DE69428762T2 - Paketübertragungsanordnung mit gespreiztem Spektrum - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft die paketweise Übertragung auf einer Trägerfrequenz mit Spreizung-Entspreizung von Daten zwischen mehreren Sendern und wenigstens einem Empfänger.
• Wenn mehrere Sender Pakete in Richtung eines Empfängers oder mehrerer Empfänger zu senden haben, sei es auf dem Funkweg oder unter Nutzung von Kabelverbindungen, wovon wenigstens einige Pakete weiterleiten können, die nicht von einem einzelnen Sender stammen, besteht die Gefahr einer Überlappung, d. h. die Gefahr, daß es zwei Pakete gibt, die wenigstens für einen Teil ihrer entsprechenden Dauern einen Empfänger gleichzeitig erreichen und aufgrund von ähnlichen Eigenschaften nicht voneinander getrennt werden können; eine solche, mehr oder weniger vollständige Überlappung wird im allgemeinen als Überschneidung oder Interferenz von Paketen bezeichnet.
• Zur Verringerung der Überschneidungsgefahr sind verschiedene Techniken bekannt, die darin bestehen, die Pakete zueinander orthogonal zu machen, d. h. sie beim Senden mit Eigenschaften zu versehen, die von einem Sender zum anderen hinreichend verschieden sind, damit die Pakete beim Empfang getrennt werden können. So ist bekannt, die verschiedenen Sender alle auf unterschiedlichen Trägerfrequenzen senden zu lassen. Diese Technik wird in der angelsächsischen Literatur als "Frequency Division Multiple Access" oder FDMA bezeichnet. Ihre Umsetzung ist jedoch aufgrund von Problemen hinsichtlich der Bandbreite der verfügbaren Frequenzen, ja sogar hinsichtlich des Selbstkostenpreises der Empfänger nicht immer möglich. Außerdem ist bekannt, die Pakete mit Spreizungs-Codes zu senden, die von einem Sender zum anderen verschieden sind. Diese Technik wird in der angelsächsischen Literatur als "Code Division Multiple Access" oder CDMA bezeichnet. Eine andere Möglichkeit, die Überschneidungsgefahr zu verringern, besteht darin, die verschiedenen Sender im Time-Sharing senden zu lassen. Diese Technik wird in der angelsächsischen Literatur als "Time Division Multiple Access" oder TDMA bezeichnet. Sie erfordert, daß die Sender und der/die Empfänger alle synchron arbeiten, und ist daher nicht anwendungsfreundlich. Die europäische Patentanmeldung 0 486 834 greift auf dieses TDMA-Verfahren zurück. Außerdem können diese drei Techniken kombiniert werden, um die Pakete zueinander orthogonal zu machen.
• Der Artikel "Code-assignement policies for multireceiver nodes in CDMA packet radio networks" (in: PROCEEDINGS IEEE INFOCOM '86, 8. April 1986, Miami (USA), S. 415-423) von YITZAK BIRD u. a. offenbart (vgl. S. 416, Spalte 1, Zeilen 21-33) ein Verfahren zur paketweisen Übertragung auf einer Trägerfrequenz mit Spreizung-Entspreizung der Daten, bei dem die Daten in Form von Paketen mit unterschiedlichen Dauern übertragen werden, die einen Vorsatz beinhalten, und bei dem der Empfänger jedes Paket ermittelt, indem er lediglich diesen Vorsatz überwacht. Dieses Dokument beschreibt eine Datenübertragung vom Typ CDMA, bei welcher der Vorsatz den Empfängern ermöglicht, die für sie bestimmten Pakete zu ermitteln, wobei jedoch die Überschneidungsgefahr, die Datenübertragungen vom Typ CDMA eigen ist, nicht verringert wird.
• Der Artikel "Collision resolution algorithms for networks with spreadspectrum capture capability" (in: PROCEEDINGS OF THE 24TH ANNUAL ALLERTON CONFERENCE ON COMMUNICATION, CONTROL, AND COMPUTING, 1. Oktober 1986, Monticello (USA), S. 540-549) von MOHSEN SOROUSHNEJAD u. a. offenbart ein System zur paketweisen Übertragung mit spektraler Spreizung und Erfassungsmöglichkeit. Das Dokument beschreibt einen Empfänger, der in der Lage ist, unter denjenigen Paketen, die ihn in ein und demselben Zeitintervall erreichen, ein Paket zu erfassen, vorausgesetzt, daß wenigstens eines der Pakete den Empfänger mit einer zeitlichen Verschiebung erreicht, die in bezug auf die übrigen Pakete wenigsten gleich dem Erfassungsintervall (capture intervall) ist.
• Ehe von mehreren Sendern empfangen werden kann, muß ein Empfänger die Eigenschaften, die sogenannten Spreizungen, die jedem der Sender eigen sind, kennen, d. h. die Eigenschaften, die den Trägerfrequenzen und den verwendeten Codes entsprechen, die in jedem Sender und in den jedem Sender zugeordneten Zeitintervallen verwendet werden. Daraus folgt, daß, um eine gute Orthogonalität zwischen den Paketen bei einer hohen Übertragungsrate von Paketen zu erhalten, die Durchführungsprotokolle, sowohl für das Senden als auch für das Empfangen der Pakete, komplex sind.
• Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die soeben angeführten Nachteile zu vermeiden oder wenigstens zu verringern.
• Dies wird insbesondere durch die Verwendung von Paketen erzielt, die alle die gleiche Spreizung aufweisen, wobei diese Spreizung jedoch in Abhängigkeit von der Position in dem Paket variiert.
• Genauer gesagt wird, um diese Ziel zu erreichen, ein Verfahren zur paketweisen Übertragung geschaffen, wie es im Anspruch 1 beschrieben ist.
• Um dieses Ziel zu erreichen wird außerdem ein Sender vorgeschlagen, wie er im Anspruch 4 beschrieben ist, sowie ein Empfänger, wie er im Anspruch 5 beschrieben ist.
• Die vorliegende Erfindung wird besser verständlich und weitere Merkmale werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung und der darauf bezogenen Figuren, wobei
• - die Fig. 1 bis 3 Diagramme zeigen, die die Übertragungen von Paketen mittels des Verfahrens gemäß der Erfindung veranschaulichen sollen; und
• - die Fig. 4 und 5 Schaltpläne eines Senders bzw. eines Empfängers für die Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigen.
• Um das Verständnis des Verfahrens der Übertragung von Paketen auf einer Trägerfrequenz mit Spreizung-Entspreizung der Daten, wovon im folgenden die Rede sein wird, zu erleichtern, wird auf die Begriffe des Standardpakets und der Sequenz von Segmenten zurückgegriffen. Das Standardpaket wird als in der Übertragung befindlich angesehen, und seine Dauer ist wenigstens gleich der Dauer des größten zu übertragenden Pakets; außerdem ist dieses Standardpaket aus einer Sequenz von Datensegmenten gebildet, worin jedes Segment seine eigene Spreizung besitzt, so daß die Spreizungen von zwei beliebigen Segmenten immer orthogonal zueinander sind.
• Gemäß dem Verfahren besitzt jedes übertragene Paket eine Spreizung, die gleich derjenigen des abgeschnittenen Standardpakets ist, welches von dem Teil des Standardpakets gebildet ist, das, ab dem Beginn des Standardpakets gemessen, eine Dauer besitzt, die gleich der Dauer des betrachteten übertragenen Pakets ist; selbstverständlich wird in dem Fall, in dem das übertragene Paket eine Dauer besitzt, die gleich derjenigen des Standardpakets ist, das abgeschnittene Standardpaket durch das Standardpaket selbst gebildet.
• Außerdem umfaßt gemäß dem Verfahren jedes erste Segment einer Sequenz wenigsten einen Kopf, der aus einem Synchronisationsfeld gebildet ist, dessen Zusammensetzung unabhängig vom Paket und von dem Sender, der das Paket erzeugt, gleich ist, zumindest bei einem Übertragungsprozeß zwischen mehreren Sendern und einem Empfänger oder mehreren Empfängern. Dieses erste Segment, das im folgenden vorhergehendes Segment genannt wird, kann entweder nur den Kopf umfassen oder aber auf den Kopf folgend die Adresse des oder der Adressaten des Pakets, ja sogar weitere Informationen für die Verarbeitung des Pakets beim Empfang enthalten. So wird eine Empfangsvorrichtung, die die Spreizung des vorhergehenden Segments jedes gesendeten Pakets, welche auch die Sendevorrichtung sein mag, kennt, die Ankunft eines Pakets ermitteln, wobei lediglich die Ankunft der vorhergehenden Segmente zu überwachen ist. Wenn eine solche Ermittlung erfolgt, genügt es, die Empfangsvorrichtung in herkömmlicher Weise über den Kopf des erfaßten vorhergehenden Segments zu synchronisieren, um die Spreizungen eines Pakets zu berücksichtigen, und seine Empfangscharakteristik an diese Spreizungen zu adaptieren, um nachfolgend alle Segmente der das Paket bildenden Segmentfrequenz zu empfangen. Selbstverständlich bleibt die Gefahr der Überschneidung weiterhin bestehen, sie ist jedoch erheblich geringer, da in dem Fall, in dem alle Segmente der Sequenz die gleiche Dauer besitzen, zwischen zwei Paketen keine Überschneidung auftreten kann, wenn es nicht eine Überschneidung ihrer vorhergehenden Segmente gegeben hat.
• Aus dem bisher Gesagten geht hervor, daß die Überschneidungsgefahr um so geringer sein wird, je kürzer die Segmente sind, und daß, außer wenn Betrachtungen des Selbstkostenpreises oder der Benutzerfreundlichkeit eine nicht zu überschreitende Grenze hinsichtlich geringerer Werte auferlegen, die Informationsmenge, die in das vorhergehende Segment zu geben ist, und folglich die Dauer dieses vorhergehenden Segments die Überschneidungsgefahr bestimmen wird.
• Einige Beispiele von Paketen, die die soeben dargelegten Bedingungen erfüllen, sind anhand der Fig. 1 bis 3 beschrieben, welche Diagramme sind, die repräsentativ für die Spreizung der Pakete in Abhängigkeit von der Zeit sind. Die Pakete sind in diesen Diagrammen durch Striche dargestellt.
• In dem Fall von Fig. 1 wird die Orthogonalität durch Frequenzsprünge F1 bis F6 erzielt, und das Diagramm zeigt zwei Pakete, die aus Segmenten X1 bis X6 bzw. X1' bis X6' gebildet sind. In diesem Beispiel haben die Segmente alle die gleiche Dauer und sind zeitlich nicht aneinandergrenzend; im Fall von Frequenzsprüngen ist es außerdem möglich, Segmente verschiedener Größen in ein und demselben Paket und/oder aneinandergrenzende Segmente zu haben. In dem Fall von Fig. 1 würde zwischen den beiden Paketen eine Überschneidung dann und nur dann auftreten, wenn ihre jeweiligen vorhergehenden Segmente X1, X1' wenigstens teilweise zeitlich überlappen würden; da dem für X1, X1' nicht so ist, synchronisiert sich ein Sender, der das vorhergehende Segment X1 des ersten der beiden Pakete erfaßt, über X1 und modifiziert dann seine Empfangscharakteristika, um aufeinanderfolgend die Segmente X2, X3, X4, X5 und X6 zu empfangen; und wenn das vorhergehende Segment X1' des zweiten Pakets ankommt, wird es nicht erfaßt, da der Empfänger den Empfang des ersten Pakets noch nicht abgeschlossen hat, und er ist dann auf Empfang auf der Trägerfrequenz F3, während das vorhergehende Segment X1' auf der Trägerfrequenz F1 gesendet wird.
• In dem Fall von Fig. 2 wird die Orthogonalität zwischen den Segmenten durch Spreizungs-Codes C1 bis C5 erzielt, die sämtliche orthogonal zueinander sind, wobei das, was hinsichtlich der Frequenzen im Fall von Fig. 1 gesagt worden ist, auf die Codes im Fall von Fig. 2 übertragen werden kann. Fig. 2 zeigt zwei Pakete, die aus Segmenten Y1 bis Y5 bzw. Y1' bis Y5' zusammengesetzt sind, wobei anzumerken ist, daß in dem gezeigten Beispiel die Segmente ein und desselben Pakets alle die gleiche Länge besitzen und zeitlich aneinandergrenzend sind; selbstverständlich stellt dies keinen Zwang dar, und die Verwendung von Segmenten, die nicht aneinandergrenzen oder verschiedene Dauern haben, ist möglich, insbesondere für das vorhergehende Segment, das beispielsweise von längerer Dauer sein kann als die übrigen Segmente des Pakets.
• Fig. 3 betrifft eine andere Vorgehensweise zur Begrenzung der Interferenzen zwischen den Paketen, die derjenigen ähnelt, die in Fig. 1 veranschaulicht ist, wobei jedoch für die Segmente, außer für das vorhergehende Segment, die Frequenzsprünge durch einen kontinuierlichen Frequenzanstieg (eine Frequenzrampe) ersetzt sind. In diesem Fall sind, um unter den gleichen Einsatzbedingungen wie in den beiden vorhergehenden Fällen zu bleiben, die vorhergehenden Segmente Z1, Z1', die die Identifikationsinformationen des Pakets enthalten, aus mehreren Bits gebildet, die alle auf einer gleichen Trägerfrequenz übertragen werden; so braucht der Empfänger, wie übrigens auch in den beiden vorhergehenden Fällen, nur dann eine Frequenzabtastung durchzuführen, wenn er ein Paket empfängt; er überwacht folglich die Ankunft von Paketen, indem er dafür ihre vorhergehenden Segmente erfaßt.
• In Fig. 3 sind die Teile der beiden Pakete Z, Z', die pro Frequenzrampe übertragen werden, mit den Symbolen 22 und Z2' markiert. Die Übertragung von Z2 und Z2' entspricht der Übertragung gemäß Fig. 1 mit Segmenten, die alle auf ein Bit beschränkt sind, und mit einer Übertragungsfrequenz des Segments, die gleich der mittleren Frequenz der Trägerwelle bei der Übertragung des betrachteten Segments ist. Es ist hervorzuheben, daß für ein Paket das vorhergehende Segment Z1, Z1' und der Teil auf der Steigung Z2, Z2' in dem beschriebenen Beispiel in der Zeit und in der Frequenz aneinandergrenzend sind; auch hier muß dies nicht zwangsläufig so sein: Ein Zeitintervall kann das vorhergehende Segment von dem Teil auf dem Anstieg trennen und/oder der Teil auf dem Anstieg kann mit einer Frequenz beginnen, die von der Trägerfrequenz der Übertragung des vorhergehenden Segments verschieden ist. Außerdem ist es möglich, die Übertragung auszuführen, indem nicht eine Rampe mit zeitlich linearer Änderung der Frequenz sondern eine Rampe mit nichtlinearer Änderung oder aufeinanderfolgend mehrere verschiedene Rampen mit linearer oder nichtlinearer Änderung, die in der Zeit und in den Frequenzen aneinandergrenzen oder nicht, verwendet werden.
• Um die Orthogonalität zwischen den Paketen und zwischen den Segmenten ein und desselben Pakets zu verbessern, ist es möglich, beispielsweise in dem Fall von Fig. 1, jeder Frequenzstufe einen Spreizungscode zuzuordnen, wobei wenigstens für zwei beliebige, aufeinanderfolgende Segmente zueinander orthogonale Spreizungs-Codes gewählt werden. Ebenso ist es im Fall von Fig. 3 möglich, den schrägen Teil, wie etwa Z2, Z2', zu unterteilen und jedem Abschnitt einen Spreizungscode zuzuordnen, wobei wenigstens für zwei beliebige, aufeinanderfolgende Abschnitte zueinander orthogonale Codes gewählt werden.
• Die Ausführungsbeispiele eines Senders und eines Empfängers, die nun anhand der Fig. 4 und 5 beschrieben werden, betreffen die Gerätschaften für die Durchführung des Verfahrens, die ermöglichen, Frequenzänderungen und Spreizungs-Codes bei der Übertragung eines Pakets zu verwenden. Da die Neuartigkeit des Verfahrens nicht auf der wohlbekannten Tatsache beruht, die Pakete orthogonal zu machen, sondern insbesondere, wie zuvor ersichtlich geworden ist, auf der Übertragung von Paketen beruht, die alle die gleiche Struktur besitzen, sowie auf der Art und Weise ihrer Erfassung, sind die Sender gemäß Fig. 4 und die Empfänger gemäß Fig. 5 bekannten Sendern und Empfängern sehr ähnlich, von denen sie sich insbesondere auf der Ebene ihrer Betriebsprotokolle unterscheiden, so wie sie vorangehend beschrieben sind; tatsächlich ist bei Kenntnis dieser Protokolle die Realisierung eines Senders und eines Empfängers, die in der Lage sind, diese anzuwenden, für den Fachmann unproblematisch, welcher im Gegenteil hier einige Vereinfachungen finden wird. Es ist daher möglich gewesen, im folgenden all das wegzulassen, was in den Bereich der üblichen Technologie fällt und nicht zum Verständnis des Beispiels zur Durchführung des Verfahrens beiträgt; dadurch ist die Zeichnung übersichtlicher und die Darstellung einfacher geworden.
• Fig. 4 ist ein Schaltplan, der sich auf einen Sender für die Durchführung des Verfahrens bezieht. Zunächst wird dieser Schaltplan für den Fall kommentiert, in dem der Sender in Frequenzsprüngen und mit Spreizungs-Codes arbeitet; anschließend wird angegeben, wie diese Kommentare für den Fall verändert werden müssen, in dem der Sender mit einer Frequenzrampe arbeitet.
• Die zu übertragenden Datenbits D werden an eine Schaltung zur Bildung von Paketen 1 geliefert, die in Abhängigkeit von den Bits, die sie erhält, Pakete an eine Steuerschaltung 2 übergibt. Die Schaltung 2 hat zur Aufgabe, in das Paket Informationen einzuführen, die, je nach Erfordernissen, beispielsweise die Adresse des Absenders oder die Adresse des oder der Empfänger sein können. Sie hat außerdem zur Aufgabe, die Operationen der Spreizung der Pakete mittels Spreizungs-Codes und Frequenzsprüngen zu organisieren. Eine Zeitbasis- Schaltung 3 gibt die für die Spreizungsoperationen notwendigen Synchronisationssignale ab; die Schaltung 3 wird von einem Signal Sa angesprochen, das von der Schaltung 2 jedesmal dann abgegeben wird, wenn sie mit den Spreizungsoperationen für ein Paket beginnen möchte.
• Für die Organisation der Spreizungsoperationen verfügt die Steuerschaltung 2 über die Liste der zu verwendenden Frequenzen und Codes sowie über die Anwendungsregeln dieser Frequenzen und Codes, d. h. daß sie die Eigenschaften des Standardpakets, von dem vorangehend die Rede gewesen ist, gespeichert hat. So kann sie die Operationen so organisieren, daß, wie zuvor ersichtlich geworden ist, die Spreizungseigenschaften des Pakets, das übertragen werden soll, denjenigen des Standardpakets entsprechen, das auf die gleiche Dauer gestutzt ist.
• Die Steuerschaltung 2 erhält von der Zeitbasis-Schaltung 3 Impulse für die Synchronisation der Bits Sb sowie für die Synchronisation der Segmentanfänge Ss. Sie kann folglich Bitgruppen B, die jeweils den Bits eines zu sendenden Segments entsprechen, und mit jeder Gruppe ein Signal C sowie ein Signal F liefern, die repräsentativ für den Spreizungscode bzw. für die Frequenz sind, die für das Senden der betrachteten Gruppe zu verwenden sind.
• Eine Modulations- und Codierungsschaltung 4 nimmt die Signale B, C sowie die Synchronisationssignale Sb, Ss entgegen. Sie gibt ein moduliertes Signal ab, das aus Segmenten gebildet ist, auf welche die durch die Steuerschaltung 2 bestimmten Codierungen angewendet worden sind. Nach einer Filterung in einem Filter 5 erreichen diese Segmente, auf die orthogonale Spreizungs-Codes angewendet worden sind, den ersten Eingang eines Mischers 9, der über einen zweiten Eingang ein Signal mit der Trägerfrequenz empfängt, deren Wert für jedes Segment durch das Signal F entsprechend dem betrachteten Segment festgelegt ist. Das Signal mit der Trägerfrequenz, die das Segment betrifft, welches über den ersten Eingang des Mischers 9 ankommt, wird von einem variablen Synthetisator 8 erzeugt, der ein Signal mit einer feststehenden Frequenz, das von einer Oszillatorschaltung 6 abgegeben wird, und ein Signal zur Steuerung seiner Ausgangsfrequenz entgegennimmt, das aus einer Spannung besteht, die von einem Spannungsgenerator 7 abgegeben wird. Für die Abgabe dieser Spannung empfängt der Generator 7, der mittels der Signale Ss zur Synchronisation der Segmentanfänge synchronisiert ist, das Signal F, dessen Wert die von dem Generator 7 abzugebende Spannung und folglich die von dem Synthetisator 8 abzugebende Frequenz angibt.
• Der Mischer 9 gibt folglich in Abhängigkeit von den Signalen, die er über seine beiden Eingänge empfängt, über seinen Ausgang Pakete ab, die aus codierten Segmenten gebildet sind, wobei die Codierungen zueinander orthogonal sind und diese Segmente für ein und dasselbe Paket alle auf verschiedenen Frequenzen sind.
• Eine Ausgangsschaltung 10, die ein Breitbandfilter am Eingang und einen Leistungsverstärker am Ausgang besitzt, nimmt das von dem Mischer 9 erzeugte Signal entgegen und gibt an eine Antenne Ae Pakete ab, die aus einer Sequenz von Segmenten mit Frequenzsprung zwischen den Segmenten und orthogonaler Codierung zwischen allen Segmenten ein und desselben Pakets gebildet sind.
• Für den Empfang eines solchen Pakets ist ein Empfänger gemäß Fig. 5 geschaffen worden. Dieser Empfänger umfaßt eine Empfangsantenne Ar, die an eine Eingangsschaltung 11 angeschlossen ist, die in Reihe einen Vorverstärker und ein Breitbandfilter umfaßt. Die Schaltung 11 ist mit dem ersten Eingang eines Mischers 12 verbunden, der über einen zweiten Eingang das Ausgangssignal eines variablen Synthetisators 14 empfängt; dieser Synthetisator nimmt von einer Oszillatorschaltung 13 ein Signal mit feststehender Frequenz entgegen. Das von dem Mischer 12 abgegebene Signal mit einer Zwischenfrequenz wird in einer Signaltransformationsschaltung 15, die ein Filter umfaßt, das von einem Verstärker mit automatischem Schwundausgleich gefolgt wird, transformiert.
• Der Mischer 12 liefert mit Hilfe des Synthetisators 14, dessen Funktionsweise später deutlicher werden wird, ein Signal konstanter Zwischenfrequenz, das durch die Informationen moduliert ist, die in den Paketen enthalten sind, die von dem Sender gemäß Fig. 4 gesendet worden sind. Nachdem dieses Signal die Schaltung 15 durchlaufen hat, wird es auf den Eingang der beiden Korrelatoren 16, 18 gegeben. Der Korrelator 16 ist ein Asynchronkorrelator, dessen Aufgabe darin besteht, in seinem Eingangssignal die Köpfe herauszufinden, die, wie deutlich geworden ist, die Synchronisationsbereiche bilden, die vom Paket unabhängig alle von gleicher Struktur sind.
• Hat der Korrelator 16 einen Kopf gefunden, gibt er ein Paket-Anfangssignal Sd an eine Zeitbasis-Schaltung 17 ab, die ein Synchronisationssignal Sc an den Synchronkorrelator 18 liefert. Die Frequenz des Signals Sc, wenn dieses Signal durch das Signal Sd ausgelöst worden ist, entspricht dem theoretischen Wert der Zwischenfrequenz. Der Korrelator 18 ist mit dem Eingang einer Demodulationsschaltung 19 verbunden, die ihrerseits mit dem Eingang einer Steuerschaltung 20 verbunden ist, wobei die Schaltung 20 einen Ausgang hat, der mit einem Eingang für die Steuerung der Spreizungs-Codes des Synchronkorrelators 18 verbunden ist. Die Schaltungen 18, 19, 20 bilden folglich eine Schleife.
• Die Steuerschaltung 20 ist das Gegenstück zur Steuerschaltung 2 des Senders gemäß Fig. 4. Ihre Hauptaufgabe ist die Organisation der Entspreizungsoperationen der empfangenen Pakete. Dazu verfügt sie über die Liste der verwendeten Frequenzen und Codes sowie über die Anwendungsregeln für diese Frequenzen und Codes. Wenn der Asynchronkorrelator 16 einen Kopf findet, löst er den Synchronkorrelator 18 aus; der Korrelator 18, der zu Anfang so eingestellt ist, daß er ein Entspreizen ausführt, das dem Spreizungscode entspricht, der auf den Teil des Pakets angewendet worden ist, der dem Kopf unmittelbar folgt, kann dann unmittelbar ein Signal abgeben, das aus den entspreizten Bits gebildet ist. Die Demodulationsschaltung 19 nimmt dieses Signal entgegen und demoduliert es, um es an die Steuerschaltung 20 abzugeben, die, da sie die Struktur des Standardpakets kennt, so wie die Bits ankommen, bestimmen kann, zu welchem Segment des Pakets ein Bit gehört, und folglich, welches der Code und welche die entsprechende Spreizungsfrequenz ist. So kann die Schaltung 20 den Synchronkorrelator 18 steuern, damit der zu einem gegebenen Zeitpunkt in diesem Korrelator verwendete Entspreizungscode dem Spreizungscode des Signals an seinem Eingang, der an den Ausgang der Schaltung 15 angeschlossen ist, entspricht.
• Die Steuerschaltung 20 kann so an eine Schaltung zur Verarbeitung der Pakete 22 entspreizte Pakete liefern, und diese letztere Schaltung gibt die in den Paketen enthaltenen Informationen an einen oder an mehrere adressierte Anwender ab.
• Die Demodulationsschaltung 19 ist an einen Eingang der Zeitbasis-Schaltung 17 angeschlossen, damit die Schaltung 17 über die Bits, die durch Demodulation in der Schaltung 19 erhalten worden sind, synchronisiert wird.
• Die Steuerschaltung 20 kann außerdem zur Aufgabe haben, aus dem Paket Informationen auszulesen, wie etwa die Adresse des Absenders oder des Empfängers des Pakets, um beispielsweise die Berücksichtigung eines Pakets, das nicht für den Empfänger bestimmt ist, zu beenden. Aber vor allem spielt die Steuerschaltung 20 eine wichtige Rolle, wovon noch nicht die Rede gewesen ist, in bezug auf die Steuerung des variablen Synthetisators 14. Sowie sie nämlich einen Segmentanfang ermittelt, gibt sie nämlich an die Zeitbasis-Schaltung 17 einen Segmentanfangsimpuls ab, damit die Schaltung 17 ein Segmentanfangssynchronisationssignal Si erzeugen kann. Das Signal Si wird auf einen Freigabeeingang eines Spannungsgenerators 21 geleitet, dessen Ausgang eine Steuerspannung für die Frequenz des variablen Synthetisators 14 liefert. Der Wert dieser Steuerspannung ist vom Wert eines Signals Sf abhängig, welches von der Steuerschaltung 20 an den Generator 21 abgegeben wird, wobei der Wert von Sf entsprechend dem Erscheinen der Segmente von der Schaltung 20 verändert wird, wobei sie aus ihrer Frequenzliste diejenige Frequenz auswählt, die dem empfangenen Segment zu einem gegebenen Zeitpunkt entspricht. So gesteuert ermöglicht der variable Synthetisator 14 dem Mischer 12, die Frequenz- Entspreizung zu gewährleisten und folglich das Signal mit konstanter Zwischenfrequenz zu liefern, das an den Eingang der Transformationsschaltung 15 angelegt wird.
• Die Durchführung des Verfahrens mittels Frequenzrampe, wie in dem Diagramm von Fig. 3 veranschaulicht, und mit Spreizungs-Codes führt zu einem Schema eines Sender, das ebenfalls das von Fig. 4 ist; jedoch wird der Spannungsgenerator 7 so gesteuert, daß er eine Spannungsrampe abgibt, und das Signal C, das von der Schaltung 2 für die Steuerung der Codierungen geliefert wird, verändert sich, wenn die Rampe bestimmte, zuvor festgelegte Werte überschreitet, die der Steuerschaltung 2 bekannt sind. Und wenn das Verfahren mit Frequenzrampe, jedoch ohne Spreizungs-Codes durchgeführt wird, wird in dem Schaltplan des Senders die Verbindung, die das Signal C liefert, weggelassen.
• In gleicher Weise führt die Durchführung des Verfahrens bei einem Empfang mit Frequenzrampe und Spreizungs-Codes zu einem Schema, das dasjenige von Fig. 5 ist; der Spannungsgenerator 21 wird jedoch so gesteuert, daß er eine Spannungsrampe liefert, und das Signal, das von der Schaltung 20 an den Korrelator 18 abgegeben wird, verändert sich, wenn die Rampe vorgegebene Werte überschreitet, die der Steuerschaltung 20 bekannt sind. Und wenn das Verfahren mit Frequenzrampe, jedoch ohne Spreizungs-Codes durchgeführt wird, dann wird in dem Schaltplan nach Fig. 5 der Synchronkorrelator weggelassen und das Ausgangssignal der Transformationsschaltung 15 wird zum einen an den Asynchronkorrelator 16 und zum anderen direkt an die Demodulationsschaltung 19 angelegt.
• Die Erfindung wird durch die beschriebenen Beispiele nicht eingeschränkt und betrifft beispielsweise den Fall, in dem das Standardpaket Eigenschaften besitzt, die zeitlich veränderlich sind, entweder in einer vorgegebenen Weise oder nach einem Informationsaustausch zwischen Stationen, die mit Gerätschaften für die Durchführung des Verfahrens ausgerüstet sind.

Claims (5)

1. Verfahren zur paketweisen Übertragung auf einer Trägerfrequenz mit Spreizung-Entspreizung von Daten, wobei die Pakete ((X), (Y) oder (Z)), ((Xi), (Yi) oder (Zi)), ... und ((Xn-1), (Yn-1) oder (Zn-1)):

- zwischen ihren n entsprechenden Sendern, wobei n eine ganze Zahl größer als 1 ist, und wenigstens einem Empfänger übertragen werden,

- aus Daten (D) und einem jeweiligen vorhergehenden Segment {(X1i), (Y1i), (Z1i)}i = 0...(n-1), das den Daten (D) vorhergeht, gebildet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß es, da die Pakete {(Xi), (Yi), (Zi)}i = 0...(n-1) unterschiedliche Dauern besitzen können, ohne jedoch eine gegebene Dauer zu überschreiten, und wenn ein Standardpaket mit einer Dauer, die wenigstens gleich der gegebenen Dauer ist, betrachtet wird, wobei in diesem Standardpaket dessen Daten (D) in einer Folge von Datensegmenten (D) angeordnet sind, wobei jedem dieser Segmente eine gegebene Spreizung und eine gegebene Entspreizung entspricht, wobei die Spreizungen der beiden Segmente unabhängig von diesen Segmenten zueinander senkrecht sind, darin besteht:

- jedem übertragenen Paket (Xi), (Yi) oder (Zi) mit 0 ≤ i ≤ (n - 1) unabhängig von seiner Dauer eine Spreizung zu verleihen, die gleich der Spreizung eines abgeschnittenen Standardpakets mit derselben Dauer ist, d. h. des Standardpakets, das auf die Dauer des betrachteten übertragenen Pakets (Xi), (Yi) oder (Zi) begrenzt ist, wobei die Dauer des abgeschnittenen Standardpakets (P/Xi), (P/Yi) bzw. (P/Zi) ab dem Beginn des Standardpakets gemessen wird,

- beim Empfang die Spreizungen des Standardpakets zu speichern und

- die übertragenen Pakete {(Xi), (Yi), (Zi)}i = 0...(n-1) zu markieren, indem der Empfang der einzelnen vorhergehenden Segmente {(X1i), (Y1i), (Z1i)}i-0...(n-1) überwacht wird, wobei das übertragene Paket (Xi), (Yi) oder (Zi), das jeweils durch sein empfangenes vorhergehendes Segment (X1i), (Y1i) oder (Z1i) markiert ist, dann in Abhängigkeit von den Spreizungen der Segmente, die dieses übertragene Paket (Xi), (Yi) oder (Zi) bilden, zusammengezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Standardpaket aus Segmenten gebildet ist, die alle die gleiche Dauer besitzen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Standardpaket durch das vorhergehende Segment, gefolgt von Segmenten, die auf ein Bit reduziert sind und entsprechend wenigstens einer Frequenzrampe übertragen werden, gebildet ist.

4. Sender zum Ausführen eines Verfahrens zur paketweisen Übertragung auf einer Trägerfrequenz mit Spreizung-Entspreizung von Daten, wobei die Pakete ((X), (Y) oder (Z)) ((Xi), (Yi) oder (Zi)), ... und ((Xn-1), (Yn-1) oder (Zn-1)):

- zwischen ihren n jeweiligen Sendern, wobei n eine ganze Zahl größer als 1 ist, und wenigstens einem Empfänger übertragen werden und

- aus Daten (D) und einem jeweiligen vorhergehenden Segment {(X1i), (Y1i), (Z1i)}i = 0...(n-1), das den Daten (D) vorhergeht, gebildet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß er umfaßt:

- wenigstens ein Mittel (1, 2), das die Bildung von Paketen (Xi), (Yi) oder (Zi) anhand der Daten (D) ermöglicht,

- Mittel (2-9) zum Steuern der Spreizung:

- die in einem Speicher die Spreizungseigenschaften eines Standardpakets mit einer Dauer, die wenigstens gleich der Dauer des längsten zu übertragenden Pakets (Xi), (Yi) oder (Zi) ist, enthalten, wobei in diesem Standardpaket seine Daten (D) in einer Folge von Datensegmenten (D) angeordnet sind, wobei jedem dieser Segmente eine gegebene Spreizung und eine gegebene Entspreizung entspricht, und die Spreizung zweier Segmente unabhängig von diesen Segmenten zueinander senkrecht sind, und

- die die Spreizung jedes zu übertragenden Pakets (Xi), (Yi) oder (Zi) entsprechend den Spreizungseigenschaften des abgeschnittenen Standardpakets mit der gleichen Dauer, d. h. mit der Dauer des auf die Dauer des betrachteten zu übertragenden Pakets (Xi), (Yi) oder (Zi) begrenzten Standardpakets, bilden, wobei diese Dauer des abgeschnittenen Standardpakets ab dem Beginn des Standardpakets gemessen wird,

- wenigstens ein Sendemittel (10, Ae), das jedes gespreizte zu übertragende Paket (Xi), (Yi) oder (Zi) sendet.

5. Empfänger für die Ausführung eines Verfahrens zur paketweisen Übertragung auf einer Trägerfrequenz mit Spreizung-Entspreizung der Daten, wobei die Pakete ((X), (Y) oder Z)), ((Xi), (Yi) oder (Zi)), ... und ((Xn-1), (Yn-1) oder (Zn-1)):

- zwischen ihren n jeweiligen Sendern, wobei n eine ganze Zahl größer als 1 ist, und wenigstens einem Empfänger übertragen werden und

- aus Daten (D) und einem jeweiligen vorhergehenden Segment {(X1i), (Y1i), (Z1i)}i = 0...(n-1), das den Daten (D) vorhergeht, gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß er bei gegebenem Standardpaket mit einer Dauer, die wenigstens gleich der Dauer des längsten übertragenen Pakets (Xi), (Yi) oder (Zi) ist, wobei in diesem Standardpaket dessen Daten (D) in einer Folge von Datensegmenten (D) angeordnet sind, die ausgehend von seinem vorhergehenden Segment, dessen Beginn mit dem Beginn des Standardpakets übereinstimmt, aufeinanderfolgen, wobei jedem Segment eine gegebene Spreizung und eine gegebene Entspreizung entspricht und wobei die Spreizungen zweier Segmente unabhängig von diesen Segmenten zueinander senkrecht sind, um die übertragenen Pakete (Xi), (Yi) oder (Zi), die eine Spreizung aufweisen, die gleich der Spreizung des abgeschnittenen Standardpakets mit derselben Dauer ist, d. h. des Standardpakets, das auf die Dauer des betrachteten übertragenen Pakets (Xi), (Yi) oder (Zi) begrenzt ist, zu empfangen, wobei diese Dauer des abgeschnittenen Standardpakets ausgehend vom Beginn des Standardpakets gemessen wird, versehen ist mit:

- Überwachungsmitteln (16) zum Markieren der vorhergehenden Segmente (X1i), (Y1i) oder (Z1i) und zum Auslösen des Prozesses zum Entspreizen des empfangenen Pakets (Xi), (Yi) oder (Zi), wenn ein erstes Segment (X1i), (Y1i) bzw. (Z1i) markiert ist, und

- Mitteln (17-20) zum Steuern der Entspreizung, die im Speicher die Spreizungseigenschaften des Standardpakets enthalten, um die Entspreizung jedes empfangenen Pakets (X1), (Yi) oder (Zi) in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Spreizung des Standardpakets durch den Sender auszuführen.