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Verfahren und Schaltttmgsanordnung zur Steuerung der Sende-und Empfangsschaltungen
in Einrichtungen zur Parallelübertragung von Daten Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Sende- und Empfangs schaltungen in
Einrichtungen zur Parallelübertragung von Daten und Wählzeichen nach dem Mehrfrequenzenverfahren
sowie zur Ubertragung von Sprache.
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Es ist bekannt, Datenmit Hilfe der Tastatur eines Fernsprechapparates
parallel und unter Verwendung des Mehrfrequenzenverfahrens über Fernsprechleitungen
zu übertragen. Dabei sind jedoch in der Empfangsschaltung Sprachschutzmaßnahmen
erforderlich, weil Im Ruhezustand der Tastatur stets das Mikrofon in der Sende schaltung
wirksam ist und daher eine Zeichensimulation durch Sprachfrequenzen möglich ist.
Eine Sprachschutzeinrichtung ist beispielsweise in "Informationen Fernsprech-Vermittlungstechnik"
4 (1968) Heft 3, Seiten 153 bis 159 beschrieben.
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Die Sprachschutzeinrichtung ermöglicht einen Pegelver-; gleich der
Zeichenfrequenzen mit signalfremden Frequenzen in den sogenannten Sprachsperren
sowie eine Uberwachung desr empfangenen Signale während einer bestimmten Zeit, der
sogenarmten Schutzzeit, nach deren vollem Ablauf die Zeichenausgabe erfolgt. Die
Schutzzeit erfordert zusammen mit den Diilschwingzeiten der Demodulatoren eine gewisse
Mindestdauer der gesendeten Signale (ca 30 ms). Die Übertragungsgeschwindigkeit
ist deshalb auf etwa 10 Zeichen pro Sekunde begrenzt. Für die relativ geringen Datenmengen
bei
manueller Eingabe über die Tastatur von Fernsprechapparaten reicht diese Geschwindigkeit
aus. Bei einer Datenübertragung unter Verwendung des Mehrfrequenzenverfahrens mit
automatischen Zeichengebern (Lochkartenleser, Plastikkartenleser) ist diese Übertragungsgeschwindigkeit
jedoch zu niedrig.
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Beispielsweise beträgt die Durchlaufzeit einer 80-spaltigen Lochkarte
bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 10 Zeichen pro Sekunde wenigstens 8 Sekunden.
Das bekannte Verfahren hat außerdem den Nachteil, das Zeichen durch Störungen (Knacke,
Geräusche) auf den Ubertragungsleitungen unterdrückt werden können - ein Nachteil,
der sich bei höheren Ubertragungsgeschwindigkeiten stärker bemerkbar macht als bei
niedrigen. Dies hängt damit zusammen, daß die Sprachsperren in den Empfangsschaltungen
auf die Störungen ansprechen und die Ausgabe an sich richtiger Zeichen verhindern.
Normalerweise soll durch den Sprachschutz eine Zeichensimulation durch gleichzeitig
übertragene Sprachsignale verhindert werden. Der Sprachschutz spricht in diesem
Falle an und verhindert die Zeichenauswertung, wenn der durch das Sprachsignal erzeugte
Störpegel (signalfremde Frequenzen) einen bestimmten Grenzwert überschreitet; der
von den Signalfrequenzen erzeugte Pegel ist in diesem Falle ebenfalls im Sprachsignal
enthalten. Wird der genannte Grenzwert jedoch im Hinblick auf eine gute Sprachsicherheit
niedrig gewählt, so spricht die Sprachschutzeinrichtung auch bei echten Zeichen
auf Fremdgeräusche auf der Leitung an. Dadurch werden also echte Zeichen fälschlich
unterdrückt. Diese Fehler können nur durch Anwendung fehlererkennender Verfahren
in den Datenendeinrichtungen festgestellt und beispielsweise durch Wiederholungen
eines Datenblocks korrigiert werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Datenübertragung
unter Verwendung des Mehrfrequenzenverfahrens anzuheben, das eine höhere Ubertragungsgeschwindigkeit
zuläßt
und gleichzeitig eine größere Sicherheit ermöglicht als bekannte Verfahren.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Umschaltung
einer Sende schaltung auf Datenübertragung mit erhöhter Geschwindigkeit die Sprechschaltung
von der Leitung getrennt und ein erstes Kennzeichen zur Empfangsschaltung übertragen
wird, daß in der Empfangs schaltung aus dem ersten Kennzeichen ein Signal abgeleitet
wird, das die an sich bekannten Sprachschutzeinrichtungen unwirksam schaltet und
daß bei der Wiedereinschaltung der Datenübertragung mit herabgesetzter Geschwindigkeit
die Sprechschaltung mit der Leitung verbunden und ein zweites kennzeichen zur Empfangsschaltung
übertragen wird, aufgrund dessen der ursprüngliche Betriebszustand der Empfangsschaltung
wieder hergestellt wird.
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Dieses Verfahren ermöglicht also den Betrieb einer Sendeschaltung
mit automatischen alphanumerischen Eingabegeräten und mit alphanumerischer Tastatur.
Zu Beginn und am Ende einer Übertragung mit erhöhter Sendegeschwindigkeit wird je
ein Kennzeichen ausgesendet. Mit dem ersten Kennzeichen wird der Empfangsschaltung
mitgeteilt, daß das Mikrofon in der Sendeschaltung abgeschaltet ist, ein Sprachschutz
daher nicht erforderlich ist und die folgenden Daten mit höherer Geschwindigkeit
empfangen werden müssen. Mit dem zweiten Kennzeichen wird der Empfangsschaltung
mitgeteilt, daß das Mikrofon in der Sende schaltung wieder eingeschaltet ist, infolgedessen
ein Sprachschutz erforderlich ist und die folgenden Daten mit niedriger Geschfindigkeit
eintreffen. Der Empfang des ersten Kennzeichens bewirkt dementsprechend in der Empfangs
schaltung die Abschaltung der Sprachschutzeinrichtungen und die Einstellung des
Empfangsteils auf die höhere Ubertragungsgeschwindigkeit
bei geringerer
Störempfindlichkeit. Der Empfang des zweiten Kennzeichens bewirkt die Rückschaltung
der Empfangseinrichtung in den ursprünglichen Betriebszustand.
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Enthält die Smpfangsschaltung eine Schaltung zum Verzerrungsausgleich
der empfangenen Zeichen, so ist es zweckmäßig, diese Schaltung durch das aus dem
ersten Kennzeichen abgeleitete Signal auf die veränderte~Ubertragungsgeschwindigkeit
einzustellen. Dieses Signal kann vorteilhaft auch dazu verwendet werden, die Empfindlichkeit
des Eingangsverstärkers der Empfangsschaitung an den bei höherer Ubertragungsgeschwindigkeit
herabgesetzten Sendepegel anzupassen.
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Alphanumerische und/oder automatische Eingabegeräte erfordern im allgemeinen
eine höhere Ubertragungsgeschwindigkeit. Es ist deshalb vorteilhaft, das erste und
zweite Kennzeichen bei Umschalten der Sendeschaltung zwischen einem Fernsprechapparat
mit Wähltastatur.undeinem alphanumerischen und/oder automatischen Eingabegerät automatisch
zu erzeugen und auszusenden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 eine Sendeschaltung und Fig. 2 eine Empfangsschaltung.
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In Fig. 1 ist eine Sendeschaltung mit einer Tastatur T und einem Lochkartenleser
LKL dargestellt. Zunächst sei angenommen, daß der Schalter DS, der zur Umschaltung
auf die höhere übertragungsgeschwindigkeit dient, sich in der Stellung Spr befindet.
In diesem Fall ist der Schalter
S2 geschlossen und verbindet die
Tastatur T über das Oder-Verknüpfungsglied G2 mit dem Mehrfrequenzen-Tongenerator
G. Wird die Tastatur T nicht betätigt, so ist die Sprechschaltung Sp mit dem Mikrofon
M und dem Höhrer H über den Schalter S1 an die Leitung L angeschaltet. Wird beispielsweise
zum Zwecke der Aussendung von Wählzeichen eine Taste t der Tastatur T betätigt,
so wechselt während der Dauer des Tastendrucks das Potential am Ausgang des NAND-Verknüpfungsgliedes
G1, die Verbindung der Sprechschaltung Sp mit der Leitung L wird aufgetrennt, und
über den Schalter S1 wird der Mehrfrequenzen-Tongenerator G mit der Leitung L verbunden.
Während im Ruhezustand alle Eingänge des Oder-Verknüpfungsgliedes G2 das Potential
0 und damit auch der Eingang des Tongenerators G das Potential O aufweisen, wechselt
nun das Potential am Eingang des Generators G im Rhythmus der in der Tastatur T
betätigten Kontakte. Dadurch werden vom Generator G Tonfrequenzzeichen auf die Leitung
L gesendet. Zur Eingabe von Lochkarten wird die Sendeschaltung mit dem Schalter
DS in die Stellung Dü umgeschaltet. Dies bewirkt, daß der Schalter S1 die Sprechschaltung
Sp von der Leitung L trennt und der Generator G anschaltet. Gleichzeitig wird das
Zeitglied Z1 aktiviert und über die Codierschaltung Cl, das Verknüpfungsglied G2
und den Tongenerator G wird das erste Kennzeichen mit niedriger Geschwindigkeit
ausgesendet. Die Empfangsschaltung wertet das erste Kennzeichen aus und schaltet
auf Datenübertragung mit erhöhter Geschwindigkeit" um.
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Die Aktivierung des Zeitgliedes Z1 hat auch zur Folge, daß am Ausgang
des Und-Verknüpfungsgliedes G5 das Potential O erscheint und durch Öffnen des Schalters
S2 die Tastatur T von Tcngenerator G getrennt wird. Das gleiche geschieht, wenn
der Lochkartenleser LKL in Betrieb genommen wird und während das Zeitglied Z2 zur
Aussendung des zweiten Kennzeichens aktiviert wird. Diese Maßnahme bietet einen
Schutz gegen Bedienungsfehler. Das Zeitglied Z1 geht nach
der Aussendung
des ersten Kennzeichens wieder in die ursprüngliche Lage zurück und ermöglicht dadurch
über das Und-Verknüpfungsglied G4 den Start des Lochkartenlesers LKL.
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Der Lochkartenleser LKL ist nun betriebsbereit zum Einlesen von Lochkarten.
Nach Durchlauf einer Lochkarte ist wiederum die manuelle Eingabe von Daten über
die Tastatur T möglich Werden keine Daten zur Empfangsschaltung übertragen, so wird
über das Und-Verknüpfungsglied G3 das Potential 1 an den Schalter S3 gelegt und
dieser geschlossen. Über den Verstärker V1 liegt dann der Lautsprecher LA an der
Leitung L zur Entgegennahme von Informationen in Rückwärtsrichtung, beispielsweise
Quittungstöne oder Sprachantwort. Nach beendeter Datenübertragung wird der Schalter
DS wieder in die Ruhelage Spr gebracht. Das Zeitglied Z2 spricht an und über die
Codierschaltung C2 wird das zweite Kennzeichen ausgesendet. Die Empfangs schaltung
schaltet daraufhin wieder auf Datenübertragung mit niedriger Geschwindigkeit und
mit Sprachschutz um.
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Der Schalter S1- verbindet schließlich den Sprechkreis Sp der Sendeschaltung
mit der Leitung L.
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Fig. 2 zeigt die Empfangsschaltung mit der Sprachschutzeinrichtung
SE und der Zeichenauswertung U. Die Signale auf der Leitung L werden über einen
Verstärker V2 einem Bandpaß BP bzw. einer Bandsperre BS zugeführt. Der Bandpaß gibt
nur solche Frequenzen weiter, die im Signalfrequenzbereich liegen. Der Demodulator
D siebt die Zeichen frequenzen in bekannter Weise aus und richtet sie gleich.
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Es stehen somit binäre Signale auf den Leitungen der Gruppen A und
B zur Verfügung. Die Codeprüfung CP überprüft die Zugehörigkeit der Signale zum
vorgesehenen Ubertragungscode 2 x (1 aus 4). Bei positivem Prüfungsergebnis wird
der Start des Schutzzeitkreises SZ in der Sprachschutzeinrichtung SE über den Setzeingang
S veranlaßt. Der Schutzzeitkreis SZ hat die Funktion einer Ansprechverzögerung.
Nach Ablauf der Schutzzeit aktiviert der Eingang 1 des Oder-
Verknüpfungsgliedes
G6 die aus Und-Verknüpfungsgliedern aufgebaute Freigabeschaltung F. Die auf Fehlerfreiheit
und Mindestdauer geprüften Signale werden nun von den Ausgängen der Codeprüfung
CP zur Verzerrungsausgleichsschaltung VA weitergegeben. Diese verlängert alle Signale
um die Summe aus der Einschwingzeit der Demodulatoren und der Schutzzeit im Schutzzeitkreis
SZ. Die Signale auf den Datenleitungen DL haben durch etwa die gleiche Dauer wie
die auf der Übertragungsleitung L angebotenen Signale. Signale mit Frequenzen, die
außerhalb des Signalfrequenzbereichs liegen, durchlaufen die Bandsperre BS und werden
in der Sprachschutzeinrichtung SE ausgewertet. Die Sprachsperre SS vergleicht in
bekannter Weise den Pegel dieser signalfremden Anteile (Störpegel) mit dem Nutzpegel.
Liegt der Störpegel über einer bestimmten Schwelle, so wird der Schutzzeitkreis
SZ über den Rückzetzeingang R zurückgesetzt und die Ausgabe von Signalen über die
Freigabeschaltung F verhindert.
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Das zunächst noch mit niedriger Geschwindigkeit übertragene erste
Kennzeichen wird über die Datenleitungen DL wie auch alle übrigen Daten einer an
sich bekannten Kennzeichenauswerteschaltung KZA zugeführt. Diese erkennt die beiden
bereits beschriebenen Kennzeichen. Das erste Kennzeichen setzt die Kippstufe K.
Die Schnittstellenleitung 111 wird dadurch in den 1-Zustand gebracht. Dies bedeutet,
daß am Eingang 2 des Oder-Verknüpfungsgliedes G6 das Potential 1 und damit an dessen
Ausgang unabhängig vom Ausgangspotential des Schutzzeitkreises SZ ständig ebenfalls
das Potential 1 liegt. Die Freigabeschaltung F kann damit durch die Sprachschutzeinrichtung
SE nicht mehr gesperrt werden; der Sprachschutz ist also unwirksam geschaltet. Durch
den 1-Zustand auf der Leitung 111 wird auch die Verzerrungs-Ausgleichsschaltung
VA umgeschaltet, um den Wegfall der Zeitverzögerung des Schutzzeitkreises SZ zu
kompensieren.
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Außerdem bewirkt der 1-Zustand auf der Leitung 111 eine
Anpassung
der Empfindlichkeit des Verstärkers V2 an den bei höherer -Übertragungsgeschwindigkeit
reduzierten Sende-Pegel. In diesem Betriebszustand können Daten mit höherer Geschwindigkeit
ausgewertet werden, weil die Schutzzeit dieser angepaßt ist. Außerdem haben Störungen
auf den Übertragungsleitungen einen erheblich geringeren Einfluß auf den Zeichenempfang,
da die Sprechsperren SS unwirksam sind.
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Das zweite Kennzeichen wird ebenfalls in der Kennzeichenauswerteschaltung
KZA ausgewertet und setzt über das Oder-Verknüpfungsglied G7 die Kippstufe K zurück.
Damit befindet sich die Schnittstellenleitung 111 wiederum im Aus-Zustand und der
ursprüngliche Betriebszustand ist wieder hergestellt.
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Die Kippstufe K läßt sich auch über das Oder-Verknüpfungsglied G7
und die Schnittstellenleitung 107 zurückstellen.
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Dadurch wird verhindert, daß die Empfangsschaltung in der Einstellung
auf höhere Übertragungsgeschwindigkeit verbleibt, wenn die Sendeschaltung die Verbindung
auslöst, ohne das zweite Kennzeichen zu senden.
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Die Aussendung der beiden Kennzeichen ist in verschiedener Weise möglich.
Es ist zweckmäßig, das erste bzw. zweite Kennzeichen bei Umschaltung der Sende schaltung
zwischen einem Fernsprechapparat mit Wähltastatur und einem alphanumerischen und/oder
automatischen Eingabegerät automatisoh zu erzeugen und auszusenden. Erzeugung und
Auswertung der Kennzeichen werden erleichtert, wenn die Kennzeichen aus dem Zeichenvorrat
des Ubertragungscodes gewählt werden.
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Es ist jedoch auch möglich, als zweites Kennzeichen ein in an sich
bekannter Weise bei der Auslosung der Datenverbindung gewonnenes Steuerzeichen zu
verwenden. Schlie8-lich ist es auch möglich, das zweite Kennzeichen nach
Ablauf
einer bestimmten Zeitdauer nach der Auswertung des letzten Zeichens mittels eines
Zeitkreises in der Empfangsstation nachzubilden. Es ist außerdem möglich, daß das
erste und das zweite Kennzeichen außerhalb des Ubertragungscodes gewählt werden,
um den Zeichenvorrat nicht zu beeinflussen.
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9 Patentansprüche 2 Figuren