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Verfahren zur Störbefreiung telegrafischer Nachrichten Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zur Störbefreiung telegrafischer Nachrichten, insbesondere
zur Verminderung von Rückfragen oder Schmierzeichen bei der Übertragung von in einen
störanzeigenden Kode umgesetzten Nachrichtenimpulsgruppen.
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Es ist bekannt, daß zum Zwecke der Störanzeige in der telegrafischen
Übertragungstechnik, insbesondere bei drahtlosen Übertragungen, sogenannte Kodierungsverfahren
mit störanzeigenden Eigenschaften angewandt werden. Das wesentlichste Merkmal dieser
Verfahren ist, daß der Kode des internationalen Telegrafenalphabets in einen für
das jeweilige Verfahren charakteristischen störanzeigenden Kode umgesetzt wird.
Der Kode mit störanzeigenden Eigenschaften kann dabei nach den verschiedensten Gesichtspunkten
aufgebaut werden. Obwohl die vorliegende Erfindung sämtliche Kodierungsverfahren
mit störanzeigenden Eigenschaften betrifft, sollen im folgenden zur Erläuterung
der Erfindung nur diejenigen Verfahren näher betrachtet werden, die speziell gegen
einseitige Störungen wirksam sind. Unter einseitigen Störungen versteht man dabei
solche, die innerhalb eines Telegrafiezeichens nur Stromschritte einer Polarität
verfälschen, also entweder nur die Trennstromschritte oder nur die Zeichenstromschritte
betreffen. Unter den gegen einseitige Störungen gerichteten Kodierungsverfahren
hat sich in letzter Zeit das sogenannte 7-Schritte-Verfahren als sehr brauchbar
erwiesen. Zur Erläuterung der Erfindung soll deshalb lediglich dieses Verfahren
näher betrachtet werden.
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Das 7-Schritte-Verfahren kann an sich als bekannt vorausgesetzt werden.
Bei .ihm wird der 5er-Kode des internationalen Telegrafenalphabets in einen aus
7 Stromschritten bestehenden Kode umgesetzt, der so aufgebaut ist, daß in jeder
der verwendeten Schrittgruppen das Verhältnis von Zeichen- zu Trennstromschritten
gleich, z. B. 3 : 4 ist. Auf der Empfangsseite wird jedes Zeichen auf dieses Schrittverhältnis
überprüft und, sobald dieses vom Sollschrittverhältnis abweicht, das betreffende
Zeichen als gestört betrachtet. Da jede einseitige Störung das Sollschrittverhältnis
ändert, werden durch dieses Verfahren einseitige Störungen mit Sicherheit erfaß:t.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist das obengenannte Verfahren
so ausgebildet, daß, wenn ein Zeichen als gestört festgestellt ist, eine automatische
Rückfrageeinrichtung betätigt wird, die die laufende Übertragung unterbricht und
eine Wiederholung des gestörten Zeichens durch die Sendestelle bewirkt. Bei geringer
Störhäufigkeit wird durch die automatische Rückfrage der Nachrichtenfluß nur geringfügig
herabgesetzt. Es ist jedoch leicht einzusehen, daß mit steigender Störhäufigkeit
der Nachrichtenfluß immer mehr abnimmt. Bei großer Störhäufigkeit sind unter Umständen
auch die bereits wiederholten Zeichen erneut gestört, so daß eine mehrmalige Wiederholung
dieser Zeichen notwendig wird, bis sie zum Abdruck eines ungestörten Zeichens führen.
Dies bedeutet natürlich eine starke Herabsetzung des. Nachrichtenflusses., so daß
dieser von einer bestimmten Störhäufigkeit ab praktisch ganz aufhört und der betreffende
Kanal durch die Rückfragen blockiert wird.
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Wird keine automatische Rückfrageeinrichtung verwendet, dann kann,
sobald ein empfangenes Zeichen als, gestört erkannt wird, der Abdruck dieses Zeichens
verhindert bzw. ein dieses Zeichen als gestört kennzeichnendes Zeichen, ein sogenanntes
Schmierzeichen, abgedruckt werden. Bei großer Störhäufigkeit wird dann in diesem
Fall die Anzahl der Schmierzeichen oder der nicht abgedruckten Zeichen sehr bald
so groß werden, d.aß z. B. der übermittelte Text unleserlich wird.
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Der bedeutendste Vorteil des 7-Schritte-Verfahrens ist, daß einseitige
Störungen nicht zum Abdruck eines Falschzeichens führen können. Dem stehen aber
die obengenannten Nachteile entgegen, die eine Verwendung dieses Verfahrens bei
großer Störhäufigkeit ausschließen. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist
ferner noch darin zu sehen, daß zweiseitige Störungen nicht vollständig erfaßt werden
und zum Abdruck eines Falschzeichens führen können, insbesondere führt bereits eine
zweiseitige Zweifachstörung (»transposition error«) zu einem Falschabdruck. Um diesen
Nachteil zu beseitigen, hat man bereits vorgeschlagen, die Stromschritte jedes Zeichens
mehrfach, insbesondere zweifach, innerhalb des Empfängers,
und zwar
nach einem Schrittprüfverfahren und einem Kodeprüfverfaihren auszuwerten. Dadurch
gelingt es:, zweiseitige Störungen zu einem größeren Teil zu erfassen, so daß also
die Anzahl der Falschzeichen vermindert wird..
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Zur Fehleranzeige von Telegrafierzeichen ist es auch bekannt, ein
Telegrafierzeicheu, das bekanntlich aus 5 Telegrafierschritten besteht, identisch
oder spiegelbildlich zu wiederholen. Innerhalb des Empfängers wird dann ausgewertet,
ob das Ursprungszeichen mit dem bzw. den wiederholten Zeichen übereinstimmt. Sofern
eine Differenz zwischen dem Ursprungszeichen und den wiederholten Zeichen auftritt,
wird: das empfangene Zeichen als gestört gekennzeichnet. Dieses Verfahren eignet
sich somit zur Fehleranzeige, ist jedoch keineswegs geeignet, irgend-,velche Zeichen
zu korrigieren.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Weg zu weisen,
der e s .erlaubt, ein solches Verfahren auch bei großer Störhäufigkeit zur erfolgreichen
Störbefreiung zu verwenden. Darüber (hinaus hat sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht,
diesen Weg so zu wählen, daß auch noch Mehrfachstörungen bei nicht mehr berichtigbaren
Zeichen erfaßt wenden.
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Die Erfindung besteht darin, daß zur Übertragung des Zeichens ein
an sich bekannter störungsanzeigender Kode, z. B. 7-Schritte-Kode, verwendet wird
und daß empfangsseitig jedes als ein derartiges Schrittgruppenpaar (ursprüngliche
Schrittgruppe und die spiegelbildlich oder identisch wiederholte Schrittgruppe)
übertragene Nachrichtensignal durch Untersuchung auf Identität oder Spiegelbildlichkeit
zwischen der ursprünglichen Schrittgruppe und der ihr zugeordneten Zusatzgruppe
und auf das Richtigkeitskriterium des fehleranzeigenden Kodes mindestens bei einer
Einfachstörung innerhalb dieses Schrittgruppenpaares rekonstruiert, bei nicht mehr
berichtigbaren Mehrfachstörungen innerhalb des Schrittgruppenpaares als gestört
angezeigt wird.
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Das Verfahren geht von der Erkenntnis aus, daß, wenn von einer bestimmten
Störhäufigkeit ab der empfamgene Text infolge der Schmier- und Falschzeichen unleserlich
wird oder bei automatischer Rückfrage der gestörten Zeichen der Nachrichtenfluß
unter einen zulässigen Wert absinkt, die Leserlichke;it des Textes bzw. der Nachrichtenfluß
dadurch erhöht werden kann, daß den Kodezei-ahen weitere kennzeichnende Stromschritte
hinzugefügt werden, die so gewählt sind, daß, ,veun das übertragene Zeichen nur
in einem Stromschritt gestört ist, also eine Einfachstörung vorliegt, diese mit
Sicherheit erkannt, dier gestörte Stromschritt ermittelt und automatisch korrigiert
werden kann, so daß das ungestörte Zeichen zum Abdruck kommt. Da bei normalen Störverhältnissen
die Einfachstörungen den größten Teil der auftretenden Störungen bilden, wird, wenn
man eine automatische Korrektur dieser Zeichen durchführt, die Anzahl der Schmierzeichen
bzw. Rückfragen stark herabgesetzt, und zwar entsprechend dem prozentualen Anteil
der Einfachstörungen an den Gesamtstörungen. Durch die automatische Korrektur dieser
Störungen wird die Anzahl der Schmierzeichen bzw. Rückfragen wesentlich herabgesetzt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bedingt eine Erhöhung der zur Übertragung
jedes Zeichens notwendigen Anzahl Stromschritte, wodurch der Nachrichten.fluß bei
gleicher Übertragungsgeschwindigkeit der Stromschritte herabgesetzt wird. Man wird
aus diesem Grund die Anzahl der zusätzlichen Stromschritte so gering wie möglich
wählen. Beachtet man ferner, daß bei großer Störhäufigkeit ohne die zusätzlichen
Stromschritte eine Übertragung praktisch über= h.aupt nicht mehr stattfinden kann,
der Nachrichtenfluß also annähernd Null ist, so erkennt man, daß, da durch die zusätzlichen
Stromschritte eine Korrektureinfach gestörter Zeichen möglich ist, wodurch. der
Nachrichtenfluß seinerseits erhöht wird, trotz Herabsetzung des Nachrichtenflusses,
durch die zusätzlichen Stromschritte praktisch eine Erhöhung des Nachrichtenflusses
bewirkt wird. Diese zunächst überraschende Tatsache wird verständlich, wenn man
1;zdenkt, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gestörte Zeichen nur
einmal übertragen werden müssen und dann zum Abdruck eines fehlerfreien Zeichens
führen, wähnend. sonst einfach gestörte Zeiichen oft mehrmals wiederholt werden
müssen, bis sie endlich zum Abdruck eines fehlerfreien Zeichens führen, da ja bei
größerer Störhäufigkeit auch das wiederholte Zeichen in vielen Fällen erneut gestört
sein wird, was automatisch eine erneute Wiederholung dieses Zeichens notwendig macht.
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Der wesentlichste Vorteil d. -s erfindungsgemäßerr Verfaih:rens besteht
darin, daß auf einem durch die Störungen für die Nachrichtenübermittlung praktisch
unbrauchbaren Übertragungsweg durch sein"- Anwendung eine Nachrichtenübertragung,
wenn auch mit einem gegenüber dem ungestörten Verkehr geringeren Nachrichtenfluß,
ermöglicht wird. Aus der letztgenannten Tatsache erkennt man, daß, wenn dass erfindungsgemäße
Verfahren bei geringer Störhäufigkeit angewendet wird, meist ein Verlust an Nachrichtenflu.ß
gegenüber dem normalen Betrieb auftritt, der durch die Vorteile während der verhältnismäßig
kurzen Zeiten mit großer Störhäufigkeit nicht ausgeglichen wird.
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Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung in Zeiten geringer Störhäufigkeit das normale, dem System zugrunde
liegende Kodierungsverfahren mit störanzeigenden Eigenschaften verwendet und nur
bei Erreichen einer bestimmten Störhäufigkeit auf das erfindungsgemäße- Verfahren
umgeschaltet, und umgekehrt. Diese Möglichkeit stellt einen weiteren wesentlichen
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand des obengenannten 7-Schritte-Verfahrens
näher erläutert, wobei den Ausführungen eine besonders vorteilhafte Anwendungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens auf das 7-Schritte-Verfahren zugrunde gelegt wird.
Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht darauf und kann ganz allgemein bei sämtlichen
Kodierungsverfahreu sinngemäß verwendet werden.
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Die wesentlichsten Merkmale des 7-Schritte-Verfahrens sind weiter
oben bereits genannt worden. Das bekannteste 7-Schritte-Zrerfahren verwendet einen
aus 7 Stromschritten aufgebauten Sicherungskode, der aus den 5 Stromschritten des
internationalen Telegrafenalphabetes so gebildet wird, daß jede der Schrittgruppen
der verschiedenen Zeichen 3 Tre.nnstroms,chritte enthält. Gemäß einem Merkmal der
Erfindung wird: als Zusatzschrittgruppe die spiegelbildliche oder g a eiligen
Schrittgruppe leiche Wiederholung der jew verwendet. Unter der den weiteren Ausführungen
zugrunde gelegten spiegelbildlichen Wiederholung ist dabei zu verstehen, daß die
Polarität der einzelnen Stromschritte spiegelbildlich sein soll, d. h., daß an Stelle
eines Trennstromschrittes ein Zeichenstromschritt und umgekehrt tritt. Man üb.rträgt
also die 7 Stromschritte der Zeichengruppe und außerdem
noch 7 Stromschritte
der Zusatzschrittgruppe; die in bezug auf ihre. Polarität spiegelbildlich zu dien
Stromschritten der Zeichengruppe sind, benötigt somit zur Übertragung jedes Zeichens
14 Stromschritte.
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Da die Zeichengruppe, wie bereits erwähnt, 3 Trennstromschritt:e enthält,
muß die Zusatzschrittgruppe auf Grund ihrer Spiegelbildlichkeit 4 Trennstromschritte
enthalten. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden nun sowohl die Zeichenals
auch die Zwsatzschrittgruppe auf die richtige Anzahl der Trennstr.omschritte überprüft.
Darüber hinaus erfolgt außerdem noch einte Prüfung auf Spiege-lbildlichlceit. Das
Ergebnis dieser Prüfungen wird dann, in folgender Weise ausgewertet.
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Haben beide Gruppen die richtig:- Anzahl von Trennstroms,chritten
und ist die Spiegelhildlichke,it erfüllt, so wird eine der Gruppen, z. B. die erste
Gruppe direkt oder die zweite spiegelbildlich. zum Abdruck des Zeichens freigegeben.
Enthält nur eine der beiden Gruppen die richtige Anzahl von Trennstromschritten,
während in der anderen diese von der Sollanzahl abweicht, und isst die Spiegel-1)il
liahkeit nur an einer Stelle verletzt, so wird, die Gruppe, hei der die richtige
Anzahl der Trennstromschritte festgestellt wurde, zum Abdruck weitergegeben. Falls
dies die zweite spiegelbildlich wiederhalte Gruppe ist, mu@ß dieselbe spiegelbildlich
weitergegeben werden. In beiden genannten Fällen liegen jeweils Einfachstörungen
vor, die korrigiert werden können.
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In allen anderen Fällen wird das betreffende Zeichen, sofern ein 7er-Kode
verwendet wird, als gestört gekennzeichnet. Dadurch werden, wie bisher, einseitige
Mehrfachstörungen in jedem Fall erkannt, ganz gleich ob diese beidie Gruppen oder
nur eine davon betreffen. Im ersteren Fall wird in beiden Gruppen die Anzahl der
Trennstromschritte von der Sollanzahl bzw. das Verhältnis von Trenn- zu Zeichenstromschritten
vom Sollverhältnis abweichen, während im letzteren Fall die Anzahl der Trennstromschritte
nur bei der gestörten Gruppe von der Sollanzahl abweicht, aber die Spiegelbildilich'keit
an zwei oder mehr Stellen gestört ist. Jeder dieser beiden Störungsfälle wird eindeutig
als Mehrfachstörung erkannt, und das betreffende Zeichen kann entsprechend gekennzeichnet
bzw. korrigiert werden. Eine Korrektur mehrfach gestörter Zeichen ist immer dann
möglich, wenn eine der beiden Gruppen die richtige Anzahl Trennstromschritte hat
und in der anderen Gruppe die Abweichung der Trennstromschritte von der Sollanzahl
gleich der Anzahl der festgestellten Verletzungen der Spiegelbildlichkeit ist. In
diesem Fall kann die Gruppe mit richtiger Anzahl Trennstromschritte, erforderlich-;nfalls
spiegelbildlich, zum Abdruck weitergeleitet werden. , Darüber hinaus werden durch
das erfinduiizs#-emäße Verfahren aber auch zweiseitig gerichtete Zweifachstörungen
erfaßt, was einen weiteren Vorteil gegenüber dem 7-Schritte-Verfahren bedeutet.
Die Störungen können auch hier wieder entweder nur ?in? oder i beide Gruppen betreffen.
Im ersten Fall eri-.',aiteii beide Gruppen die richtige Anz;ilil von Tr@a@is!rom_
schritten, aber die Spiegelbildlichkeit ist a_i Stellen gestört. Im zweiten Fall
enthalten beide Gruppen nicht die richtige Anzahl von Tr#c:iiistromschritten. Auch
diese Mehrfachstörungen werden also mit Sicherheit erkannt.
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Die obigen, auf das 7-Schritte-Verfahren abgestellten Ausführungen
gelten sinngemäß auch für andere Kodierungsverfahren. Die dort anzuwendenden Maßnahmen
überschreiten nach Kenntnis des Obigen nicht das allgemeine fachmännische Können.
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Die Zusatzschrittgruppe kann auf verschiedene Weise übertragen werden.
Man kann z. B. zunächst die Schrittgruppe und daran anschließend. die z. B. aus
der gleichartigen oder spiegelbildlichen Wiederholung dierselben bestehende Zusatzs.chrittgruppe
auf demselben Kanal des Übertragungsweges übertragen. Es ist aber auch möglich,
die Zusatzschrittgruppe anschließend an die Schrittgruppe auf einem eigenen Kanal
des Übertragungsweges zu übertragen, wodurch unter Umständen die Störungen etwas
verringert werden können. Durch die obergenannten Verfahren wird natürlich der Nachrichtenfluß
erheblich vermindert. Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird deshalb weiter vorgeschlagen."
die Schrittgruppe auf einem Kanal und gleichzeitig die Zusatzschrittgruppe auf einem
weiteren Kanal dies Übertragungsweges zu übertragen. Der Umstand, daß aus zwei durch
Störungen praktisch blockierten Kanälen eines Übertragungsweges ein Kanal mit verhältnismäßig
gutem Nachrichtenfluß gebildet wird, stellt einen wesentlichen Vorteil dieses Vorschlages
dar. In Zeiten geringer Störungen bedeutet die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
insbesondere die Zusammenschaltung zweier Kanäle, einen Verlust von an sich möglichem
Nachrichtenfluß. Es wird dieshalb vorgeschlagen, in Zeiten geringer Störhäufigkeit
nur diie Schrittgruppe und erst von einer bestimmten Störhäufigkeit ab auch die
Zus.atzschrittgruppe zu übertragen. Man kann z. B. daran denken, die Störhäufigkeit
zu messen und bei Überschreiten einer bestimmten Störhäufigkeit Mittel zu betätigen,
die eine automatisohe Umschaltung auf das erfindungsgemäße Verfahren bewirken und
bei Unterschreiten dieser Störhäufigkeit wider auf das normale Kod,ieru.ngsverfahren
zurückschalten. Es kann aber auch erwünscht sein, das erfindungsgemäße Verfahren
zur Erhöhung der Sicherheit der Übertragung unabhängig von der Störhäufigkeit anzuwenden.
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Die obigen Ausführungen gelten ganz allgemein für Einfach- und Doppelstromübertragung
der Fernschreibzeichen. Betrachtet man das Doppelstromverfa.hren näher, so erkennt
man, daß sich dieses aus zwei Einfachstromverfahren zusammensetzt. Dies wird sofort
klar, wenn man das Doppeltonverfahren betrachtet, bei dem, wie bekannt, die Zeichienstromschritte
durch eine Frequienz f 1 und die Trennstromschritte durch eine Frequenz f 2 markiert
werden. Betrachtet man z. B. die Frequenz f 1 allein, so erkennt man, daß durch
deren Vorhandensein oder Nichtvorhandensein diie vollständigen Fernschreibzeichen
über diesen Übertragungsweg nach einem Einfachstromverfahren übermittelt werden.
Für die Frequenz f 2 trifft das gleiche sinngemäß zu.
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Man kann nach obigem eine Doppelstromübertragung, insbesondere nach
dem Doppeltonverfahren oder Frequenzumtastverfahren, als die gleichzeitig auf zwei
Kanälen eines Übertragungsweges erfolgende Zweifachiibertragung einer Nachricht
auffassen. Eine solche ist nichts anderes als eine gleich:- oder spiegelbildliche
Zweifachübertragung von in ,:irren störanzeigendien Kode umgesetzten Fernschreibzeichen.
Sie fällt ebenfalls in den Rahmen der vorliegenden Erfindung und kann gemäß den
Merkmalen derselben ausgewertet werden.
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Es ist noch zu erwähnen, daß eine automatische Korrektur der korrigierbaren
Zeichen nir)ht unbedingt notwendig ist. Insbesondere dann, wenn es z. B. darauf
ankommt, möglichst jede der auftretenden Störungen
mit Sicherheit
zu erfassen, kann es vorteilhafter sein, von einer an sich möglichen Korrektur abzusehen
und sämtliche als gestört erkannte Zeichen zu erfassen.