DE1537450B2 - Verfahren zur gesicherten Datenübertragung, sowie Sender und Empfänger zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gesicherten Datenübertragung, bei dem die Information von einem Sender blockweise zu einem Empfänger übertragen wird, der bei Erkennen eines falsch übertragenen Blockes mit Hilfe einer über einen Rückkanal übertragenen Falschquittung die Sendung weiterer Blöcke für die Dauer der Wiederholung einer Anzahl von bereits übertragenen und beim Sender noch gespeicherten Blöcke unterbricht, wobei die Mindestanzahl η der zu wiederholenden Blöcke durch die Blocklänge und Schleifenlaufzeit des Datenübertragungssystems bestimmt wird, und daß sendeseitig die Anzahl der gesendeten Blöcke bestimmt und empfangsseitig die Anzahl der richtig empfangenen Blöcke bestimmt und das Ergebnis auf der jeweiligen Seite gespeichert wird.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Verbesserung derartiger bekannter Datenübertragungssysteme zu erreichen, und zwar insbesondere bezüglich der Sicherheit, mit der bei einer Wiederho-

lung der Anschlußblock, d. h. der auf den letzten richtig empfangenen Block folgende Block, erkannt wird. Darüber hinaus wird die Erzielung dieser Sicherheit mit möglichst geringem zeitlichen Aufwand angestrebt.

Die bekannten Systeme lassen sich in zwei Arten unterteilen. Bei der einen bisher am weitesten verbreiteten Art wird bei der Übertragung der Informationsblöcke jedem Block eine sogenannte Blocknummer beigegeben, mit deren Hilfe es dem Empfänger möglich ist, die richtige Reihenfolge der empfangenen Blöcke festzustellen und im Falle einer Wiederholung den Anschlußblock zu finden. Der Nachteil dieser bekannten Verfahren ist darin zu sehen, daß durch die ständige Übermittlung der Blocknummern eine hohe Redundanz entsteht und der Informationsfluß verringert wird.

Bei einer anderen bekannten Art von Datenübertragungssystemen wird der Anschlußblock in einer Koinzidenzschaltung ermittelt, die die wiederholten Blöcke mit dem letzten richtig empfangenen Block vergleicht und bei Koinzidenz den Empfänger für die ) Aufnahme des nächsten Blockes, der den Anschlußblock darstellt, vorbereitet. Nachteilig an diesem bekannten Verfahren ist es, daß bei einer großen Anzahl von wiederholten Blöcken oder bei einer besonders einfachen Binärkombination des letzten richtig empfangenen Blockes Koinzidenz auftreten kann, ohne daß tatsächlich der Anschlußblock gefunden ist.

Gegenüber der ersten Art der bekannten Datenübertragungssysteme wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Einsparung an Redundanz erzielt. Gegenüber der zweiten Art von Datenübertragungssystemen ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, eine größere Sicherheit für die Erkennung des Anschlußblockes zu erreichen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß nur im Falle einer Wiederholung zusätzlich zu den zu wiederholenden Informationsblöcken Informationen über die diesen Blöcken zugeordneten und infolge der Zählung sendeseitig bestimmten Blocknummern übertragen werden, daß empfangsseitig der auf den letzten richtig empfangenen Block folgende Block innerhalb der wiederholten Information durch Vergleich der Information über die Blocknummern mit dem empfangsseitigen Zählergebnis erkannt wird und daß dieser sowie die folgenden Blöcke in üblicher Weise ausgewertet werden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Übermittlung der Information über die den zu wiederholenden Blöcke zugeordneten Blocknummern am Anfang jeder Wiederholung durch einen besonderen Dienstzeichenblock, der in kodierter Form die Blocknummern des ihm unmittelbar folgenden ersten wiederholten Blockes enthält.

Gemäß einer weiteren günstigen Form der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Übermittlung der Information über die den zu wiederholenden Blöcken zugeordneten Blocknummern in der Weise, daß jedem wiederholten Informationsblock seine Blocknummer beigegeben wird.

Hierbei ist es günstig, wenn ein den zu wiederholenden Blöcken vorangehender Synchronisierblock den Empfänger auf das Eintreffen von Blöcken mit erhöhter Zeichenzahl vorbereitet.

Um den Aufwand für die sende- und empfangsseitig vorhandenen Zähleinrichtungen klein zu halten, wird gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Zählung sende- und empfangsseitig modulo m vorzunehmen, wobei m^n ist. Ferner ergibt sich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Möglichkeit, daß empfangsseitig zusätzlich eine Koinzidenzprüfung zwischen jedem wiederholten und dem letzten richtig empfangenen Block vorgenommen wird und daß eine Richtigquittung nur dann ausgesendet wird, wenn sowohl

ίο die Koinzidenzprüfung als auch der Blocknummernvergleich die geforderte Übereinstimmung ergeben. Von dieser Möglichkeit wird man vorteilhafterweise bei besonders hohen Anforderungen an die Sicherheit der Erkennung des Anschlußblockes Gebrauch

t5 machen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert

ao (F i g. 1 und 2).

Die Zeichnung zeigt in stark vereinfachter Darstellung den Sender5 und den Empfänger E eines Datenübertragungssystems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Sender ist aus einer Datenquelle 1, einer Schaltvorrichtung 2, einem Kodierspeicher 3, einem Sendespeicher 4, einem Hilfsspeicher 6 und einem Modulator 5 aufgebaut. Weiterhin enthält der Sender einen Quittungsempfänger 8, einen Synchronisierzeichengenerator 9 und eine Zähleinrichtung 10 sowie einen weiteren Schalter 7. ' Der Sender arbeitet folgendermaßen: Bei ungestörtem Betrieb gelangen die Daten aus der Datenquelle 1 über die in der gezeichneten Stellung befindliche Schaltvorrichtung in den Kodierspeicher 3 und werden dort in den für die Übertragung gewählten Kode umgesetzt. Von dort gelangen die Daten blockweise in den Sendespeicher 4, an dessen Ausgang der Modulator5 liegt, von dem aus die Daten auf den Ausgangskanal 11 abgegeben werden.

Von einem weiteren Ausgang des Sendespeichers 4 gelangen die auszusendenden Daten gleichzeitig in einen Hilfsspeicher 6, der so bemessen ist, daß entsprechend der maximal möglichen Schleifenlaufzeit des Systems und der Blocklänge der ausgesendeten Blöcke eine solche Anzahl von Blöcken gespeichert werden kann, daß im Falle einer Wiederholung der gestört empfangene Block noch mit Sicherheit im Hilfsspeicher 6 gespeichert ist. Sobald der Hilfsspeicher nach Anlaufen der Datenübertragung zum ersten Male völlig gefüllt ist, wird für jeden neu einzuspeichernden Block der jeweils am längsten im Speicher befindliche Block aus dem Hilfsspeicher herausgeschoben und geht damit verloren. Dies geschieht allerdings voraussetzungsgemäß stets erst zu einem Zeitpunkt, an dem mit Sicherheit keine Wiederholung des fraglichen Blockes mehr erforderlich ist.

Bei Ausgabe eines Datenblockes aus dem Kodierspeicher 3 wird die Zähleinrichtung 10 jeweils um einen Schritt weitergeschaltet. Bei Eintreffen einer Falschquittung vom Empfänger her gibt der Quittungsempfänger 8 Steuersignale an die Datenquelle 1 und an die Schaltvorrichtung 2. Die Aussendung von Daten aus der Datenquelle 1 wird damit unterbrochen. Die Schaltvorrichtung 2 wird in ihre zweite Schaltstellung gebracht. Gleichzeitig veranlaßt das Ausgangssignal des Quittungsempfängers den im Ausführungsbeispiel vorgesehenen, jedoch nicht unbedingt erforderlichen Synchronisierzeichengenera-

5 6

tor 9 zur Abgabe einer Zeichengruppe, die wiederum einen Ausgang, der an eine Vergleichseinrichtung 23

im Hilfsspeicher 3 kodiert wird und danach wie die führt, deren zweiter Eingang mit der Zähleinrichtung

übrigen Daten auf den Übertragungskanal 11 ge- 20 und deren Ausgang mit dem Quittungssender 16

langt. Über den Ausgang des Synchronisierzeichen- verbunden ist. Nach der Ansteuerung durch die

generators 9 wird die Zähleinrichtung 10 angesteuert, 5 Falschquittung ist die Auswerteschaltung 21 für die

die daraufhin ihr Zählergebnis an den Hilfsspeicher 3 Aufnahme des im Laufe der Wiederholung zu erwar-

abgibt, der dieses Zählergebnis kodiert an den Sen- tenden Dienstzeichenblockes vorbereitet. Sobald die-

despeicher4 abgibt, von wo aus das Zählergebnis als ser Dienstzeichenblock eintrifft, wird die in ihm ent-

ein sogenannter Dienstzeichenblock auf den Übertra- haltene Information über den Zählerstand der Zähl-

gungskanal gelangt. io einrichtung 10 der Sendeseite entweder über die Aus-

Die Zähleinrichtung 10 liefert nach Aussendung werteschaltung 21 oder über den Speicher 17 an den des Zählergebnisses einen Steuerimpuls an den Zähler 22 abgegeben, der damit einen bestimmten Schalter 7. Dieser Schalter 7 wird daraufhin geschlos- Zählerstand aufweist. Die Zählerstände der Zähleinsen, und der erste Block aus dem Hilfsspeicher 6 so- richtung 20 und des Zählers 22 werden nun laufend wie alle folgenden dort gespeicherten Blöcke gelan- 15 in der Vergleichsschaltung 23 verglichen. Hierbei ist gen nun der Reihe nach wieder in den Sendespei- durch die Verbindung des Speichers 17 mit dem eher 4 und werden erneut auf den Übertragungskanal Zähler 22 sichergestellt, daß dessen Zählerstand bei 11 gegeben. Der Schalter 7 wird erst wieder geöffnet, Eintreffen jedes neuen Blockes um Eins erhöht wird, wenn der vor Beginn der Wiederholung zuletzt aus Während der ganzen Zeit bleibt der Schalter 18 gedem Sendespeicher 4 in den Hilfsspeicher 6 über- 20 öffnet, so daß keine weiteren Datenblöcke zur Danommene Block wiederholt ist und wenn bis zu die- tensenke 19 gelangen. Ebenso bleibt der Quittungssem Zeitpunkt außerdem vom Empfänger die erste sender 16 gesperrt und gibt keine Quittungen zum Richtigquittung nach Beginn der Wiederholung ein- Sender zurück. Sobald nun der Zählerstand der beigetroffen ist und damit feststeht, daß der Anschluß- den mit der Vergleichseinrichtung verbundenen Zähblock empfangsseitig richtig erkannt wurde. Nach 25 ler übereinstimmt, gibt die Vergleichseinrichtung den Eintreffen der Richtigquittung wird auch die Sper- Quittungssender frei, der seinerseits bei Empfang des rung der Datenquelle wieder aufgehoben, und der nächsten richtigen Blockes, der den gesuchten AnSender arbeitet in der eingangs beschriebenen Weise schlußblock darstellt, eine Richtigquittung an den weiter. Sender zurückschickt, die Zähleinrichtung 20 um

Empfangsseitig gelangen die übertragenen Daten 30 Eins weiterschaltet und den Schalter 18 schließt, so

auf einen Demodulator 13, dessen Eingang eine daß die Daten wieder aus dem Speicher 17 zur Da-

Störerkennungsschaltung 14 parallel geschaltet ist. tensenke 19 gelangen können.

Hinter dem Demodulator ist eine Dekodiereinrich- Selbstverständlich ist es z. B. ohne weiteres mög-

tung 15 angeschlossen, und die Ausgänge der Anord- lieh, an Stelle eines Dienstzeichenblockes durch den

nungen 14 und 15 sind an den Eingang eines Quit- 35 Synchronisierzeichenblock den Empfänger auf das

tungssenders 16 gelegt. Bei ungestörtem Empfang Folgen von Blöcken veränderter Stellenzahl vorzube-

sendet der Quittungssender nach Empfang eines reiten und dann jedem der wiederholten Blöcke seine

Blockes eine Richtigquittung. Der richtig empfan- Blocknummer zuzuordnen.

gene Block wird in einem Speicher 17 aufgenommen Ebenso ist es möglich, die Information über die

und von dort über einen Schalter 18 an die Daten- 40 Blocknummern der zu wiederholenden Blöcke in der

senke 19 abgegeben. Die vom Quittungssender abge- Weise zu erzeugen, daß von dem Zählergebnis für

gebenen Richtigquitturtgen werden in einer Zählein- die ausgesendeten Blöcke das in einem besonderen

richtung 20 gezählt. Trifft ein gestörter oder ver- Zähler ermittelte Zählergebnis für die richtig quit-

fälschter Block ein, so erzeugt der Quittungssender tierten Blöcke abgezogen wird und daß auf diese

eine Falschquittung und öffnet damit den Schalter 45 Weise bereits sendeseitig eine Information über den

18. Gleichzeitig wird durch die Falschquittung eine ersten zu wiederholenden Block gewonnen wird.

Auswerteschaltung 21 angesteuert, deren Ausgang Hiermit wird das erfindungsgemäße Verfahren auch

mit einem Zähler 22 verbunden ist. Der Zähler 22 für sogenannte laufzeitgesteuerte Systeme (wie sie

weist ■ einen weiteren Eingang auf, der mit einem beispielsweise in der deutschen Patentschrift

Ausgang des Speichers 17 in Verbindung steht und 50 1 207 425 beschrieben sind) anwendbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur gesicherten Datenübertragung, bei dem die Information von einem Sender blockweise zu einem Empfänger übertragen wird, der bei Erkennen eines falsch übertragenen Blokkes mit Hilfe einer über einen Rückkanal übertragenen Falschquittung die Aussendung weiterer Blöcke für die Dauer der Wiederholung einer Anzahl von bereits übertragenen und beim Sender noch gespeicherten Blöcke unterbricht, wobei die Mindestanzahl« der zu wiederholenden Blöcke durch die Blocklänge und die Schleifenlaufzeit des Datenübertragungssystems bestimmt wird, und daß sendeseitig die Anzahl der ausgesendeten Blöcke bestimmt und empfangsseitig die Anzahl der richtig empfangenen Blöcke bestimmt und das Ergebnis auf der jeweiligen Seite gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, daß nur im Falle einer Wiederholung zusätzlich zu den zu wiederholenden Informationsblöcken Informationen über die diesen Blöcken zugeordneten und infolge der Zählung sendeseitig bestimmten Blocknummern übertragen werden, daß empfangsseitig der auf den letzten richtig empfangenen Block folgende Block innerhalb der wiederholten Information durch Vergleich der Information über die Blocknummern mit dem empfangsseitigen Zählergebnis erkannt wird und daß dieser sowie die folgenden Blöcke in üblicher Weise ausgewertet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übermittlung der Information über die den zu wiederholenden Blöcken zugeordneten Blocknummern am Anfang jeder Wiederholung durch einen besonderen Dienstzeichenblock erfolgt, der in kodierter Form die Blocknummer des ihm unmittelbar folgenden ersten wiederholten Blockes enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übermittlung der Information über die den zu wiederholenden Blöcken zugeordneten Blocknummern in der Weise erfolgt, daß jedem wiederholten Informationsblock seine Blocknummer beigegeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein den zu wiederholenden Blöcken vorangehender Synchronisierblock den Empfänger auf das Eintreffen von Blöcken mit erhöhter Zeichenzahl vorbereitet.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorausgegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählung sende- und empfangsseitig modulom erfolgt, wobei m~>nist.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig zusätzlich eine Koinzidenzprüfung zwischen jedem wiederholten und dem letzten richtig empfangenen Block vorgenommen wird und daß eine Richtigquittung nur dann ausgesendet wird, wenn sowohl die Koinzidenzprüfung als auch der Blocknummernvergleich die geforderte Übereinstimmung ergeben.

7. Sender zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zähleinrichtung zur Zählung der ausgesendeten Blöcke vorhanden ist und daß Mittel vorgesehen sind, um den Zählerstand im Falle einer Wiederholung in geeigneter Form dem Empfänger zu übermitteln.

8. Sender nach Anspruch 7 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Aussendung des Zählerstandes einerseits aus einer Schaltvorrichtung bestehen, die bei Eintreffen einer Falschquittung die Datenquelle von der Sendeeinrichtung trennt und die Zähleinrichtung an diese anschließt, so daß das Zählergebnis in der Sendeeinrichtung kodiert und auf den Übertragungsweg gegeben wird und andererseits aus einer Vorrichtung zur Verzögerung des Wiederholvorganges um die für die Aussendung des Zählergebnisses erforderliche Zeit.

9. Empfänger zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zähleinrichtung zur Zählung der richtig empfangenen Blöcke vorhanden ist und daß Mittel vorgesehen sind, die durch Vergleich des empfangsseitigen Zählerstandes mit dem im Falle einer Wiederholung übermittelten sendeseitigen Zählerstand unter den wiederholten Blöcken den auf den letzten richtig empfangenen Block folgenden Block erkennen.

10. Empfänger nach Anspruch 9 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Auswertung des Dienstzeichenblocks einerseits aus einem Zähler bestehen, der auf einen dem sendeseitigen Zählergebnis entsprechenden Stand gebracht wird, und der durch jeden nach dem Dienstzeichenblock eintreffenden Block weitergeschaltet wird und aus einer Vergleichseinrichtung, in der der Zählerstand dieses Zählers laufend mit dem Zählerstand der empfangsseitigen Zähleinrichtung verglichen wird, wobei bei einer vorgegebenen Einstellung jeder der beiden Zähler der Empfänger für die Aufnahme und Prüfung des nächsten eintreffenden Informationsblockes vorbereitet wird.