DE1287603B

DE1287603B -

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Publication number: DE1287603B
Application number: DET28191A
Authority: DE
Priority date: 1965-03-17
Publication date: 1969-01-23
Also published as: GB1143746A; BE677981A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur ge- fangseinheit an einem von der Sendereinheit entfernsicherten Übertragung binär codierter Daten von ten Ort steht, kann die maximale, zwischen dem Seneinem Sender auf mehrere an verschiedenen Orten der und einem Empfänger auftretende Laufzeit auf befindliche Empfänger, bei der der Sender die zur die Hälfte herabgesetzt werden, ohne die Vorteile der Aussendung gelangenden Daten abspeichert und bei 5 Erfindung zu verringern.

Feststellung eines Ubertragungsfehlers die abgespei- Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfol-

cherten Daten nochmals aussendet. genden Beschreibung hervor, die an Hand der F i g. 1

Um die gleichen Daten von einem Sender auf meh- und 2 zwei Ausführungsbeispiele derselben wieder-

rere an verschiedenen Orten stehende Empfänger ge- gibt.

sichert zu übertragen, gibt es grundsätzlich zweiMög- io Fi g. 1 zeigt einen Systemplan für eine Anordnung

lichkeiten: gemäß der Erfindung, während

1. Die Daten werden nacheinander an die verschie- . ^Fi|" ² _A ^ei? System zeigt, bei dem der Sender in denen Empfänger gesandt; eine Sendeeinheit und eine Empfangsemheit unter-

2. die Daten werden gleichzeitig durch getrennte ^V der F i g. 1 gehen von einem Sender S « Leitun-Sender an die einzelnen Empfanger gesandt. ^_{n L±} £ _ah\_nd _{endeQ aQ diesem wieder}_ _An

Das erstere Verfahren benötigt bei η Empfängern jeder Leitung ist eine Kette von ρ Empfängern E_ia gegenüber dem zweiten die «-fache Übertragungszeit, angeschlossen. Dabei kann ρ von Kette zu Kette verdas zweite Verfahren benötigt gegenüber dem ersten schieden sein. Der erste Index von E bezeichnet jeden «-fachen Aufwand für die Sender. Dagegen ist 20 weils die Nummer der Kette, zu welcher der bees wünschenswert, die Daten gleichzeitig und durch treffende Empfänger gehört, und der zweite Index die nur einen Sender an alle η Empfänger zu übertragen. Nummer des Empfängers in dieser Kette, wenn man Die Übertragungssicherung soll dabei in ähnlicher alle Empfänger einer Kette fortlaufend in Richtung Weise vorgenommen werden wie bei bekannten Da- des Datenflusses numeriert.

tenübertragungssystemen, die mit einem Rückkanal 25 Im Zug einer Kette können an sich beliebig viele vom Empfänger zum Sender arbeiten. Über diesen Empfänger sitzen. In diesem Fall sendet jeder Empwerden bei einem Verkehr zwischen zwei Stationen fänger E_{1 a} die empfangenen Daten sofort zum nächdie vom Empfänger empfangenen Daten zum Sender sten Empfänger E₁^₊₁) im Zuge seiner Kette weiter, zurückgesendet und in diesem auf Fehlerfreiheit ge- Die Anzahl der Empfänger pro Kette kann verschieprüft, so daß bei Feststellung eines Ubertragungs- 30 den sein. Die Übertragung geht im ungestörten Fall fehlers die Daten nochmals ausgesendet werden so vor sich, daß die vom Sender S ausgesendeten Dakönnen. ten von den Empfängern unverändert weitergegeben

Es ist das Ziel der Erfindung, ein den obigen Wün- werden und somit vom Ende jeder der Ketten sehen gerechtes Datenübertragungssystem zu schaf- L₁.. .L_n an den Sender zurückgelangen. Der Senfen, das nach dem genannten Datensicherungsprinzip 35 der S vergleicht die zurückkommenden Daten mit den arbeitet. entsprechenden, ursprünglich ausgesendeten Daten

Gemäß der Erfindung ist eine Anordnung der ein- und entscheidet danach über die Fehlerfreiheit der gangs genannten Art derart ausgebildet, daß jeder Übertragung. In diesem Fall ist es nicht nötig, daß Empfänger einen Sendeausgang zur Aussendung der die Daten gruppenweise ausgesendet werden. Vieljeweils empfangenen und gegebenenfalls vom ihm 40 mehr können die Daten so lange kontinuierlich auskorrigierten Daten aufweist, daß die Empfänger ket- gesendet werden, bis ein erster Fehler auf einer der tenartig verbunden sind, derart, daß der Sendeaus- Leitungen L₁.. .L_n auftritt. Durch dieses Vorgehen gang eines Empfängers mit dem Empfangseingang wird ein effektiver Informationsfluß auf jeder Leitung des in der Kette jeweils nächsten Empfängers verbun- erzielt, der demselben eines Datenübertragungsden ist, daß der Ausgang des Senders zum Empfangs- 45 systems mit Rücksendung der Daten durch den Empeingang des in der Kette ersten Empfängers und der fänger an den Sender über einen getrennten Rück-Sendeausgang des in der Kette letzten Empfängers kanal entspricht. Dies trifft jedoch nur dann zu, wenn an einen Dateneingang des Senders führt und daß der nur eine Kette vorhanden ist. Bei einem System mit Sender Mittel aufweist, die die empfangenen Daten mehreren Ketten muß berücksichtigt werden, daß die mit den gespeicherten Daten zum Zweck der Fehler- 50 Störgrößen auf verschiedenen Leitungen voneinander feststellung vergleichen. · unabhängig sind.

Damit kann in vorteilhafter Weise eine Nachricht Beim Vorhandensein einer Vielzahl von Ketten

an eine Vielzahl von Empfängern gesendet werden. kann es jedoch mitunter einfacher oder sicherer sein, Wie viele ringförmig zusammengeschaltete Ketten bei, wenn jeweils die in den Ketten in Übertragungsricheiner gegebenen Anzahl an Empfängern vorzusehen 55 rung letzten Empfänger E_iä_ nicht die übertragenen sind, ist eine Kostenfrage und muß im einzelnen Fall Daten selbst, sondern nach einer vereinbarten Vorentschieden werden. Neben einem zu erstrebenden schrift aus den Daten abgeleitete Daten, etwa eine Minimum an Leitungsunkosten wird in vielen Fällen nach einem Code abgeleitete Redundanz, an den Sendie Laufzeitfrage eine Rolle spielen. In jedem Fall der weitergeben. Nach der Erkennung eines Überist es günstig, wenn die Laufzeiten der verschiedenen 60 tragungsfehlers durch den Sender muß dieser die feh-Leitungen nicht zu unterschiedlich sind. lerhaft übertragenen Daten nochmals aussenden. Es

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß findet also eine Wiederholung statt, die wenigstens so der Sender aus einer Sendeeinheit und einer gegebe- viel bereits ausgesendete Daten erfaßt, wie während nenfalls an einem entfernten Ort stehenden Emp- der Schleifenlaufzeit, also einer Signallaufzeit in der fangseinheit besteht und daß die Empfangseinheit aus 65 Kette mit der längsten Laufzeit, normalerweise ausden empfangenen Daten abgeleitete Daten oder Zei- gesendet werden. Zweckmäßigerweise wird die Wiechen oder die empfangenen Daten selbst ganz oder derholung nur für diejenigen Ketten durchgeführt teilweise an die Sendeeinheit sendet. Wenn die Emp- werden, von denen fehlerhafte Daten zurückempfan-

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gen wurden. Vor der Aussendung der zu wiederholen- dieser abgeleitete Datengruppe, sondern nur noch

den Daten gibt der Sender ein Wiederholungszeichen Richtig- oder Falschmeldungen, sogenannte Quittun-

auf die Ketten, auf welchen Daten wiederholt werden gen, an den Sender zurückzugeben,

sollen. Wenn im vorhergehenden das Vorhandensein meh-

Bestehen die ausgesendeten Daten nicht nur aus 5 rerer Ketten L₁... L_n vorausgesetzt wurde, so ist es reiner Information, sondern enthalten auch aus dieser doch selbstverständlich, daß in geeigneten Fällen das abgeleitete Redundanz, dann ist es vorteilhaft, die System auch aus mehreren nur zu einer Kette zuEmpfänger so einzurichten, daß sie in bekannter sammengefaßten Empfängern aufgebaut werden kann. Weise Fehler erkennen und korrigieren können. Jeder Wie erwähnt, wird bei einem System mit nur einer Empfänger nimmt dann die ankommenden Daten- io Kette gegenüber einem System mit mehreren Ketten gruppen auf und gibt diese jeweils erst nach ihrer bei gleicher Anzahl von Empfängern die Schleifen-Kontrolle auf Fehlerfreiheit weiter. Tritt nun ein laufzeit durch die effektive Leitungsverlängerung Fehler auf oder können aufgetretene Fehler durch erheblich gesteigert. Dieses wirkt sich vor allem bei einen Empfänger nicht korrigiert werden, so besteht stark gestörten Leitungen nachteilig auf den effekdie Möglichkeit, daß dieser oder diese Fehler auf den 15 tiven Informationsfluß aus. Sind mehrere Ketten mit nachfolgenden Teilleitungen zwischen den Empfän- unterschiedlichen Laufzeiten vorhanden, so sind diese gern wieder kompensiert werden. In diesem Fall im Empfangsteil des Senders elektrisch so zu verwürde der Sender keine Wiederholung einleiten, und langem, daß alle Leitungen hinter den Laufzeitdie von den Empfängern aufgenommenen fehlerhaften gliedern die gleiche Laufzeit aufweisen. In diesem Datengruppen würden nicht durch fehlerfreie ersetzt 20 Fall lassen sich Prüfungen über die Fehlerfreiheit der werden. Um das zu vermeiden, ist vorgesehen, von Übertragung aller Leitungen einfach durchführen,
einem Empfänger als fehlerhaft erkannte Datengrup- In F i g. 2 ist ein Datenübertragungssystem in gegenpen von diesem weiter verfälschen zu lassen, so daß über der F i g. 1 abgewandelter Form dargestellt. Der die Wahrscheinlichkeit zur Fehlererkennung durch Sender S der F i g. 1 ist hier aufgeteilt in eine Empden Sender erhöht wird. Bei fehlerkorrigierenden 25, fangseinheit SE und eine Sendeeinheit SS. Die von Empfängern ist es zweckmäßig, eine auf einen Emp- der Sendeeinheit SS ausgehenden Ketten enden an fänger E_{1 a} gelangte fehlerhafte Datengruppe von der Empfangseinheit SE. Diese nimmt die Auswerdiesem korrigiert an den Empfänger E_iia+1) weiter- tung auf Richtigkeit der übertragenen Daten vor. Die zugeben und eine Verfälschung der Datengruppe erst Art der Auswertung hängt von den eingesetzten vorzunehmen, wenn die Fehler in derselben nicht 30 Empfängern ab, und die Prüfungsergebnisse werden mehr korrigiert werden können. Die günstigste Ver- von der Empfangseinheit SE an die Sendeeinheit SS fälschung ist dann gegeben, wenn die Fehlerzahl in in Form von vereinbarten Quittungssignalen übereiner Datengruppe gleich der halben Mindest- tragen. Diese lösen in der Sendeeinheit SE dann eine hammingdistanz des fehlererkennenden Codes ist. Wiederholung der bereits ausgesendeten Daten, soweit

Es ist jedoch nicht zweckmäßig, alle Bits eines 35 sie entsprechend der Schleifenlaufzeit des gesamten Datenblocks verfälschen zu lassen. Vielmehr kann Systems erforderlich ist, aus. Unter Schleifenlaufzeit man innerhalb eines Datenblocks Bits bestimmter wird hier die Summe aus der Laufzeit der längsten Stellung auswählen, die nicht verfälscht werden der Ketten L₁... L_n, aus der Zeit, die die Empfangsdürfen. Diese können dann bei normaler Übertragung einheit SE zum Prüfen der Daten auf Richtigkeit und zur Bildung von sogenannten Dienstzeichen ver- 40 zur Bildung einer Richtig- oder Falschquittung bewendet werden. Unter Dienstzeichen werden hier nötigt, aus der Laufzeit der die Sendeeinheit SS mit außerhalb der eigentlichen Datenübertragung zu der Empfangseinheit SE verbindenden Leitung LE übersendende Informationen von einem Empfänger und aus der Quittungsauswertezeit der Sendeeinheit zu einem oder mehreren innerhalb einer Kette in SS verstanden. Der Sendeeinheit SS muß die Emp-Richtung des Nachrichtenflusses liegenden Empfän- 45 fangseinheit SZs außerdem mitteilen, auf welche Ketten gern an den Sender verstanden. Dienstzeichen müssen Daten wiederholt auszusenden sind. Sind als Empaber von jedem Empfänger und jedem Sender als fänger solche mit Fehlererkennung oder Fehlersolche erkannt werden und dürfen infolgedessen nicht korrektur eingesetzt, so ist es zweckmäßig, die von in dem normalen Zeichenvorrat zur Datenübertragung den η Ketten L₁... L_n an die Empfangseinheit SE geenthalten sein. Durch die Abgabe von Dienstzeichen 50 langenden Datengruppen durch fehlererkennende durch einen Empfänger wird dann zwar die laufende oder fehlerkorrigierende Mittel zu prüfen. Gelangt Sendung gestört, da aber der Sender automatisch die Empfangseinheit SE auf diese Weise zur Kenntnis wiederholt, spielt dies nur soweit eine Rolle, wie auch nur einer richtigen Datengruppe von mehreren durch diese Maßnahme mehr Sendezeit durch die sich ursprünglich entsprechenden Datengruppen, so Wiederholung benötigt wird. Andererseits hat aber 55 kann sie unter Ausschaltung der Sendeeinheit SS dadurch jeder Empfänger den unbedingten Übertra- selbst eine Wiederholungsankündigung an jene Leigungsvorrang für Dienstzeichen, was für zahlreiche tungen abgeben, von denen sie fehlerhafte, nicht mehr Fälle derartiger Übertragungen eine große Rolle korrigierbare Daten erhalten hat. Danach sendet sie spielt. Es ist dabei nur sicherzustellen, daß ein Emp- die richtig empfangene Gruppe nochmals auf diese fänger E₁ „ ein einmal normal erkanntes Dienstzeichen 60 Leitungen aus. Zuvor muß sie an die Sendeeinheit SS eines in der Übertragungsrichtung vor ihm liegenden ein Dienstzeichen senden, welches dieses veranlaßt, Empfängers LVa-1,2...j nicht verfälschen darf/um für die Zeit der Wiederholung durch die Empfangsein eigenes Dienstzeichen an den Sender zu geben. einheit die Datenaussendung einzustellen. Diese Maß-

Bei fehlerkorrigierenden Empfängern, die über die nähme wirkt sich vor allem dann günstig aus, wenn

Richtigkeit einer empfangenen Datengruppe entschei- 65 die Sendeeinheit und die Empfangseinheit an ver-

den können, ergibt sich weiterhin die Möglichkeit, schiedenen Orten stehen und die Laufzeiten der Lei-

von den jeweils letzten Empfängern E₁₀ aller Ketten tung LE die Größenordnung der Laufzeiten der Ket-

L₁... L_n nicht die volle Datengruppe oder eine aus ten L_x.. .L_n erreicht. Sehr flexibel wird das System

in dem Fall, wenn sowohl die Sendeeinheit SS als auch die Empfangseinheit SE senden und empfangen können. Durch Dienstzeichen gesteuert arbeitet dann jeweils eine Einheit als Sender und die andere Einheit als Empfänger. Durch Prioritätssignale kann jedoch die andere Einheit die eine Einheit zur Umschaltung auf Empfang auffordern und sich nach Empfang eines »Ende«-Zeichens als Sendeeinheit schalten.

Das Verfahren der Wiederholung durch die jeweilige Empfangseinheit ist auch dann durchführbar, wenn die Empfänger und auch die Empfangseinheit keine Mittel zur Fehlererkennung und Fehlerkorrektur aufweisen. In diesem Fall wird ein Maximaldetektor in die Empfangseinheit eingesetzt. Dieser vergleicht die von verschiedenen Ketten empfangenen Datengruppen und kennzeichnet diejenigen als richtig, die miteinander übereinstimmen und eine größere Häufigkeit aufweisen als andere unter sich gleiche Datengruppen. Es kann dann mit einer hohen Wahrschein- so lichkeit angenommen werden, daß die von der Empfangseinheit SE als richtig gekennzeichneten Datengruppen mit den von der Sendereinheit abgegebenen übereinstimmen. Können dagegen von dem Maximaldetektor keine übereinstimmenden Datengruppen as festgestellt werden, so muß die Empfangseinheit SE durch ein Dienstzeichen die Sendeeinheit SS zur Wiederholung veranlassen. Voraussetzung für den Einsatz eines Maximaldetektors ist natürlich, daß wenigstens drei Ketten vorhanden sind, da unter zwei Datengruppen noch keine Mehrheit festgestellt werden kann.

Alle für das System der Fig. 1 angegebenen Ausbildungsmöglichkeiten und Vorteile gelten in gleicher Weise für das System der F i g. 2.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur gesicherten Übertragung binär codierter Daten von einem Sender auf mehrere an verschiedenen Orten befindliche Empfänger, bei der der Sender die zur Aussendung gelangenden Daten abspeichert und bei Feststellung eines Übertragungsfehlers die abgespeicherten Daten nochmals aussendet, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Empfänger (E_ia) einen Sendeausgang zur Aussendung der jeweils empfangenen und gegebenenfalls von ihm korrigierten Daten aufweist, daß die Empfänger kettenartig verbunden sind, derart, daß der Sendeausgang eines Empfängers mit dem Empfangseingang des in der Kette jeweils nächsten Empfängers verbunden ist, daß der Ausgang des Senders (S) zum Empfangseingang des in der Kette ersten Empfängers und der Sendeausgang des in der Kette letzten Empfängers an einen Dateneingang des Senders führt und daß der Sender Mittel aufweist, die die empfangenen Daten mit den gespeicherten Daten zum Zwecke der Fehlerfeststellung vergleichen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ketten von Empfängern vorgesehen sind und daß der jeweils in Übertragungsrichtung letzte Empfänger (E_n) jeder Kette (L₁) die empfangenen Daten oder aus diesen abgeleitete Daten oder Zeichen an den Sender (S) sendet.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (S) aus einer Sendeeinheit (SS) und einer gegebenenfalls an einem entfernten Ort stehenden Empfangseinheit (SE) besteht und daß die Empfangseinheit (SE) aus den empfangenen Daten abgeleitete Daten oder Zeichen oder die empfangenen Daten selbst ganz oder teilweise an die Sendeeinheit (SS) sendet.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinheit (SE) des Senders einen Detektor enthält, der die von verschiedenen Ketten (L₁... L_n) empfangenen, bei der Aussendung übereinstimmenden Datengruppen vergleicht und diejenigen Datengruppen als richtig kennzeichnet, die miteinander übereinstimmen und eine größere Häufigkeit aufweisen als andere unter sich gleiche Datengruppen.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit und die Empfangseinheit mit Umschaltmitteln versehen sind, derart, daß auf ein Dienstsignal hin die Sendeeinheit (SS) als Empfangseinheit (SE) und die Empfangseinheit (SE) als Sendeeinheit (SS) arbeitet.

6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Datengruppen nur auf diejenigen Ketten wieder ausgesendet werden, auf denen ein Übertragungsfehler vorgekommen ist und daß vor jeder Wiederholung auf diese oder alle Ketten (L₁.. .L_n) von der Sendeeinheit (SE) oder der Empfangseinheit (SS) ein Wiederholungssignal gegeben wird.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der alle oder einzelne Empfänger Mittel zur Fehlererkennung oder Fehlerkorrektur aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Empfänger Mittel zur Verfälschung der weiter zu sendenden Daten aufweisen, an denen nicht korrigierbare Fehler erkannt wurden.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einer Verfälschung notwendigen Bitveränderungen an Bits vorgenommen werden, die eine bestimmte Stellung innerhalb einer Datengruppe einnehmen.

9. Anordnung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Bits innerhalb einer Datengruppe, die durch die Empfänger nicht verfälscht werden dürfen, während normaler Übertragungen zur Bildung von Dienstzeichen benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen