CH629923A5

CH629923A5 - Method for data transmission in start-stop mode

Info

Publication number: CH629923A5
Application number: CH1283877A
Authority: CH
Inventors: Walter Wolfgarten
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1976-10-23
Filing date: 1977-10-21
Publication date: 1982-05-14
Also published as: SE423956B; SE7711841L; DE2648027B2; DE2648027A1; DE2648027C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Daten- 30 Übertragung im Start-Stop-Betrieb.

Das Verfahren findet Anwendung bei der Übertragung von Information von einem Sender zu einem Empfänger, wenn es dabei erforderlich ist, dass ein Gleichlauf zwischen Sender und Empfänger gewährleistet wird. Bei der Übertragung von Daten 35 im Start-Stop-Betrieb (Asynchronbetrieb) wird heute in der Regel über den gemeinsamen Datenblock ein einheitliches Codierungsschema zur Erfassung von Kanalstörungen verwendet. Ein besonderes Problem bildet im Start-Stop-Betrieb immer noch der Gleichlauf zwischen Sender und Empfänger. 40 Hierbei ist zu unterscheiden zwischen dem Gleichlauf des Datenblocks (Blocksynchronisierung) und dem Gleichlauf der einzelnen Schritte (Schrittsynschronisierung). Besonders einfache Synchronisierungen lassen sich mit pulslängenmodulier-ten Telegrammen erreichen. Da durch Variation der Zeichen- 45 länge beliebig viele deutlich unterscheidbare Schrittelemente erzeugt werden können, kann so ausser unterschiedlichen Schritten für die Binärzeichen 0 und 1 auch ein drittes Element zur Blocksynchronisierung verwendet werden.

Ein Beispiel sei hierfür gegeben : 50

Dauer des O-Signales eine Zeiteinheit,

Dauer des 1-Signales drei Zeiteinheiten,

Dauer des Blocksynchronisierungssignales sechs Zeiteinheiten.

Die extrem häufigen Signalwechsel bei der Pulslängenmo- ss dulation erleichtern die Schrittsynchronisierung. Ein Nachteil dieser Modulationsart ist die hohe Telegrammlänge. Ein weiterer Nachteil ist die starke Schwankung der Telegrammlänge in Abhängigkeit vom Anteil der 1-Signale.

Etwa gleiche Störsicherheit bei wesentlich kürzeren Teie- 60 grammlängen gestatten systematische Codes, beispielweise zyklische Codes (BHC-Codes). Einem beliebig langen codetransparenten Datenblock wird ein Korrekturzeichen bestimmter Länge angehängt. Die Länge des Korrekturzeichens gibt unmittelbar Auskunft über die Länge der erfassba- 65 ren Bündelstörer und zusammen mit der Länge des Datenblocks über die erzielte Hamming-Distanz d. Eine Schwierigkeit bei dieser Codierung besteht jedoch in der Erzeugung des Gleichlaufs. Wegen des grossen Transparentbereiches im Datenblock ist eine Synchronisierung über besondere Synchronisierwörter im allgemeinen nicht vorteilhaft, wird jedoch ein besonderes Zeichen zur Blocksynchronisierung verwendet, so kann sich dies wegen des im allgemeinen binären Charakters des Übertragungskanals nur durch eine unterschiedliche Dauer zu den 1-und O-Zeichen unterscheiden. Durch diese Massnahme sinkt im allgemeinen die zulässige Zeichenverzerrung, so dass bei extrem hohen als zulässig geforderten Zeichenverzerrungen die Telegraphiergeschwindigkeit (Schrittdauer) reduziert werden muss. Dadurch sinkt die Effizienz dieses Codierschemas. Da nur verhältnismässig wenige (im Grenzfall nur zwei) Zeichenwechsel zur Synchronisierung zur Verfügung stehen, entstehen hier zusätzliche Probleme. Durch Codespreizung, d.h. durch Verteilung der Redundanz über das Datenwort, kann die Anzahl der Signalwechsel innerhalb einer bestimmten Zeitdauer erhöht und der Transparentbereich reduziert werden. Hiermit erleichtern sich sowohl die Blocksynchronisierung als auch die Schrittsynchronisierung, beides jedoch auf Kosten der effektiven Übertragungsgeschwindigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Datenübertragung zu schaffen, das einen Gleichlauf des Datenblockes (Blocksynchronisierung) und einen Gleichlauf der einzelnen Schritte (Schrittsynchronisierung) gewährleistet, die Sicherung eines beliebig langen Datenblickes ermöglicht, ohne die Übertragungsgeschwindigkeit des Telegrammes zu reduzieren.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das zu übertragende Telegramm in mindestens zwei Teiltelegramme aufgespalten wird, dass das erste Teiltelegramm zur Block- und Schrittsynchronisierung immer auf konstanter Länge gehalten wird, dass das sich daran anschliessende zweite Teiltelegramm in der Länge variabel ist, dass zur Sicherung des zweiten Teilte-legrammes Prüfzeichen eines zyklischen Codes angehängt werden, dass der Gleichlauf des zweiten Teiltelegrammes durch das erste Teiltelegramm gewährleistet wird, und dass sowohl das erste als auch das zweite Teiltelegramm durch ein Schlusszeichen abgeschlossen wird.

Gemäss einem Ausführungsbeispiel ist in vorteilhafter Weise das erste Teiltelegramm pulslängenmoduliert. Für den Bereich der Pulslängenmodulation des zu übertragenden Telegrammes wurde eine Startzeichendauer von sechs Zeiteinheiten, eine Kurzzeichendauer (O-Schritt) von einer Zeiteinheit und eine Langzeichendauer (1-Schritt) von drei Zeiteinheiten gewählt. Das erste Teiltelegramm wird durch ein Schlusszeichen beendet, an das sich nach einem Trennschritt das zweite Teiltelegramm anschliesst. Das zweite Teiltelegramm ist von variabler Länge und wird durch Prüfzeichen eines sich daran anschliessenden zyklischen Codes gesichert. Der Gleichlauf des zweiten Teiltelegrammes wird bereits durch das erste Teiltelegramm sichergestellt. Das zweite Teiltelegramm wird ebenfalls durch ein Schlusszeichen beendet.

In einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Block- und Schrittsynchronisierung im ersten Teiltelegramm mit verhältnismässig einfachen Mitteln sichergestellt. Da die Nachteile einer Längenmodulation, nämlich die vom Inhalt des Telegrammes abhängige Telegrammdauer und ein niedriger effektiver Datenfluss nur für den geringen Bereich des ersten Teiltelegrammes gilt, fallen sie nicht ins Gewicht. Die Längeninformation des zweiten Telegrammteiles ist in diesem Ausführungsbeispiel durch das längenmodulierte erste Teiltelegramm in sich gesichert, es können auf einfache Art und Weise zusätzliche Zeichen zur Erhöhung dieser Sicherheit eingebaut werden. Diesem ersten Teil schliesst sich der eigentliche Datenteil variabler Länge an, der mit Hilfe eines zyklischen Codes optimal gesichert werden kann. Für das gesamte Telegramm können hier isochrone Zeichenverzerrungen von bis zu 50% zugelassen werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, wobei die Figur schematisch die Form des zu übertragenden Telegramms zeigt.

Das zu übersendende Datentelegramm kann in einer etwas variierten Form der Sende- und Empfangseinrichtung, die aus der DE-OS 24 27 794 bereits bekannt ist, erstellt, gesendet und empfangen werden. Das zu übertragende Datentelegramm ist in ein pulslängenmoduiiertes Teiltelegramm 1 und in ein den Datenteil variabler Länge umfassendes Teiltelegramm 2 aufgespalten. Das erste Teiltelegramm 1 ist pulslängenmoduliert. Es beginnt mit einer Startzeichendauer 3 von sechs Zeiteinheiten. Daran schliesst sich die Längeninformation 4 an. Die wird durch eine Kurzzeichendauer (O-Schritt) von einer Zeiteinheit und einer Langzeichendauer (1-Schritt) von drei Zeiteinheiten gebildet. Die Dauer To des kleinsten Schrittes ist in die Figur eingezeichnet. To ist definiert als: 1/Schrittgeschwindigkeit. Bei einer Pulslängenmodulation besteht auch die Möglichkeit, eines unganzzahligen Verhältnisses der einzelnen Schritte der Pulslängenmodulation untereinander. Die Längeninformation ist durch das längenmodulierte erste Teiltelegramm in sich gesichert, es können jedoch auf einfache Art und Weise zusätzliche Zeichen zur Erhöhung dieser Sicherheit eingebaut werden. Diese Zeichen werden an die Längeninformation angehängt. Das erste Teiltelegramm 1 wird durch ein Schlusszeichen 5 abgeschlossen. Zwischen dem ersten Teiltelegramm 1 und dem zweiten Teiltelegramm 2 liegt ein Trennschritt 6, an den sich der Datenteil 7 des zweiten Teiltelegrammes anschliesst. Der Datenteil 7 enthält entsprechend der im ersten Teiltelegramm eingegebenen Länge eine bestimmte Anzahl kleinster Dateneinheiten zu beispielsweise je 8 bit (8 bit = 1 s byte). Im folgenden Fall soll beispielsweise der Datenteil 7 eine Information von 7 byte = 56 bit enthalten, d.h. einen 56 Zeiteinheiten dauernden Datenteil. Die zu übertragenden Daten werden durch nachzusendende Prüfzeichen 8 eines zyklischen Codes gesichert. Die Anzahl der nachzusehenden Prüfzeichen io 8 richtet sich nach der Anzahl der zu übertragenden Informationsbits 7, sowie der gewünschten Übertragungssicherheit.

In gleicher Weise wie die Sicherung der Datenbits, lässt sich auch die Längeninformation 4 des Teiltelegrammes 1 sichern. Das zweite Teiltelegramm 2 wird durch ein Schlusszei-15 chen 9 beendet. Die Länge des Datenteils 7 kann wie schon erwähnt variabel gehalten werden und ist nicht auf die hier im Beispiel benutzten 56 bit begrenzt.

Die hier gewählten Formen der Codesicherung wie Längenmodulation und BCH-Codierung sind nur als Beispiele zu 20 verstehen. Es kann statt der beschriebenen Längenmodulation mit unterschiedlicher Schrittdauer auch eine solche mit konstanter Schrittdauer oder der Bi-Phase-Code verwendet werden. Wesentlich ist hier lediglich, dass der verwendete Code häufige Signalwechsel bietet und durch ein besonderes Zeichen 25 die Blocksynchronisierung erleichtert.

G

1 Blatt Zeichnungen

Claims

629923

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Datenübertragung im Start-Stop-Betrieb, dadurch gekennzeichnet, dass das zu übertragende Telegramm in mindestens zwei Teiltelegramme (1 und 2) aufgespalten wird, dass das erste Teiltelegramm ( 1 ) zur Block- und Schrittsynchro- s nisierung immer auf konstanter Länge gehalten wird, dass das sich daran anschliessende zweite Teiltelegramm (2) in der Länge variabel ist, dass zur Sicherung des zweiten Teiltele-grammes (2) Prüfzeichen eines zyklischen Codes angehängt werden, dass der Gleichlauf des zweiten Teiltelegrammes (2) i o durch das erste Teiltelegramm (1) gewährleistet wird und dass sowohl das erste als auch das zweite Teiltelegramm (1 und 2) durch ein Schlusszeichen abgeschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass das erste Teiltelegramm ( 1 ) pulslängenmoduliert und aus 15 einer Startzeichendauer von sechs Zeiteinheiten, einer Kurzzeichendauer von einer Zeiteinheit und einer Langzeichendauer von drei Zeiteinheiten gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass das zweite Teiltelegramm (2) eine entsprechend der im 20 ersten Teiltelegramm eingegebenen Länge aufweist, wobei jedes Wort 8 bit = 1 byte umfasst, und dass das zweite Teiltelegramm nach einem Trennschritt an das erste Teiltelegramm angeschlossen ist.

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