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Verfahren zur störresistenten Funkübertragung auf Kurzwelle
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Funkübertragung binärer
Information auf Kurzwelle, bei dem zur störresistenten Übertragung der in Blöcke
unterteilten binären Information je nach Anwendung entweder- von FEC oder ARQ in
Verbindung mit Diversity Gebrauch gemacht wird.
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Bei der Übertragung digitaler Informationen, insbesondere Fernschreibzeichen,
über Kurzwellenverbindungen, wird in der Regel von einem niedrigen Informationsfluß
von z.B.
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50 bit/s Gebrauch gemacht. Auf diese Weise kann der Einfluß von Kurzzeitfadings
auf die Qualität der Übertragung weitgehend unterbunden werden. Werden höhere Ansprüche
an die Güte und Verfügbarkeit der Übertragungsstrecke gestellt, dann müssen weitere
Sicherungseinrichtungen verwendet werden. Für reine Punkt- zu-Punktverbindungen
ist dabei das ARQ (Automatic request)-Verfahren üblich. Wird ein gleichzeitiger
Informationsfluß von einem Sender an mehrere Empfänger gefordert, dann kann vom
FEC (Forward Error Correction)-Verfahren Gebrauch gemacht werden. Die Anwendung
solcher Datensicherungseinrichtungen verlangt eine Funkbitrate, die gegenüber der
Nutzbitrate etwa doppelt so groß ist. Beim ARQ-Verfahren wird bei gestörter Übertragung
durch die benötigten Blockwiederholungen der Datendurchsatz sofort vermindert. Das
Ausgangssignal ist aber in der Regel fehlerfrei. Das FEC-Verfahren arbeitet mit
konstantem Durchsatz, weist jedoch ab einer be-.
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stimmten Fehlerdichte Fehler im Ausgangssignal auf. Das FEC-Verfahren
wird deshalb oft mit einem Diversity-Verfahren kombiniert. Die erwähnten Datensicherungsverfahren,
6 Exemplare ».Exemplar
die beispielsweise in der Literaturstelle
Wiesner: Fernschreib- und Datenübertragung über Kurzwelle, 3. Auflage 1980, Siemens
AG, Seiten 94 bis 147 ausführlich beschrieben sind, weisen einen Störresistenzgrad
auf, der zwar im Hinblick auf die bei solchen Kurzwellenverbindungen auftretenden
natürlichen Störungen in der Regel ausreicht, der jedoch dann keine ausreichende
Übertragungssicherheit mehr gewährleistet, wenn gezielte Fremdstörung hinzukommt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die störresistente
Übertragung von digitaler Information auf Kurzwelle anzugeben, das höchsten Ansprüchen
an Güte und Verfügbarkeit der Übertragungsstrecke genügt und auch in ausreichender
Weise resistent ist gegen gezielte Fremdstörung.
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Ausgehend von einem Funkübertragungsverfahren auf Kurzwelle, bei dem
je nach Anwendung entweder von FEC oder von ARQ in Verbindung mit Diversity Gebrauch
gemacht wird, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei gleichzeitiger
Anwendung von FEC bzw. ARQ in Verbindung mit dem sogenannten Inband-Diversity ein
außerordentlich hoher Störresistenzgrad dann erreicht wird, wenn zusätzlich die
Frequenz des Radiofrequenzträgers in einem schnellen,dem Informationsblockmuster
angepaßten Wechsel pseudozufällig geändert wird und hierbei der gegenseitige Zeitversatz
der Inband-Diversity-Kanäle wenigstens gleich einem Sprungintervall des Radiofrequenzträgers
gewählt wird.
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Die gleichzeitige Übertragung der digitalen Information in den Inband-Diversity-Kanälen
ergibt bereits eine optimale Widerstandsfähigkeit gegenüber Fadingstörungen. Zugleich
schützt dieses Diversity auch gegen breitbandige Störimpulse, wie z.B. Blitze, da
die Parallelübertragung nicht
phasengleich, sondern mit einem geringen
Zeitversatz durchgeführt wird. Ein Störimpuls, der einen ganzen Informationsblock
in den Inband-Diversity-Kanälen erfaßt, trifft jeweils nur verschiedene Stüeke der
Information, so daß sie auf der Empfangsseite sicher rekonstruiert werden können.
Bei zusätzlichem Einsatz von Frequenzsprungbetrieb ergibt sich eine gravierende
Steigerung der Zuverlässigkeit der Übertragung, wenn der Zeitversatz in den Inband-Diversity-Kanälen
gleich der Breite der Frequenzsprungintervalle gemacht und mit dem Sprungprogramm
synchronisiert wird.
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Gegen Fa dings auf dem angesprungenen Radiofrequenzkanal schützt das
Inband-Diversityi Ist der angesprungene Radiofrequenzkanal nicht durchlässig, weil
er z.B. schon belegt ist, so ist mit hoher Wahrscheinlichkeit eine der beiden folgenden
Übertragungen, die ja auf ganz anderen Frequenzen erfolgt, erfolgreich. Nur wenn
beide Mittel versagen, muß die Korrekturkapazität in Form von FEC bzw.
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ARQ in Anspruch genommen werden, die damit praktisch voll für die
überwindung gezielter Fremdstörung ausgenutzt werden kann.
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Wie bereits erwähnt worden ist, vermindert sich, ausgehend von einer
vorgegebenen Funkbitrate, die Nutzbitrate auf etwa die Hälfte, wenn von FEC bzw.
von ARQ Gebrauch gemacht wird. Die Parallelübertragung in beispielsweise drei Kanälen
bei Inband-Diversity vermindert die an sich verfügbare Funkbitrate für die Nutzsignalübertragung
weiterhin um den Faktor drei. Eine zusätzliche Minderung der Funkbitrate muß weiterhin
bei Anwendung eines Frequenzsprungbetriebs deshalb in Kauf genommen werden, weil
die übertragungszeit durch die unvermeidlichen Frequenzumschaltzeiten vermindert
wird. Diese beträchtliche Reduktion des Nutzinformationsflusses in Abhängigkeit
des Störresistenzgrades ist lediglich dann zu akzeptieren, wenn anders
eine
Informationsübertragung ausreichender Güte nicht möglich ist.
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In Weiterbildung der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, daß der
Grad der Störresistenz der zu übertragenden Information im Hinblick auf einen mö-glichst
hohen Informationsdurchsatz in Anpassung an die unterschiedlichen Übertragungseigenschaften
von Funkstrecken jeweils nur so groß gewählt wird, daß die zu fordernde Übertragungsqualität
der Information noch gewährleistet wird. Hierbei sind ausgehend von einer störungsfreien
Übertragung, bei der keine Sicherungsmaßnahmen gegen Störungen vorgesehen sind,
der Grad der Störresistenz stufenweise in der Weise erhöhbar, daß in einer ersten
Stufe FEC bzw. ARQ einge Jührt und nur sofern dies nicht ausreicht, in einer zweiten
Stufe zusätzlich von Inband-Diversity Gebrauch gemacht wird, und daß schließlich
bei gezielter Fremdstörung in einer dritten und höchsten Stufe zusätzlich noch ein
schneller Wechsel des Radiofrequenzträgers zum Einsatz gelangt.
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Kann also der Grad der Störresistenz herabgesetzt werden, so kommt
das einer Erhöhung des Nutzinformationsflusses in wünschenswerter Weise zugute.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen
2 und 4 angegeben.
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Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll
die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuten
Fig. 1 ein erstes Frequenzzeitdiagramm für zwei einander benachbarte voneinander
unabhängige Informationskanäle,
Fig. 2 ein zweites Frequnzzeitdiagramm
entsprechend Fig. 1, bei dem die aufeinander folgenden Informationsblöcke in beiden
Kanälen mit einer FEC-Information versehen sind, Fig. 3 ein drittes Frequenzzeitdiagramm
entsprechend Fig.
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2, bei dem jedoch'in beiden Kanälen die gleiche Information mit einem
gegenseitigen Zeitversatz in den beiden Kanälen übertragen wird, Fig. 4 ein viertes
Frequenzzeitdiagramm für eine Informationsübertragung der Kanäle nach Fig. 3 unter
Einsatz eines Frequenzsprungbetriebs des Radiofrequenzträgers, Fig. 5 eine nach
dem Verfahren nach der Erfindung arbeitende Sendereinrichtung, Fig. 6 eine nach
dem Verfahren der Erfindung arbeitende, mit der Sendereinnohtung nach Fig. 5 zusammenarbeitende
Empfangseinrichtung, Fig. 7 ein fünftes Frequenzzeitdiagramm für zwei einander benachbarte,
voneinander unabhängige Kanäle entsprechend Fig. 2, bei dem jedoch zur Informationssicherung
von ARQ Gebrauch gemacht wird, Fig. 8 ein sechstes Frequenzzeitdiagramm entsprechend
Fig. 7, bei dem jedoch in beiden Kanälen die gleiche Information unter Wahrung eines
gegenseitigen Zeitversatzes in beiden Kanälen übertragen wird, Fig. 9 ein Fig. 7
entsprechendes Zeitdiagramm, bei dem jedoch beide Kanäle für eine gegensinnige Übertragung
im Sinne eines Halbduplex verwendet sind, Fig.10 ein achtes Frequenzzeitdiagramm
zur Darstellung eines Frequenzsprungbetriebes des Radiofrequenzträgers für die in
Fig. 8 dargestellten Informationskanalpaare, Fig.11 eine weitere nach dem Verfahren
nach der Erfindung arbeitende Sende-Empfangsstation.
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Das Diagramm nach Fig. 1, bei dem über der Zeit t die Frequenz f aufgetragen
ist, zeigt zwei Kanäle K1 und K2, beispielsweise. zwei Fernschreibkanäle, die innerhalb
eines vorgegebenen Basisbandfrequenzbereiches, beispielsweise innerhalb eines Sprachkanals
von 300 Hz bis 3000 Hz angeordnet sind. Der Kanal K1 besteht aus den aufeinander
folgenden Informationsblöcken N11, N12, N13... . In gleicher Weise besteht der Kanal
K2 aus den aufeinander folgenden Informationsblöcken N21, N22, N23 ... . Die Information
im Kanal K1 ist die Information, die durch die im Wechsel übertragenen Frequenzen
f11 und f12 dargestellt ist. Entsprechend stellt sich die Information im Kanal K2
durch die wechselweise Übertragung der Frequenzen f21 und f22 dar. Beide Kanäle
K1 und K2 sind also hinsichtlich ihrer Information voneinander unabhängige Kanäle
und weisen auch keinerlei Maßnahmen zur Datensicherung auf. Der durch Kurzzeitfadings
erzwungene niedrige Informationsfluß von beispielsweise 50 bit/s steht hier also
zu 100% für die Übertragung der Nutzinformation zur Verfügung.
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Müssen größere Entfernungen überbrückt werden, verlangen die Anforderungen
an die Güte und Verfügbarkeit der Kurzwellenübertragungsstrecke Maßnahmen zur Datensicherung.
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Bei der übertragung von einem Sender zu mehreren Empfängern kommt
hierfür die sog. Vorwärts-Fehlerkorrektur FEC zur Anwendung. Da die FEC pro Informationsblock
etwa so viele Bits benötigt, wie Nutzinformationsbits in einem Block Übertragen
werden, bedeutet die Anwendung der FEC, wie das Fig. 1 entsprechende Diagramm nach
Fig. 2 zeigt, eine Reduzierung des Nutzinformationsflusses auf etwa die Hälfte.
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Im Kanal K1 ist die in den Informationsblocks aufeinander folgende
Nutzinformation N1a, N1b, N1c ... und im Kanal K2 mit N2a, N2b, N2c ... bezeichnet.
Die zweite Hälfte jedes Informationsblocks ist mit der Fehlerinformation F belegt,
die hierbei die FEC repräsentiert.
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Zur weiteren Verbesserung der Störresistenz kann, wie das Zeitfrequenzdiagramm
nach Fig. 3 ausweist, ein Inband-Diversity vorgesehen werden, bei dem in beiden
Kanälen K1 und K2 die gleiche Information mit einem Zeitversatz von einer Informationsblockdauer
übertragen wird. Jeder Informationsblock weist entsprechend Fig. 2 in der zweiten
Hälfte die die FEC repräsentierende Fehlerinformation F auf. Die Nutzinformation
ist in den aufeinander folgenden Informationsblöcken im Kanal 1 mit NO, N1, N2,
N3, N4 bezeichnet. Wie Kanal 2 zeigt, sind die Informsationsblöcke gegenüber dem
Kanal K1 um eine Informationsblockdauer verzögert. Trifft beispielsweise im Zeitintervall
t1/t2 ein breitbandiger Störimpuls beide Kanäle, dann wird im Kanal K1 der Informationsblock
N1/F und im Kanal K2 der Informationsblock N2/F gestört. Empfangsseitig kann trotzdem
die Nachricht vollständig rekonstruiert werden, weil die Nutzinformation N1 auch
im vorhergehenden Informationsblock des Kanals K2 und die Nutzinformation N2 in
dem auf den gestörten Informationsblock nachfolgenden Informationsblock des Kanals
K1 ebenfalls enthalten sind.
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Im Diagramm der Fig. 4 ist über der Zeit t die Radioträgerfrequenz
fr aufgetragen. Das Frequenzzeitdiagramm nach Fig. 4 stellt eine weitere Steigerung
der Störresistenz der über eine Kurzwellenstrecke übertragenen Kanäle K1 und K2
entsprechend Fig. 3 dar, bei der im Rhythmus aufeinander folgender Informationsblöcke
die Radiofrequenz fr sprunghaft pseudozufällig in einem größeren Frequenzbereich
geändert wird. Zu Beginn der in Fig. 4 dargestellten Frequenzsprungintervalle kommt
die Radiofrequenz fr2 zum Zuge, die hierbei die Nutzinformation NO einschließlich
der Fehlerinformation F im Kanal K1 und gleichzeitig im Kanal K2 die Nutzinformation
N1 einschließlich der Fehlerinformation F überträgt. Am Ende dieses durch die Länge
eines Informationsblocks gegebenen Zeitabschnitts wird auf die Radiofrequenz fr3
umgeschaltet und auf dieser Frequenz das in Fig. 3 zweite Informationsblockpaar
übertragen.
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In gleicher Weise werden die weiteren gebildeten Informationsblockpaare
nacheinander mit den Radioträgerfrequenzen fr4, frl und fr5 übertragen. Der Zeitversatz
in beiden Kanälen K1 und K2 nach Fig. 3 ist hierbei gleich dem Sprungintervall der
Radioträgerfrequenz fr gewählt.
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Soll die Sprungintervalldauer zwei Informationsblockperioden groß
gewählt werden, dann ist es erforderlich, bezogen auf Fig. 3 den Zeitversatz in
den Kanälen K1 und K2 ebenfalls zwei Informationsblockperioden groß zu wählen, weil
in jedem Falle sichergestellt sein muß, daß der Zeitversatz in den beiden Kanälen
stets so groß wie eine Sprungintervallbreite ist. Nur so ist die Durchführung einer
störresistenten Übertragung entsprechend dem Diagramm nach Fig. 4 optimal. Ist im
Zuge der pseudozufällig wechselnden Radioträgerfrequenz fr ein angesprungener Radiofrequenzkanal
gestört, dann kann beim vorgegebenen Zeitversatz in den Kanälen K1 und K2 empfangsseitig
die Nachricht noch einwandfrei rekonstruiert werden, wenn die vorangehende und die
nachfolgende Übertragung auf jeweils unterschiedlichen Radioträgerfrequenzen erfolgreich
war. Entsprechendes gilt für den Fall, daß im Rahmen des Inband-Diversity anstelle
von zwei einander benachbarten Kanälen K1 und K2 drei und mehr einander benachbarte
Kanäle innerhalb des vorgegebenen Baisfrequenzbandes vorgesehen sind. Zur besseren
Veranschaulichung der anhand der Figuren 1 bis 4 erläuterten Übertragungsverfahren
mit unterschiedlicher Störresistenz bei Anwendung von FEC sind in Fig. 5 eine Sendeeinrichtung
SE und in Fig. 6 eine Empfangseinrichtung EE in Form eines Blockschaltbildes dargestellt,
die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind.
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Die Sendeeinrichtung SE nach Fig. 5 weist eingangsseitig einen Pufferspeicher
PS auf, in den die einlaufenden Daten DSe zwischengespeichert werden. Ausgangsseitig
weist der Pufferspeicher PS zwei Ausgänge, einen für den Kanal K1 und einen für
den Kanal K2 auf. Beide Kanäle weisen
Umschalter S1 und S2 auf,
über die hinweg die pufferspeicherausgangsseitigen Daten entweder über die Datensicherungseinrichtung
FEC oder unmittelbar dem Modulator MOD1 bzw. MOD2 zugeführt werden. Der Modulator
MOD 1 erhält über seine beiden weiteren Eingänge die zu schaltenden Frequenzen f11
und f12 von der Steuereinrichtung ST.
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In gleicher Weise liefert die Steuereinrichtung ST dem Modulator MOD
2 über seine beiden Eingänge die zu schaltenden Frequenzen f21 und f22. Die ausgangsseitigen
Nutzsignale, kombiniert mit den Fehlersignalen werden im Summierer SU zusammengefaßt
und dem Sender S über seinen Modulatoreingang zugeführt. Im Sender S werden die
beiden Kanäle K1 und K2 einer vom Synthesizer SYT dem Sender S zugeführten Radioträgerfrequenz
aufmoduliert, verstärkt und anschließend über die Antenne A abgestrahlt.
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Die Steuereinrichtung ST hat einen Modwahlschalter MS, mit dessen
Hilfe es möglich ist, die Informationsübertragung wahlweise ohne Störresistenz entsprechend
Fig. 1 mit FEC entsprechend Fig. 2, zusätzlich mit Inband-Diversity entsprechend
Fig. 3 und schließlich zur Realisierung einer übertragung mit sehr hoher Störresistenz
auch entsprechend Fig. 4 durchzuführen. Hierzu weist die Steuereinrichtung ST zur
Steuerung des Pufferspeichers PS die Steuerleitungen C , S/P und v sowie zur Steuerung
der Schalter S1 und S2 die Steuerleitung s und zur Steuerung des Synthesizers SYT
die Steuerleitung y auf. Die Steuerleitung S/P dient dazu, die in den Pufferspeicher
PS einlaufenden eingangsseitigen Daten DSe entweder im Sinne einer Serienschaltung
auf beide Kanäle K1 und K2 entsprechend Fig. 1 zu verteilen oder aberéntsprechend
Fig. 3 die gleiche Information parallel auf beiden Kanälen K1 und K2 zu übertragen.
Hierzu ist dann wegen des Zeitversatzes die Steuerleitung t erforderlich.Weiterhin
ist die Steuerleitung v erforderlich, über die, je nachdem, ob Serien- oder Parallelbetrieb
vorgesehen ist, bzw. mit welchem Störresistenzgrad gearbeitet werden soll, die Ausgabe
der Daten an die Kanäle mit unter-
schiedlicher Geschwindigkeit
gesteuert wird. Mit Hilfe der Steuerleitung s wird bei einer Informationsübertragung
entsprechend Fig. 1 der jeweilige Kanalausgang des Pufferspeichers PS unmittelbar
mit dem Eingang des Modulators MOD1 bzw. MOD2 unter Umgehung der Datensicherungseinrichtung
FEC verbunden. Bei Verwendung der Datensicherungseinrichtung FEC entsprechend einer
Informationsübertragung nach den Fig. 2,3 und 4 befinden sich die Schalter S1 und
S2 in der in Fig. 5 gezeigten Stellung. Über die Steuerleitung y wird bei einem
Übertragungsmodus entsprechend Fig. 4 im Rhythmus der aufeinander folgenden Informationsblöcke
oder einem Vielfachen davon, der Synthesizer SYT zur Abgabe einer pseudozufälligen
Radioträgerfrequenz veranlaßt. Weiterhin weist die Steuereinrichtung ST eine Reihe
von Taktleitungen für den Takt T auf, der bei den verschiedenen Baugruppen der Sendeeinrichtung
SE benötigt wird.
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Die Empfangseinrichtung EE weist eingangsseitig den Empfänger E auf,
in dem mittels der vom Synthesizer SYT gelieferten Radiofrequenz das radiofrequente
Signal wiederum in seine Basisbandlage umgesetzt wird. Ausgangsseitig sind dem Empfänger
E zwei Bandpässe BP1 und BP2 entsprechend den Kanälen K1 und K2 nachgeschaltet,
die ihrerseits mit den Demodulatoren DEM1 und DEM2 verbunden sind.
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An die Demodulatorausgänge schließen sich die Datensicherungseinrichtungen
FEC an, die nunmehr ausgangsseitig über die Schalter S1 und S2 mit den beiden Eingängen
für die Kanäle K1 und K2 des Pufferspeichers PS verbunden sind. Die empfangsseitige
Auswertung der Fehlersignale in den einzelnen Informationsblöcken erfolgt in Zusammenarbeit
mit den Datensicherungseinrichtungen FEC in beiden Kanälen über den Auswerter AW,
der ausgangsseitig über die Leitung aw mit der Steuereinrichtung ST verbunden ist.
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Im Unterschied zur Sendeeinrichtung SE ist der empfangsseitige Pufferspeicher
PS mit einer weiteren Steuerleitung a verbunden, über die der Pufferspeicher PS
entsprechend
dem Ergebnis des Auswerters AW von der Steuereinrichtung
ST für die ausgangsseitige Ausgabe der rekonstruierten Daten DSa gesteuert wird.
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In den Fig. 5 und 6 ist die Betriebsart durch einen in die Steuereinrichtung
ST integrierten Modeschalter S umschaltbar. Selbstverständlich kann die Umschaltung
auch automatisiet werden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, daß empfangsseitig
die Güte und Verfügbarkeit der Übertragungsstrecke ständig überprüft und gegebenenfalls
in größeren Zeitabständen über einen durch einen Zeitschlitz gebildeten Rückkanal
die Sendeseite zur Umschaltung auf einen Mode mit höherer oder niedrigerer Störresistenz
veranlaßt wird. In diesem Zusammenhang ist nur der Vollständigkeit wegen darauf
hinzuweisen, daß üblicherweise jede sendende Station auch mit einer Empfangseinrichtung
und umgekehrt ausgerüstet ist.
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Bei Punkt-zu-Punktverbindung über eine Kurzwellenstrecke wird, sofern
eine Datensicherung erforderlich ist, anstelle von FEC von einer automatischen Quittungsabgabe
der empfangenden Stelle an die sendende Stelle Gebrauch gemacht. Ein Fig. 2 entsprechendes
Frequenzzeitdiagramm für zwei Kanäle K1 und K2 zeigt Fig. 7. Im Kanal K1 wird nach
Übertragung der Nutzinformation N11 in Gegenrichtung das Quittungssignal Q1 übertragen.
Anschließend erfolgt die Aussendung der nächsten Nutzinformation N12, die wiederum
in Gegenrichtung durch ein Quittungssignal Q1 bestätigt wird. Entsprechend ist der
Kanal K2 ausgebildet.
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Nach Aussendung der Nutzinformation N21 wird vor Aussendung der nächsten
Nutzinformation N22 in Gegenrichtung das Quittungssignal Q2 übertragen usw. . Erkennt
die sendende Stelle aus dem Quittungssignal, daß die Information empfangsseitig
nicht richtig angekommen ist, wird der als gestört gemeldete Nutzinformationsblock
noch einmal übertragen. Die Übertragungsrichtung der Nutzinformation einerseits
und des Quittungssignals andererseits ist in Fig.7 wie auch in den weiteren Fig.8
und 9 durch Pfeile dargestellt.
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Das Fig. 3 entsprechende Frequenzzeitdiagramm für die Anwendung eines
Inband-Diversity mit ARQ zeigt Fig. 8.
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In beiden Kanälen K1 und K2 wird die Nutzinformation NO, N1 und N2
um eine Informationsblocklänge zeitversetzt übertragen. Das Zeitintervall für die
Übertragung des Quittungssignals, das entsprechend Fig. 7 ebenfalls kleiner gewählt
ist als das Nutzinformationsintervall, wird jeweils nur im Kanal K1 belegt. Das
Quittungssignal Q0 steht dabei für die vorangehende übertragung der Nutzinformation
NO im Kanal K1 und der zeitlich um eine Informationsblocklänge nach vorn versetzten
Nutzinformation N1. Entsprechendes gilt für das Quittungssignal Q1 im Kanal K1 für
die vorausgehende Übertragung der Nutzinformation N1 im Kanal K1 und der Nutzinformation
N2 im Kanal K2. Auf diese Weise wird es möglich, die Quittungssignale Q0,Q1... mit
höherer Leistung zu übertragen als dies möglich wäre, wenn die Quittungssignale
auch im Kanal K2 mit übertragen würden.
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Fig. 9 zeigt schließlich ein Frequenzzeitdiagramm für die Kanäle K1
und K2, wie sie unter Anwendung eines ARQ zur Realisierung eines Halbduplexbetriebes
geeignet sind. Im Unterschied zu Fig. 7 ist hierzu das Zeitintervall für das Quittungssignal
gleich dem Zeitintervall einer Nutzinformation gewählt. Die Übertragung geht so
vor, daß gleichzeitig im Kanal K1 die Information N1 und im Kanal K2 das Quittungssignal
Q20 für den Empfang der Nutzinformation N20 in der Gegenrichtung übertragen wird.
Im nächsten Informationsblockintervall wird in Gegenrichtung im Kanal K1 das Quittungssignal
Q11 für den Empfang der vorausgehenden Nutzinformation N11 und im Kanal K2 die Nutzinformation
N21 übertragen. Im nächsten Informationsblockintervall wird die Übertragungsrichtung
wieder umgekehrt und es erfolgt die Übertragung der Nutzinformation N12 und des
Quittungssignals Q21 usw. . Die Übertragungsrichtung kehrt stich also mit jedem
Informationsblock um und liefert über diebeiden Kanäle jeweils ein Nutzsignal
und
ein Quittungssignal. Selbstverständlich kann der Nutz-Informationsfluß in beiden
Kanälen auch parallel erfolgen, da diese auch bezüglich der Nutzübertragungsrichtung
völlig unabhängig sind.
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Fig.10 zeigt entsprechend Fig. 4 die Übertragung der beiden Kanäle
Kl und K2 entsprechend Fig. 8 unter Einsatz eines pseudozufälligen Frequenzspringens
der Radioträgerfrequenz fr. Beginnend mit der Radioträgerfrequenz frl zur übertragung
der Nutzinformation NO und N1 einschließlich der Rückübertragung des Quittungssignals
Q0 erfolgt die Übertragung des nächsten Informationsblocks bei der Radioträgerfrequenz
fr4. Die weiteren Informationsblöcke werden dann mit den Radioträgerfrequenzen fr2
und fr3 usw.
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übertragen. Das im Zusammenhang mit Fig. 4 im übrigen Gesagte gilt
auch hier.
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Zur weiteren Verdeutlichung der im Zusammenhang mit den Figuren 7
bis 10 erläuterten störresistenten Übertragung ist in Fig. 11 das Blockschaltbild
einer Sende-Empfangseinrichtung entsprechend den Fig. 5 und 6 dargestellt.
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Im Unterschied zur Fig. 5 ist auf der Sendeseite der Sende-Empfangseinrichtung
nach Fig. 11 anstelle der Datensicherungseinrichtung FEC die Datensicherungseinrichtung
EDC vorgesehen. Die Datensicherungseinrichtung EDC fügt der eigentlichen Nutzinformation
weitere Bits zur empfangsseitigen Fehlererkennung bei, die in den Figuren 7 bis
10 nicht näher dargestellt sind. Ferner ist auf seiten der einlaufenden Datensignale
DSe des sendeseitigen Pufferspeichers PS ein in unterbrochener Linie dargestellter
Pfeil vorgesehen, der andeutet, daß die beiden Kanäle K1 und K2 entsprechend Fig.
7 und Fig. 9 zwei voneinander unabhängige Informationskanäle sind. Entsprechend
ist auf der Empfangsseite hinsichtlich der datenausgangsseitigen Signale DSa des
empfangsseitigen Pufferspeichers PS ebenfalls ein solcher in unterbrochener Linie
gezeichneter Pfeil angedeutet.
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Die Empfangsseite unterscheidet sich wn der Empfangseinrichtung EE
nach Fig. 6 wiederum dadurch, daß die Datensicherungseinrichtungen FEC durch die
Datensicherungseinrichtungen EDC ersetzt sind. Die Auswertung des empfangenen Signals
erfolgt hier im Zusammenhang mit den Datensiche -rungseinrichtungen EDC durch den
Quittungssignalauswerter QA. Das Ausgangssignal des Quittungssignalauswerters wird
über die Steuerleitung aw der Steuereinrichtung ST zugeleitet, die ihrerseits den
Quittungssignalgeber QG auf der Sendeseite über die Steuerleitung q zur Abgabe eines
Quittungssignals an den Sender S veranlaßt.
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Weiterhin weist die Steuereinrichtung ST sowohl zum sendeseitigen
als auch zum empfangsseitigen Pufferspeicher PS die Steuerleitung sy/usy auf, über
die die Steuereinrichtung ST in Abhängigkeit der Schaltstellung des Modeschalters
MS den Pufferspeichern anzeigt, ob das Zeitintervall für die Übertragung des Quittungssignals
gleich oder kleiner dem Zeitintervall gewählt ist, in dem der die Nutzinformation
aufweisende Informationsblock übertragen wird.
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4 Patentansprüche 11 Figuren
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