DE2715216A1

DE2715216A1 - Nachrichtensystem

Info

Publication number: DE2715216A1
Application number: DE19772715216
Authority: DE
Inventors: Robert Lee Toler
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1976-04-05
Filing date: 1977-04-05
Publication date: 1977-10-13
Also published as: FR2347838A1; AU502553B2; AU2382277A; NL7703748A; US4056779A; FR2347838B1; JPS52122404A; CA1074871A; GB1525443A; JPS5831056B2

Description

2715216 DIpL-PHyS-O-E. Weber d-s MOnch.n 71

Patentanwalt Hofbrunnstraße 47

Telefon: (089)7915050

Telegramm: monopolweber münchen

MOO¹OROLA, INC. I3O3 East Algonquin Road Schaumburg, 111. 60196, USA

Nachrichtensystem

Die Erfindung betrifft allgemein ein Nachrichtensystem und bezieht sich insbesondere auf ein Zweiweg-Nachrichtensystem, bei welchem zwischen einer festen Basisstation und beweglichen Stationen Informationen übermittelt werden können. Die Erfindung bezieht sich speziell auf die Beseitigung von Störungen, wie sie bei Zwischenstationen auftreten können, indem ein spezielles Prioritätssystem aufgebaut wird.

Aus der US-Patentanmeldung 590 006 ist ein System bekannt, bei welchem jedes Fahrzeug einen beweglichen Sender-Empfän ger aufweist, weiterhin eine Zwischenstation hat und schließlich über eine tragbare Einheit verfügt. In diesem System würde Jede bewegliche Einheit, welche an einer bestimmten Stelle oder einem Einsatzort ankommt, normalerweise über alle anderen beweglichen Einheiten eine Priorität erlangen, welche bereits an diesem Ort vorhanden sind, indem ein Träger-

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signal ausgesandt wird, welches jede andere Einheit dazu veranlassen würde, ihre zugehörige Zwischenstation zu verzögern. Auf diese Weise würde eine Prioritätsrangfolge von Zwischenstationen geschaffen, wobei im Idealfall eine Zwischenstation jeweils einer bestimmten Verzögerung zugeordnet wäre. Dabei würde im Idealfall mit der Verzögerung Null begonnen. Falls dann, wenn eine neue bewegliche Einheit oder eine neue Fahrzeugstation ankommt, bereits eine Aussendung von einer Zwischenstation im Gange wäre, so würde diese Station die eigene Zwischenstation in den Zustand mit der größten Verzögerung versetzen. Da die Möglichkeit besteht, daß jedoch mehr als eine Einheit in einem vorgegebenen Zustand ist und/oder einige Zustände unbesetzt sind, bliebe die Möglichkeit, daß unter Umständen eine bestimmte Verzögerung abgewartet würde, welche völlig unnötig wäre, bevor eine Nachricht wiederholt oder ausgesandt würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher Störungen praktisch ausgeschlossen sind, welche von einem doppelten Aussenden herrühren könnten oder welche dadurch bedingt sein könnten, daß Signale eingestreut werden.

Zur Lösung dieser Atifgabe dienen insbesondere die im Patentbegehren niedergelegten Merkmale.

Gemäß der Erfindung ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß für eine Übertragung zwischen tragbaren Einheiten ein Vorrang gegenüber einer Übertragung zwischen der Basisstation und tragbaren Einheiten gewährleistet ist.

Um das Verständnis der nachfolgenden Beschreibung zu erleichtern, werden die folgenden Erläuterungen zur Bedeutung von nachfolgend verwendeten Begriffen gegeben: Gesoerrt bedeutet in der Hegel, im Empfangsmodus gehalten oder auch "nicht für den Sendemodus aktiviert". Die Priorität oder der ?rioritäts-

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status bedeuten, daß die entsprechende Einheit ihre Übertragung durchführt, ohne daß zusätzlich zu der normalen Zugriffszeit Verzögerungszeiten abgewartet werden. Ohne Priorität bedeutet, daß die entsprechende Einheit unter keinen Umständen früher mit ihrer Übertragung beginnen kann, als eine vorgegebene Verzögerungsperiode abgelaufen ist. Wenn am Ende dieser Periode eine übertragung erforderlich ist und keine gegenteilige Übertragung emofangen wurde, beginnt diese Einheit mit dem Sendebetrieb und geht in den Prioritätsstatus über.

Das Zweiweg-System gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist eine Basisstation und eine Mehrzahl von beweglichen Einheiten auf, welche auf einer ersten Frequenz miteinander in Verbindung stehen. Jede bewegliche Einheit ist in einem Fahrzeug angeordnet und weist eine tragbare Einheit auf, welche zum Aufladen in die Einrichtung im Fahrzeug eingesteckt werden kann. Wenn der Benutzer das Fahrzeug verläßt, kann die tragbare Einheit gelöst und mitgenommen werden. Wenn die tragbare Einheit gelöst wird, arbeitet sie als Emüfänger-Sender mit geringer Leistung, und zwar mit einer zweiten Frequenz, und sie steht mit einer Zwischenstation in Verbindung, welche mit der beweglichen Einheit verbunden ist und durch die Herausnahme der tragbaren Einheit aktiviert wird. Wenn die tragbare Einheit gelöst wird, kann der Benutzer mit einer beliebigen anderen tragbaren Einheit in der Nähe in Nachrichtenverbindung treten, ohne daß seine Nachricht atif der ersten Frequenz wiederholt wird. Wenn er jedoch mit der Basisstation zu sprechen wünscht, so aktiviert er einen kontinuierlichen Tonsteuer-Rauschunterdrückungs-Code, welcher der Niederfrequenz-Information addiert wird und welcher nachfolgend kurz als CTCSS-Code bezeichnet wird. Alle tragbaren Einheiten in dem System haben denselben CTCSS-Code. Wenn eine Abtastschaltung in der Prioritätszwischenstation das Vorhandensein des CTCSS-Codes ermittelt, so wird die empfangene Niederfrequenz-Information der beweglichen Einheit zur Übertragung zur Basisstation zugeführt.

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Wenn die Prioritätszwischenstation eine Übertragung auf der ersten Frequenz oder auf der Basisstation-Frequenz erhält, während keine Übertragung auf der zweiten Frequenz erfolgt, so wiederholt sie die empfangene Information und sendet sie an alle in der Nähe befindlichen tragbaren Einheiten auf der zweiten Frequenz aus. Diese Wiederholfunktion wird dadurch aktiviert, daß die tragbare Einheit aus der beweglichen Einheit herausgenommen wird, worauf die bewegliche Einheit und die tragbare Einheit auf entsprechenden Kanälen überwacht werden. Wenn eine Aktivität zu hören ist, geht die als Zwischenstation bezeichnete Wiederholereinheit in einen Zustand ohne Priorität über, in der Annahme, daß eine andere Zwischenstation Priorität hat. Wenn keine Aktivität festgestellt werden kann, so sendet die bewegliche Einheit über eine kurze Zeit ein nicht hörbares Trägersignal auf dem Basiskanal aus. Jede andere bewegliche Einheit in diesem Bereich empfängt diese Übertragung und wiederholt sie, d.h. sendet sie auf dem Kanal der tragbaren Einheiten aus, bis eine eingebaute Unterbrechungstaktsteuerung die Zwischenstation wieder für ein Fenster von etwa zwei Millisekunden auf Empfang umschaltet. Wenn während dieses Fensters eine Aktivität auf dem Kanal der tragbaren Einheiten festgestellt wird, so bleibt diese Einheit ungesperrt oder nicht gesperrt, d.h. im Empfangsmodus. Die letzte Einheit der Gruppe, welche unterbrochen wird, und zwar durch die Funktion der Unterbrechungstaktsteuerung, und welche keine Aktivität auf dem Kanal der tragbaren Einheiten feststellt, kehrt in den Sendemodus zurück und arbeitet als Prioritätseinheit, bis sie diesen Bereich verläßt. Bevor sie den Bereich verläßt, sendet sie ein nicht hörbares Trägersignal während einer bestimmten Zeit aus, und zwar dann, wenn die tragbare Einheit wieder in die bewegliche Einheit in dem Fahrzeug eingesetzt wird. Eine erneute Prioritätszuordnung findet dann unverzüglich zwischen den in diesem Bereich verbleibenden Einheiten statt, denn es wird nicht auf die nächste Übertragung einer Information gewartet.

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In der üblichen Betriebsweise bei einem Polizeieinsatz ist normalerweise die erste Person oder die erste Mannschaft, welche am Einsatzort eintrifft, mit der Leitung des Einsatzes beauftragt und wird demgemäß auch den Einsatzort zuletzt verlassen. Deshalb ist es zweckmäßig, daß die Zwischenstation dieser Person bzw. dieser Gruppe bei der Ankunft den Prioritätsstatus bekommt und ihn behält, bis die entsprechende Person die Einsatzstelle verläßt. Somit findet keine Prioritätsänderung statt, und es werden keine Übertragungen verzögert, es sei denn, daß die Prioritätseinheit ausfällt.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Doppelweg-Nachrichtensystems, welches auf einem Fahrzeug angeordnete Zwischenstationen aufweist,

Fig. 2 ein Blookdiagramm von einer der Zwischenstationen gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschema wie in Fig. 2, in welchem Einzelheiten der Logikschaltung dargestellt sind, und

Fig. 4- ein Funktionsdiagramm, welches zur Erläuterung der Arbeitsweise des in der Fig. 1 dargestellten Systems dient.

Das Blockdiagramm gemäß Fig. 1 zeigt die wesentlichsten Bauteile und die entsprechenden Nachrichtenverbindungen in einem Doppelweg-Funkübertragungssystem, in welchem die Erfindung zur Anwendung kommt. Eine Basisstation 10 arbeitet als feste Station und ist dazu in der Lage, aktiv und passiv mit den beweglichen Stationen 11a, 12a oder 13a in Verbindung zu treten, indem von der Basisstation Signale zu diesen beweglichen Stationen gesendet oder von diesen beweglichen Stationen ausgesandte Signale an der Basisstation empfangen werden. Jede der beweg-

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lichen Stationen ist in einem der Fahrzeuge 11, 12 oder 13 eingebaut (wie es jeweils innerhalb der gestrichelten Blöcke angegeben ist). Bestandteil der Installation in ,jedem Fahrzeug ist eine entsprechende tragbare Einheit 11c, 12c oder 13c, Wenn der Benutzer sich in dem Fahrzeug befindet, ist seine tragbare Einheit normalerweise in die Fahrzeugstation eingesteckt, wie es bei dem Fahrzeug 13 dargestellt ist. Die Nachrichtenverbindung besteht dann in herkömmlicher Weise zwischen der Basisstation und der Fahrzeugstation. Zweckmäßigerweise erfolgt eine Aufladung der tragbaren Einheit, wenn diese in die Fahrzeugstation eingesteckt ist. Wenn der Benutzer das Fahrzeug 13 verlassen möchte, jedoch mit der Basisstation 10 in Nachrichtenverbindung bleiben möchte und auch mit weiteren Einheiten in der Umgebung in Nachrichtenverbindung bleiben möchte, beispielsweise mit den Fahrzeugen 11 oder 12, so dient seine tragbare Einheit 13c als Sender-Empfänger mit geringer Leistung, welche eine Nachrichtenverbindung mit der Zwischenstation im Fahrzeug herstellt, welche im Prioritätsstatus ist.

Gemäß der Erfindung wird der höchste Vorrang derjenigen tragbaren Einheit eingeräumt, welche mit einer tragbaren Einheit in der Nähe in Verbindung treten möchte. Die Erfahrung hat gezeigt, daß in Notsituationen, wie sie bei Polizeieinsätzen oder bei Einsätzen der Feuerwehr auftreten können, Nachrichtenverbindungen zwischen einzelnen Personen im Einsatzbereich die Höchstdringlichkeit haben. Die nächste Dringlichkeitsstufe gilt gewöhnlich für eine Person, welche zu Fuß unterwegs ist zu der Basisstation. Deshalb sind die Zwischenstationen derart ausgebildet, daß sie eine Sperre aufweisen, welche sie davon abhält, eine Nachricht auf einem Kanal für eine tragbare Einheit von der Basisstation auszusenden, wenn von einer tragbaren Einheit ein Signal empfangen wird. Die Zwischenstationen sind in beiden Richtungen gesperrt, wenn eine tragbare Einheit mit einer anderen tragbaren Einheit Verbindung aufnehmen möchte, wenn jedoch eine tragbare Einheit anzeigt, und

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zwar durch Verwendung des CTCSS-Codes, daß ihre Nachricht wiederholt werden soll bzw. weitergeschaltet werden soll, so ignoriert die Prioritäts-Zwischenstation irgendwelche auf dem Basiskanal empfangenen Signale und koppelt die von dem Kanal der tragbaren Einheit empfangene Information in ihren Sender im Fahrzeug ein, damit diese Nachricht mit höherer Leistung zur Basisstation übertragen werden kann.

Nach dem Blockdiagramm gemäß Fig. 2 speist der Empfänger einer Station in einem Fahrzeug 11a eine Klemme 14 einer NF-Zwischenstation 11b, und zwar mit einer Information, welche auf dem Basisstationskanal empfangen wurde. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist dieser Kanal ein Kanal im unteren Frequenzband, obwohl die Erfindung nicht auf eine derartige Ausführungsform beschränkt ist. Nachdem das Signal durch einen Pufferverstärker 15 hindurchgegangen ist, wird das Signal über zwei Wege weiter übertragen, von denen einer ein CTGSS-Unterdrückungsfilter 16 ist, welches einen CTCSS-Code unterdrückt, wenn ein solcher Code im Signal vorhanden ist. Die Verwendung eines CTCSS-Codes wird nachfolgend bei der Erläuterung der Einheiten T14- bis TI 7 in der Fig. ■} beschrieben. Der Niederfrequenzanteil vom Ausgangssignal des Filters 16 wird dem Eingang eines Senders 17 im oberen Frequenzband zugeführt, welcher eine geringe Leistung aufweist, und dieses Signal wird auch einem Sende/Empfangs-Relais 18 zugeführt, und es wird weiterhin gegebenenfalls einer Antenne 20 im oberen Frequenzband zugeführt. Typischerweise arbeitet der Sender 17 mit einer Leistung von einem Viertel Watt (entspricht einer Reichweite von etwa 0,3 km), wobei diese Leistung vorzugsweise im Stadtgebiet verwendet wird, während eine Leistung von 2,5 Watt auf dem flachen Land oder in Wäldern verwendet wird. Die Übertragung erfolgt auf einem anderen Kanal oder Band als dem Basiskanal oder Basisband. Dieser zweite Kanal, welcher derjenige ist, der für die tragbaren Einheiten verwendet wird, wenn sie von der Fahrzeugstation gelöst sind, wird als Kanal im oberen Frequenzband bezeichnet.

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Das zweite Ausgangssignal des Niederfrenuenzteils des Kanals im unteren Frequenzband wird durch ein ODER-Gatter 21 geführt. Ein zweites Signal könnte dem ODER-Gatter 21 von einem Monitorempfänger zugeführt werden, welcher bei einer dritten Frequenz arbeitet, wenn die beweglichen Statinnen in dem System auf zwei verschiedenen Frequenzen im unteren Frequenzband senden und empfangen. Diese Zwei-Frequenz-Simplex-Funktion ist im Zusammenhang mit der Erfindung von bedeutung, da ein Empfang auf jedem Kanal im unteren Frequenzband ein Ausgangssignal des ODER-Gatters 21 hervorrufen würde. Das erste empfangene Signal im unteren Frequenzband wird einem Rauschunterdruckungsdetektor 22 für das untere Frequenzband zugeführt, welcher ein Ausgangssignal an eine Steuerlogikschaltung 23 liefert. Da ein GTGSS-Gode unter bestimmten Bedingungen auch im unteren Frequenzband verwendet werden kann, kann auch ein CTGSS-Detektor 24 für das untere Frequenzband zwischen dem ODER-Gatter 21 und der Logikschaltung 23 angeordnet sein. Eine Klemme 25 verbindet einen (nicht dargestellten) Ein-Aus-Schalter der Fahrzeugstation mit der Steuerlogik 23, um die Zwischenstation einzuschalten und auszuschalten. Andere Eingangssignale für die Steuerlogik 23 kommen von einem Rauschunterdruckungsdetektor 26 im oberen Fr.equenzband sowie von einem GTGSS-Detektor 27 im oberen Frequenzband, weiterhin von einem Innen-Außen-Schalter 28 und von einer Ausschalt-Zeitsteuerung 3O.

Der Innen-AuQen-Schalter 28 ist vorzugsweise in der Nähe des Ladungsteils für die tragbare Einheit 11c angeordnet und würde durch das Einsetzen bzw. Herausnehmen der tragbaren Einheit betätigt. Die Zeitsteuerung 3O ist unter bestimmten Voraussetzungen gesetzlich vorgeschrieben, nach denen es nicht erlaubt ist, daß ein Sender länger als eine bestimmte vorgegebene Zeit in Betrieb bleibt, beispielsweise länger als 2 oder 3 Minuten. Da ein typischer Übertragungsvorgang in einem Doppelweg-System nur einige Sekunden dauert, würde eine wesentlich längere Übertragung mit hoher Wahrscheinlichkeit einen Fehler anzeigen. Die Zeitsteuerung 3O würde den Sender sperren und die Einheit dazu

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bringen, daß sie den Prioritätsstatus verläßt. Wenn eine verhältnismäßig lange Übertragung eine echte Übertragung wäre, bei welcher eine kontinuierliche Sendung erforderlich ist, so würde nach einer "Verzögerung von 3OO Millisekunden die Einheit ihren Prioritätsstatus wieder einnehmen, und die Übertragung könnte fortgesetzt werden.

Die Steuerlogikschaltung 23 liefert Ausgangssignale zu der Schaltlogikschaltung 31 und zu einer Unterbrechungstakteinheit 32, welche auch mit der Schalterlogikschaltung 3I iⁿ Verbindung steht. Ein drittes Ausgangssignal der Steuerlogik 23 wird der Zeitsteuerung 3O zugeführt und weiterhin einer Prioritätsstatusverriegelungs- und -Verzögerungseinheit 33· Die Zeitsteuerung liefert auch ein Ausgangssignal an die Verriegelung 33· Ein Rauschunterdrückungs-Koinzidenzdetektor 34- empfängt Eingangssignale von dem Rauschunterdrückungsdetektor 22 im unteren Frequenzband und vom Rauschunterdrückungsddtektor 26 im oberen Frequenzband. Ein Ausgangssignal des Rauschunterdrückungs-Koinzidenzdetektors 34 wird der Prioritätsverriegelung 33 zugeführt. Das Ausgangssignal der Prioritätsverriegelung wird der Schalterlogikschaltung 31 zugeführt. Die Steuerlogikschaltung 23 liefert auch ein Signal an ein PTT/mic-Relais 35· Die Schalterlogikschaltung 31 liefert Ausgangssignale an das Tx/Rx-Relais 18 und an das PTT/mic-Relais 35» welches mit einer "mic-NF"-Klemme 36 und mit einer Eingangsklemme 37 verbunden ist, wobei beide Klemmen mit der Einrichtung in der Fahrzeugstation verbunden sind. Wenn eine Übertragung im oberen Frequenzband von der Antenne 20 aufgenommen wird, so wird das entsprechende Signal über das Relais 18 dem Empfänger 38 zugeführt. Das empfangene NF-Signal wird über ein CTGSS-Unterdrückungsfilter 4-0 im oberen Frequenzband hindurchgeführt, und das Ausgangssignal dieses Filters wird der Schalterlogikschaltung 3I und dem PTT/mic-Relais 35 zugeführt, um eine Übertragung von der Fahrzeugstation im unteren Frequenzbereich durchzuführen. Das Ausgangssignal des Empfängers 38 im oberen Frequenzband wird auch dem Rauschunterdrückungsdetektor 26 im oberen Frequenzband sowie dem CTCSS-

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Detektor 27 im oberen Frequenzband zugeführt. Der Rauschunterdrückungsdetektor im oberen Frequenzband und der Innen/Außen-Schalter 28, der auch als Intern/Extern-Schalter 28 bezeichnet werden könnte, sind mit den Eingängen einer Intern/Extern-Logikschaltung 41 verbunden, deren Ausgang mit einem Eingang der Schalterlogikschaltung 31 und mit einem Eingang der Prioritätsverriegelung 33 verbunden ist. Ein weiteres Eingangssignal für die Logikschaltung 41 kommt von der Steuerlogikschaltung

In der Fig. 3 ist ein Diagramm dargestellt, welches die Zwischenstation gemäß Fig. 2 veranschaulicht, wobei Logikelemente einzelner Blöcke näher veranschaulicht sind. Da es sich um Standardelemente handelt, werden ihre Funktionen im einzelnen nicht beschrieben.

Die Arbeitsweise einer Zwischenstation gemäß der Erfindung läßt sich am besten anhand der Darstellung der Fig. 4 erläutern, wobei zugleich auf die Fig. 1,2 und 3 zurückgegriffen wird. In der graphischen Darstellung der Fig. 4 ist jeweils der Modus oder der Betriebszustand der verschiedenen Einheiten oder einzel ner Teile dieser Einheiten über der Zeit aufgetragen, und zwar für sechs verschiedene Betriebszustände. Beispielsweise zeigt die Zeile 2, daß der Basissender 10 nur zwischen T6 und T? eingeschaltet ist.

Der erste Teil der Darstellung, nämlich von T1 bis T,5, bezieht sich auf die Situation, in welcher zwei Fahrzeuge, z.B. 11 und 12, an einem bestimmten Ort sind, jedoch aus einem bestimmten Grund noch keine Prioritätseinheit festgelegt wurde. Diese Situation könnte eintreten, wenn die beweglichen Stationen oder Fahrzeugstatxonen 11a und 12a ein Signal von der Basisstation empfangen, wenn gleichzeitig zwei verschiedene Fahrzeuge am Einsatzort ankommen, während die tragbaren Einheiten 11c und 12c gelöst werden. Die Übertragung der Basisstation würde vor Ablauf der Verzögerungszeit von 3OO Millisekunden enden müssen, und es könnten dann vor T1 keine weiteren "Wiederholzustände"

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auftreten. Wenn nun bei T1 das Fahrzeug 13 am Einsatzort ankommt, erfolgen keine Übertragungen auf einem der Bänder, und es ist keine Prioritätseinheit vorhanden. Die Intern/Extern-Logikschaltung 41 wird bei T1 über den Schalter 28 durch Herausnahme der entsprechenden tragbaren Einheit eingeschaltet. Die Zwischenstation 1pb empfängt auf beiden Kanälen, da Jedoch der Empfänger in der Fahrzeugstation nichts hört, erscheint kein Signal an der Klemme 14 oder am Ausgang des Pufferverstärkers 15· Das ODER-Gatter 21 und der Rauschunterdrückungsdetektor 22 im unteren Frequenzband zeigen an, daß sie kein Signal empfangen, und ein entsprechendes Signal wird an den Koinzidenzdetektor 3^-, an die Logikschaltung 41 und an die Steuerlogikschaltung 23 gegeben. Der Empfänger 38 empfängt im oberen Frequenzband ebenfalls kein Signal über die Antenne 20 und das Tx/Rx-Relais 18. Somit werden auch der Rauschunterdrückungsdetektor 26 im oberen Frequenzband und der CTCSS-Detektor 27 im oberen Frequenzband ein Signal aussenden, welches anzeigt, daß kein Empfang vorliegt, und eine entsprechende Information wird an die Steuerlogikschaltung 23 gegeben. Der Rauschunterdrückungsdetektor 26 im oberen Frequenzband meldet diese Information auch an den Rauschunterdrückungs-Koinzidenzdetektor 34 und an die Intern/Extern-Logik 41. Da auf keinem der Kanäle etwas zu hören ist, nimmt die Zwischenstation 13b an, daß bis jetzt noch keine andere Zwischenstation als v'rioritätsstation festgelegt ist. Diese Annahme würde getroffen, wenn entweder, wie im vorliegenden Fall, tatsächlich noch keine Zwischenstation als Prioritätsstation festgelegt ist, oder wenn, was mit höherer Wahrscheinlichkeit der Fall ist, eine Prioritätszwischenstation bereits festgelegt wurde. Die oteuerlogikschaltung 23 zeigt daher der Prioritätsstatusverriegelungs- und -verzögerungseinrichtung 33 nicht an, daß eine Verzögerung ohne Priorität erforderlich ist, und es wird weder durch die Unterbrechungstaktsteuerung 32 oder durch die Zeitsteuerung 3O das Gegenteil angezeigt, so daß die Schalterlogikschaltung 31 das Tx/Rx-Relais 18 derart betätigt, daß es in Empfangsstellung geht, während das Relais 35 in Sendestellung gebracht wird, und zwar

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für eine Zeitspanne von etwa 0,5 Sekunden. Der Sender in der Fahrzeugstation 13a im oberen Freouenzband (Zeile 8) wird bei T1 eingeschaltet, und zwar ohne Niederfrequenzsignal, da vom Empfänger 38 im oberen Frequenzband kein Signal empfangen wird. Während des Auftretens dieses nicht hörbaren Trägersignals kann der Sender 17 (Zeile 21) der Zwischenstation 13b nicht senden, d.h. er kann auf dem oberen Frequenzband kein Signal aussenden, welches anzeigt, daß der Sender in der Zwischenstation 13a auf dem unteren Frequenzband sendet. Der Basisstation-Empfänger (Zeile 3) und die Empfänger der Fahrzeugstationen 11a und 12a (Zeilen 5 und 7) empfangen Signale im unteren Frenuenzband, und die Zwischenstationen 11b und 12b (Zeilen 13 und 17) beginnen, dieses Signal auf dem oberen Frequenzband auszusenden. Bei T2 wird durch die Unterbrechungstaktsteuerung 32 (Zeile 16) der Zwischenstation 12b die Schalterlogikschaltung 31 aktiviert, was dazu führt, daß das Tx/Rx-Relais 18 vom Sendemodus auf den Empfangsmodus während einer kurzen Zeitperiode umgeschaltet wird. Dieses Hörfenster im oberen Frequenzband weist typischerweise eine Länge von 2 Millisekunden auf. Die Periode der Taktsteuerung 32 wird unten beschrieben. Da die Zwischenstation 12b die Übertragung von der Zwischenstation 11b hört (Zeile 14), wird ein Signal von diesem Empfang durch den Rauschunterdrückungsdetektor 26 im oberen Frequenzband in der Zwischenstation 12b an die Steuerlogikschaltung 23 gesendet, wodurch die Zwischenstation 12b daran gehindert wird, in den Sendemodus zurückzu-' kehren.

Bei T3 bewirkt die Unterbrechungstaktsteuerung 32 (Zeile 12) in der Zwischenstation 11b, daß das Tx/Rx-Relais der Zwischenstation 11b für die 2 Millisekunden des Hörfensters in den Empfangsmodus umgeschaltet wird, während jedoch der Empfänger 38 (Zeile 10) für das obere Frequenzband in der Zwischenstation 11c keine Übertragungen im oberen Frequenzband hört. Die Zwischenstation 11b wird dann in den Sendemodus zurückgeschaltet und fährt damit fort, solange ein Signal auszusenden, bis der Zeitpunkt T4 erreicht ist, in welchem erneut für zwei Millisekunden auf Hör-

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betrieb umgeschaltet wird, wonach wieder auf Sendebetrieb zurückgeschaltet wird, und zwar bis zum Ende des nicht hörbaren Trägers bei Ϊ5· Die Prioritätsstatusverriegelung 33 der Zwischenstation 11b wird jetzt verriegelt, und die Zwischenstation 11b wird als Prioritätseinheit festgelegt. Die Zwischenstationen 12b und 13b arbeiten nunmehr ohne Priorität. Wie nachfolgend im einzelnen näher erläutert wird, bedeutet dies, daß dann, wenn die Zwischenstationen 12b und 13b ein Signal empfangen, sie dieses nicht aussenden, bis eine Verzögerungszeit von etwa 300 Millisekunden abgelaufen ist, während dann, wenn die Prioritätseinheit während der Verzögerungsperiode ein Signal aussendet, diese zwei Zwischenstationen daran gehindert sind, ein Signal zu wiederholen oder weiterzugeben.

Die Zeit zwischen T6 und Ί7 ist eine neue Situation, welche darin besteht, daß der Basisstationssender 10 (Zeile 2) nunmehr im unteren Frequenzband sendet. Die Fahrzeugstationen 11a, 12a und 13a (Zeilen 5»7 und 9) enrofangen im unteren Frequenzband, da jedoch die Fahrzeugstation oder Zwischenstation 11a als Prioritätseinheit festgelegt wurde, kommt die einzige Übertragung im oberen Frequenzband von dem Sender 17 der Zwischenstation 11c (Zeile 13) und wird von den Zwischenstationen 12a und 13a empfangen (Zeilen 14- und 18), und zwar ebenso wie von den tragbaren Einheiten im Einsatzbereich (wobei der Empfang der tragbaren Einheiten nicht dargestellt ist). Diese Weitergabe im oberen Frequenzband wird für die Dauer der Basisübertragung fortgesetzt, wobei lediglich eine Unterbrechung von 2 Millisekunden auftritt, was im Niederfrequenzsignal nur als ein Knacklaut zu hören ist.

Bei T8 beginnt eine tragbare Einheit (11c, 12c oder 13c) zu senden (Zeile 22), und da der Benutzer wünscht, mit der Baisstation 10 in Verbindung zu treten, betätigt.er einen (nicht dargestellten) CTCSS-Knopf auf seiner tragbaren Einheit, so daß dadurch der übertragung seiner Sprache der CTCSS-Code hinzugefügt wird (Zeile 23)· Diese Übertragung wird von den Zwischenstationen 11b, 12b und 13b gehört (Zeilen 10, 14- und 18), da jedoch die Zwischenstation 11b noch Priorität hat, ist sie die einzige Station, welche

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dieses Signal weitergibt. In der Zwischenstation 11b werden
durch den Rauschunterdrückungsdetektor 25 im oberen Frequenzband und durch den CTCSS-Tondetektor 27 im oberen Frequenzband die entsprechenden Einheiten der Logikschaltung 23 aktiviert, um das Tx/Rx-Relais 18 im Empfangsmodus zu halten (was seiner normalen Stellung entspricht), und die Schaltlogik 31
aktiviert das PTT-Relais 35» um die Zwischenstation 11a (Zeile 4·) in die Lage zu versetzen, auf dem unteren Frequenzband vom Empfänger 38 -im oberen Frequenzband zu senden, nachdem der
CTCSS-Code abgeschaltet wurde, indem er durch das CTCSS-Filter 40 hindurchgeschickt wurde.

In den letzten drei Fällen bei dem Zeitdiagramm der Fig. 3
wird ein Signal (Zeile 1) von einer Basisstation 42 an einem
anderen Einsatzort eingestreut, welche unter Umständen einige hundert Kilometer entfernt sein kann. Bei T10 wird das eingestreute Signal von der Basisstation 10 durch ihren entsprechenden Empfänger aufgenommen (Zeile 3)» und es wird weiterhin von der Zwischenstation 11a (Zeile 5)» von der Zwischenstation 12a (Zeile 7) und von der Zwischenstation 13a (Zeile 9) aufgenommen. Die noch im Prioritätsstatus befindliche Zwischenstation 11b beginnt, auf dem oberen Frequenzband zu senden (Zeile 13) und setzt diesen Sendebetrieb fort, bis zum Zeitpunkt T12,
in welchem ihre Unterbrechungstak-fcsteuerunf; 32 beginnt (Zeile 12), die Zwischenstation 11b dazu zu bringen, daß sie auf
Empfang im oberen Frequenzband umschaltet. Inzwischen hat
eine tragbare Einheit 11c, 12c oder 13c bei T11 damit begonnen, im oberen Frequenzband zu senden (Zeile 22), und zwar ohne CTCSS-Code (Zeile 23), was bedeutet, daß nur eine Verbindung zwischen tragbaren Einheiten erwünscht ist. Bei T12 nimmt der Empfänger 38 (Zeile 10) der Zwischenstation 11b die Übertragung im oberen Frequenzband von der tragbaren Einheit auf, und der Rauschunterdrückungsdetektor im oberen Frequenzband
hindert die Zwischenstation daran, weiter im oberen Frequenzband zu senden, da jedoch bei der übertragung von der tragbaren Einheit kein CTCSS-Code vorhanden ist, hindert der CTCSS-

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Tondetektor 27 im oberen Frenuenzband daran, daß die Information im unteren Prenuenzband wiederholt bzw. ausgesendet wird. Somit wird das eingestreute Signal daran gehindert, daß es den Nachrichtenverkehr zwischen tragbaren Einheiten stört, welcher bei T13 endet.

Bei T14- wird erneut ein eingestreutes Signal von allen Fahrzeugstationen aufgenommen und durch die Zwischenstation 11b wiederholt bzw. ausgesandt (Zeile 13)» bis T15, und in diesem Zeitpunkt schaltet die Unterbrechungstaktsteuerung (Zeile 12) die Einheit vom Sendemodus auf den Empfangsmodus um, da nunmehr ,jedoch auf dem oberen Frequenzband keine Übertragung zu hören ist, erfolgt eine Rückkehr zum Sendemodus, und zwar bis zum Zeitpunkt T17, was dem Ende des eingestreuten Signals entspricht. Es sollte an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß an Stellen, an denen dies sehr häufig auftritt, die Benutzer des Systems dazu übergehen könnten, einen CTCSS-Code auch im unteren Frequenzband zu verwenden. In diesem Falle würden der CTCSS-Detektor 24· im unteren Frenuenzband und das CTCSS-Unterdrückungsfilter 16 für das untere Frenuenzband als Teil der Zwischenstation ausgebildet, so daß keine übertragung im unteren Frequenzband ohne CTCSS-Gode auf dem oberen Frequenzband ausgesendet würde.

In der sechsten Situation wird ein eingestreutes Signal von der entfernten Basisstation 4-2 bei Τ1Θ empfangen, und es beginnt ein erneutes Aussenden durch die Prioritätszv/ischenstation 11b. Bei T19 beginnt eine tragbare Einheit, im oberen Frenuenzband mit einem GTGSS-Kode zu senden (Zeilen 22 und 23), was bedeutet, daß ein zu Fuß unterwegs befindlicher Benutzer eine Verbindung mit der lokalen Basisstation 10 aufnehmen möchte. Wenn die Zwischenstation 11b bei T20 unterbrochen wird, empfängt sie die übertragung von der tragbaren Einheit. Zu dieser Zeit sperrt der Rauschunterdrückungsdetektor 26 im oberen Frequenzband die übertragung im oberen Frenuenzband, so daß keine v/eitere eingestreute Information ausgesendet werden kann, da ,iedoch ein Gi¹OSo-Gode vorhanden ist (Zeile 11), wird die Information von der tragbaren Einheit über das P'f'L¹ -Relais 3^r? zu dem beweglichen, ciender

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im unteren Frequenzband übermittelt, und der Sender wird aktiviert. Somit wird das eingestreute Signal daran gehindert, daß es die Nachrichtenverbindung zwischen einer tragbaren Station und der Basisstation stören kann. Der Sender in der Basisstation (Zeile 3) ist dafür ausgebildet, daß er auf das stärkste Signal anspricht, wie es an sich bekannt ist.

Es gibt drei Bedingungen, unter denen eine Zwischenstation gesperrt werden kann, während sie eine Verbindung zwischen der Basisstation und einer tragbaren Einheit herstellt:

1. Kodierte Übertragungen ohne Ton auf dem Kanal einer tragbaren Einheit (Verbindung zwischen tragbaren Einheiten),

2. Tonkodierte Übertragungen von der tragbaren Einheit (Verbindung zwischen einer tragbaren Einheit und der Basisstation),

3. kodierte Übertragung ohne Ton auf dem Kanal einer tragbaren Einheit (Verbindung zwischen einer anderen Zwischenstation in der Basis zu einer tragbaren Einheit).

In allen drei Fällen wird die Zwischenstation gesperrt, während jedoch im ersten Fall die Priorität dieselbe bleibt. Im zweiten Fall wird die Zwischenstation in der Weise verändert, daß von einer Nachrichtenverbindung zwischen der Basis und einer tragbaren Station umgeschaltet wird auf eine Nachrichtenverbindung zwischen einer tragbaren Station und der Basisstation. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß die Zwischenstation von dem Benutzer kontrolliert oder gesteuert werden kann, insbesondere dann, wenn ein unterwünschtes Signal auf dem Kanal der Zwischenstation vorhanden ist (eingestreut wird). Es wäre sehr erwünscht, einen Unterschied zwischen dem ersten und dem dritten Fall feststellen zu können. Indem eine Überwachung der zeitlichen Folge und der zeitlichen Beziehung zwischen der Rauschunterdrückung

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der beweglichen Station und der Rauschunterdrückung im Empfangskanal der tragbaren Einheit durchgeführt wird, und zwar in dem Rauschunterdrückungs-Koinzidenzdetektor 34, läßt sich dies in zuverlässiger Weise durchführen. Im Zustand 1 ist die Rauschunterdrückung des tragbaren Kanals rein zufällig bzw. statistisch, und zwar im Vergleich zu der Rauschunterdrückung der beweglichen Station bzw. Fahrzeugstation. Im Zustand 3 würde die Rauschunterdrückung des tragbaren Kanals der Rauschunterdrückung des beweglichen Kanals folgen, und zwar innerhalb einer kurzen Zeitperiode (beispielsweise 100 Millisekunden). Wenn dieser Ablauf innerhalb der festgelegten Zeit von 100 Millisekunden, festgestellt wird, dann war eine andere Zwischenstation für die Sperrung maßgebend. Die gesperrten Zwischenstationen werden dann selbsttätig aus dem Prioritätsstatus abgeschaltet.

Gemäß der obigen Beschreibung hat die Unterbrechungstaktsteuerung 32 ein Fenster von 2 Millisekunden oder eine entsprechende Unterbrechungsperiode, wobei jedoch das Intervall zwischen einzelnen Fenstern zur Vereinfachung vernachlässigt wurde. Es sind jedoch bei der Festlegung dieses Intervalls verschiedene Faktoren zu berücksichtigen. Eine beliebige Anzahl von Zwischenstationen an einem einzigen Einsatzort erfordert höchstens zwei Fenster, um eine Einheit in den Prioritätsstatus zu versetzen, und dies sollte so rasch wie möglich geschehen. Es ist jedoch nicht erwünscht, daß die Fenster danach in rascher Folge auftreten, da jedes Fenster im Niederfrequenzsignal ein Knackgeräusch erzeugt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist daher vorgesehen, daß eine Doppelperioden-Taktsteuerung 32 einen monostabilen Multivibrator aufweist, eine Taktsteuerung für 200 Millisekunden, eine Taktsteuerung für 2 Sekunden und entsprechende Logikelemente. Der Multivibrator wird durch den Empfang eines Signals getriggert, welches auf jedem Kanal auszusenden ist, und sein instabiler Zustand erstreckt sich über 0,5 bis 0,75 Sekunden. In diesem Zustand aktiviert er die Taktsteuerung für die 200 Millisekunden, und er schaltet die Taktsteuerung für die 2 Sekunden ab. Wenn der MuIti-

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vibrator in seinen stabilen Zustand zurückkehrt, schaltet er die Taktsteuerung für die 200 Millisekunden ab und aktiviert die Taktsteuerung für die 2 Sekunden. Somit kann eine ?rioritätsfestlegung, wie es während der Zeit von T1-T5 der Fall ist, sehr schnell erfolgen (in weniger als 500 Millisekunden), und es sind die Knacklaute dabei weit genig voneinander entfernt (2 Sekunden), so daß sie nicht übermäßig stören.

Die Intern/Extern-Logikschaltung 4-1 wird durch eine tragbare Einheit aktiviert, welche in die Einrichtung in einem Fahrzeug eingesetzt oder aus dieser Einrichtung entnommen wird, wobei diese Funktion vorzugsweise durch einen Schalter 28 erfüllt wird, welcher der Einrichtung zum Aufladen und zum Anschließen der tragbaren Einheit zugeordnet ist. Der Impuls von der Schalteraktivierung wird gedehnt, und er wird für die Zeit verriegelt, welclie für das Auftreten des nicht hörbaren Trägersi^nals erforderlich ist, falls die Steuerlogikschaltung 2-j das Auftreten dieses Signals nicht verhindert, so daß es auf keinem der Bänder vorhanden ist.

Wenn eine bewegliche Zwei-Frequenz-Simplex-Station auf einen zweiten Übertragungskanal im unteren Frequenzband übergeht, wird der Schalter 28 genau in derselben Weise aktiviert, wie es der Fall wäre, wenn die tragbare Einheit aus der Fahrzeugstation entnommen wird. Wenn daher diese Einheit Priorität genießt, verliert sie den Prioritätsstatus und überträgt ein nicht hörbares Signal. Eine der übrigen Einheiten wird dann zur Prioritätseinheit. Auf dem neuen Kanal befindet sich die vorhergehende Prioritätseinheit als eine Einheit ohne Priorität oder als verzögerte Einheit, wenn sich jedoch keine andere Einheit auf der zweiten Frequenz im Status der !priorität befindet, so überträgt diese Einheit nach den Erfordernissen (nach der Verzögerung von 9OO Millisekunden), und sie wird dann zur Prioritätseinheit.

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Somit wird die maximale Verzögerung vor dem erneuten aussenden oder Weitergeben einer Information vermindert, eine Interferenz zwischen einzelnen Zwischenstationen wird im wesentlichen vermieden, und die Priorität bleibt im allgemeinen bei dem ersten Fahrzeug, welches am Einsatzort ankommt, und es wird der tragbaren Einheit Vorrang eingeräumt.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Prioritätszuweisung auch nur bei den beweglichen Einheiten erfolgen könnte, oder aber sowohl bei den beweglichen Einheiten als auch bei den Zwischen stationen angewandt werden kann.

- Patentansprüche -

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43 Leerseite

Claims

■Patentansürüche

ι 1ΛZweiweg-Nachrichtensystem mit einer Basisstation, welche —auf einer ersten Frequenz arbeitet, und mit einer Mehrzahl von Fahrzeugstationen, von denen jede eine bewegliche Station aufweist, welche auf der ersten Frequenz arbeitet, und weiterhin eine tragbare Einheit hat, die auf einer zweiten Freouenz arbeitet, und weiterhin eine Zwischenstation, welche dazu dient, eine Information auf einem Frequenzband weiterzugeben, welche auf dem anderen Frequenzband empfangen wurde, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Einrichtung (22) vorgesehen ist, welche dazu dient, Übertragungssignale auf dem ersten Frequenzband zu empfangen, daß weiterhin eine Einrichtung (32) vorhanden ist, welche momentane Unterbrechungsperioden in der Zwischenstation hervorruft, wenn ein Signal auf dem zweiten Frequenzband ausgesandt wird, daß weiterhin eine Verriegelungsschaltung (33) vorgesehen ist, um die Zwischenstation zu aktivieren, daß weiterhin eine erste Schaltungseinrichtung (3^) vorgesehen ist, welche dazu dient, die Verriegelungseinrichtung abzuschalten, wenn im wesentlichen gleichzeitige Übertragungen auf dem ersten und dem zweiten Frenuenzband während wenigstens einer der Unterbrechungs-Oerioden empfangen werden, daß eine Verzögerungseinrichtung (35) cLie Verriegelungseinrichtung erneut um eine vorgegebene ZeitOeriode nach dem Erkennen eines Übertragungssignals verriegelt, und daß eine zweite Schaltungseinrichtung (23) das Weitergeben oder Aussenden auf dem zweiten Freouenzband verhindert, wenn eine übertragung auf dem zweiten Frequenzband während wenigstens einer der Unterbrechungsperioden aufgenommen wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitsteuereinrichtung (3O) vorgesehen ist, welche dazu dient, die Verriegelungseinrichtung nach einer

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vorgegebenen Periode einer ununterbrochenen übertragung zu entriegeln.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Schaltungseinrichtung (4-1) vorgesehen ist, um die Verriegelungseinrichtung zu entriegeln, wenn die tragbare Einheit in die Fahrzeugstation eingesetzt oder aus der Fahrzeugstation herausgenommen wird.
4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine vierte Schaltungseinrichtung (2-)) vorhanden ist, um eine kurze Übertragung auf dem ersten Frequenzband auszulösen, wenn keine Übertragungen empfangen werden, wenn eine tragbare Einheit in die Fahrzeugstation eingesetzt oder aus der Fahrzeugstation herausgenommen wird.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungseinrichtung (32) einen raonostabilen Multivibrator und eine Mehrzahl von Taktsteuereinrichtungen aufweist, um Unterbrechungsperioden zu erzeugen, welche einen ersten Abstand haben, und zwar während eines ersten Intervalls nach dem Beginn einer Periode zum erneuten Aussenden auf dem zweiten Freouenzband, gefolgt von Unterbrechungsperioden, die einen zweiten Abstand haben, wobei diese Unterbrechungsperioden solange andauern, bis das Ende des Aussendens auf dem zweiten Frequenzband erreicht ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Detektoreinrichtung (27) vorgesehen ist, um ein vorgegebenes Codesignal abzutasten, welches bei einer übertragung auf dem zweiten Frequenzband überlagert ist, und daß die zweite Schaltungseinrichtung (23) weiterhin eine Einrichtung aufweist, um das Aussenden auf dem ersten Frequenzband nur dann zu aktivieren, wenn das vorgegebene Codesignal auf dem zweiten Frequenzband vorhanden ist.

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7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichn e t , daß eine vierte Detektoreinrichtung (3²O vorhanden ist, welche auf den ersten und den zweiten Detektor anspricht und derart geschaltet ist, daß die Verriegelungseinrichtung gelöst oder abgeschaltet wird, wenn die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Detektors eine fast gleichzeitige Beendigung der Übertragung anzeigen.
8. \nordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung auf dem zweiten Frequenzband ein vorgebbares Signal umfaßt und daß die dritte Detektoreinrichtung eine Schaltungseinrichtung aufweist, welche auf das Vorhandensein eines vorgegebenen Signals anspricht.

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