DE2129328C3 - Verfahren und Anordnung zum Erfassen von Fehlern in einem digitalen Übertragungskanal - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zum Erfassen von Fehlern in einem digitalen Obertragungskanal gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekanntlich können Informationen, wie Telegraphiesignale, die eine sehr geringe Redundanz aufweisen,

über einen Kanal in digitaler Form übertragen werden, um an Kanalbandbreite zu sparen; doch wird diese Verringerung der Redundanz begleitet von der Gefahr, daß Übertragungsfehler unentdeckt bleiben. Die Ermittlung solcher Fehler hängt jedoch gewöhnlich von der Form der zu übertragenden Information ab. Beispielsweise kann eine Blockzahl am Ende jedes Datenblocks hinzugefügt und übertragen werden, so daß der Empfänger sichergehen kann, daß er alle Datenblocks erhalten hat (GB-PS 10 85 315). Ferner kann die sogenannte »Zeitkompression« in Verbindung mit der Zufügung eines Paritätsbits für die Überprüfung der Übertragung von Telegraphiekodes angewendet werden (GB-PS 9 46 492). Bei der Verwendung von Parilätsbits wird die Gesamtanzahl von Bits in einer Gruppe durch entsprechende Einfügung eines Bits auf /linen gerad- oder ungeradzahligen Gesamtwert gebracht; empfangsseitig wird dann geprüft, ^b die Anzahl der Bits in der empfangenen Gruppe, wie erforderlich, gerad- oder ungeradzahlig ist. Wie oben ausgeführt, erfordern solche Systeme die Verarbeitung der digitalen Information selbst Dies ist aber beispielsweise deshalb nachteilig, weil vielfach die Zuständigkeit für den digitalen Übertragungskanal bei einer Behörde liegt, während die Sende- und Empfangsstationen nicht zu ihrem Zuständigkeitsbereich gehören; die Behörde muß aber für die korrekte Funktion des Übertragungskanals geradestehen ohne Rücksicht darauf, ob die Sende- und Empfangsstationen etwa eine Störung aufweisen.

So stellt beispielsweise die Behörde Übertragungseinrichtungen für Daten zur Verfugung, die jedoch von einer Teilnehmeranlage geliefert werden und gegebenenfalls nicht in geeigneter Form vorliegen, um eine einfache Paritätsprüfung als zuverlässigen Test des Übertragungskanals einzuführen. So können beispielsweise die zu übertragenden Daten lange Folgen von Nullen aufweisen, was bei Anwendung einer Geradzahlparität dazu führen würde, daß das Paritätsdigit ebenfalls eine Null ist, so daß der Übertragungskanal nur Nullen während längerer Zeit zu verarbeiten hätte. Abgesehen von der Tatsache, daß dies unerwünscht wäre, weil es zu einem Umgleichgewicht des Stroms im Übertragungskanal führen würde, könnte es auch bedeuten, daß während einer erheblichen Zeitperiode eine Störung des Übertragungskanals gar nicht erkannt würde. Wie vorstehend bereits ausgeführt, wird es daher für unerwünscht gehalten, Datenverarbeitungsvorgänge bezüglich der von Teilnehmern gelieferten Daten vorzunehmen, weil jeglicher Eingriff in diese Daten für den Teilnehmer unannehmbar wäre.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Anordnung zum Erfassen von Fehlern in einem digitalen Übertragungskanal zu schaffen, bei dem bzw. bei der die Arbeitsweise des digitalen Übertragungskanals festgestellt werden kann, ohne daß die 7U übertragende Information verarbeitet werden muß.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch die Merkmale in den Ansprüchen 1 und 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Anmeldungsgegensiandes sind in den U'Heransprüchen angegeben.

Bei der Erfindung wird somit ein bekanntes Multidigitprüfsignal 'n die über den Kanal übertragenen Informationsdigits e'ngeführt, das Prüfsignal wird dann nach der Übertragung beim Empfang wieder ausgesondert und das empfangene, ausgesonderte Prüfsignal wird auf Abweichungen von dem bekannten Prüfsignal untersucht.

Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden.

F i g. 1 ist ein Diagramm einer. Ausführungsbeispiels für eine Sendestation, bei der eine Anordnung gemäß der Erfindung eingesetzt wird,

F i g. 2 zeigt einige Wellenformen des Beispiels nach Fig. 1,

F i g. 3 ist ein Diagramm einer Ausführungsform für eine Empfangsstation mit einer Anordnung gemäß der Erfindung,

F i g. 4 zeigt die Wellenformen beim Betrieb der Anordnung nach F i g. 3,

F i g. 5 ist das Blockdiagramm einer v/eiteren Ausführungsform einer Sendestation mit der erfinduiigsgemäßen Anordnung und

Fig.6 zeigt das Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform für eine Empfangsstation mit der erfindungsgemäßen Anordnung.
Gemäß Fig.i gelangt über die Leitung /1 ein kontinuierlicher Digitalsignalstrom in die Sendestation, wobei die Pulsrate des einlaufenden Digitstromes BX beträgt.

Die Impulse des einlaufenden Pulsstromes werden erfaßt durch einen Impulsdetektor und ein Oszillator-Synchronisierelement PD, das in bekannter Weise die Impulse des Pulsstromes erfaßt und Zeitinformationen von innen ableitet, die dazu dienen, einen Steueroszillator OSC für die Sendestation zu synchronisieren. Der Oszillator OSC seinerseits steuert einen Impulsgenerator SPC an, der an seiner Ausgangsklemme SPGB 1 einen kontinuierlichen Strom von Digitmarkierimpulsen erzeugt, mit der Wiederholungsrate B1 des einlaufenden Digitstromes, wie bei SPCB1, Fig.2, angedeutet. Der Impulsgenerator SPG 1 steuert ferner ein Takt-Zählerelement SC an, das durch Zählung der erzeugten Impulse in Gruppen von achtzehn Impulsen gleicher Polarität in zwei Untergruppen von jeweils neun Impulsen gleicher Polarität dazu ausgebildet ist, die Steuerimpulse SCA, SCB, SCC und 5CD zu erzeugen, und zwar an den entsprechend bezeichneten Ausgangsklemmen. Diese Steuerimpulse sind ebenfalls in F i g. 2 angedeutet. Man erkennt, daß die Steuerimpulse SCA solche Impulse sind, die »ein« für alternierende Gruppen von neun Digitimpulsen gleicher Polarität

(d. h. P\ bis Pg) und »aus« bedeuten für die dazwischenliegenden Gruppen von neun Impulsen (d. h. Pio bis Pie in Wiederholung, während die Steuerimpulse SCB die Inversen zu den Steuerimpulsen SCA sind, d. h. »aus« für die alternierenden Gruppen von neun Digitimpulsen (Pi bis P)) und »ein« bilden für die dazwischenliegenden Gruppen (P₁₀ bis P,₈). Die Steuerimpulse SCCund SCD sind einzelne Digitmarkierimpulse, welche die Startoder erste Impulslage in jeder Untergruppe von neun Digitimpulsen markieren, d. h. die Kontrollimpulse SCC markieren die erste Impulslage in jeder alternierenden Untergruppe Pi bis Pg₁ während die Steuerimpulse SCD die erste Impulslage in jeder dazwischenliegenden Untergruppe Ρίο bis Pis markieren. Die beiden letztgenannten Steuerimpulse SCC und SCD steuern ferner einen zweiten Impulsgenerator SPG 2 an, der so ausgebildet ist, daß an seiner Ausgangsklemme SPGB 2 ein Strom von Digitmarkierimpulsen mit einer Wiederhoicngsrate Bl erscheint, wobei im vorliegenden Beispiel die Rate S2=10/9 mal die Rate B\ beträgt.

_b5 Das bedeutet, daß während jeder Untergruppe von neun Digitmarkierimpulsen mit der Rate öl 10 Digitmarkierimpulse mit der Rate B2 erzeugt werden, wie bei SPGB 2. F i e. 2. erkennbar

Die in F i g. 1 dargestellte Schaltungsanordnung dient allgemein gesehen dazu, jede Untergruppe von neun Digitsignalen welche an der Sendestation mit der Digitrate B1 einläuft, zeitlich so zu komprimieren, daß eine Extra-Digitperiode am Ende jeder Untergruppe für den Einschub eines Bits eines Prüfrasters geschaffen wird. Die Untergruppen können auf die Struktur der Digitalsignale bezogen sein oder auch nicht. Der zusammengesetzte, so erzeugte Digitstrom umfaßt den einlaufenden Digitstrom plus die eingeschobenen Prüfdigits und wird von der Sendestation mit der iDigitrate B 2 übertragen. Zu diesem Zweck sind zwei Schieberegister SR1 und SR 2 in der von den einlaufenden Digiialsignaien zu durchlaufenden Sirecke vorgesehen. Diese Speicher sind so ausgebildet und angeschlossen, daß sie aufeinanderfolgend und abwechselnd arbeiten, und zwar mittels Gattern GA 1, CA 2, GA 3 und GA 4, die — wie dargestellt — durch die Impulse SCA und SCB gesteuert werden, derart, daß während des Einschreibens der Information in den Speicher die Information aus dem anderen Speicher ausgelesen wird und umgekehrt. Während des Einüchreibens wird jeder Speicher angesteuert mit der Wiederholungsrate B\ durch Impulse von der Ausgangsklemme SPGB1, und während des Auslesens wird er angesteuert mit der Wiederholungsrate B2 durch Impulse von der Ausgangsklemme SPGB2, und das Schalten der Steuerimpulse wird bewirkt durch die Gatter GA 6 bis GA 9 unter Steuerung durch die Steuerimpulse SCA und SCB. Das Prüfraster, das im Prinzip irgendein binäres Digitalraster sein kann, obwohl es vorzuziehen ist, ein Pseudo-Zufallsraster zu wählen, wird erzeugt durch einen Rastergenerator PT, der angesteuert wird durch die Ausgangsimpulse von einem Oder-Gatter GA 5, dessen Eingänge beaufschlagt werden von den Impulsquellen SCC und SCD. Der Ausgang des Rastergenerators PT umfaßt ein Bit des Prüfsignals für jede Untergruppe von neun Bits des einlaufenden Signalstromes und die Einfügung dieser Bits in das letzte Speicherelement jedes Schieberegisters wird in Aufeinanderfolge mit dem Einsetzen der neun einlaufenden Signalbits gesteuert durch die Koinzidenzgatter GA 10 und GA 11, von denen jedes einen Eingang aufweist, der beaufschlagt wird vom Ausgang des Rastergenerators PT und einen zweiten Eingang aufweist, der beaufschlagt wird von den Steuerimpulsen SCC bzw. SCD. Mit der dargestellten Anordnung wird angenommen, daß die Verzögerungen, die in dem Oder-Gatter GA 5 und den Eingangskreisen de*. Rastergenerator= PT auftreten, so sind, daß das nächste von dem Rastergenerator PT erzeugte Bit nicht auf dessen Ausgangsleitung 13 erscheint, bis nach der Beendigung des Impulses SCC oder SCD, welcher die Rasterverschiebung initiierte, doch steht das Bit an dem Ausgang des Rastergenerators PT, bis der nächste SCC- oder SCD-Impuls von dem Rastergenerator PT empfangen wird.

Das übertragene, zusammengesetzte Digitalsignal wird von den Registern 5Rl und SR 2 über Gatter GA 3 und GA 4 den abgehenden Leitungen 12 zugeführt

Die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 1 soll nun im einzelnen betrachtet werden. Die Impulse des Digitstromes, der über die Leitung 11 ankommt, werden einem Eingang jedes Koinzidenzgatters GA 1 und GA 2 zugeführt, an deren zweite Eingänge jeweils die Steuerimpulse SCA (Pi bis P_s) und SCB (P_la bis P₎₈) angelegt werden. Es soll für den Zweck der vorliegenden Beschreibung angenommen werden, daß der Impuls SCA gerade begonnen hat und der Impuls SCB gerade beendet wurde. Demgemäß wird das Gatter GA 1 leitend für die nächsten neun einlaufenden Digitsignale von der Leitung /1 in das Schieberegister SR 1, während das Gatter GA 4 leitend wird zum Durchlaß der zehn Digitbits (neun Digitsignale plus ein Rasterbit) vom Register SR2 auf die abgehende Leitung 12. Für das Einschreiben der einlaufenden Digitsignale in das

ίο Register SR 1 wird auch das Gatter GA 7 leitend durch den Impuls SCA, derart, daß neun Impulse von der Ausgangsklemme SPGB1 durchgelassen werden, um das Schieberegister SR 1 mit der Rate B1 anzusteuern, während für das Auslesen der informationbits vom Register SR 2 das Gatter GA 8 leitend wird durch den Impuls SCA, um zehn Impulse von der Ausgangsklemme SPGB 2 in das Register SR 2 mit der Rate B 2 gelangen zu lassen.
Koinzident mit dem Beginn des Impulses SCA, d. h.

zum Zeitpunkt Pi, erscheint der Digitmarkierimpuls SCC und gelangt über das Oder-Gatter GA 5 zum Rastergenerator PT, um diesen weiterzuschalten, der seinerseits das nächste Rasterbit auf seiner Ausgangsleitung /13 präsentiert. Wie obenerwähnt, endet jedoch durch die Anordnung des Odergatters GA 5 und die Eingangsschaltungen des Rastergenerators PT der Impuls SCCvor dem Auftreten des nächsten Bits auf der Ausgangsleitung /3 des Rastergenerators PT. Das Bit, das sich auf der Leitung /3 befindet, bei Auftreten des Impulses SCC, wird weitergeleitet durch Öffnen des Gatters GA11 in die letzte Speicherposition des Schieberegisters SR 2, von welcher Stellung es ausgelesen wird in der Reihenfolge mit den neun Digitsignalbits, die vorher über das Gatter GA 4 — wie oben beschrieben — gespeichert wurden.

Bei Beendigung des Impulses SCA und Beginn des Impulses SCB sperren die Gatter GA 1 und GA 4, und die Gatter GA 3 öffnen. Ferner erscheint koinzident mit oder kurz nach dem Start des Impulses SCB der Digitmarkierimpuls SCD, der das Gatter GA 10 öffnet, zum Durchlaß des nächsten Prüfsignaldigits, das erzeugt wurde durch den letzten SCC-Impuls auf der Leitung /3, in die letzte Speicherposition des Registers SR 1. Auf diese Weise wird die Rolle der Speicher vertauscht, die nächsten neun Digitsignalimpulse von der Leitung /1 werden in das Register SR 2 eingeschrieben, während die zehn Informationsbits, welche im Register SR1 gespeichert sind, auf die Leitung 12 ausgelesen werden. Wieder werden bei Beendigung des Impulses SCA und

so dem Beginn, des Impulses SCB die Gatter GA 7 und GA 8 geschlossen, während die Gatter GAS öffnen. Demgemäß werden die Impulse von der Ausgangsklemme SPGB1 nun dem Register SR 2 zugeführt, um zu veranlassen, daß dieses Register Informationsdigits mit der Rate B1 aufnimmt, während die Impulse von der Klemme SPGB 2 an das Register SR 1 gelangen, damit dieses Register mit der Rate B 2 ausgelesen wird.

Die oben beschriebene Wirkungsweise wiederholt sich aufeinanderfolgend, so daß auf der Ausgangsleitung 12 ein zusammengesetzter Digitstrom mit der gleichförmigen Digitrate B 2 erscheint, der Untergruppen von neun Signaldigitsbits umfaßt, getrennt voneinander durch ein Bit eines Rasters, erzeugt durch den Generator PT.

Die Empfangsstation gemäß Fig.3 dient dazu, den zusammengesetzten Digitstrom, wie er von der Sendestation mit der Digitrate 52 ankommt, zu empfangen und aus diesem Digitstrom die Rasterbits zu

extrahieren, die an der Sendestalion eingefügt wurden, und diese einem Rasterfehlerdetektörelement PED zuzuführen, sowie die empfangenen Untergruppen von Digitsignalbits zeitlich zu strecken, um die Extra-Digitperiode zu eleminieren, welche von den extrahierten Rastern besetzt wurde, und um schließlich die Digitsignalbits in Form eines kontinuierlichen Bit-Stromes mit der ursprünglichen Digitrate Bi weiterzugeben.

Für die Erzeugung der verschiedenen Steuerimpulsfolgen für den Betrieb der Empfangsstation, wie in F i g. 4 der Zeichnung dargestellt, werden Schaltungsanordnungen ähnlich jenen benutzt, wie sie oben unter Bezugnahme auf F i g. 1 beschrieben wurden. Demgemäß dient ein Impulsdelektor und Oszillalorsynchronisierelement RPD dazu, einen Mutteroszillator OSC für die Empfangsstation zu synchronisieren. In diesem Falle steuert der Steueroszillator OSCeinen Impulsgenerator RPCi, welcher an seiner Ausgangsklemme RPCB2 einen kontinuierlichen Strom von Digitmarkierimpulsen mit der Pulswiederholungsrate B2 erzeugt; in Fig.4 sind diese Impulse mit RPCB 2 bezeichnet. Der Impulsgenerator RPC1 steuert ferner einen Taktzähler RCi, welcher die Digitmarkierimpulse in Gruppen von zwanzig Impulsen gleicher Polarität wiederholt einteilt und so ausgebildet ist, daß Steuerimpulsfogen RCA, RCB, RCCund RCD an den entsprechend bezeichneten Klemmen erscheinen. Wie in F i g. 4 angedeutet, sind die Steuerimpulse RCA »ein« während des Auftretens jeder zweiten Untergruppe von neun Digitsignalimpulsen, welche an der Empfangsstation einlaufen (d. h. Digits P\ bis Pg) mit der Rate B 2 und »aus« für die Dauer der dazwischenliegenden Untergruppen von Digitsignalbits plus zwei eingefügten Rasterbits (d. h. Pm bis P20 einschließlich). Die Steuerimpulse RCB sind die Inversen der Steuerimpulse SCA, d. h. »ein« für die zwischenliegenden Gruppen von neun Digitsignalbits (d. h. Pu bis Pig einschließlich) und »aus« für die Dauer der alternierenden Untergruppen von neun Digitsignalbits plus den biden eingefügten Rasterbits (d. h. P20 und Pt bis P10). Die Impulse RCC und RCD sind Digitmarkierimpulse, weiche die Rasterdigitbits des einlaufenden Digitstromes markieren. Demgemäß markieren die Steuerimpulse RCC alternierende Rasterimpulse, welche bei den Zeitpunkten P10 einlaufen, während die Steuerimpulse RDCdie dazwischenliegenden Rasterbits bei dem Zeitpunkt P20 markieren. Die letztgenannten Steuerimpulse RCC und RCD steuern ferner einen zweiten Impulsgenerator RPG 2, der so ausgebildet ist, daß an seiner Ausgangsklemme RPGB i ein Strom von Digitmarkierimpulsen mit der Pulswiederholungsrate B1 erscheint, d. h. wie angedeutet bei SPGBi in Fig.Z In diesem Falle steuert der Impulsgenerator RPG2 ferner einen zweiten Taktzähler RC2, der in der oben für den Taktzähler SC(F i g. 1) beschriebenen Weise dazu dient, an seinen Ausgangsklemmen Steuerimpulse RCA'und RCB'der bei SCA und SCB der F i g. 2 dargestellten Form zu erzeugen.

Beim Betrieb der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 3 spricht das Gatter RG1 auf die Impulse RCA und RCB an, und das Gatter RG2 spricht auf die Impulse RCC und RCD an, um die Rasterdigitbits aus dem einlaufenden Signalstrom der Leitung Hi auszusortieren. Demgemäß umfaßt der Ausgang des Gatters RG1 aufeinanderfolgende Untergruppen von neun Digitsignalelementen, voneinander getrennt durch eine Digitperiode, die vorher durch das eingefügte Rasterbit besetzt war, während das extrahierte Rasterbit auf dem Ausgang des Gatters RG 2 erscheint.

Um die Änderung der Digitrate der empfangenen Untergruppen von Digitsignalbits von der Rate B 2 auf die Rate B1 zu bewirken und um die Digitperiodenlücke zwischen aufeinanderfolgenden Untergruppen zu eliminieren, sind zwei Schieberegister RR1 und RR 2 vorgesehen, die jeweils eine Neun-Bitkapazität besitzen und mit den Gattern RG 3, RG 4 und RG 5 und RG 6 so zusammengeschaltet sind, daß sie aufeinanderfolgend und abwechselnd eingeschrieben und ausgelesen werden, in einer Methode, ähnlich der, die oben für die entsprechenden Schieberegister SR i und SR 2 in der Sendestation gemäß F i g. 1 beschrieben wurde. Die Digiisignaiuiis vom Gaiter RG i werden in die Register RR 1 und RR 2 alternierend mit der Digitrate B 2 über die Gatter RG 3 und RG 4 unter Steuerung durch Steuerimpulse von dem Impulsgenerator RPG i eingeschrieben und mit der Digitrate Bi über Gatter RG 5 und RG 6 unter Steuerung durch Steuerimpulse von dem Impulsgenerator RPG 2 ausgelesen, wobei das Überwechseln von der Steuerimpulsquelle zu den Schieberegistern RR 1 und RR 2 bewirkt wird durch die Gatter RG 8, RG 9, RG10 und RG11 unter Steuerung durch Impulse RCA', RCA, RCB'und RCBin ähnlicher Weise, wie es oben für die Sendestation gemäß Fig. 1 beschrieben wurde.

Die Rasterdigits, die am Ausgang des Gatters RG 2 erscheinen, werden einem Rasterfehlerdetektörelement PED zugeführt, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Rasterregister RPR umfaßt, das dazu dient, die einlaufenden Rasterbits bei ihrer Ankunft vom Gatter RG 2 zu speichern unter Steuerung durch Impulse RCC und RCD; die Schaltung umfaßt ferner einen Rastergenerator RPT, der vom Ausgang des Oder-Gatters RG 7 im Ansprechen auf Impulse RCC und RCD gesteuert wird, zur zyklischen Erzeugung des am Einlauf des Rasterregisters RPR erwarteten Rasters, sowie ein Komparatorelement COMP, für die jederzeitige Erfassung des Auftretens von Fehlern zwischen dem Raster, das von RPT erzeugt wird und dem durch RPR registrierten Raster. Wenn ein Fehler erfaßt wird, läßt der Komparator COMP ein Fehlersignal an ein Fehlerzählelement EC gelangen, das außerdem eine Logikschaltung umfaßt für die Erfassung, wenn die Anzahl von gezählten Fehlern in einer gegebenen Zeitperiode eine vorgegebene Zahl übersteigt oder dauernd eine gegebene Zahl während jeder Zeitperiode einer gegebenen Anzahl aufeinanderfolgender Zeitperiode übersteigt. Die Logikschaltung dient demgemäß dazu, zwischen intermittierenden Fehlern, die infolge schlechter Übertragungsbedingungen auftreten und einem mehr kontinuierlichen Fehlerauftreten infolge verlorengegangener Ausfluchtung zwischen den Steuerimpulsen RCA. RCB, RCC, RCD, .RCA'und RCB'und der Struktur des einlaufenden Digitstromes zu unterscheiden. Im ersteren Falle, wenn die intermittierende Fehlerrate hoch genug ist, daß sie störend wird, jedoch nicht so hoch, daß sie auf verlorengegangene Ausfluchtung zurückzuführen ist, arbeitet das Fehlerzählelement so, daß ein Signal auf seiner Ausgangsleitung C/O erscheint, zur Betätigung von (nicht dargestellten) Schaltereinrichtungen, die ein Überwechseln auf einen anderen Übertragungskanal bewirken oder die eine andere Aktion einleiten, die in diesem Fall vorgesehen ist Im letzteren Falle, wenn man also annehmen muß, daß die Ausfluchtung verlorengegangen ist, wird das Signal auf der Ausgangsleitung C/O gesperrt und ersetzt durch ein zweites Ausgangssignal, das an ein

Rastererfassungssteuerelement PA gelangt, das seinerseits Signale über seine Ausgangsklemme PAC abgibt, zur Verzögerung der Zählung des Taktzählers RC I um eine Digitperiode bei Beginn jeder Untergruppe von zehn Digitperioden, beispielsweise durch Sperrung des Impulses. Die Wirkung der Verzögerung der Zählung des Zählers RCX besteht darin, daß die erzeugten Steuerimpulse progressiv verschoben werden relativ zum einlaufenden Digitstrom um eine Digitperiode für jede Untergruppe von zehn Digitperioden. Der Fehlerdetektor prüft erneut den neuen Strom von extrahierten Digits nach jeder Relativverschiebung. Ein Maximum von solchen Verschiebungen kann erforderlich sein, bevor die korrekte Ausfluchtung durch den Fehlerdetektor erfaßt wird, wenn jedoch nach zehn solchen Verschiebungen ein Zustand entsprechend korrekter Ausfluchtung immer noch nicht e^rfaßt wird, wird das Vorliegen eines Fehlers angenommen, und das Umschalten auf eine Ersatzempfangsstationsschaltung wird eingeleitet

Fig. 5 und 6 stellen gemeinsam eine alternative Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung dar, wobei F i g. 5 die Sendestation und F i g. 6 die Empfangsstation zeigt. In den Fig.5 und 6 sind die Elemente, welche jenen der Fig. 1 bzw. 3 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

F i g. 5 zeigt eine Schaltung, weiche die gleiche Aufgabe erfüllt wie die Anordnung gemäß Fig. 1. Das einlaufende Signal mit der Digitrate B1 auf der Leitung /1 wird in ein Neun-Stufenschieberegister SR 3 unter Steuerung durch Digitmarkierimpulse mit der Rate B1 von der Klemme SPGB1 eingespeist. Die Ableitung der Digitmarkierimpulse von dem einlaufenden Signal wird

— wie oben unter Bezugnahme auf F i g. 1 beschrieben

— durchgeführt, mit der Ausnahme, daß eine zusätzliche Serie von Impulsen mit einer Rate B3 durch einen Impulsgenerator SPG3 erzeugt wird. Die Rate S3 beträgt 1/10 der Rate B2 und 1/9 der Rate Bi. Die Impulse der Klemme SPGB 3 werden dem Rastergenerator PT zugeführt, in dem das Prüfraster gespeichert oder erzeugt wird. Der Rastergenerator PT kann bequemerweise aus einem Drei-Stufenschieberegister bestehen, das als geschlossene Schleife geschaltet ist, so daß die Bits des Prüfrasters in der Schleife umlaufen, unter Steuerung der Impulse von der Klemme SPGB 3, und am Ausgang des Generators PT in zyklischer Aufeinanderfolge erscheinen. Wenn das Schieberegister SR 3 durch neun Bits von den einlaufenden Signalen gefüllt worden ist, wird ein Impuls an der Klemme SPGB 3 erzeugt, welcher die Übertragung der in dem Schieberegister SR 3 gespeicherten Daten in die Stufen 1 bis 9 eines Zehn-Stufenregister SÄ 4 auslöst. Gleichzeitig wird ein Bit des Prüfrasters vom Generator PT3 in die Stufe 10 dieses Schieberegisters übertragen. Die in dem Register SR 4 gespeicherten Bits werden nun ausgelesen, über die abgehende Leitung /2 unter Steuerung der Digitmarkierimpulse mit der Rate B 2, welche von dem Impulsgenerator SPG 2 erzeugt werden und an dessen Klemme SPGB 2 erscheinen. Man erkennt, daß der abgehende Digitstrom aus einer ^o Gruppe von neun Bits besteht, die von dem einlaufenden Signal stammen und einem Bit des Prüfrasters. Aufeinanderfolgende Gruppen von neun Digits des einlaufenden Signals werden über die abgehende Leitung übertragen, wobei zwischen die Gruppen aufeinanderfolgende Digits des Prüfrasters eingestreut sind.

Fig.6 zeigt die Empfangsstation für den Typ von Signal, der von der Sendestation gemäß F i g. 5 erzeugt wird, wobei das ankommende Signal auf die Empfangsstation über die Leitung II \ gelangt. Die Leitung Il \ ist an den Eingang eines Registers RDR mit einstellbarer Verzögerung gelegt, um die einlaufenden Signale in Ausfluchtung mit dem örtlich erzeugten Prüfraster der Digitmarkierimpulse zu bringen. Die Elemente RPD, RPG1 und RPG2 für die Erzeugung der Digitmarkierimpulse in der Empfangsstation entsprechen jenen, die oben unter Bezugnahme auf Fig.3 erläutert wurden, wobei jedoch zusätzlich ein Impulsgenerator RPG 3 vorgesehen ist zur Erzeugung von Impulsen mit der Prüfrasterdigitrate S3 an der Klemme RPGB3. Die verzögerten Signale vom Register RDR werden in ein Register RR 3 mit der Rate B 2 unter Steuerung der Impulse von der Klemme RPGB 2 eingespeist. Wenn das Register RR 3 gefüllt worden ist, werden die in den Stufen 1 bis 9 des Registers gespeicherten Bits parallel in ein Neu-Stufenregister RR 4 unter Steuerung durch einen Impuls von der Klemme RPGB3 verschoben. Gleichzeitig wird das Digit des Prüfrasters in der Stufe 10 des Registers RR 3 in die erste Stufe des Registers RPR in dem Rasterfehlerdetektorelement PED übertragen. Die neun Bits, die in dem Register RR 4 gespeichert sind, werden aus diesem Register über die abgehende Leitung //2 mit der Rate B1 ausgelesen unter Steuerung durch die Digitmarkierimpulse von dem Generator RPG1. Das Rasterfehlerdetektorelement PED arbeitet so, wie oben unter Bezugnahme auf F i g. 3 beschrieben wurde, und Fehleranzeigen gelangen zu einem Fehlerzähler EC Wenn die Fehler im wesentlichen kontinuierlich auftreten und damit anzeigen, daß die Ausfluchtung verlorengegangen ist, erzeugt, wie vorher, der Zähler EC ein Ausgangssignal, das an die Rastererfassungssteuerung PA gelangt, und diese Steuerung erzeugt ein Signal auf der Leitung PACzur Steuerung des Registers RDR mit variabler Verzögerung derart, daß die einlaufenden Gruppen von Digitsignalimpulsen in Rasterausfluchtung mit den örtlich erzeugten Prüfrasterdigitmarkierimpulsen gebracht werden, d. h. mit der Speicherung des Prüfrasterdigits in jeder einlaufenden Gruppe von zehn Digitsignalen in der Stufe 10 des Empfangsregisters RR 3 bei Auftreten von jedem Priifrasterdigitmarkierimpuls von RPGB 3. Die Verzögerung des Registers RDR kann in Stufen eines einzelnen Digit über einen Bereich von mindestens neun Digits verändert werden, und im Ansprechen auf ein Signal auf der Leitung PAC wird jeweils nach wenigen Gruppen von zehn Digits die Verzögerung vergrößert

oder verringert um eine Digitzeit (d. h.-^Sekunden), bis

Synchronismus erreicht ist. Die Anordnung kann so getroffen sein, daß nach neun Digitverzögefungen das Verzögerungsregister RDR auf die Verzögerung Null in einer Digitperiode geschaltet wird, unter Steuerung der Rastererfassungssteuerung PA. Ein niedrigeres Auftrittsverhältnis von Fehlern, was anzeigt, daß fehlerhafte Signalübertragung vorliegt, bewirkt die Erzeugung eines Umschaltsignals an der Klemme C/o.

Ein Vergleich der Schaltkreise gemäß F i g. 5 und 6 mit jenen nach Fig. 1 bzw. 3 zeigt, daß dort, wo die Fig. 1 und 3 in »Gegentaktweise« arbeiteten, unter Benutzung zweier Schieberegister, die abwechselnd tätig werden, liegt bei den Fi g. 5 und 6 ein Register vor für den Empfang der Information und ein zweites für deren Übertragung, mit schnellem Übertrag von einem zum anderen. Die Anordnungen gemäß Fig.5 und 6 haben den Vorteil, daß die erforderliche Gatteranzahl

herabgesetzt wird, erfordern jedoch, daß die Schieberegister die schnelle Übertragung der Information von einem zum anderen zwischen den normalen Weiterschaltungsintervallen der Register verarbeiten können.

Wie in F i g. 1 und 3, 5 und 6 dargestellt, wird das Prüfraster in festen Speichern gespeichert, wobei das Prüfraster vorher ausgewählt worden ist und in das System eingebaut wurde. Alternativ kann das Prüfraster erzeugt werden durch Durchführung einer einfachen logischen Operation, auf die in zwei Stufen eines Schieberegisters gespeicherten Digits, um so ein drittes

Digit zu erzeugen, das in eine frühere Stufe des Registers eingespeist wird, wobei das Raster in Serienform für die letzte Stufe des Registers erscheint; ein Raster, das auf diese Weise erzeugt wird, kann erfaßt werden durch Einfügung des Rasters seriell in das Schieberegister einer ähnlichen Anordnung, wie diejenige, die benutzt wird für die Erzeugung des Rasters und das Vergleichen des Ausgangsdigits der logischen Operation mit dem Digit in der Stufe des Registers entsprechend jener, in die der Ausgang der logischen Operation in dem Rastergenerator eingespeist wird.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erfassen von Fehlern in einem digitalen Übertragungskanal, bei welchem Verfahren ein in Digitalform vorliegendes Informationssignal vor der Übertragung Ober den Kanal modifiziert wird durch Einschieben eines Prüfdigits bei Gruppen von Digits des Informationssignals, dessen Pulsfolgefrequenz erhöht, und bei welchem Verfahren nach Übertragung über den Kanal die Digitalsignale verknüpft werden zum Erfassen von Übertragungsfehiern, die im Kanal eingetreten sind, wonach die Pulsfolgefrequenz des Informationssignals wieder auf den Ursprungswert herabgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfdigit\von GA 10 und GA ti; Stufe 10 von SR 4) abgeleitet wird durch sequentielles Übernehmen der Digits (in SR 1, SR2; SR3, SR4) eines vorgegebenen Multidigitprüfsignals (in PT) unabhängig von dem Informationssignal, und daß die Prüfdigits nach Übertragung über den Kanal von den Digits des Informationssignals (bei RG 2; Stufe 10 von RR 3) getrennt und in einem Komparator {COMP) mit den Digits des vorgegebenen Prüfsignals verglichen werden, die aus einem Speicherregister (RPT) entnehmbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe vorbestimmte Multidigitprüfslgnal wiederholt Digit für Digit in aufeinanderfolgende Lücken zwischen aufeinanderfolgenden Gruppen von Informationsdigits übertragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationsdigits in Gruppen gleicher Anzahl von Digits eingeteilt werden.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, mit einer Sendestation, die über den überlragungskanal mit einer Empfangsstation verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (COMP), der mit einem Fehlerzähler (EC)und einem Rastererfassungssteuerelement (PA) verbunden ist, zur Erzeugung eines ersten Signals (PAC) bei Überschreiten eines ersten Grenzwertes durch die Fehlerrate und eines zweiten Signals (C/O) bei Unterschreiten der ersten, jedoch Überschreiten eines zweiten, niedrigeren Grenzwertes ausgebildet ist, daß der Anzeigeschaltkreis auf das zweite Signal (C/O) ansprechend ausgebildet ist, und daß ein Korrekturschaltkreis vorgesehen ist, der — auf das erste Signal (PAC) r_l0 ansprechend — für die Korrektur der Ausfluchtung der übertragenen digitalen Signale mit dem Aussonderungsschaltkreis ausgebildet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendestation zwei Schieberegister (SRU SR 2) mit einer Stufenzahl aufweist, die die Anzahl der Digits in jeder Gruppe von Informationsdigits um eins übersteigt, und in die die Gruppen abwechselnd unter zyklischer I linzufügung der Digits des Prüfsignals an den Enden aufeinander- _b0 folgender Informationsdigitgruppen in den Registern (SR U SR 2) einspeicherbar sind, und daß die Digits zur Übertragung über den Kanal aufeinanderfolgend mit einer höheren Impulsfolgefrequenz aus den Registern (SR 1, SR 2) auslesbar sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsstation zwei Schieberegister (RR \, RR2) mil derselben Anzahl von Stufen aufweist, wie in der Gruppe von Informationsdigits enthalten sind, daß ein Schaltkreis (RG 3 bis RG 6) vorgesehen ist für die abwechselnde Einspeicherung in die beiden Schieberegister (RRU RR 2) von Digitgruppen aus dem über den Übertragungskanal ankommenden Signal, welchen Gruppen durch ein einzelnes Digit voneinander getrennt sind, das dem Aussonderungsschaltkreis und dem Komparator (COMP)zugeführt wird, daß ein Zähler für die Zählung der Nichtübereinstimmung von ausgesondertem Digit und dem zugeordneten Prüfsignaldigit in einem vorgegebenen Zeitintervall und für die Erzeugung des ersten und des zweiten Signals vorgesehen ist, und daß ein Schaltkreis — auf das erste Signal ansprechend — für die Taktverschie.bung bei der Aussonderung des einzelnen Digits vorgesehen ist, während die Speicherwerte der Schieberegister (RRl, RR2) zur Reproduktion des Informationssignals seriell abwechselnd ausgelesen werden.

7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendestation ein erstes Schieberegister (SR 3) mit einer der Zahl der Digits in einer In^formationsdigitgruppe entsprechenden Anzahl von Stufen und ein zweites Schieberegister (SR 4) mit einer Stufe mehr aufweist, in welches erste Schieberegister (SR 3) eine Informationsdigitgruppe einspeicherbar und parallel in zugeordnete Stufen des zweiten Schieberegisters (SR 4) übertragbar ist, in dessen zusätzliche Stufe ein Digit des bekannten Prüfsignals in zyklischer Aufeinanderfolge einspeicherbar ist, und daß ein Schaltkreis für die Übertragung der im zweiten Schieberegister (SR 4) gespeicherten Digits über den Kanal vorgesehen ist.

8. Anordnung nach den Ansprüchen 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsstation ein Register veränderbarer Verzögerung (RDR) sowie ein Eingangsschieberegiste¹· (RR 3) mit einer die Anzahl der Digits in den Informationsdigitgruppen um eins übersteigenden Stufenzahl aufweist, daß ein Ausgangsschieberegisler (RR4) mit einer der Zahl der Digits in den Informationsdigitgruppen entsprechenden Stufenzahl vorgesehen ist, daß das über den Kanal übertragene Signal über das Verzögerungsregister (RDR) in das Eingangsschieberegister (RR 3) einspeicherbar ist, und aus diesem die in allen bis auf eine Stufe bei Füllung des Registers gespeicherten Digits parallel in zugeordnete Stufen des Ausgangsschieberegisters (RR4) übertragbar sind, während das Digit aus der einzelnen Stufe gleichzeitig in ein weiteres Register übertragbar ist, das mit dem Komparator (COMP) gekoppelt ist, und daß der Korrekturkreis an das Verzögerungsregisler (RDR) zur nacheinander erfolgenden Veränderung von dessen Verzögerung um jeweils ein einzelnes Digit angekoppelt ist, bis die Fehlerrate herabgesetzt ist.