BUNDESBEPUBLIK ® °ffeI1lBgI.II'IgSSChI'ift
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`DEUISCHLAND
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`® Aktenzeichen:
`® Anmaldetagz
`€33) Offeniegungstag:
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`P41024087}
`28. 1.91
`6. 8.92
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`DEUTSCHES
`PATENTAMT
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`DE4102408A1
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`® Anmelderz
`Grundig E.M.V. Elektro-Mechanische
`Versuchsanstalt Max Grundig holléind, Stiftung 81 Co
`KG, 3510 Fn;1r1h,DE
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`® Erfinder:
`Saalfrank, Werner, Dr.~|ng.. 8522 Herzogenaurach,
`DE
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`Prflfungsantrag gem. § 4-1 PatG ist gestellt
`
`® Verfahren zur Sender- bzw. Regionalkennung in Gleichweliennetzen
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`® Die Erfindung betriffi ein Verfahran der drahtlosen Ulnar-
`tragungstechnik irn Gleichwellenben-ieh_
`Far den Betrieb van Gleichweilennetzen is! es notwend:-3,
`dafi die Modulationsinhalte dar von den einzelnen Semeste-
`ticnen ausgastrahllen Sendefrequanzen idemisch sind
`Um gedoch eine Sender oder Haghonalkennung 2:: ermc'Ig|t—
`cl-nan, wird vnrgeschlagen, eine ode: mehrere.
`regional
`vonainander abweichende Zusatz-Trégerfrequenzen auszu—
`senden, deren Empfang die Seiektion speziellerj gebi:-.tsbe-
`zogener Nachrichten im Empfénger erlaubl.
`Der Bedarf an Zusatz-Trégerfrequenzen kann aui vier Ein2e!-
`irequenzen odar Frequanzgruppen reduzien warden. wenn
`diesa Zusatztréger mit Kannungssignaien moduliert warden.
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`DE4102408A1
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`BUNDESDRUCKEFIEI Dfi.92
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`2flBO32{5l
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`Aruba Networks et al. Exhibit 1011 Page 00001
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`DE 4102 408 A1
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`2
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`1
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`Beschreibung
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`Eine qualitativ hochwertige Hijrfunkiibertragung, die
`dem von digitaien Speichermedien (Compact-Disk.
`DAT) gebotenen Qualitatsstandard entspricht, ist mit
`dem heutigen analogen UKW-Ubertragungsverfahren.
`besonders beim mobilen Empfang im Kraftfahrzeug
`oder mit tragbaren Geraten nicht moglich. Feldst§rke-
`schwankungen und Mehrwegeempfang filhren zu Si-
`gnalverzerrurlgen. deren Auswirkungen nur zurn Teil
`durch trickreiche Wechseistrategien auf alternative
`Empfangsfrequenzen (2. B. in Verbindung mit dem Ra-
`dio-Daten-System, RDS) gemilder: werden I-connen.
`Eine digitale Hérfunkflberzragung fiir den mobilen
`Empfang mil Hilfe V01‘! Satelliten scheitert 2. Zt. noch an
`der Notwendigkeit, wegen der vergleichsweise geria-
`gen Sendeleistung Empfangsantennen mit ausgepriigter
`Richtwirkung zu verwenden.
`Es wird deshalb sei: einigen Iahren an einem Stan-
`dard fi.ir ein neues terrestrisches. digitales Ubertra-
`gungsverfahren gearbeitet. das unter der Bezeichnung
`“DAB” (Digital Audio Broadcasting) bekannt ist (S. dazu
`"Funkschau — Spezial": "Digitaler Ton — Von Horiunk
`bis Mohiltelefon”, 1989. Seiten 9 — 18).
`Eines der Spezifica des geplamen Ubertragungsnet-
`zes ist der Gleichwellenbetrieb der im Rahmen einer
`landesweiten Programmdarbietung beteiligten Sende-
`siationen. Das bedeutet. daB in einem hestimrnten Ge-
`biet stimtliche Sendestationen gleichzeitig Sendesignale
`mit demselberr Modulationsinhalt auf derselben Sende-
`freq uenz bzw. denseiben Trfigerfrequenzen ausstrahlen.
`Als Ubertragungsmethode ist das sog. COFDM-Ver-
`fahren [Coded Orthogonal Frequency Division Multi-
`plex) vorgesehen, mit dem innerhaib eines Gebietes.
`2. B. des Sendegebietes einer Landesrundfunkansralt,
`bei Ausnutzung einer Tr‘aigerfrequenz-Bandbreite von
`2. B. 1.5 MHZ gleichzeitig ca. 5...6 Stereoprogramme
`{neben zusatzlich programmbezogenen und programm-
`unabhangigen Daten) gesendet werden konnen. Inner-
`halb der zur Verfiigung stehenden Kanal-Bandhreite
`werden dabei eine Vieizahl von Einzeltriigern (2. B. 448
`Triigerfrequenzen in iiquidistantem Ahsland auf der
`Frequenzachse) mit einer 4-DPSK-Modulation beauf-
`schlagt (DPSK = Differential Phase Shift Keying).
`Dureh Verwiirfeln der digitaien Programmdaten in der
`Zeitfolge und in der Zuordnung zu den einzelnen Tra-
`gerfrequenzen wird erreicht, dafl sic}: Ubertragungsfeh-
`Ier aufgrund V01! Feldstirkeschwankungen nicht fiber
`Iangere, zeitlich zusammenhangende Signalabschnitte
`erstrecken und deshalb leichter korrigiert werden icon-
`nen.
`
`Eine ausfijhrliche Erliuterung des prinzipiellen Uber-
`tragungs~ und Codierverfahrens istdem Beirrag "Digital
`Sound Broadcasting to Mobil Receivers" in der Publika—
`lion "IEE Transactions in Consumer Electronics", Vol.
`35. No. 3. Aug. 89, Seiten 439 — 503 zu enmehmen.
`Fur den Aufbau eines linderiibergreifenden Sender-
`netzes ist es rlotwendig. minimal-1 verschiedene Sende-
`kaniile einer bestimmten Bandbreite B zur Verfijgung
`zu stellen. damit sich die unterschiedlichen Programme
`der einzelnen Sendegebiete nicht gegenseitig stéren.
`Mit Hilfe dieser vier verschiedenen Sendekanale ist es
`moglich. die Frequenzverteilung auf die einzelnen Sen-
`degebiete in Form eines 4-er Clusters so zu planen. dafl
`ein gebietsflbergreifendes bzw. internationales Sender-
`netz keine aneinander angrenzenden Zonen mit unter-
`schiedlichem Prograrnrn. aber gleicher Sendefrequenz
`hat. Filr die Gleichwellen-Realisierung des DAB- Hor-
`
`rundfunks wird deshalb ein Frequenzband mit einer
`Bandbreite von insgesamt 4 x B benétigt. lnnerhalb ei-
`nes Sendegebietes kann nattirlich mit Hilfe der ijbrigen
`3 Cluster-Frequenzen auch ein Net: Iokal begrenzter
`Sender aufgebaut werden, so dell neben den 5...6 landes~
`weiten Programmer: weitere 6 his 18 Lokalprogramme
`ausgestrahlt werden kfinnen.
`Wie eingangs erwahnt. verlangt der Gleichwellenbe-
`trieb eines 2. B. Iandesweiien Sendernetzes die l0Opro-
`zemigc Ubereinstimmung der Modulationsinhalte der
`von den einzelrreri Sendestationen gleichzeitig belegten
`Frequenzanteilen, um eine slorungsfreie Decodierung
`der Prograrnrndaten zu errnoglichen. Da das kflnftige
`DAB-Netz aher auch die Aufgaben des heutigen UKW-
`Verkehrsfunks iibernehmen soil, widerspricht die 2. B.
`Iandesweite Ausstrahlung derselben Verkehrsnachricht
`der Notwendigkeit, dem Autofahrer gezielt regionale
`oder lokale Verkehrshinweise zu fibermitteln. AuBer-
`dem sollte dem Autofahrer. der von einem Sendegebiet
`in ein benachbartes iiberwechselt. eine grobe Standor-
`tinformalion gegeben werden. damit sein Empfangsge-
`riit automatisch oder manuell auf den Empfangskanal
`der Nachbarregion abgestimmt werden kann.
`Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren
`zur Sender- bzw. Regionalkennung vorzuschlagen. das
`den Gleichweilenbetrieb des Sendernetzes nicht stort.
`Das Verfahren soll auflerdem in der Lage sein. weitere
`nicht regional bezogene Senderdaten zu iibermitteln.
`Diese Aufgabe wird bei dem irn Oberbegriff des An-
`spruchs I definierten G|eichwellen~Ubertragungsver-
`faiiren durch die im kennzeichnenden Teil des An-
`spruchs I genannten Merkmale gelost. Weitere vorteil-
`hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter-
`anspriichen 2 —-6 offenbart.
`Die Erfindung wird anharrd der Zeichnungen nachi'ol-
`gend niiher erlfiutert.
`Es zeigen:
`Fig. la die Anordnung der Trigerfrequenzen fnjr ein
`landerbezogenes Gleichwellennetz.
`Frg. lb die Tragerfrequenzanordnung nach Fig. la,
`jedoch mit zusiitzlicher Sender- bzw. Regionaikennung,
`Frg. 2 ein Frequenzverteilungsschema in Form eines
`4er Clusters.
`
`Entsprechend Fig. la werden beim DAB—Uhertra-
`gungsverfahren innerhalh eines landesweiten Sendege-
`bietes m (z. B.4-1-8) Triigerfrequenzen mit iquidistamem
`Frequenzabstand Al in einem Frequenzbereich mit der
`Bandbreite B gleichzeitig abgestrahlt. Die einzelrlen
`Triiger sind mit jeweils einem Teil der digitalen Daten
`moduliert. wobei die Moduiationsinhalte der einzelnen
`Tréiger filr samtiiclie Sendestationen des Sendegebietes
`identisch si:1d.Wird im Zeitmuliipiexbetrieb gearbeitet.
`so werden die Daren verschiederier Programme inner-
`halb der Datenpakete in zeitlicher Reihenfolge iibertra-
`gen. so daB filr einen Programmwechsel innerlialb des
`Programmangehotcs einer bestimmten Sendeanstali im
`Ernpfanger kein Wechsel der Abstimrnfrequenzen. son-
`dern nur ein Umschalten der zeitlich zugeordneten De-
`codienmg der Datenpakele erfolgen mufi. Der Datenin-
`halt eines Prograrnms beschriinkl sich nicln nur auf Au-
`diosignale. sondern kann auch teilweise oder ausschlieB-
`lich aus lnformations- oder Steuerungsdater1(z. B. Biid-
`I'.'ibertragungs- oder Verkehrsleitdaten) bestehen.
`AuBer!1aIb des Sendegebietes einer Landesrundfunk-
`anslalt mit dem Triigerfrequenzbereich B. konnen von
`einem Sender mit unterschiedlichem Prograrnmangebot
`natiirlich nicht dieselben Tréigerfrequenzen verwendet
`werden, weil im Uberlappungsbereich beider Sendege-
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`biete dann keine eindemige Prograrnm-Decodierung
`mehr mfiglich isL Diesem benaehbarten Sendegebiet
`muB deshalb ein getrennter Trigerfrequenzbereich B2
`zugeordnei werden. Aus Fig. 2 ist ersichtlieh. daB unter
`Zugrundlegung von mindestens vier getrennten Fre-
`quenzbereichen B1.._B4 eine Frequenzplanung erstellt
`werden kann. bei der Gebiete rnit gleichem Tr;*igerfre-
`quenzbereicli nicht aneinander angrenzen (vgl. 4~Far-
`ben-Darssellung Von politischen Landkarten).
`[nnerhalb eines Sendegebietes konnen aber auch lo-
`kal begrenzte Sender mit anderem Programmangebot
`eingebettet werden, wenn ihnen die fihrigen drei Clu-
`ster—F-‘requenzen zugeordnet werden und sichergestellt
`ist. dafl ihre Ausstrahlung an keiner Stelle in benachbar-
`1e Sendegebiete mit gleichem Tréigerfrequenzbereich
`eindringt.
`Um einer: stii-rungsfreien Gleichwellenbetrieb inner-
`halb eines Sendegebietes zu gewfihrleisten, miissen
`sfimtliche. zur Programm- oder Dateniibertragung ver-
`wendeten Trfigerfrequenzen mit jeweils identiscliem
`Modulationsinhalt beaufschlagt sein. d. h, eine regionale
`oder senderspezifische Kennung innerhalb der Pro-
`gramminformation ist nicht rniiglieh. Um aber z. B. bei
`Verkehrsnachrichten eine gezielte Auswahl aus den lan-
`desweit abgefaflten Verkehrshinweisen treffen oder
`aber regionale Standard-Alarmmeldungen deteklieren
`zu konnen, ist es notwendig, iiber eine spezielle Sender-
`kennung eine grobe értliclie Orientierung dem Empffin—
`ger zu ermoglichen. Dabei ktinnen auch sémtliche Sen-
`der einer bestimmten Region mit derselben Kennung
`versehen sein, wenn die Meldung nicht nur lokal Von
`Bedeutung isl. Zur Erkennung, welcher speziellen Sen-
`destation innerhalb des landesweiten Gleichwellennet—
`zes der Ernpfinger am nachsten ist, kann die Feldstiirke
`undloder die Anzahl oder zeitliche Folge der eInpfange-
`nen Echos des mi: besonderer Kennung versehenen
`Empfangssignales ausgewertet werden.
`Entsprechend Fig. I b kann die Kennung iiber n nicht-
`modulierte Trégerfrequenzen erfolgen (gestrichelle
`Frequenzlinien n~3 . . . 1:). die zuséitzlich zu den nach Fig.
`la fijr die Programmflbertragung verwendeten Tréger-
`frequenzen 1 .. . m ausgesendet werden. Diese zus'aitzli-
`Chen n Trfiger konnen innerlialb oder auBerhalb des zur
`Programmiibertragung benotigten Frequenzbandes an
`beliebiger Stelle. jedoch nur im vorgegebenen Fre-
`quenzraster eingebracht werden. In jedem Fall vergro-
`Bert sich die zu iibertragende Bandbreite V0fl B auf B’.
`Die Anordnung der Zusatz-Trfigerfrequenzen im zu
`iiberiragenden Frequenzbereich erlaubt vielfaehe Va-
`riationen der Kennung.
`Die zur Senderkennung benéitigten zusiitzlichen Tri-
`gerfrequenzen fiihren bei einer grofien Anzahl von Sen-
`desmionen innerhalb eines Sendegebietes zu einer er-
`heblichen Ausweitung der zu Libertragenden Frequenz-
`bandbreite B’. Dieser Nachteil kann verrnieden werden.
`wenn ein oder mehrere dieser Zusatztrfiger mit einem
`speziellen Kennungssignal moduiiert werden. Um auch
`hierbei den Gleichwellenbetrieb nicht zu sttiren. kiinnen
`in Analogie zu Fig. 2 mindestens vier Gruppen von Zu-
`satztrégern vorgesehen werden. deren iirtlicher Einsatz
`so geplant wird. daB keine gegenseitige Beeinflussung
`entsteht. Die Kennungssignale werden den Zusatztrii-
`gem in gleicher Weise nach dem COFDM-Verlahren
`aufmoduliert.
`
`Durch die Modulation der Zusaiztrfiger mit Ken-
`nungssignalen kizirmen innerhalb groflfléichiger Gleich-
`wellennetze auch beliebig viele, untergeordnete Gleich-
`wellennetze bezogen auf die Zusatztriiger gebildet wer-
`
`den.
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`4
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`Zur Ubertragung regional unabhiingiger Daten kan-
`nen die Zusatztriiger aber 2. B. such mil Scl1alt- oder
`Synclironsignalen modulier: werden. Da fiir die Aus-
`wertung der Zusatzsignale ausreichend Zeit bzw. zur
`Fehlersicherung innerhalb der Ubertragungskapazitfii
`eines einzelnen Zusatztréigers geniigend Redundanz zur
`Verffigung stehi, kann der zusfitzliche Frequenzbedarl
`in den meisten Fallen auf je einen zusitzlichen Triiger
`statt auf eine gauze Gruppe beschi-ink: werden.
`Mit Hilfe der Sender- oder Regionalkennung ist es
`auflerdem moglich. beim mobilen Etnpfang im grenz-
`iiberschreitenden Verkehr den Wechsel in ein benaeh-
`bartes Sendegebiet mi: abweiehendem Programn1ange-
`bot friihzeitig zu erkennen. Die Orientierung erfolgt
`durch einen Vergleicli der empfangenen Kennung mii
`der in einem geriteinternen Speicher abgelegten. auf
`die Senderlandschaft bezogenen Kennungsliste. Da-
`dureh icann der Empféinger von Hand oder automatisch
`auf die Triigerfrequenzgruppe des neuen Sendegebietes
`abgestirnmt werden. sobald die Empfangsqualitéit des
`bis dahin empfangenen Sendesignals nicht mehr aus-
`reicht.
`
`Patentansprfiche
`
`1. Verfahren zum drahtlosen Ubertragen digitaler
`|nformations- undfoder Steuersignale im G|eich-
`wellenbetrieb, mit einer Vielzahl von Einzelzréigern,
`die jeweils mit einem Teil des Nuizsignales modu-
`liert sind.dadurcl1 gekennzeichnet. daB zur Kenn-
`zeichnung der jeweiligen Sendestation oder zur
`Markierung einer bestimmten Senderegion ein
`oder mehrere zuséitzliche. sich regional voneinan-
`der unterscheidende Einzeltriigerfrequenzen aus-
`gestrahlt werden. deren Vorhandensein zur Sende-
`ridentifikation ausgewertet werden und welehe die
`lnformationsiibertragung im Gleichwellenbetrieb
`nicht stéren.
`
`2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekenn-
`zeichnet. dafl die den einzelnen Sendestationen
`oder -regionen zugeordneten zusiitzlichen Triiger—
`frequenzen im Gleichwellen-Sendernetz auf min-
`destens vier Gruppen aufgeteilt werden (4er Clu-
`ster). so dal] die gleichen Frequenzen in voneinan-
`der geniigend weir entfernten Senderegionen
`gleichzeitig verwendet werden konnen. und daB
`diese Zusatz-Trigerfrequenzen mit speziellen Ken-
`nungssignalen znr Sender- oder Gebie1sidentifiica—
`lion moduliert werden.
`
`3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn-
`zeichnet. dab bei Gleichwellennetzen. die nach dem
`COFDM-Verfahren rnoduliert sind. die Kennungs-
`signale den Zusazztrfigern nach dem gleichen Ver-
`fahren aufmoduliert werden.
`4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn-
`zeichnel, dafl zur Sender- oder Gebietsidentifilw
`tion nur ein einziger, mit einem Kennungssigna]
`modulierter. zuséitzlicher Trziger pro Gruppe ver-
`wendetwird.
`
`5. Verfahren nach einem der Anspriiche 2 bis 4,
`dadurch gekennzeichnet, dafl die den einzelnen
`Sendestationen oder ~regionen zugeordneten zu-
`sitzlichen Triigerfrequenzen nicht nur mit Ken-
`nungssignalen, sondern auch mit weiteren, nicht un-
`bedingt regional bezogenen Daten moduliert sind.
`6. Verfahren nach einem der Anspriiche 1 bis 4,
`dadurch gekennzeichnet. daB innerhalb eines in
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`5
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`DE 4102 408 A1
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`Form von Clustern aufgeteilten Gleichwellen-Sew
`dernetzes durch einen oder mehrere I(ennungstr5i-
`ger pro Cluster Unter-Gleichwellennetze gebildet
`warden.
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`Hierzu 2 Seite(n) Zeichnungen
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`ZEICHNUNGEN SEITE 1
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`Nummer:
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`DE 410240! A1
`
`Int. CL5:
`Offenlegungstagz
`
`HMH MM
`6. August 1992
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`Ar[Ar|m=|Ar|
`
`‘Ar‘Ar‘Ar|ArMAr
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`B'=(1+%)=B
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`FIG. 1!]
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`203 832351
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`60000e
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