DE1220884B - Vorrichtung zum Empfang synchron gesendeter Telegraphiezeichen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H041

Deutsche Kl.: 21 al-7/06

Nummer: 1220 884

Aktenzeichen: K 42962 VIII a/21 al

Anmeldetag: 21. Februar 1961

Auslegetag: 14. Juli 1966

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Empfang synchron gesendeter Telegrahiezeichen mit einer Fehlerermittlungseinrichtung, bestehend aus einer Zeichenschritt- oder Trennschrittüberwachungseinrichtung, welche feststellt, ob die Zahl der Zeichen- oder Trennschrittimpulse die empfangenen Zeichen in einer festen Zeitspanne der vorbestimmten Anzahl entspricht, und aus einer Phasenüberwachungseinrichtung, welche feststellt, ob die Phase der empfangenen Zeichen sich in Phase mit dem im Empfänger erzeugten Synchronisierimpulsen befindet, wobei bei Feststellung eines fehlerhaften Zeichens durch die Fehlerermittlungseinrichtung die Sendestation veranlaßt wird, das fehlerhafte Zeichen zu wiederholen, und mit einer Phasenschiebereinrichtung, mit deren Hilfö die Phasenlage der Synchronisierimpulse in Übereinstimmung mit der Phasenlage der empfangenen Zeichen gebracht werden kann.

Es ist eine Vorrichtung zur Übertragung von TeIegraphiezeichen der genannten Art bekannt, bei welcher beim fehlerhaften Empfang eines Zeichens bzw. einer Zeichengruppe in der Empfangsstation ein Wiederholungszeichen erzeugt wird, welches den Sender zur Wiederholung des letzten Zeichens bzw. der letzten Zeichengruppe veranlaßt.

Bei einer solchen Vorrichtung muß die Phase des von dem anderen Teilnehmer ausgesandten Zeichens mit dem Zeichensynchronimpuls der empfangenden Teilnehmerstation genau übereinstimmen. Weil ein ARQ-System gewöhnlich in Verbindung mit einem Zeitschrittmultiplexsystem benutzt wird, ist die Zahl der Phasenkombinationen zwischen Sendung und Empfang gleich dem Produkt der Zahl der ein Zeichen bildenden Elemente und der Zahl derMultiplexkanäle. Wenn die Phasen nicht richtig übereinstimmen, kann die Nachrichtenübermittlung unmöglich werden oder die Kanäle können in vertauschter Weise empfangen werden, so daß die Wahrung der geheimen Nachrichtenübermittlung nicht aufrechterhalten werden kann.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der genannten Art, mit welcher ein Fehlbetrieb weitgehend vermieden und eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit erreicht wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die Phasenüberwachungseinrichtung nur dann in Tätigkeit setzt, wenn die Fehlerermittlungseinrichtung innerhalb der festen Zeitspanne einen Fehler ermittelt hat, die Zeichenschritt- oder Trennschrittüberwachungseinrichtung aber Übereinstimmung zwischen der Anzahl der Zeichenschritt- oder Trennschrittimpulse des emp-Vorrichtung zum Empfang synchron gesendeter
Telegraphiezeichen

Anmelder:

Kokusai Denshin Denwa Kabushiki Kaisha,

Tokio-To.

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,

München 22, Widenmayerstr. 5

Als Erfinder benannt:

Ko Kumagai, Hiroichi Teramura, Tokio-To.

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 22. Februar 1960 (5235)

fangenen Zeichens und der vorbestimmten Anzahl festgestellt hat.

Es wird auf diese Weise ein unnötiges Arbeiten der Phasenüberwachungseinrichtung vermieden, wodurch im Endergebnis eine erhöhte Übermittlungsgeschwindigkeit erreichbar ist.

Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Gleiche oder ähnliche Teile sind mit denselben Bezugsziffern und Buchstaben bezeichnet.

F i g. 1 ist ein Zeitdiagramm, das die Zeitbeziehung

zwischen synchronartigen Telegraphiesignalen und den Vorgängen des Empfangsapparates zeigt;

F i g. 2 zeigt das Blockdiagramm eines Beispiels eines gewöhnlichen Phasenkontrollsystems;

F i g. 3 zeigt das Blockdiagramm des Prinzips der Erfindung;

F i g. 4 zeigt das Blockdiagramm einer Ausführung, bei der das Prinzip der Erfindung benutzt wird; F i g. 5 ist eine graphische Darstellung in logarithmischem Maßstab, die die Wahrscheinlichkeit des Fehlbetriebes infolge Rauschen eines Phasenabweichungsdetektors der Erfindung zeigt.

Das Zeitdiagramm der F i g. 1 zeigt die Zeitfolge der Auswahl eines Gesamtsignals in einem Zweikanal-Duplex-System, bei dem ein 7-Einheitsschutzcode mit einem Schrittverhältnis von 3:4 benutzt wird. F i g. 1, (a) stellt das empfangene Signal dar, das Signal des Kanals A (CH.A) mit einem Normalschlüssel und das Signal des Kanals A (CH.B) mit

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einem Umkehrschlüssel. F i g. 1, (b) stellt einen Synchronisierimpuls, der das obenerwähnte Signal prüft, dar, wobei die Synchronisierung mit diesem Signal durch automatische Frequenzkontrolle aufrechterhalten wird. Dieses Signal wird durch den positiven Durchgang dieses Impulses geprüft. F i g. 1, (c) stellt einen Kanalimpuls zur Verteilung der zwei Kanäle .4 und B der durch Frequenzteilung unter Benutzung des negativen Durchgangs von (&) erhalten wird dar und hat die Periode eines Zeichens. Die obere Seite dieser Wellenform wird zur Auswahl des Kanals A und die untere Seite zur Auswahl des Kanals B benutzt. Eine Phasenbeziehung zwischen (a) und (c) muß, wie aus der Zeichnung der F i g. 1 ersichtlich, zwischen (α) und (c) aufrechterhalten werden, (c) hat 7 · 2 = 14 Phasenbeziehungen, und wenn die Phase irgendwie anders als abgebildet ist, kann das Signal nicht richtig empfangen werden. Deshalb ist in einem herkömmlichen ARQ-Apparat eine Phasenüberwachungseinrichtung vorgesehen, die einen Phasenabweichungsdetektor besitzt, zur genauen Korrektur der Phase.

Ein Beispiel einer herkömmlichen Phasenüberwachungseinrichtung dieser Art ist in Fi g. 2 gezeigt. Das empfangene Signal [F i g. 1, (a)] wird in einem Prüfgerät2 mit Impulsen [Fig. 1, (b)], die in einem Synchronimpulsgenerator 1 erzeugt werden, überprüft und durch den Phasenschieber 3 geleitet, und an eine Fehlerermittlungseinrichtung 5 und einen Äg-Signaldetektor 6 gegeben. Die Fehlerermittlungseinrichtung 5 wird zum Ablesen und Rücksetzen durch Impulse [F i g. 1, (c)] von einem Kanalimpulsgenerator 4 der Zeichensynchronisierimpulse erzeugt [F i g. 1, (c)] durch Impulsteilung gesteuert [Fig. 1, (6)] durch den Synchronisierimpulsgenerator 1. Er überprüft die Bedingung, ob die sieben Codeelemente, die für ein Zeichen genommen werden, das vorbestimmte Zeichenschrittverhältnis haben oder nicht. In dem Falle eines Fehlers verursacht die Fehlerermittlungseinrichtung 5, einen umkehrbaren Zähler 9 (scale of k) der nachfolgenden Stufe zu zählen. In dem Falle eines korrekten Signals zählt er umgekehrt. Wenn mehrere Fehler auftreten, wird ein Ausgangssignal von dem umkehrbaren Zahler 9 ausgesandt, das einen Phasenabweichungsanzeiger 10 betätigt und an ein Und-Torll der nachfolgenden Stufe weitergegeben.

Andererseits erzeugt ein Wiederholungsperiodenzähler? (CH.A) einen Impuls der Wiederholungsperiode (gewöhnlich eine Vierzeitenperiode), wenn ein Fehler im eigenen Kanal von der Fehlerermittlungseinrichtung 5 aufgedeckt wird. Wenn ein Wiederholungsperiodenimpuls während des Betriebes des Phasenabweichungsanzeigers 10 gegeben wird, sendet das Und-Torll einen Impuls, der an den Phasenschieber 3 gegeben wird, der dann die Phase des Kanalimpulsgenerators 4 durch eine Probenperiode schiebt. Wenn die vorher erwähnte Phasenabweichungsbedingung besteht, wird diese Phasenschiebung wiederholt. Wenn Q-R-Signale richtig von demi?ß-Signaldetektor 6 in beiden Kanälen erhalten werden, so zeigt dies an, daß die korrekte Phasenbedingung erreicht worden ist, und der Phasenabweichungsanzeiger wird zurückgesetzt und stoppt die Phasenschiebung.

Bei dem System eines herkömmlichen Phasenabweichungsdetektors wird die Phasenabweichungsbedingung durch das Verhältnis Fehler zu korrektem Signal beurteilt und im Falle einer Phasenabweichung eine Phasenschiebung veranlaßt sowie unter der Bedingung der Phasengleichheit nach Erhalt des Aß-Signals die Phasenschiebung gestoppt. Demnach muß in einem System dieser Art zur Verkürzung der Zeit für die Entdeckung einer Phasenabweichung das Zählen (oder Zeitkonstante) des umkehrbaren Zählers 9 (oder Integrators) vermindert werden. Jedoch wenn Rauschen (einschließlich eines Leitungsbraches) auf der Übertragungsleitung vorhanden ist, werden viele Fehler empfangen. Infolgedessen ist die Wahrscheinlichkeit, daß die Bedingung einer Phasenabweichung beurteilt wird, hoch, selbst wenn die Phasen des Empfangs und der Übertragung übereinstimmen, so daß die Möglichkeit besteht, das korrekte Phasen irrtümlich geschoben werden. Besonders da diese Art des Fehlbetriebs die Zeit einer möglichen Nachrichtenverbindung wesentlich vermindert und die Fehlerzahl der Nachrichtenübermittlungstexte erhöht, muß die Verhinderung garantiert werden.

Ferner besteht bei einem System, das die Phasengleichheitsbedingung durch Empfang des .Rö-Signals beurteilt, die Möglichkeit, daß ein verschiedenes Zeichen während der Phasenschiebung irrtümlich als ein -Rß-Signal angesprochen wird. Dies wird durch Kombination von Zeichen, die von dem anderen Teilnehmer gesendet werden, verursacht. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, daß bei einer Phasenabweichungsbedingung diese Bedingung als Phasengleichheit betrachtet wird, so daß die Zeichen fehlerhaft übertragen werden.

In Anbetracht der oben beschriebenen Punkte wurde das Phasenkontrollsystem der Erfindung konstruiert, um möglichst vollständig den Fehlbetrieb des Phasenabweichungsdetektors infolge Rauschens zu vermeiden und bei einer tatsächlichen Phasenabweichung die Zeit der Entdeckung zu verkürzen. Darüber hinaus soll jede Beurteilung einer Phasengleichheit ungeachtet einer Phasenabweichungsbedingung, die noch während der Phasenschiebung existiert, vermieden werden.

Das Prinzip der Erfindung ist in dem Blockdiagramm der F i g. 3 gezeigt, wo das geprüfte empfangene Signal in einem Fehlerdetektor I geprüft wird, um festzustellen, ob das Zeichen zum Trennschrittverhältnis jedes Zeichens auf dem vorbestimmten Wert gehalten wird. Ein /•-Zeichenperiodenzeitgeber II erzeugt konstant einen Impuls für jede r-Zeichenperiode, die dieselbe Periode hat wie die Wiederholungsperiode oder ganze Vielfache davon und zu jedem Zeitpunkt der Impulserzeugung einen »Nichtfehler in der r-Zeichenperiode« dem Detektor III und dem Zeichenimpulszähler IV übermittelt.

Der Detektor III verursacht den Zähler V (scale of i) zurückzusetzen, wenn kein Fehler in der r-Zeichenperiode ist, setzt jedoch den Zähler V nicht zurück, wenn ein Fehler in der r-Zeichenperiode vorhanden ist. Der Zeichenimpulszähler IV verursacht ein »sauberes« Ausgangssignal und veranlaßt den Zähler V zu zählen, wenn die Zahl der Zeichenelementimpulse zwischen den r-Zeichen eine vorbestimmte Anzahl hat, während ein »unsauberes« Ausgangssignal den Zähler V zurücksetzt, wenn die Zahl der Zeichenelementimpulse zwischen den r-Zeichen nicht die vorbestimmte Anzahl besitzt. (In einem ARQ-System wird bei Phasenabweichung im allgemeinen die Wiederholung fortgesetzt. Wenn deshalb die

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Zeichen oder Trennschrittimpulse von einem be- die Zahl der Zeichenimpulse in der r-Zeichenperiode

liebigen Punkt in der Zeit der r-Zeichenperiode die vorbestimmte Anzahl hat und veranlaßt einen

gezählt werden, die dieselbe Periode wie die Wieder- Zähler (scale of i) 17 der nachfolgenden Stufe anzu-

holungsperiode hat, ist die Zahl dieser Impulse laufen. Wenn jedoch die Zahl der Zeichenimpulse

immer die vorbestimmte Anzahl, solange kein Fehler 5 nicht die vorbestimmte Anzahl besitzt, gehen durch

infolge Rauschen vorhanden ist. Damit wird das ein Oder-Tor 23 Impulse mit »unsauberem« Aus-

»saubere« Ausgangssignal auch bei Phasenabwei- gangssignal und setzen den Zähler 17 zurück. Ein

chung ausgesandt.) Fehlerspeicher 16 enthält z. B. eine bistabile Schal-

Infolgedessen ist das System der Erfindung so tung und wird z.B. durch Impulse in den Zuaufgebaut, daß das empfangene Signal zu jedem io stand »1« gebracht, die von dem Fehlerermittlungsr-Zeichen einer Periode, die gleich der Periode (oder gerät 5 entsprechend der Feststellung von Fehlern in einem ganzen Vielfachen davon) der Wiederholungs- einem Kanal ausgesandt werden, und er wird z. B. periode ist, geprüft wird, daß das Vorhandensein in den Zustand »0« zurückgebracht durch Impulse oder NichtVorhandensein eines Fehlers in diesem des r-Zeichenperiodenzeitgebers 15, nachdem seine Zeitintervall durch den Detektor III ermittelt wird, 15 Stellung abgelesen worden ist. Bei Vorhandensein daß gleichzeitig durch den Zeichenimpulsgeber IV eines Ausgangssignals in der bistabilen Schaltung festgestellt wird, ob die Zahl der Zeichenelement- (Flip-Flop) 12 (Kanals) oder der bistabilen Schalimpulse die vorbestimmte Anzahl hat oder nicht, rung (Flip-Flop) 13 (Kanal B) oder dem Fehlerdaß der Zähler V nur dann zu zählen veranlaßt wird, speicher 16 verhindert ein Oder-Tor 19 durch einen wenn ein Fehler zwischen r-Zeichen besteht, und 20 Inhibitor 18 das Zurücksetzen des Zählers 17 durch darüber hinaus die Zahl der Zeichenelementimpulse Impulse von den r-Zeichenperiodenzeitgeber 15, die in diesem Intervall die vorbestimmte Anzahl besitzt, durch das Oder-Tor 23 kommen. Wenn der Zähler und daß Phasenschiebung nur dann veranlaßt wird, 17 die volle Zahl erreicht, betätigt er einen Phasenwenn die Bedingung während i-Perioden fortbesteht abweichungsanzeiger 10 der nachfolgenden Stufe, und das Zählen des Zählers V eine volle Zahl er- 25 und das Ausgangssignal des Anzeigers 10 wird an reicht hat. den Wiederholungsperiodenzähler 8 und 7 weiter-

Da jedoch das Vorkommen von Fehlern infolge gegeben. In diesem Falle enthalten die Zähler 7 Rauschen mit gleichzeitiger Übereinstimmung zwi- und 8 jeweils eine Anzeige mit einem der Anzahl sehen der Zahl von Zeichen in dem r-Zeichen und der vorgenannten Wiederholungszeichen entsprechender vorbestimmten Anzahl äußerst selten ist, ist die 30 den Wert, und so werden vom Kanalimpulsgenera-Wahrscheinlichkeit einer irrtümlichen Beurteilung, tor 4 zyklisch Zählimpulse erzeugt, wodurch die daß Phasenabweichungen infolge Rauschens vor- Zähler 7 und 8 jeweils einen Impuls in jedem handen sei, bei dem erfindungsgemäßen System Wiederholungszyklus erzeugen. Die Ausgangsimpulse äußerst niedrig. Es ist deshalb möglich, die Zeit für des Zählers 7 werden einem Und-Tor 11 zugeführt, die Ermittlung einer wirklichen Phasenabweichung 35 Wenn das Ausgangssignal des Phasenabweichungsdurch Verminderung des Zählers (z) des Zählers V anzeigers 10 und das Ausgangssignal des Zählers 7 zu verkürzen. dem Und-Tor zugeführt werden, erzeugt das Tor 11

Um das Verständnis des erfindungsgemäßen Sy- ein Ausgangssignal, welches dem Phasenschieber 3 stems zu erleichtern, wird der Betrieb im einzelnen zugeführt wird, wodurch die Impulse des Synchroniin bezug auf die in F i g. 4 gezeigte Ausführung be- 40 sierimpulsgenerators 1 durch eine Prüfperiode geschrieben, die das oben beschriebene Prinzip benutzt. schoben werden, so daß die Phase des Kanalimpuls-Die von dem Synchronimpulsgenerator I₃ erzeugten generators 4 korrigiert wird. Ein Fehlerspeicher 22 Impulse [F i g. 1, (b)] passieren den Phasenschieber 3 enthält z.B. eine bistabile Schaltung und wird bei- und werden einem Prüfgerät und einem Kanal- spielsweise durch vom Fehlerdetektor 5 ausgehende impulsgenerator 4 eingeprägt. Das Ausgangssignal 45 Impulse bzw. bei Feststellung eines Fehlers in einem des Prüfgerätes 2 wird an einen Fehlerdetektor 5 Kanal in den Zustand »1« gebracht. Der Speicher und einen i?ß-Signaldetektor 6 gegeben, wo der wird beispielsweise durch vom Wiederholungszyklus-Fehler und das empfangene ÜQ-Signal mit der Zeit- zähler 7 (CHA) ausgehende Impulse in den Zufolge der Impulse [F i g. 1, (c)] von dem Kanal- stand »0« zurückgebracht, nachdem dieser abgelesen impulserzeuger 4 geprüft werden. Ein Wiederholungs- 50 worden ist. Wenn eine der bistabilen Schaltungen periodenzähler 7 für Kanal A und ein Wieder- (Flip-Flops) 12 und 13 oder der Fehlerspeicher 22 holungsperiodenzähler 8 für Kanal B beginnt für die arbeitet, verhindert das Ausgangssignal eines Oder-Wiederholungsperiode zu zählen, wenn ein Fehler Tores 21 durch einen Inhibitor 20 die Zurückoder ein i?Q-Signal in ihren entsprechenden Kanälen Setzung des Phasenabweichungsanzeigers 10 durch durch den Detektor 5 oder den Detektor 6 ermittelt 55 Impulse des Wiederholungsperiodenzählers 7 (Kawird. Eine bistabile Schaltung (Flip-Flop) 12 für nal/4).

Kanal A und eine bistabile Schaltung (Flip-Flop) 13 Zum besseren Verständnis des Systems der Erfin-

für Kanal B werden betätigt, wenn ein Fehler durch dung wird der Betrieb in der folgenden Einzel-

den Detektor 5 ermittelt wird und zurückgesetzt, beschreibung erläutert,

wenn ein ÄQ-Signal durch den Detektor 6 festge- 60

stellt wird. I

Ein r-Zeichenperiodenzeitgeber 15 zählt die Im- ^ ,, . , _π ,.
pulse von dem Kanalimpulsgenerator 4 und erzeugt ^ ^FaS ff^ei ^^Onna^ Bedingung
fortwährend Impulse mit dir gleichen Periode wie (^{Kein Fehler}' ^keme Phasenabweichung)
die Wiederholungsperiode, d. h. einen Impuls in je- 65 In diesem Fall arbeitet der Fehlerdetektor 5 nicht, dem r-Zeichenintervall. Durch die Impulse von dem Auch die bistabilen Schaltungen 12 und 13 und der r-Zeichenperiodenzeitgeber 15 sendet ein Zeichen- Fehlerspeicher 16 arbeiten nicht. Da kein Ausgangsimpulszähler 14 in »sauberem« Ausgangssignal, wenn signal an dem Oder-Tor 19 vorhanden ist, sind die

Zeitgeberinipulse von dem r-Zeichenzähler 15 nicht meisten Fällen entdeckt werden, arbeiten die bidurch den Inhibitor 18 behindert. Dementsprechend stabilen Schaltungen 12 und 13. Da das Funktionieren wird der Zähler 17 in seinem rückgesetzten Zustand des ARQ-Systems so ist, daß die Wiederholungsgehalten. Selbst wenn der Zeichenimpulszähler 14 periodenzähler 7 und 8 ununterbrochen während des die vorbestimmte Anzahl von Zeichen zählt und be- 5 Betriebs der bistabilen Schaltungen 12 und 13 zählen, strebt ist, den Zähler 17 zu veranlassen zu zählen, so werden ununterbrochen Wiederholungssignale von wird der Zähler 17 nicht arbeiten. Dementsprechend der anderen Partei übermittelt. Wenn dieses Gesamtwird, da der Phasenabweichungsanzeiger 10 und signal für die Zahl der Zeichenelemente in jeder das Und-Tor 11 keine Ausgangssignale erzeugen, r-Zeichenperiode gezählt wird, wird die gezählte der Phasenschieber 3 keine Phasenschiebeoperation io Zahl die vorbestimmte Anzahl werden. Dementdurchführen. sprechend geht in diesem Fall das Ausgangssignal

der bistabilen Schaltungen 12 und 13 durch das

H Oder-Tor 19 und verhindert den Rücksetzimpuls Fall, bei dem der Fehler durch Rauschen von dem r-Zeichenperiodenzeitgeber 15. Ein »sauverursacht ist is beres« Ausgangssignal wird von dem Zeichenimpuls-

(einschließlich Leitungsbruch) S⁶J?¹.^{14 aus}f^sandt' T^^f T ^ ^

^v &) Schiebeoperation durch denselben Prozeß wie im

In diesem Fall arbeitet der Fehlerdetektor 5 zu- vorhergehenden Fall bewirkt, erst. Dementsprechend werden ein oder mehrere
Ausgangssignale durch die bistabilen Schaltungen 12 20
und 13 und den Fehlerspeicher 16 erzeugt. Infolgedessen wird ein Ausgangssignal durch das Oder-Tor Phasenschiebung und Ermittlung von Gleichphase erzeugt. Darauf werden die Rückstellimpulse von

dem r-Zeiehenperiodenzeitgeber 15 durch den Inhibi- Wie festgestellt im Fall III, bewirkt das Ausgangstor 18 behindert. Doch wenn ein Fehler durch Rau- 25 signal des Phasenabweichungsanzeigers 10, wenn sehen verursacht wird, da der Zeichenimpulszähler dieser arbeitet, den Wiederholungsperiodenzähler 7 14 zwischen dem r-Zeichenperioden nicht ordentlich und 8 umzulaufen und verursacht Phasenschiebung die vorbestimmte Anzahl von Zeichen zählt, wird durch das Und-Tor 11 und den Phasenschieber 3, ein »unsauberes« Ausgangssignal durch das Oder- wenn jedoch Gleichphase erreicht ist, muß die Tor 23 den Zähler 17 zurücksetzen und deshalb wird 30 Phasenschiebung sofort gestoppt und das gesamte der Zähler 17 nicht arbeiten. System in den Originalzustand zurückversetzt

werden.

IU Wenn ein Fehler in der Wiederholungsperiode des

_ „ , „, , . , Kanals A vorhanden ist, arbeitet der Fehlerspeicher

Fall der Phasenabweichung _3g ^ _{und sein Ausgan}g_Ssignai _{geht durch das Od}er-

In diesem Fall arbeiten, da das empfangene Signal Tor 21 und auf den Inhibitor 20, um die Rückim allgemeinen als Fehler entdeckt wird, die bi- Setzung des Phasenabweichungsanzeigers 10 durch stabilen Schaltungen 12 und 13 sowie der Fehler- Impulse von dem Wiederholungsperiodenzähler 7 zu speicher 16, das Ausgangssignal von dem Oder-Tor verhindern.. Mit anderen Worten, die Rücksetzung 19 verhindert die Rücksetzung der Impulse von dem 40 des Phasenabweichungsanzeigers 10 geschieht- nur r-Zeichenperiodenzeitgeber 15, und der Zähler 17 dann, wenn während einer Wiederholungsperiode wird nicht zurückgesetzt. Wenn andererseits im die i?Q-Signale in beiden Kanälen empfangen wer-Fehlerdetektor 5 ein Fehler entdeckt ist, wird das den und ferner der Fehlerspeicher 22 nicht arbeitet ARQ-System auf Wiederholung geschaltet, und es (in diesem Falle werden vom Fehlerdetektor 5 keine erhält das empfangene Sammelsignal eine Wieder- 45 Fehler ermittelt). Dann wird das System sofort auf holung der r-Zeichenperiode. Wenn dieses Sammel- die Normalbedingung zurückgestellt, signal für die Zahl der Zeichenelemente in dem Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, r-Zeichenzyklus von einem beliebigen Augenblick kommt in dem System nach dieser Erfindung im an, gezählt wird, so wird die Zahl konstant die vor- Falle, daß Rauschen vorhanden ist, eine irrtümliche bestimmte Anzahl sein und nur »saubere« Impulse 50 Beurteilung, wie Phasenabweichungsbedingung dann werden von den Zeichenimpulszähler 14 ausgesandt vor, wenn das Vorhandensein eines Fehlers in der werden. Dementsprechend hat das Oder-Tor 23 kein r-Zeichenperiode ununterbrochen durch /-Perioden, Ausgangssignal, und es wird der Zähler nicht zurück- und gleichzeitig das Verhältnis der Zeichenschrittgesetzt, sondern er beginnt seine Zählung des zahlen in der gesamten r-Zeichenperiode zufällig mit richtigen Ausgangssignals. Wenn er die Zahl/ er- 55 dem vorbestimmten Wert für alle z-Perioden überreicht, wird das Ausgangssignal den Phasenabwei- . einstimmt. Die Wahrscheinlichkeit eines solchen chungsanzeiger 10 der nachfolgenden Stufe betätigen. Vorkommens ist sehr gering. Da dementsprechend, Der Phasenabweichungsanzeiger 10 hält seinen Be- selbst wenn das i des Zählers klein gemacht ist, triebszustand so lange aufrecht, bis keine Rücksetz- Fehlbetrieb weitgehend vermieden ist, kann man die impulse über den Inhibitor 20 mehr ankommen, und 60 jetzt für die Ermittlung von Phasenabweichungen er führt die Phasenschiebungsoperation über das benötigte Zeit wesentlich verkürzen. Und-Tor 11 und den Phasenschieber 3 aus. Eine bestimmtere Betrachtung der enthaltenen

Es kommt yor, daß Fehler nicht sicher entdeckt Möglichkeiten sei mathematisch in der folgenden werden, selbst im Falle einer r-Phasenabweichung Beschreibung dargestellt. Wenn als Maßstabsauswegen der Kombination der übermittelten Zeichen 65 druck die die Empfangsbedingung, die Wahrscheinvon dem anderen Teilnehmer und der Zeitstellung lichkeit der Elementsstörung mit P_e bezeichnet wird der versetzten Phase. Da jedoch Fehler in dem An- und angenommen wird, daß Fehler zufällig erzeugt fangsprözeß einer Phasenabweichung in den aller- werden und daß die Möglichkeiten des Fehlers der

Zeichen- und Trennschritte gleich sind, kann die Wahrscheinlichkeit P_k des Empfangs von Zeichen, die das vorbestimmte Verhälnis haben (korrekte und unermittelte Fehler), in dem Fall eines Zweikanals, ARQ-Systems, in dem ein Dreizeichenschritt vier Trennschrittcode im Kanal A und ein Vierzeichenschritt, drei Trennschrittcode im Kanal B benutzt wird, durch folgende Gleichung gegeben werden:

,Cr ·

Wenn die Wiederholungsperiode als eine Vierzeichenperiode angenommen wird, so ist die Wahrscheinlichkeit des Empfangs, da die zwei Kanäle dann acht Zeichen haben werden, während dieses Intervalls für Zeichen, die ein vorbestimmtes Verhältnis haben P_k ⁸.

Wenn ferner die Zahl der Codeelemente in einer Wiederholungsperiode mit N bezeichnet wird (in diesem Fall 7 · 2 · 4 = 56), wird die Wahrscheinlichkeit P_n des Empfangs einer vorbestimmten Zahl η [in diesem Fall (3 + 4) · 4 = 28] von Zeichen durch die Gleichung gegeben sein:

Darüber hinaus ist es in diesem Fall möglich, eine Phasenabweichung in der obenerwähnten Zeit zu entdecken, wenn der Fehler empfangen wird, und selbst wenn der Zustand einer Phasenabweichung so ist, daß kein Fehler normaler Art besteht, wird die Ermittlungsmöglichkeit vergrößert.

Die Ermittlung des Gleichphasenzustandes während der Phasenschiebung wird durch die Ermittlung des i?Q-Signals und den Zustand keines Fehlers

ίο während einer Wiederholungsperiode in allen Kanälen bewirkt. Dementsprechend besteht keine Möglichkeit einer Fehlbeurteilung des Gleichphasenzustandes, wenn die Gleichphase noch nicht hergestellt ist, im Gegensatz zu dem üblichen System, wo verschiedene Zeichen irrtümlich als ein RQ-Signal bestimmt werden können.

Als Ergebnis von Prüfungen kann festgestellt werden, daß durch die Benutzung des erfindungsgemäßen Systems die Phasenabweichungsermittlungs-

ao zeit auf ungefähr ein Zehntel und die Wahrscheinlichkeit des Fehlbetriebs infolge Rauschen auf ungefähr ein Fünfhundertstel in bezug auf entsprechende Betriebsverhältnisse üblicher Systeme reduziert werden konnte.

28

P_n =

P,^tr (1 -

'^2r

Dementsprechend wird die Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins einer entdeckbaren Störung in einer Wiederholungsperiode und gleichzeitig die Zahl der Zeichen, die η werden entsprechend der folgenden Gleichung sein:

In dem Phasenabweichungsdetektor des Systems der vorliegenden Erfindung kommt eine irrtümliche Beurteilung einer Phasenabweichungsbedingung infolge Rauschen vor, wenn ein Ausgangssignal von dem Zähler (scale of i) ausgesandt wird. Die Wahrscheinlichkeit P₁ dieses Vorhandenseins wird durch die folgende Gleichung bestimmt:

P₁ = P¹ = (P_n-Pk⁸Y-

Das Ergebnis der Berechnung der obigen Gleichung für den Fall i = 4 in dem Zähler (scale of i) wird in F i g. 5 dargestellt. Wie in dieser Kurve gezeigt, ist die Wahrscheinlichkeit des Fehlbetriebs am größten, wenn P_e ungefähr 0,06 ist und wenn P₁ = 1,2 · 10~³. Wenn diese Empfangsbedingung für einige Zeit bestanden hat, beträgt die ungefähre Zeit des Fehlbetriebes im Falle einer Nachrichtenübermittlungsgeschwindigkeit von 96 Baud mit einem Zweikanalsystem ungefähr 6 Minuten.

Während die Wahrscheinlichkeit des Fehlbetriebes ein Maximum zu der Zeit des zufälligen Rauschens wie oben beschrieben ist, sind die Fehler der Zeichen- und Trennschritte mit einer erfindungsgemäßen Schaltung ausgeschlossen, oder die Bedingung schwankt stark mit der Zeit. Deshalb sei gesagt, daß es praktisch keinen Fehlbetrieb in dieser Schaltung gibt.

In dem Fall einer wirklichen Phasenabweichung mit der Schaltung ist die Zeit für die Ermittlung dieser Phasenabweichung:

*■■>■

2-4-4 Sekunden = 2,3 Sekunden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Empfang synchron gesendeter Telegraphiezeichen mit einer Fehlerermittlungseinrichtung, bestehend aus einer Zeichenschritt- oder Trennschrittüberwachungseinrichtung, welche feststellt, ob die Zahl der Zeichenschritt- oder Trennschrittimpulse der empfangenen Zeichen in einer festen Zeitspanne der vorbestimmten Anzahl entspricht, und aus einer Phasenüberwachungseinrichtung, welche feststellt, ob die Phase der empfangenen Zeichen sich in Phase mit den im Empfänger erzeugten Synchronisierimpulsen befindet, wobei bei Feststellung eines fehlerhaften Zeichens durch die Fehlerermittlungseinrichtung die Sendestation veranlaßt wird, das fehlerhafte Zeichen zu wiederholen, und mit einer Phasenschiebereinrichtung, mit deren Hilfe die Phasenlage der Synchronisierimpulse in Übereinstimmung mit der Phasenlage der empfangenen Zeichen gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die Phasenüberwachungseinrichtung nur dann in Tätigkeit setzt, wenn die Fehlerermittlungseinrichtung innerhalb der festen Zeitspanne einen Fehler ermittelt hat, die Zeichenschritt- oder Trennschrittüberwachungseinrichtung aber Übereinstimmung zwischen der Anzahl der Zeichenschritt- oder Trenn-Schrittimpulse des empfangenen Zeichens und der vorbestimmten Anzahl festgestellt hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (6) zur Ermittlung eines i?Q-Signals, welches von der Gegenstelle übertragen wird und anzeigt, daß eine Wiederholung erfolgen soll, vorgesehen ist, und daß eine bistabile Einrichtung (12/13) vorgesehen ist, welche wirksam wird, wenn von der ersten Einrichtung ein Fehlersignal festgestellt wird, und in den Normalzustand zurückgebracht wird, wenn die Einrichtung (6) zur Ermittlung eines i?Q-Signals ein 2?ß-Signal feststellt, so daß die Phasenüberwachungseinrichtung (10, 17) zu

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arbeiten beginnt, wenn sie Ausgangssignale von der Zeichenschritt - Trennschritt - Überwachungseinrichtung (14, 15) erhält, die bistabile Einrichtung (12, 13) aber nur dann, wenn das unmittelbar auf das Auftreten einer Phasenabweichung folgende Zeichen durch die bistabile Einrichtung (12,13) als Fehlerzeichen festgestellt wird und die Zeichenschritt - Trennschritt - Überwachungseinrichtung (14,15) feststellt, daß die Anzahl der Zeichenschritt- oder Trennschrittimpulse während jeder Periode der vorbestimmten Zahl entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (6) zur Ermittlung eines ÄQ-Signals, welches von der Gegenstelle übertragen wird und anzeigt, daß eine Wiederholung erfolgen soll, vorgesehen ist, und

daß eine Fehlerermittlungseinrichtung (22) vorgesehen ist, welche feststellt, ob in einem Wiederholungszyklus der Telegraphiervorrichtung ein Fehler auftritt oder nicht, so daß bei Feststellung eines i?Q-Signals in allen Kanälen innerhalb des Wiederholungszyklus durch die Einrichtung (6) zur Ermittlung eines .Rß-Signals und bei Nichtfeststellung eines Fehlersignals während des Wiederholungszyklus durch die Fehlerermittlungseinrichtung (22) die Phasenschiebervorrichtung (3) eine Phasenverschiebung unterbricht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 907 062;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1036 308,
669.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 589/207 7. 66 © Bundesdruckerei Berlin