DE4326434C1 - System zum Aufbau einer Kurzwellenverbindung - Google Patents
System zum Aufbau einer KurzwellenverbindungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem System zum Aufbau einer
Kurzwellenverbindung laut Oberbegriff des Hauptanspruches.
Kurzwellen-Funksysteme dieser Art sind bekannt
(DE-AS 15 91 458). Bei ihrem Einsatz als Weitverkehrs
verbindungen besteht das größte Problem im Aufbau der
Verbindung. Wenn zwei Funkstationen eines Kurzwel
len-Funknetzes konkret vereinbart haben, zu welchem
Zeitpunkt und auf welcher Frequenz sie in Verbindung
treten wollen, ist dies relativ leicht, da dann beide
Stationen zu diesem Zeitpunkt andere Verbindungen unter
brechen, ihre Empfänger auf die vereinbarte Frequenz
abstimmen und ihre Sende- und Empfangs-Richtantennen
aufeinander ausrichten können. Wenn jedoch eine Funk
station eine andere anrufen will, die von diesem Anruf
nichts weiß, ist ein Verbindungsaufbau sehr schwierig.
Die Empfangs-Richtantenne der gerufenen Station wird
wahrscheinlich in eine andere Richtung gedreht sein und
möglicherweise wird die gerufene Station gerade selbst
senden und so den Anruf überhören. Es kann auch vorkommen,
daß zwei Stationen gleichzeitig und ohne Kenntnis von
einander versuchen, eine dritte Station anzurufen, so
daß sich bei der angerufenen Station beide Anrufe
überlagern und gegenseitig stören. Bei den bisher
bekannten Kurzwellen-Verbindungssystemen kann deshalb
der Aufbau einer Verbindung oftmals sehr lange dauern
und die Zeit eines Verbindungsaufbaus ist nicht kalku
lierbar.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein System zum
Aufbau von Kurzwellenverbindungen zu schaffen, das auch
ohne individuelle vorherige Zeitvereinbarung zwischen
zwei Stationen einen schnellen und sicheren Verbindungs
aufbau ermöglicht.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem System laut Ober
begriff des Hauptanspruches durch die im kennzeichnenden Teil des
Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Beim erfindungsgemäßen System sind alle Stationen stets
empfangsbereit, und zwar mit Empfangs-Richtantennen, die
einen großen Signal/Störabstand und einen hohen Gewinn
gewährleisten. Damit kann jederzeit auch eine Kurzwellen
verbindung mit einer Funkstation aufgebaut werden, die
im Moment vom Wunsch einer anderen Station nach Verbin
dungsaufbau keine Kenntnis hat. Dies ist in kürzester
Zeit und infolge der Richtwirkung der Empfangsantennen
auch sehr sicher durchführbar, indem jede Station das
Richtdiagramm ihrer Empfangsantenne in einem allen anderen
Stationen bekannten Ablaufschema über den Azimut rotieren
läßt, so daß jede Station aus der Kenntnis ihrer eigenen
geographischen Position und der Position der anzurufenden
Station den Großkreis auf der Erdkugel bestimmen kann,
der beide Stationen passiert, aufgrund der Kenntnis des
Ablaufschemas, nach dem die anzurufende Station ihre
Antenne in verschiedene Richtungen richtet, den Zeitpunkt
ermittelt, zu dem die Empfangsantenne auf die rufende
Station gerichtet sein wird, und zu diesem Zeitpunkt
ihren Anruf sendet. In diesem Moment wird die Richtwirkung
der Empfangsantenne der angerufenen Station den Empfangs
pegel dieses Anrufes verstärken, während sie die Pegel
von Sendungen aus anderen Richtungen bedämpft. Durch
den so gewonnenen höheren Störabstand können Kurzwellen
verbindungen über große Entfernungen schnell und sicher
aufgebaut und anschließend zum Kommunikationsaustausch
zwischen den Stationen betrieben werden.
Nach Aufbau einer Verbindung kann der eigentliche Kommu
nikationsbetrieb über übliche Sende- und Empfangs-Richt
antennen durchgeführt werden, indem jede Station sowohl
ihre Sende- als auch Empfangs-Richtantenne, beispielsweise
breitbandige logarithmisch periodische Antennen, jeweils
auf die Gegenstation (vorbestimmter Azimutwinkel gegenüber
Nord) ausrichtet. Eine solche zusätzliche breitbandige
Empfangs-Richtantenne für den Kommunikationsbetrieb kann
jedoch auch gegebenenfalls gespart werden, wenn für den
Kommunikationsbetrieb gleichzeitig auch die Empfangsan
tenne benutzt wird, die mit winkelsynchron rotierendem
Richtdiagramm für den Verbindungsaufbau benutzt wird,
in diesem Fall ist es nur nötig, während des Kommunika
tionsbetriebes die Rotation des Richtdiagramms zu unter
brechen und das Richtdiagramm stationär auf den Azimut
winkel der Gegenstation auszurichten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Kurzwellen-Funknetz bestehend aus drei
Sende-Empfangs-Stationen A, B und C, die einige hundert
oder tausend Kilometer voneinander entfernt aufgestellt
sind, solche meist über Telegraphie miteinander kommuni
zierenden Kurzwellen-Funknetze bestehen meist aus einer
Vielzahl von Einzelstationen, im Ausführungsbeispiel
sind der Übersichtlichkeit halber nur drei Stationen
gezeigt. Jede einzelne Sende-Empfangs-Station A, B und
C besitzt einen Aufbau nach Fig. 2, d. h. sie besteht
aus einem Kurzwellensender 1, der mit einer Sendeantenne
S, beispielsweise einer logarithmisch periodischen Sende
antenne, verbunden ist und über ein Steuergerät 2 ge
steuert ist. Jede Station besitzt außerdem einen Kurz
wellenempfänger 3, der mit einer Empfangsantenne E ver
bunden ist und der ebenfalls über das Steuergerät 2
gesteuert ist. Die Empfangsantenne E besteht aus einer
Gruppe von vorzugsweise aktiven Einzelantennen 4, die
mit einem Netzwerk 5 verbunden sind, durch das auf
elektronischem Wege in bekannter Weise ein drehbares
Richtempfangsdiagramm R erzeugbar ist. Solche Empfangs
antennen mit elektronisch rotierbarem Richtdiagramm sind
beispielsweise beschrieben in Rudolf Grabau: "Funküber
wachung und elektronische Kampfführung", Franckh′sche
Verlagshandlung, Stuttgart 1986, Seite 160 ff.
Die Rotation des Richtempfangsdiagrammes R längs der
Pfeile 6 erfolgt wiederum gesteuert über das Steuergerät
2. Die Richtdiagramme R aller Stationen A, B und C
rotieren winkelsynchron, d. h. sie sind zu jedem Zeitpunkt
um den gleichen Winkel gegenüber Nord N gleich ausge
richtet. Die winkelsynchrone Rotation der Richtempfangs
diagramme erfolgt über die Uhrzeit, dazu ist in jeder
Station zusätzlich noch ein Zeitzeichenempfänger 7 vorge
sehen, der vorzugsweise ebenfalls über die Empfangsantenne
E die Signale eines Zeitzeichensenders empfängt, daraus
wird im Steuergerät 2 die genaue Uhrzeit abgeleitet und
davon dann die winkelsynchrone Rotation durch entspre
chende Steuerung des Netzwerkes 5 der Empfangsantenne E.
Dem Steuergerät 2 ist noch ein elektronischer Speicher
8 zugeordnet, in welchem die geographischen Ortskoordina
ten aller Stationen A, B und C gespeichert sind, aus
denen dann in dem Steuergerät 2 der jeweilige Azimutwinkel
gegenüber N bestimmt wird, unter dem die eigene Station
die andere Station sieht. Aus diesen im Speicher 8
gespeicherten Daten kann beispielsweise die Station A
den Azimutwinkel βA berechnen, unter dem die Station
B anzurufen ist, ebenso den Winkel γA, unter welchem
die Station C anzurufen ist. In gleicher Weise kennt
die Station C die Azimutwinkel αC und βC unter denen
die Stationen A bzw. B anzurufen sind. In dem Speicher
8 sind neben diesen Ortskoordinaten bzw. diesen berech
neten Azimutwinkeln auch noch andere Daten abgespeichert,
die für einen Verbindungsaufbau zwischen den einzelnen
Stationen nötig sind, beispielsweise die Anruffrequenzen
bzw. Frequenzkanäle, die je nach Ortszeit und Entfernung
für einen Verbindungsaufbau am geeignetsten sind, ferner
die Rufzeichen der verschiedenen Stationen, die Zeiten,
die für eine bestimmte Station für einen Anruf am
günstigsten sind und dergleichen.
Will beispielsweise die Station A eine Verbindung mit
der Station B aufbauen, so dreht sie ihre eigene Sende
antenne S um den Winkel βA in Richtung Station B. Aus
dem Azimutwinkel βA und der Rotation des eigenen Richt
empfangsdiagramms R weiß die Station A außerdem, daß
das Richtempfangsdiagramm R der Station B dann genau
in Richtung der rufenden Station A ausgerichtet ist,
wenn die Rotation den Winkel βA + 180°, also den Winkel αB
aus der Sicht der Station B erreicht. In diesem Zeit
punkt wird gesteuert über das Steuergerät 2 das Rufsignal
über den Sender 1 der Station A und die Richtantenne
S zur Station B ausgestrahlt und diese empfängt mit hohem
Gewinn über die genau nach A ausgerichtete Richtempfangs
antenne E das Rufsignal. Damit ist dann die Verbindung
aufgebaut.
Der anschließende Kommunikationsbetrieb zwischen den
beiden Stationen A und B kann dann in üblicher Weise
über breitbandige Richtantennen erfolgen, indem die beiden
Stationen sowohl ihre Sende- als auch Empfangs-Richtan
tenne entsprechend ausrichten. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, dafür unmittelbar die Richtwirkung der
Empfangsantenne E auszunutzen. Dazu ist es nur erforder
lich, die Zeit gemäß Fig. 3 in eine Anrufphase und in
eine anschließende Kommunikationsphase zu unterteilen.
In der Anrufphase unterbrechen alle Stationen ihre even
tuell momentane Sendetätigkeit und nur noch die rufende
Station sendet über die in Richtung gerufene Station
gedrehte Sendeantenne S das Rufsignal. Die Richtdiagramme
R der Empfangsantennen E aller Stationen rotieren während
der Anrufphase wie beschrieben winkelsynchron. Ist dann
wie beschrieben eine Verbindung aufgebaut, so kann in
der anschließenden Kommunikationsphase das Richtempfangs
diagramm R der beiden zu kommunizierenden Stationen
gesteuert über das Steuergerät 2 und das Netzwerk 5
jeweils stationär auf den jeweiligen Azimutwinkel der
Gegenstation eingestellt werden, die Kommunikation
zwischen den Stationen kann dann über die stationäre
Richtwirkung der Empfangsantenne E durchgeführt werden,
bis anschließend wieder kurz die Kommunikation unter
brochen und eine neue kurze Anrufphase für alle Stationen
wirksam wird. Dieses Prinzip ist insbesondere für Funk
netze geeignet, die Nachrichten in Form von Datenpaketen
austauschen.
Für den Verbindungsaufbau ist nicht unbedingt eine kon
tinuierliche winkelsynchrone Rotation des Richtdiagrammes
erforderlich, über das Netzwerk 5 kann gesteuert über
das Steuergerät 2 das Richtdiagramm R der Empfangsantenne
auch sprunghaft gedreht werden, wie dies für die Anruf
phase in Fig. 3 für die Azimutwinkel 0°, 90°, 180° und
270° angedeutet ist. Diese sprunghafte Diagrammrotation
mit 90°-Schritten ist besonders schnell und dann anwend
bar, wenn die Breite des Richtdiagramms R entsprechend
groß gewählt wird, damit auch Zwischenwerte mit ausrei
chendem Gewinn empfangen werden. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, das Richtdiagramm im Raster der jeweiligen
Azimutwinkel der anderen Stationen springen und die
dazwischenliegenden Winkelbereiche überspringen zu lassen.
Dadurch kann bei gleichen Zeiträumen für den Anruf von
jeder anderen Station die Anrufphase und damit die
Wartezeit bis zum nächstmöglichen Anruf verkürzt werden.
Diese sprunghafte Diagrammrotation mit kurzen stillste
henden Diagrammen ist nicht nur zum Verbindungsaufbau
geeignet, sondern wäre auch unmittelbar geeignet zur
Nachrichtenübertragung, insbesondere zur Übertragung
von Nachrichten, die in Form von kurzen Datenpaketen
ausgetauscht werden. In diesem Fall werden also die
schrittweise rotierenden Richtantennen unmittelbar zur
Nachrichtenübertragung ausgenutzt, was besonders dann
von Vorteil ist, wenn nicht nur das Diagramm der Emp
fangsantennen elektronisch steuerbar ist, sondern auch
die Sendeantennen mit elektronisch steuerbaren Richt
diagrammen ausgestattet sind.
Kurzwellenverbindungen arbeiten meist nicht nur mit einer
einzigen Frequenz, meist stehen für eine Verbindung
mehrere auf unterschiedlichen Frequenzen arbeitende
Funkkanäle zur Verfügung. In diesem Fall muß die rufende
Station in der Anrufphase für jede einzelne Winkelstellung
ihrer Empfangsantenne zwischen allen für den Anruf ver
einbarten Kanälen senden, und zwar nach einem Schema,
das allen Stationen bekannt ist, wobei zwischen bestimmten
Stationen Funkkanäle in Frequenzbereichen vereinbart
sein können, die aufgrund geographischer und ausbrei
tungsbedingter Verhältnisse eine besonders gute Verbindung
erwarten lassen.
Eine weitere Verbesserung der Kommunikation ergibt sich,
wenn die Sendeantenne S ebenfalls aus einer Antennengruppe
mit einem elektronisch steuerbaren Richtnetzwerk gebildet
ist. Denn mit solch einer Sendeantenne läßt sich auch
die Senderichtung sehr schnell umschalten und damit die
Zeit bis zur Antwort auf einen Anruf verkürzen.
Claims (8)
1. System zum Aufbau einer Kurzwellenverbindung zwischen
zwei Sende-Empfangs-Stationen (A, B, C) eines Funk
netzes mit mehreren an bekannten Orten stationierten
Sende-Empfangs-Stationen, bei dem der Sender (1) der
eine Verbindung wünschenden Station (z. B. A) einen
Ruf sendet, bis diesen der Empfänger (3) der gerufenen
Station (z. B. B) empfängt, dadurch gekenn
kennzeichnet, daß die Empfangsantennen
der Stationen (A, B, C) Richtantennen (E) sind, deren
Richtempfangsdiagramme (R) winkelsynchron rotieren,
in jeder Station (A, B, C) ein Speicher (8) vorgesehen
ist, in dem das Ablaufschema der Rotation und die
Azimutwinkel (α, β, γ) zu den anderen Stationen
gespeichert sind und die rufende Station ihren Ruf
nur dann aussendet, wenn das rotierende Richtempfangs
diagramm (R) der angerufenen Station auf die rufende
Station ausgerichtet ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die rufende Station (z. B. A)
ihren Ruf mit einer auf die gerufene Station (z. B.
B) ausgerichteten Richtantenne (S) sendet.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß nach Aufbau der Verbindung
die Kommunikation zwischen den Stationen mittels auf
einander ausgerichteten Richtempfangs- und Richt
sende-Antennen erfolgt.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Richtempfangsdiagramme (R) der Empfangsantennen (E)
nur während einer vorbestimmten Anrufphase winkel
synchron rotieren und nach Aufbau der Verbindung
während einer anschließenden Kommunikationsphase das
Richtempfangsdiagramm (R) der Empfangsantennen (E)
jeweils auf die Gegenstation stationär ausgerichtet
bleibt.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Richtempfangs
diagramme (R) der Empfangsantennen (E) zwischen vor
bestimmten Winkelwerten
sprunghaft umgeschaltet
werden.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Empfangsan
tennen (E) aus in einem Richtantennen-Netzwerk zusam
mengeschalteten aktiven Einzelantennen bestehen und
das Richtempfangsdiagramm (R) durch elektronische
Steuerung des Richtantennennetzwerkes drehbar ist.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß im Speicher (8)
jeder Station zusätzlich auch noch die Daten zur
Bestimmung des optimalen Zeitpunktes für einen Anruf
der anderen Stationen gespeichert sind.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß im Speicher (8)
die geographischen Ortskoordinaten aller Stationen
gespeichert sind und daraus der jeweilige Azimutwinkel
berechnet wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934326434 DE4326434C1 (de) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | System zum Aufbau einer Kurzwellenverbindung |
EP94104112A EP0616438A1 (de) | 1993-03-16 | 1994-03-16 | System zur Kommunikation zwischen Sende-Empfangs-Stationen eines Nachrichtenübertragungsnetzes deren Empfangsstrahler winkelsynchron rotierende Richtstrahlen sind |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934326434 DE4326434C1 (de) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | System zum Aufbau einer Kurzwellenverbindung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4326434C1 true DE4326434C1 (de) | 1995-02-09 |
Family
ID=6494602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19934326434 Expired - Fee Related DE4326434C1 (de) | 1993-03-16 | 1993-08-06 | System zum Aufbau einer Kurzwellenverbindung |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE4326434C1 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1591458B2 (de) * | 1967-03-23 | 1974-11-14 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Kurzwellenfunksystem |
EP0309855A2 (de) * | 1987-09-29 | 1989-04-05 | Ascom Zelcom Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Uebertragung von Selektivadressen und/oder Notmeldungen in Kurzwellenfunknetzen |
DE3224183C2 (de) * | 1982-06-29 | 1989-10-05 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De |
-
1993
- 1993-08-06 DE DE19934326434 patent/DE4326434C1/de not_active Expired - Fee Related
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EP0309855A2 (de) * | 1987-09-29 | 1989-04-05 | Ascom Zelcom Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Uebertragung von Selektivadressen und/oder Notmeldungen in Kurzwellenfunknetzen |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
GRABAU, R.: Funküberwachung und elektroni- sche Kampfführung. Franckh'sche Verlagshand- lung, Stuttgart, 1986, S.160-165 * |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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