DE2249637A1

DE2249637A1 - Verfahren zur sicherung der uebertragung der dauerpolaritaet bei datenuebertragungssystemen, die einen wechsel der polaritaet in codierter form uebertragen

Info

Publication number: DE2249637A1
Application number: DE2249637A
Authority: DE
Inventors: Ulf E Dipl Ing Assmus; Willy Dipl Ing Bartel; Horst Dipl Ing Hessenmueller
Original assignee: Siemens AG; Standard Elektrik Lorenz AG; Telefonbau und Normalzeit GmbH
Current assignee: Siemens AG; Tenovis GmbH and Co KG; Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1972-10-11
Filing date: 1972-10-11
Publication date: 1974-04-18
Also published as: CH580369A5; BE805952A; GB1443238A; US3889235A; ZA737616B; NL7313815A; BR7307944D0; IT995737B; AU6111173A; FR2203542A5

Description

Deutsche Bundespost 2013

Verfahren zur Sicherung der übertragung der Dauerpolarität bei Datenübertragungssystemen, die einen Wechsel der Polarität in codierter Form übertragen

Bei Datenübertragungssystemen, die lediglich die Wechsel der Polarität der sendenden Datenstation in irgend einer Form verschlüsselt übertragen, können auf Grund von Bitfehlern, die auf dem Übertragungsweg auftreten, Polaritätswechsel vorgetäuscht oder nicht erkannt werden, so daß in der Vermittlung oder in der empfangenden Datenstation eine falsche Dauerpolarität auftritt.

Eine derartige Verfälschung der Polarität kann zu unerwünschten Auslösungen von Verbindungen führen oder eine gewünschte Auslösung verhindern und sollte daher möglichst vermieden werden.

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Es sind daher schon Verfahren zur Sicherung der richtigen Übertragung der Dauerpolarität für derartig« Übertragungsaysteme bekannt. Bei ihnen wird das Potential der sendenden Datenstationen zusätzlich zyklisch abgefragt unä übertragen.

Derartige Verfahren bedürfen insofern einer ferbeaaeruag, ala das Abtastergebnis seinerseits bei der Übertragung ▼erfälscht werden kann. Wird die Bauerpolarltaf in gleicher Weise wie die übrigen Polaritätswechsel übertragen» so wird damit eine neue Fehlerquelle in das System eingeführt.

Ee ist die Aufgabe der Erfindung, die richtige Übertragung der Dauerpolarität in einem höheren Ausmaß sicherzustellen, als dies bisher möglich war.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Sicherung der richtigen Übertragung der Dauerpolarität durch zusätzliche zyklische Abtastung und übertragung des Potentials der eendenden Datenstationen dadurch gelöst, daß das Abfrageergebnis mit c = 2 Bit in einem zusätzlichen Zeitkanal übertragen und die daraus erhaltene Polaritätsinformation nur dann zur Korrektur weiterverwendet wird, wenn alle Bit des Abfrageergebnisses fehlerfrei empfangen wurden.

Zweckmäßig wird in einer besonderen empfangsBeitigen Einrichtung die aus dem Abfrageergebnis gewonnene Polaritätsinformation mit der durch übertragung der Polaritätewechsel erhaltenen Polaritätsinformation verglichen. Im Falle einer Abweichung tritt dann anstelle der durch übertragung der Polar!·

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tätswechsel erhaltenen Polaritätsinformation die duroh zyklische Abfrage erhaltene Polaritäteinformation.

Eine redundante Übertragung der Potentiale im zusätzlichen Zeitkanal hat den Vorteil, daß bei Nichtübereinstimmung der c zusammengehörigen Bit ein Fehler im zusätzlichen Zeitkanal festgestellt wird. In diesem Pail kann auf den Vergleich mit der durch Übertragung der· Poleritätswechsel erhaltenen Polaritäteinformation verzichtet werden. Stimmen Jedoch alle zu einer Leitung gehörenden c Bit am Empfänger noch überein, so darf mit großer Wahrscheinlichkeit angenommen werden, daß das im zusätzlichen Zeitkanal übertragene Dauerpotential das tatsächliche^ Potential der Leitung darstellt. In diesem Fall ist daher, wenn das duroh Übertragung der Polaritätswechsel gewonnene Potential einen falschen Wert hat, eine Korrektur erforderlich.

Das Verfahren nach der Erfindung kann z.B. vorteilhaft für Codierungsverfahren mit gleitendem Index angewendet werden, die nur Polaritätswechsel und die Richtung des Wechsels mit einem Bit übertragen (Travis, L.F.j, R.E. Yaeger: Wideband Data on T 1 Carrier Bell System Technical Journal, 44 (1965) 8, S. 1567 - 1604).

Mit besonderem Vorteil läßt sieh die Erfindung jedoch bei' einem von eigener Seite vorgeschlagenen "Verfahren zur Übertragung asynchroner Informationen in einem synchronen seriellen Zeitvielfaoh" anwenden (Patentanmeldung P 21 33 995.7).

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Das dort vorgeschlagene Prinzip der übertragung verwendet einen Rahmen mit definierter Dauer T , zu dessen Beginn vom Sender ein Codewort F übertragen wird» das im Empfänger der Rahmeneynchroniaierung dient und eine Erkennung der N Zeitkanäle ermöglicht (Fig. 1 a). Die Zeitkanäle Zk 1 bie Zk N werden nach Bedarf in aufsteigender Reihenfolge zur übertragung der Leitungsadressen belegt, bei denen im vorhergehenden Rahmen ein Wechsel der Polarität aufgetreten iat. Außerdem wird im Zeitkanal die Richtung dea Weohsels sowie der Zeitpunkt seines Auftretens,bezogen auf den Rahmenbeginn,übertragen.

Bei der Anwendung der Erfindung auf diesen Vorschlag wird neben dem zur Rahmensynchronisierung notwendigen Codewort P und den die eigentliche Information Übertragenden Zeitkanälen Zk 1 bis Zk N ein weiterer Kanal D innerhalb dea Rahmens T geschaffen, in welchem das Potential der beteiligten Datenstationen, deren Antahl durch die vorgesehene Größe der Leitungsadresse festliegt, zyklisch eu einer zusätzlichen Empfangseinrichtung übertragen wird.

Dieser zur Erhöhung der Dauerlagensicherheit vorgesehene Kanal D kann die Rahmendauer T verlängern und damit die Anzahl der In einer bestimmten Zeit Übertragbaren Wechsel verringern (Pig. 1 b) oder durch Erhöhung der Bitrate auf dem Übertragungsweg die Anzahl der pro Zeiteinheit übertragbaren Wechsel sowie die Rahmendauer beibehalten (Pig. 1 ο).

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Die Zuordnung der in dem vorgesehenen Kanal D verfügbaren d Bit zu den entsprechenden Datenleitungen wäre dann relativ einfach, wenn die Anzahl der Bit in D- die Anzahl der unterscheidbaren Leitungsadressen übertreffen würde und außerdem die Dauerlage ungesichert mit nur jeweils einem Bit übertragen würde. Nur in diesem Fall wäre die Rahmendauer T auch zur Übertragung des Ruhepotentials der Datenleitungen ausreichend.

übersteigt dagegen im praktischen Ausführungsbeispiel die Anzahl der unterschiedlichen zu Übertragenden Leitungsadressen die innerhalb des Zusatzkanals D vorhandenen d Bit, so kann in einem Rahmen der Dauer T nur ein' Teil der Ruhepotentiale übertrag

wenn mit 2 die Anaahl der unterschiedlichen Leitungaadreesen bezeichnet wird. Dabei muß beachtet werden, daß die zu übertragenden zusätzlichen Informationen in so kurzen Abständen zum Empfänger gelangen, daß eine fehlerhafte Auslösung durch die Korrektur der Dauerpolarität verhindert wird.

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Die das Potential einer Leitung übertragenden c Bit können innerhalb des Zusatzkanals D gebündelt (s. Bild 3 a) oder verteilt (Bild 3 b) übertragen werden, jedoch ist ee nicht möglich,diese c Bit auf die Zusatzkanäle mehrerer Rahmen zu verteilen, da in diesem Falle die Auswertung in der Empfangseinrichtung nicht mehr möglich ist.

Die im oender notwendige Zusatzeinrichtung zu dem nach dem älteren Vorschlag ausgeführten Codierer C (P/S) ist ein vom Rahmen bzw. Iberrahmen des Übertragungssystems synchronisierter Abtaster, der zu Beginn eines D-Kanals die Leitungen, deren Dauerpotentiale in diesem Kanal übertragen werden sollen, abfragt. iVUrde man dabei alle 2 Üatenleitungen an die Codiereinrichtung heranführen, so wäre dies mit einem erheblichen Aufwand verbunden.

V.ird jedoch in zweckmäßiger Weiterbildung des t'rfindungsgedankens als Zusatzeinrichtung im Sender ein mit wahlfreiem Zugriff arbeitender Speicher für 2 Bit vorgesehen, so können die Dauerpotentiale aller Leitungen im Codierer abge- ■ bildet werden,und die bei dem älteren Vorschlag vorgesehene Schnittstelle zum ^ingabe-Code-A'andler mit (k + 1) Leitungen bleibt erhalten. Die auf. den k Leitungen paral"¹ el angebotene Leitungsadresse wird dabei zur Adressierung des Speichers benutzt, während die Leitung P, die die Richtung des Polaritätswechsele anzeigt, zur Gewinnung der Dauerlage im Speicher benutzt wird (Pig. 4). Zur zyklischen Abfrage der Dauerlage aus dem Speicher werden die Adressen durch einen zusätzlichen Zähler in der Codiereinrichtung gebildet und der Wert des Potentials wird phasenrichtig in den Zeitvielfachrahmen eingeblendet und zum Empfänger übertragen.

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Während im Sender auf einen zusätzlichen Speicher unter bestimmten Bedingungen verzichtet werden kann, ist in dem in Fig. 5 gezeigten Empfänger ein Speicher, der das Dauerpotential der im Gender angeschlossenen Leitungen dauernd abbildet, erforderlich, wenn keine unnötigen Polaritätswechsel in der Empfangseinrichtung erzeugt werden sollen. Die im Empfänger C (o/P) in asynchroner Form wiedergewonnenen parallelen Leitungsadressen werden hier wieder zum Einschreiben des Dauerpotentiale in den Speicher benutzt. Das Auslesen des Speichers wird über eine im Empfänger synchron zum Kanal D erzeugte Adresse ermöglicht. Stimmt das gerade empfangene Potential der Leitung .nicht" mit dem im Speicher überein, so wird über eine Torschaltung ein Korrekturbefehl in den Empfänger G (o/P) gegeben. Dieser Korrekturbefehl wird im Empfänger C (S/l) in eine parallele Leitungsadresse umgeformt und mit der Polarität swechselrichtung, die der in D Übertragenen Dauerpolarität der Leitung entspricht,. versehen. Der in der Empfangseinrich-' tung vorhand'ene Speicher wird damit auf den neuesten Stand gebracht und ein zusätzlicher Polaritätswechsel wird über die asynchrone Schnittstelle der Vermittlung und damit dem empfangenden Teilnehmer zugeführt. ··

Durch eine Trennung der Phasenlagen im Empfänger kann erreicht -werden, daß die in den Zeitkanälen 1 ... N übertragenen Informationen zeitlich nicht mit den Lesebefehlen für den Speicher, der die Informationen für die Dauerpotentiale enthält j zusammenfallen.

Anhand eines in Fig. 6 dargestellten praktischen Beispiels soll das Verfahren im folgenden verdeutlicht werden. Für.die Übertra-

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gung der Daten von 64 Teilnehmerstationen sind etwa 19,2 kbit/s an Informationsfluß erforderlich, wenn bei der Codierung gemäß dem alteren Vorschlag eine Verlustwahracheinlichkeit von weniger als 10" gefordert wird. Dabei wurde ein Teilnehmerverkehr3wert von 0,06 ErI pro Richtung und. eine Aufteilung der Telex- und Datenteilnehmer im Verhältnis 52 : 12 angenommen. Die Dauer eines synchronen Zeitvielfach-Rahmens v/urde dabei auf 7,5 ms bzw. 144siB.it festgelegt. Für die 'Übertragung der lolaritatBwec.hseft^-oowie der zugehörigen Leitungsadresaen sind 11 Zeitkanäle zu jeweils 12 Bit vorgesehen. Zur Rahmensynchronisierung und zur Übertragung der Dauerpolarität nach dem vprgeechl.ugenen ^verfahren werden jeweils 6 Bit gesendet.

Da in jedem D-Kanal die Polarität von zwei Datenleitungen mit jeweils 3 Bit gesichert tibertragen werden kann', werden für die Übertragung der Dauerpolarität aller 64 Datenleitungen q = 32 Rahmen der Dauer T ■= 7,5 ms, also 240 ms benötigt. Diese Zeit würde für die Korrektur einer fehlerhaften Dauerlage nur im Extremfall erreicht, im Mittel würde eine falsche Polarität in der halben Zeit erkannt und korrigiert.

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Claims

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Patentansprüche

■ 1. /erfahren zur Sicherung der richtigen Übertragung der Dauerpolarität bei Datenübertragungssystemen, die lediglich die Polaritätswechsel von Datenstationen in codierter Form im Zeitvielfach übertragen, durch zusätzliche zyklische Abfrage und Übertragung-des Potentials der sendenden Datenstationen, dadurch gekennzeichnet , daß" das Abfrage er geb- nis mit c = 2 Bit in einem zusätzlichen Zeitkanal· (D) übertragen und die daraus erhaltene Polaritätainformation nur dann zur Korrektur weiterverwendet wird, wenn alle Bit des Abfrageergebnisses fehlerfrei empfangen wurden (Fig. 1 b und Ic).
2. /erfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer besonderen empfangsseitigen Einrichtung die aus dem Abfrageergebnis gewonnene Polaritätsinformation mit der durch Übertragung der Polaritätswechsel erhaltenen Polaritätsinformation verglichen wird und im Falle einer Abweichung anstelle der durch Übertragung der Polaritätawechsel erhaltenen Polaritätsinformation die durch zyklische Abfrage erhaltene Polaritätsinformation tritt (Fig. 5).
3.. Verfahren nach' Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmendauer T um de
längert wird (Fig. 1 b).

die Rahmendauer T um den zusätzlichen Zeitkanal D ver-

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4. /erfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Zeitkanal (D) in den vorhandenen Rahmen T unter .'rhöhung der Bitrate für die Informationsübertragung eingefügt wird (Fig. 1c).
5. Anwendung des Verfahrens nach iatentanspruch 1 auf Codierungsverfahren mit gleitendem Index, die nur tolaritätswechsel und die Richtung des iiechsels mit einem Bit übertragen.
6. Anwendung des Verfahrens nach latentanepruch 1 auf die synchrone Zeitvielfachübertragung asynchron einfallender Polaritätswechsel und den zugehörigen codierten Leitungsadressen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

an die sendeseitige Codiereinrichtung (C [1'/S)) ein zu-

k "

sätzlicher, die Lauerpotentiale der 2 Latenleitungen abbildender opeicher angeschaltet wird, der seine Informationen über die aus (k +1) Leitungen bestehende Schnittstelle erhält und diese Informationen an den zusätzlichen Zeitkanal L> zyklisch abgibt. (Fig. 4).
8. '/erfahren der Ansprüche 2 und 6, dadurch gekennzeichnet,

daß an die empfangsseitifre Codiereinrichtung (C (.;/!))

' ' k ■ ■

ein zusätzlicher, die Dauerpotentiale der 2 Latenleitungen abbildender Speicher angeschaltet wird, der sein« Informationen über die aus (k + 1) Leitungen bestehende Schnittstelle erhält um synchron mit ä^r zusätzlich in; '*<-■ Ώ übertragenen Information abgefragt wird und bei Nichtübereinstimmung der gespeicherten mit der in L übertragenen uauerpotentiale die ableitung eines Befehls zur Erzeugung eines zusätzlichen Polaritätswechsels ermöglicht (Fig. 5). 409816/1005