INFORMATION TRANSMISSION SYSTEM

Abstract: 1. A system for the transmission of information by electrical means with a high level of security, in particular a radio relay system, in which a plurality of transmission channels (K) are provided, as are monitoring- and switch-over devices which, in the event of disturbances in the transmission channel, initiate a stand-by operation, characterised by a stand-by transmitter (hot stand-by) (SH ) in the operating state which is connected to a control device (StE) and which can be selectively connected to the individual transmission channels via switching elements (U,V), driven by the control device in the base band, and in the event of a disturbance after resulting setting at the frequency of the transmitter (S) of the disturbed transmission channel at the transmitter output, is connected to the channel branching filter (KF) of the respective transmission channel and the disturbed transmitter is cut off from this channel branching filter, and further characterised by a correspondingly controlled stand-by receiver (hot stand-by) (EH ) at the receiving end with an analogous switching arrangement (U,V) following the channel branching filters (KF).

Description: Svstem zur Ubertratung von Informationen Die Erfindung bezieht sich auS ein System zur Übertra- gung von Informationen auS elektrischem Wege mit hoher Sicherheit, insbesondere Richtfunisystem, bei dem mehrere Übertragungskanäle vorgesehen sind, sowie über wachungs- und Umschalteinrichtungen, die bei Störungen in einem Übertragungskanal eine Ersatzschaltung veranlassen. Ein solches System ist beispielsweise durch die DE-PS 2 152 721 bekannt. Bei solchen Übertragungssystemen ist vorgesehen, dass einer bestimmten Anzahl von Übertragungskanälen jeweils ein oder mehrere Ersatzkanäle zum Austausch zugeordnet sind. Solche Ersatzkanäle erfordern eine zusätzliche Bandbteile, was wegen der zunehmenden Bandknappheit in Richtfunkbändern nicht erwünscht ist. Statt dessen soll der Heissersatz von FunkSeldern nunmehr mit einem elektronisch durchstimmbaren Heissersatzgerät erfolgen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,. fur ein solches Übertragungssystem ein lösung anzugeben,.die den Ersatzschaltvorgang besonderes zuverlässig und mit geringem Aufwand an Mikrowellenverbindungsleitungen und Schaltern ermöglicht. Ferner soll dabei auch eine unterbrechungsfreie von-Hand-Umschaltung möglich sein. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung gelöst durch einen im Betriebszustand befindlichen, mit einer Steuereinrichtung verbundenen Ersatzsender (HeiBersatz), der über von der Steuereinrichtung angesteuerte Schaltelemente (n+1) im Basisband wahlweise an die einzelnen Ubertragungskanäle anschaltbar ist und im Störungsfall nach erfolgter Einstellung auf die Frequenz des Senders des gestörten übertragungskanals am Senderausgang an das Kanalweichenfilter des betreffenden Übertragung 5 kanals angeschaltet und der gestörte Sender von diesem Filter abgetrennt wird und ferner durch einen entsprechend gesteuerten Ersatzempfänger (Heissersatz) auf der Empfangsseite mit analoger Schalteranordnung nach den Kanalwe ichenfiltern. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Anmeldungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben. Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zaich- nung dargestellten Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 das Ubertragungssystem mit Sendeeinrichtungen und Empfangs einrichtungen im Elockschaltbild, Fig. 2 und 3 Teildarstellungen der Sende seite mit den Schalteinrichtungen und Fig. 4 in einer Teildarstellung die sendeseitigen vin- richtungen für eine von-Hand-Umschaltung. Fig. 1 zeigt den N+1-Heissersatz mit durchstimmbaren Sendern und Empfängern im Blockschaltbild. Dabei sind auf der Sendeseite die einzelnen, mit der N+1-Ersatzschalteinrichtung verbundenen Ubertragungskanäle an die einzelnen Richtungsleitungen RL1, RL2... der an die Sendeantenne SA ange schlossenen Sendekanalweiche angeschaltet. Die einzelnen Übertragungskanäle enthalten jeweils einen Modulator Mol, Mo2..., einen Sender S1, S2..., einen Umschalter Ul, U2... und ein Kanalweichenfilter KF1, KF2..., das im Beispiel mit der jeweiligen Richtungsleitung RL1, Ru2... verbunden ist. Ferner ist ein einen Heissersatzsender H anhaltender Zweig vorgesehen, dem ein mit der N 1-Ersatzschalteinrnchtung verbundener Modulator Mo vorgeschaltet ist und der mit der Mittenanzapfung eines Verteilerschalters V1 verbunden ist. Die einzelnen Anschlüsse des Verteilerschalters V1 sind an die in den Ubertragungskanälen liegenden Umschalter U1, U2... angeschlossen. Die Umschalter Ul, U2..., der Verteilerschalter V1 sowie der Heissersatzsender SH werden von den Steuersignalen St einer Steuereinrichtung StE angesteuert. Die Steuerung erfolgt mit von den einzelnen Sendern S1 S2... abgegebenen Steuersignalen St, die den Bedarf eines Ersatzsenders anzeigen. Bei Ausfall des Senders eines Ubertragungskene?s wird dann über die, Steuerungseinheifi StE dieser Übertragungskanal abgeschaltet und der Heissersatzsender nach Abstimmung auf die entsprechende Frequenz auf den betreffenden Übertragungskanal aufgeschaltet. Sende- und Empfangsseite sind über ein Funkfeld FF miteinander verbunden. Beim dargestellten Übertragungssystem für den Raum Diversity-Betrieb sind empfangsseitig eine Antenne GA für das Grundsignal und eine zweite Antenne DA für das Diversity-Signal vorgesehen. Entsprechend ist jeder Übertragungskanal der Empfangsseite mit den Einrichtungen für das Grundsignal und das Diversity-Signal ausgestattet. Die Rmpfangszweige, denen die Empfangssignale über Richtungsleitungen RL1, RL2... bzw. RL11, RL22... zugeführt werden, enthalten jeweils ein Kanalweichenfilter EF1, KF2... bzw. KF11, KF22..., einen Umschalter U11, U21... bzw. U12, U22..., einen Empfänger EI, E2... für das Grundsignal bzw. einen Diversity Empfanger E1D, E2D..., einen Kombinator Kol, Ko2..., über die die Empfänger für das Grundsignal und das Diversity-Signal jeweils ausgangsseitig miteinander verbunden sind und einen den Kombinatoren nachgeschalteten Demodulator De, die an die N+1-Ersatzschalteinrichtung angeschlossen sind. Der Zweig für den Heissersatzempfänger besteht aus einem Empfänger EH für das Grundsignal und einem Empfänger E für das Diversity Signal, die ausgangsseitig über einen Kombinator Ko miteinander verbunden sind, dem ein Demodulator De nachgeschaltet ist, und denen jeweils ein Verteilerschalter V2 bzw. V3 vorgeschaltet ist, deren einzelne Anschlüsse an die in den Übertr,agungsknnälen liegenden Umschalter U11, U21... bzw. U12, U22... gefuhrt sind. Eine Steuereinheit StE steuert empfangsseitig das Heissersatzsystem auf die richtige RF-Frequenz sowie ferner die einzelnen Umschalter in den U.bertraguugs- kanälen. Das Eingangs signal M der Steuereinheit StE beinhaltet z.B. die Meldung über einen Senderausfall von der Sendeseite. Empfangsseitig erfolgt die Heissersatzschaltung etwas verzögert, bis eine entsprechende Melaung von der Sendeseite vorliegt. Fig. 2 zeigt in einer Teildarstellung die Schalteinrichtungen der Sendeseite, die in analoger Ausbildung auf der Empfangsseite vorhanden sind. Es sind dabei für jeden Übertragungskanal jeweils zwei mechanische Schalter S1, S2; S11, S12... vorgesehen, von denen der eine S1, S11 im Leitungsweg der Obertragrungskanäle angeordnet ist und der andere S2, S12 diesem jeweils zugeordnet und mit seinem Mittenkontakt mit dem Ausgang des Heissersatzsenders S. verbunden ist. Diese Schalter werden von der Steuereinrlchtung Sir (vgl. Fig. 1) angesteuert. In Fig. 2 ist der Fall dargestellt, dass der Ubertragungskanal K2 ersatzgeschaltet ist. Das Signal des Heissersatzsenders 5H gelangt dabei über den Schalter S2 in der für den Übertragungskanal K1 ge öffneten Stellung zum Schalter S12 des zweiten °ber- tragungskanals, der sich in der für den Ersatzbetrieb vorgesehenen Stellung befindet, und über den Schalter S11, der den Durchgangsweg dieses Ubertragungskanals unterbricht, zum Kanalweichenfilter KF2 dieses Über- tragungskanals. Fig. 3 zeigt in einer Teildarstellung am Beispiel der Sende seite eine weitere Ausführungsform der Schalteinrichtungen, die in gleicher Weise auch für die Empfangsseite verwendet werden. Gegenüber dem Ausfuh- rungsbeispiel nach Fig. 2 sind hierbei die mechanischen Schalter durch verlustarme elektronische Schalter ersetzt. Sie bestehen aus Zirkulatoren, die jeweils paarweise einem Übertragungskanal zugeordnet sind. Einer der Zirkulatoren Z1, Z11 ist dabei im Leitungsweg der Übertreungskanäle eingeschaltet, der diesem zugeordnete zweite Zirkulator Z2, Z12 ist jeweils an den Heissersatzsender 5H angeschlossen. Durch Umpolung des Magnetfeldes wird die Drehrichtung der Zirkulatoren umgekehrt. Diese Umpolung wird gesteuert durch die Steuersignale St der Steuereinheit StE (vgl. Fig. 1) und bewirkt, dass im Störungsfall der gestörte Sender abgeschaltet und der Heissersatzsender, nach vorheriger Einstellung auf die entsprechende Frequenz, auf den gestörten Ubertragungskanal aufgeschaltet wird. Der Vorteil dieser Schalter besteht darin, dass sie gegenüber mechanischen Schaltern kontaktfrei' besonders verlustarm und zuverlässig sind und eine weiche Um schaltung möglich ist. Gegenüber PIN-Schaltern beispielsweise besitzen sie sehr kleine Durchgangsverluste. Ferner ist bei ihnen in vorteilhafter Weise auch die Möglichkeit einer unterbrechungsfreien von Hand-Umschaltung gegeben. Eine Ausführungsform für eine von-H2nd-Umschaltung für die Sende seite ist in Fig. 4 in einer Teildarstellung gezeigt. Bei dieser Umschaltung erfolgt vor der Mikrowellenumschaltung eine RF-Phasensynchronisation zwischen Ersatzsender und zu ersetzendem Sender, sowie eine unterbrechungsfreie-, gleitende Umschaltung der Mikrowellenschalter. Die Empfangsseite bedarf nur der gleitend übergehenden Mikrowellenschalter und, wie die Sendeseite, des unterbrechungsfreien Bb-Umschalters. Die sendeseitige phasenstarre Umschaltung wird auf einfache Weise dadurch erreicht, dass die Quarzsignale fq1, fq2... der RF-Trägerversorgungen aller ersatz=- schaltenden Sender SI, S2... zum Heissersatzsender 5H gefuhrt werden. Vor dem Mikrowellenumschaltvorgang wird die Heissersatzträgerversorgung auf die entsDrechende, durch den Schalter V ausgewählte Quarzfrequenz phasensynchronisiert. Zudem werden alle Modulatoren einschliesslich des Heissersatzmodulators von einem Zwi schenfrequenz-Trägeroszillator gespeist. Die Phasenfeinsynchronisation der zu synchronisierenden Sender erfolgt, falls sie notwendig ist, mit einem Mikrowellenphasendetektor g am Mikrowellenschalter bestehend aus den Zirkulatoren Z1, Z2; Zoll, Z12..., denen jeweils Koppler K1 bzw. K2, R11 bzw. K12 vorgeschaltet sind, deren ausgekoppeltes Signal den Phasendetktor o zugeführt wird. Der Mikrowellenschalter steuert über die Ausgangssignale (Steuersignale) #1, w2 der Phasendetektoren ç einen zwischen dem Verteiler schalterVund dem Heissersatzsender 5H eingeschalteten Phasenschieber Rder Heissersatzträgerversorgung. Wegen des Quarzfrequenzvervielfachungsfaktors in der HeiBer- satzträgerversorgung muss die Quarzphase nur um wenige Grad gedreht werden, um beide Sender in der RF-Lage phasenstarr zu synchronisieren. Nach vollzogener Synchronisation erfolgt die stossfreie RF-Senderumschaltung mit den Schaltern ZI, Z2; Zoll, Z12... . Die begrenzte Entkopplung der Schalter sorgt dafür, dass wÅah- rend des Umschaltvorganges die Sendeamplitude nie mehr als z.B. 20 dB absinkt, was auf der Empfangsseite durch die Schwundregelung ausgeregelt wird. Die Umschaltungsgeschwindigkeit wird über die Magnetfelderzeugung der Zirkulatoren gesteuert 5 Patentansprüche 4 Figuren

Claims: PatentansDrtlche 1. System zur Übertragung von Informationen auf elektrischem Wege mit hoher Sicherheit, insbesondere Richtfunksystem, bei dem mehrere Übertragungskanäle vorgesehen sind, sowie Uberwachungs- und Umschalteinrichtungen, die bei Störungen in einem Ubertragungsknna eine Ersatzschaltung veranlassen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen im stand befindlichen, mit einer Steuereinrichtung verbundenen Ersatzsender (HeiBersatz) der über von. der Steuereinrichtung angesteuerte Schaltelemente (n+1) im Basisband wahlweise an die einzelnen Ubertragungska- näle anschaltbar ist und im Störungsfall nach erfolgter Einstellung auf die Frequenz des Senders des gestörten Ubertragungskanals am Senderausgang an das Kanalwei chen- filter des betreffenden Übertragungskanals und der gestörte Sender von diesem Filter abgetrennt wird und ferner durch einen entsprechend gesteuerten Ersatzempfänger (Heissersatz) auf der Empfangs seite mit analoger Schalteranordnung nach'den Eanalweichenfilern. 2. System nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schaltelement aus einem Verteilerschalter im Ausgangszweig des Ersatzsenders und des Ersatzempfängers und einem Schalter im jeweiligen Leitungsweg der Cbertragungsk2näle bestehen, die alle von der Steuereinrichtung angesteuert werden. 3. System nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schaltelemente aus jeweils einem im Leitungsweg der Übertragungskanäle angeordneten mechanischen Schalter und jeweils einem diesem zugeordneten, mit dem Ersatzsender verbundenen, angesteuerten mechanischen Umschalter bestehen. 4. System nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Schaltelemente aus drehrichtungsgeschalteten Zirkulatoren bestehen, die jedem Uhertragungskanal paarweise zugeordnet sind und von denen der eine jeweils im Leitungsweg des Ubertra- gungskanals liegt und der andere mit gegensinniger Über- tragungsrichtung mit dem Ausgang des Ersatzsenders bzw. -empfängers verbunden ist und dass im Stönmgsfall durch Umpolung von deren Magnetfeldrichtung die Über- tragungsrichtung.beider Zirkulatoren umgekehrt wird. 5. System nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zur manuellen Umschaltung des Ersatzsenders bzw. -empfängers auf einen ge störten Übertragungskanal vor der Umschaltung eine RF-Phasensynchronisation zwischen Ersatzsender bzw. -empfänger und zu ersetzendem Sender bzw. Empfänger in der Weise erfolgt, dass die Quarzsignale der RF Trägerversorgungen aller ersatzschaltenden Sender bzw. Empfänger über einen Verteilerschalter zum HeiBer- satzsender bzw. -empfänger geführt werden und vor dem Umschaltvorgang die Heissersatzträgerversorgung auf die entsprechende, durch den Schalter ausgewählte Quarzfrequenz phasensynchronisiert wird und alle gleichfrequenten Trägeroszillatoren im Heissersatzmodulator und allen anderen Modulatoren auf einen Oszillator entsprechender Frequenz phasensynchrontsiert werden.

Inventors: PANSCHAR, HANS, DIPL.-ING., VOGEL, KLAUS, DIPL.-ING.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1983
Main classification: H04B1
IPC codes: H04B1