DE935675C - Zweiweg-Einseitenband-UEbertragungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Zweiweg-Mehrkanal-Einseitenband-Übertragungssysteme, die eine erhöhte Ausnutzung eines vorhandenen Frequenzbandes dadurch ermöglichen, daß sie mit einem im wesentlichen für beide Richtungen gleichen Frequenzband betrieben werden.

Einseitenbandübertragung, Einsparungen bei der notwendigen Leistung, dem Frequenzspektrum und dem Energieverbrauch sind heutzutage bekannt. Bereits früher wurde Einseitenbandübertragung bei drahtlosen Telefonrelaisstrecken mit langen Wellen und insbesondere bei transatlantischen Relaisstrecken verwendet. Im Fall der Übertragung mit langen Wellen waren die Empfänger mit niedriger Frequenz stabil genug, um ohne Trägerregelung zu arbeiten, so daß kein Träger übertragen wurde. Zweiwegbetrieb im gleichen Frequenzband war einfach durchzuführen, da nur eine durch die Sprache betätigte Einrichtung erforderlich war, um eine gleichzeitige Übertragung in beiden Richtungen zu verhindern. Als die Übertragungssysteme zu höheren Frequenzen übergingen, wurde es notwendig·, zur Frequenz- und Verstärkungsregelung im Empfänger einen Teil des Trägers zu übertragen, der gewöhnlich teilweise unterdrückt wurde. Ein Zweiweg-Einkanalbetrieb war jedoch immer noch einfach, da jeder Träger nur dann übertragen wurde, wenn der Kanal in der jeweiligen Richtung benutzt wurde.

Der Mehrkanalbetrieb stellte jedoch ein neues Problem dar. (Der hier verwendete Ausdruck »Mehrkanal« bezieht sich auf eine Vielzahl von

Kanälen, die zu einem einzigen Träger für jede Übertragungsrichtung gehören, wobei die Kanalseitenbänder mit dem entsprechenden Frequenzabstand um ihren Träger liegen.) Der Ost-West-Träger darf nicht verschwinden, wenn ein Kanal ■ in- West-Ost-Richtung in Betrieb war, da dies bedeuten würde, daß alle anderen Kanäle des gemeinsamen Trägers in Ost-West-Richtung ebenfalls außer Betrieb sein müßten. Es ist deshalb in der ίο Praxis allgemein üblich geworden, Mehrkanal-Einseitenband-Systeme in verschiedenen Frequenzbändern zu betreiben, damit Störungen zwischen den Übertragungen in entgegengesetzter Richtung vermieden werden, und beide Träger während der Betriebszeit dauernd zu übertragen.

Die Erfindung ermöglicht/ die Anzahl der verfügbaren Kanäle bei einem gegebenen Frequenzband um mehr als 50% zu erhöhen, indem ein Mehrkanal-Einseitenband-System in beiden Richtungen in im wesentlichen dem gleichen Frequenzband betrieben wird. Gemäß der Erfindung verwendet jeder Kanal in beiden Richtungen das gleiche Frequenzband, jedoch besitzen die Träger für die beiden Richtungen einen Frequenzabstand von wenigen hundert Hertz. Der Frequenzabstand hängt von der zu erwartenden Frequenzabwanderung und dem Grad der Aufmerksamkeit, die eine Bedienungsperson der Einrichtung widmen soll, ab. Die Träger besitzen hauptsächlich deshalb einen Abstand voneinander, um zu vermeiden, daß die automatischen Frequenzregelkreise in den Empfängern auf den örtlichen Träger anstatt auf den empfangenen Träger der fernen Station ansprechen. Die zu den einzelnen Kanälen gehörenden, durch die Sprache betätigten Einrichtungen mit Antipfeif schaltung, im folgenden »Vodas« (voice operated devices anti-singing) genannt, arbeiten auf die über Land führenden Teile der Leitungen des Übertragungssystems und hindern einen bestimmten Teilnehmer daran, in einem Kanalseitenband zu sprechen, während in dem gleichen, für dieses Seitenband vorbehaltenen Frequenzband Signale empfangen werden.

Andere Gegenstände und Merkmale der Erfindung werden an Hand der folgenden ins einzelne gehenden Beschreibung und der Zeichnungen, in denen lediglich Ausführungsbeispiele dargestellt sind, besser verständlich.

Fig. ι zeigt in einem vereinfachten schematischen Blockschaltbild die Endgeräte eines typischen Einseitenband-Übertragungssystems; " Fig. 2, 3 und 4 stellen Frequenzabstände gemäß den Prinzipien der Erfindung dar.

Nach Fig. 1 sind in der westlichen Endstation eines Zweiweg-Einseitenband-Übertragungssystems die über Land liegenden Leitungen von vier Teilnehmern, die mit A, B, C und D bezeichnet sind, über je ein »Vodas« 10 an den Sender 12 und den Empfänger 13 angeschlossen. Es ist angenommen, daß in der östlichen Endstation die gleichen Geräte vorhanden sind. Jedes »Vodas« verbindet·normalerweise den Empfänger 13 mit der zugehörigen Landleitung und trennit den Sender 12 von ihr. Ein " von einer der Landleitungen ankommendes Sprechsignal veranlaßt jedoch, daß ein Relais in dem »Vodas« betätigt wird, das die Landleitung vom Empfänger trennt und an den Sender schaltet. Eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung dieser Geräte, die bekannt sind, findet sich in zwei Aufsätzen, welche in »Bell System Technical Journal« erschienen sind. Der erste hat den Titel »Two-way Radio Telephone Circuits« von S. B. Wright und D. Mitchell, Juli 1932, und der zweite «Vodas» von S. B. Wright, Oktober 1937.

Der Sender 12 besitzt zwei Modulationsstufen je Kanal. Hinter dem ersten Modulator folgt ein Filter 15, der nur eins der durch den ersten Modulationsvorgang entstehenden Seitenbänder durchläßt. Hinter dem zweiten Modulator 16 folgt ein Kanalfilter 17, das das unerwünschte Seitenband sperrt, das beim zweiten Modulationsvorgang entsteht. Die vier Oszillatoren 18 bis 21, welche mit den ersten Modulatorstufen der einzelnen Kanäle zusammenarbeiten, können getrennte Oszillatoren sein. Andererseits können die gewünschten Frequenzen f_a, f_b, f_c und f_d auch von einem gemeinsamen stabilisierten Oszillator 22 in bekannter Weise abgeleitet werden, z. B. durch Frequenzteilungsmultivibratoren. Ebenso kann die den zweiten Modulatoren zugeführte Trägerfrequenz/^ in einem getrennten Trägeroszillator 23 erzeugt oder von Oszillator 22 abgeleitet werden. Der Ausgang jedes Filters 17 enthält den Träger, der bis zum gewünschten Grad durch die zweiten Modulatoren 16 unterdrückt sein kann, sowie ein Seitenband. Infolge der Verschiedenheit der an die ersten Modulatoren 14 durch die Modulationsoszillatoren 18 bis 21 gelieferten Zwischenträgerfrequenzen liegt jedes Seitenband relativ zum Hauptträger in einem anderen Frequenzbereich. Die Ausgangssignale der Filter 17 werden im Ausgangsverstärker 24 zusammengefaßt und durch die Antenne 25 zur östlichen Endstation übertragen. Nach der Zusammenfassung erscheinen die Ausgangssignale der Filter 17 in einer Frequenzskala, wie sie z. B. in Fig. 4 gezeichnet ist.

Der Empfänger 13 mit doppelter Gleichrichtung besitzt eine Antenne 31, welche die empfangenen Signale an den Empfangsverstärker 32 gibt. Von dort aus gehen sie zu einem gemeinsamen ersten Detektor 33, welcher die Signale auf eine Zwischenfrequenz bringt. Die Zwischenfrequenzsignale werden durch einen Verstärker 34 verstärkt und die Kanalseitenbänder durch die Kanalfilter 35 bis 38 getrennt. Die Kanalfilter lassen nur das jeweilige Frequenzband einschließlich des zugehörigen frequenzmodulierten Zwischenträgers durch. Das ursprüngliche Signal wird dann in jedem Kanal durch einen zweiten Detektor 39 wiederhergestellt und geht zu dem »Vodas« 10 und· zuletzt zu der Landleitung, die zu dem jeweiligen Kanal gehört.

Ein Filter 41 mit schmalem Band, der so abgestimmt ist, daß er nur die der Frequenz des empfangenen Trägers f₂ entsprechenden Zwischenfrequenzen durchläßt, trennt den Träger von dem

Zwischenfrequenzsignal. Der Träger geht dann einmal zum Frequenzregelkreis 42, um den Mischoszillator 43 zu regeln, zum anderen zu einem automatischen Verstärkungsregelkreis 45, um den Zwischenfrequenzverstärker 34 und den Empfangsverstärker 32 zu regeln. Die Verwendung genauer Frequenzregelung des Empfängeroszillators 43, um Verzerrungen in Einseitenbandsystemen zu vermeiden, und- Schaltungen zur Durchführung dieser Regelung sind bekannt und werden hier nicht näher beschrieben. Die Demodulationsoszillatoren 46 bis 49 können wiederum getrennte Oszillatoren sein; die gewünschten Frequenzen können aber auch von einem gemeinsamen stabilisierten Oszi'llator 50 abgeleitet sein.

Wenn ein Kanal in einer Richtung benutzt wird, so ist es notwendig, den Träger in dieser Richtung zu übertragen, um den Mischoszillator im Empfänger zu regeln. Bei einem Mehrkanalsystem ist es daher in der Tat erforderlich, den Träger dauernd zu übertragen. Je nach der Feldstärke des örtlichen Senders im Empfänger kann die Empfangsantenne 31 das Signal von der örtlichen Antenne 25 aufnehmen. Wenn die Träger die gleiche Frequenz besitzen, können der automatische Frequenzregelkreis 42 und der automatische Volumenregelkreis 45 bei der Regelung von dem von der entfernten Station empfangenen Träger zu dem vom örtlichen Sender aufgenommenen Träger übergehen, insbesondere bei Schwund des empfangene» Signals. Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Kanäle das gleiche Frequenzband in beiden Richtungen ohne Auftreten dieser Störung benutzen, indem die Träger auch bei der zu erwartenden maximalen Frequenzabwanderung einen solchen Abstand aufweisen, daß der Träger des örtlichen Senders nicht in das Durchlaßband des Filters 41 hineinwandert, der den zu empfangendem Träger für die Frequenz- und Volumenregelung abtrennt. Selbst wenn ein Kanalseitenband aufgenommen und durch den Empfänger demoduliert wird, wird dies· durch das »Vodas« daran gehindert, die zu dem sprechenden Teilnehmer gehörige Landleitung zu erreichen.

Die benachbarten Seitenbänder der benachbarten Kanäle entgegengesetzter Richtung haben ebenfalls einen Abstand, der von der zu erwartenden Frequenzabwanderung abhängt. Dieser Abstand ist jedoch nicht so kritisch wie der Abstand der Träger, da diese abwandern können, bis sie im wesentliehen die gleiche Frequenz erreichen, ohne daß während der Überlappung mehr als ein Rauschen entsteht. .

Da die Träger nur einen Abstand von wenigen hundert Hertz besitzen, wird jeder örtlich ausgesandte Träger einen hörbaren Ton im örtlichen Empfänger infolge der Mischung mit dem empfangenen Träger hervorbringen. Dieser Ton kann an dem Empfänger durch ein Filter 51 abgenommen werden, der auf die Frequenzdifferenz zwischen den beiden Trägern f₂-f₁ abgestimmt ist. Die so abgenommene Spannung wird dem Trägeroszillator 23 des Senders zugeführt, um die Frequenzdifferenz konstant zu halten. Die Verwendung einer solchen Regelung erlaubt einen engeren Frequenzabstand zwischen den Trägern, da bei Abwanderung des einen Trägers der andere nachfolgt.

Fig. 2 stellt eine Anordnung der Frequenzabstände dar, bei der drei Zweiweg-Kanäle in einem 12 ooo-Hz-Band untergebracht sind. Jeder Kanal hat eine Bandbreite von 2750 Hz, wobei einer der Kanäle, nämlich Kanal B, in zwei Teile geteilt ist, und zwar je ein Teil auf jeder Seite des Trägers. Die Träger haben einen Abstand von 550 Hz, wobei jedem Träger die relative Frequenz Null Hz zugeordnet ist. Jeder Kanal benutzt das gleiche Frequenzband in beiden Betriebsrichtungen. Die in Klammern gesetzten Zahlen stellen die Frequenzen der Ost-West-B ander (O-W), bezogen auf die West-Ost (W-O)-Frequenz-Skala dar, um dieses Merkmal herauszustellen. Die benachbarten Seitenbänder der Kanäle entgegengesetzter Richtung haben einen Abstand von 500 Hz, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist. Dies ist etwas weniger als der Abstand der Träger, doch ist das nicht kritisch, wie oben erwähnt.

Fig. 3 zeigt eine etwas sparsamere Verwendung derselben Frequenzanordnung, bei der erreicht ist, daß drei Zweiweg-Kanäle in einem Frequenzband von nur 10 700 Hz untergebracht sind. Die Einsparung ist ZiUm großen. Teil dadurch erreicht, daß go die Teile des Kanals B . gestaffelt sind, indem in einer Übertraigungsrichtunig der 1650-Hz-Teil des Kanals oberhalb des Trägers und in der anderen Richtung unterhalb des Trägers angeordnet ist. Weiterhin sind die von den Kanälen A und C eingenommenen Frequenzbänder in beiden Richtungen nicht genau dieselben, in der O-W-Richtung liegen sie 100 Hz höher. Das gesamte Frequenzband ist bei der in Fig. 3 dargestellten Anordnung nicht nur verringert, es ist auch ein größerer Abstand der Träger, nämlich 600 Hz, vorgesehen.

Fig. 4 stellt eine Anordnung dar, bei der vier Zweiweg-Kanäle in einem Frequenzband von wenig mehr als 12 000 Hz untergebracht sind. Der Trägerabstand ist auf 400 Hz verringert. Der Seitenbandabstand ist an einigen Stellen 300 Hz, an anderen 350 Hz. Jedoch sind solche Abstände bei heutigen Einrichtungen vollkommen erreichbar.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Zweiweg - Mehrkanal - Einseitenband-Übertragungssystem in zwei Richtungen und innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbandes, dadurch gekennzeichnet, daß der hochfrequente Träger in jeder Richtung dauernd übertragen wird und von dem anderen Träger einen Abstand von wenigen hundert Hertz, z. B. 500 Hz, aufweist, daß die Seitenbänder der Träger um jeden Träger mit Abständen angeordnet sind und im wesentlichen gleiche Teile des zugeordneten Frequenzbereichs benutzen und daß die hochfrequenten Träger in jeder Richtung in den voneinander entfernt liegenden Empfängern zu Regelzwecken benutzt werden, wobei der Frequenzabstand zwischen den Trägern so groß ist, daß ein Ansprechen der Regelung auf

   den örtlich ausgesandten Träger verhindert wird.
2. 2. System nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Kanten der Kanäle mit entgegengesetzter Richtung einen so großen Frequenzabstand besitzen, daß eine Überlappung in Zeiten einer zu erwartenden normalen größten Abwanderung der Träger vermieden wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Anzahl der Zweiweg-Kanäle eine ungerade Zahl ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil eines der Kanäle in einem Frequenzband oberhalb der Frequenz des Trägers und der übrige Teil dieses Kanals in einem Frequenzband unterhalb der Frequenz des Trägers angeordnet ist und daß die anderen Kanäle in fortlaufenden Frequenzbändern zu jeder Seite der Frequenz des Trägers liegen.

   Angezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 706418, 720474.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   1 509575 11.55