt, daß jeder Teilnehmerstation ein Verwürfler zugeordnet ist, der für jede neue
Rufmeldung einen der Zeitschlitze für die Abgabe der Rufmeldung neu festlegt.
In den Fig. 10und 11 sind abschließend noch jeweils
ein Blockschaltbild eines Funkkonzentrators und einer Teilnehmerstation für digitale Signalübertragung im
Duplexbetrieb angegeben, anhand der die praktische Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung noch
weiter verdeutlicht werden soll.
Der Funkkonzentrator nach Fig. 10 weist entsprechend
den Darstellungen für ein Funknetz nach den Fi g. 1 und 2 120 Sprachkanäle CK auf, von denen der
Sprachkanal GK1 dargestellt ist, während die Sprachkanäle
GK 2 bis 120 lediglich angedeutet sind. Die Sprachkanäle sind selbstverständlich auch zur Übertragung
von Daten und anderen Informationen geeignet, leder Sprachkanal weist eine Sende-Empfangsweiche
WE aui, über die der Sender Sund der Empfänger Emit
der nicht näher dargestellten Antenne verbunden sind. Sender und Empfänger aind mit dem Synthesizer SY
verbunden, in dem die diesem Sprachkanai für beide Übertragungsrichtungen zugeordneten Frequenzen erzeugt
werden. Dem Empfänger Eist ausgangsseitig der
die Regenerierung und die Takteinphasung der Empfangssignale vornehmende Regenerator RG nachgeschaltet,
an den sich eine Laufzeitnormierungsschaltung LN anschließt Die Laufzeitnormierungsschaltung
hat die Aufgabe, unterschiedliche Empfangsrahmenphasen, die beispielsweise bis zu ±3 bit betragen können,
auf die Funkkonzentrator-Rahmenphase zu normieren. Auf diese Weise werden die übertragungsbedirigten
Phasenverschiebungen eliminiert.
Die Verschleierungseinrichtung VS, die dem Sende- und dem Empfangsweg gemeinsam ist, trägt dem
Umstand Rechnung, daß bei Funktelefonie das Fernsprechgeheimnis nur dadurch gewahrt werden kann,
wenn die Nachrichtensignale verschleiert übertragen werden. Der Verschleierungseinrichtung VS ist im
Empfangsweg der Geschwindigkeitswandler GVVnach-
und im S^ndeweg vorgeschaltet Jn Senderichtung erhöht der Geschwindigkeitswandlu: GW die Bitrate
der zu übertragenden Informationen beispielsweise von 4,8 kbit/s auf 5,4 kbit/s. Die dadurch frei werdenden, den
Zeitschlitzen C im Rahmen des Organisationskanais
entsprechenden Lücken des ursprünglich kontinuierlichen Nachrichtenflusses werden mit Signalisierinformationen
gefüllt die in der Datensicherungseinrichtung DS aufbereitet werden. Im Empfangsweg werden die
Signalisierinformationen im Anschluß an den Durchlauf des Signalflusses durch die Verschleierungseinrichtung
VS von diese abgetrennt und im Geschwindigkeitswandler GW der diskontinuierliche Signalfluß von
5,4 kbit/s in den ursprünglichen kontinuierlichen Signalfluß von 4,8 kbit/s rückumgesetzt.
Die Datensicherungseinrichtung DS, in welcher die Signalisierinformationen für den abgehenden Signalfluß
zu Signalisierblöcken zusammengesetzt und mit einer Fehlersicherung versehen werden, empfängt im Empfangsweg
die übertragenen SignalisierblöcKe, erkennt Übertragungsfehler und nimmt gegebenenfalls eine
Korrektur vor. Die mit der Datensicherungseinrichtung DS verbundene Einrichtung für die Signalverarbeitung
SVist für routinemäßig durchzuführende funkorganisatorische
Abläufe zuständig. Sie wickelt die Signalwiederholung, die Auflöseerkennung unr* Meldeprozeduren
ab und meldet nur bei Änderung eines Betriebszustandes diesen Tatbestand an die mit der
übergeordneten Funkkonzentratorsteuerung FS zusammenarbeitenden betroffenen Funktionsbaugruppen. Sie
empfängt ihrerseits hierüber entsprechende Signale.
Die in Fig. 10 lediglich angedeutete Taktzentrale TZ
ist für die Erzeugung der Takte und Rahmenstrukturen und für die Taktverteilung auf die verschiedenen
Baugruppen des Funkkonzentralors zuständig.
Die Funktionsbaugruppe ESB dient der Errechnung
der Startbedingungen. Zu Beginn der Auibauphase eines Dialos zwischen dem Funkkonzentrator und
einem Teilnehmer rechnet sie aus der übertragenen Teilnehmernummer der Teilnehmerstation die Startbedingungen
für die Verschleierungseinrichtung VS aus. Auf diese Weise können umfangreiche Speichereinrichtungen
für die Codeschlüssel sämtlicher innerhalb des Funknetzes vorhandener Teilnehmerstationen eingespart
werden.
Die Funktionsbaupruppe KV ist für die Betriebskanalverwaltung
des Funkkonzentrators zuständig. In sie wird der Belegungszustand bzw. Freizustand der 120
Kanäle eingeschrieben und verwaltet. Sie weist nur
solche Kanäle frei aus, die weder mit einem Nutzsignal noch mit einem unzulässig hohen Störpegel belegt sind.
Freie benutzbare Betriebskanäle werden über den Organisationskanal OK den Teilnehmerstationen mitgeteilt.
Der Organisationskanal OK unterscheidet sich in seinem Aufbau von einem Sprachkanal GKi durch das
Fehlen der Verschleierungseinrichtung VS, da die funkorganisatorischen Informationen keiner Verschleierung
bedürfen. Auch weist der Organisationskanal OK keinen Geschwindigkeitswandler G W auf. Der
Informationsfluß in beiden Richtungen wird unmittelbar über die Einrichtung zur Datensicherung DS abgewikkelt.
Die Funktionsbaugruppe SS dient der Sendersteue- η
rung. Sie schaltet die 120 Sender 5 der Sprachkanäle KG 1 bis GK 120 nach Bedarf ein oder aus.
Die Funktionsbaugruppe KE erzeugt den Informationsblock K, der im Organisationskanal OK zu Beginn
Entsprechend den Sprachkanälen GK des Funkkonzentrators nach Fig. 10 sind der Sender S und die
Empfänger £1 und El mit dem Synthesizer SY zusammengeschaltet, der die verschiedenen gewünschten
Frequenzen erzeugt und hierzu von der Funktionsbaugruppe SYS gesteuert wird. Die Taktzentrale TZ
wird über den dem Diversity-Combiner DC nachgeschalteten Regenerator RG synchronisiert. Entsprechend
den Sprachkanälen GK1 bis GK120 nach
Fig. 10 weist auch die Teilnehmerstation gemeinsam für Sende- und Empfangsrichtung eine Verschleierungseinrichtung VS. einen Geschwindigkeitswandler GW
und eine Datensicherungseinrichtung OSauf.
Für die Funkkonzentratorauswahl arbeitet der Diversity-Combiner DC mit der Funktionsbaugruppe
FA zusammen, in der die Empfangspegel und die Jitterkriterien der Organisationskanäle der verschiedenen
Funkkonzentratoren gesammelt und für die Auswahl des geeignetsten Funkkonzentrators für Rrst-
■ 1.11 I It, Mil It* I JtatlUllt.il
übertragen wird. Der Informationsblock umfaßt den Kennblock des Funkkonzentrators, sowie Informationen
über den Belegtzustand des Funkkonzentrators, die sich auf die Mitteilungen, inwieweit die Meldekapazität
erschöpft ist, eine Angabe über den mittleren BeIegungsgrad der Sprachkanäle sowie eine Angabe
darüber, ob augenblicklich alle Sprachkanäle belegt sind, beschränken. Aus der Angabe über den mittleren
Belegungsgrad der Sprachkanäle beziehen die Teilnehmerstationen Kriterien darüber, ob sie sich, sofern so
möglich, auf einen anderen Funkkonzentrator umbuchen sollen. Der Informationsblock gibt weiterhin an die
Teilnehmerstationen eine Mitteilung über die Rahmenphase. Auch kann er weitere allgemein interessierende
Informationen enthalten. J5
Die Funktionsbaugruppe /?Vsi;uert das Senden und
Empfangen von Rufen und das Auslösen und Anmelden sprechender Teilnehmerstationen im Zusammenhang
mit dem Aufbau und dem Abbau von Verbindungen.
Die Funktionsbaugruppe MN stellt schließlich eine Meldeeinrichtung dar, über die das Einbuchen von Erstund
Ummeldungen sowie die laufende Anwesenheitsprüfung und das Ausbuchen von Teilnehmers erfolgt.
Das Ausbuchen erfolgt, wenn die ^wesenheitsprüfung mehrfach erfolglos durchgeführt worden ist oder ein
Ausbuchungsbefehl der Vermittlungsstelle vorliegt.
Die in F i g. 10 noch dargestellte Multiplexeinrichtung MUX für die 120 Sprachkanäle GA" 1 bis GK 120 bildet
die Brücke zur Vermittlungsstelle MSt. die sich im wesentlichen au? der Signalisiereinrichtung SE, dem so
Koppelfeld KF und dem Steuerwerk SW zusammensetzt. Um anzudeuten, daß die Vermittlungsstelle MSt
mit weiteren Funktionseinheiten zusammenarbeitet, sind in F i g. 10 die durch drei Doppelpfeile dargestellten
offene Leitungsverbindungen angegeben.
Das Blockschaltbild einer Teilnehmerstation nach F i g. 11 weist ebenfalls für den Sender 5 und den
Empfänger E\ eine Sende-Empfangsweiche WE auf, über die die beiden Einheiten an die Antenne ANi
angeschaltet sind Zur Durchführung eines Diversity-Empfangsbetriebes weist die Teilnehmerstation noch
einen zweiten Empfänger E 2 auf, der mit der räumlich von der Antenne ANi getrennt angebrachten Antenne
AN 2 zusammenarbeitet Die Ausgänge beider Empfänger Ei und E 2 arbeiten mit dem Diversity-Combiner
DC zusammen, der den Empfangspegel beider Empfänger sowie den Signaijitter mißt.
UtIIlIl-IIlUlIg UIIVJ UIMIIILIUUItg ItUJgLnVI IV. I VTV. I U V. ti.
Der Diversity-Combiner DC arbeitet weiterhin mit der Funktionsbaugruppe ff zusammen, in der aus der
funktechnischen Sicht der Teilnehmerstation Informationen über vom Funkkonzentrator im Organisationskanal
gemeldete freie Betriebskanäle gesammelt und auf dem jeweils neuesten Stand gehalten werden. Im
Vergleich erfolgt hierüber auch die Auswahl des jeweils geeignetsten Betriebskanals im Zusammenhang mit der
von der Teilnehmerstation durchzuführenden Freisuche.
Die Funktionsbaugruppe R Vsteuert das Senden und
Empfangen von Rufen und weist hierzu den bereits beschriebenen Verv/iirfeler auf.
Die Funktionsbaugruppe MN' ist die für die Anwesenheitsprüfung erforderliche Meldeeinrichtung.
Über sie erfolgen auch Ummeldungen.
Die Funktionsbaugruppen MN', RV, SYS. FA und FE
arbeiten mit dem übergeordneten Zentralsteuerwerk ZS zusammen, das zweckmäßig durch einen Mikroprozessor
realisiert ist.
Das Mikrofon Mund der Hörer Hder Teilnehmerstation
sind über Analog-Digitalwandler A/D mit dem zuständigen Ein- bzw. Ausgang des Geschwindigkeitswandlers GW verbunden. BT stellt den vom Zentralsteuerwerk
ZS gesteuerten Besetzt-Tongenerator dar, der immer dann anspricht, wenn eine Verbindung aus
funktechnischen Gründen nicht aufgebaut werden kann oder abbricht. Mit dem Analog-Digitalwandler A/D, der
dem Mikrofon M nachgeschaltet ist, arbeitet der Freitongenerator FTO zusammen, der ebenfalls vom
Zentralsteuerwerk Zugesteuert wird. Der weiterhin mit
dem Zentralsteuerwerk ZS zusammenarbeitende Ruftongenerator RTO hat eine akustische Anzeige ,1 und
zeigt auf diese Weise einen vom Funkkonzentrator an die Teilnehmerstation ergehenden Ruf an.
Für die manuelle Bedienung der Teilnehmerstation ist
die Wahltastatur WTvorgesehen, die mit der optischen
Anzeige AZ, dem Wahlspeicher WS und der Bedienungssteuerung
ÄS zusammenarbeitet. Die Bedienungssteuerung IVS ist wiederum mit der Zentralsteuerung
ZS verbunden.
Der Vollständigkeit halber ist links von der unterbrochenen Linie noch eine Einrichtung zur
Durchführung eines Datenbetriebs vorgesehen, der anstelle des Sprechbetriebs durchgeführt werden kann.
Sie besteht aus der Datenübertragungseinrichtung DU
und dem Datenendgerät DE
Hierzu 10 Blatt Zeichnungen
Claims (24)
1. Verfahren zur digitalen Informationsübertragung für bewegliche Teilnehmerstationen im Großraum eines Funknetzes, das aus mehreren Funkkom-
zentratoren in einer gegenseitigen räumlichen Anordnung nach Art eines Cellularsystems mit sich
überlappenden Funkbereichen besteht und das einen Frequenzverteilungsplan für die Funkkonzentratoren aufweist, der Gleichkanalstörungen im jeweilii- ig
gen Funkbereich einschließlich einer erweiterten Randzone weitgehend ausschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der funkorganisationsbezogene Informationsaustausch zwischen den Teilnehmerstationen (T) und den mit einer übergeordneten
Taktsynchronisation arbeitenden Funkkonzentratoren (Fi) in den Funkbereichen (1 ... 7) im
wesentlichen über zentrale Organisationskanälle (OKi. KK, MK. RsK. ReK) vorgenommen wird, daß
ferner hierzu in den Organisationskanälen von den Funkkonreotratoren zu den funkbereichsmäßig
erfaßten Teilnehmerstationen periodisch Informationsblöcke (K) mit der Funkbereichskennung
ausgesendet werden, an die sich zeitgestaffeit weitere funkorganisationsbezogene Informationen
anschließen und daß die Teilnehmerstationen, soweit sie aktiviert sind, die Organisationskanäle abhören,
sich aus ihrer eigenen funktechnischen Situation heraus, unter Berücksichtigung der funkbereichsbezogenen Verkehrsbelastung des Netzes, entschei-
den, welchem der Funkbereiche sie sich zuordnen bzw. wann si«, einen Funkbereichswechsel vollziehen
wollen und den Vollzrg diese Entscheidungen dann im Dialog mit den Funkkonzentratoren über die
Organisationskanäle herbeiführ- i.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsaustausch zwischen
den Funkkonzentratoren (Fi) und den Teilnehmerstationen in den Betriebskanälen (BK, GKi) und den
Organisationskanälen im Duplexbetrieb erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch ,gekennzeichnet, daß die Teilnehmerstationen (T)Ok
Qualität der funktechnischen Erreichbarkeit dtr verschiedenen Funkkonzentratoren (Fi) anhand der
Feldstärke und/oder des Phasenjitters der empfanl'enen Organisationskanäle prüfen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Organisalionskanälen von den Funkkonzentratoren zu den
Teilnehmerstationen (T) periodisch übertragenen Informationsblöcke (7C1/außer der Funkbereichskennung Informationen über den Verkehrszustand der
Funkkonzentratoren aufweisen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funk·
konzentratoren (Fi) ihre Betriebskanäle ständig aus ihrer funktechnischen Sicht heraus überprüfen und
nur solche freien Betriebskanäle in den jeweils zuständigen Organisationskanälen zu den Teilnehmerstationen (T) übertragen, deren funktechnische &o
Eigenschaften für die Durchführung einer Übertragung eine ausreichende Qualität aufweisen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich in
einem Funkbereich (1 ... 7) beim zuständigen Funkkonzentrator (Fi) anmeldende Teilnehmerstation (T) im unmittelbaren Anschluß an diesen
Vorgang die vom Funkkonzentrator im zuständigen
Organisationskanal fortlaufend gemeldeten freien
Betriebskanäle (BK, GKi) abhört und diese in einem Gedächtnis speichert, das ständig auf dem neuesten
Stand gehalten wird und daß beim Auftreten eines Verbindungswunsches die Teilnehmerstation die
zuletzt als frei gemeldeten Betriebskanäle auf ihre funktechnische Brauchbarkeit überprüft und den
geeigneten Betriebskanal dem Funkkonzentrator für den Aufbau der gewünschten Verbindung
anzeigt
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich in einem
Funkbereich (1 7) beim zuständigen Funkkonzentrator (Fi) anmeldende Teilnehmerstation (T) im
unmittelbaren Anschluß an diesen Vorgang die vom Funkkonzentrator im zuständigen Organisationskanal fortlaufend gemeldeten freien Betriebskanäle
(BK, GKi) abhört und diese in einem Gedächtnis speichert das ständig auf dem neuesten Stand
gehalten wird und daß die Teilnehmerstation die vom Funkkonzentrator als frei gemeldeten Betriebskanäle vorsorglich fortlaufend auf ihre funktechnische Brauchbarkeit überprüft und eine Anzahl als
geeignet erkannten freien Betriebskanäle in einem weiteren Gedächtnis festhält, das ebenfalls ständig
auf dem neuesten Stand gehalten wird.
8. Verfahren lach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilnehmerstation (77 die Anforderung des von ihr zu dem Verbindungsaufbau
gewünschten Betriebskanäle (BK, GKi) über den Organisationskanal dem Funkkonzentrator (Fi)
mitteilt und daß der Funkkonzentrator diese Anforderung durch Rückmeldung im gewünschten
Betriebskanal quittiert.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die
Informationen der verschiedenen Organisationsfunktionen, wie Kennung, Anmeldung, Ummeldung,
Anwesenheitsprüfung, Belegung und Ruf jedem Funkkonzentrator ein Summenorganisationskanal
(OKi) zur Verfügung steht, der diese Informationen in einem Zeitmultiplexrahmen zusammenfaßt, daß
ferner der Rahmenbeginn des Summenorganisationskanals durch den Informationsblock (K) markiert wird und daß der Summenorganisationskanal
für die Anwesenheitsprüfung von einem sich über zwei und mehr Rahmen erstreckenden, in seiner
Lage an die zeitlich schwankenden Verkehrsbelastung anpaßbar „'n Überrahmen Gebrauch macht.
10. Verfahren zur digitalen Informationsübertragung in einem Funknetz mit großer Kanalzahl und
großer Meldekapazität der Funkkonzentratoren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
abhängig vom örtlichen Verkehrsaufkommen einem Funkkonzentrator (Fi)zvtei und mehr Summenorganisationskanäle (OKi) mit gleichem Zeitmultiplexrahmen zur Verfügung stehen und daß die
Summenorganisationskanäle sich gegenseitig lediglich durch eine verkehrsbelastungsbezogene unterschiedliche Bevorrechtigung hinsichtlich der sich
beim Funkkonzentrator anmeldenden Teilnehmerstationen (T) voneinander unterscheiden.
11. Verfahren, bei dem das dem Funknetz zur Verfügung stehende Radiofrequenzband eine kleine
Bandbreite aufweist, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Radiofrequenzen der
Organisationskanäle für den mittleren Bereich des Radiofrequenzbandes des Funknetzes festgelegt
nehmerstationen im Großraum eines Funknetzes, das aus mehreren Funkkonzentratoren mit einer gegenseitigen
räumlichen Anordnung nach Art eines Cellularsystems
mit sich überlappenden Funkbereichen besteht und das einen Frequenzverteilungsplan für die Funkkonzentratoren
aufweist, der Gleichkanalstörungen im jeweiligen Funkbereich einschließlich einer erweiterten
Randzone weitgehend ausschließt
Ein Funknetz dieser Art ist beispielsweise in der US-PS 33 iü 741 beschrieben.
Für mobile öffentliche und nichtöffentliche Funkdienste existieren eine ganze Reihe von Funknetzen
unterschiedlicher Struktur, im allgemeinen wird zwischen dem öffentlich beweglichen Landfunk (ObL) und
dem nichtöffentlich beweglichen Landfunk (NöbL) unterschieden. Der öffentliche bewegliche Landfunk
umfaßt die mobilen Fernsprechteilnehmer, die über Funkvermittlungen mit den Wählvermittlungen des
öffentlichen Fernsprechnetzes verbunden werden können. Zu den Teilnehmergruppen des nichtöffentlichen
beweglichen Landfunks gehören die öffentlichen Sicherheitsorgane, wie Polizei, Feuerwehr, "ünfaiidienste
und Katastrophenschutz, ferner Dienstleistungsgruppen,
wie Taxiunternehmen, Transportunternehmen, Industriefunk, Geschäftsfunk, Bauunternehmungen und
dergL mehr.
Das ständig wachsende Interesse am mobilen Funk und das damit verbundene Anwachsen der Teilnehmerzahlen
läßt mehr und mehr erkennen, daß die bei bekannten Funknetzen zur Anwendung kommenden
Systemorganisationen für große Teilnehmerzahlen wenig geeignet sind. Die Zuordnung der Funkteilnehmer
zu den verschiedenen Funkkonzentratoren wird nach geografischen Kriterien zum Teil manuell vorgenommen,
berücksichtigt also nicht die optimale Ortserreichbarkeit. Auch erweist es sich von Nachteil,
daß die Zuweisung von freien Kanälen, zumindest beim Aufbau der Verbindung vom Funkkonzentrator zur
Teilnehmerstation vom Funkkonzentrator vorgenommen wird, also der Funksituation der Teilnehmerstation
hinsichtlich Gleichkanal- und Nachbarkanalstörungen wenig Rechnung trägt. Ein weiterer Mangel ist darin zu
sehen, daß die Blockierungswahrscheinlichkeit durch die Organisation sehr rasch ansteigt, wenn in Hauptverkehrszeiten
starke Häufungen von Anmeldungen und Verbindungswünschen auftreten, auch wenn noch freie
Übertragungskanäle zur Verfugung stehen.
Ein weiterer Mangel der bei bekannten Funknetzen üblichen Systemorganisationen ist darin zu sehen, daß
eine Teilnehmerstation, die min einer Verbindung belegt ist, während der Nachrichtenübertragung ihre Funktionsfähigkeit
hinsichtlich der Netzorganisation verliert.
Dei Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Funknetze der einleitend beschriebenen Art ein für
große Teilnehmerzahlen geeignetes Verfahren für den Verkehrsablauf anzugeben, das die bei bekannten
Systemorganisationen von Funknetzen vorhandenen Mängel beseitigt
Diese Aufgabe wird für ein Verfahren zur digitalen Informationsübertragung für bewegliche Teilnehmerstationen
im Großraum eines Funknetzes gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daO der funkorganisationsbezogene
Informationsaustausch zwischen den Teilnehmerstationen und den mit einer übergeordneten
Taktsynchronisation arbeitenden Funkkonzentratoren in den Funlrbereichen im wesentlichen über zentrale
Organisationskanäle vorgenommen wird, daß ferner hierzu in den Orga1. isationskanälcn von den Funkkonzentratoren
zu den funkbereichsmäßig erfaßbaren Teilnehmerstationen periodisch Informationsblöcke mit
der Fimkbereichskennung ausgesendet werden, da die
sich zeitgestaffelt weitere funkorganisationsbezogene
s Informationen anschließen und daß die Teilnehmerstationen, soweit sie aktiviert sind, die Organisationskanäle
abhören, sich aus ihrer eigenen funktechnischen Situation heraus, unter Berücksichtigung der funkbereichsbezogenen
Verkehrsbelastung des Netzes, entscheiden, welchem der Funkbereiche sie sich zuordnen
bzw. wann sie einen Funkbereichswechsel vollziehen woilen und den Vollzug dieser Entscheidungen dann im
Dialog mit den jeweiligen Funkkonzentratoren über die Organisationskanäle herbeiführen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß mittels zentraler Organisationskanäle der für den
Verkehrsablauf innerhalb eines Funknetzes erforderliche Informationsaustausch nicht nur wesentlich erleichtert
werden kann, sondern darüber hinaus auch bei großer. Teilnehmerzahlen ein rascher funkorganisatorischer
Verkehrsablauf ermöglich" wird. Weiterhin geben die Organisationskanäie den Teiim hmerstationen die
Möglichkeit durch die zu ihnen übertragenen Informationen über die von den Funkkonzentratoren angebotenen
freien Kanäle die aus der eigenen funktechnischen Sit: ation heraus geeignesten Betriebskanäle auszuwählen.
Besonders günstig gestalten sich die Verhältnisse, wenn der Informationsaustausch zwischen den Funk-
JO konzentratoren und den Teilnehinerstationen in den
Betriebskanälen und den Organisationskanälen im Duplexbetrieb erfolgt.
Zweckmäßig prüfen die Teilnehmerstationen die Qualität der funktechnischen Erreichbarkeit der verschiedenen
Funkkonzentratoren unter Berücksichtigung der Nachbar- und Gleichkanalstörungen anhand
der Feldstärke und/oder des Phasenjitters der empfangenen Organisationskanäle, da ja praktisch der gesamte
funkorganisatorische Informationsaustausch zwischen den Teilnehmerstationen und Funkkonzentratoren
sowieso über die Organisationskanäle erfolgt.
Da die Teilnehmerstationen ihre Entscheidungen für die Wahl eines Funkkonzentrators sowohl in Abhängigkeit
der funktechnischen Erreichbarkeit eines Funkkon-
■»5 zentrators als auch seiner Verkehrsbelastung treffen, ist
es vorteilhaft, wenn sie in den Organisationskanälen von den Funkkonzentratoren zu den Teilnehmerstationen
periodisch übertragenen Informationsblöcke außer der Funkbereichskennung Informationen über den Verkehrszustand
der Funkkonzentratoren aufweisen, also auch diese Informationen fortlaufend im Rhythmus der
Rahmenperiode der Organisationskanäle den Teilnehmetstationen zur Verfügung steht
Für einen möglichst reibungslosen Betrieb ist es wichtig, daß die Funkkonzenttatoren ihre Betriebskanäle
ständig auf ihrer funktechnischen Sicht heraus überprüfen und nur solche freien Betriebskanäle in den
jeweils zuständigen Organisationskanälen zu den Teilnehmerstationen übertragen, deren funktechnische
Eigenschaften ,'dr die Durchführung einer Übertragung
eine ausreichende Qualität aufweisen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsweise des Verfahrens nach der Erfindung hört einj sich in einem
Funkbereich beim zuständigen Funkkonzentrator anmeldende Teilnehmerstation im unmittelbaren Anschluß
an diesen «.'orgalig die vom Funkkonzentrator im
zuständigen Organisationskanal fortlaufend gemeldeten freien Betriebskanäle ab und speichert sie in einem
sind und daß die Zuweisung freier Betriebskanäle
(BK, CKi) an die Teilnehmerstationen (T) auf Anforderung zentral durch die Funkkonzentratoren
erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Organisationskanäle
(Meldekanal) eines Funkkonzentrators der Anwesenheitsüberprüfung der im Funkbereich
(1.. .7) angemeldeten Teilnehmerstationen (T^dient
und für jede angemeldete Teilnehmerstation einen Zcitschlitz aufweist und daß die Rahmenperiode
dieses Meldekanals (MK) das n-fache (für η eine
ganze positive Zahl) der Rahmenperiode (r) des weiteren Organisationskanals bzw. der weiteren
Organisationskanäle (MS, RsK, ReK)bclrägl. r>
U. Verfahren nach Anspruch 12. dadurch gekennzeichnet, daß der Meldekanal (MK) in seiner
Rahmenperiode diskontinuierlich in der Rahmenpef!odp
't^ des weiteren ^r*'3nisa*!r*ncki*na!!: ^v.w ^t
weiteren Organisationskanäle (MK, RsK, RcK) entsprechenden Zeitabschnitten an die zeitlich
schwankende Anzahl angemeldeter Teilnehmerstationen angepaßt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verkürzung der Rahmen- 2^
periode des Meldekanals (MK)bc\ sinkender Anzahl
der angemeldeten Teilnehmerstationen durch Umgruppierung der in Zcitschlitzen mit hoher Ordnungszahl
angemeldeten Teilnehmerstationen (T) in unbelegte Zeitschlitze mit niedriger Ordnungszahl
vorgenommen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12 und 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die bei einem Funkbereich ,ingemeldeten Teilnehmerstationen (T) vom zuständigen
Funkkonzentrator über den Meldekanal (MK) periodisch mit einer von der Anzahl von gemeldeten
Teilnehmerstationen abhängigen Periode zur Abgabe von Anwesenheitsmeldungen aufgerufen werden.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwesenheit
einer in einem Funkbereich (1 ... 7) beim zuständigen Funkkonzentrator (Fi) angemeldeten
Teilnehmerstation (T) im Gedächtnis des Funkkonzentrators automatisch gelöscht wird, wenn die
Teilnehmerstation innerhalb eines Zeitintervalls a vorgegebener Länge über den zuständigen Organisationskanal
keine Anwesenheitsmeldung an den Funkkonzentrator abgibt.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die ίο
Anmeldung und rlen Ruf von Teilnehmerstationen (T) bei einem Funkkonzentrator (Fi) innerhalb einer
Rahmenperiode (τ) des zuständigen Organisationskanals
eine vorgegebene Anzahl diskreter Zeitschlitze zur Verfügung stehen, die von jeder der
Teilnehmerstationen im Bedarfsfalle nach einer pseudozufälligen Gesetzmäßigkeit belegt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Teilnehmerstation (T) einen rahmen- und bittaktsynchronisierten Verwürfler
aufweist, der auf Anforderung hin jeweils einen der Zeitschlitze des zuständigen Organisationskanals für
eine Belegung auswählt
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit
einer Verbindung belegte Teilnehmerstation (T) in den Zeitintervallen, in denen in den Organisationskanälen die Informationsblöcke (K) auftreten, die
Übertragung unterbricht und wechselweise den mil der Verbindung belegten funkbereichseigenen Betriebskanal
auf das Fortbestehen der Verbindung überprüft und jeweils einen der funkbereichsfremden
Organisationskanäle abhört.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das periodische Überprüfen des mil
der Verbindung belegten Betriebskanals durch einen gegenseitigen Austausch von Meldungen (Mt, Mf)
zwischen der Teilnehmerstation (T) und dem Funkkonzentrator (Fi) erfolgt und daß bei Ausbleiben
dieser Meldungen über mehrere Prüfperioden hinweg eine Zwangsauslösung der Verbindung
eingeleitet wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die periodischen Unterbrechungen der belegten Verbindung beim Abhören der Informationsblöcke
(K) der Organisationskanäle durch eine
Frh/ShiintT r\f*r I l
it Ac*
Funkstrecke beseitigt werden und zwar in Verbindung mit einer sende- und empfangsseitigen
Zwischenspeicherung der zu übertragenden Nachrichtensignale bei der Teilnehmerstation (T) und
dem Funkkonzentrator (Fi).
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einleiten
eines notwendigen Funkbereichswechsels einer mit ein" Verbindung belegten Teilnehmerstation
f77diese Teilnehmerstation zunächst die Kanalinformation
des als funktechnisch geeignet erkannten neuen Funkbereichs abhört und sich anschließend
beim zugehörigen Funkkonzertrator (Fi) unter Angabe des als geeignet erkannten freien Betriebskanals anmeldet, daß ferner der neue Funkkonzentrator
die Meldung mit einer die Teilnehmerstation zu einer Wartestellung veranlassenden Rückmeldung
quittiert, in der die Teilnehmerstation die ursprüngliche Verbindung über den bisherigen
Funkkonzentrator aufrechterhält, daß außerdem nach Vorbereitung der vermittlungsmäßigen Umlegung
der bestehenden Verbindung im Dialog zwischen den bisherigen und dem neuen Funkkonzentrator
der neue Funkkonzentrator der Teilnehmerstation den Zeitpunkt für die endgültige
Umschaltung mitteilt und daß in diesem Zeitpunkt dann der neue Funkkonzentrator und die Teilnehmerstation
gleichzeitig die endgültige Umschaltung vollziehen.
23. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zeitpunkt für die endgültige Umschaltung vom neuen Funkkonzentrator wiedc holt
zur Teilnehmerstation hin übermittelt wird, und zwar so, daß für die Teilnehmerstation die jeweils
verbleibende Zeitdifferenz noch erkennbar ist und daß die Teilnehmerstation bei einwandfreiem
Empfang einer dieser Mitteilungen (CX CZ, CI) die
Umschaltung im vorgegebenen Zeitpunkt veranlaßt
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Abiaul
der funkorganisatorischen Funktionen auf Seiten einer Teilnehmerstation (T) von einem Mikroprozessor
gesteuert wird.
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8235 | Patent refused |