DE1287623B

DE1287623B -

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Publication number: DE1287623B
Application number: DES109788A
Authority: DE
Priority date: 1967-05-09
Publication date: 1969-01-23
Also published as: FR1594554A; NL6806394A; BE714898A; CS159744B2; AT295607B; SE339493B; CH473514A

Description

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur keine neue Tastatur eingeführt, da für die Überparallelen arrhythmischen Übertragung von binär tragung bekannte Alphabete oder Teile bekannter codierten Zeichen im Fernsprech-Wählnetz ohne Alphabete verwendet werden können, so daß eine Taktkanal, wobei die Sendestellen nur für die Aus- zusätzliche Schulung des Personals entfällt. Für die Sendung von numerischen Zeichen oder aber nur für 5 numerische und alphanumerische Übertragung wird die Aussendung von alphanumerischen Zeichen aus- derselbe Frequenzplan verwendet, gerüstet sind und für beide Gruppen von Sende- Einzelheiten der Erfindung werden an Hand von

stellen nur eine gemeinsame Empfangseinrichtung Prinzipschaltbildern und einem vorteilhaften Auserforderlich ist, die die beiden Gruppen von Sende- führungsbeispiel, das in den Figuren dargestellt ist, stellen unterscheiden kann. io erläutert.

Bei der Übertragung von codierten Nachrichten- F i g. 1 zeigt die bekannte Tastatur und Frequenzzeichen werden im allgemeinen die auszusendenden verteilung bei Tastaturwahl für numerische Zeichen-Zeichen durch Taktsignale in gleichen Zeitabständen übertragung (»Push-button«-Frequenzen); abgetastet und entsprechend der Codierung durch F i g. 2 zeigt die Frequenzzuordnung für nume-

Modulationsmerkmale gekennzeichnet. Die Modu- 15 rische und alphanumerische Übertragung beim erlationsmerkmale können beispielsweise Frequenzen, findungsgemäßen Verfahren;

Amplituden oder Phasensprünge sein. Bei der F i g. 3 zeigt eine prinzipielle Schaltungsanordnung

arrhythmischen Übertragung von Nachrichtenzeichen des Empfangsmodems und des Decodierers. wird die Zuordnung zu einem Sendetakt nicht oder Nach den Vorschlägen des CCITT soll bei nume-

nur zeitweise angestrebt, da die Übertragung mit Takt ao rischer Übertragung ein Zeichenvorrat von höchstens aufwendig und technisch schwierig ist. Als Daten- 16 Zeichen und bei alphanumerischer Übertragung Sammelsystem wird die Parallelübertragung bevor- ein Zeichenvorrat von 64 Zeichen zur Verfügung zugt, wobei sich der arrhythmische Betrieb besonders stehen.

anbietet, da dann die vielen räumlich entfernten Bei Parallelübertragung mit Eingabe der NachEingabegeräte in den Außenstellen, insbesondere für 25 richtenzeichen durch eine Tastatur muß dem Emp-Tastaturbetrieb, sehr einfach und billig gehalten fänger mitgeteilt werden, daß nun ein neues Nachwerden können. richtenzeichen folgt. Diese Aufgabe wird meist mit

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur einem Ruhezustand zwischen den Zeichen oder mit parallelen Übertragung aufzuzeigen, das numerische einem Takt gelöst.

und alphanumerische Zeichen übertragen und bei 30 Bei einem bekannten Verfahren zur Parallelüberdem an der Empfangsstelle zwischen den numerischen tragung erfolgt die Übertragung der codierten Zeichen und den alphanumerischen Zeichen unterschieden mit zwei Frequenzgruppen, wobei für jedes Zeichen werden kann. Dabei soll eine arrhythmische Betriebs- jeweils nur eine Frequenz aus jeder Gruppe ausgeweise ohne Taktkanal möglich sein. sendet wird. Zwischen den einzelnen Zeichen ist

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur 35 immer eine »Totzeit« vorgesehen, die in ihrer Dauer Übertragung rein numerischer Zeichen in bekannter schwanken kann, so daß auch ein arrhythmischer Weise ein bestimmtes Tonpaar der zur Verfugung Betrieb möglich ist. Bei diesem Verfahren wurde stehenden Tonpaare in einem zweiten Zeitabschnitt bereits vorgeschlagen, dem Totzustand (Ruhezustand) gesendet wird (Ruhezustand), während die ver- eine bestimmte Kombination der Modulationsmerkbleibenden Tonpaare in einem ersten Zeitabschnitt 40 male zuzuordnen.

gesendet werden, daß zur Übertragung von alpha- F i g. 1 zeigt die Tastatur- und Frequenzverteilung

numerischen Zeichen ein Teil der zur Übertragung bei Tastaturwahl im Fernsprech-Wählnetz. In von numerischen Zeichen benutzten Tonpaare in Fig. la sind die numerischen Zeichen und die zueinem ersten Zeitabschnitt und der verbleibende Teil gehörigen Frequenzen angegeben. In Fig. Ib sind der benutzten Tonpaare mit Ausnahme des bestimm- 45 die beiden Frequenzgruppen I und II mit den jeweils ten Tonpaares (Ruhezustand) in einem zweiten Zeit- darin enthaltenen vier Frequenzen angegeben. Für abschnitt ausgesendet wird, daß die im ersten Zeit- die Übertragung rein numerischer Zeichen (16 verabschnitt ausgesendeten Tonpaare die Hälfte der zu schiedene Zeichen) ergibt sich eine Codierung von einem binär codierten alphanumerischen Zeichen

gehörenden Binärstellen kennzeichnen, während die 50 2.1 aus 4 = (^T= 16

im zweiten Zeitabschnitt ausgesendeten Tonpaare die \1 / '

andere Hälfte der zu den alphanumerischen Zeichen
gehörenden Binärstelle kennzeichnen. d. h., 16 verschiedene Zeichen können übertragen

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, werden.

daß die numerische Übertragung mit der alphanume- 55 Die in F i g. 1 a angegebene Tastatur soll für rischen Übertragung kompatibel ist. Es ist einerseits Tastaturwahl im Fernsprechnetz verwendet werden, die Ausbaufähigkeit von numerischen Sendestationen Die Tastatur enthält die Ziffern 0 bis 9 sowie einige auf alphanumerische Sendestationen gewährleistet, zusätzliche Steuerzeichen für die Datenübertragung, andererseits die zentrale Sammelstelle in der Lage Dabei wurde vorgeschlagen, wie bereits oben ermit einer Gruppe von Sendestationen rein nume- 60 wähnt, eine bestimmte Frequenzkombination ausrischen mit einer anderen Gruppe von Sendestationen schließlich dem Ruhezustand zuzuordnen. Diese alphanumerischen Betrieb durchzuführen. Die zen- Kombination ist in F i g. 1 a mit RC (Rest Condition) trale Sammelstelle ist in der Lage zu unterscheiden, bezeichnet, und es werden dabei die Töne f_u in der ob die sendende Station zur numerischen oder zur Gruppe I und f_2i in der Gruppe II ausgesendet (vgl. alphanumerischen Gruppe von Sendestationen ge- 65 F i g. 1 b). Der Zeichentakt wird auf der Empfangshört. In der zentralen Sammelstelle wird nur eine seite in einfacher Weise dadurch gewonnen, daß man Sorte Modems und Decodierer für beide Über- die Ruhekombination überwacht, wodurch eine tragungsarten verwendet. Für die Übertragung wird arrhythmische Betriebsweise möglich ist.

Wird beispielsweise in der Tastatur der numerische Wert »8« eingegeben, so wird in der Frequenzgruppe I der Ton Z₁₃ und in der Frequenzgruppe II der Ton Z₂₂ ausgesendet.

Dieses Verfahren kann jedoch keine alphanumerischen Zeichen übertragen, da lediglich 16 verschiedene Frequenzkombinationen zur Verfügung stehen. Für die Übertragung von alphanumerischen Zeichen, wobei ein Zeichenvorrat von 64 Zeichen benötigt wird, ist es erforderlich, eine dritte Frequenzgruppe einzuführen. Hierbei wird aus jeder der drei Frequenzgruppen jeweils ein Ton ausgesendet, so daß sich

3·1 aus 4

- er-

64

verschiedene Frequenzkombinationen ergeben. Dabei wird eine der 64 verschiedenen Frequenzkombinationen ausschließlich für den Ruhezustand übertragen, aus der sich auf der Empfangsseite der Zeichentakt ableiten läßt.

Dieses Verfahren erfordert jedoch eine dritte Frequenzgruppe, die ein zusätzliches Frequenzband belegt, oder bei gleichem Frequenzband wird der Abstand zwischen den einzelnen Frequenzen der Gruppe kleiner. Letzteres bedingt jedoch eine größere Störanfälligkeit des Übertragungsverfahrens, so daß die Fehlerhäufigkeit zunimmt. Weiterhin möchte man, um den Aufwand und damit die Kosten bei den Sendestationen klein zu halten, die Sendefilter einsparen und die Töne »hart« tasten. Dabei treten sehr breite Spektren auf, so daß es daher wünschenswert ist, zwischen den einzelnen Frequenzen einen genügend großen Frequenzabstand vorzusehen. Außerdem erfordert die alphanumerische Übertragung eine eigene neue Frequenzzuordnung.

Durch das neue Verfahren ist es möglich, daß bisher benutzte Verfahren zur numerischen Übertragung auch für die Übertragung von alphanumerischen Zeichen zu verwenden. Der Grundgedanke der Erfindung beruht darauf, daß für die numerische Übertragung das Verfahren wie bisher bekannt benutzt wird, während für die alphanumerische Übertragung die zur numerischen Übertragung benutzten Frequenzkombinationen in zwei Gruppen geteilt werden, wovon die eine Gruppe nur in einem ersten Zeitabschnitt und die zweite Gruppe nur in einem zweiten Zeitabschnitt ausgesendet wird. Wenn man die möglichen 16 Frequenzkombinationen (Tonpaare) in zwei Gruppen zu je acht aufteilt und während des ersten Zeitabschnittes stets nur die einen acht und im zweiten Abschnitt nur die restlichen acht Frequenzkombinationen überträgt, läßt sich der Zeichentakt auf der Empfangsseite ableiten. Denn einerseits muß sich von Zeitabschnitt zu Zeitabschnitt dann mindestens eine Frequenz ändern, und andererseits kann der Empfänger zu jeder Zeit, also auch unmittelbar nach einer Störung, feststellen, ob gerade ein erster oder ein zweiter Zeitabschnitt vorliegt. Mit Hilfe dieser Übertragungsweise kann man 8 · 8 = 64 verschiedene Zeichen ohne Taktkanal übertragen und eine arrhythmische Betriebsweise anwenden.

Fig. 2 zeigt ein Alphabet für die numerische und alphanumerische Übertragung, wenn die Zeichen in zwei Zeitabschnitten mit nur zwei Frequenzgruppen (ohne Taktkanal) übertragen werden. Das Alphabet für die alphanumerische Übertragung läßt sich sehr leicht in einen Teil des CCITT-Alphabets Nr. 5 umwandeln. Gleichzeitig wurde das in F i g. 1 dargestellte Alphabet für die numerische Übertragung in die Zeichnung (F i g. 2) eingetragen. In F i g. 2 ist in der senkrechten Spalte 1 Z der erste Zeitabschnitt und in der waagerechten Spalte 2 Z der zweite Zeitabschnitt mit den auszusendenden Tönen eingetragen. Links in der Tabelle findet sich (gestrichelt eingerahmt) das Alphabet für die numerische Übertragung. Dieses stimmt mit dem in Fig. 1 angegebenen überein. Das für die alphanumerische Übertragung angebene Alphabet hat, wie aus F i g. 2 zu sehen ist, mit dem numerischen Alphabet keine Kombination gemeinsam. Die Empfangsstation ist also allein auf Grund des Zeichenvorrats in der Lage, alphanumerisch sendende Stationen von numerisch sendenden Stationen zu unterscheiden.

Die für die Umwandlung erforderliche Zuordnung zu den Binärstellen des CCITT-Alphabets Nr. 5 (Binärstellen öl bis 67) ist in Fig. 2 am oberen Rand und am linken Rand eingetragen. Da jedem übertragenen Zeichen eine Kombination, bestehend aus zwei Tonpaaren, zugeordnet ist und jedem Ton zwei Binärstellen 61 bis b7 entsprechen, die der Decodierer abgibt, wurde zwischen den Binärstellen 62 und 63 eine weitere Stellet8 eingeführt. Diese Stelle besitzt im verwendeten Teil des Alphabets ständig eine binäre »0«, so daß sie für den Empfänger unerheblich ist. Gleichfalls für den Empfänger unerheblich ist die Stelle b 6, die im verwendeten Teil des Alphabets ständig eine binäre »1« besitzt. Diese beiden Stellen können zur Fehlersicherung der übertragenen Zeichen verwendet werden. Zusätzlich könnte man, wenn längere Zeit keine Zeichen übertragen werden, als Ruhekombination Z₁₁, /₂₁ verwenden. Dadurch unterscheidet sich die im alphanumerischen Fall angewendete Ruhekombination von derjenigen im numerischen Fall angewendeten. Dies ist ein weiteres Merkmal zur Unterscheidung der beiden Gruppen von Sendestationen.

Wird beispielsweise von einer numerisch sendenden Station der Wert »8« übertragen, so wird im Sender im ersten Zeitabschnitt die Tonpaarkombination f₀₂, Z₁₃ und im zweiten Zeitabschnitt die Tonpaarkombination Z₂₄, /₁₄ (Ruhezustandkombination) ausgesendet. In der Decodierschaltung des Empfängers entspricht diesen Tonpaarkombinationen die folgende binäre Stellenfolge: »1001« (bl, bl, 68, b 3). Die im zweiten Zeitabschnitt ausgesendete Tonpaarkombination f_2i, f_u erkennt der Empfänger als Ruhekombination. Erfolgt beispielsweise von einer alphanumerisch sendenden Station die Aussendung des Buchstaben »a«, so wird im ersten Zeitabschnitt die Tonpaarkombination f_2i, Z₁₃ und im zweiten Zeitabschnitt die Tonpaarkombination Z₂₁, Z₁₄ ausgesendet. Die vom Decodierer ausgegebene binäre Stellenfolge hat die nachfolgende Zusammensetzung: »10000011« (61, bl, 68, 63, 64, 65, 66, 67). Dabei wird für die Eingabe der numerischen Zeichen eine Tonwahltastatur verwendet, während für die Eingabe der alphanumerischen Zeichen beispielsweise die Tastatur einer Fernschreibmaschine Verwendung finden kann. Die in F i g. 2 neben den numerischen und alphanumerischen Zeichen enthaltenen Zeichen stellen Steuerzeichen dar. Sie werden für die Datenübertragung benötigt.

F i g. 3 zeigt im Prinzipschaltbild ein Ausführungsbeispiel eines Empfängers, der sowohl numerische als auch alphanumerische Zeichen empfangen und unterscheiden kann. Die vom Sender ausgesendeten Ton-

paarkombinationen gelangen über die Leitung L in den Empfänger. Der Empfänger besitzt zwei Gruppenfilter FI und FII, die die beiden Frequenzgruppen I und II voneinander trennen. Jede Frequenzgruppe besitzt vier schmale FilterFIl bis F14 bzw. F21 bis F24, die die einzelnen Töne Z₁₁ bis f_u bzw. /₂₁ bis f_zi herausfiltern und über die Dioden D1 bis D 8 Begrenzerverstärkern Bl bis B 8 zuführen. Den Begrenzerverstärkern ist eine Decodiermatrix DM nachgeschaltet, wobei im Schnittpunkt der waage- ίο rechten Zeilen Z und der senkrechten Spalten 5 über Koinzidenzgatter Ausgangsleitungen El bis £16 entsprechend den 16 Kombinationsmöglichkeiten abgehen. An den Ausgangsleitungen El bis E16 tritt nur dann eine Spannung auf, wenn an der Schnittstelle einer Zeile mit einer Spalte von jedem der beiden Begrenzerverstärker eine Spannung abgegeben wird, so daß das Koinzidenzgatter Gl bis G16, welches aus zwei Dioden besteht, stromdurchlässig wird. Die Ausgangsleitungen sind entsprechend der gewählten Frequenzzuordnung und der binären Codierung (vgl. F i g. 2) über vier Leitungen 1 bis 4 mit dem Speicher SP verbunden. Über die vier Leitungen 1 bis 4 werden im ersten Zeitabschnitt die Bits öl, 62, 68,, 63 und im zweiten Zeitabschnitt die Bits 64, bS, b6 und bl eingespeichert.

An den Ausgangsleitungen A1 bis A 7 (einschließlich A8) stehen die übertragenen binär codierten Zeichen zur Verfügung. Nach dem zweiten Zeitabschnitt werden die binär codierten Werte an den Ausgängen parallel oder in Serie ausgegeben und einer Auswerteeinrichtung, beispielsweise einem Drucker oder einer Datenverarbeitungsanlage, zugeführt. Nach der Abfrage des Speichers wird dieser wieder in die Ausgangsstellung gebracht, so daß das nächste numerische oder alphanumerische Zeichen decodiert werden kann.

Im Speicher SP befindet sich eine Überwachungseinrichtung, die feststellt, ob im zweiten Zeitabschnitt die Tonpaarkombination f_u, /₂₄ (entspricht den binären Stellen & 4 bis 68: »0000«) auftritt. Ist dies der Fall, so handelt es sich um ein numerisches Zeichen, da diese Kombination dem Ruhezustand entspricht. Dies wird der Auswerteeinrichtung in der Form mitgeteilt, daß an den Ausgangsleitungen A 4 bis Al eine binäre »0« ausgegeben wird. Tritt diese Kombination im zweiten Zeitabschnitt nicht auf, so handelt es sich um ein alphanumerisch übertragenes Zeichen. Die Steuersignale für die Einspeicherung in den Speicher SP, die Impulse für die Bestimmung des ersten und zweiten Zeitabschnittes sowie die Ausspeichersignale werden aus den empfangenen Zeichen gewonnen. Da ständig sich in der Frequenz ändernde Tonpaare ausgesendet werden, ist es möglich, an den Begrenzerverstärkern Bl bis BS Impulse abzunehmen, die eine bistabile Kippschaltung Kl steuern. Am Ausgang der Kippschaltung Kl entsteht ein fortlaufender Takt T, der dem Speicher SP zugeführt wird.

Claims

60 Patentansprüche:

1. Verfahren zur parallelen arrhythmischen Übertragung von binär codierten Zeichen im Fernsprech-Wählnetz ohne Taktkanal, wobei die Sendestellen nur für die Aussendung von numerischen Zeichen oder nur für die Aussendung von alphanumerischen Zeichen ausgerüstet sind und für beide Gruppen von Sendestellen nur eine gemeinsame Empfangseinrichtung erforderlich ist, die die beiden Gruppen von Sendestellen unterscheiden kann, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung rein numerischer Zeichen in bekannter Weise ein bestimmtes Tonpaar der zur Verfügung stehenden Tonpaare in einem zweiten Zeitabschnitt gesendet wird (Ruhezustand), während die verbleibenden Tonpaare in einem ersten Zeitabschnitt gesendet werden (z. B. 1/15), daß zur Übertragung von alphanumerischen Zeichen ein Teil der zur Übertragung von numerischen Zeichen benutzten Tonpaare in einem ersten Zeitabschnitt und der verbleibende Teil der benutzten Tonpaare mit Ausnahme des bestimmten Tonpaares (Ruhezustand) in einem zweiten Zeitabschnitt ausgesendet wird (z. B. 8/8), daß die im ersten Zeitabschnitt ausgesendeten Tonpaare die Hälfte der zu einem binär codierten alphanumerischen Zeichen gehörenden Binärstellen kennzeichnen, während die im zweiten Zeitabschnitt ausgesendeten Tonpaare die andere Hälfte der zu den alphanumerischen Zeichen gehörenden Binärstellen kennzeichnen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Tönen Paare von binären Stellen so zugeordnet werden, daß sich die übertragenen Zeichen als zu einem bekannten Alphabet zugehörig ergeben.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vorteilhaft das CCITT-Alphabet Nr. 2 benutzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vorteilhaft Teile des CCITT-Alphabets Nr. 5 benutzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei numerischer Zeichenübertragung die im zweiten Zeitabschnitt auftretende Ruhekombination (f_u, f_2i) überwacht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem verwendeten Alphabet ein Schritt (68) eingefügt wird, so daß eine gerade Anzahl von Schritten entsteht.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Schritt {b 8) zwischen den Binärstellen (62 und 63) eingefügt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Empfänger der übertragenen codierten Zeichen nicht benötigten Schritte (66, 68) zur Fehlersicherung benutzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn längere Zeit kein Zeichen übertragen wird, eine bestimmte Tonpaarkombination (z. B. Z₁₁, /₂₁) übertragen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sendestellen bekannte Tastaturen für numerische und alphanumerische Zeichenemgabe benutzt werden.

11. Verfallren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß herkömmliche Teilnehmerendgeräte verwendet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die Frequenzgruppen (I, II) voneinander getrennt werden, daß die einzelnen Töne mit Hilfe von Filtern (FIl bis F14 bzw. F21 Ms F24) heraus-

gefiltert, begrenzt und einer Decodiermatrix (DM) zugeführt werden, daß die Ausgangsleitungen (El bis E 16) der Decodiermatrix mit einem Speicher (5P) verbunden sind und daß am Ausgang des Speichers (A 1 bis Al) die binär codierten Zeichen ausgegeben werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß den Zeilen (Z) der Decodiermatrix (DM) die Töne der einen Frequenzgruppe (I) und den Spalten (5) der Decodiermatrix die Töne der anderen Frequenzgruppe (II) zugeführt werden, daß an jedem Schnittpunkt der Zeilen und Spalten ein Koinzidenzgatter (Gl bis G16) angeordnet ist, an dessen Ausgang eine Spannung auftritt, wenn am Schnittpunkt von Spalte und Zeile in der Spalte und in der Zeile eine bestimmte Spannung vorhanden ist und daß aus den

Ausgangsleitungen (El bis £16) vier Eingangsleitungen (1 bis 4) für den Speicher (SP) entstehen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher (SP) eine Überwachungsschaltung das Auftreten einer bestimmten binären Kombination (»0000«) im zweiten Zeitabschnitt überwacht und daß beim Auftreten dieser überwachten Kombination die Überwachungsschaltung der Ausgabeeinrichtung mitteilt (A4, AS, A6, AT. »0000«), daß es sich um ein numerisches Zeichen handelt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktsignale (T) aus den Ausgangssignalen der Begrenzerverstärker (Bl bis BS) gebildet und dem Speicher (SP) zugeführt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 909 504/1763