DIGITAL RADIO TRANSMISSION SYSTEM

Abstract: 1. Digital radio communication system comprising a plurality of mobile transceivers (S1 to S3 ) each having a time-measuring device, said devices operating almost synchronously, wherein each transceiver (e.g. S2 ), when transmitting, transmits its station time before the transmission and, when receiving, sets its time-measuring device to the station time received, characterized in that, in each transceiver station (e.g. S1 , S3 ), the difference between the received station time and the station's own time is measured and stored, and that after the end of reception of the transmission the time-measuring device, if the amount of the difference is smaller than a preset value (tLm ), said value corresponding to the maximum radio transit time in the system, is set to the station's own station time, and, if there is a negative difference which is greater than the present time, is advanced by the preset time.

Description: Digitales Funkübertragungssystem Die Erfindung bezieht sich auf ein digitales Funk übertragungssystem gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs. Derartige Funkübertragungssysteme sind bekannt. Bei mobilen Stationen ist es jedoch nicht immer gewährleistet, dass eine Verbindung zwischen allen Stationen gegeben ist. Dies kann durch Verlassen des Funkbereiches, Einfahren in einen Funkschatten oder auch, insbesondere bei militärischem Einsatz, durch zeitweises Abschalten der Station bis auf die Zeitmesseinrichtung zum Zwecke der Peilverhinderung geschehen. Durch die immer vorhandene Funklaufzeiten ergibt sich bei diesem System ein ständig sich vergrösserndes Nacheilen der Zeitmesseinrichtungen der Stationen durch Aufaddieren der Funklaufzeiten, bis auf diejenigen, die in abgeschalteten Stationen oder in Stationen sind, zu denen keine Verbindung besteht. Bei einem schnellen Wechsel der Uber- tragungsrichtung. kann aber bald der Zeitpunkt erreicht sein, in dem zwischen den Stationen mit den wegen der Funk auf zeiten immer mehr nacheilenden Zeitmesseinrichtungen und den zeitweilig abgeschalteten oder ohne Verbindung gewesenen Stationen keine Synchronisation und damit Verbindung mehr mögLich ist. Der Erfindung Liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein digitales Funkübertragungssystem der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass der Einfluss der Funklaufzeiten unterdrückt wird. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Patentanspruch angegebenen Mittel. Durch die vorgeschlagenen Massnahmen bleiben alle Zeitmesseinrichtungen der Sende/Empfangsgeräte des Funkübertragungssystemes in der vorgesehenen zeitlichen Toleranzschere und können somit sich jederzeit aufeinander synchronisieren und eine Verbindung herstellen. Die Erfindung wird nun anhand von Diagrammen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung der Begriffe; Fig. 2 ein Diagramm für einen grossen Nachlauf der Zeit messeinrichtung im sendenden Sende/Empfangsgerät; Fig. 3 ein Diagramm mit einem grossen Vorlauf der Zeitmess einrichtung und Fig. 4 ein Diagramm mit geringem Vor- oder Nachlauf der Zeitmesseinrichtung im sendenden Sende/Empfangsge rät. In Fig. 1 ist im dargestellten Diagramm auf der horizontalen Achse die absolute Zeit t und auf der vertikalen Achse die Zeit t der Sende/Empfangsgeräte des digitalen Funkübertragungssystemes dargestellt. Im Funkübertragungssystem soll eine Erstsynchronisation zum Zeitpunkt tE stattgefunden haben und in diesen Zeitpunkt ist der Koordinatenursprung gelegt. Die Sollzeit SOL der Sende/Empfangsgeräte ist als durchge- zogene Linie eingetragen und sie verläuft unter 450 vom Zeit punkt tE aus. Die zugelassene zeitliche Toleranz ist in ihren Grenzen durch gestrichelte Linien mit der Bezeichnung tV und tN für die Vor- bzw. Nacheilung eingetragen. Die Zeiten t der SendefEmpfangsgeräte können in einer zulässigen Funkpause tF um den maximalen Zeitbetrag tTZ voneinander ab- weichen. Die sich aus der Reichweite der Sende/Empfangsgeräte im Funk übertragungssystem ergebende maximale Funklaufzeit tLm ist als Zeitspanne eingezeichnet. Von den möglichen und vorzugsweise mobilen SendelEmpfangsgeräten Sn in dem Funkübertragungssystem sind nur drei mit x angedeutet und mit Sg, S2 bzw. S3 bezeichnet. Die Zeitmesseinrichtung, im folgenden kurz Uhr genannt, im Sende/Empfangsgerät S1 eilt vor, so dass S3 oberhalb der Linie der Sollzeit tSOL gezeichnet ist. Die Uhren in den Sende/Empfangs- geräten S2 und S3 gehen nach, so dass S2 und S3 unterhalb der Linie der Sollzeit tSOL gezeichnet sind. Alle Uhren der drei Sende/Empfangsgeräte befinden sich aber noch innerhalb der zugelassenen zeitlichen Toleranzgrenzen tv und tN; die zulässige Funkpause tF ist noch nicht überschritten. Die zulässige Funkpause tF beginnt für alle Sende/Empfangsgeräte, die eine Synchronisationsinformation empfangen oder gesendet haben, wieder bei 0, In Fig. 2 sind die Verhältnisse wiedergegeben, die sich bei einer um mehr als die maximale Funklaufzeit t nacheilenden Uhr im SendelEmpfangsgerät S2 gegenüber den Uhren in den anderen Sende/Empfangsgeräten 1 und S3 ergeben. Wenn das SendelEmpfangsgerät S2 sendet, stellen sich die Uhren der empfangenden SendelEmpfangsgeräte 1 und S3 auf die Zeit 52 unter Berücksichtigung der Funklaufzeit t L2-1 bzw t ein. Ihre neue Lage ist mit S1' bzw. L2-3 S3' bezeichnet. Da die Uhr im sendenden SendelEmpfangsge rät S2 um mehr als die maximale Funklaufzeit t Lm gegenüber den anderen Uhren nachgeht, werden diese nach der Nachrichtenübertragung um den Betrag der maximalen Funklaufzeit tLm vorgestellt. Diese Lage ist mit S" bzw. S3" gekennzeichnet. Unter der Annahme, dass die Uhr im SendelEmpfangsgerät S2 während der Nachrichtenübertragung eine Abweichung aufweist, ergibt sich die durch S2" gekennzeichnete neue Lage Mit tND ist die Dauer der Nachrichtenübertragung bezeichnet. Würde die vorstehend angegehene Massnahme zur Kompensation der Funklaufzeit nicht durchgeführt und das SendelEmpfangsgerät S3 anschliessend von der Stelle S3' aus senden, dann stellten sich die Uhren in den Sende/Empfangsgeräten 1 und S2 aufgrund der Funklaufzeiten tL3-2/1auf eine Zeit t5 ausserhalb der zeitlichen Toleranz tN ein. Zwischen diesen Sendel Empfangsgeräten und einem SendelEmpfangsgerät nahe der zeitlichen Toleranz t (nicht dargestellt), das wegen einer V Abschaltung bis auf seine Uhr oder wegen eines Funkschattens nicht an dem Verstellten der Uhren teilgenommen hat, kann keine Verbindung mehr möglich sein, da zwischen ihnen ein Zeitunterschied von mehr als dem zulässigen Zeitbetrag tTZ bestehen kann. In Fig. 3 sind die Verhältnisse wiedergegeben, die sich bei einer um mehr als die maximale Funk laufzeit t Lm vorlaufenden Uhr im sendenden SendelEmpfangs- gerät S2 gegenüber den Uhren in den anderen SendelEmpfangsgeräten S1 und S3 ergeben. Die empfangenden Sende/Empfangsgeräte Sl und S3 stellen ihre Uhren auf die Zeit tS2 unter Berücksichtigung der Funklaufzeit t L2-1 bzw. t L2-3 ein. Ihre neue Lage ist mit S bzw. S3' bezeichnet. Da die Uhr im sendenden SendelEmpfangsgerät S2 um mehr als die maximale Funklaufzeit t Lm gegenüber den Uhren in den empfangenden Sende/Empfangsgeräten S1 und S3 vorlief, bleiben deren Uhren nach der Nachrichtenübertragung auf ihren eingestellten Werten unverändert stehen. Die neue Lage nach der Nachrichten übertragung ist mit s; , S2 bzw. S3 bezeichnet. Es ist 3 angenommen, dass die Uhr von S2 sich während der übertragung auf die Sollzeit tSOL zubewegt hat. Dies muss so sein, weil bei einer Nachstellung der Uhr im empfangenden SendelEmpfangsgerät S1 um den Betrag der maximalen Funklaufzeit t Lm die neue Zeit ausserhalb der zeitlichen To- leranz tv liegen würde. Eine Verbindung dieses SendelEmpfangsgerätes S1 mit einem SendetEmpfangsgerät (nicht dargestellt) an der unteren zeitlichen Toleranz tun könnte nicht mehr mög- lich sein, da zwischen ihnen ein Zeitunterschied von mehr als dem zulässigen Zeitbetrag tTZ bestehen könnte. In Fig. 4 ist das Sende/Empfangsgerät S2 als dasjenige mit einem geringen Nachlauf bzw. Vorlauf seiner Uhr gegenüber den Uhren in den anderen Sende/Empfangsgeräten S1 bzw. S3 als sendend angenommen. Die SendelEmpfangsgeräte S1 und S3 empfangen die Sendung und stellen deshalb jeweils ihre Uhr auf die Zeit tS2 unter Berücksichtigung der Funklaufzeit tal2 1 bzw. tL2-3 ein. Ihre neue Lage ist mit S1' bzw. S3' bezeichnet. Da die Uhr im sendenden SendelEmpfangsgerät S2 gegenüber den Uhren in den empfangenden Sende/Empfangsgeräten S1 und S3 weniger als die maximale Funklaufzeit tLm nachlief - Sende/Empfangsgerät 1 - bzw. voreilte SendelEmpfangsgeräte 5 - werden die Uhren nach der Nach 3 richtenübertragung in den empfangenden Sende/Empfangsgeräten S1 und S3 wieder auf den Wert gesteLLt, den sie vorher hatten. Ihre neue Lage ist mit S bzw. S3" bezeichnet. Unter der Annahme, dass während der Nachrichtenübertragung die Uhr des SendelEmpfangsgerätes S2 noch mehr nachlief, ergibt sich die neue Lage S2" Auch jetzt befinden sich alle Sende/Empfangsgeräte S1 bis S3 noch innerhalb der zeitlichen Toleranzgrenzen tv und Bei einem digitalen Funkübertragungssystem, das mit einer festen Trägerfrequenz oder auf wechseLnden Trägerfrequenzen arbeitet, und bei dem die Nachrichten verschlüsselt übertragen werden und die Steuerung des Schlüsselwechsels durch Zeitmesseinrichtungen in den einzelnen Sende/Empfangsgeräten erfolgt, kann die gleiche Nachstellung der Zeitmesseinrichtungen zum Ausgleich der Funklaufzeiten erfolgen. Es wurde oben beschrieben, wie die Zeiten in den einzelnen Stationen eingestellt werden müssen, damit ihre Abweichungen von der Sollzeit in einem vorgegebenen Toleranzbereich ver bleiben. Hierzu ist es notwendig, dass - in allen Stationen eine Uhr vorhanden ist, - die sendende Station ihre e-igene Stationszei t zu der empfangenden Station überträgt, - in der empfangenden Station die Differenz zwischen der Zeit der sendenden Station und ihrer eigenen Zeit ge bildet und dieser Wert gespeichert wird, und - in der empfangenden Station eine Steuereinrichtung vor gesehen ist, die abhängig vom Vergleich der gemessenen und dann gespeicherten Zeitdifferenz und einem fest vor gegebenen Wert (dies ist die maximale Funklaufzeit) die Zeit in der empfangenden Station neu einstellt oder unverändert lässt. Bei den hierzu notwendigen Einrichtungen handelt es sich um Einrichtungen, die von anderen Anwendungen her bekannt sind. Kennt der Fachmann die Funktionsweise des neuen und oben beschriebenen digitalen Funkübertragungssystems, dann bereitet ihm die Realisierung unter Verwendung der an sich bekannten Einrichtungen keine Schwierigkeit. Es ist zu beachten, dass oben zwischen sendenden und empfangenden Stationen unterschieden wurde. Da jedoch jede sendende Station auch empfangende Station sein kann (und umgekehrt), müssen in jeder Station die Einrichtungen der (oben) sendenden und der (oben) empfangenden Station vorhanden sein.

Claims: Patentanspruch Digitales Funkübertragungssystem mit mehreren mobilen Sende/Empfangsgeräten mit je einer Zeitmesseinrichtung, die annähernd synchron arbeiten, bei dem jedes Sende/Empfangsgerät beim Senden seine Stationszeit vor der Nachricht sendet und beim Empfangen seine Zeitssmesseinrichtung auf die empfangene Stationszeit einstellt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in jeder Sende/Empfangsstation (S1, S3) die Differenz zwischen empfangener Stationszeit und der eigenen Stationszeit gemessen und gespeichert wird, und dass nach dem Ende des Nachrichtenempfanges die Zeitmesseinrichtung bei einem Betrag der Differenz, der kLeiner als ein vorgegehener Wert (tLm) ist, wobei dieser der maximalen Funklaufzeit im System entspricht, auf die eigene Stationszeit eingestellt wird, und bei einer negativen Differenz, die grösser als der vorgegebene Wert ist, um den vorgegebenen Wert vorgestellt wird.

Inventors: ERBES, NORBERT, DR., SAUDER, ROLF
Applicants: ALCATEL N.V., STANDARD ELEKTRIK LORENZ AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1983
Main classification: H04B7
IPC codes: H04L7, H04B7, H04J3