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Übertragungssystem zum teilweise gesicherten Übertragen von binärcodierten
Zeichen Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Übertragung von Zeichen über
Nachrichtenverbindungen. Als Nachrichtenverbindungen kommen Übertragungswege über
Draht oder auch Funkwege in Frage. Bei der Übertragung von Fernschreibzeichen über
Nachrichtenwege kann nicht mit genügender Sicherheit ausgeschlossen werden, daß
das jeweils bis in einem Binärcode verschlüsselte Nachrichtenzeichen dadurch gestört
wird, daß einzelne oder auch mehrere Schritte des zu übertragenden Zeichens verfälscht
werden. Hierdurch wird aber, und zwar beim üblichen Fernschreibcode schon beim Verfälschen
eines Schrittes, beim Empfänger ein anderes Zeichen wiedergegeben, als beim Sender
ausgesendet wurde. Für viele Zwecke, z. B. bei der Übertragung von Zahlenwerten,
z. B. zwischen Banken, muß aber eine Verfälschung eines einzelnen Zeichens ganz
sicher erkannt werden, damit Fehleraufzeichnungen und damit unter Umständen Fehlbuchungen
oder Fehlauswertungen vermieden werden.
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Es ist bekannt, zur Übertragung von Zeichen den in einem üblichen
Fernschreibcode mit Hilfe von fünf Schritten verschlüsselten Zeichen Zusatzschritte
zuzuordnen, die ein bestimmtes Verhältnis der Schritte einer Art zu den Schritten
der anderen Arten, z. B. auch die Geradzahligkeit der Schritte einer Art, herstellen.
Mit derartigen Sicherungscodes wird dann erreicht, daß die Verfälschung einzelner
Schritte sicher erkannt wird. So ist z. B. ein Sicherheitscode bekanntgeworden,
bei dem die Zeichen eines Alphabets mit Hilfe von sieben Schritten verschlüsselt
werden, wobei aus den mit sieben Schritten zu bildenden 128 Möglichkeiten lediglich
die ausgewählt werden, bei denen das Verhältnis der Schritte einer Art zu den Schritten
der anderen Art (Verhältnis der Trennstrom- und Zeichenstromschritten) 3:4 ist.
Eine Verschlüsselung der Zeichen mit diesem 7er-Code hat zur Folge, daß einseitige
Störungen, d. h. Störungen, die die Schritte einer bestimmten Art in die Schritte
der anderen Art verfälschen, sicher erkannt werden. Bei zweiseitigen Fehlern (transposition-errors)
jedoch versagt dieser Code, da innerhalb eines Zeichens ein Schritt einer Art in
einen Schritt der anderen Art und ein Schritt der anderen Art in einen Schritt der
ersten Art verfälscht werden kann, so daß wiederum ein Zeichen empfangen wird, das
der Codebedingung genügt.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein übertragungssv stem, bei dem mit
sehr hoher Wahrscheinlichkeit Übertragungsfehler sicher erkannt werden, so daß eine
Auswertung eines verfälschten Zeichens sicher vermieden wird. Es läßt sich theoretisch
ohne weiteres nachweisen, daß die Möglichkeit einer einwandfreien Fehlererkennung
mit der Anzahl der einem Zeichen zugeordneten Schritte wächst. Aus diesem Grunde
wird eine gesicherte Übertragung von Zeichen eine größere Anzahl von Schritten innerhalb
eines einzigen Zeichens voraussetzen. Sofern einzelne Zeichen in einen Mehrschrittcode
umgewandelt werden sollten, so ist hierzu ein nicht unerheblicher Aufwand an Schaltungsgliedern
notwendig, wenn völlig neue Zeichen aufgebaut werden sollen. Es ist deshalb auch
bekanntgeworden, zu den fünf Schritten des Fernschreibalphabets eine Mehrzahl von
Kontrollschritten hinzuzufügen, doch wird auch beim Aufbau derartiger Zeichen der
genaue Aufwand sowohl beim Sender als auch beim Empfänger nicht unerheblich, wenn
eine Mehrzahl von Kontrollschritten, z. B. fünf oder sieben, hinzugefügt werden
muß. In jedem Fall werden aber bei den Endgeräten wieder die zu übertragenden Zeichen
in einem üblichen Code, nämlich beispielsweise einem Fünfschrittcode, benötigt.
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Bei dem Übertragungssystem nach der Erfindung wird mit einfachen Mitteln
und insbesondere mit an sich bekannten Einrichtungen eine Übertragung gewährleistet,
die die gewünschte hohe Sicherheit garantiert. Das Übertragungssystem nach der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß jedes einzelne zu übertragende Zeichen mindestens
zweimal, und zwar zunächst in dem üblichen, nicht störanzeigenden 5er-Code und unmittelbar
anschließend in einem störanzeigenden 7er-Code oder in umgekehrter Reihenfolge übertragen
wird und daß innerhalb des Empfängers eine Prüfeinrichtung vorgesehen ist, die den
7er-Code auf das Schrittverhältnis 3:4 kontrolliert und außerdem das aus dem Siebenschrittzeichen
gewonnene Fünfschrittzeichen mit dem direkt empfangenen
Fünfschrittzeichen
prüft. Eine weitere Auswertung, z. B. ein Abdruck der Zeichen, erfolgt dann und
nur dann, -,nenn die Prüfeinrichtungen einen einwandfreien Empfang festgestellt
haben.
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Bei dem Übertragungssystem nach der Erfindung werden also zur Übertragung
jedes einzelnen Zeichens insgesamt zwölf Schritte benötigt, die aus den Schritten
des 7er-Codes und den Schritten des 5er-Codes für jedes einzelne Zeichen zusammengesetzt
>ind.
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Für den Aufbau der Zeichen nach der Erfindung können die üblichen
Schaltungsanordnungen verwendet werden, da lediglich eine Umsetzung der 5er-Zeichen,
wie sie zunächst von einer Fernschreibmaschine abgegeben werden, in 7er-Zeichen
notwendig ist. Hierzu können die aus anderen Geräten allgemein bekannten Codeumsetzer
unmittelbar verwendet werden. Die Aussendung geschieht dann derart, daß zunächst
das 5er-Zeichen und unmittelbar anschließend die sieben Schritte des 7er-Zeichens
abgetastet und ausgesendet werden, oder umgekehrt.
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Zur Fehlerkontrolle «-erden einerseits die dem 7er-Code entnommenen
Schritte auf richtiges Schrittverhältnis (3: 4) geprüft, andererseits wird aus diesem
7er-Code mittels eines Code-Umsetzers ein 5er-Code-Zeichen gebildet und dessen einzelne
Schritte mit denjenigen fünf Schritten des empfangenen 12er-Code-Zeichens verglichen,
die dem 5er-Code entnommen wurden.
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Durch diese doppelte Kontrolle werden einseitig gestörte Zeichen vollständig,
doppelseitig oder gemischt gestörte Zeichen mit sehr großer Wahrscheinlichkeit als
Fehler erkannt.
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Systeme, die das bekannte selbsttätige Fehlerkorrekturverfahren mit
Wiederholung der gestörten Zeichen auf Grund automatischer Rückfrage benutzen, sind
Mets als Synchronsysteme ausgeführt; die im normalen Fernschreibbetrieb mit ungesichertem
5er-Start-Stop-Code vorkommenden Zustände Dauer-Trünn- und Dauer-Zeichenlage werden
ebenfalls mit Hilfe von Schrittkombinationen des Sicherheitscodes (d. h. bisher
des 7er-Codes) übertragen. Ferner ist bei <dem selbstkorrigierenden System das
Rückfragesignal als gesicherte Codekombination zu übertragen. Somit muß ein Sicherheitscode
mindestens drei Kombinationen mehr bereitstellen, als für die Nachrichtenübertragung
auf den mit dem 5er-Start-Stop-Code betriebenen Anschlußverbindungen erforderlich
sind.
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Da der 7er-Code mit seinen 35-Kombinationen diese Bedingung erfüllt,
der 5er-Code mit 32 Kombinationen aber natürlich nicht, stehen beim vorgeschlagenen
12er-Code den drei Sonderkombinationen des 7er-Codes (die mit a für Dauerzeichenzustand,
,8 für Dauertrennzustand und mit RQ für das Rückfragesignal bezeichnet werden) keine
entsprechenden Kombinationen des 5er-Codes gegenüber.
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Dementsprechend wird gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens
vorgeschlagen, zur Bildung der 12er-Codegruppen der drei Sonderkombinationen den
7er-Kombinationen derselben diejenigen 5er-Kombinationen zuzuordnen, die normalerweise
zu den Kombinationen des 7er-Codes gehören, die - mit Ausnahme eines Schrittes derjenigen
Art, die im 7er-Code-Zeichen viermal enthalten ist - das Spiegelbild der entsprechenden
Sonderkombination im 7er-Code sind.
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Von allen Fälschungsmöglichkeiten des 7er-Codes besitzt diejenige,
bei der von sechs Schritten genau deren Spiegelbild entsteht, die geringste Wahrscheinlichkeit.
-Nachfolgend soll ein möglicher Aufbau der 12er-Kombinationen der drei Sonderzeichen
gezeigt werden; bei diesem ist zugrunde gelegt, daß jeweils der erste Schritt, der
bei allen in Frage kommenden 7er-Kombinationen ein Zeichenschritt ist, in seiner
Polung unverändert bleibt.
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Dabei bedeutet: 0 = Zeichenschritt, 1 = Trennschritt.
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Signal a im 7er-Code: 0101001; mit den letzten sechs Schritten im
Spiegelbild entsteht: 0010110; das ist der Buchstabe X mit der Schrittfolge im 5er-Code:
10111. Als 12er-Kombination für a werden somit 0101001 und 10111 zusammengefaßt.
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Signal /3 im 7er-Code: 0101100; mit den letzten sechs Schritten im
Spiegelbild entsteht: 0010011; das ist der Buchstabe F mit der Schrittfolge im 5er-Code:
10110. Als 12er-Kombination für f werden somit 0101100 und 10110 zusammengefaßt.
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Signal RQ im 7er-Code: 0110100; mit den letzten sechs Schritten im
Spiegelbild entsteht: 0001011; das ist der Buchstabe K mit der Schrittfolge
im 5er-Code: 11110. Als 12er-Kombination für RQ werden somit 0110100 und 11110 zusammengefaßt.
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Die Zusammenfassung von zwei selbständigen, im Grunde aber ganz verschiedenen
Codes zu einem neuen Code entsprechend erhöhter Stellenzahl bringt noch einen weiteren
Vorteil mit sich. Werden trotz guter Übertragungsbedingungen laufend fehlerhafte
Zeichen festgestellt, so ist das im allgemeinen ein Kennzeichen dafür, daß der Empfangsverteiler
nicht in richtiger Phase zu den empfangenen Codezeichen umläuft. Man kann den Empfangsverteiler
dann von Hand oder automatisch so lange Schritt für Schritt nachstellen, bis sich
12er-Code-Zeichen ergeben, bei denen der 7er-Code-Anteil und der 5er-CodeAnteil
zueinander passen. Das richtige Zusammentreffen zusammengehöriger 7er- und 5er-Code-Anteile
ist also zugleich ein Merkmal für richtige Einphasung des Empfangsverteilers. Ein
dadurch ausgelöstes Signal kann jedes weitere Nachstellen des Empfangsverteilers
unterbinden und somit zur halb- oder vollautomatischen Einphasung benutzt werden.