DE2538309C3 - Verfahren und Anordnung zur gemischten Übertragung von Sprache und Daten auf einem NF-Kanal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zusätzlichen Übertragen von Daten über einen niederfrequenten Nachrichtenkanal, insbesondere zur Kennung von vornehmlich beweglichen Sprechfunkstellen, bei dem von der Sendeeinrichtung jeder beliebigen Sprechfunkstelle während der Betätigung einer Sendetaste od. dgl. bei freiem NF-Kanal in vorgebbaren Zeitabständen automatisch wiederholt Datentelegramme mit einer für die jeweilige Sprechfunkstelle charakteristischen Kennung vorzugsweise in Form einer binären Tonfrequenzfolge in die Sprache eingeblendet werden, wobei bei jeder Kanälbelegung wenigstens ein vollständiges Datentelegramm zur Aussendung kommt, und bei dem in einer vornehmlich ortsfesten Zentralstelle die Datentelegramme ausgewertet und die Kennungen zur Anzeige gebracht werden.

Zur Verbesserung des Betriebsablaufs in Taxifunknetzen ist es wünschenswert, "lit Betätigen der Sprechtaste des Funkgeräts im Fahrzeug dessen Lizenznummer (Kennung) zur Zentrale zn übertragen und dort zur Anzeige (Identifizi irrung) au bringen. Die gebrochene Nummernübermittlung nach eiücii· Aufruf der Zentrale iiann dann entfallen. Die Folge ist eine effektivere Ausnutzung des Funkkanals, da die Übertragung der Hihrzeugnummcr nur äußerst wenig Zeit beansprucht und Rückfragen wie nach einer unverständlichen Durchsage unnötig werden.

Wegen der eindeutigen Identifizierung des sprechenden Funkteilnehmers kann eine mißbräuchliche Benutzung des Funkkanals weitgehend unterbunden werden, so daß auf diese Weise eine zusätzliche Straffung des Betriebsablaufes und eine Verbesserung der Disziplin erzielbar sind.

Schließlich bietet die Teilnehmeridentifizierung — in Notfällen (Überfall oder Unfall) automatisch abgesetzt — die Möglichkeit, aufgrund der Kenntnis der betreffenden Fahrzeugnummer gezielte Hilfsmaßnahmen einzuleiten.

Bereits seit einiger Zeit befindet sich unter anderem ein Übertragungsverfahren im EinL^iz, welches unter der Bezeichnung »5-Tonfolge-Verfahrcn« von den Selektivrufnetzen her bekannt ist Dieses Verfahren sieht mit jeder Sprechtastenbetätigung eine einmalige, 0,5 see dauernde, sequentielle Übertragung von 5 Dezimalziffccn in einer Frequenzcodedarstellung vor. Dazu ist meist ein Kennungsgeber mit einem Umschalter vorhanden. Die benötigten Frequenzen liegen im Hörbereich. Dieses führt jedoch zu einer erheblichen akustischen Belästigung aller Funkteilnehmer. Außerdem kann eine mißbräuchliche Benutzung des Funkkanals nicht verfolgt werden, weil es dem Funkteilnehmer leicht möglich ist, durch einfache Manipulation an der Antenne das Aussenden der Kennung zu unterdrücken und den Kanal zu belegen. Eine automatische Unterbrechung ist nicht möglich.

Aus der DE-AS 23 20 722 ist es bereits bekannt, das Niederfrequenzband eines niederfrequenten Nachrichtenkanals in zwei Teilbänder, nämlich ein unteres Teilband zur Übertragung der Nachrichten und ein oberes Teilband zur Übertragung der Kennungsdaten, aufzuteilen. Der Nachrichtenkanal wird dabei auf eine obere Grenzfrequenz von 2,7 kHz statt der sonst üblichen 3 kHz beschränkt, während der freigewordene Teilbereich von 2,8 bis 3 kHz als binärer FM-Da!enkanal mit einer Mittenfrequenz von 2,9 kHz genutzt wird. Um die Einengung des Nachrichtenkanals in vertretbaren Grenzen zu halten, müssen bei einer solchen Anordnung die beiden Kennungsfrequenzen Verhältnisse mäßig nahe beieinander liegen, was empfangsseitig aufwendige Filter mit hoher Selektivität erforderlich macht, die zudem lange Einschwingzeiten haben und somit für die Übermittlung einer vollständigen Kennung eire . ethältnismäßig lange Zeitspanne notwendig machen. Abgesehen davon ist auch die Einengung des Nachrichtenkanals von Nachteil.

Des weiteren ist aus der DE-PS 12 80 352 auch schon ein Verfahren zur Kennungsgabe in Funknetzen mit einer Anzahl insbesondere beweglicher, an eine zentrale Stelle angeschlossener Teilnehmerstellen bekannt, bei dem die Funksendeeinrichtungen der Teilnehmerstellen in der Weise ausgebildet sind, daß während der Betätigung einer Sprechtaste bei freiem Funkkanal eine sich automatisch wiederholende Aussendung eines die betreffende Teilnehnerstelle charakterisieren'·''?!' io seinem Pegel weit unter dem Pegel der SprechweoHelspannunger liegenden Kennungssignals in Form einer binären T' "frequenzfolge veranlaßt wird; und bei dem

in der zentralen Stelle ein Kennungsempfänger angeordnet ist, an dessen Ausgang eine Anordnung zur Anzeige der durch Auswertung der Kennungssignale gewonnenen Teilnehmernummern angeschaltet ist. Nachteilig an diesem bekannten Verfahren ist die Tatsache, daß sich der Keni"ngsempfänger in der Zentrale während des Empfanges von Sprechwechselspannungen jeweils selbsttätig sperrt, damit keine durch Sprachsignale gestörten bzw. verfälschten Kennungssignale zur Auswertung kommen. Hierdurch eröffnet sich jeder Teilnehmerstelle eine Möglichkeit zur Unterdrückung der Kennungsauswertung und damit zur mißbräuchlichen Benutzung des Funkkanals, indem dafür gesorgt wird, daß von der Funkeinrichtung der Teilnehmerstelle für die Dauer der Sprechtastenbelätigung ununterbrochen Sprechsignale mitübertragen werden, was sich beispielsweise sehr einfach mittels eines auf ein geeignetes Programm eingestellten Kundfunkempfängers bewerkstelligen IaGi. Außerdem kann es bei diesem Verfahren zumindest in Sprechpausen zu störenden akustischen Belästigungen durch die Kennungssignale kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst geringem Aufwand ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen auch ohne Einengung des NF-Kanals die durch Kennungssignale verursachten Störungen bei der Sprachwiedergabe weitgehend reduziert werden und die zur Verhinderung von mißbräuchlichen Kanalbelegungen sicherstellen, daß bei jeder Aufschaltung auf den NF-Kanal durch eine Teilnehmerstelle zumindest eine vollständige Kennung ausgesendet und in der zentralen Stelle ausgewertet und angezeigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in jeder Sprechfunkstelle mittels eines Kennungsgebers, der eine Einrichtung zur Dateneinblendung mit einem Umschalter aufweist, in einer ersten Schaltstellung des Umschalters ein Mikrophon, in einer zweiten Schaltstellung in fest einstellbaren Zeitabständen dagegen jeweils ein kurzes Datentelegramm auf die Sendeeinrichtung durchgeschaltet wird und daß in der Zentralstelle vermittels eines Auswerteteils, der zwischen Empfänger und Lautsprecher eingebaut ist, die NF-Signale aus dem Empfänger in einer Einrichtung zur Datengeräuschunterdriickung um die Übertragungszeit für ein Datentelegramm verzögert und mittels eines Schalters für die Dauer eines Datentelegramms jeweils vom Lautsprecher abgeschaltet werden, wenn eine der Einrichtung zur Datengeräuschunterdriickung parallel geschaltete Telegrammauswerteschaltung ein Datentelegramm feststellt.

Zweckmäßige Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie den Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung entnehmbar.

Die extrem kurzen Datentelegramme beeinträchtigen den Sprechverkehr nicht Das Verfahren und die Anordnung gemäß der Erfindung ermöglichen eine sichere Übertragung von Daten, und zwar unabhängig von der SendeVEmpfangs-Technik und unterschiedlichen Übertragungsstrecken (Leitungen, Funkstrecken).

Jedes Datentelegramm hat vorzugsweise eine Länge von 32 bit Die Übertragungszeit pro Telegramm liegt bsi 38 msec. Die Aussendung der Datentelegramme wird in festeingestellten Abständen von 2£ oder 5 see wiederholt, solange die Sprechtaste betätigt bleibt . Auch bei nur kurzer Betätigung der Sprechtaste erfolgt automatisch mindestens eine vollständige Aussendung.

Der erstmaligen Aussendung eines Datentelegrammes ist jeweils ein kurzer, unmodulierter Vorlauf des Senders vorangestellt, um sicherzustellen, daß der Empfangsweg für das Datentelegramm freigeschaltet ist.

Jedes Datentelegramm besteht aus einem Vorlauf (Synchronisation) z. B. vier binär codierten Stellen der Lizenznummer (Kennung), einem Block von z. B. 2 bit zur Übertragung weiterer Meldungen (Taxameter läuft, Überfall unter anderem) und einem Redundanzteil, der dem Datenielegramm einen Haming-Abstand von z. B. 4 gibt.

Wird die Sprechtaste länger als z. B. 10,20 oder 40 see betätigt — die Zeit ist wählbar —, so schaltet sich der Sender automatisch ab (ausgenommen bei Betätigung der Notruftaste) und das Gerät schaltet sich für Durchsagen auf Empfang. Ein erneutes Aufschalten auf den Nachrichtenkanal ist erst nach kurzzeitigem Ausschaben des Sende-ZEmpfangs-Gerätes nach einer vorgebbaren Wartezeit zwischen 0 und 60 see möglich. Diese einstellbare Sprechzeitbegrenzung bietet nicht nur Schutz vor mutwilligen Störern, die sich trotz Identifizierung nicht an die Regeln des Sprechfunkverkehrs halten, sondern dient vor allem auch dazu, defekte Geräte auszusondern. Gerätefehler (Sprechtastendefekte usw.) werden so ohne Blockierung des Nachrichtenkanals erkannt.

Eine weitere Störmöglichkeit besteht in einem mißbräuchlichen fortwährenden Kanalwechsel zwecks Unterdrückung der Kennung, der ein sehr störendes Rattergeräusch auf allen benutzen Kanälen zur Folge hat. Vorteilhafterweise sieht die Erfindung gegen diese Art der Störung einen sogenannten Kanalratterschutz vor, der dafür sorgt, daß das betreffende Gerät automatisch vom Nachrichtenkanal abgeschaltet wird mit allen Konsequenzen wie bei der Sprechzeitüberschreitung.

Die. Aussendung eines Notrufes ist bei ein- und ausgeschaltetem Funkgerät durch Betätigen einer besonderen Notruftaste möglich. Das Notruftelegramm löst bei allen Funkteilnehmern einen akustischen Alarm aus. In der Funkzentrale wird neben dem akustischen Alarm eine intermittierende optische Anzeige in Betrieb gesetzt. Die äußeren Bedienelemente des notrufsendenden Sprechfunkgerätes, z. B. Ein-/Ausschalter, Lautstärkeregler, Kanalschalter usw. sind automatisch unwirksam geschaltet Das akustische Notrufsignal ist auch in allen anderen mobilen Sprechfunkanlagen hörbar.

Das notrufsendende Gerät wird periodisch 10 see auf Senden und 10 see auf Empfang geschaltf Die automatische Empfangszeit von 10 see kann jedoch durch Betätigung der Sendetaste zu jeder Zeit unterbrochen werden.

Im Fall der Abschaltung des SendeVEmpfangs-Gerätes wird die Aussendung des Notruftelegramms alle 10 see wiederholt Der Empfänger ist unhörbar geschaltet Erst nach einer Vorgabezeit, z. B. 20 min oder unendlich, schaltet sich der Notruf automatisch ab. Vor Ablauf der eingestellten Sendedauer kann die Aussendung des Notrufes nur durch Unterbrechung der Versorgungsleitungen beendet werden.

F i g. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kennungsgeber, der an jedes handelsübliche FM- oder PM-Funkgerät in der Mikrofon- und Sprechtastenleitung anschließbar ist Er enthält einen umschalter, der in seiner Ruhelage den Mikrofonweg durchschaltet und in fest eingestellten Abständen das Datentelegramm einblen-

Ausgelöst durch Sende- oder Notruftaste veranlaßt die Steuerung den Datentelegrammaufbau und falls Sprechzeitbegrenzung oder Kanalratter-(KR)-Schutz nicht angesprochen haben die Sendertastung. Dor Hörweg ist unbeeinflußt vom Kennungsgeber.

In F i g. 2 ist ein Blockschaltbild der ortsfesten Anlage dargestellt. Das Funkgerät wird entweder vieladrig oder über e^;ne 2-Draht-Fernmeldeleitung mit dem Auswerteleil verbunden.

Die Datengeräuschunterdrückung beinhaltet eine Stummschaltung im llörzug, die dann wirksam wird,

wenn der Telegrammabbau ein Datentelegramm erkennt. Bis zu fünf ausgewertete Telegramme hält der Telegramm-Anzeige-Speicher fest und gibt sie parallel zur Telegramm-Anzeige. In den Kennungsspeicher können über die Kennungsspeicherprogrammierung mehrere (32) Kennungen fest eingeschrieben werden. Stimmt eine einlaufende Kennung mit einer abgespeicherten überein, so meldet dies der Vergleicher über ein optisches Signal, die Sperranzeige.

Mikrofon und Sprechtaste sind über die Funkschaltung direkt mit dem Funkgerät verbunden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (20)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum zusätzlichen Obertragen von Daten über einen niederfrequenten Nachrichtenkanal, insbesondere zur Kennung von vornehmlich S beweglichen Sprechfunkstellen, bei dem von der Sendeeinrichtung jeder beliebigen Sprechfunkstelle während der Betätigung einer Sendetaste od. dgl. bei freiem NF-Kanal in vorgebbaren Zeitabständen automatisch wiederholt Datentelegramme mit einer für die jeweilige Sprechfunkstelle charakteristischen Kennung vorzugsweise in Form einer binären Tonfrequenzfolge in die Sprache eingeblendet werden, wobei bei jeder Kanalbelegung wenigstens ein vollständiges Datentelegramm zur Aussendung i;~ kommt, und bei dem in einer vornehmlich ortsfesten Zentralstelle die Datenteiegramme ausgewertet und die Kennungen zur Anzeige gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Sprechfurüstelle mittels eines Kennungsgebers (F i g. 1), der eine Einrichtung zur Dateneänblendung mit einem Umschalter aufweist, in einer ersten Schaltstellung des Umschalters ein Mikrophon, in einer zweiten SchaltsteHung in fest einstellbaren Zeitabständen dagegen jeweils ein kurzes Datentelegramm auf die Sendeeinrichtung (S) durchgeschaltet wird und daß in der Zentralstelle vermittels eines Auswerteleils (F i g. 2\ der zwischen Empfänger (E) und Lautsprecher eingebaut ist, die NF-Signale aus dem Empfänger in einer Einrichtung zur Datengerauschunterdrückung um die Übertragungszeit für ein Datentelegramm verzöeert und mittels eines Schalters für die Dauer eines Datentelegramms jeweils vom Lautsprecher abgeschaltet werden, wenn eine der Einrichtung zur Datengeräusch-Unterdrückung parallel geschaltete Telegrammauswerteschaltung ein Datentelegramm feststellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datentelegramme eine Länge von maximal 40 msec haben und daß sie vorzugsweise in einem Zeitabstand von 2,5 oder 5 see wiederholt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Datentelegramm aus einem Vorlauf (Synchronisation), einer binär codierten, für die jeweilige Sprechfunkanlage charakteristischen Nummer (Kennung), einer Anzahl von Binärplätzen zur Aufnahime wechselnder Meldungen sowie einer Anzahl von Binärplätzen für die Redundanz besteht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Redundanz nach einem systematischen Generatorpolynom in einen Redundanzrechner aus Kennung und Meldung abgeleitet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Datensicherungsteil so gewählt ist, daß alle ungeraden Bit-Fehler und alle Bit-Fehler kleiner als vier erkannt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenteiegramme mittels eines 2-FSK-Codes codiert werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Datentelegramme mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 851 bit sec¹ übermittelt werden.

8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch Anschaltung eines Datengebers an den Mikrofoneingang der Sprechfunkanlage unter voller Aussteuerung eines gegebenenfalls vorhandenen Hubbegrenzers automatisch 38 msec lange Datenteiegramme zeitlich wiederholt in die Sprache einblendbar sind, daß empfangsseitig ein Datenempfänger zum Lautsprecherteil parallelgeschaltet ist und daß ein Basisband-Datenträger (I^ kHz) im Bereich geringer Laufzeit&Ifferenzen der Übertragungsstrecken (Leitungen, Funkstrekken) sowie eine 2-wertige FSK-Modulation mit besonderer Wahl von Datenhub (2 Af = 430 Hz) und Übertragungsgeschwindigkeit (857 Bd) vorgesehen sind dergestalt, daß durch die Datenteiegramme im Sprachband ein Spektrum minimaler Breite erzeugt wird.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig Mittel vorgesehen sind zum völligen Unterdrücken des von den Datentelegrammen erzeugten Störspektrums bei der Sprachwiedergabe.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das empfangene NF-Signal zur Unterdrückung des Datengeräuschs in einem Analog-Schieberegister (Eimer Kettenschaltung) um eine Datentelegrammlänge verzögert und über einen Analog Schalter an das Lautsprecherteil geleitet wird, und der Analog-Schalter immer dann öffnet, wenn das Datenteil ein Datentelegramm erkennt.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Datengeber einen Parallel-Serien-Wandler enthält, dem aus einem Speicher die Kennung und von außen, z. B. aus einem weiteren Speicher, zu übertragende weitere Meldungen zuführbar sind, daß dem Wandler ein Datensicherungsteil zum Erzeugen der Redundanz folgt und daß an den Datensicherungsteil ein Datenmodulator angeschlossen ist, desse- Ausgangssignale in die Sprache auf dem Nachrichtenkanal einblendbar sind.

12. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Sprechfunkanlage Abschaltmittel für den Sender vorgesehen sind, die die Überschreitung einer vorgebbaren Sprechzeit bzw. Belegungszeit des Nachrichtenkanals verhindern, beispielsweise in der Art, daß der Sender sich bei länger als 20 see gedrückter Sprechtaste automatisch abschaltet und erst nach Abschaltung des Sende-/Empfangs-Gerätes und Einhaltung einer vorgebbaren Zeitdauer erneut für den Sendebetrieb einschaltbar ist, wobei das Gerät nach automatischer Abschaltung des Senders für die Übermittlung von Informationen auf Empfang geschaltet bleibt.

13. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Sprechfunkanlage Abschaltmittel für den Sender vorgesehen sind, die bei fortwährendem, mißbräuchlichem Kanalwechsel zwecks Unterdrückung der Identifizierung den Sender automatisch abschalten, der dann erst nach einer vorgebbaren Zeitdauer wieder 1 ' 'w ist (Kanalratterschutz).

14. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder Anordnung

nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig ein Kennungsspeicher vorgesehen ist zur Speicherung dt;· Kennungen undisziplinierter oder gesperrter Teilnehmer zwecks Ausschließung von Verbindungsaufbau.

15. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig ein Datenmofiukuif r.ii' dner Datenprüfeinrichtung zur Oberprüfung der Redundanz, einem Decodierer und einem eine Auswerte- und/oder Anzeigeeinrichtung steuernden Zwischenspeicher vorgesehen sind, letzterer vorzugsweise von Hand oder durch neu eintreffende Datentelegramme löschbar oder umbelegbar.

16. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Notrufuiste vorgesehen ist, bei deren Betätigung auch im Falle erzwungener oder freiwilliger Abschaltung des Senders eine Aussendung eines Notrufes erfolgt.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprechfunkanlage nach Betätigung der Notruftaste durch automatische Sendertastung abwechselnd auf Senden und Empfangen geschaltet wird, beispielsweise periodisch auf jeweils 10 see Senden und 10 see Empfang, und daß die automatisch gesteuerte Empfangszeit von 10 see durch Betätigung der Sendertaste jederzeit für Sprechdurchsagen unterbrechbar ist.

18. Anordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim Senden ein intermittierender Notrufton auf den Nachrichtenkanal einblendbar ist und daß die weitere Meldung der Datentelegramme aus einer Notrufmeldung besteht.

19. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beendigung der Notrufdurchgabe eine Unterbrechung der Versorgungsleitungen notwendig ist.

20. Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Notruf nach Ablauf einer vorgebbaren Zeit von beispielsweise 20 min automatisch abgeschaltet wird.