NL7810171A

NL7810171A - Vaste post voor een systeem voor mobiele datacommuni- catie.

Info

Publication number: NL7810171A
Application number: NL7810171A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1978-10-10
Filing date: 1978-10-10
Publication date: 1980-04-14
Also published as: AU531186B2; AU5151079A; DE2940589C2; GB2032735A; FR2438951A1; JPS5552649A; JPS5953740B2; US4251801A; DE2940589A1; FR2438951B1; GB2032735B

Description

J

: \ ' \ PHN 9251

N.V. PHILIPS' GLOEILAMPENFABRIEKEN te EINDHOVEN

"Vaste post voor een systeem voor mobiele datacommunicatie”.

De uitvinding heeft betrekking op een vaste post voor toepassing in een systeem voor mobiele datacommunicatie welk systeem ten minste twee mobiele posten bevat, waarbij de vaste post en de mobiele posten elk 5 een zendontvanger bevatten en de zender van de vaste post de mobiele posten opeenvolgend afvraagt, en de ontvangers van de mobiele posten worden gesynchroniseerd op de door de zender van de vaste post uitgezonden boodschappen, en de ontvanger van de vaste post wordt ge-10 synchroniseerd op de door de zenders van de mobiele posten opeenvolgend uitgezonden antwoordboodschappen door aan een stuuringang van een regelbare deler van een kloksignaalgenerator een regelsignaal toe te voeren hetwelk wordt verkregen door het bitfaseversch.il tussen 15 de antwoordboodschap en de door de regelbare deler afgegeven kloksignalen te meten in een regellus.

Dergelijke vaste posten zijn bekend uit systemen waarbij een vaste post een vloot van voertuigen bijvoorbeeld autobussen opeenvolgend afvraagt. De vaste post 20 zendt daarbij onafgebroken boodschappen uit welke door alle voertuigen ontvangen kunnen worden. Elke boodschap bevat een unieke code waardoor slechts het op de betreffende code aansprekende voertuig de boodschap verder verwerkt en een antwoordboodschap terug zendt.

25 Op deze wijze wordt door de vaste post in een voorgeschreven volgorde met de tot de vloot behorende voertuigen boodschappen uitgewisseld. De vaste post en de voertuigen zijn elk voorzien van een zendontvanger. De ontvang-frequentie van de voertuigen is gelijk aan de zendfrequ-30 entie van de vaste post en de ontvangfrequentie van de vaste post komt overeen met de zendfrequentie van de 7810171 _ 2 _ „£ΗΝ_925-1_____________________________________________________________________________________________ ' voertuigen. Doordat de ontvangers van de voertuigen bij voortduring de zender van de vaste post ontvangen is de bitsynchronisatie van de ontvangers van de voertuigen op de zender van de vaste post gewaarborgd. De ontvanger 5 van de vaste post moet daarentegen voor elk voertuig opnieuw acquisitie plegen hetgeen inhoudt dat de ontvanger van de vaste post voor elk voertuig opnieuw gesynchroniseerd dient te worden op het door het betreffende voertuig uitgezonden antwoordboodschap. De antwoordbood-10 schappen zijn derhalve zo ingericht dat de boodschap synchronisatiesignalen bevat. Een bezwaar hiervan is dat het extra zendtijd van het voertuig vergt. Dit impliceert dat de afvraagfrequentie van de vaste post begrensd wordt. Om aan de vaak gestelde eis te voldoen om eens 15 per gespecificeerde tijdseenheid een boodschap met elk voertuig te kunnen uitwisselen is het derhalve noodzakelijk het aantal voertuigen dat per vaste post "bediend” kan worden te beperken.

De uitvinding beoogt een vaste post voor toepassing 20 in een systeem voor mobiele datacommunicatie te verschaf fen waardoor op eenvoudige wijze aan de bovengenoemde bezwaren wordt tegemoet gekomen, een uiterst snelle acquisitie wordt verkregen en de capaciteit van de vaste post vergroot wordt. De uitvinding is daartoe gekenmerkt, 25 dat de vaste post schakelmiddelen bevat voor het bij de aanvang van de ontvangst van de antwoordboodschap gedurende ten minste een deel van een bittijd onderbreken van de regellus en dat de vaste post stuurmiddelen bevat voor het gedurende genoemde bittijd toevoeren van een stuur-30 signaal aan de stuuringang van de regelbare deler, welk stuursignaal overeenkomst met de bitfasefout ten gevolge van de looptijd van de boodschap van de vaste post naar de mobiele post en de antwoordboodschap van de mobiele post naar de vaste post.

35 De uitvinding en haar voordelen zal aan de hand van de in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden nader worden toegelicht.

78 10 17 1 ' 'W' ' - 3 - . ' ^ _RÏÏE_525-1__-____—_:____—___________________________________,

Hierbij toont:

Figuur 1 een uitvoeringsvorm van een bekend systeem voor mobiele datacommunicatie met bitsynchronisatie.

Figuur 2 een eerste uitvoeringsvorm van een deel 5 van een vaste post overeenkomstig de uitvinding voor toepassing in een systeem volgens figuur 1.

Figuur 3 een tweede uitvoeringsvorm van een deel van een vaste post overeenkomstig de uitvinding voor toepassing in een systeem volgens figuur 1.

10 In figuur 1 is een vaste post 10 weergegeven met een eerste voertuig 11 op een afstand 12 van de vaste post, een tweede voertuig 13 op een afstand 14 en een derde voertuig 15 op een afstand 16 van de vaste post.

Omwille van de eenvoud is de vloot tot drie voertuigen 15 beperkt. De zender van de vaste post zendt op frequentie f onafgebroken boodschappen uit voor achtereenvolgend voertuig 11, 13» 15 en opnieuw voertuig 11, 13» 15 enzovoorts. De ontvangers van de voertuigen 11,-13 en 15 hebben allen dezelfde ontvangfrequentie fQ en kunnen 20 derhalve alle boodschappen ontvangen, De boodschappen « bevatten een voor een voertuig unieke code waardoor elk voertuig in staat is de voor het betreffende voertuig bestemde boodschap te herkennen. Doordat alle voertuigen bij voortduring de zender van de vaste post ontvangen 25 is de synchronisatie van de voertuigen op de boodschap van de vaste post gewaarborgd. Stel dat voertuig 11 op een bepaald tijdstip een boodschap herkent en verwerkt.

Door de zender van het voertuig 11 welke gesynchroniseerd is op de ontvanger van het voertuig 11 wordt op een fre-30 quentie f ' een antwoordboodschap naar de vaste post 10 gezonden. De ontvanger van de vaste post is afgestemd op de frequentie f '. Teneinde de ontvangstboodschap van voertuig 11 foutloos te kunnen detecteren is het vereist dat de ontvanger van de vaste post wordt gesyn-35 chroniseerd op de binnekomende boodschap. Daartoe is de ontvanger van de vaste post ingericht zoals in figuur 2 is weergegeven. Een oscillator 17» bijvoorbeeld een kristal- 7TÏTT7T...... ~T~"; * _ 4 - __j?hn.....92.5-1___________________________________________________________________________________________ oscillator, levert een signaal met een frequentie welke hoog is vergeleken bij de gewenste digitale klokfrequentie aan een regelbare digitale deler 18. Aan een stuurin-gang 19 van de regelbare deler 18 wordt een signaal toe-5 gevoerd waarmee een deeltal van de deler 18 wordt inge steld. Dit signaal wordt verkregen door bij een met een nominaal deeltal corresponderend signaal afkomstig uit geheugenelement 20 een regelsignaal op te tellen door middel van een optelorgaan 21. Het regelsignaal wordt 10 verkregen door de fase van het door de deler geprodu ceerde kloksignaal en het ontvangen digitale signaal toe te voeren aan een fasediscriminator 22 en het verkregen verschilsignaal toe te voeren aan een integrator 23·

Het uitgangssignaal van de integrator wordt aan het 15 optelorgaan 21 toegevoerd. Door de op deze wijze tot stand gebrachte regellus wordt op - overigens bekende wijze - de bitfase van het uitgangssignaal van de deler 18 nauwkeurig gelijk gemaakt c.q. gehouden aan de bitfase van het ontvangen signaal. Indien de door voertuig 20 11 uitgezonden antwoordboodschap beëindigd is, wordt door voertuig 13 een antwoordboodschap uitgezonden. Alhoewel de bitfase van voertuig 13 eveneens van de bitfase van de uitgezonden boodschappen van de vaste post 10 is afgeleid zal toch de bitfase van de antwoordbood-25 schap van voertuig 13 verschillen van voertuig 11 ten gevolge van het door het verschil in afstand van voertuig 13 tot de vaste post 10 en voertuig 11 tot de vaste post 10 veroorzaakte looptijdversch.il. De vaste post 10 is echter in een dergelijk systeem - om andere redenen -30 geïnformeerd over de locatie van de voertuigen 11, 13 en 15 bij de uitwisseling van de voorafgaande boodschappen. Deze locaties zijn opgeslagen in een computergeheugen.

Op de navolgende wijze kan hiervan gebruik worden gemaakt. Tussen de integrator 23 en het optelorgaan 21 wordt een 35 wisselschakelaar 24 aangebracht. In de weergegeven eerste stand is de regellus gesloten en functioneert het geheel -als hierboven beschreven. Bij de aanvang van de ontvangst 7810171 '.ï.pjf - 4 - 5 _ ; --9^51---:______________________________ van de volgende antwoordboodschap, wordt de schakelaar ' 2h in een tweede stand geschakeld waardoor de regellus onderbroken wordt. Tevens wordt door een stuurorgaan 25 dat gekoppeld is met het tweede geheugenelement 26 5 de locatie van voerhiig 13 uitgelezen en wordt het quotiënt van het verschil van de afstand van voertuig 13 tot de vaste post 10 en voertuig 11 tot de vaste post 10 en de voortplantingssnelheid van het elektromagnetische golfverschijnsel bepaald. Het looptijdverschil van de 10 datasignalen van de vaste post 10 via het voertuig 13 dan wel voertuig 11 terug naar de vaste post 10 is gelijk aan twee maal het aldus bepaalde quotiënt. Door het stuurorgaan 25 wordt in de. tweede stand van wisselschakelaar 2k een stuursignaal toegevoerd aan het optelorgaan 21 15 welk stuursignaal na optelling bij het met het nominale deeltal corresponderende signaal afkomstig van het eerste geheugenelement 20 wordt toegevoerd aan de stuuringang 19 van de regelbare deler 18. De door de deler 18 geproduceerde bitfase van het kloksignaal komt nauwkeurig 20 overeen met de bitfase van de antwoordboodschap van voertuig 13· De wisselschakelaar 2k wordt een zeer korte tijd later (bijvoorbeeld een bittijd) weer in de eerste stand teruggezet. Een eventueel resterende bitfasefout wordt dan op de bekende wijze bijgeregeld door de regel-25 lus bestaande uit fasediscriminator 22, integrator 23, optelorgaan 21 en regelbare deler 18. Een voordeel is dat de synchronisatie van de ontvanger van de vaste post op de zender van de mobiele post binnen zeer korte tijd geschiedt waardoor een boodschap slechts weinig synchro-30 nisatiesignalen behoeft te bevatten. Een gevolg hiervan is dat de afvraagfrequentie verhoogd kan worden, dat het aantal voertuigen dat door de post bediend kan worden - bij gelijkblijvende afvraagfrequentie - verhoogd kan worden, of dat de duur van de boodschappen verlengd 35 kan worden.

Voor de regelbare deler 18 kan bijvoorbeeld een "zogenaamde binary-tfate multiplier (zoals gepubliceerd 78 1 01 7 r - - _ 6 _ JEHNL.9251________________________________________________________________________________________ in The Radio and Electronics Engineer, Vol. 45, No. 6 1975, pp. 284-292) of een zogenaamd programmable divide-by-n counter benut worden. De laatstgenoemde implementatie (gepubliceerd in Electronic Design n. 2. Januari 1976» 5 p. 82) heeft het voordeel dat de sturing van de deler lineair is.

In plaats van de locatie van de voertuigen kan in het tweede geheugenelement 26 de bitfasefout van de voertuigen opgeslagen worden. In figuur 3 is deze uitvoerings-10 vorm weergegeven. De werking is als volgt. Aan het einde van de antwoordboodschap van bijvoorbeeld voertuig 13 wordt door een tweede fasediscriminator 27 de bitfase van de ontvanger aan de vaste post (afkomstig van regelbare deler 18) vergeleken met de bitfase van de klokpuls-15 generator 28 van de zender van de vaste post. Het ver schil van deze bitfasen wordt in het tweede geheugen-. element 26 opgeslagen. Bij de aanvang van de daaropvolgende antwoordboodschap van voertuig 13 wordt door het stuurorgaan 25 deze waarde uit het tweede geheugen-20 element 26 gelezen en op de preeds beschreven wijze toege voerd aan het optelorgaan 21. Een voordeel is dat de synchronisatie van de zender van het voertuig op de ontvanger van het voertuig achterwege kan blijven omdat ook een eventueel bitfaseverschil tussen deze zender en 25 ontvanger - mits dit nagenoeg niet verandert gedurende een aanvraagcyclus - als deel van de totale bitfasefout in het geheugenelement 26 wordt opgeslagen. Een verder voordeel is dat de berekening van het looptijdverschil door stuurorgaan 25 achterwege kan blijven. De functie 30 van stuurorgaan 25 is hierdoor beperkt tot lees- en adres- seringsorgaan voor het tweede geheugenelement 26.

Een ver van de vaste post 10 verwijderd voertuig kan bijvoorbeeld door het hoge stoorniveau op de weg, moeilijkheden met de ontvangst krijgen resulterende in 35 een te hoge biterrorrate. Dit kan men voorkomen door het door.de voertuigen te bestrijken gebied op te delen in -een aantal districten. De vaste post 10 bezit in elk 78ÏT171...................... .....................”

Claims

1. Vaste post voor toepassing in een systeem voor 30 mobiele datacommunicatie welk systeem ten minste twee mobiele posten bevat, waarbij de vaste post en de mobiele post elk een zender en een ontvanger bevatten, en de zender van de vaste post de mobiele posten opeenvolgend afvraagt en de ontvangers van de mobiele posten worden 35 gesynchroniseerd op de door de zender van de vaste post uit gezonden boodschappen, en de ontvanger van de vaste -post wordaigesynchroniseerd op de door de zenders van de 7810171 _ 8 _ _EHN.-92.5-1________________________________________________________________________________________________ mobiele posten opeenvolgend uitgezonden antwoordbood-schappen door aan een stuuringang van een regelbare deler . van een kloksignaalgenerator een regelsignaal toe te voeren hetwelk wordt verkregen door het bitfaseversch.il 5 tussen de antwoordboodschap en de door de regelbare deler afgegeven kloksignalen te meten in een regellus, met het kenmerk, dat de vaste post schakelmiddelen bevat voor het bij de aanvang van de ontvangst van de antwoordboodschap ten minste een deel van een bittijd onderbreken 10 van de regellus en dat de vaste post stuurmiddeleh bevat voor het gedurende genoemde bittijd toevoeren van een stuursignaal aan de stuuringang van de regelbare deler, welk stuursignaal overeenkomt met de bitfasefout ten gevolge van de looptijd van de boodschap van de vaste 15 post naar de mobiele post en de antwoordboodschap van de mobiele post naar de vaste post.

2. Vaste post volgens conclusie 1, waarbij de vaste post een geheugen bevat waarin de locatie van de mobiele posten bij de voorafgaande antwoordboodschappen is opge- 20 slagen met het kenmerk, dat de zender van de mobiele post op de ontvanger van de mobiele post is gesynchroniseerd en dat de stuurmiddelen gekoppeld zijn met het geheugen voor het bepalen van het quotient van de afstand van de locatie van de mobiele post tot de vaste post 25 en de voortplantingssnelheid van het electromagnetisch veld.

3. Vaste post volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vaste post een fasediscriminator bevat welke met een eerste ingang gekoppeld is met de regelbare deler 30 en met een tweede ingang gekoppeld is met een kloksignaalgenerator van de zender van de vaste post voor het tijdens de ontvangst van een antwoordboodschap beperken van het bitfaseverschil, dat een uitgang van de fasediscriminator is gekoppeld met een geheugen voor het opslaan van het 35 bisfaseverschil en dat de stuurmiddelen verbonden zijn met het genoemde geheugen. 781 01 7'1................. ........... .........................