DE3135231A1

DE3135231A1 - Nachrichtenuebertragungssystem

Info

Publication number: DE3135231A1
Application number: DE19813135231
Authority: DE
Inventors: Manfred Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Böhm
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1981-09-05
Filing date: 1981-09-05
Publication date: 1983-04-07

Description

Nachrichtenübertragungssystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein Nachrichtenübertragungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik Ein derartiges Nachrichtenübertragungssystem ist aus der DE-AS 21 44 676 bekannt. Bei diesem System sind die ortsfesten Sende- und Empfangs stationen durch ein Breitbandübertragungsmedium aus Lichtwellenleitern miteinander verbunden. Die Funkübertragung der Nachrichten erfolgt im Codemultiplexverfahren.
Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde; ein Nachrichtenübertragungssystem der eingangs genannten Art anzugehen, das eine sehr große Teilnehmeranzahl erlaubt und die Größe und Kosten der beweglichen Stationen herabsetzt.
Lösung Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln. Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.
Vorteile Die Erfindung schafft ein Nachrichtenübertragungssystem hoher Qualität bei niedrigen Kosten, das praktisch sättigungsfrei ist und einen geringen Frequenzbedarf hat. Gleichzeitig erhält man nebenbei noch ohne weiteren Aufwand eine Fahrzeugortung.
Beschreibung Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein linienförmiges Netz und Fig. 2 schematisch den gesamten Aufbau des Systems; Fig. 3 schematisch den Aufbau einer Zentrale und Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Abstandwarnradars bei einer beweglichen Sende- und Empfangsstation.
In Fig. 1 ist ein linienförmiges Netz des Nachrichtenübertragungssystems dargestellt, wie es beispielsweise entlang von Straßen, Autobahnen oder ähnlichen Verkehrswegen aufgebaut sein kann. Mit 1 sind ortsfeste Sende-und Empfangsstationen bezeichnet, die über Funk mit beweglichen Sende- und Empfangs stationen 2 Nachrichten austauschen können. Die ortsfesten Sende- und Empfangsstationen 1 sind jeweils über einen elektrooptischen Umsetzer an eigene Lichtwellenleiter angeschlossen, die zusammengefaßt als Lichtwellenleiterbündel 3 oder optisches Kabel in der Figur 1 dargestellt sind. Das Lichtwellenleiterbündel ist mit einer nicht dargestellten Zentrale verbunden, in der der Anschluß an das Fernsprechwählnetz erfolgt. Der Abstand zwischen den ortsfesten Sende- und Empfangs stationen 1 beträgt zwischen 100 m und 10 000 m.
Die Funkübertragung zwischen den ortsfesten und den beweglichen Sende- und Empfangsstationen erfolgt mit mm-Wellen, beispielsweise bei 35 GHz und einer Sendeleistung, die gerade ausreicht, auch unter den ungünstigsten Bedingungen eine Verbindung aufzubauen und zu halten. Die ortsfesten Sende- und Empfangsstationen 1 und damit dann auch die beweglichen Sende-und Empfangs stationen 2 arbeiten alle mit gleichen Trägerfrequenzen. Der Nachrichtenaustausch erfolgt digital mit statistisch verteilten Pulspaketen, die in kodierter Form Sprache, Adresse und Kennung enthalten. Die statistisch verteilten Pulspakete werden dadurch erzeugt, daß die Nachrichten in digitaler Form beim Senden zeitlich komprimiert und nach dem Empfang einer Dekompression unterzogen werden. In die entstehenden zeitlichen Lücken auf dem Ubertragungsweg können weitere Nachrichten anderer Stationen übertragen werden. Die Pulspakete können beispielsweise 30 Bit für die Rufnummer, 10 Bit für die Sprache und 25 Bit für die Kennung enthalten.
Sind im Nachrichtensystem sehr viele ortsfeste Sende-und Empfangsstastionen 1 vorhanden, so können jeweils Lichtwellenleiter 4 mehrerer Stationen 1 in einer Unterzentrale zusamm engefaßt werden. Die Unterzentralen sind dann mit der Zentrale verbunden, und diese Verbindung kann durch optische Kabel, Kabel oder vorzugsweise Richtfunk erfolgen.
In Fig. 2 ist in einem Blockschaltbild der gesamte Aufbau des Nachrichtendbertragungssystems dargestellt.
Die beweglichen Sende- und Empfangsstationen 2, von denen nur eine dargestellt ist, weisen einen Fernsprecher 5 einen Wandler 6 und ein Sende/Empfangsgerät 7 auf, an das eine Antenne 8 angeschlossen ist.
Wird als Sende/Empfangsgerät einer beweglichen Station ein im Fahrzeug aus Kollisionsschutzgründen ohnehin vorhandenes Abstandswarnradar vorgesehen, dann besteht - wie in Figur 2 ebenfalls angedeutet - die bewegliche Station wiederum aus einem Fernsprecher 5, einem Wandler 6 und dem Kollisionsschutzradar 28. Den Zusammenhang zwischen 5, 6 und 2f zeigt Figur 4.
Die ortsfesten Sende- und Empfangs stationen 1, von denen nur drei dargestellt sind, weisen je eine Antenne 9, ein Sende/Empfangsgerät 10 und einen schon erwähnten elektrooptischen Wandler 11 auf, der an den Lichtwellenleiter 4 angeschlossen ist.
Alle Lichtwellenleiter 4 dieser Gruppe von ortsfesten Sende- und Empfangsstationen 1 sind zu einer Unterzentrale 12 geführt, die Wandler 13, Speicher 14 und Umsetzer 15 für die nachfolgende Übertragung aufweist.
Bei einer Richtfunkübertragung schließt sich an den Umsetzer 15 ein Richtfunk-Sende/Empfangsgerät 16 mit einer Antenne 17 an. Die Anzahl der Unterstationen richtet sich nach der Größe des Netzes des Nachrichtenübertragungssystemes.
Die Zentrale weist Antennen 18 entsprechend den Richtfunkstrecken von den Unterzentralen auf, an die sich ein Richtfunk-Sende/Empfangsgerät t9 anschließt. Ein Wandler 20 setzt den Nachrichtenstrom derart um, daß die Vrindung zum und vom Fernsprechwählnetz möglich ist.
Wihrend der Einschaltdauer der beweglichen Sende- und Empfangsgeräte 2 senden diese ständig statistisch verteilt ihre Kennung. Hierdurch wird erreicht, daß bekannt ist, wo sich die beweglichen Sende- und Empfangsstationen 2 befinden und über welche ortsfeste Sende- und Empfangsstation 1 sie zu erreichen sind. In Fig. 3 ist eine Zentrale als Blockschaltbild dargestellt, und daran soll der Verbindungsaufbau und die Ortsfeststellung der beweglichen Sende- und Empfangsstationen erläutert werden.
Jede ständig gesendete Kennung wird maximal über drei ortsfeste Sende- und Empfangsstationen 1 gleichzeitig empfangen. Diese auf den Lichtwellenleitern 4 ankommenden Signale gelangen in der Zentrale über ein Modulator-Demodulator-Vielfach 22 und ein Verteilervielfach 23 in einen Speicher 21. Hierdurch werden im Speicher 21 ständig ein Speicherplatz K1 für die Kennung und drei Speicherplätze 01 bis 03 für den Ort der sendenden Station 2 belegt. Diese Belegung der Speicherplätze 01 bis 03 ändert sich ständig, wenn sich die bewegliche Sende- und Empfangsstation bewegt. Durch eine Ortsprüfungsschaltung 24 kann aus den Änderungen der Belegung der Speicherplätze O Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit der beweglichen Sende- und Empfangsstationen 2 ermittelt werden.
Soll von der beweglichen Sende- und Empfangsstation 2 aus telefoniert werden, so wird die gewünschte Teilnehmernummer zusammen mit der eigenen Kennung ausgesendet.
Nach entsprechender Umwandlung wird diese Teilnehmernummer im Speicher 21 in einen Speicherplatz TN eingeschrieben, und der Ruf gelangt über ein Verteilervielfach 25 in das Fernsprechwählnetz. Gleichzeitig wird der Ruf auch zur rufenden Sende- und Empfangsstation 2 zurückübertragen.
Wenn der gerufene Teilnehmer abhebt und zu sprechen beginnt, wird seine Sprache über das Verteilervielfach 25 und ein Analog/Digital- und Digital/Analog-Vielfach 26 (A/D-, D/A-Vielfach) digitalisiert in einen Speicherplatz Teilnehmersprache TS eingeschrieben; danach wird dann mit statistisch schwankender Folge der Speicherplatz TS wieder ausgelesen und über das Verteilervielfach 23 und das Modem-Vielfach 22 auf den zugehörigen Lichtwellenleiter 4 geschaltet und somit zur beweglichen Sende- und Empfangsstation 2 übertragen. Der richtige Lichtwellenleiter wird von der Ortsprüfungsschaltung 24 ermittelt. Die von der beweglichen Sende- und Empfangsstation 2 kommende Sprache wird nach entsprechender Demodulation in einen Speicherplatz AS eingeschrieben.
Sie wird so wieder ausgelesen, daß ein kontinuierlicher Nachrichtenstrom entsteht, der über das A/D-D/A-Vielfach 26 und das Verteilervielfach 25 zum Teilnehmer im Fernsprechwählnetz übertragen wird.
Beim Beenden der Verbindung werden im Speicher 21 die Speicherplätze TN, TS und AS gelöscht.
Will ein Teilnehmer des Fernsprechwählnetzes mit einer beweglichen Sende- und Empfangsstation telefonieren, dann wählt dieser die Sondernummer der Zentrale des Nachrichtenübertragungssystems und daran anschließend die Nummer der beweglichen Sende- und Empfangsstation. In Speicher 21 in der Zentrale wird geprüft, ob die gewünschte Nummer als Kennung vorhanden ist, indem die Speicherplätze O abgefragt werden. Wird eine entsprechende Kennung nicht gefunden, weil die betreffende Sende- und Empfangsstation nicht eingeschaltet ist oder weil sie außerhalb des Netzes dieses Nachrichtenübertragungssystemes ist, dann wird beispielsweise eine bestimmte Ansage zum rufenden Teilnehmer gesandt.
Wird die entsprechende Kennung gefunden, dann wird ein zweiter zugehöriger Speicherplatz K2 und ein Speicherplatz TN belegt. Nun geht der Ruf über den von der Ortsprüfungsschaltung 24 ermittelten Lichtwellenleiter hinaus. Wird der Gesprächswunsch in der beweglichen Sende- und Empfangsstation entgegengenommen, dann verläuft die Verbindung wie oben beschrieben.
Bei Beendigung des Gespräches werden die Speicherplätze K2, TN, TS und AS wieder gelöscht.
Wenn im Fernsprechwählnetz eine digitalisierte bertragung der Nachrichten erfolgt, kann das A/D-D/A-Vielfach 26 entfallen, was durch eine gestrichelte Linie 27 angedeutet ist.
Mit dem beschriebenen Nachrichtensystem sind neben der Kommunikation zwischen den Teilnehmern auch noch bei- spielsweise folgende Dienste möglich: - Ortung und Identifizierung der beweglichen Sende-und Empfangsstationen; - ortsgebundene Informationsübertragung von der Zentrale zu den beweglichen Sende- und Empfangsstationen; - automatische Berechnung von Benutzungsgebühren für Verkehrswege.
In Figur 4 ist das Abstandswarnradar 28 in einem Blockschaltbild und die Zusammenschaltung mit dem Fernsprecher 5 und dem Wandler 6 dargestellt. Das Abstandswarnradar 21 weist eine Antenne und HF-Teil, ein Signalverarbeitungsteil und eine Anzeige auf. Im HF-Teil steuert ein Modulator, der sein Signal von einem Synthesizer im Signalverarbeitungsteil und vom Wandler 6 erhält, einen Sender, der einen Gunn-Oszillator aufweist.Der Sender ist über einen Zirkulator mit der Antenne verbunden, die über den Zirkulator auch an einen Mischer angeschlossen ist. Der Mischer setzt das empfangene Signal in den Videofrequenzbereich LLm und gibt es über einen Videovorverstärker an das Signalveraibeitungste;it weiter. An den Videovorverstärker ist auch d<'r Wandler angeschlossen. Das verarbeitete Signal gelangt auf die Anzeige, wo die Radar-Rohdaten und eine Warnanzeige vorhanden sind. Die Warnanzeige kann auch einen akustischen Alarm auslösen.
Das Abstandswarnradar kann mit Dauerstrich-Modulation oder mit Puls-Modulation arbeiten.

Claims

Patentansprüche 1Nachrichtenübertragungssystem mit ortsfesten Sende- und t / Empfangsstationen, die entlang von Straßen errichtet und mit einem Fernsprechwählnetz verbunden sind, und mit beweglichen Sende- und Empfangsstationen, die über Funk mit den ortsfesten Stationen Nachrichten austauschen können, wobei ein fest verlegtes Netz aus Lichtwellenleitern zwischen den ortsfesten Sende- und Empfangsstationen vorgesehen ist, an das in relativ kurzen Abständen die ortsfesten Stationen angeschlossen sind, die alle mit einer festen Trägerfrequenz für die Sender und einer anderen festen Trägerfrequenz für die Empfänger arbeiten, und bei dem die Funkübertragung der Nachrichten digital erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfesten Sende-und Empfangsstationen (1) über je einen eigenen Lichtwellenleiter (4) mit einer Zentrale, in der der Anschluß an das Fernsprechwählnetz erfolgt, verbunden sind und daß die Funkübertragung zwischen den ortsfesten und beweglichen Stationen in statistisch verteilten Pulspaketen erfolgt, die in kodierter Form Sprache, Adresse und Kennung er- halten.
2. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den ortsfesten Sende- und Empfangsstationen (1) entlang von Straßen zwischen 100 m und 10 000 m beträgt.
3. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtwellenleiter (4) jeweils einiger ortsfester Sende- und Empfangsstationen (1) in einer von mehreren- Unterzentralen (12) zusammengefaßt sind, die mit der Zentrale verbunden sind.
4. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die tibertragung zwischen den Unterzentralen (12) und der Zentrale durch Richtfunkstrecken erfolgt.
5. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Sende- und Empfangsstationen (2) statistisch verteilt ständig ihre Kennung senden.
6. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrale in einem Speicher (21) einen Ortsspeicher (0) aufweist, in dem die beweglichen Sende- und Empfangsstationen (2) aufgrund ihrer ausgesandten Kennungen und entsprechend der diese Kennungen empfangenden ortsfesten Sende- und Empfangsstationen (1) eingeschrieben sind und daß eine Ortsprüfungsschaltung (24) vorhanden ist, die entsprechend dem Inhalt des Ortsspeichers (0) ein die Verbindung zwischen den einzelnen Lichtwellenleitern (4) und dem Fernsprechwählnetz herstellendes Verteilervielfach (23) steuern.
7. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkübertragung im mm-Wellenbereich erfolgt.
8. Nachrichtenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkübertragung mittels für den Kollisionsschutz in den beweglichen Sende- und Empfangsstationen eingesetzten Abstandwarnradars erfolgt, die ebenfalls im mm-Wellenbereich arbeiten.