DE2936646A1 - Frequency plan for mobile radio system - gets more channels by replacing some FM channels with two single sideband channels - Google Patents

Abstract

The mobile radio system has a frequency allocation plan based on 9 hexagonal areas, each with its own FM channel, grouped together to form a xyz zone. The channels are spaced 20kHz and may be repeated in adjacent zones, no two areas with the same channel being closer than 60km. The number of channels can be increased by replacing some FM channels (1,2,3) with 2 SSB channels each (1-6). The SSB carriers are displaced 5kHz either side of the FM carrier. The lower channel uses LSB and the higher uses USB. Since SSB needs 100km spacing to avoid common channel interference, two zones in which a channel is split into 2 SSB channels must be separated by a zone using that channel for FM. Thus the system operates with a mixture of FM and SSB.

Description

Funksystem zur Verbesserung derRadio system to improve the

Frequenzökonomie in Ballungsgebieten Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Funksystem zur Verbesserung der Frequenzökonomie in Ballungsgebieten nach der Gattung des Hauptanspruchs.Frequency economy in metropolitan areas State of the art The invention is based on a radio system to improve the frequency economy in metropolitan areas according to the genre of the main claim.

Nach internationalen Vereinbarungen wurde den beweglichen Landfunkdiensten ein bestimmtes Frequenzband zur Verfügung gestellt, das in Frequenzkanäle unterteilt worden ist. Diese Kanäle werden an die Verbraucher verteilt. Da der Bedarf an Funkstellen immer größer wird, ist das Funknetz besonders in Ballungsgebieten überlastet. Eine Reduzierung des Kanalabstandes von bisher 20 kHz auf 12,5 kHz ist aufgrund von Nachbarkanalstörungen und einer nicht mehr steigerungsfähigen Interkanalmodulations-Festigkeit nicht möglich. Auch können Kanäle gleicher Frequenz erst in weiterer Entfernung wiederverwendet werden, damit keine Gleichkanalstörungen entstehen.According to international agreements, the mobile land radio services a certain frequency band is made available, which is divided into frequency channels has been. These channels are distributed to consumers. Because the need for radio stations is getting bigger, the radio network is overloaded, especially in metropolitan areas. One Reduction of the channel spacing from previously 20 kHz to 12.5 kHz is due to adjacent channel interference and an interchannel modulation strength that can no longer be increased is not possible. Channels of the same frequency can also only be reused at a further distance so that no co-channel interference occurs.

Die Einführung einer Einseitenbandmodulation, die gegenüber der Frequenzmodulation eine geringere Hochfrequenz-Bandbreite benötigt, würde eine Erhöhung der Kanalzahl mit sich bringen.The introduction of a single sideband modulation compared to frequency modulation If a lower high-frequency bandwidth is required, an increase in the number of channels would be required entail.

Da aber bei Einseitenbandbetrieb ein größerer Gleichkanalabstand nötig ist, ergeben sich jedoch größere Wiederholungsabstände für den betreffenden Frequenzkanal.Since, however, a larger co-channel spacing is necessary for single sideband operation is, however, there are larger repetition intervals for the frequency channel in question.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Funksystem mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß unter Einhaltung aller in den CEPT- bzw. FTZ-Richtlinien aufgeführten Mindest- und Höchstwerte in begrenzten Ballungsgebieten die Anzahl der Funkkanäle erhöht werden kann.Advantages of the invention The radio system according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that in compliance all minimum and maximum values listed in the CEPT and FTZ guidelines in limited metropolitan areas the number of radio channels can be increased.

Zeichnung Fig. 1 zeigt einen Frequenzverteilungsplan für die Bundesrepublik Deutschland für die bisher verwendeten Phasenmodulations-und/oder Frequenzmodulations-Funksysteme. In Fig. 2 a ist die Kanalaufteilung der bisher verwendeten PM/FM-Funksysteme dargestellt; Fig. 2 b zeigt die Kanalverteilung bei dem erfindungsgemäßen Funksystem.Drawing Fig. 1 shows a frequency distribution plan for the Federal Republic Germany for the previously used phase modulation and / or frequency modulation radio systems. In Fig. 2a, the channel division of the PM / FM radio systems used so far is shown; Fig. 2 b shows the channel distribution in the radio system according to the invention.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Nach dem Frequenzverteilungsplan ist die Bundesrepublik Deutschland in mehrere Gebiete aufgeteilt, denen jeweils eine bestimmte Anzahl von Funkkanälen unterschiedlicher Frequenz zugeordnet ist. Kanäle gleicher Frequenz dürfen erst in einem bestimmten Abstand, der durch die CEPT- bzw. FTZ-Richtlinien vorgegeben ist, wiederverwendet werden. Fig. 1 zeigt in dem Frequenzverteilungsplan, auch Rautenplan genannt, die Aufteilung eines als Grundraute bezeichneten Gebietes in neun Frequenzzuteilungsgebiete (Versorgungsgebiet) mit den Ordnungszahlen 1 bis 9. Da der HF-Schutzabstand zwischen Mindest-Nutzfeldstärke und Höchst-Störfeldstärke am Rande eines Versorgungsgebietes bei winkelmodulierten Systemen (PM/FM-Systemen) 8 dB betragen soll, wurde der Gleichkanalabstand d g auf 60 km festgelegt. Bei Einführung einer Amplitudenmodulation, das heißt der Einseitenbandmodulation, muß aufgrund des um 10 dB höheren HF-Schutzabstandes der Freauenzwiederholungsabstand auf 100 km erhöht werden, um gegenseitige Störungen auszuschließen.Description of the exemplary embodiment According to the frequency distribution plan the Federal Republic of Germany is divided into several areas, each of which a certain number of radio channels of different frequencies is assigned. Channels of the same frequency are only allowed to be at a certain distance, which is determined by the CEPT or FTZ guidelines are specified, can be reused. Fig. 1 shows in the frequency distribution plan, also called diamond plan, the division of a as Ground diamond in the nine frequency allocation areas (coverage area) with ordinal numbers 1 to 9. Since the HF protective distance between the minimum useful field strength and maximum interference field strength at the edge of a coverage area at angle-modulated systems (PM / FM systems) should be 8 dB, the co-channel spacing was used d g set to 60 km. When introducing an amplitude modulation, that is to say the Single sideband modulation, because of the 10 dB higher HF safety distance, the The frequency of repetitions should be increased to 100 km to avoid mutual interference to exclude.

Fig. 2 a zeigt die Einhüllenden der Modulationsspektren von winkelmodulierten Sendern und ihre Aufteilung in n Kanäle im 20-kHz-Raster. Da die Amplitudenmodulation und besonders die Einseitenbandmodulation einen geringeren Frequenzbandbedarf gegenüber der Winkelmodulation aufweist, kann bei Einseitenbandmodulation der Frequenzkanalabstand auf 10 kHz festgelegt werden.Fig. 2a shows the envelope of the modulation spectra of angle-modulated Transmitters and their division into n channels in a 20 kHz grid. Because the amplitude modulation and especially the single sideband modulation compared to a lower frequency band requirement which has angle modulation, the frequency channel spacing can be used in the case of single sideband modulation can be set to 10 kHz.

Werden nun ein oder mehrere oder alle in einer Grundraute bisher mit Winkelmodulation belegten Frequenzkanäle durch jeweils zwei mit Einseitenbandmodulation belegte Kanäle ersetzt, so ist es möglich, in diesem Gebiet die Zahl der zur Verfügung stehenden Funkkanäle zu erhöhen. Da es aber bei der beschriebenen Anordnung in einem 60 km entfernten frequenzmodulierten Sender gleicher Trägerfrequenz zu Störungen kommen kann, wird die Trägerfrequenz bei Einseitenbandmodulation zur Träger frequenz bei Winkelmodulation um einen gewissen Betrag versetzt. Fig. 2 b zeigt anstelle der n mit Winkelmodulation belegten Kanäle im 20-kHz-Raster 2n Kanäle mit amplitudenmodulierten Sendern im 10-kHz-Raster, deren Trägerfrequenzen jeweils 5 kHz unterhalb und oberhalb der bisherigen Mittenfrequenz liegen. Um Störungen zu vermeiden, sollten die Kurvenverläufe der Modulationsspektren von amplitudenmodulierten Sendern an die Einhüllenden der Modulationsspektren von winkelmodulierten Sendern angeglichen sein. Dazu sollte das untere Seitenband einer ersten amplitudenmodulierten Schwingung unterhalb der Mittenfrequenz des bisher mit Winkelmodulation belegten Frequenzkanals und das obere Seitenband einer zweiten amplitudenmodulierten Schwingung unterhalb der bisherigen Mittenfrequenz übertragen werden. Da der Kurvenverlauf von Störungen, die von im Gleichkanalabstand befindlichen winkelmodulierten Sendern erzeugt werden, sein Maximum zwischen zwei Einseitenbandkanälen aufweist, ist die Intensität und damit der Einfluß der Störungen auf die Einseitenbandempfänger auch bei maximal zulässiger Frequenztoleranz der Störer um etwa 10 dB herabgesetzt, so daß wiederum der Gleichkanalabstand wie bisher beibehalten werden kann. Das Ersetzen eines winkelmodulierten Frequenzkanals durch zwei einseitenbandmodulierte Kanäle ist nur in nicht benachbarten Grundrauten möglich, da sonst der geforderte Gleichkanalabstand von 100 km bei Amplitudenmodulation nicht eingehalten wird. Ein Einsatz weiterer amplitudenmodulierter Gleichkanalsender ohne Änderungen der bisherigen Verhältnisse ist also erst im Abstand von 2 x 60 km gestattet. Durch diese Vergrößerung des Abstandes von zwei gleichfrequenten Einseitenband-Sendern kann im nichtöffentlichen beweglichen Landfunkdienst die Ausgangsleistung der amplitudenmodulierten Einseitenband-Sender von 6 W auf 10 W erhöht werden, so daß eine zusätzliche Signal-/Rauschabstandsverbesserung für die amplitudenmodulierten Einseitenband-Empfänger möglich ist.Are now one or more or all in a basic diamond so far with Angle modulation occupied frequency channels by two each with single sideband modulation Replaced occupied channels, so it is possible to check the number of available channels in this area to increase standing radio channels. But since it is in the described arrangement in a Frequency-modulated transmitters with the same carrier frequency at a distance of 60 km cause interference can come, the carrier frequency becomes the carrier frequency with single sideband modulation offset by a certain amount in the case of angle modulation. Fig. 2 b shows instead of the n channels occupied with angle modulation in a 20 kHz grid, 2n channels with amplitude modulated Transmitters in a 10 kHz grid with carrier frequencies 5 kHz below and above the previous center frequency. In order to avoid disturbances, the curves should the modulation spectra of amplitude-modulated transmitters to the envelope of the Modulation spectra of angle-modulated transmitters be aligned. To do this should the lower sideband of a first amplitude-modulated oscillation below the Center frequency of the frequency channel previously occupied with angle modulation and the upper one Sideband of a second amplitude-modulated oscillation below the previous one Center frequency are transmitted. Since the Curve of disturbances, which are generated by angle-modulated transmitters located in the same channel spacing, has its maximum between two single sideband channels, the intensity is and thus the influence of the interference on the single sideband receiver even at a maximum permissible frequency tolerance of the interferer is reduced by about 10 dB, so that again the co-channel spacing can be maintained as before. Replacing an angle modulated Frequency channel through two single sideband modulated channels is only in non-adjacent ones Basic rhombuses possible, otherwise the required co-channel spacing of 100 km with amplitude modulation is not adhered to. Another use of amplitude-modulated co-channel transmitters without changes to the previous ratios, it is only at a distance of 2 x 60 km allowed. By increasing the distance between two single-sideband transmitters with the same frequency In the non-public mobile land radio service, the output power of the amplitude-modulated Single sideband transmitters can be increased from 6 W to 10 W, so that an additional signal-to-noise ratio improvement for the amplitude-modulated single sideband receiver is possible.

Claims (4)

Ansprüche ) 10 Funksystem zur Verbesse~ung der Frequenzökonomie in Ballungsgebieten mit einer festen Anzahl von mit Winkelmodulation belegten Frequenzkanälen, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines oder mehrerer mit Winkelmodulation belegter Frequenzkanäle je ein erster und ein zweiter mit Einseitenbandmodulation belegter Einseitenbandkanal eingerichtet ist.Claims) 10 radio system to improve the frequency economy in Metropolitan areas with a fixed number of frequency channels occupied by angle modulation, characterized in that occupied with angle modulation instead of one or more Frequency channels each a first and a second occupied with single sideband modulation Single sideband channel is established. 2. Funksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Einseitenbandkanal unterhalb der Mittenfrequenz des bisher mit Winkelmodulation belegten Frequenzkanals und der zweiten Einseitenbandkanal oberhalb der bisherigen Mittenfrequenz liegt und daß die Trägerfrequenz einer im ersten Einseitenbandkanal übertragenen ersten modulierten Schwingung um einen negativen Betrag und die Trägerfrequenz einer im zweiten Einseitenbandkanal übertragenen zweiten modulierten Schwingung um einen positiven Betrag zur bisherigen Mittenfrequenz versetzt ist.2. Radio system according to claim 1, characterized in that the first Single sideband channel below the center frequency of the previously with angle modulation occupied frequency channel and the second single sideband channel above the previous one Center frequency and that the carrier frequency is one in the first single sideband channel transmitted first modulated oscillation by a negative amount and the carrier frequency a second modulated oscillation transmitted in the second single sideband channel is offset by a positive amount from the previous center frequency. 3. Funksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenzen der ersten und der zweiten modulierten Schwingung um + 5 kHz zur Mittenfrequenz des bisher mit Winkelmodulation belegten Frequenzkanals versetzt sind.3. Radio system according to claim 2, characterized in that the carrier frequencies of the first and the second modulated oscillation by + 5 kHz to the center frequency of the frequency channel previously occupied with angle modulation are offset. 4. Funksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Einseitenbandkanal das untere Seitenband der ersten modulierten Schwingung und der zweite Einseitenbandkanal das obere Seitenband der zweiten modulierten Schwingung überträgt.4. Radio system according to claim 2, characterized in that the first Single sideband channel the lower sideband of the first modulated oscillation and the second single sideband channel the upper sideband of the second modulated oscillation transmits.