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PERFECTIONNEMENTS DANS DES SYSTEMES'DE RADIOCOMMUNICATIONS OU
S Y RAPPORTANT.
Cette invention se rapporte à un système de radiocommunication dans lequel une station de base, transmettant sur une fréquence porteuse, est appropriée pour la communication dans les deux sens avec n'importe laquelle de plusieurs stations mobiles (appelées ci-après "mobiles"), transmettant sur une seconde fréquence porteuse, comme dans l'allocation de fréquences pour les radiocommunications des services publics, par exemple la police, les ser- vices d'incendie,les médecins,les services de communication avec les véhi- cules sur route, les trains ou les bateaux,
Il est souvent nécessaire que la station de base puisse communi- quer sélectivement avec chaque mobile en particulier et qu'aussi, quand c'est désiré, elle puisse communiquer sélectivement avec un groupe donné de mobiles.
Suivant une caractéristique de la présente invention, un tel sys- tème comprend un dispositif par lequel la station de base peut appeler n'im- porte quel mobile sélectionné ou un groupe de mobiles, un dispositif par le- quel d'autres mobiles peuvent être automatiquement empêchés d'interférer avec les transmissions d'un mobile sélectionné, et un dispositif pour obtenir d'un mobile sélectionné la reconnaissance automatique de la réception d'un appel, sans l'assistance de l'opérateur du mobile, les signaux d'appel comprenant plusieurs tons à basse fréquence ou séquences de tels tons, chaque ton ou cha- que séquence étant propre à un mobile particulier et modulant une onde porteu- se transmise par la station de base,,
Suivant une'autre caractéristique de la présente invention,
un système du type en question comporte un dispositif par lequel la station de base peut appeler n'importe quel mobile sélectionné ou un groupe de mobiles, un dispositif par lequel d'autres mobiles peuvent être automatiquement em- pêchés d'interférer avec les transmissions d'un mobile sélectionné, et un dis- positif pour vérifier automatiquement la possibilité d'une communication bi-
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latérale avec n'importe quel mobile, sans l'assistance de l'opérateur du mo- bile et sans qu'il le sache,les signaux d'appel comportant plusieurs tons à basse fréquence ou séquences de tels tons, chaque ton ou chaque séquence étant propre à un mobile particulier ou à un groupe de mobiles et modulant une onde porteuse transmise par la station de base,,
Le nombre de mobiles peut exiger un code complexe de signaux d'ap- pel, par exemple chacun consistant en deux ou plusieurs tons transmis en sé- quence. A partir de, disons, dix tons à basse fréquence, la sélection de n'im- porte quel nombre de mobiles qu'on désire peut être obtenue par l'emploi d'un nombre de séquences suffisant. En outre, un autre ton à basse fréquence peut être utilisé pour empêcher l'interférence de mobiles non désirés. Cet autre ton peut aussi servir à assurer le secret de la communication avec le mobile désiré.
Les tons à basse fréquence utilisés sont de préférence de fréquen- ces plus hautes que celles qui se présentent dans le spectre de communication de parole normalement utilisé (300 à 3000 c/s;-c:s= cycles par seconde). Il ne doit donc pas se présenter de risque que les circuits sélecteurs de mobiles non désirés soient actionnés par des composantes de fréquence de la transmis- sion de parole vers le mobile désiré. En même temps, les tons sont choisis de préférence de façon à occuper une bande de fréquences aussi étroite que possible, tout en étant cependant capables de faire la sélection par le mini- mum de circuits accordés dans le mobile, sans interférence de tons adjacents.
Il est préférable, par conséquent, d'appliquer dans les mobiles le principe du récepteur superhétérodyne à basse fréquence, et voici un choix typique de fréquences de sélection
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<tb> Ton <SEP> de <SEP> Sélection <SEP> Fréquence <SEP> du <SEP> Fréquence <SEP> de <SEP> Fréquence <SEP> du
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2- <SEP> 3620 <SEP> 3320 <SEP> "
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<tb> 3 <SEP> 3740 <SEP> 3440 <SEP> "
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<tb> 4 <SEP> 3860 <SEP> 3560 <SEP> "
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<tb> 5 <SEP> 3980 <SEP> 3680 <SEP> "
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<tb> 6 <SEP> 4100 <SEP> 4400 <SEP> "
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<tb> 7 <SEP> 4220 <SEP> 4520 <SEP> "
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<tb> 8 <SEP> 4340 <SEP> 4640 <SEP> "
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<tb> 9 <SEP> 4460 <SEP> 4760 <SEP> "
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<tb> 0 <SEP> 4580 <SEP> 4880 <SEP> "
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On verra donc qu'avec dix tons de sélections., espacés seulement de 120 c/s l'un de l'autre,dans la bande de fréquences 3500 c/sà 4580 c/s, une sélection adéquate est possible., après changement de fréquence, avec un circuit accordé sur 300 c/s.
Ce dernier circuit donne une sélectivité cons- tante à travers toute la bande de fréquences, ce qui est nécessaire pour re- jeter les tons adjacents qui apparaissent à 180 c/s et 420 c/s. De plus, l'in- terférence "de la deuxième voie" est éliminée parce qu'on a fait en sorte que les fréquences de l'oscillateur de conversion numéros 1 à 5 se trouvent au- dessous des fréquences de tons de sélection correspondantes et que les fréquen- ces dé l'oscillateur numéros 6 à 10 se trouvent au-dessus des fréquences de tons correspondantes.-
Des variations dans le nombre de fréquences de tons de sélection utilisées, dans l'espacement-de ces fréquences, et dans la fréquence du cir- cuit de sélection, peuvent être utilisées à volonté pour obtenir le même ré- sultat, pourvu que ces variables satisfassent à la relation mathématique :
N x f = 2 x F
2 où N = le nombre de tons de sélection f = l'espacement en fréquence des tons de sélection
F = la fréquence du circuit de sélection.
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Si on fait en sorte que la sélection de n'importe quel nombre d'u-
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nités mobiles désiré se fasse par l'utilisation successive des dix-tons deisé- lection ci-dessus, on comprendra que toutes les combinaisons des dix tons peu- vent être utilisées excepté celles dans lesquelles deux ou plusieurs tons i- dentiques apparaissent consécutivement, Donc, dans un système, disons, à trois chiffres, (les "chiffres" pouvant être plus grands que 10), une combinaison comme 333 serait entièrement actionnée, par n'importe quelle autre combinais son contenant le chiffre 3, et une combinaison 233 serait également bien-ac-
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tionnée par une combinaison, disons, 4230 Par conséquent.,,lEi nombre total de sélections possibles avec un système à dix tons, à deux chiffres,est de 10 x 9 = 90 sélections;
avec un système à-dix tons, à trois chiffres, de 10 x 9 x 9 sélections, et ainsi de suite. Ou, en général (n - 1)
Nombre de sélections = N (N - 1) où N = nombre de tons n = nombre de chiffres dans une séquence.
On comprendra en outre qu'un dispositif pour appeler tous les mo- biles dans le groupe simultanément est obtenu par modulation de l'émetteur de base avec la fréquence F du circuit de sélection (= 300 c/s.'dans l'exem- ple ci-dessus), qui actionnera tous les circuits de sélection dans tous les mobiles.
Une réalisation pratique d'une forme de l'invention sera mainte- nant décrite, avec référence aux dessins ci-joints qui représentent, dans un schéma par blocs, 1''appareillage pour une station de base (Figure 1) et un mobile (Figure 2), pour utiliser dans un système à dix tons,à deux chiffres, suivant l'inventiono
L'émetteur à la station de base (E = émetteur, modulation) peut être modulé par un oscillateur basse fréquence 56, dont la fréquence peut ê-
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tre réglée, par les contacts Pl, lg 100000000 Zi de la série de relais P/2, Q/2, R/2 ooooooo. Z/2, sur chacune des dix fréquences de tons d'appel, ainsi que sur la fréquence du ton d'appel de groupe.
Les autres contacts P2, Q2, R2oooooooooo Z2 complètent le circuit vers l'alimentation haute tension, de sorte que l'oscillation commence lorsque n'importe lequel des relais P/2, Q/2, R/2 a,o,aa.,aaa Z/2 est actionné, Donc, le fonctionnement du relais P/2 fait que l'oscillateur produit le ton d'appel numéro 1 (3500 c/s), le relais Q/2 fait que l'oscillateur produit le ton d'appel numéro 2 (3620 c/s), et ainsi de suite. Finalement, le relais Z/2 fait que l'oscillateur produit le ton
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d'appel de groupe (300 c/s)o La série de relais P/2, Q/2, R/2 0.0000 Y/2 peut être actionnée dans n'importe quelle séquence désirée au moyen du premier et du second sélecteurs de ton 54, 55, et du sélecteur de séquence 52,53, qui sont à leur tour commandés, soit localement, soit à distance, par le disque de-sélection type téléphonique 51 et le commutateur manuel 58.
Pour provoquer un appel de la station de base vers un mobile par- ticulier, ou pour vérifier la communication avec un mobile particulier, le commutateur 58 est placé d'abord 'en position "appel"(a) ou "contrôle" (b), respectivement, ce qui actionne les relais correspondants N/7 ou H/7. Le fonc- tionnement de l'un ou l'autre de ces relais déconnecte d'abord, au moyen des contacts Ni, N2 et N3, ou Hl, H2 et H39 les circuits qui, conjointement avec un banc auxiliaire de contacts (non représenté) sur chaque sélecteur, font que le sélecteur tourne jusqu'à la position zéro à l'achèvement de la séquen- ce d'appel ou de contrôle.
Le premier chiffre du numéro de code attribué au mobile particulier qu'on désire appeler ou contrôler est alors formé au dis- que, et le train d'impulsions ainsi produit passe, par le banc de contact 52 du sélecteur de séquence, à l'électro-aimant moteur DM2 du premier sélecteur de ton 54, qui doit ainsi tourner jusqu'au contact connecté au relais corres-
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pondant dans la série P/2, Q/2, R/2 ooooooooooo Y/2o L'électro-aimant moteur DM1**du banc de contact 52 est excité, pendant l'opération de sélection par le disque, par un contact auxiliaire sur le disque, et retombe lorsque le dis- que retourne à zéro,
ce qui fait que le sélecteur de séquence tourne d'une position et connecte le disque au second sélecteur de ton 55 à travers le banc
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de contacts 52 et au moyen de l'électro-aimant moteur DM30 En même temps, le second banc de contacts 53 du sélecteur de .séquence (SS) met une terre' sur le relais de la série P/2, Q/2, R/2........... Y/2 qui a été sélection- né précédemment par le premier sélecteur de ton 54.
Le relais est donc'ac- tionné et fait que l'oscillateur produit le ton d'appel correspondant, qui est connecté à travers l'un ou l'autre des contacts N6 ou H6 pour moduler l'é- metteuro Le second chiffre du numéro de code est alors formé au disque et le train d'impulsions ainsi produit fait que le second sélecteur de ton 55 tourne jusqu'à un contact connecté au relais correspondant dans la série P/2, Q/2, R/2 .......... Y/2. Comme plus haut, le sélecteur de séquence doit-tour- ner d'une position à l'achèvement de l'opération de sélection par le disque, et le banc de contacts 53 enlève la terre du relais de la série P/2, Q/2, R/2 ........... Y/2 sélectionné par le premier sélecteur de ton et met une terre sur le relais sélectionné par le second sélecteur de ton.
Le premier relais retombe donc et le second relais fonctionne, ce qui fait donc que l'é- metteur est modulé par le second ton d'appel. L'opération d'appel ou de con- trôle est maintenant achevée et les circuits établis pendant cette opération peuvent être supprimés en remettant le commutateur 58 en position "conversa- tion" (c), pour laquelle tous les relais retomberont, les sélecteurs tourne- ront jusqu'à la position zéro, le circuit vers 'le microphone (M) sera complé- té à travers les contacts N7 et H7, et l'émetteur (E) pourra alors être com- mandé par les commutateurs manuels 60.
Pour provoquer un appel de groupe de la station de base pour ap- peler tous les mobiles simultanément, on actionne le relais Z/2 en formant au disque de sélection, trois chiffres quelconques, disons 111. Ceci fait que le sélecteur de séquence tourne de trois positions,de telle façon que le banc de contacts 53 met une terre sur le relais Z/2, qui fonctionne et fait donc que l'oscillateur produit le ton d'appel de groupe (300 c/s) pour modu- ler l'émetteur comme ci-dessus.
L'émetteur de la station de base peut aussi être modulé par un autre oscillateur 57 qui produit la fréquence du ton de blocage (6000 c/s).
Cet oscillateur est commandé par le relais de blocage M/3, par le'contact M3 qui connecte l'alimentation haute tension à l'oscillateur et'le contact M2 qui connecte l'oscillateur au modulateur de l'émetteur. Le relais M/3 peut être actionné par le commutateur manuel 59, ou bien par l'un des contacts de relais N5, H5 ou K1.
L'onde porteuse modulée par un ton, venant de la station de base, est démodulée au récepteur dans le mobile (R = récepteur, sortie basse fré- quence) et la sortie basse fréquence est reçue sur un conducteur 1. Le si- gnal passe à un changeur de fréquence 2, où il est mélangé avec les oscilla- tions venant d'un oscillateur basse fréquence 3. Le produit de conversion passe à un circuit sélecteur 4, à un détecteur 5 et à un amplificateur à cou- rant continu 6,dont la sortie est appropriée pour commander un relais sé- lecteur A/1. Par exemple, la fréquence du premier ton d'appel reçu dans le conducteur 1 peut être 3500 cycles par seconde. Les oscillations locales pro- duites en 3 peuvent être à 3200 c/s, ce qui produit un battement de 300 c/s qui sera accepté par le circuit sélecteur 4.
Le relais A/1 établit les con- ditions nécessaires pour la réception du second ton d'appel, puisque le con- tact A1 connecte la sortie basse fréquence dans le.conducteur 1 à un deuxiè- me changeur de fréquence 8, où elle est mélangée avec les oscillations venant d'un second oscillateur 9. Le produit de conversion passe à un second circuit sélecteur 10, à un détecteur 11, et à un amplificateur à courant continu 12, qui actionne un second relais sélecteur B/5.
L'amplificateur à courant continu 6 est commandé par un circuit à constante de temps 7, tel que le relais A/1 est rapide à fonctionner et lent à relâcher, le retard au relâchement (1 seconde) étant suffisant pour assurer que quand le premier ton d'appel est interrompu, et que le relais A/1 n'est donc plus excité, ce dernier ne retombera pas avant'que le second ton d'appel ait été reçu et que le relais B/5 ait par conséquent été actionné.
Par exemple, la fréquence du.second ton d'appel reçu dans le conducteur 1 peut être 4100 c/s. Les oscillations locales produites en 9 peuvent être à 4400 c/s;
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ce qui produit, cosrme ci-dessus, un battement de 300 c/s, qui sera accepté
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par le circuit sélecteur l00 . ,-. ,.
Quand le relais A/1 retomber et que par conséquent le contact As s'ouvre, le relais B/5 continue à être excité par le second ton d"ab#e1 à"tfa- vers son propre contact Blo Le contact B2 contourne le dispositif de blocà- - ge en vainquant la polarisation de commande normalement produite à partir dû ton de blocage et appliquée à l'amplificateur à courant continu 16.
Le con- tact B3 connecte l'alimentation aux filaments des lampes d'émission dans l'é-
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quipement mobileo Le contact B4 ferme le circuit vers le relais'émission/réception C/6 et le relais de changement de l'antenne F/1, par un contact D2 et un contact EAo Les contacts 3' G4e 05 du relais C/6 et le contact Fi du relais F/1 mettent l'équipement en état d'émission et, comme des signaux en- trants ne peuvent alors plus être reçus de la station de base, le relais B/5
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est maintenu actionné par le contact Cl du relais C/6, par d'autres contâcts Dl et E7.
Un circuit à constante de temps 13 qui commande l'amplificateur à courant continu 12 applique un petit retard au relâchement (500 millisecon- des) au relais B/5, ce qui assure donc que ce dernier ne peut pas retomber avant que le contact de maintien C1 soit complètement fermée Le contact B4 ferme aussi le circuit pour un relais D/S et en même temps met sous tension le filament d'une diode de retard 17, mais le relais D/S est commandé par la diode de retard et ne fonctionnera pas avant, disons, 6 secondes, temps pendant lequel un signal de réponse et d'identification est renvoyé -en retour du mo- bile à la station de base:, Ceci s'effectue de la façon suivante :
Les oscillations à 4400 c/s venant de l'oscillateur 9 sont connec- tées par un contact E6 d'un relais E/8 au modulateur de l'émetteur mobile (E), qui a été mis en état d'émission par la séquence d'opérations décrite ci-des-
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sus. Le signal modulé à 4400 els, est reçu à la station de base et passe à un changeur de fréquence 61, qui reçoit aussi le second-ton d'appel à 4100
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cls de l'oscillateur de ton d'appel 360 Donc;, une fréquence de battement de 300 c/s. est de nouveau produitequi passe par le réseau sélectif (300
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c/so ) 62 à un détecteur 63 et à un amplificateur à courant continu 64? dont la sortie est appropriée pour actionner un relais 1/3.
Le contact'Il main-
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tient le relais 1/3 actionné par soit le contact H49 soit le contact N4 sui- vant que le commutateur 58 est en position "Contrôle" (bà ou "appel" (ai Le contact 12 déconnecte l'oscillateur de ton d'appel 56 du modulateur de l'émetteur (E) à la station de base, pourvu que le commutateur 58 soit en po- sition "Contrôle" (b) et le contact H6 par conséquent fermé; mais si le com- mutateur 58 est en position "Appel" (a) et le contact N6 par conséquent fer- mé, le contact I2 est contourné et l'oscillateur de ton d'appel n'est plus déconnecté du modulateur de l'émetteur quand le relais 1/3 fonctionne. Le contact I3 ferme le circuit vers une lampe 65, ce qui indique que le mobile appelé à répondu avec le ton d'identification correct.
On observera que, comme le relais D/S dans le mobile n'a pas en- core fonctionné, le contact D3 sera encore ouvert et le circuit vers une son- nerie d'avertissement 18 n'aura pas été fermée Le contact B5 dans le circuit de la sonnerie d'avertissement aura été fermé à cause du fonctionnement du relais B/5 et le contact C6 aura été ouvert à cause du fonctionnement du re- lais C/6.
Quand le relais D/S fonctionne enfin, le relais B/5 est désexcité
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par l'ouverture du contact Die Le relais G/6 ne retombe pas en même temps malgré l'ouverture du contact D2., puisque ce dernier est contourné par le con-
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tact Cgj, mais il est désexcité ultérieurement par l'ouverture du contact B4 quand le relais B/5 retombée Donc, quoique le contact D3 soit maintenant fer- mé, le contact C6 ne se referme pas avant que B5 se soit rouvert, et, par con- séquent, le circuit vers la sonnerie d'avertissement n'est pas encore complé-
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téo Le contact B4 déconnecte aussi l'alimentation du filament de la diode de retard 17 qui commande le relais D/S, mais à cause de l'action de la dio- de, le relâchement du relais D/S est retardé de, disons,
3 secondes. Le re-
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lâchement du relais C/6, comme ci-dessus, et aussi du relais F/1/ remet l'é- quipement mobile en état de réception.
Si maintenant d'une part, la station de base désire seulement vérifier la communication avec le mobile sélectionné, le commutateur 58 à la
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station de base aura été placé en position "Contrôle" (b) avant qu'on provo- que l'appel. Donc, l'appel en réponse venant du mobile sélectionné aura com- mandé le relais 1/3 à la station de base et par conséquent déconnecté de l'é- metteur l'oscillateur de ton d'appel, comme décrit ci-dessus, avant que fonc- tionne le relais retardé D/S dans le mobile. Par conséquant, quand l'équipe- ment mobile revient en état de réception après avoir transmis le signal de rép.onse, le signal reçu de la station de base ne sera plus modulé par le se- cond ton d'appel à 4100 c/s.
Donc, le relais B/5 ne sera plus réexcité, et, à l'issure du retard de trois secondes au relâchement, le relais D/S retombe- ra, L'équipement mobile a par suite été remis dans son état initial, et-si on remet le commutateur 58 à la station de base en position "conversation" (c), le relais H/7, et par conséquent les relais 1/3 et M/3 retomberont, les divers sélecteurs retourneront à la position zéro, et la station de base se- ra de même remise dans son état initial. Donc, la communication avec le mo- bile sélectionné a été vérifié sans faire fonctionner la sonnerie d'avertis- sement dans l'unité mobile, et par conséquent sans que l'opérateur du mobi- le le sache.
Si, d'autre part, la station de base désire communiquer avec le mobile sélectionné, le commutateur 58 aura été placé en position "appel" (a) avant qu'on provoque l'appel. Dans ce cas, l'actionnement du relais 1/3 par le signal de réponse venant du mobile sélectionné ne déconnecte plus de l'é- metteur l'oscillateur de ton d'appel, et la modulation à 4100 c/s. est par suite maintenue.
Donc, quand l'équipement mobile retourne à l'état de récep- tion après avoir transmis le signal de réponse, le second ton d'appel à 4100 c/s sera de nouveau reçu de la station de base, et.connecté par le contact D4 du relais D/S, qui n'est pas encore retombé, de façon à refaire fonctionner le relais B/5, qui à son tour réexcite le relais D/So Le relais C/6 ne fonctionne pas de nouveau puisque le relais D/S est actionné et par consé- quent le contact D2 est ouvert. Le contact C6 reste par suite fermé, de mê- me que le contact D3' et la fermeture du contact B5 complète enfin le circuit vers la sonnerie d'avertissement.
L'opérateur du mobile est par suite appe- léo
Pour'établir une communication bilatérale,'l'opérateur du mobile doit alors actionner un commutateur manuel "Attente/Réception", dont le con- tact 19 actionne le relais E/8 à partir de l'amplificateur à courant-continu 16. Le relais E/8 est aussi le relais de blocage, et pendant que le ton de blocage est reçu, le relais E/8 ne peut être actionné par le contact 19 du commutateur que quand le relais B/5 a été actionné par un appel entrant et que le contact B2 contourne donc le dispositif de blocage. Une fois que le relais E/8 est donc actionné, le contact El continue à contourner le disposif de blocage même après que le relais B/5 est retombé. Le contact E2 maintient l'alimentation aux filaments de la lampe d'émission après que le relais B/5 est retombé.
Le contact E3 connecte la sortie basse fréquence venant du ré- cepteur (R) jusqu'aux écouteurs (P) ou au haut-parleur (LS). Le contact E4 transfère la commande des relais C/6 et Fil à un commutateur émission/récep- tion 21 actionné à la main. Le contact E5 déconnecte la sonnerie d'avertis- sement 18, qui sinon continuerait à sonner aussi longtemps que le ton d'appel est maintenu par la station de base. Le contact E6 déconnecte l'oscillateur 9 du modulateur de l'émetteur (E), et le contact E7 empêche que le relais B/5 soit actionné inutilement par le contact C1 chaque fois que le relais C/6 est actionné.
L'opérateur du mobile peut maintenant communiquer avec l'opérateur de la station de base, qui supprime ces circuits d'appel en remettant le com- mutateur 58 en position "conversation" (b), comme ci-dessus, ce qui en même temps connecte son microphone au modulateur de l'émetteur (E) par les contacts N7 et H7.
Le relais B/5 dans le mobile retombe, suivi par le relais D/S à l'issue du retard de trois secondes au relâchement, Quand la communication est finie, l'ouverture du contact 19 du commutateur "Attente/réception" fait retomber le relais E/8, et l'équipement du mobile est une fois de plus remis dans l'état initialo
Si l'opérateur du mobile désire provoquer un appel vers la sta- tion de base de sa propre initiative, sans recevoir d'abord un appel sélec-
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tif de cette dernière, il peut le faire en actionnant d'abord le commutateur manuel "Attente/Réception" 19-20, comme ci-dessus, et ensuite le commutateur "Emission/Réception" 21.
Si au moment où l'opérateur du mobile ferme son com- mutateur 19 - 20, la station de base est en train d'émettre un ton de blocage (6000 c/s), comme quand cette dernière est en train d'établir, ou a établi, une communication avec un autre mobile l'effet est d'empêcher l'opérateur du mobile de continuer,,, La raison en est que ce ton de blocage passe par un cir- cuit sélecteur 14 à 6 kilocycles par seconde) à 'un détecteur 15, qui met l'am- plificateur 16 hors service, ce qui empêche donc que le relais E/8 soit action- né par le contact 19 du commutateur. L'opérateur du mobile est donc empêché à la, fois de transmettre sur la voie et d'écouter en tiers d'autres communi- cations sur la voie.
Cet état est notifié à l'opérateur du mobile par l'al- lumage, par le contact E8 du relais E/8 et le contact de commutateur 20, d'u- ne lampe d'avertissement (rouge) 22, désignée par Voie occupée;'. De la mê- me façon,, lorsqu'il n'y a pas de ton de blocage reçu et que le relais E/8 a fonctionné, cet état est signalé à l'opérateur dans le mobile par l'allumage d'une lampe (verte) 23 désignée par "Voie libre". L'opérateur du mobile peut alors continuer à établir la communication avec la station de base.
On remarquera que l'état de blocage et de secret est facultatif, et est commandé à volonté par l'opérateur à la station de base au moyen du commutateur 59, actionné à la main, qui actionne le relais M/3. Le relais M/3 enclenche l'émetteur de la station de base par l'intermédiaire du contact M1, du relais L/2 et du contact L1, et connecte l'oscillateur du ton de blo- cage 57, par le contact M2, au circuit de modulation de l'émetteur. On remar- quera en outre que cet état donne à la station de base la maîtrise absolue du trafic sur la voie, puisque l'état de blocage ne peut être surmonté que si l'on provoque un appel sélectif de la station de base vers n'importe quel mobile avec lequel la communication est désirée,'comme décrit ci-dessus.
Cependant, si l'opérateur de la station de base ne désire pas maintenir la maîtrise absolue de la voie, le commutateur 59 n'est pas fermé.
Le ton de blocage est alors rayonné seulement, premièrement, pendant qu'un appel est provoqué par la station de base, et qu'il est nécessaire.d'empêcher d'autres, mobiles d'interférer avec le signal de réponse du mobile sélection- né, et deuxièmement, pendant que n'importe quel mobile transmet, et qu'il est nécessaire d'empêcher la transmission d'être brouillée involontairement par d'autres mobiles, qui ne sont pas en mesure d'écouter s'il y a d'autres trans- missions sur leur propre fréquence {!le transmission). La première condition est établie par le fonctionnement du relais de blocage M/3 par le contact N5 du relais d'appel N/7, ou par le contact H5 du relais de contrôle H/7.
La seconde condition est établie en faisant en sorte que le relais de coupure K/1 du récepteur commandé par la porteuse à la station de base actionne le relais M/3 par le contact K1. Le premier mobile qui transmet actionne le re- lais K/1, et par conséquent le relais M/3, ce qui fait donc que la station de base rayonne le ton de'blocage et, par conséquent, met hors service-tous les autres émetteurs mobileso Le premier mobile occupe donc la voie et les autres mobiles sont bloqués jusqu'à ce que le premier mobile finisse sa trans- mission; alors les relais K/1 et M/3 retombent et le mobile suivant peut con- tinuer. Les états '?Voie occupée" ou "Voie libre" sont notifiés aux opérateurs des mobiles de la façon normale.
Aux figures 1 et 2 :
H.T. 1 signifie "Alimentation haute tension n 1" H.T. 2 signifie "Alimentation haute tension n 2"
B.T. signifie "Alimentation basse tension"
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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DEVELOPMENTS IN RADIOCOMMUNICATION SYSTEMS OR
RELATED.
This invention relates to a radio communication system in which a base station, transmitting on a carrier frequency, is suitable for two-way communication with any of several mobile stations (hereinafter referred to as "mobiles"), transmitting on a second carrier frequency, as in the allocation of frequencies for radiocommunications of public services, for example police, fire departments, doctors, communication services with vehicles on the road, trains or boats,
It is often necessary for the base station to be able to selectively communicate with each particular mobile and also, when desired, to be able to selectively communicate with a given group of mobiles.
According to a characteristic of the present invention, such a system comprises a device by which the base station can call any selected mobile or a group of mobiles, a device by which other mobiles can be called. automatically prevented from interfering with the transmissions of a selected mobile, and a device for obtaining from a selected mobile automatic recognition of the reception of a call, without the assistance of the operator of the mobile, the signals of call comprising several low frequency tones or sequences of such tones, each tone or sequence being specific to a particular mobile and modulating a carrier wave transmitted by the base station,
According to another characteristic of the present invention,
a system of the type in question comprises a device by which the base station can call any selected mobile or a group of mobiles, a device by which other mobiles can be automatically prevented from interfering with the transmissions of the mobile phone. '' a selected mobile, and a device to automatically check the possibility of a two-way communication
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side with any mobile, without the assistance of the operator of the mobile and without his knowledge, the call signals comprising several low-frequency tones or sequences of such tones, each tone or each sequence being specific to a particular mobile or to a group of mobiles and modulating a carrier wave transmitted by the base station,
The number of mobiles may require a complex code of paging signals, for example each consisting of two or more tones transmitted in sequence. From, say, ten low frequency tones, the selection of any desired number of mobiles can be achieved by employing a sufficient number of sequences. In addition, another low frequency tone can be used to prevent interference from unwanted mobiles. This other tone can also be used to ensure the secrecy of communication with the desired mobile.
The low frequency tones used are preferably of higher frequencies than those found in the normally used speech communication spectrum (300 to 3000 c / s; -c: s = cycles per second). There should therefore be no risk of the unwanted mobile selection circuits being actuated by frequency components of the speech transmission to the desired mobile. At the same time, the tones are preferably chosen so as to occupy as narrow a frequency band as possible, while still being able to make the selection by the minimum of circuits tuned in the mobile, without interference from adjacent tones.
It is preferable, therefore, to apply in mobiles the principle of the superheterodyne low frequency receiver, and here is a typical choice of selection frequencies
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<tb> Tone <SEP> of <SEP> Selection <SEP> Frequency <SEP> of <SEP> Frequency <SEP> of <SEP> Frequency <SEP> of
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We will therefore see that with ten selection tones, spaced only 120 c / s from each other, in the frequency band 3500 c / s to 4580 c / s, an adequate selection is possible., After change frequency, with a circuit tuned to 300 c / s.
This latter circuit gives constant selectivity across the entire frequency band, which is necessary to reject adjacent tones which appear at 180 c / s and 420 c / s. In addition, the "second channel" interference is eliminated because the frequencies of conversion oscillator numbers 1 to 5 were made to lie below the corresponding select tone frequencies and that the frequencies of oscillator numbers 6 to 10 lie above the corresponding tonal frequencies.
Variations in the number of selection tone frequencies used, in the spacing of these frequencies, and in the frequency of the selection circuit, can be used at will to achieve the same result, provided that these variables satisfy the mathematical relation:
N x f = 2 x F
2 where N = the number of selection tones f = the frequency spacing of the selection tones
F = the frequency of the selection circuit.
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If we make the selection of any number of u
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The desired moving nities is done by the successive use of the ten-tones of the above selection, it will be understood that all the combinations of the ten tones can be used except those in which two or more i- dentic tones appear consecutively. , in a system, say, with three digits, (the "digits" could be greater than 10), a combination like 333 would be fully activated, by any other combination containing the number 3, and a combination 233 would be also well-ac-
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Tied by a combination, say, 4230 Therefore. ,, The total number of possible selections with a ten-tone, two-digit system is 10 x 9 = 90 selections;
with a ten-tone, three-digit system of 10 x 9 x 9 selections, and so on. Or, in general (n - 1)
Number of selections = N (N - 1) where N = number of tones n = number of digits in a sequence.
It will also be understood that a device for calling all the mobiles in the group simultaneously is obtained by modulating the base transmitter with the frequency F of the selection circuit (= 300 c / s. In the example- ple above), which will activate all the selection circuits in all the mobiles.
A practical embodiment of one form of the invention will now be described, with reference to the accompanying drawings which show, in a block diagram, the apparatus for a base station (Figure 1) and a mobile ( Figure 2), for use in a ten-tone, two-digit system according to the invention.
The transmitter at the base station (E = transmitter, modulation) can be modulated by a low frequency oscillator 56, the frequency of which can be
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be set by the contacts Pl, lg 100000000 Zi of the series of relays P / 2, Q / 2, R / 2 ooooooo. Z / 2, on each of the ten call tone frequencies, as well as the group call tone frequency.
The other contacts P2, Q2, R2oooooooooo Z2 complete the circuit to the high voltage supply, so that the oscillation starts when any of the relays P / 2, Q / 2, R / 2 a, o, aa. , aaa Z / 2 is actuated, So operation of relay P / 2 causes oscillator to produce call tone number 1 (3500 c / s), relay Q / 2 causes oscillator to produce tone call number 2 (3620 c / s), and so on. Finally, the Z / 2 relay causes the oscillator to produce the tone
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group call (300 c / s) o The series of relays P / 2, Q / 2, R / 2 0.0000 Y / 2 can be actuated in any desired sequence by means of the first and second selector switches. tone 54, 55, and the sequence selector 52, 53, which are in turn controlled, either locally or remotely, by the telephone type selector disc 51 and the manual switch 58.
To initiate a call from the base station to a particular mobile, or to verify communication with a particular mobile, switch 58 is first placed in the "call" (a) or "control" (b) position. , respectively, which activates the corresponding relays N / 7 or H / 7. The operation of either of these relays first disconnects, by means of the contacts Ni, N2 and N3, or Hl, H2 and H39, the circuits which, together with an auxiliary bank of contacts (not shown ) on each selector, cause the selector to rotate to the zero position upon completion of the call or control sequence.
The first digit of the code number assigned to the particular mobile to be called or controlled is then formed on the disc, and the train of pulses thus produced passes, through the contact bank 52 of the sequence selector, to the motor electromagnet DM2 of the first tone selector 54, which must thus turn to the contact connected to the corresponding relay
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laying in the series P / 2, Q / 2, R / 2 ooooooooooo Y / 2o The motor electromagnet DM1 ** of the contact bank 52 is excited, during the selection operation by the disc, by an auxiliary contact on the disk, and falls back when the disk returns to zero,
which causes the sequence selector to rotate one position and connect the record to the second 55 tone selector across the bench
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of contacts 52 and by means of the motor electromagnet DM30 At the same time, the second bank of contacts 53 of the sequence selector (SS) puts a ground 'on the relay of the series P / 2, Q / 2, R / 2 ........... Y / 2 which was previously selected by the first tone selector 54.
The relay is therefore activated and causes the oscillator to produce the corresponding call tone, which is connected through either of the N6 or H6 contacts to modulate the transmitter. code number is then formed at the disc and the pulse train thus produced causes the second tone selector 55 to rotate to a contact connected to the corresponding relay in the series P / 2, Q / 2, R / 2. ........ Y / 2. As above, the sequence selector must turn one position upon completion of the disc select operation, and contact bank 53 removes ground from the P / 2 series relay, Q / 2, R / 2 ........... Y / 2 selected by the first tone selector and earths the relay selected by the second tone selector.
The first relay therefore drops and the second relay operates, so that the transmitter is modulated by the second call tone. The call or control operation is now complete and the circuits established during this operation can be removed by returning switch 58 to the "conversation" position (c), for which all relays will drop, the selectors rotate. - will go to the zero position, the circuit to the microphone (M) will be completed through contacts N7 and H7, and the transmitter (E) can then be controlled by manual switches 60.
To cause a group call from the base station to call all the mobiles simultaneously, the relay Z / 2 is actuated by forming on the selection disc any three digits, say 111. This causes the sequence selector to rotate. three positions, so that the bank of contacts 53 puts a ground on the relay Z / 2, which operates and therefore causes the oscillator to produce the group call tone (300 c / s) to modulate the 'transmitter as above.
The base station transmitter can also be modulated by another oscillator 57 which produces the frequency of the blocking tone (6000 c / s).
This oscillator is controlled by the blocking relay M / 3, by the M3 contact which connects the high voltage supply to the oscillator and the M2 contact which connects the oscillator to the modulator of the transmitter. Relay M / 3 can be operated by manual switch 59, or by one of relay contacts N5, H5 or K1.
The tone modulated carrier wave, coming from the base station, is demodulated at the receiver in the mobile (R = receiver, low frequency output) and the low frequency output is received on a conductor 1. The signal goes to a frequency changer 2, where it is mixed with the oscillations coming from a low frequency oscillator 3. The conversion product goes to a selector circuit 4, a detector 5 and a dc amplifier 6, the output of which is suitable for controlling an A / 1 selector relay. For example, the frequency of the first call tone received in conductor 1 may be 3500 cycles per second. The local oscillations produced in 3 can be at 3200 c / s, which produces a beat of 300 c / s which will be accepted by the selector circuit 4.
Relay A / 1 establishes the necessary conditions for receiving the second call tone, since contact A1 connects the low frequency output in conductor 1 to a second frequency changer 8, where it is mixed with the oscillations from a second oscillator 9. The conversion product passes to a second selector circuit 10, a detector 11, and a DC amplifier 12, which actuates a second selector relay B / 5.
The DC amplifier 6 is controlled by a time constant circuit 7, such that the relay A / 1 is fast to operate and slow to release, the delay on release (1 second) being sufficient to ensure that when the first call tone is interrupted, and relay A / 1 is therefore no longer energized, the latter will not drop until the second call tone has been received and relay B / 5 has therefore been actuated .
For example, the frequency of the second call tone received in conductor 1 may be 4100 c / s. The local oscillations produced in 9 can be at 4400 c / s;
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which produces, cosrm above, a beat of 300 c / s, which will be accepted
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by the selector circuit l00. , -. ,.
When relay A / 1 drops out and therefore contact As opens, relay B / 5 continues to be energized by the second tone from "ab # e1 to" tfa- to its own contact Blo Contact B2 bypasses the blocking device by overcoming the control bias normally produced from the blocking tone and applied to the DC amplifier 16.
Contact B3 connects the power supply to the filaments of the emission lamps in the
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mobile equipment Contact B4 closes the circuit to the transmission / reception relay C / 6 and the antenna change relay F / 1, via a D2 contact and an EA contacto Contacts 3 'G4e 05 of the C / 6 relay and contact Fi of relay F / 1 put the equipment in transmission state and, since incoming signals can no longer be received from the base station, relay B / 5
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is kept actuated by contact Cl of relay C / 6, by other contacts Dl and E7.
A time constant circuit 13 which controls the DC amplifier 12 applies a small release delay (500 milliseconds) to relay B / 5, thus ensuring that the latter cannot drop before the contact of hold C1 is fully closed Contact B4 also closes the circuit for a D / S relay and at the same time energizes the filament of a delay diode 17, but the D / S relay is controlled by the delay diode and does not will not work for, say, 6 seconds, during which time a response and identification signal is sent back from the mobile to the base station :, This is done as follows:
Oscillations at 4400 c / s coming from oscillator 9 are connected by a contact E6 of a relay E / 8 to the modulator of the mobile emitter (E), which has been put into transmission state by the sequence of operations described below
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sus. The signal modulated at 4400 els, is received at the base station and passes to a frequency changer 61, which also receives the second call tone at 4100
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call tone oscillator cls 360 So ;, a beat frequency of 300 c / s. is produced again which passes through the selective network (300
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c / so) 62 to a detector 63 and to a DC amplifier 64? whose output is suitable for actuating a 1/3 relay.
The contact'He hand-
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keeps relay 1/3 actuated by either contact H49 or contact N4 as long as switch 58 is in the "Control" position (bà or "call" (ai Contact 12 disconnects the call tone oscillator 56 from the transmitter modulator (E) to the base station, provided that the switch 58 is in the "Control" position (b) and the contact H6 therefore closed; but if the switch 58 is in the "position" Call "(a) and contact N6 therefore closed, contact I2 is bypassed and the call tone oscillator is no longer disconnected from the transmitter modulator when relay 1/3 is operating. I3 closes the circuit to a lamp 65, which indicates that the called mobile has answered with the correct identification tone.
It will be observed that, as the D / S relay in the mobile has not yet functioned, contact D3 will still be open and the circuit to a warning bell 18 will not have been closed. Contact B5 in the warning bell circuit will have been closed due to relay B / 5 operation and contact C6 will have been opened due to relay C / 6 operation.
When relay D / S finally works, relay B / 5 is de-energized
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by opening the Die contact Relay G / 6 does not drop at the same time despite the opening of contact D2., since the latter is bypassed by the switch.
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tact Cgj, but it is subsequently de-energized by the opening of contact B4 when relay B / 5 drops out So, although contact D3 is now closed, contact C6 does not close again before B5 has reopened, and, therefore, the circuit to the warning bell is not yet complete.
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Teo Contact B4 also disconnects the supply of the filament from the delay diode 17 which controls the D / S relay, but due to the action of the diode, the release of the D / S relay is delayed by, say ,
3 seconds. The re-
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releasing relay C / 6, as above, and also relay F / 1 / returns the mobile equipment to the reception state.
If now on the one hand, the base station only wishes to check the communication with the selected mobile, the switch 58 at the
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base station will have been placed in "Control" (b) position before the call is initiated. Therefore, the answering call from the selected rover will have controlled relay 1/3 at the base station and therefore disconnected the call tone oscillator from the transmitter, as described above, before the D / S delayed relay operates in the mobile. Consequently, when the mobile equipment returns to the receiving state after transmitting the answer signal, the signal received from the base station will no longer be modulated by the second call at 4100 c / s.
Therefore, relay B / 5 will no longer be re-energized, and, after the three second delay on release, relay D / S will drop out. The mobile equipment has consequently been reset to its initial state, and -if we put the switch 58 at the base station in the "conversation" position (c), the relay H / 7, and consequently the relays 1/3 and M / 3 will drop, the various selectors will return to the zero position, and the base station will likewise be restored to its initial state. Therefore, communication with the selected mobile has been verified without operating the warning bell in the mobile unit, and therefore without the operator of the mobile knowing.
If, on the other hand, the base station wishes to communicate with the selected mobile, switch 58 will have been placed in the "call" position (a) before the call is initiated. In this case, the actuation of relay 1/3 by the response signal coming from the selected mobile no longer disconnects the call tone oscillator from the transmitter, and the modulation at 4100 c / s. is therefore maintained.
Therefore, when the mobile equipment returns to the receiving state after transmitting the answer signal, the second call tone at 4100 c / s will again be received from the base station, and connected by the contact D4 of relay D / S, which has not yet dropped out, so as to restart relay B / 5, which in turn re-energizes relay D / So Relay C / 6 does not operate again since the relay D / S is actuated and therefore contact D2 is open. Contact C6 therefore remains closed, as does contact D3 ', and the closing of contact B5 finally completes the circuit to the warning bell.
The mobile operator is therefore called
To establish a two-way communication, the mobile operator must then actuate a manual "Hold / Receive" switch, the contact of which 19 actuates the relay E / 8 from the DC amplifier 16. The Relay E / 8 is also the blocking relay, and while blocking tone is received, relay E / 8 can only be actuated by switch contact 19 when relay B / 5 has been actuated by an incoming call. and that the contact B2 therefore bypasses the blocking device. Once relay E / 8 is therefore actuated, contact E1 continues to bypass the blocking device even after relay B / 5 has dropped. Contact E2 maintains power to the transmitting lamp filaments after relay B / 5 has dropped.
Contact E3 connects the low frequency output coming from the receiver (R) to the headphones (P) or the loudspeaker (LS). Contact E4 transfers control of relays C / 6 and Wire to a hand-operated transmit / receive switch 21. Contact E5 disconnects warning bell 18, which otherwise would continue to ring as long as the call tone is maintained by the base station. Contact E6 disconnects oscillator 9 from the emitter modulator (E), and contact E7 prevents relay B / 5 from being actuated unnecessarily by contact C1 each time relay C / 6 is actuated.
The mobile operator can now communicate with the base station operator, who removes these calling circuits by returning switch 58 to the "talk" position (b), as above, which at the same time time connects its microphone to the transmitter modulator (E) via contacts N7 and H7.
Relay B / 5 in the mobile drops out, followed by relay D / S at the end of the three-second delay on release, When the communication is over, opening contact 19 of the "Hold / receive" switch drops the E / 8 relay, and the mobile equipment is once again reset to the initial state.
If the mobile operator wishes to initiate a call to the base station on his own initiative, without first receiving a selected call.
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If the latter, it can be done by first activating the manual "Hold / Receive" switch 19-20, as above, and then the "Send / Receive" switch 21.
If when the mobile operator closes his switch 19 - 20, the base station is emitting a blocking tone (6000 c / s), as when the latter is setting, or has established, a communication with another mobile the effect is to prevent the operator of the mobile from continuing ,,, The reason is that this blocking tone goes through a selector circuit 14 to 6 kilocycles per second) to a detector 15, which puts the amplifier 16 out of service, thus preventing the relay E / 8 from being actuated by the contact 19 of the switch. The mobile operator is therefore prevented both from transmitting on the channel and from third party listening to other communications on the channel.
This status is notified to the mobile operator by switching on, by contact E8 of relay E / 8 and switch contact 20, a warning lamp (red) 22, designated by Channel. busy; '. In the same way, when there is no blocking tone received and the E / 8 relay has operated, this state is signaled to the operator in the mobile by lighting a lamp. (green) 23 denoted by "Free way". The mobile operator can then continue to establish communication with the base station.
It will be noted that the blocking and secret state is optional, and is controlled at will by the operator at the base station by means of the switch 59, actuated by hand, which actuates the relay M / 3. Relay M / 3 switches on the base station transmitter via contact M1, relay L / 2 and contact L1, and connects the oscillator of blocking tone 57, via contact M2, to the transmitter modulation circuit. It will also be noted that this state gives the base station absolute control of the traffic on the channel, since the blocked state can only be overcome if a selective call is made from the base station to n 'any mobile with which communication is desired,' as described above.
However, if the operator of the base station does not wish to maintain absolute control of the channel, the switch 59 is not closed.
The blocking tone is then radiated only, firstly, while a call is being initiated by the base station, and it is necessary to prevent other mobiles from interfering with the selected cell's answer signal. - born, and secondly, while any mobile is transmitting, and it is necessary to prevent the transmission from being unintentionally scrambled by other mobiles, which are not able to listen if there is has other transmissions on their own frequency (! transmission). The first condition is established by the operation of the blocking relay M / 3 by contact N5 of the call relay N / 7, or by contact H5 of the control relay H / 7.
The second condition is established by causing the cut-off relay K / 1 of the receiver controlled by the carrier at the base station to actuate the relay M / 3 through the contact K1. The first mobile which transmits activates the K / 1 relay, and consequently the M / 3 relay, so that the base station radiates the blocking tone and, consequently, deactivates all the others. mobile transmitters The first mobile therefore occupies the channel and the other mobiles are blocked until the first mobile finishes its transmission; then relays K / 1 and M / 3 drop and the next moving part can continue. The 'Channel busy' or 'Channel free' states are notified to the mobile operators in the normal way.
In Figures 1 and 2:
H.T. 1 means "High voltage supply n 1" H.T. 2 means "High voltage supply n 2"
B.T. stands for "Low voltage power supply"
CLAIMS.
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