DE1512559C - Verfahren zum Übertragen binär kodierter Daten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen binär codierter Daten von einem Sender zu einem entfernt liegenden, Speichermittel aufweisenden Empfänger über einen Übertragungskanal, insbesondere zwischen Datenverarbeitungsanlagen, bei dem die vom Empfänger aufgenommenen Daten über einen Rückkanal an den Sender zurückgesendet werden, um sie mit den bei der Aussendung gleichzeitig in einem Sendespeicher abgespeicherten Daten auf Fehlerfreiheit zu vergleichen und die gespeicherten Daten nach Feststellung eines Fehlers nochmals auszusenden.
Datenübertragungssysteme, die nach einem derartigen Verfahren arbeiten, werden, da der Empfänger die gesamte vom Sender empfangene Information zum Zwecke der Fehlerfeststellung an den Sender zurückgibt, als . Echo-Datenübertragungssysteme bezeichnet. Bei derartigen Datenübertragungssystemen gehen alle Aktivitäten, wie z. B. Ankündigung eines Sendebeginns, Einleitung einer Datenwiederholung usw. vom Sender aus, während der Empfänger sich darauf beschränkt, die empfangenen Daten über einen Rückkanal an den Sender zurückzugeben. Er hat daher keine Möglichkeit, die Datenübertragung in irgendeiner Weise zu beeinflussen.

Im Betriebsverlauf treten aber erfahrungsgemäß immer wieder Zustände auf, in denen der Empfänger wenigstens vorübergehend nicht in der Lage ist, vom Sender ausgesendete Daten aufzunehmen und weiterzugeben. Dieser Fall tritt z. B. auf, wenn der Datenausgabeweg zwischen dem Speicher des Empfängers und der diesem nachgeschalteten Senke kurzzeitig unterbrochen oder die Senke selbst nicht aufnahmefähig ist oder bei der Datenübernahme in der Senke ein Fehler aufgetreten ist, der korrigiert werden muß. Während solcher Zeiten kann der Empfänger keine Daten in seinen Empfangsspeicher übernehmen. Andererseits muß jedoch Sorge dafür getragen werden, daß während soleher Zeiten die vom Sender zum Empfänger gelangenden Daten nicht verloren gehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart zu modifizieren, daß die bekannten Nachteile vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Empfänger bei Nichtaufnahmefähigkeit von weiteren Daten die Aufnahme derselben in die empfängerseitigen Speichermittel unterbrochen wird und diese weiteren Daten ganz oder teilweise invertiert über den Rückkanal an den Sender zurückgesandt werden.

Auf diese Weise werden die über den Rückkanal an den Sender zurückgelangenden Daten durch den Empfänger als fehlerhaft gekennzeichnet, da der im Sender erfolgende Datenvergleich zu keiner Übereinstimmung führt. Der Sender leitet daraufhin eine Datenwiederholung ein, die so lange vorgenommen wird, bis der Empfänger das Invertieren der an den Rückkanal gelangenden Daten wieder einstellt und der Sender wieder Fehlerfreiheit der Datenübertragung feststellt.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel, das an Hand der Zeichnung anschließend beschrieben

wird, näher erläutert.

Die F i g. 1 der Zeichnung zeigt ein Datenübertragungssystem, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet. Im einzelnen besteht das Datenübertragungssystem aus einem Sender 1, der Daten über einen Hinkanal 21 an einen Empfänger 3 sendet, welcher wiederum die empfangenen Daten normalerweise unverändert über einen Rückkanal 22 an den Sender 1 zurücksendet. Dieser speichert die auf dem Hinkanal 21 zur Aussendung gelangenden Daten in einem Speicher ab und entscheidet durch zeichen- oder bitweisen Vergleich der abgespeicherten Daten mit den vom Rückkanal zurückempfangenen Daten auf Fehlerfreiheit bzw. Fehlerhaftigkeit der Übertragung. Stellt er einen Übertragungsfehler fest, so sendet er aus dem Speicher mindestens soviel Daten nochmals aus, wie insgesamt während einer Schleifenlaufzeit normalerweise Daten zur Aussendung gelangen. Als Schleifenlaufzeit wird hier die Signallaufzeit des Hin- und Rückkanals einschließlich der Schleife im Empfänger 3 bezeichnet.

Die in den Empfänger 3 gelangenden Daten laufen f über einen Schalter 31 an einen Empfangsspeicher 32, der diese wiederum nach Maßgabe von Steuerimpulsen einer Steuereinheit 34 an eine Datensenke 33 abgibt. Die Steuereinheit 34 liegt unmittelbar an der aus dem Hinkanal 21 und dem Rückkanal 22 gebildeten Datenschleife. Sie steuert den Schalter 31 und die Senke 33. Die vom Hinkanal 21 in den Empfänger 3 gelangenden Daten gelangen über eine Schaltungseinheit 35 an den Rückkanal 22. Im normalen, durch die Leitungsübertragung nicht gestörten Datenübertragungsbetrieb gibt die Schaltungseinheit 35 die vom Hinkanal 21 empfangenen Daten unverändert und ohne wesentliche Verzögerung an den Rückkanal 22 wieder ab.

Es kann nun der Fall auftreten, daß im normalen Datenübertragungsbetrieb die Datensenke 33 kurzzeitig keine Daten aufnehmen kann oder der Übertragungsweg vom Empfangsspeicher 32 zur Senke 33 kurzzeitig unterbrochen wird oder aber bei der Übergabe der Daten vom Empfangsspeicher 32 in die Senke 33 Fehler auftreten, die korrigiert werden müssen. Diese Fälle sind nicht in der Zeichnung ersichtlich. Es sei aber daran erinnert, daß die Senke 33 selbst wiederum komplexer Natur sein kann, etwa ein Eingabe/Ausgabekanal eines Datenverarbeitungssystems, der gegebenenfalls wiederum nicht fest mit dem Empfangsspeicher 32 in Verbindung steht, sondern über nicht dargestellte Auswahlmittel jeweils aus einer Vielzahl von E/A-Kanälen ausgewählt werden kann. Selbst im einfachsten Fall einer Senke, nämlich der eines Lochstreifenstanzers, können die geschilderten Unterbrechungen noch auftreten.. Da sich die Sicherheit eines Datenübertragungssystems von der Datenquelle des Senders 1 bis zum Aufzeichnungsmaterial der Senke 33 erstrecken muß, besteht auch die Notwendigkeit, die Stanzarbeit des Lochstreifenstanzers zu überprüfen und bei Feststellung von Fehlern die fehlerhaft in den Lochstreifen eingestanzten Datenzeichen ungültig zu machen und dieselben aus dem Empfangsspeicher 32 nochmals an die Senke 33 abzugeben.

Die Speicherkapazität des Empfangsspeichers 32 ist begrenzt. Er muß minimal ebensoviel Datenzeichen bzw. Datenbits aufnehmen können, wie der Sender 1 während einer Schleifenlaufzeit aussendet; über diese Speicherkapazität wird andererseits aus Kostengründen und Gründen der einfachen Systemablauforganisation nicht hinausgegangen. Der Empfangs-

speicher 32 darf daher während der Unterbrechungszeiten keine Daten von dem Hinkanal aufnehmen. Dies wird durch Öffnen des Schalters 31 auf Veranlassung der Steuereinheit 34 erreicht. Zum gleichen Zeitpunkt gibt die Steuereinheit 34 an die Schaltungseinheit 35 ein Dauersignal, auf welches hin die letztere die vom Hinkanal 21 an sie gelangenden Daten invertiert an den Rückkanal weitergibt. Somit empfängt der Sender vom Rückkanal nur verfälschte Daten, auf deren Feststellung hin er eine Datenwiederholung einleitet. Er wiederholt dann die in seinem Speicher stehenden Daten solange und so oft, wie er vom Empfänger invertierte Daten zurückerhält. Nach Beendigung der Nichtaufnahmefähigkeit von Daten durch den Empfänger 3 schaltet die Steuereinheit 34 das Dauersignal an der Schaltungseinheit 35 wieder ab, woraufhin diese die vom Hinkanal 21 an sie gelangenden Daten unverändert an den Rückkanal 22 weitergibt
Die Rückgewinnung des Anschlusses der nach einer Unterbrechung und der von ihr ausgelösten Datenwiederholung neu ausgesendeten Daten an die Datenübertragung vor der Unterbrechung wird in folgender Weise erreicht: Der Speicher des Senders 1 und der Empfangsspeicher 32 durchlaufen bei normalem ungestörten Datenübertragungsbetrieb immer wieder periodisch die gleichen Funktionsstellungen, d. h. nach Aussendung von ρ Zeichen, die der Kapazität jedes der Speicher entsprechen, befinden sich beide genannten Speicher, wenn man von dem Inhalt, den sie speichern, absieht, in der gleichen funktionellen Stellung wie eine Periode, also ρ Zeichen, vorher. Bei längerer Aufnahmeunfähigkeit des Empfangsspeichers 32, während der die Schaltungseinheit 35 auf Invertieren gestellt ist, wiederholt der Sender 1 also im Rhythmus dieser Periodendauer dieselben Daten.

Die Steuereinheit 34 enthält nun einen' Zähler, der von dem Augenblick an, in dem die Steuereinheit die Schaltungseinheit 35 auf Invertieren schaltet, jedes am Empfängereingang vom Hinkanal 21 eintreffende Datenzeichen zählt und nach Empfang von ρ Datenzeichen, also nach dem Ablauf jeweils einer Periode des Speichers des Senders 1, einen Impuls abgibt. Jeder vom Zähler abgegebene Impuls besagt also, daß als nächstes Datenzeichen dasjenige beim Empfänger 3 eintrifft, das zu Beginn der Sperrung des Empfängers als erstes invertiert an den Rückkanal 22 weitergegeben worden ist. Dieses Datenzeichen wurde auch bereits durch Öffnung des Schalters 31 nicht mehr in den Empfangsspeicher 32 eingespeichert Erst nach Beendigung des Zustandes der Datenaufnahmeunfähigkeit, der von der Steuereinheit 34 registriert wird, wird der Impuls des Zählers wirksam. Er bewirkt dann das Schließen des Schalters 31 und das Abschalten des an der Schaltungseinheit 35 liegenden, die Invertierung der an den Rückkanal 22 gelangenden Daten bewirkenden Dauersignals. Der richtige Anschluß an die vorhergehende Datenübertragung ist somit wieder hergestellt.
Wie bereits im vorhergehenden mehrfach erläutert wurde, kann mit einem fehlerfreien Arbeiten von Datensenken (Datenaufnahmegeräten) nicht ohne weiteres gerechnet werden. Die Datensenke ebenso wie die Datenquelle eines Datenübertragungssystems ist also in die Sicherheitsbetrachtungen mit einzubeziehen.

Dies gilt insbesondere für mechanisch arbeitende Registriergeräte, wie z. B. Lochstreifenstanzer und Lochstreifenleser.
Erst durch die vorliegende Erfindung ist es aber

möglich geworden, bei Echo-Datenübertragungssystemen eine Überprüfung der Senke mit wirtschaftlich vertretbaren Mitteln durchzuführen, indem nämlich der Empfänger für die Zeit der Korrektur von Senkenfehlern keine Daten vom Übertragungskanal mehr annimmt. Im folgenden wird daher an Hand der F i g. 2 ein erfindungsgemäßes Überprüfungsverfahren von Stanzfehlern eines als Senke arbeitenden Lochstreifenstanzers beschrieben.

Die Fig.2 zeigt eine Ergänzung zum Blockschaltplan des Senders 3 der F i g. 1. Wie in F i g. 1 laufen die aus dem Empfangsspeicher 32 austretenden Daten in die Senke 33. Diese wird gebildet von einem Lochstreifenstanzer, der die ihm bitweise in Serie angelieferten Zeichen parallel in den Papierträger 33a einstanzt. Der letztere wird nach jedem eingestanzten Zeichen um eine Strecke Δ in Pfeilrichtung weitertransportiert und durchläuft im Abstand von.z. B. 2 Δ eine Leseeinrichtung 36, die die im Papierträger eingestanzten Zeichen liest und parallel einer Vergleichseinrichtung 37 zuleitet. ·.-.· ■....;■■. - , - _:.

: Die vom Empfangsspeicher 32 ausgegebenen Datenzeichen laufen außer in die Senke 33 in ein Schieberegister 38 ein und steuern weiterhin einen Zähler 39. Das Schieberegister kann drei Zeichen aufnehmen. Seine jeweils ein Zeichen aufnehmenden vor dem Schieberegisterausgang liegenden Speicherstellen sind ebenfalls parallel mit der_: Vergleichseinrichtung 37 verbunden. Das Schieberegister wirkt als Laufzeitglied und ist in seiner Speicherkapazität so bemessen, daß ein vom Empfangsspeicher 32 ausgegebenes und vom Schieberegister aufgenommenes Zeichen erst in dem Augenblick an die Vergleichseinrichtung 37 gelangt, wenn die diesem Zeichen entsprechende Ablochung im Papierträger 33a sich in Leseposition bei der Leseeinrichtung 36 befindet. In;der Fig.2 befindet sich die Lochung eines Zeichens dann in Leseposition, wenn nach ihm genau zwei weitere Zeichen in die Senke eingelaufen sind: Infolgedessen muß das Schieberegister 38-um zwei Zeichen verzögern; es weist also insgesamt Speicherstellen für drei Zeichen auf.

Vorzugsweise wird als Verzögerung zwischen dem Stanzen und dem Lesen eine geradzahlige Anzahl von Zeichen gewählt. Dies ist aber keine notwendige Bedingung-. . .....

Die Vergleichseinrichtung 37 gibt dann ein Signal ab, wenn ihr von der Leseeinrichtung 36 und dem Schieberegister 38 ungleiche Zeichen zugeleitet werden. Dieses Signal gelangt über eine UND-Schaltung 37a an die Steuereinheit 34 des Empfängers, der daraufhin die Schalteinheit 35 auf »invertieren« stellt, den Schalter 31 öffnet und die Ausspeicherung weiterer Daten aus dem Empfangsspeicher 32 unterbricht.

Da das von der Vergleichseinrichtung 37 ausgegebene Ausgangssignal auf einen Stanzfehler der Senke 33 hinweist, veranlaßt die Steuereinheit 34 eine Fehlermarkierung des in Leseposition liegenden Zeichens und der diesem nachfolgenden Zeichen und eine erneute Einspeicherung dieser Zeichen aus dem Schieberegister in die Senke 33. Im Schieberegister stehen aber genau die nochmals in die Senke 33 einzuspeichernden Zeichen, vom Ausgang zum Eingang fortschreitend in gleicher Reihenfolge, so daß der normalerweise an Masse geschaltete Schieberegisterausgang nur mit dem Eingang der Senke verbunden zu werden braucht und der Schieberegisterinhalt einmal im Kreis herumzushiften ist, um diese Zeichen an die Senke abzugeben. Damit ist der Korrekturvorgang beendet. Gleichzeitig bleiben die in Betracht'kommenden Zeichen durch die Kreisshiftung im Schieberegister erhalten und stehen somit für einen möglicherweise notwendigen weiteren Korrekturvorgang zur Verfügung. Danach leitet die Steuereinheit 34 die Datenaufnahme des Empfängers in vorher beschriebener Weise wieder ein.

Um ein einwandfreies Arbeiten dieser hier beschriebenen Schaltung auch in der Phase der Einleitung einer Datenübertragung zu gewährleisten, ist der Zähler 39 vorgesehen. Dieser zählt die von dem Empfangsspeicher 32 bei Empfangsbeginn ausgegebenen Zeichen und gibt nach Abzählen von ebensoviel Zeichen, wie zum Füllen des Schieberegisters 38 benötigt werden, einen Impuls an die UND-Schaltung 37a. Erst in diesem Moment ist nämlich das erste der betrachteten Zeichen in Vergleichsposition. Vor diesem Zeitpunkt darf das Vergleichsergebnis der Vergleichsschaltung nicht ausgewertet werden.

Ausgangssignale der Vergleichseinrichtung dürfen ebenfalls nicht wirksam werden beim Einlaufen eines Zeichens in das Schieberegister 38, wenn sich also in den letzten η Stellen des Schieberegisters die letzten Bits eines Zeichens und die ersten Bits eines diesem folgenden Zeichens befinden. Dabei sei η die Anzahl der Bits eines Zeichens. Um dies zu verhindern, schaltet die Steuereinheit 34 nach dem ersten Impuls des Zählers 39 diesen derart um, daß er jeweils nach dem Abzählen von /1 Bits einen weiteren Impuls abgibt. Die UND-Schaltung 37a kann also nur dann jeweils einen Impuls der Vergleichseinheit 37 abgeben, wenn sich genau ein Zeichen in den /7 letzten Stellen des Schieberegisters befindet (mit dem Zeichentakt getaktete UND-Schaltung).

Die hier beschriebene Anordnung zur Fehlerüberprüfung und Fehlerkorrektur ist bei allen bandförmigen Aufzeichnungsträgern benutzbar. Bei anderen Aufzeichnungsmedien werden zur Senkenüberwachung andere Wege beschriften werden. Allen aber ist die Tatsache gemeinsam, daß sie bei Fehlerfeststellungen zur vorübergehenden Sperrung des Empfängers führen und während der Sperrzeit die Invertierung der an den Rückkanal gelangenden Daten bewirken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Übertragen binär codierter Daten von einem Sender zu einem entfernt liegenden, Speichermittel aufweisenden Empfänger über einen Clbertragungskanal, insbesondere zwischen Datenverarbeitungsanlagen, bei dem die vom Empfänger aufgenommenen Daten über einen Rückkanal an den Sender zurückgesendet werden, um sie mit den bei der Aussendung gleichzeitig in einem Sendespeicher abgespeicherten Daten auf Fehlerfreiheit zu vergleichen und die gespeicherten Daten nach Feststellung eines Fehlers nochmals auszusenden, dadurch gekennzeichnet, daß am Empfänger (3) bei Nichtaufnahmefähigkeit von weiteren Daten die Aufnahme derselben in die empfängerseitigen Speichermittel (32) unterbrochen wird und diese weiteren Daten ganz oder teilweise invertiert über den Rückkanal (22) an den Sender (1) zurückgesandt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Empfänger die invertiert zurückgesandten Dateneinheiten in einem Zähler gezählt werden, der jeweils nach der Zählung von ebensovielen Dateneinheiten, wie der durch die Kapazität des Sendespeichers gegebenen Wiederholungsperiode entspricht, einen Ausgangsimpuls abgibt, daß derjenige solche Ausgangsimpuls, der als erster nach Beendigung der Nichtaufnahmefähigkeit auftritt, die Invertierung beendet und die Aufnahme der nach seinem Auftreten empfangenen Daten in die Speichermitte] (32) bewirkt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Speichermitteln (32) in ein Datenaufnahmegerät (33) gelangenden Daten nach ihrer Abspeicherung in demselben auf fehlerfreies Abspeichern überprüft werden und daß im Falle der. Feststellung eines Abspeicherfehlers eine nochmalige Einspeicherung dieser Daten in das Datenaufnahmegerät unter gleichzeitiger Invertierung der zum Rückkanal (22) gelangenden Daten vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Speichermitteln (32) ausgegebenen Daten gleichzeitig in das Aufnahmegerät und in einen Schiebespeicher (36) einlaufen, daß die vom Datenaufnahmegerät aufgenommenen Daten unmittelbar nach ihrer Aufnahme nicht zerstörend wieder ausgelesen und mit den entsprechenden im Schiebespeicher stehenden Daten verglichen werden, wobei die Länge des Schiebespeichers derart gewählt ist, daß das Original einer Dateneinheit zum Zeitpunkt des Ablesens dieser Dateneinheit vor dem Schieberegisterausgang steht, daß bei festgestellter Ungleichheit die Datenausgabe aus den Speichermitteln gestoppt, die Invertierung der empfangenen und zum Sender (1) zurücklaufenden Daten begonnen und die vom Datenaufnahmegerät (33) fehlerhaft aufgenommene Dateneinheit einschließlich den nach dieser eingelaufenen Dateneinheiten gelöscht bzw. als fehlerhaft markiert werden und der Inhalt des Schiebespeichers an das Datenaufnahmegerät abgegeben und danach die Ivertierung abgeschaltet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn einer Übertragung ein Vergleich erst durchgeführt bzw. Vergleichsergebnisse erst wirksam gemacht werden, wenn die an erster Stelle übertragene Dateneinheit vor dem Schieberegisterausgang steht.