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Vorrichtung in einem Nachrichtenübermittlungssystem zur Übermittlung von Informationen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung in einem Nachrichtenübertragungssystem zur Übermittlung von Zeichen in der Form von Befehlen, Adressen oder Informationen auf Leitungen zwischen einer Haupteinheit und einer oder mehreren Gruppen von untergeordneten Endstelleneinheiten, wobei jede Gruppe und die Haupteinheit einen Modulator und einen Demodulator enthalten, welche die Impulse von der Haupteinheit und den untergeordneten Endstelleneinheiten den übertragungseigenschaften der Leitungen anpassen, wobei diese Leitungen zwischen dem Datenausgang und dem Dateneingang der Haupteinheit in einer geschlossenen Schleife angeordnet sind, in welcher Schleife die Modulatoren, die Demodulatoren und die untergeordneten Endstelleneinheiten in Reihe geschaltet sind.
Um eine Einheit, die aus impulsgebenden Schaltungen aufgebaut ist, mit einer andern solchen Vorrichtung über eine verhältnismässig grosse Entfernung zu verbinden, ist es notwendig, die Impulse in Signale umzuwandeln, die den Frequenzcharakteristiken der Übermittlungsleitungen angepasst sind. Es ist allgemein üblich, für diese Zwecke an einem Ende der Leitungen einen Modulator zu verwenden, der einen Impuls entweder in eine Phasenverschiebung oder eine Frequenzverschiebung bezüglich eines Bezugssignales umwandelt, und das andere Ende der Leitung mit einem Demodulator zu versehen, der diese Phasen- oder Frequenzverschiebung feststellt und wieder einen entsprechenden Impuls liefert.
In Systemen, in welchen mehrere impulsgebende Vorrichtungen an geographisch entfernten Plätzen vorgesehen sind und mit einer Hauptimpulsschaltungsausrüstung verbunden werden sollen, ist es allgemein üblich, diese entfernten Impulsgeber und ihre zugehörigen Modulator/Demodulator-Einheiten parallel zu einer einzigen Verbindungs- bzw. übermittlungsleitung zu schalten, um die Gesamtlänge der erforderlichen Übermittlungsleitungen zu verkürzen.
Weiterhin ist es allgemein üblich, alle örtlich angeordneten Impuls-Schaltungsausrüstungen auf eine einzige Modulator/Demodulator-Einheit zu konzentrieren, u. zw. mit Hilfe einer Verkehrszusammenfassungseinrichtung, die zusätzlich zu ihrer konzentrierenden Wirkung auch die Steuerfunktionen ausübt, die für die genannte parallele Verbindung erforderlich sind. Diese Vorrichtung, die die Verbindung zwischen mehreren Impuls-Schaltungsausrüstungen und einer Modulator/DemodulatorEinheit herstellt und die Verbindung mehrerer solcher Impuls-Schaltungsausrüstungen parallel zu einer einzigen Übermittlungsleitung ermöglicht, wird aber ziemlich kompliziert.
Ein weiterer Nachteil der Verbindung mehrerer solcher Einheiten parallel zu einer einzigen übermittlungsleitung liegt darin, dass die wirksamste Art der Übermittlung, nämlich die sogenannte Synchronübermittlung, nicht angewandt werden kann, u. zw. infolge der Tatsache, dass ein Demodulator abwechselnd von mehreren Modulatoren Signale aufnehmen muss.
Ein weiterer Nachteil der genannten parallelen Verbindung besteht darin, dass eine grosse Zahl von Signalen erforderlich ist, um die Reihenfolge der Einheiten, die an die Leitung angeschlossen sind, aufrechtzuerhalten ; eine solche Signalfolge beeinflusst die für die Übermittlung der Informationen zur Verfügung stehende Zeit.
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angeordnet sind, mit einer einzigen Übermittlungsleitung zu verbinden, ohne dass es notwendig wäre, hiefür komplizierte Vorrichtungen einzusetzen und die bisher bei den üblichen Parallelsystemen vorhandenen Nachteile in Kauf zu nehmen, anderseits jedoch die Vorteile des Parallelsystems wahrzunehmen.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist erfmdungsgemäss jede der untergeordneten Endstelleneinheiten eine Schaltereinheit auf, die in der geschlossenen Schleife zur Nachrichtenübertragung in einer Richtung eingeschaltet ist und in verschiedene Schaltzustände in Abhängigkeit von verschiedenen Arten von als Impulsfolgen einlangenden Zeichen einstellbar ist und die aus einem Impulsregister, einer Dechiffriereinheit und einem Schalter bestehen, wobei in einem Schaltzustand der Eingang mit dem Ausgang der Schaltereinheit verbunden ist und in einem andern Schaltzustand die Serienschaltung zur Abgabe von Informationimpulsen aus einer Impulsausrichtung unterbrochen ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Verbindung zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Schaltereinheit entweder direkt oder über das Impulsregister erfolgen.
Alle Modulatoren, Demodulatoren und untergeordneten Endstelleneinheiten zwischen dem Datenausgang und Dateneingang der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung sind in Reihe geschaltet.
Letztere übermittelt eine Folge von Synchronisierungszeichen, in welche Abfrage- bzw. Auftragszeichen oder Informationszeichen eingefügt werden. Die erste untergeordnete Endstelleneinheit, welche Information an die Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung senden soll und von dieser Abfragezeichen empfängt, unterbricht die Reihenschaltung und übermittelt die Information an den Dateneingang der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung über die folgenden Modulatoren, Demodulatoren und untergeordneten Endstelleneinheiten.
Die Übermittlung endet mit Abfragezeichen, welche die folgende untergeordnete Endstelleneinheit, die Informationen zu übermitteln hat, veranlassen, die Reihenschaltung zu unterbrechen und die Information an den Dateneingang der HauptimpulsSchaltungsausrüstung zu senden, wobei die übermittlung wieder mit Abfragezeichen endet, usw., bis die letzte untergeordnete Endstelleneinheit, welche Information zu übersenden hat, Abfragezeichen gesendet hat, welche von der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung aufgenommen werden und welche so aufzeichnet, dass alle untergeordneten Endstelleneinheiten ihre Information übermittelt haben.
Information von der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung zu einer besonderen untergeordneten Endstelleneinheit schliesst Rufzeichen ein.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen bedeuten Fig. l ein Blockdiagramm, welches die geschlossene Schleife des Datenübermittlungssystems gemäss der Erfindung darstellt ; Fig. 2 ein Funktionsdiagramm, welches die Funktion der Schaltereinheit in dem Übermittlungssystem gemäss Fig. 1 darstellt, Fig. 3 ein Blockdiagramm der Schaltereinheit im Detail und Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Schaltereinheit.
Erfindungsgemäss ist eine Anzahl von entfernt angeordneten Gruppen von Impuls-Schaltungs-
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16a, 16b--und über Übermittlungsleitungen --12-- verbunden. Diese Modulator/DemodulatorEinheiten wirken in einer solchen Weise, dass die Modulatoren --2a, 13b, 14b, 15b und 16b-mit derselben Geschwindigkeit Impulse empfangen wie die Impulse von dem Ausgang der zugehörigen Demodulatoren --2b, 13a, 14a, 15a und 16a-übermittelt werden.
Das System ist so angeordnet, dass der Modulator --2a-- der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung - l-mit dem Demodulator --13a-- über einen Teil der Leitung --12-- verbunden ist. Der Impulsausgang des Demodulators --13a-- ist mit dem Impulseingang des Modulators --13b-- über eine Zahl von Schaltereinheiten-3-verbunden. Jede Schaltereinheit-3-gehört zu einer Impuls-Schaltungsausrüstung --5--, welche mit der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung-l-- verbunden werden soll. Jede Impuls-Schaltungsausrüstung-5-mit dazu gehöriger Schaltereinheit --3-- bildet eine untergeordnete Endstelleneinheit--4--.
Der Modulator-13b-ist mit dem
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das System mit dem Modulator --16b-- abgeschlossen, der mit dem Demodulator --2b-- an der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung verbunden ist. Das erfmdungsgemässe System ist nicht auf die in Fig. 1 dargestellte Anzahl von Modulator/Demodulator-Einheiten und Schaltereinheiten--3-beschränkt, sondern kann mit einer beliebig gewählten Zahl sowohl von Modulator/DemodulatorEinheiten als auch Schaltereinheiten betrieben werden.
Die Funktion der Schaltereinheit --3-- ist im Prinzip in Fig. 2 dargestellt, u. zw. ist die Einheit
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Schalter kurzgeschlossen. In Stellung --20-- ist der Ausgang des Schalters --3-- mit dem Eingang über ein Impulsregister --17-- verbunden, welches eine Kapazität aufweist, die der Anzahl der Bits entspricht, die eine Informationseinheit bilden, welche hier "Zeichen" genannt wird.
In der dritten Stellung --21-- ist der Ausgang des Schalters --3-- direkt mit der dazu gehörigen Impuls-Schaltungsausrüstung --5, 7,9 oder 11-verbunden. Mit dem Impulsregister-17--, welches permanent mit dem Eingang der Schaltereinheit verbunden ist, ist ausserdem eine Dechiffriereinheit --18-- verbunden, welche bestimmte Zeichen des Impulsregisters-17-angibt.
Die Art, in welcher die Schaltereinheit --3-- ihre Aufgabe in dem erfindungsgemässen System erfüllt, ist folgende :
Das System weist drei Betriebszustände auf, d. h. einen freien Zustand, einen zweiten Zustand, in welchem Information von den Impuls-Schaltungsausrüstungen--5, 7,9 und 11--an die Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung --1-- übermittelt werden kann, und schliesslich einen dritten Zustand, in welchem Information von der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung--l--an die
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Zeichen aus einer Impulskombination besteht, die im weiteren mit A bezeichnet ist.
Da alle Schaltereinheiten--3--kurzgeschlossen sind, ist der Impulsausgang jedes Modulators direkt mit dem Impulseingang des zugehörigen Demodulators verbunden und die Zeichenfolge, die
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den Demodulator-2b-zurück. Dieser Zeichenfluss hat zwei Aufgaben, nämlich :
Synchronismus zwischen dem Oszillator eines Demodulators und dem Oszillator des vorhergehenden Modulators zu erreichen, beispielsweise zwischen dem Demodulator --14a-- und dem Modulator--13b- ;
Synchronismus zwischen den Impulsen, die als ein Zeichen durch die Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung --1-- gesendet werden, und den Impulsen, die von dem Impulsregister --17-- als Zeichen aufgenommen werden, herzustellen. Wenn die Zeichen, die durch die Hauptimpuls-Schaltungs-
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ist das ganze System synchron geworden.
Eine weitere Methode zur Synchronisierung eines Demodulators mit dem vorhergehenden Modulator besteht darin, eine Zweiwegeschaltung zwischen ihnen aufrechtzuerhalten, d. h. jeden Demodulator mit einem Hilfsmodulator zu verbinden, welcher Impulse an einen Hilfsmodulator gibt, welcher mit dem vorhergehenden Modulator des Systems verbunden ist. Bei dieser Methode wird eine Signalgabe anzeigen, ob im einzelnen Synchronismus zwischen jeder Modulator/Demodulator-Verbindung besteht.
Wenn die Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung --1-- bereit ist, Information von den Impuls-Schaltungsausrüstungen --5, 7,9, 11--aufzunehmen, unterbricht die Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung --1-- den Strom der A-Zeichen und übermittelt zwei im weiteren mit--B und C-bezeichnete Zeichen und nimmt dann die Übermittlung der A-Zeichen wieder auf. Die B- und C-Zeichen haben folgende Aufgabe.
Sobald ein B-Zeichen in dem Impulsregister--17--durch die Dechiffriereinheit--18-identifiziert worden ist, läuft der folgende Vorgang an, wenn die zugehörige Impuls-Schaltungsausrüstung-5, 7,9 oder 11-- eine Nachricht zu übermitteln hat : 1. Die Schaltvorrichtung--27--
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Zeichen ein C-Zeichen, so wird die Schaltvorrichtung-27- in die Stellung --21-- gebracht, so dass nur Zeichen, die von der zugehörigen Impuls-Schaltungsausrüstung gesandt werden, passieren
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--17-- einSchalteinheit --27-- in die Frei-Stellung zurückversetzt.
Hat die Endstelleneinheit keine Information zu übermitteln, wenn ein B-Zeichen in dem Impulsregister--17--festgestellt wird, so behält die
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--27-- die Frei-StellungJede sendende Impuls-Schaltungsausrüstung --5, 7,9 oder 11-beendet ihre Übermittlung mit den Zeichen-B und C-und bringt dann den Schalter --27-- in die frei-Stellung zurück, worauf die Folge der vorstehend beschriebenen Vorgänge in der nächstfolgenden Endstelleneinheit wiederholt wird.
Werden B- und C-Zeichen in der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung --1-- empfangen, so hatten
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Übermittlung eines, im weiteren mit-D-bezeichneten Zeichens, welches anzeigt, dass von den untergeordneten Endstelleneinheiten übermittelte Information richtig empfangen worden ist. Enthielt die von der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung --1-- empfangene Information jedoch Fehler, so werden die Zeichen-B und C-noch einmal übermittelt und der gerade beschriebene Vorgang wird wiederholt. Das heisst Impuls-Schaltungsausrüstungen-5, 7, 9 und 11--, die Information übermitteln, aber keine D-Zeichen empfangen haben, werden ihre Information wiederholen.
Die Übermittlung der Information von der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung--l--zu einer beliebigen Impuls-Schaltungsausrüstung --5,7,9 oder 11-- wird durchgeführt, indem vor jeder Nachricht zwei Zeichen-D und X-gesendet werden. Das Zeichen-D-zeigt an, dass das nächstfolgende Zeichen-X-das Rufzeichen für die besondere Impuls-Schaltungsausrüstung enthält, für die die Nachricht bestimmt ist. Diese Nachricht geht durch alle Schaltereinheiten--3--, aber nur die Impuls-Schaltungsausrüstung, die auf die Zahl--X--abgestimmt ist, spricht auf die Information an.
Hauptzweck der Schaltereinheit-3-gemäss der Erfindung ist es, die Reihenschaltung zwischen den Endstelleneinheiten und der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung zu ermöglichen.
Die in Fig. 3 dargestellte Einheit --3-- weist drei Und-Tore--22, 23 und 24--, ein Oder-Tor --25-- und eine logische Steuerschaltung--26--, mit der eine Dechiffriereinheit--18--und eine Impuls-Schaltungsausrüstung --5, 7,9 oder 11--verbunden sind, auf. In der Frei-Stellung der Schaltereinheit --3-- sind der Eingang--33-ud der Ausgang --34-- über das offene Und-Tor --22-- und das Oder-Tor --25-- kurzgeschlossen. In der Frei-Stellung wird Synchronismus durch
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zu dechiffrieren.
Wenn die Dechiffriereinheit--18--ein B-Zeichen im Impulsregister--17--feststellt, so sendet sie ein Signal über Leitung --36-- zu der logischen Steuerschaltung-26--, das Und-Tor - 22-über Leitung-37-zu schliessen. Voraussetzung hiefür ist jedoch, dass eine Impuls-Schaltungsausrüstung --5, 7,9 oder 11-der logischen Steuerschaltung --26-- über Leitung - angezeigt hat, dass sie Information zu übermitteln hat. Gleichzeitig öffnet die logische
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verbunden wird, entsprechend dem zweiten Zustand der Schaltereinheit. Wird das nächstfolgende Zeichen in dem Impulsregister--17--empfangen und von der Dechiffriereinheit--18--als C-Zeichen ermittelt, so schliesst die logische Steuerschaltung --26-- das Und-Tor --23-- und öffnet das Und-Tor --24-- über Leitung --31--.
Gleichzeitig gibt die logische Steuerschaltung - einen Impuls an die Impuls-Schaltungsausrüstung --5, 7,9 oder 11-über Leitung - -41--, wodurch die letztere informiert wird, dass Information über Leitung --29-- übermittelt werden kann, welche jetzt den Ausgang--34--der Schaltereinheit--3--mit der Impuls-Schaltungsausrüstung über Und-Tor-24-und Oder-Tor-25-verbindet. Dies entspricht dem dritten Zustand der Schaltereinheit. Die Übermittlung endet mit einem Signal von den
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Und-Tor-22--, worauf die Schaltereinheit in ihre Frei-Stellung zurückversetzt worden ist.
Befindet sich die Schaltereinheit --3-- in der Frei-Stellung und zeigt die Dechiffriereinheit --18-- ein Rufzeichen im Impulsregister --17-- an, und gibt so an, dass die folgende Information
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--5, 7,Dechiffriervorrichtung-18-ein Zeichen an die logische Steuerschaltung --26-- über die Leitungen-36-. Die logische Steuerschaltung-26-unterrichtet dann die Impuls-Schaltungsausrüstung über Leitung --41--, worauf die Information über Leitung --32-- empfangen wird.
Wenn die Dechiffriervorrichtung im Impulsregister --17-- ein Zeichen, welches das Ende einer Nachricht anzeigt, festgestellt hat, wird die Impuls-Schaltungsausrüstung durch die logische Steuerschaltung-26-unterrichtet. Die Schalter-28a und 28b-dienen zum überbrücken der Schaltereinheiten--3--und der Impuls-Schaltungsausrüstung, z. B. im Falle eines Durchschlags oder des Fehlens von Netzstrom. Diese Schalter können aus einem Relais bestehen, welches im Falle des
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betätigt.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 4 dargestellt ist, kann der dritte
Schaltzustand der Schaltereinheit mit den Und-und Oder-Toren-23 und 25--in ihren oben erwähnten zweiten Schaltzustand übergeführt werden. Die Leitungen-29 und 31-der Fig. 3 werden durch parallele Leitungen--30--in Fig. 4 zwischen der Impuls-Schaltungsausrüstung --5, 7,9,
11-einerseits und Impulsregister-17-und Dechiffriervorrichtung-18-anderseits ersetzt.
Ist das von dem Impulsregister--17--empfangene und von der Dechiffriereinheit--18--festgestellte
Zeichen ein C-Zeichen, so benachrichtigt die logische Steuerschaltung--26--die Impuls-Schaltungsausrüstung, dass diese Information auf Leitung--30--über Impulsregister--17-- übermitteln kann, welches mit dem Ausgang--34--der Schaltereinheit über Leitung--39--,
Und-Tor --23-- und Oder-Tor --25-- verbunden ist. In diesem Fall werden die Zustände von
Und- und Oder-Toren nicht verändert, d. h. sie bleiben in ihrem zweiten Schaltzustand.
Information, die von der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung-l-zu einer bestimmten
Impuls-Schaltungsausrüstung --5, 7,9 oder 11-übermittelt werden soll, wird in diesen
Vorrichtungen über Leitungen --30-- empfangen, nachdem die logische Steuerschaltung --26-- die Vorrichtung über Leitung--4--informiert hat, dass eine Information über Leitung--30-- empfangen werden soll.
Welche von beiden Ausführungsformen der Schaltereinheit vorzuziehen ist, hängt davon ab, ob die Impuls-Schaltungsausrüstung für den Empfang und die Sendung von Bits, die ein Zeichen darstellen, in Reihe oder parallelgeschaltet ist.
Die Geschwindigkeit aller Informationen, die gesendet und empfangen werden sollen, wird vorzugsweise durch einen Zeitgeber gesteuert, der in dem Demodulator enthalten ist, und so eingerichtet ist, dass er die Komponenten der Endstelleneinheiten-4, 6,8, 10-über Leitung - steuern kann. Falls erforderlich, kann das Zeitgebersignal an den Ein- und Ausgängen jeder Endstelleneinheit mit Hilfe von Verstärkern--44a und 44b--verstärkt werden.
Die Endstelleneinheiten--4, 6,8, 10--, die einen Teil des hier beschriebenen Übermittlungssystems darstellen, schliessen beispielsweise Datenverarbeitungsanschlüsse oder Computer oder beliebige andere Vorrichtungen ein, welche mit Impulsen arbeiten. In der extremsten Form kann die Datenübermittlungsanlage gemäss der Erfindung nur eine untergeordnete Endstelleneinheit aufweisen, welche mit der Hauptimpuls-Schaltungsausrüstung über Modulator/Demodulator-Einheiten verbunden ist.
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