DE1083307B - Verfahren zur selbsttaetigen Pruefung und Wiederherstellung des Gleichlaufs der Schluesselstreifen in Sender und Empfaenger einer Fernschreibanlage zur UEbertragung verschluesselter Nachrichten - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selbsttätigen Prüfung und Wiederherstellung des Gleichlaufs der Schlüsselstreifen in Sender und Empfänger einer Fernschreibanlage zur Übertragung verschlüsselter Nachrichten.

Zum Entschlüsseln von verschlüsselt übertragenen Fernschreibnachrichten müssen die sende- und empfangsseitig identisch vorhandenen Schlüsselstreifen stets synchron fortgeschaltet werden.

Da der Übertragungskanal aber niemals ideal ist, ist es möglich, daß Signale im Empfänger ankommen, die ein Startsignal vortäuschen, oder daß Unterbrechungen im Übertragungsweg auftreten. Der erstgenannte Fehler bewirkt, daß der Schlüsselstreifen im Empfänger fälschlicherweise um ein Zeichen weitergeschaltet wird, während der zweite Fehler das erforderliche Fortschalten des Schlüsselstreifens verhindert. In beiden Fällen laufen die beiden Schlüsselstreifen nicht mehr synchron.

Dieser Nachteil kann zwar durch den Synchron-Zusatzbetrieb an Stelle des Start-Stop-Betriebs verhindert werden, dies erfordert aber äußerst stabile Oszillatoren zur Steuerung der Schaltvorgänge an den beiden Enden des Fernschreibkanals. Der Empfängeroszillator wird normalerweise vom Sendeoszillator synchronisiert; aber es ist in diesen Fällen notwendig, einen genügend stabilen Oszillator zu haben, um den Gleichlauf auch während Unterbrechungen im Übertragungskreis aufrechtzuerhalten. Daher werden solche Anlagen recht teuer. Auch wird der Schlüsselstreifen verbraucht, gleichgültig ob Signale übertragen werden oder nicht.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur selbsttätigen Prüfung und Wiederherstellung des Gleichlaufs des Schlüsselstreifens in Sender und Empfänger einer Fernschreibverbindung zur Übertragung verschlüsselter Nachrichten. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß vom Sender periodisch ein verschlüsseltes Prüfzeichen ausgesendet wird, welches im Empfänger ein Rückmeldesignal auslöst, wenn Gleichlauf zwischen den Schlüsselstreifen besteht, daß beim Ausbleiben des Rückmeldesignals der Schlüsselstreifen des Senders selbsttätig um eine festgelegte Anzahl von Schlüsselzeichen weitergeschaltet und sodann festgehalten wird, und daß selbsttätig das mit dem festgehaltenen Schlüsselzeichen verschlüsselte Prüfzeichen mehrmals zum Empfänger übertragen wird, bis vom Schlüsselstreifen des Empfängers der Gleichlauf wieder erreicht ist.

Es ist zweckmäßig, als Prüfzeichen im Klartext das »Zeilenvorschub«-Zeichen zu verwenden. Dies wird bei Blattschreiberbetrieb immer am Ende einer Zeile übertragen, so· daß der größte Abstand zwischen

Verfahren zur selbsttätigen Prüfung
und Wiederherstellung des Gleichlaufs

der Schlüsselstreifen in Sender

und Empfänger einer Fernschreibanlage

zur Übertragung verschlüsselter

Nachrichten

Anmelder:

International Standard Electric Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 23. Januar 1958

William Francis Chittleburgh, London,
ist als Erfinder genannt worden.

zwei Prüfzeichen zwangläufig festliegt. Sollte der Gleichlauf der beiden Schlüsselstreifen verlorengehen, so entspricht die größtmögliche Anzahl der falsch entschlüsselten Zeichen der Zeichenzahl in einer Zeile. Um die richtige Übertragung der Nachricht zu gewährleisten, ist es nur notwendig, die Zeile zu wiederholen, in der ein Fehler angezeigt wird, die aber aus Sicherheitsgründen nicht sofort nach Wiederherstellung des Gleichlaufs wiederholt werden sollte. Durch die Übertragung des Prüfzeichens am Ende jeder Zeile ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß der Schlüsselstreifen im Empfänger zwischen zwei Prüfzeichen nur um einige wenige Zeichen aus dem Gleichlauf geraten ist. Daher braucht beim Auftreten eines Fehlers auch der Schlüsselstreifen im Sender nur um einige wenige Zeichen weitergeschaltet werden. Die geringste Zeichenzahl hängt theoretisch ab von der Güte des einzelnen Nachrichtenkanals, aber in der Praxis empfiehlt es sich, die Schlüsselstreifen im Sender um eine feste Zahl von Zeichen weiterzuschalten. Eine Weiterschaltung um fünf Zeichen scheint am vorteilhaftesten zu sein, sowohl im Hinblick auf einen schlechten Nachrichtenkanal als auch in Hinsicht auf eine geringe Verschwendung des Schlüsselstreifenmaterials. Es sei noch erwähnt, daß, wenn aus irgendeinem Grunde, beispielsweise wegen einer sehr langen Unterbrechung des Übertragungs-

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kanals, der Schlüsselstreifen"· im Empfänger überhaupt nicht fortgeschaltet wurde, in bekannter Weise unabhängig von der Dauer der Unterbrechung auf jeden Fall der Gleichlauf wieder neu hergestellt wird, sobald die Verbindung wiederhergestellt wird.
. Das Verfahren hat zwar den Nachteil, daß nach der Übertragung des· Prüfzeichens eine Wartezeit eingehalten werden muß,, die mindestens gleich einer Zeichenlänge ist, um das Rückmeldesignal zu empfangen. Im praktischen-Betrieb ist diese Wartezeit aber nicht störend, da es üblich ist; nach dem »Zeilenvorschub «-Zeichen ein ,»Zwischenräume-Zeichen zu senden. Die Länge der Wartezeit hängt von der Fort-Pflanzungsgeschwindigkeit der Nachricht in dem Verbindungskanal ab. ..

Das Rückmeldesignal dürfte vorzugsweise so gewählt werden, daß es nicht mit einem falsch verschlüsselten Zeichen verwechselt werden kann. Hierfür eignet sich z. B. das nicht benutzte 32. Zeichen des internationalen Telegrafenalphabets, das aus sechs Zeichenstromelementen und einem Trennstromschritt (als Stopschritt) besteht und das deshalb leicht erkannt werden kann.

Das Verfahren kann dahingehend erweitert werden, daß das Prüfzeichen auch während der Leerlaufzeit selbsttätig übertragen wird, d. h. während der Zeit, in der keine Nachricht übertragen wird. In diesem Fall wird der Schlüsselstreifen im- Sender erst dann stillgesetzt, wenn der Verlust "des Gleichlaufs festgestellt ist; dadurch wird jedes Prüfzeichen unterschiedlich verschlüsselt. Die beiden Schlüsselstreifen werden im Gleichlauf fortgeschaltet, bis ein Fehler bei dem normalen Gleichlaufverfahren entsteht. Die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Prüfzeichen ist abhängig von der Güte des Nachrichtenkanals, also z. B. von dem Zeitraum, während dessen eine bestimmte Höchstzahl falscher Zeichen empfangen wird. Um diese bestimmte Höchstzahl wird der Schlüsselstreifen im Empfänger dann fortgeschaltet, wenn ein Fehler festgestellt ist.

Es ist noch zu erwähnen, daß bei dem einfachen Verfahren das Ende jeder Zeile durch den Empfang des Rückmeldesignals angezeigt wird. Bei dem erweiterten Verfahren wird das verschlüsselte Prüfzeichen auch beim Leerlauf periodisch übertragen und daher erscheint lediglich eine ganze Folge von Rückmeldesignalen. Diese ,Folge wird jedoch unterbrochen durch Zwischenräume von ein bis vier Zeichen jedesmal dann, wenn ein Fehler auftritt.

Es ist zweckmäßig, das Verfahren dahingehend zu erweitern, daß falsche Startsignale ausgeschieden werden. Wenn ein Startsignal empfangen wird und es nicht länger dauert als 10 Millisekunden, wird es als Störsignal ausgeschieden, und der Schlüsselstreifen wird nicht fortgeschaltet. . .

Zur Durchführung des Verfahrens sind nur geringfügige Änderungen an den bekannten Fernschreibanlagen erforderlich. An Hand der Figur wird ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung näher erläutert.

Die Figur zeigt das Blockschaltbild eines Zusatzgerätes, welches an dem einen Ende eines Fernschreibkanals angeschlossen wird. Dieser endet in einer Sendeleitung an der Anschlußklemme 1 und in einer Empfangsleitung an der Anschlußklemme 2. Signale werden in dem Fernschreibkanal zur gleichen Zeit nur in einer Richtung übertragen;.daher kann der Kanal von einem Halb-Duplex-Kanal gebildet werden.

Der Sendekreis und der. Empfangskreis eines Fern-Schreibers 3 für Stärt-Stop-Betrieb sind über Leitungen4 und 5 und über eine Anordnung 6 zur Feststellung der Signalrichtung mit dem Sendeeingang 7 und Empfangsausgang 8 eines Mischgerätes 9 verbunden, wobei zwischen der Anordnung 6 und dem Sendeeingang 7 noch ein normalerweise offenes Tor 10 geschaltet ist. Der Sendekreisausgang 11 des Mischgerätes 9 ist mit einem Senderelais 12 verbunden, das die verschlüsselten Zeichen auf die Sendeleitung an der Anschlußklemme 1 gibt.

Die Empfangsleitung an der Anschlußklemme 2 ist über einen Impulswiederholer 13 mit dem Empfangsleitungseingang 14 des Mischgerätes 9 verbunden.

Das Mischgerät 9 vereinigt in bekannter Weise jedes vom Fernschreiber 3 gesendete Klarzeichen mit einem Schlüsselzeichen, das ein Lochstreifensender, von dem nur der Fortschaltmagnet 15 gezeigt ist, selbsttätig von einem Schlüsselstreifen liest. Außerdem entschlüsselt es die an der Anschlußklemme 2 ankommenden Geheimzeichen. Der Fortschaltmagnet 15 wird durch einen Kontakt. 17 betätigt, der jedesmal dann geschlossen wird, wenn ein Zeichen verarbeitet ist, und der den Schlüsselstreifen um einen Schritt fortschaltet. Der Stromkreis des Fortschaltemagnets enthält außerdem noch Kontakte 23, 27 einer Relaisanordnung 18 und die Batterie 16. Die Relaisanordnung 18 enthält zwei getrennte Relais, die unabhängig voneinander die Kontakte 23 bzw. 27 steuern. Um zu gewährleisten, daß die Mischgeräte an den beiden Enden eines Fernschreibkanals synchron arbeiten, wird vom Fernschreiber 3 periodisch ein Prüfzeichen ausgesandt. Dies Prüfzeichen kann entweder vom »Zeilenvorschub«- oder vom »Wagenrücklauf «-Zeichen gebildet werden, die beide am Ende jeder Zeile übertragen werden. Das »Zeilenvorschub«- Zeichen ist zu bevorzugen, weil ihm normalerweise ein »Zwischenraum«-Zeichen folgt, welches dann einen Teil der Wartezeit für das Rückmeldesignal ausfüllt. Die Zeichen, die zwischen dem Fernschreiber 3 und dem Mischgerät 9 übertragen werden, werden durch die Anordnung 6 auch einem Prüfzeichenauswerter 19 zugeführt. Die Anordnung 6 gibt außerdem ein Tor 20 frei, über das der Prüfzeichenauswerter 19 mit einem Prüftaktgeber 21 verbunden wird. Eine Steuerleitung 22 verbindet das Tor 10 mit dem Ausgang des Tores 20. Wenn ein Prüfzeichen vom Prüfzeichenauswerter 19 festgestellt wird, gibt er einen Steuerimpuls über das Tor 20 ab, der das Tor 10 schließt und den Prüftaktgeber 21 anstößt. Bevor jedoch das Tor 10 geschlossen wird, ist das Prüfzeichen bereits zum Mischgerät 9 übertragen, dort verschlüsselt und zum anderen Ende des Fernschreibkanals weitergeleitet worden. Der Prüftaktgeber 21 öffnet zunächst den Kontakt 23 der Relaisanordnung 18, so daß der Fortschaltmagnet 15 nicht weitergeschaltet werden kann. Das geschlossene Tor 10 verhindert, daß weitere Zeichen vom Fernschreiber 3 zum Mischgerät 9 übertragen werden.

Wenn die Mischgeräte an beiden Enden des Fernschreibkanals synchron laufen, wird am entfernten Ende ein Rückmeldesignal in einer weiter unten zu erläuternden Weise erzeugt. Dieses Signal wird nach seiner Wiederholung durch den Impulswiederholer 13 über ein Tor 24 einem Rückmeldesignalentschlüßler 25 zugeführt. Das Tor 24 wird durch einen Impuls des Prüftaktgebers 21 geöffnet. Wenn das Rückmeldesignal von dem Rückmeldesignalentschlüßler 25 innerhalb einer vorgegebenen Wartezeit erkannt ist, wird ein Rückstellkreis 26 angestoßen, der den Prüfzeichenauswerter 19 und den Prüf taktgeber 21 sowie das Ter 10 und den Kontakt 23 in die Ruhestellung zurückführt.

Wenn jedoch die Mischgeräte 9 an den beiden Enden des Fernschreibkanals nicht gleichlaufen, wird kein Rückmeldesignal erzeugt. Am Ende der vorgegebenen Wartezeit erzeugt dann der Prüftaktgeber 21 fünf Taktimpulse, durch die der Kontakt 27 der Relaisanordnung 23 entsprechend oft geschlossen wird, so daß der Fortschaltmagnet 15 den Schlüsselstreifen um fünf Zeichen weiterschaltet. Darauf stößt der Prüf taktgeber 21 einen Prüfzeichengenerator 28 an, der vermittels eines Relais 29 das Prüfzeichen periodisch überträgt, wobei die einzelnen Intervalle größer als die obenerwähnte Wartezeit sind. Nachdem der Prüfzeichengenerator 28 angestoßen ist, hält er während der Übertragung der Prüfzeichen durch eine Steuerspannung das Tor 24 offen.

Da der Kontakt 23 geöffnet ist, wird der Fortschaltmagnet 15 zwischen den periodisch übertragenen Prüfzeichen nicht betätigt, so daß jedes Prüfzeichen mit demselben Schlüsselzeichen verschlüsselt wird. Dagegen wird der Fortschaltmagnet 15 am anderen Ende des Fernschreibkanals nach jedem empfangenen Prüfzeichen weitergeschaltet. Sobald das Mischgerät 9 am anderen Ende die Synchronlaufstellung erreicht, wird das Rückmeldesignal übertragen. Nachdem dieses vomRückmeldesignalentschlüßler25 festgestellt ist, werden die Einrichtungen 19, 21, 23 und 28 sowie die Tore 10 und 24 in ihre Ruhestellung zurückgeführt. Jetzt kann die normale Übertragung fortgesetzt werden.

Im folgenden wird die Einrichtung zur Aussendung des Rückmeldesignals beschrieben. Hierbei wird die dargestellte Schaltung als Empfänger betrachtet. Das vom Mischgerät 9 am sendeseitigen Ende des Fernschreibkanals gesendete, verschlüsselte Prüfzeichen wird an der Anschlußklemme 2 empfangen. Nach der Wiederholung durch den Impulswiederholer 13 und der Entschlüsselung durch das Mischgerät 9 wird es über die Anordnung 6 zum Fernschreiber 3 übertragen. Die Anordnung 6 gibt in diesem Fall das Tor 30 frei und führt wie zuvor das Prüfzeichen dem Prüfzeichenauswerter 19 zu. Nach der Feststellung des Prüfzeichens gibt der Prüfzeichenauswerter 19 einen Impuls über das Tor 30 zum Rückmeldesignalgenerator 31,._ welcher vermittels des Relais 12 das Rückmeldesignal auf die Sendeleitung überträgt. Wenn die Mischgeräte 9 an den beiden Enden des Fernschreibkanals nicht synchron laufen, wird das Prüfzeichen falsch entschlüsselt und nicht als solches anerkannt, so daß kein Rückmeldesignal ausgelöst wird.

Um den Bedienenden von dem Zustand der Anlage zu unterrichten, ist mit dem Prüf taktgeber 21 eine Alarmanlage 32 verbunden. Diese Alarmanlage möge drei Warnlampen grün, gelb und rot enthalten. Normalerweise leuchtet die grüne Lampe auf, die anzeigt, daß eine Übertragung stattfinden kann. Sobald der Prüftaktgeber angestoßen wird, leuchtet die gelbe Lampe an Stelle der grünen auf und zeigt den Beginn der Wartezeit an. Nach Empfang des Rückmeldesignals leuchtet die grüne Lampe wieder auf und zeigt an, daß die Übertragung fortgesetzt werden kann. Ist dagegen das Rückmeldesignal am Ende der Wartezeit nicht eingetroffen, so wird vom Prüftaktgeber die rote Lampe so lange eingeschaltet, bis der Gleichlauf wiederhergestellt ist.

Es sei noch erwähnt, daß das Rückmeldesignal nicht nur dem Tor 24, sondern auch dem Empfangsleitungseingang 14 des Mischgerätes 9 zugeführt wird und dort entschlüsselt wird, wodurch ein zufälliges Zeichen im Fernschreiber 3 zum Abdruck kommt. Dieser Nachteil ist unerheblich, doch kann er durch das Einfügen eines Tores zwischen dem Impulswiederholer 13 und dem Empfangsleitungseingang 14 verhindert werden. Dieses Tor wird dann durch den gleichen Impuls geschlossen, durch den das Tor 24 geöffnet wird.

Claims (7)

Patentansprüche·.

1. Verfahren zur selbsttätigen Prüfung und Wiederherstellung des Gleichlaufs der Schlüsselstreifen in Sender und Empfänger einer Fernschreibanlage zur Übertragung verschlüsselter Nachrichten, dadurch gekennzeichnet, daß vom Sender periodisch ein verschlüsseltes Prüfzeichen ausgesendet wird, welches im Empfänger ein Rückmeldesignal auslöst, wenn Gleichlauf zwischen den Schlüsselstreifen besteht, daß beim Ausbleiben des Rückmeldesignals der Schlüsselstreifen des Senders selbsttätig um eine festgelegte Anzahl von Schlüsselzeichen weitergeschaltet und sodann festgehalten wird und daß selbsttätig das mit dem festgehaltenen Schlüsselzeichen verschlüsselte Prüfzeichen mehrmals zum Empfänger übertragen wird, bis vom Schlüsselstreifen des Empfängers der Gleichlauf wieder erreicht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfzeichen am Ende jeder übertragenen Zeile ausgesandt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Prüfzeichen das »Zeilenvorschub «-Zeichen verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüsselstreifen des Senders selbsttätig um fünf Schlüsselzeichen fortgeschaltet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ausbleiben des Rückmeldesignals selbsttätig eine Warnanlage ausgelöst wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfzeichen auch beim Leerlauf der Fernschreibanlage periodisch übertragen und der Gleichlauf überprüft wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Startsignale, die kurzer als 10 Millisekunden sind, als Störsignale ausgeschieden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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