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Separates Kommunikationssystem
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Die Erfindung bezieht sich auf ein separates Kommunikationssystem
,bei dem die Teilnehmer über ein Punkt zu Multipunkt-Richtfunknetz an eine zentrale
Station angeschlossen sind.
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Bei privaten Datennetzen mit einer geringen Anzahl von örtlich getrennten
Teilnehmern sowie bei ähnlich strukturierten ruralen Fernsprechnetzen stellen die
vermittiungstechnischen Einrichtungen oft ein nicht zu vernachlässigendes Kostenelement
dar. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für ein solches Kommunikationssystem
einen möglichst einfachen, kostensparenden Aufbau zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß bei
einem eigenständigen Kommunikationssystem der einleitend beschriebenen Art unter
Zugrundelegung der Zeitmultiplextechnik (TDM) eine Verbindung im Burstmode im Basisband
oder in ZF-Lage zwischen der Empfangsseite und der Sendeseite der zentralen Station
erfolgt und alle empfangenen Signale im Zeitvielfach in einer anderen Frequenzlage
wieder an die Außenstationen abgestrahlt und die vermittlungstechnischen Funktionen
durch organisatorische Maßnahmen erbracht werden, die bei den Richtfunkstationen
von TDMA-Geräten aus eingreifen,an die die Teilnehmer angeschlossen sind.
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Grundkonzept dieses Kommunikationssystems ist ein TDMA-Teilnehmeranschlußkonzept,
bei dem eine Anzahl von Daten-oder Fernsprechteilnehmern an eine pseudo-vermittlungstechnische
Einrichtung angeschlossen werden. Der pseudovermittlungstechnischen Einrichtung
wird dabei eine zentrale Richtfunkstation mit Sektor- oder Rundstrahlcharakteristik
zugeordnet, die die Daten oder Fernsprechsignale der
angeschlossenen
Teilnehmer empfängt bzw. in Gegenrichtung an diese abstrahlt. Um eine Überlappung
der von den Außenstationen abgesendeten Signale im Empfänger der Zentralstation
zu vermeiden, werden diese Signale von den Außenstationen digitalisiert und in Burstsignale
umgewandelt und entsprechend dem TDMA-Prinzip so abgesendet, daß sie zeitgestaffelt
den Empfänger der Zentralstation durchlaufen. In Gegenrichtung werden die Signale
ebenfalls in Burstsignale umgewandelt und im TDM abgesendet.
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Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine Verbindung zwischen
der Empfangsseite und der Sendeseite des zentralen Richtfunksystems geschaffen,
die im Burstmode entweder im Basisband oder in ZF-Lage stattfindet. Durch diese
Maßnahmen werden alle empfangenen Burstsignale im Zeitvielfach wieder an die Außenstationen
abgestrahlt. Vermittlungstechnische Einrichtungen im klassischen Sinn entfallen
bei dieser Lösung ohne Einbußen an technischer Qualität und Teilnehmerkomfort.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes
sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 das Kommunikationssystem in einem Blockschaltbild,
Fig. 2 eine Teildarstellung desKommunikationssystems mit Anschluß an ein öffentliches
Daten- oder Fernsprechnetz und Fig. 3 den TDM-Rahmen in einem Zeitdiagramm.
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Das Kommunikationssystem nach Fig. 1 besteht aus einer zentralen Station
ZS, an die eine Antenne A angeschlossen ist, sowie aus den Richtfunkstationen (Außenstationen
AS1, AS2, AS3, AS4..ASn), die mit der zentralen Station ZS über an den Außenstationen
angebrachte Antennen in Funk-
verbindung steht. Die zentrale Station
ZS enthält RF- und ZF-Einrichtungen sowie ein Modem. In den Weg vom Empfänger zum
Sender der zentralen Station ist ein ODER-Gatter OG mit zwei Eingängen eingeschaltet,
an dessen zweiten Ein3ang ein Referenzburst-Generator G angeschlossen ist.
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Die Außenstationen AS1 ... ASn enthalten, wie in Fig. 1 für die Außenstation
AS2 näher dargestellt ist, jeweils einen ZF-RF-Umsetzer U sowie ein mit diesem verbundenes
TDMA-Gerät TD, an das jeweils zwei Teilnehmer Tln angeschlossen sind.
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Die übertragungsrichtung von den Außenstationen AS1 ... ASn zur zentralen
Station ZS ist mit einem durchgehenden Pfeil gezeichnet, die Ubertragungsrichtung
in Gegenrichtung mit strichlierten Pfeilen. Die auf diesem Weg übertragenen Zeitdiagramme,
die am Ausgang des Gatters erscheinen, haben den in Fig. 3 gezeigten Verlauf. Sie
bestehen aus jeweils einem Referenzburst sowie aus den Datenbursts für jeden Teilnehmer
(Tln 1 ...Tln15). Der Referenzburst wiederum besteht aus einem Synchronisations-Vorlauf
und einem Ref. Unique Word, die jeweiligen Datenbursts bestehen aus einem Sychronisations-Vorlauf,
einem Daten Unique Word, einem Rufquittungszeichen, einem Adreßcode der gerufenen
Station und den eigentlichen Daten.
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Zum weiteren Aufbau und der Funktion des Kommunikationssystems wird
folgendes ausgeführt: Durch die Verbindung im Burstmode zwischen der Empfangsseite
und der Sendeseite der zentralen Richtfunkstation ZS werden alle empfangenen Burstsignale
im Zeitvielfach wieder an die Außenstationen AS abgestrahlt. Ergänzend hierzu erfolgt
durch zwei weitere Maßnahmen zum einen die Definition des TDM-Rahmens durch den
beispielsweise in der zentralen Station erzeugten und in das TDM-Signal eingeblendeten
Referenzburst und zum anderen die Organisation der Vierdrahtpaarbildung auf der
Teilnehmerseite aus zwei Burstfolgen im TDM-Rahmen. Die
Organisation
der Vierdrahtpaarbildung kann durch ein ein faches, dezentrales Signalisierungssystem
bewirkt werden, durch das einer Station, die ein>Verbindung aufbauen möchte,
mitgeteilt wird, ob und gegebenenfalls in welcher Burstfolge des empfangenen TDM-Signals
der gewünschte Partner seinerseits senden wird. Diese Burstfolge kann durch einfache
zeitselektive Maßnahmen dem TDM-Rahmen entnommen werden und anschließend demoduliert
und in ein zeitlich kontinuierliches Signal zurückverwandelt werden.
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Bei Systemen mit geringer Teilnehmerzahl kann die Burstlagen-Teilnehmerzuordnung
dahingehend vereinfacht werden, daß jedem Teilnehmer eine feste Burstphasenlage
innerhalb des von der zentralen Station abgestrahlten TDM-Rahmens zugeordnet wird.
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Beim erfindungsgemäßen Aufbau des Kommunikationsystems ist lediglich
in den Außenstation AS, nicht jedoch in der zentralen Station ZS eine TDMA-Einheit
erforderlich. Die zentrale Station dient lediglich als zentrale RF-Frequenzumsetzereinrichtung.
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Den TDMA-Geräten in den Außenstationen AS sind hierbei folgende Funktionen
zugeordnet: Teilnehmeranschluß mit Wahlaufnahme, Digitalisierung bzw. Decodierung
der Fernsprechsignale, Zwischenspeicherung der digitalisierten Signale, sendeseitige
Burstbildung, phasenrichtige Aussendung der Burstfolgen, Umsetzen der Teilnehmersignalisierung
in Systemsignalisierung, zeitselektive Auswahl der an die Station gerichteten Burstfolgen,
entsprechend den jeweiligen Verbindungen, Umwandlung der empfangenen Burstfolgen
in zeitlich kontinuierliche Signale und Uberwachung der Teilnehmeranschlußleitungen.
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An ein TDMA-Gerät können mehrere Teilnehmer angeschlossen werden.
Im Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Teilnehmer angeschlossen.
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Das hierbei vorgesehene Signalisierungssystem dient ausschließlich
dem Aufbau und der Auslösung von Verbindungen.
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Hierzu ist jedem Teilnehmer ein Signalisierungskanal zugeordnet, der
in den, dem Teilnehmer zugeordneten Burstfolgen enthalten ist. Er besteht aus einem
Rufquittungszeichen, in dem die folgenden Zeichen übertragen werden: Verbindungswunsch
( beim rufenden Teilnehmer ), Rufquittungszeichen des gerufenen Teilnehmers und
Verbindungsauslösezeichen.
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Weiterhin besteht er aus einem Adreßcodekanal, in dem der Adreßcode
des gerufenen bzw. rufenden Teilnehmers übertragen wird.
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Der Verbindungsaufbau beim erfindungsgemäßen Kommunikationssystem
erfolgt in folgenden Schritten: 1. Der Verbindungswunsch des rufenden Teilnehmers
wird der TDMA-Einheit, an die der rufende Teilnehmer angeschlossen ist, mit der
Wahlinformation zugeleitet.
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2. Die TDMA-Einheit sendet in dem Zeitschlitz, der dem betreffenden
Teilnehmer zugeordnet ist, eine Rufpräambelfolge aus, die den Adreßcode des gerufenen
Teilnehmers enthält; weiterhin wird im Rufquittungskanal ein Rufzeichen ausgesendet.
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3. Sämtliche Stationen mit freien Teilnehmern überwachen sämtliche
Zeitschlitze des TDM-Rahmens hinsichtlich Rufzeichen und Adreßcode von Teilnehmern,
die an sie angeschlossen sind.
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4. Bei Empfang einer entsprechenden Ruf-Adreßcodekombination wird
der Ruf an den Teilnehmer durchgeschaltet.
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Gleichzeitig wird im Zeitschlitz des gerufenen Teilnehmers eine Burstpräambelfolge
ausgesendet, die den
Adreßcode des rufenden Teilnehmers, verbunden
mit dem Rufquittungszeichen enthält. Hierdurch wird dem rufenden Teilnehmer mitgeteilt,
daß der gerufene Teilnehmer verbindungsbereit ist.
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5. Die rufende Station überwacht den Zeitschlitz des gerufenen Teilnehmers
hinsichtlich des Adreßcodes des rufenden Teilnehmers sowie des dazugehörigen Rufquittungszeichens
und schaltet bei Empfang die Verbindung durch.
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6. Bei ausbleibender Reaktion des gerufenen Teilnehmers bzw.
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der gerufenen Station entsprechend Punkt 4 erhält der rufende Teilnehmer
ein Besetztzeichen.
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Grundsätzlich ist das vorstehend beschriebene Verfahren auch für Teilnehmer
geeignet, die an dieselbe Richtfunk-Station, d.h. dieselbe Außenstation AS angeschlossen
sind.
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Die Auslösung einer Verbindung erfolgt in einem ähnlichen Signalisierungsdialog
wie der Verbindungsaufbau. Hierzu wird lediglich im Rufquittungskanal ein anderes
Zeichen verwendet.
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Das vorstehend beschriebene Kommunikationsnetz kann auch mit einem
öffentlichen Fernsprech- bzw. Datennetz verbunden werden. Eine entsprechende Realisierung
ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei sind TDMA- und Netzanpassungseinrichtungen vorgesehen,
die zwischen die zentrale Station ZS und eine amtsseitige Endvermittlungsstelle
ein-geschaltet sind.
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Diese Schnittstelleneinheiten SE erhalten den Status von Pseudoteilnehmern,
die genau wie die realen Teilnehmer bestimmte Zeitschlitze im TDM-Rahmen belegen.
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Die Verbindung zu einem Teilnehmer im öffentlichen Netz wird in zwei
Schritten aufgebaut: Verbindungsaufbau zur Netzschnittstelle SE, wie es vorstehend
beschrieben wurde,
Verbindungsaufbau zum Teilnehmer im öffentlichen
Netz durch Nachwahl.
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Der Verbindungsaufbau von einem Teilnehmer im öffentlichen Netz zu
einem Teilnehmer im erfindungsgemäßen Kommunikationsnetz erfolgt entsprechend den
Prinzipien der Nebenstellentechnik. Bei ruralem Einsatz ist es möglich, über Schnittstelleneinheiten
unter Verwendung zusätzlicher Geräte das beschriebene Netz in ein rurales Satellitennetz
einzubeziehen.
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7 Patentansprüche 3 Figuren
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