DE1255705B - Schaltungsanordnung zur gesicherten UEbertragung binaercodierter Daten nach dem Echoverfahren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

[nt. CL:

H04b

H041
Deutsche Kl.: 21 al - 7/06

Nummer: 1255 705

Aktenzeichen: T 30250 VIII a/21 al

Anmeldetag: 12. Januar 1966

Auslegetag: 7. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung in einem System zur gesicherten Übertragung binärcodierter Daten, bei dem die Daten fortlaufend von einem Sender zu einem entfernten Empfänger gesendet und vom Empfänger über einen Rückkanal voll an den Sender zurückgesendet werden. Im Sender werden die Daten bei der Aussendung gleichzeitig auf den Sendekanal und in einen Sendespeicher gegeben und die vom Empfänger zurückempfangenen Daten mit den ihnen entsprechenden im Sendespeicher befindlichen Daten auf Fehlerfreiheit verglichen. Im Fall eines Fehlers wird eine Datenwiederholungsaussendung eingeleitet.

Systeme wie das eben beschriebene werden allgemein als Echosysteme bezeichnet, da bei ihnen die vom Sender ausgesandte Information in vollem Umfang vom Empfänger zum Sender zurückgesandt wird. Im Gegensatz zu diesen stehen jene Datenübertragungssysteme bzw. Verfahren, bei denen die ausgesandte Information auf Grund einer ihr zugefügten Redundanz empfängerseitig auf Fehler untersucht wird und auch jene, bei denen sende- und empfangsseitig eine Prüfinformation abgeleitet wird und ein Vergleich jeweils sich entsprechender Prüfinformationen sendeseitig geschieht. Bei den ersteren wird vom Empfänger an den Sender lediglich ein Signal übermittelt, das dem Sender Auskunft über notwendig gewordene Informationswiederholungen usw. gibt, während bei den letzteren Entscheidungen über notwendige Wiederholungen sendeseitig getroffen werden.

Echosysteme haben gegenüber den zuerst genannten Systemen den Vorteil, daß die Daten ohne zusätzliche Redundanz und im ungestörten Übertragungsfall fortlaufend übertragen werden können, wodurch eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit zu erzielen ist. Dagegen benötigen Echosysteme zum Zurücksenden der Information vom Empfänger zum Sender einen zweiten Kanal der Bandbreite des Informationskanals vom Sender zum Empfänger, während die Systeme mit empfängerseitiger Prüfung Rückkanäle schmalerer Bandbreite benötigen, da dort die Rückkanäle nur Entscheidungssignale zu übertragen haben. Die Systeme mit Redundanzvergleich im Sender hingegen weisen den Vorteil der Echosysteme, auf dem Hinkanal Daten ohne Redundanz übertragen zu können, auf. Dagegen benötigen sie am Sende- und Empfangsort eine Codiervorrichtung, was vor allem aufwandsmäßig ungünstig ist.

Der Realisierung von Echosystemen stellen sich trotz des einfachen Systemgrundgedankens Schwierigkeiten in den Weg, die vor allem die Datenspei-Schaltungsanordnung zur gesicherten Übertragung binärcodierter Daten nach dem Echoverfahren

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Dr. Horst Ohnsorge, Ulm/Donau;

Dipl.-Ing. Ulrich Haller, Unterkirchberg;

Dipl.-Ing. Winfried Wagner,

Roland Krayß, Ulm/Donau

cherung und den Datenvergleich im Sender betreffen. So ergibt sich z. B. bei der Voraussetzung einer nichtkonstanten Signallaufzeit des Hin- und Rückkanals eine aufwendige Senderorganisation, um die

₂g gespeicherte Information mit der rückempfangenen Information vergleichen zu können. Dies wird bei der Betrachtung des Sendebeginnes augenscheinlich. Dann läuft während der nichtkontinuierlichen Informationsaussendung die ausgesandte Information gleichzeitig in einen Sendespeicher ein. Die Information muß in der Reihenfolge ihrer Einspeicherung bei Empfang der vom Rückkanal zurückkommenden Information zum Vergleich zur Verfügung stehen. Der Speicherort der im Sendespeicher aufbewahrten Informationselemente muß also zur Vergleichsdurchführung bekannt sein. Dieses Problem wäre erfolgreich mit einem adressierbaren Sendespeicher zu bewältigen. Ein derartiges Vorgehen erfordert jedoch eine kompliziert ablaufende Vergleichsorganisation, während es Aufgabe der Erfindung ist, eine Schaltungsanordnung für ein Echosystem einfachster Organisation und mit geringstem Speicheraufwand zu schaffen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sendespeicher eine Mehrzahl von getrennt ansteuerbaren, vorzugsweise als an sich bekannte Schieberegister ausgebildete Speicherzellen und Schaltmittel zur Einspeicherung der ausgesendeten Daten in zyklischer Reihenfolge in die Speicherzellen enthält, daß weitere Schaltmittel zur Abfrage der Speicherzelleninhalte in zyklischer Reihenfolge zum Zweck des Vergleichs der zurückempfangenen

709 707/405

3 4

Daten mit den gespeicherten Daten vorgesehen sind, Schieberegister auch von anderer Stelle Taktimpulse

wobei diese Schaltmittel den Vergleichsakt aus den erhalten können, werden ihnen diese über je eine

zurückempfangenen Daten ableiten, und daß die aus UND-Schaltung zugeführt. Der Einspeichertakt-

dem Sendekanal, dem Empfänger und dem Rück- generator 171 ist so ausgeführt, daß er auf ein

kanal gebildete Leitungsschleife ein Laufzeitelement 5 äußeres Signal hin nach einer definierten Zeit nach

enthält, dessen Laufzeit bei gegebener Sendefrequenz Auftreten desselben ebenso viele Taktimpulse mit

wenigstens gleich der Aussendezeit der der Speicher- der Sendefrequenz der Quelle 11 abgibt, wie jedes

kapazität eines Schieberegisters entsprechenden der Schieberegister Speicherplätze aufweist. Das

Datenmenge ist. In den Zeichnungen zeigt gleiche Signal löst auch die Weiterschaltung des Ein-

F ig. 1 einen Blockschaltplan des Senders der er- io Speicherschalters 13 und des Einspeichertaktverteilers

findungsgemäßen Schaltungsanordnung und 172 um je eine Schaltstellung aus. Es wird im un-

Fig. 2 den Blockschaltplan des Empfängers. gestörten Sendefall, also immer dann, wenn die

In den Figuren sind alle datenübertragenden Lei- Quelle 11 Daten aussendet, von der Start-Stopptungen stark, Takt- und Steuerleitungen dagegen Unterdrückungsschaltung 121 aus dem Startschritt schwach ausgezogen. Insbesondere sind, um die 15 jedes Zeichens abgeleitet. Natürlich könnte man das Darstellung übersichtlich zu halten, Takt- und Eingangssignal für den Einspeichertaktgenerator 171 Steuerleitungen zu Leitungsbündeln zusammen- auch aus dem Stoppschritt jedes Zeichens ableiten, gefaßt. Vom Aussenden eines Zeichens bis zu dessen

In den Blockschaltplan der F i g. 1 sind technische Wiederempfang vom Rückkanal 32 vergeht eine Einzelheiten nur insoweit aufgenommen, wie sie zur 20 Zeit, die im folgenden Systemschleifenlaufzeit geDarstellung der Erfindung notwendig sind. Die zu nannt werden wird und die sich im wesentlichen aus übertragenden Daten werden von einer Quelleil den Signallaufzeiten des Hinkanals31, des Rückausgegeben, über eine Leitung 31 vom Sender zum kanals 32 und eventuell zusätzlicher Laufzeitele-Empfänger übertragen und über eine Leitung 32 mente zusammensetzt. Die ausgesendeten Zeichen vom Empfänger zum Sender zurückgesandt. Die Lei- 25 müssen jeweils für mindestens diese Systemschleifentung 31 soll im folgenden Hinkanal und die Leitung laufzeit im Sender gespeichert werden, damit ein 32 Rückkanal genannt werden. Die Quelleil gibt Vergleich der vom Rückkanal 32 zurückempfandie Daten in Form von Binärinformationen aus. Die genen Zeichen mit den ursprünglich ausgesendeten Binärinformation möge eine Zeichenstruktur haben, Zeichen auf Fehlerfreiheit möglich wird. Die Anzahl wobei jedes Zeichen einen Start- und Stoppschritt 30 der Schieberegister richtet sich also nach der maxiaufweist (z. B. Fernschreibzeichen). Als Quelle 11 mal möglichen Systemschleifenlaufzeit. Es müssen kommen hier Magnetband-, Lochstreifen- und Loch- ebenso viele Schieberegister vorgesehen sein wie kartenleser ebenso wie Ausgabekanäle datenver- während einer Systemschleifenlaufzeit Zeichen ausarbeitender Anlagen in Betracht. Die Quelle 11 wird gesendet werden.

gesteuert von einer Sendesteuerung 161. Die von der 35 Der Vergleich der zurückempfangenen Zeichen Quelle 11 ausgegebenen Zeichen gelangen über eine mit den in den Schieberegistern 141 bis 144 gespei-Start-Stopp-Unterdrückungsschaltung 121, über nor- cherten Zeichen geschieht mittels einer Vergleichsmalerweise geschlossene Schalter 191 und 192 sowie stufe 16 Bit für Bit in Serie. Die zurückempfangenen über eine Start-Stopp-Zusatzschaltung 122 auf den Zeichen gelangen über eine Start-Stopp-Unterdrük-Hinkanal31. Die Start-Stopp-Unterdrückungsschal- 40 kungsschaltung 163 und einen im normalen Sendetung 121 gibt die von der Quelle 11 erhaltenen fall geschlossenen Schalter 193 an den Eingang der Zeichen ohne die ihnen zugehörigen Start- und Vergleichsstufe. Die Vergleichsinformation aus den Stoppschritte weiter, während die Start-Stopp-Zu- Schieberegistern 141 bis 144 hingegen wird der Versatzschaltung 122 die ihr zugeleiteten Zeichen wie- gleichsstufe über einen als Umlaufschalter ausgebilder mit je einem Start- und Stoppschritt versieht. 45 deten Vergleichsschalter 15 zugeführt.
Die jeweils gerade auszusendenden Zeichen werden Die Funktion der Vergleichssteuerung und Synüber einen als Umlaufschalter ausgebildeten Ein- chronisierung wird im folgenden an einem Beispiel Speicherschalter 13 in einen aus getrennt ansteuer- beschrieben. Dazu wird angenommen, daß sich bei baren Schieberegistern 141, 142, 143 und 144 be- Sendebeginn sowohl der Einspeicherschalter 13 als stehenden Sendespeicher eingespeichert. Jedes der 50 auch der Vergleichsschalter 15 in der Schaltstellung 1 Schieberegister hat eine Speicherkapazität vom Um- befinden. Das erste ausgesendete Zeichen wird somit fang eines Zeichens ohne Start- und Stoppschritt. in das Schieberegister 141 eingespeichert, das zweite Die Einspeicherung der Zeichen in die Schiebe- Zeichen in das Schieberegister 142 usw. Es wird register geschieht derart, daß aufeinanderfolgende weiter angenommen, daß während des Einspeicherns Zeichen in aufeinanderfolgende Schieberegister ein- 55 des dritten Zeichens in das Schieberegister 143 das gespeichert werden. Die Schieberegister werden in Zeichen 1 den Sender vom Rückkanal herkommend zyklischer Reihenfolge gespeist. Das bedingt, daß wieder erreicht. Zu diesem Zeitpunkt steht der der Einspeicherschaltung 13 nach der Aussendung Schalter 15 nach wie vor in seiner Stellung 1. Der jedes Zeichens um eine Stellung weitergeschaltet Startschritt des ersten Zeichens bereitet den Verwird und daß nur das Schieberegister mit einem Ein- 60 gleich vor, und mit jedem empfangenen Bit des zuspeichertakt versorgt wird, dem über den Einspei- rückkehrenden Zeichens wird ein Bit des ihm entcherschalter 13 ein Zeichen zugeführt werden soll. sprechenden Zeichens aus dem Schieberegister 141

Die Schiebetaktimpulse zur Einspeicherung der je- ausgespeichert. Somit gelangen einander entspre-

weils gerade auszusendenden Zeichen in die Schiebe- chende Bits des ersten Zeichens synchron an die

register werden von einem Einspeichertaktgenerator 65 Vergleichsstufe 16, die die ihr zugeführten Signale

171 erzeugt. Die Taktimpulse des Einspeichertakt- auf Antivalenz prüft; sie gibt also dann ein Zeichen

generators gelangen über einen Einspeichertaktver- ab, wenn die ihr zugeführten Bits ungleich sind,

teiler 172 an das jeweilige Schieberegister. Da die Durch den Stoppschritt des ersten Zeichens bzw. den

I 255

Startschritt des zweiten vom Rückkanal zurückkommenden Zeichens wird der Vergleichsschalter 15 um eine Schaltstellung auf den Ausgang des das zweite Zeichen speichernden Schieberegisters 142 umgeschaltet. Mit jedem ankommenden Bit des zweiten Zeichens wird unter Ignorierung der Start-Stoppschritte wiederum ein Schiebeimpuls auf das Schieberegister 142 gegeben, so daß sich entsprechende Bits des zweiten Zeichens wieder synchron an die Vergleichsstufe 16 gelangen und somit verglichen werden. Entsprechend wird bei allen weiteren Zeichen verfahren. Diese Maßnahme, nämlich die vom Rückkanal 32 zurückempfangenen Zeichen nach Unterdrücken ihrer Start- und Stoppschritte unmittelbar der Vergleichsstufe zuzuführen und die Schaltsignale für den Vergleichsschalter 15 sowie die Schiebetaktimpulse zur Ausspeicherung der gespeicherten Vergleichsinformation aus den Schieberegistern 141 bis 144 sowie deren Zuteilung zu den gleichstaktverteiler 182 aus den Stoppschritten dieser Zeichen abzuleiten sind. Natürlich ist es auch möglich, zur Ableitung der eben genannten Steuersignale nur den Startschritt jedes Zeichens heranzuziehen. In diesem Fall müßten die Schalter 15 und 182 bei Sendebeginn in der Stellung 4 stehen, damit sie bei Eintreffen des ersten Zeichens in die notwendige Stellung 1 geschaltet werden. Die Schieberegister 141 bis 144 weisen je einen Schalter auf, durch welche

ίο jedes Schieberegister zu einem Ring schaltbar ist. Es ist jeweils der Schalter des Schieberegisters geschlossen, das am Ausgang über den Vergleichsschalter 15 mit der Vergleichsstufe 16 in Verbindung steht. Erhält das betreffende Schieberegister einen Vergleichstakt, so wird das in ihm gespeicherte Zeichen im Kreis herumgeschoben, also zerstörungsfrei ausgelesen und bleibt somit für eine eventuell notwendig werdende Wiederholung erhalten.

einzelnen Schieberegistern unmittelbar aus dem zu-Der Wiederholvorgang

rückempfangenen Zeichen selbst abzuleiten, bedingt Stellt die Vergleichsstufe 16 im Laufe einer Über-

also einen äußerst einfachen Synchronisationsmecha- tragung eine Antivalenz fest, so gibt sie ein Antinismus zum Vergleich: Durch die völlige Trennung valenzsignal an die Sendersteuerung 161 ab. Daraufder Takt- und Steuerteile des Aussendeteiles und des hin stoppt die Sendersteuerung 161 die Quelle 11 Rückempfangteiles des Senders wird eine einfache 25 nach vollständigem Aussenden des Zeichens, dessen

Selbstsynchronisation erzielt.

Die Sendeorganisation, wie sie im vorhergehenden beschrieben wurde, genügt ihren Anforderungen jedoch nur so lange, wie die Signallaufzeit des Hin- und Rückkanals größer oder gleich der Aussendezeit eines Schieberegisterinhaltes, also eines Zeichens, ist. Der Grund dafür wird sofort ersichtlich bei der Betrachtung des Systemablaufes für den Fall der gegen Null gehenden Signallaufzeit. Bei Sendebeginn z. B. steht dann ein erstes ausgesendetes Bit im Zeitpunkt der Aussendung bereits wieder an der Vergleichsstufe 16, während noch K — 1 Takte vergehen (K = Anzahl der Bits eines Zeichens), bis das ihm entsprechende abgespeicherte Bit den Ausgang des Aussendung gerade begonnen wurde. Das zuletzt ausgesendete Zeichen wird aber noch vollständig in eines der Schieberegister des Sendespeichers eingespeichert. Gleichzeitig wird nach vollständigem Vergleich des als fehlerhaft erkannten Zeichens der Vergleichstaktgenerator 181 abgeschaltet sowie ein Weiterschalten des Vergleichsschalters 15 und des Vergleichstaktverteilers 182 verhindert. Die Datenwiederholungsaussendung wird vorbereitet. Das fehlerhafte Zeichen sowie alle nach diesem noch ausgesendeten Zeichen müssen wiederholt werden. Die Anzahl dieser Zeichen ist jedoch, bedingt durch eine veränderliche Schleifenlaufzeit, vorerst unbekannt.

Es gibt jedoch verschiedene Möglichkeiten, die Anzahl der zu wiederholenden Zeichen festzustellen. Eine erste Möglichkeit besteht darin, die Stellungen des Einspeicherschalters 13 und des Vergleichsschalters 15 zum Zeitpunkt einer Fehlerfeststellung auszuwerten. Eine zweite Möglichkeit ergibt sich

betreffenden Schieberegisters erreicht. Ein Vergleich wäre in diesem Fall nicht möglich. Die hier dargelegte Schwierigkeit wird erfindungsgemäß in einfacher Weise durch Einfügung eines Laufzeitgliedes in einen beliebigen Ort der aus Hin- und Rückkanal

gebildeten Leitungsschleife umgangen; das Laufzeit- 45 durch ein Abzählen aller nach dem Zeitpunkt der glied muß dabei eine Laufzeit aufweisen, die wenig- Fehlerfeststellung vom Rückkanal empfangenen stens gleich der Aussendezeit eines Zeichens ist. Nun
kann ein erstes bei Sendebeginn ausgesendetes Bit
des ersten Zeichens die Vergleichsstufe 16 frühestens
dann erreichen, wenn das ihm entsprechende abge- 50
speicherte Bit bereits an der Vergleichsstufe anliegt.
Die Gewinnung des Schiebetaktes zum Zweck des

Zeichenvergleichs für die Schieberegister 141 bis 144 sowie die Taktverteilung auf die einzelnen dieser Zeichen. Dieses Abzählen kann in einfacher Weise so vorgenommen werden, daß mit jedem nach dem Zeitpunkt der Fehlerfeststellung empfangenen Zeichen der Einspeicherschalter 13 um eine Schaltstellung entgegen seinem normalen Umlaufsinn verstellt wird. In allen Fällen ist der Einspeicherschalter 13 nach Eintreffen aller noch auf dem Übertragungsweg befindlichen Zeichen mit dem Eingang des

Schieberegister wird in völlig analoger Weise zu der 55 Schieberegisters verbunden, welches das erste zu

des Aussendekreises vorgenommen. Zu diesem Zweck sind ein Vergleichstaktgenerator 181 und ein Vergleichstaktverteiler 182 vorgesehen. Der Vergleichstaktverteiler 182 läuft in bezug auf seine jeweilige Schaltstellung synchron mit dem Vergleichsschalter 15, und der Vergleichstaktgenerator 181 wird zum Vergleich jedes Zeichens neu gestartet. Ist die Stellung des Schalters 15 bei Sendebeginn so, wie im vorhergehenden vorausgesetzt wurde, nämlich beginnt er in der Stellung 1, so ist das Startsignal für den Vergleichstaktgenerator 181 aus dem Startschritt jedes Zeichens abzuleiten, während die Weiterschaltimpulse für den Vergleichsschalter 15 und den Verwiederholende Zeichen enthält. Um Antivalenzfehlsignale zu vermeiden, wird der Schalter 193 für die Zeit der Wiederholungsvorbereitung geöffnet. Vor der Wiederaussendung der in den Schieberegistern befindlichen Zeichen wird mittels wiederholter Aussendung von Sonderzeichen, das sind solche, die für eine normale Übertragung nicht benutzt werden, eine Wiederholungssendung angekündigt. Bei Verwendung des normalen Fernschreibcodes kann z. B. die Schriftgruppe 32 als Sonderzeichen verwendet werden. Das Sonderzeichen wird ohne Start- und Stoppschritt von einem Sonderzeichengenerator 162 wenigstens zweimal hintereinander abgegeben und gelangt

über die Start-Stopp-Zusatzschaltung 122 und den Hinkanal 31 an den Empfänger. Während der Aussendung von Sonderzeichen ist der Schalter 192 geöffnet. Der Schalter 191 wird für die Zeit der Wiederholungsaussendung, die unmittelbar nach der Aussendung der Sonderzeichen beginnt, ebenfalls geöffnet. Zur Wiederholungsaussendung gibt die Sendersteuerung 161 im Abstand jeweils eines Zeichens einen Steuerimpuls auf den Einspeichertaktgenerator 171 und die mit ihm gleichzeitig angesteuerten Einspeichertaktverteiler 172 und den Einspeicherschalter 13. Nach der Aussendung der gesamten zu wiederholenden Zeichen aus den Schieberegistern schließt die Sendersteuerung 161 den Schalter 191 wieder und startet die Quelle 11 zu normaler Aussendung ihrer Daten. Dabei sind die Rückkopplungsschalter geschlossen. Der Zeitpunkt des neuen Sendebeginns der Quelle wird in einfacher Weise durch die Start-Stopp-Unterdrückungsschaltung 163 festgestellt, die nach dem vollständigen Rückempfang der zwei ausgesendeten Sonderzeichen, denen das erste wiederholte Zeichen unmittelbar folgt, ein Signal zum Sendebeginn an die Sendersteuerung 161 abgibt. Vor dem Starten der Quelle schließt die Sendersteuerung 161 außerdem noch den Schalter 193 und gibt somit die Vergleichsschaltung 16 für vom Rückkanal empfangene Zeichen frei. Gleichzeitig mit dem Eintreffen des ersten Zeichens vom Rückkanal tritt auch automatisch die Steuerung des Vergleichstaktgenerators 181 und des Vergleichstaktverteilers 182 wieder in Funktion.

Wird von der Vergleichsstufe 16 während einer Wiederholungsaussendung wiederum ein Fehler festgestellt, so wiederholt sich der eben geschilderte Wiederholungsvorgang nochmals. Im Bedarfsfall können in der Sendesteuerung 161 Schaltmittel vorgesehen sein, die bei einer mehrmaligen vergeblichen Wiederholungsaussendung ein Alarmsignal ausgeben. Die Maßnahme der Sonderzeichenaussendung an den Empfänger, wie sie im vorhergehenden in Verbindung mit einer Wiederholungsaussendung geschildert wurde, wird auch bei Sendebeginn angewendet. Zu diesem Zeitpunkt muß dem Empfänger prinzipiell ein Sendebeginn mitgeteilt werden, so daß dieser seine Empfangsgeräte rechtzeitig einzuschalten vermag und eventuell in seinem Empfangsspeicher noch stehende alte Information löschen kann.

In der Fi g. 2 ist der Aufbau des mit dem Sender zusammenarbeitenden Empfängers im Blockschaltbild dargestellt. Vom Hinkanal 31 gelangen die vom Sender ausgesendeten Zeichen über eine Start-Stopp-Unterdrückungsschaltung 21 und ein Schieberegister 22 an einen Empfangsspeicher 24. Gleichzeitig mit der Serieneinspeicherung der Zeichen in den Empfangsspeicher 24 werden die Zeichen über eine Start-Stopp-Zusatzschaltung 23 auf den Rückkanal 32 zurückgegeben, über den sie den Rückempfangsteil des Senders erreichen. Der Ausgang des Empfangsspeichers 24 führt auf den Eingang einer Datensenke 26. Als Datensenke kommen hier in Betracht: Lochstreifenstanzer, Magnetbandeinheiten, optische bzw. elektronenoptische Anzeigemittel, Eingabekanäle datenverarbeitender Maschinen oder elektrische Speicherorgane.

Das Schieberegister 22, der Empfangsspeicher 24 und die Datensenke 26 werden von einer Empfängersteuerung 25 gesteuert (Takt- und Steuerleitungen 251, 252, 253), welche ihre Synchronisationsimpulse von der Start-Stopp-Unterdrückungsschaltung 21 erhält. Da Start- und Stoppschritte von Zeichen im allgemeinen nur der Zeichenabgrenzung und der Synchronisation gelten, werden die einlaufenden Zeichen vor ihrer Einspeicherung und Auswertung von diesen Schritten durch die Start-Stopp-Unterdrückungsschaltung 21 befreit. Bei diesem Vorgang werden aus den Start- oder Stoppschritten die jeweiligen Synchronisationszeichen für die Empfängersteuerung abgeleitet, welche mit diesen ihre eigene Takterzeugung steuert. Sie liefert Taktimpulse an das Schieberegister 22, den Empfangsspeicher 24 und die Datensenke 26. Das Schieberegister 22 hat ebenso viele Speicherstellen wie jedes der Schieberegister des Sendespeichers der Fig. 1. Es bewirkt somit die im Zusammenhang mit der F i g. 1 besprochene Laufzeitverlängerung der Schleifenlaufzeit von Hinkanal 31 und Rückkanal 32 zur Systemschleifenlaufzeit.

ao Der Empfangsspeicher 24 ist in analoger Form zum Sendespeicher aufgebaut. Er besteht aus ebenso vielen Schieberegistern der Länge eines Zeichens wie der Sendespeicher. Die Schieberegistereingänge sind über einen Umlaufschalter mit dem Ausgang des

as Schieberegisters 22 und die Schieberegisterausgänge über einen anderen Umlauf schalter mit dem Eingang der Datensenke 26 verbindbar. Im Gegensatz zum Sender, in dem der Einspeicherschalter 13 und der Vergleichsschalter 15 vollkommen asynchron zueinander laufen, nehmen die beiden Umlaufschalter des Empfangsspeichers 24 stets die gleiche Lage ein; d. h., ein Schieberegister, dessen Eingang mit dem Schieberegister 22 in Verbindung steht, ist mit seinem Ausgang gleichzeitig mit dem Eingang der Datensenke 26 verbunden. Somit schiebt ein in den Empfangsspeicher 24 einlaufendes Zeichen ein gespeichertes Zeichen unmittelbar aus dem jeweils angeschalteten Schieberegister dieses Speichers in die Datensenke. Wird die Anzahl der Schieberegister im Sendespeicher 24 mit η bezeichnet und alle den Empfänger seit Sendebeginn erreichenden Zeichen fortlaufend mit / modulo η durchnumeriert, so ist sofort ersichtlich, daß alle empfangenen Zeichen der Nummer/ jeweils in dasselbe Schieberegister des Empfangsspeichers 24 eingespeichert werden. Eine derartige Einspeicherungsmethode ermöglicht somit eine sehr einfache Organisation im Aufbau des Empfangsspeichers.

Die Organisation des Empfangsspeichers muß weiterhin so getroffen werden, daß alle Zeichen, die vor dem als fehlerhaft erkannten Zeichen empfangen wurden, in die Senke abgespeichert werden. Dagegen werden alle restlichen Zeichen im Empfangsspeicher durch die wiederholten Zeichen ersetzt.

Diese Organisation kann auf verschiedene Weisen durchgeführt werden. Eine dieser Möglichkeiten wird im folgenden erläutert.

Die im Fall einer notwendig gewordenen Wiederholung vom Sender an den Empfänger ausgesandten Sonderzeichen werden von dem Schieberegister 22 erkannt und von diesem an die Empfängersteuerung 25 weitergemeldet. Zu diesem Zweck ist das Schieberegister 22 mit logischen Schaltungen versehen, die immer dann ein Signal an die Empfängersteuerung abgeben (Leitung 221), wenn im Schieberegister 22 ein entsprechendes Sonderzeichen steht. Die Empfangssteuerung 25 löscht daraufhin den Empfangsspeicher 24, nachdem sie zuvor die Ausspeiche-

rung jener Zeichen veranlaßt hat, die nicht wiederholt werden.

In diesem Zusammenhang ergibt sich dann eine sehr einfache Löschorganisation für den Empfangsspeicher 24, wenn die Anzahl der wiederholten Zei- chen vom Sender stets konstant ist. Wird diese Zahl gleich der Anzahl der im Sende- und Empfangsspeicher jeweils vorhandenen Schieberegister gewählt, so kann im angekündigten Wiederholungsfall der gesamte Empfangsspeicher 24 gelöscht werden. Das bedingt andererseits für den Sender, daß er bei einer Datenwiederholungsaussendung nicht mit dem als fehlerhaft festgestellten Zeichen beginnt, sondern mit dem ältesten zum Zeitpunkt der Fehlerfeststellung im Sendespeicher noch vorhandenen Zeichen. Dies läßt sich in einfacher Weise dadurch erreichen, daß durch die nach Unterbrechung der Quelle 11 vom Rückkanal empfangenen Zeichen der Einspeicherschalter 13 über die Sendesteuerung 161 nicht auf das das fehlerhafte Zeichen enthaltende Schieberegister zurückgestellt wird, sondern lediglich um eine Stellung in Richtung seines normalen Umlaufes weitergeschaltet wird. Für ein solches Vorgehen muß sichergestellt sein, daß das erste Sonderzeichen bereits nicht mehr in den Empfangsspeicher gelangt. Soll aber zur besseren Kanalausnutzung das erste Sonderzeichen noch in den Empfangsspeicher eingespeichert werden, so muß der Sender die Wiederholungssendung mit dem Zweitältesten Zeichen beginnen. Zu diesem Zweck hat der Einspeicherschalter 13 des Senders lediglich einen Leerschritt vor Wiederholungsbeginn auszuführen. In beiden ausgeführten Fällen gibt sich sowohl für den Sender als auch für den Empfänger eine äußerst einfache Wiederholorganisation, was allerdings mit der Verlustzeit von wenigen Zeichen bezahlt werden muß.

Im vorhergehenden wurde eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung für ein Datenübertragungs-Echosystem dargestellt, dessen Quelle mit Grenzschritten, also mit Start- und Stoppschritten versehene Zeichen ausgibt. Werden hingegen Zeichen durch das System übertragen, die keine derartigen Grenzschritte aufweisen, so entfallen natürlich auch die Start-Stopp-Unterdrückungs- und Zusatzschaltungen. In diesem Fall kann die Synchronisation des Senders und des Empfängers durch Zähler hergestellt werden. Insbesondere müssen im Sender sowohl für den Aussende- als auch für den Empfangsteil jeweils ein Zähler vorgesehen werden. Dieses Verfahren kann natürlich auch auf eine Übertragung von Zeichen mit Start- und Stoppschritten unter Verzicht von Start-Stopp-Unterdrückungs- und Zusatzschaltungen angewendet werden. Allerdings müssen dann der Sende- und der Empfangsspeicher ein größeres Speichervolumen aufweisen, da nicht nur die eigentlichen Zeichen, sondern auch deren Start- und Stoppschritte abzuspeichern sind.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur gesicherten Übertragung binärcodierter Daten, bei der die Daten fortlaufend von einem Sender zu einem entfernten Empfänger gesendet und vom Empfänger über einen Rückkanal voll an den Sender zurückgesendet werden, bei der im Sender die Daten bei der Aussendung gleichzeitig auf den Sendekanal und in einen Sendespeicher gegeben und die im Sender zurückempfangenen Daten auf Fehlerfreiheit verglichen werden, und bei der im Fall eines Fehlers eine Datenwiederholungsaussendung eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendespeicher eine Mehrzahl («) von getrennt ansteuerbaren vorzugsweise als an sich bekannte Schieberegister ausgebildete Speicherzellen (141 bis 144) und Schaltmittel (13,171,172) zur Einspeicherung der ausgesendeten Daten in zyklischer Reihenfolge in die Speicherzellen enthält, daß weitere Schaltmittel (15,16, 161 bis 163) zur Abfrage der Speicherzelleninhalte in zyklischer Reihenfolge zum Zweck des Vergleichs der zurückempfangenen Daten mit den gespeicherten Daten vorgesehen sind, wobei diese Schaltmittel den Vergleichstakt aus den zurückempfangenen Daten ableiten und daß die aus dem Sendekanal, dem Empfänger und dem Rückkanal gebildete Leitungsschleife ein Laufzeitelement (22) enthält, dessen Laufzeit bei gegebener Sendefrequenz wenigstens gleich der Aussendezeit der der Speicherkapazität eines Schieberegisters entsprechenden Datenmenge ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkapazität des Sendespeichers wenigstens der während der Gesamtlaufzeit von Leitungsschleife (31, 32) und Laufzeitelement (22) ausgesendeten Datenmenge entspricht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Schieberegister (141 bis 144) des Sendespeichers ein Schalter zugeordnet ist, der beim Auslesen den Schieberegisterausgang mit dem Schieberegistereingang verbindet.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Steuermittel (161) vorgesehen sind, die nach Feststellung eines Fehlers durch eine Vergleichsstufe (16) die die Daten ausgebende Quelle (11) dann stoppen, wenn das Zeichen, das zum Zeitpunkt der Fehlerfeststellung ausgesendet wird, vollständig ausgesendet ist, und daß die Steuermittel (161) dem Empfänger die Datenwiederholungsaussendung mittels spezieller Datengruppen nach Rückempfang aller vor der Fehlerfeststellung ausgesendeten Daten ankündigen.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel (13, 171, 172) einen Umlaufschalter (13) aufweisen, der die Quelle (11) bzw. die Sendeleitung (31) nacheinander in zyklischer Reihenfolge mit den Speicherzellen verbindet, daß die weiteren Schaltmittel (15, 16, 161 bis 163) einen Umlaufschalter (15) aufweisen, der die Schiebespeicher nacheinander in zyklischer Reihenfolge mit dem einen Eingang der Vergleichsstufe (16) verbindet, und daß die Schaltmittel und weiteren Schaltmittel ihre Umlaufschalter (13, 15) zwischen der Aussendung bzw. Empfang eines Zeichens und eines nächsten Zeichens jeweils um eine Stellung unabhängig voneinander weiterschalten.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel einen die von der Quelle (11) ausgegebenen binären Datenelemente zählenden Zähler und die weiteren Schaltmittel einen die von dem Rückkanal zurückempfangenen binären Datenelemente zählenden Zähler aufweisen und daß die Zähler die

709 707/405

ihnen zugeordneten Umlaufschalter (13,15) weiterschalten.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Empfangsspeichers im Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangsspeicher (24) aus getrennt ansteuerbaren Schieberegistern der Anzahl besteht, daß er die Dateneinheiten vor der Abgabe an die Datensenke (26) des Empfängers wenigstens für die Signallaufzeit des Hin- (31) und Rückkanals (32) einschließlich der Fehlerentscheidungszeit des Senders (1) speichert.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, bei der der Empfangsspeicher η Schieberegister um-

faßt, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (25) zur Steuerung des Empfängers vorgesehen sind, die eine empfangene Dateneinheit der Empfangsnummer i modulo η erst an die Datensenke (26) aus dem Empfangsspeicher ausspeichern, wenn eine nächste Dateneinheit i modulo η den Empfänger erreicht und die alle empfangenen Dateneinheiten der Empfangsnummer / modulo η in das /-te Schieberegister des Empfangsspeichers einspeichern.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1218 509.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 707/405 11.67 © Bundesdruckerei Berlin