DE2207377A1

DE2207377A1 - Übertragungssystem fur Digitaldaten

Info

Publication number: DE2207377A1
Application number: DE19722207377
Authority: DE
Inventors: Roy Conrad Hash Larry Joseph Steen Robert Frederick Raleigh NC Dixon (V St A )
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-03-09
Filing date: 1972-02-17
Publication date: 1972-09-14
Also published as: GB1348092A; FR2129400A5; JPS5422043B1; US3633168A

Description

P 15 971 International Business Machines Corporation, Armonk, N. Y. 10504

Übertragungssystem für Digitaldaten

Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem, bei der eine gesendete Datengruppe durch Steuerzeichen jeweils einem von mehreren empfangsfähigen Teilnehmeranschlüssen zugeordnet ist.

Bei Übertragungssystemen dieser Art kann es vorkommen, daß ein Datenzeichen zufällig mit einem Steuerzeichen übereinstimmt, so daß die Gefahr besteht, daß ein nicht angesprochener Teilnehmeranschluß das ihm zugeordnete Steuerzeichen erkennt und fälschlich die betreffende Datengruppe zum Empfang weiterverarbeitet.

Solchen Fehlfunktionen mit einfachen Mitteln entgegenzuwirken, ist Aufgabe der Erfindung.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß mit Steuerzeichen zufällig verwechslungfähige Datenzeichen einer Datengruppe Umwerfen und/oder Einfügen der Bits einzelner Bibperioden v-jr

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Absendung unterscheidungsfähig gemacht und vor empfangsseitiger Abgabe wieder in ihre ursprüngliche Form zurückverwandelt werden.

Nach der Erfindung werden also sämtliche Datenzeichen, bevor sie abgesendet werden, daraufhin untersucht, ob sie mit irgendwelchen verwendeten Steuerzeichen übereinstimmen oder verwechslungsfähig sind. Wenn dies der Fall ist, dann werden diese betreffenden Datenzeichen in einer bestimmten vorgegebenen Weise so verändert, daß einerseits die Verwechslungsgefahr nicht mehr besteht und andererseits diese Veränderung empfängerseitig leicht erkannt und rückgängig gemacht werden kann.

Eine Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß jedem Teilnehmeranschluß und dem gemeinsamen Übertragungsnetz ein Adapter zwischengeschaltet ist und daß ein Adapter bei Sendebetrieb die in einem Datenzeichenregister zwischengespeicherten ersten Bits eines Datenzeichens mit einem in einem Steuerzeichenregister gespeicherten Steuerzeichen vergleicht und bei vorbestimmtem Grad der Übereinstimmung das oder die letzten Bits des Datenzeichens durch Einfügung und/oder Umwerfen ändert. Diese Weiterbildung ist deshalb besonders vorteilhaft, weil die Veränderung vorgenommen werden kann, während das betreffende Datenzeichen ausgesendet wird, so daß also, abgesehen von dem für die Einfügung erforderlichen Bittakt, keine weitere Zeit verlorengeht.

Es ist wünschenswert, die Adapter so auszubilden, daß sie sowohl für Empfangs- als auch für Sendebetrieb verwendbar sind, also im vorliegenden Fall sowohl in der Lage sind, die notwendigen Veränderungen an verwechslungsfähigen Datenzeichen vorzunehmen als auch diese Veränderungen wieder rückgängig zu machen, und dies soll nach Möglichkeit, um Hardware einzusparen, unter Rückgriff auf weitgehend die gleichen Schaltelemente erfolgen.

Eine dementsprechende Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem Adapter das Datenzeichenregister ein in allen Stufen von einer gemeinsamen Taktimpulsquelle vorschaltbaree Verschiebe-

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register ist, dessen erste Stufe jedoch unter Zwischenschaltung einer besonderen logischen Sperrschaltung an diese Taktimpulsquelle angeschlossen ist, welche Sperrschaltung durch ein bei Übereinstimmtung erzeugtes Sperrsignal für einen Takt sperrend geschaltet wird und dessen zweite Stufe der Sendedatenausgabe vorgeschaltet ist und an eine Einfügungsschaltung angeschlossen ist, die durch ein bei Übereinstimmung erzeugtes Einfügungssignal eine Biteinfügung in der zweiten Stufe vornimmt in der durch Zurückhalten des letzten Datenzeichenbits frei gewordenen Bitperiode. Die empfängerseitig erforderliche Rückverwandlung unterscheidungsfähig gemachter Datenzeichen läßt sich dann sehr einfach bewerkstelligen dadurch, daß die Empfangsdatenausgabe der ersten Stufe des Schieberegisters unmittelbar nachgeschaltet ist und daß durch Absperren der Taktimpulsquelle durch das bei Übereinstimmung der ersten Bits eines empfangenen Datenzeichens erzeugten Sperrsignals das sendeseitig eingefügte Bit von der Weitergabe an die Empfangsdatenausgabe unterdrückt wird.

Bei dieser Ausgestaltung können die Adapter eines Übertragungssystems sämtlichst gleichartig ausgebildet sein. Es ist nur nötig für die verschiedenen zur Verwendung kommenden Steuerzeichen Registerplätze vorzusehen, die dann wahlweise für den Vergleich herangezogen werden, je nachdem, mit welchen Steuerzeichen die Verwechslungsfähigkeit sendeseitig vermieden werden soll beziehungsweise aufgrund welcher Steuerzeichen empfängerseitig eine vorgenommene Änderung rückgängig gemacht werden soll.

Eine senderseitig vorgenommene Veränderung ist empfängerseitig kenntlich, wenn, wie es vorzugsweise der Fall ist, diese Veränderungen immer auf Grund ganz bestimmter Voraussetzungen und dann in vorbestimmter Weise vorgenommen werden. Dann nämlich können die sich nach der Veränderung ergebenden Muster empfängerseitig als solche erkannt werden und liefern auch die Information, die nötig ist, um die vorgenommene Veränderung empfängerseitig rückgängig zu machen.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

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In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 als grobe Übersicht ein Übertragungs

system nach der Erfindung,

Figur 2 die Teile einer Station eines Übertra

gungssystems nach der Erfindung und

Figur 3 die Schaltelemente eines Adapters aus

Figur 1 oder Figur 2, die an der sendeseitigen Umwandlung und an der empfängerseitigen Rückverwandlung beteiligt sind.

In Figur 1 sind mit 3> 9 und 15 Adapter bezeichnet, die zwischen die Teilnehmeranschlüsse 1, 11, 17 einerseits und die Modems 5» 7 beziehungsweise 13 andererseits geschaltet sind. Jedes der Modems ist ein kombinierter Modulator-Demodulator. Die Modems 5, 7 und 13 sind an die gemeinsame Kommunikationsleitung 19 angeschlossen. Das Datenformat umfaßt zwei Steuerzeichen, die einen Datenstrom begrenzen, und zwar wie folgt:

(SYN)₁ - Daten - (EOB)₁-

Dabei ist (SYN). ein Synchronisationszeichen und (EOB). ein

ten
Blockendezeichen im jeweils i Code. Es sei angenommen, daß

fen die Teilnehmeranschlüsse 11 und 17 auf Steuerzeichen im i Code und j Code ansprechen und daß der Teilnehmeranschluß 1 mit dem Teilnehmeranschluß 11 Informationen austauscht.

Gemäß Figur 2 sind folgende Abkürzungen verwendet. TD bedeutet gesendete Daten. RD bedeutet empfangene Daten; RT bedeutet empfangene Taktimpulse; TC bedeutet gesendete Taktimpulse; CTS bedeutet Sendebereitschaft und PH die Zeichenphase.

Der Teilnehmeranschluß 25 aktiviert das Modem 21 und den Adapter 23 durch Einschalten der Leitung X. Der Teilnehmeranschluß 1

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erzeugt Synchronisationszeichen (SYN). wie 10010110, die in dem Adapter nicht geändert werden. Alle Zufallsdatenzeichen, die die Form (SYN). (beispielsweise 00110010) haben, werden durch Bitändern und Biteinfügung zu (SYN)! geändert. Dieser Ausdruck wird von dem Teilnehmeranschluß 17 nicht als sein Synchronisierzeichen erkannt oder akzeptiert. Der Adapter 9» der mit dem Teilnehmeranschluß 11 zusammenwirkt, dekodiert (SYN). zurück

in das ursprüngliche Datenmuster bevor das Zeichen an den Teilnehmeranschluß 11 weitergegeben wird. Mit Empfang des Blockendezeichens (EOB)₁ schaltet der Teilnehmeranschluß 11 die X-Leitung des Adapters 9 ein, während der Teilnehmeranschluß 1 die X-Leitung im Adapter 3 zurückschaltet. Beide Teilnehmeranschlüsse steuern die zugehörigen Modems 5 beziehungsweise 7 auf die entgegengesetzte Übertragungsrichtung um. >

Der Teilnehmeranschluß 11 antwortet nun dem Tedlnehmeranschluß 1 in dem Datenformat: (SYN)₁ - Daten - (EOB).. Alle Zufallsdatenzeichen, die dem Synchronisationszeichen (SYN) . ähnlich, sind, werden durch den Adapter 9 umgewandelt und durch den Adapter 3 wieder in ihre ursprüngliche Form zurückverwandelt. Nachdem der Teilnehmeranschluß 11 das Blockendezeichen (EOB). gesendet hat, schaltet er über die X-Leitung seinen Adapter zurück. Nachdem das Blockendezeichen (EOB). im Teilnehmeranschluß 1 empfangen wurde, ist dieser wieder bereit für eine neue Datenübertragung.

Die Umwandlung der Zufallsdatenzeichen, die also zufällig so aussehen wie Steuerzeichen, kann durch Einfügen von Einzelbits im Anschluß an ein bestimmbes Bitmuster erfolgen. Diese Umwandlung wird nun anhand der Figur 3 näher erläutert.

Gemäß Figur 3 werden die digitalen Steuerzeichen in ihren zugehörigen Coden i und j in zugehörigen Registern 87 und 85 gespeichert. Wenn ein Teilnehmeranschluß im Gendebetrieb ist, 'arm aktiviert er die X-Leitumj des /,ugehörLgen Adapters , hier -:lso die Leitung 33, wodurch die UNU-Seinil tun^on 35 und 79 vorbereitet werden und gibt die gesendeten Daten TI) hler auf der Leitung 31 an den zugehörigen Adapter. Auf der Leitung .Ί worden Takt-

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impulse eingespeist.

Die Flip-Flop-Schaltungen 63, 69 und 71 sind in Kaskade geschaltet und bilden ein Verschieberegister mit den Stufen 1 bis Die Datenimpulse gelangen seriell in dieses Verschieberegister und fließen im Takte der Taktimpulse von der ersten Stufe ausgehend durch das Schieberegister hindurch.

Es sei nun angenommen, daß ein Datenzeichen, das mit der Codetype j identisch ist, also ein Zufallsdatenzeichen, in ein nicht mit einem Steuerzeichen übereinstimmendes Zeichen umgewandelt werden soll, wenn der Inhalt der Schieberegisterstufen 2 bis 8 mit dem Inhalt des Registers 35 übereinstimmt und daß dann eine 0 oder eine 1 in die Schieberegisterstufe 2 eingefügt werden soll, um die vorhandene Datensequenz umzuwandeln.

Der Inhalt der Registerstufen 2 bis 8 des Registers 85 für das Steuerzeichen der Codetype j lautet: 0110010. Die logische Schaltung, um den Vergleich durchzuführen, ist der Übersicht halber nicht dargestellt. Sobald jedoch diese nicht dargestellte Schaltung Übereinstimmung feststellt, entsteht auf der Leitung 89 ein Signal, wodurch die UND-Schaltung 79 vermittels der ODER-Schaltungen 81 und 83 aktiviert wird. Gleichzeitig wird die UND-Schaltung 53 durch den Inverter 77 in der Leitung 93 und damit die Weiterleitung der Taktimpulse TC gesperrt. Auch die UND-Schaltung 65 wird gesperrt.

Da Identität vorliegt, muß der Inhalt der zweiten Stufe (θ) des Registers 85 der gleiche sein wie der der Flip-Flop-Schaltung 69 (0). Diese Übereinstimmung wird abgeändert, und zwar wird zu diesem Zweck der Inhalt der Schieberegisterstufe 69 in die nächstfolgende Schieberegisterstufe gegeben und ein Bit in die Registersfcufe 69 gegeben. Die Flip-Flop-Schaltung 69 spricht auf das Taktsignal am Eingang 73 und ein Signal aus der UND-Schaltung 79 über die ODER-Schaltung 87 und die Eingangsleitung 68 an, und es ergibt sich aus der Funktionstabelle für eine typische

D-Flip-Flop-Schaltung (vergleiche ''Logical Design for Digital Computers" "by Montgomery Phister, John Wiley and Sons, New York, 1958, L.C. 58-6032 at page 126 appears as follows):

0 0

1 1

Es folgt mithin Q = Dⁿ. Wenn also der D-Eingang zur Zeit n gleich 1 ist, dann ist der Q-Ausgang zur Zeit n+1 gleich 1.

Wegen der vorgenommenen Verschiebung des Inhalts der Flip-Flop-Schaltung 69 und der vorgenommenen Biteinfügung besteht die zuvor gegebene Identität nicht mehr. Die UND-Schaltung 79 ist gesperrt und die UND-Schaltungen 53 und 65 werden vorbereitet. Die Daten können nun im Takt der Taktimpulse weiterlaufen und werden auf der Sendedatenausgabeleitung TD¹, die der zweiten Schieberegisterstufe 69 nachgeschaltet ist, abgegeben.

Das am Vergleich beteiligte Register 35, 37 wird über die Leitung 60 beziehungsweise 62 ausgewählt.

Bei Empfangsbetrieb entfernt der nun empfängerseitig arbeitende Adapter alle durch den sendeseitigen Adapter eingefügten Bits. Bei Empfangsbetrieb ist die X-Leitung - hier also die Leitung aktiviert und die beiden UND-Schaltungen 41 und 59 werden dadurch vorbereitet. Die empfangenen Daten RD liegen auf der Leitung 39 vor und gelangen an das Verschieberegister, das aus den Flip-Flop-Schaltungen 63, 69 und 71 gebildet ist, und zwar über die UND-Schaltungen 41 und 37. Taktimpulse RG werden auf der Leitung 49 eingespeist, und zwar liegt jedesmal ein Taktimpuls vor, wenn ein Datenbit RD auf der Leitung 39 vorliegt. Der Inhalt des Verschieberegisters 63, 69, 71 wird über eine nicht dargestellte logische Schaltung mit dem Inhalt des Registers verglichen. Liegt Identität vor, dann entsteht ein Signal auf der Leitung 97, das über die ODER-Schaltung 81, die Leitung 91, den Inverter 77 und die Leitung 96 die UND-Schaltung 55 und damit die Taktimpulse RC sperrt. Das Taktsignal RC wird damit unterbrochen und der Inhalt der Flip-Flop-Stufe 69 kann nun zur nächstfolgenden Stufe verschoben werden und ein Bit kann eingefügt werden. Die Folge ist, daß die Übereinstimmung zwi-

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sehen dem Inhalt des Verschieberegisters 69, 71 und dem Register 95 nicht mehr besteht und das Datenzeichen korrigiert an der Empfangsdatenausgabe RD¹, die der ersten Schieberegisterstufe 63 unmittelbar nachgeschaltet ist, abgegeben wird.

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Claims

P 15 971 - ANSPRÜCHE

Übertragungssystem, bei der eine gesendete Datengruppe durch Steuerzeichen jeweils einem von mehreren empfangsfähigen Teilnehmeranschlüssen zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit Steuerzeichen zufällig verwechslungfähige Datenzeichen einer Datengruppe durch Umwerfen und/oder Einfügen der Bits einzelner Bitperioden vor Absendung unterscheidungsfähig gemacht und vor empfangsseitiger Abgabe wieder in ihre ursprüngliche Form zurückverwandelt werden.
2.) Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Teilnehmeranschluß (1 , 11, 17)und dem gemeinsamen Übertragungsnetz (19) ein Adapter (3, 9> 15) zwischengeschaltet ist und daß ein Adapter bei Sendebetrieb die in einem Datenzeichenregister (71) zwischengespeicherten ersten Bits eines Datenzeichens mit einem in einem Steuerseichenregister (87, 85) gespeicherten Steuerzeichen vergleicht und bei vorbestimmtem Grad der Übereinstimmung das oder die letzten Bits des Datenzeichens durch Einfügung und/oder Umwerfen ändert.

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3.) Übertragungssystem nach Anspruch 1 und' 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Adapter bei Empfangsbetrieb die in einem Datenzeichenregister (71) zwischengespeicherten ersten Bits eines empfangenen Datenzeichens mit in einem Steuerzeichenregister (95) gespeicherten Steuerzeichen vergleicht und bei vorbestimmter Übereinstimmung ein sendeseitig eingefügtes Bit unterdrückt und ein sendeseitig umgewandeltes Bit zurückverwandelt.
4.) Übertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Adapter das Datenzeichenregister (71) ein in allen Stufen von einer gemeinsamen Taktimpulsquelle (TC) vorschaltbares Verschieberegister ist, dessen erste Stufe jedoch unter Zwischenschaltung einer besonderen logischen Sperrschaltung (53) an diese Taktimpulsquelle (TC) angeschlossen ist, welche Sperrschaltung (53) durch ein bei Übereinstimmung erzeugtes Sperrsignal (97) für einen Takt sperrend geschaltet wird und dessen zweite Stufe der Sendedatenausgabe (TD¹) vorgeschaltet ist und an eine Einfügungsschaltung (79 .·..) angeschlossen ist, die durch ein bei Übereinstimmung erzeugtes Einfügungssignal eine Biteinfügung in der zweiten Stufe vornimmt in der durch Zurückhalten des letzten Datenzeichenbits frei gewordenen Bitperiode.
5.) Übertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsdatenausgabe (RD¹) der ersten Stufe (63) des Schieberegisters (71) unmittelbar nachgeschaltet isb, und daß durch Absperren der Taktimpulsquelle (TC) durch das bei Übereinstimmung der ersten Bits eines empfangenen Datenzeichens erzeugte Sperrsignal das sendeseitig eingefügte Bit von der Weitergabe an die Empfangsdatenau3gabe (RD¹) unterdrückt wird.

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