-
Einrichtung zur Übermittlung von Nachrichten Bekanntlich werden bei
der Übertragung von Nachrichten Verfahren angewendet, bei welchen die zeitliche
Reihenfolge der zu übermittelnden Nachrichtenelemente vor der Übertragung nach einem
bestimmten Schlüsselungsprogramm verändert werden. Aus den auf diese Weise unverständlich
gemachten Zeichen werden dann auf der Empfängerseite durch nochmalige Verschachtelung
der Nachrichtenelemente nach einem dem Schlüsselungsprogramm zugeordneten Entschlüsselungsprogramm
wieder die ursprünglich ausgesandten Nachrichten erhalten. Diese Verschachtelung
wird dadurch bewirkt, daß die zu übertragende Nachricht mit Hilfe einer Umschaltvorrichtung
in stets wiederkehrender Reihenfolge über verschiedene, durch ungleiche Verzögerungszeiten
gekennzeichnete Organe einer Verzögerungseinrichtung geleitet wird. Das Programm
der Verschlüsselung wiederholt sich nach jedem Umlauf der Schaltvorrichtung, d.
h. jede aus n Elementen bestehende Elementengruppe wird in gleichbleibender Weise
verschachtelt, so daß die Verschachtelung von der Zahl der auf einen Schaltumlauf
fallenden Umschaltungen abhängig ist. Aus konstruktiven Gründen ist jedoch die Zahl
dieser Umschaltungen begrenzt, und infolgedessen besteht die Gefahr, daß ein unberechtigter
Mithörer durch systematisches Probieren in kurzer Zeit zum benutzten Schlüssel gelangen
könnte. Um, diesen Mangel zu beheben, wird daher dazu übergegangen, die zu übertragende
Nachricht mehrmals zu verschlüsseln, indem die Zwischensignale, die durch eine erste
Verschachtelung der Elemente entstehen, vor der Übertragung nach mindestens einem
weiteren Teilprogramm. nochmals verschlüsselt werden. Die mehrmals geschlüsselte
Nachricht muß dann nach der Übertragung mittels entsprechenden, empfangsseitigen
Einrichtungen in analoger Weise mehrmals entschlüsselt werden, um die ursprünglichen
Signale wiederzugewinnen.
Bei einer solchen @-Iehrfachschlüsselung
sind also auf der Geberseite wie auch auf der Empfängerseite mehrere getrennte und
hintereinandergeschaltete Schlüsselungs- bzw. Entschlüsselungseinrichtungen erforderlich,
und für jede Teilschlüsselung müssen besondere Verzögerungsmittel vorgesehen sein.
Dies hat zur Folge, daß sowohl der Sender- wie auch der Empfängerapparat sehr wesentlich
verteuert und verwickelt wird. Gemäß Hauptpatent können aber die Vorteile der Mehrfachschlüsselung
beibehalten werden, ohne deren erwähnte Nachteile in Kauf nehmen zu müssen, und
zwar dadurch, daß die hinsichtlich ihrer zeitlichen Reihenfolge zu verschachtelnden
Signalelemente nach einem ersten periodisch wiederkehrenden Teilprogramm abwechselnd
verschiedenen, durch ungleiche Laufzeiten charakterisierten Zuführungsorganen einer
Speicherungseinrichtung zugeführt werden und daß die verschachtelten Elemente nach
einem zweiten, in anderen Zeitabständen periodisch wiederkehrenden Teilprogramm
abwechselnd aus verschiedenen, durch ungleiche Laufzeiten charakterisierten Entnahmeorganen
der gleichen Speicherungseinrichtung entnommen werden. Auf diese Weise ist es ohne
weiteres möglich, mittels einer einzigen Speicherungs- bzw. Verzögerungseinrichtung
zwei aufeinanderfolgende Teilschlüsselungen vorzunehmen, und zwar ohne daß eine
zu lange Verzögerungszeit erforderlich ist.
-
Im Hauptpatent 727 024 ist ein diesbezüglicher Apparat beschrieben,
bei welchem die Verzögerung der Signalelemente durch magnetische Aufzeichnung auf
einem endlosen Stahlband erfolgt. Das Stahlband wird auf den Umfang eines rotierenden
Rades angebracht, der an mehreren Aufzeichnungs- und Entnahmemagneten vorbeibewegt
wird. Durch eine erste Umschaltvorrichtung wird die zu schlüsselnde Nachricht gemäß
dem ersten Teilschlüssel den Aufzeichnungsmagneten zugeführt, in Form einer veränderlichen
Magnetisierung auf das Band aufgezeichnet und dann durch die Abnahmemagneten abgelesen
und gemäß einer zweiten Teilschlüsselung über eine zweite Umschaltvorrichtung in
doppelt verschlüsselter Form dem Empfänger übermittelt. Derselbe Apparat kann ohne
Änderung der Umlaufrichtung auch zur Doppelentschlüsselung verwendet werden, indem
lediglich die Signale in umgekehrter Richtung durch den Apparat gesandt werden.
Mit zwei solchen Apparaten ist es dann möglich, einen Gegensprechverkehr einzurichten,
wobei für die Übertragung der Nachricht in der einen Richtung der eine Apparat als
Sender und der andere als Empfänger dient und durch eine einfache Umschaltung die
Rollen vertauscht werden können, um die Übertragung der Signale in umgekehrter Richtung
zu ermöglichen. Dieses Umschalten von Schlüsseln auf Entschlüsseln und umgekehrt
setzt aber voraus, daß die Phasenlage der den Schlüsseln zugeordneten Schalter jedesmal
nach dem Umschalten zunächst wieder in Übereinstimmung gebracht werden, da sonst
im Senderapparat, der nach dem Umschalten als Empfänger arbeitet, keine programmäßige
doppelte Entschlüsselung, sondern lediglich eine weitere unerwünschte Verschachtelung
der Signalelemente eintreten wird und infolgedessen die übertragende Nachricht unverständlich
gemacht wird. Diese Neueinstellung der Schalterphasenlage nach jeder Umschaltung
erschwert natürlich den Betrieb ganz wesentlich, und es ist daher der Zweck dieser
Zusatzerfindung, diesen Mangel ztt beheben.
-
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Laufzeit vom
Senderschreibschalter bis zum Empfängerabnahmeschalter ein ganzzahliges Vielfaches
der halben Umlaufzeit des Senderschreibschalters ist. Ist die genannte Laufzeit
ein gerades Vielfaches der halben Umlaufzeit des Senderschreibschalters, also ein
ganzes Vielfaches seiner Umlaufzeit, so läuft der Empfängerabnahmeschalter in Phase
mit dem Senderschreibschalter. Ist diese Zeit jedoch ein ungerades Vielfaches der
halben Umlaufzeit, so muß der Empfängerabnahmeschalter zeitlich um 16o @ gegenüber
dem Senderschreibschalter verschoben sein, während Senderabnahmeschalter und Empfängerschreibschalter
auch in diesem Falle phasengleich laufen.
-
Es empfiehlt sich, die Einrichtung so zu bauen, daß der Senderschreibschalter
und der Empfängerabnahmeschalter gleichzeitig die Schaltkontakte wechseln. Dies
ist im ersten Fall leicht möglich, im zweiten Falle jedoch nur ausführbar, wenn
der Senderschreibschalter mit gerader Kontaktzahl ausgeführt wird. Der Senderabnahmeschalter
muß dann gemäß den Ausführungen des Hauptpatents zwecks Erhaltung einer möglichst
langen Schlüsselungsperiode eine ungerade Kontaktzahl aufweisen.
-
Die Verschlüsselungsapparatur wird dabei besonders einfach, wenn die
Speichervorrichtung aus einem gleichmäßig bewegten Rad besteht, auf dessen Umfang
ein endloses magnetisierbares Band als Speichermittel befestigt ist, dessen Drehrichtung
beim Umschalten von Senden auf Empfang beibehalten wird. In diesem Falle läßt sich
die Erfindung beispielsweise verwirklichen, indem die Gesamtzahl der auf dem rotierenden
Band sich befindenden Nachrichtenelemente gleich einem ganzzahligen Vielfachen der
Anzahl Stellungen des für die Aufzeichnung benutzten Schalters gewähltwird, wenn
der Apparat als Sender arbeitet.
-
In der Zeichnung ist eine Einrichtung mit Stahlbandverzögerung für
eine doppelte Verschachtelung der Signalelemente in schematischer Weise veranschaulicht,
und wenn angenommen wird, daß zunächst der Apparat als
Sender arbeiten
soll. so ist die Wirkungsweise wie folgt: Das Stahlband a, welches am Umfang eines
mit konstanter Geschwindigkeit angetriebenen Rades b befestigt ist, wird an den
neun Aufzeichnungsmagneten cl-c9, den sieben Abnahmemagneten di d, sowie den zwei
Löschmagneten e1, e. vorbeibewegt, wobei von den letzteren beim Senden nur der Löschmagnet
e2 über den Schalter na eingeschaltet ist. Die zu verschachtelnde Nachricht
gelangt über die Eingangsklemme f auf den Umschalter g, dessen Segmentzahl der Zahl
der Aufzeichnungsmagnete entspricht, und die Reihenfolge der Verbindung mit den
Spulen der Magnete cl-c9 wird gemäß dem am ersten Schlüssel 1a eingestellten Programm
erfolgen. Die einzelnen Nachrichtenelemente werden somit auf dem rotierenden Stahlband
a in der Form einer veränderlichen Magnetisierung aufgezeichnet, und diese Aufzeichnung
gelangt dann infolge der Rotierung des Stahlbandes unter die Abnahmemagnete di d"
wobei in diesen letzteren Spannungen induziert werden, die gemäß dem durch den zweiten
Schlüssel i festgelegten zweiten Verschlüsselungsprogramm in einer bestimmten Reihenfolge
auf die Segmente des Umschalters k übertragen werden. An der Ausgangsklemme i erhält
man dann die doppelt geschlüsselte Nachricht, die in an sich bekannter Weise auf
den Empfangsapparat übertragen wird. Für die doppelte Entschlüsselung der Nachricht
beim. Empfänger dient eine genau gleiche Einrichtung wie die bereits beschriebene,
nur mit dem Unterschied, daß die Nachrichtenelemente bei der Klemme z eintreten
und bei der Klemme f abgenommen werden. Die erste Entschlüsselung erfolgt jetzt
mittels des Umschalters k und des Schlüssels i und die Aufzeichnung durch die Magnete
dl d" während die Abnahme nunmehr durch die Magnete cl-c3 erfolgt und die zweite
Entschlüsselung mittels des Schlüssels h und des dazugehörigen Umschalters g bewirkt
wird. Durch Umlegen des Schalters »a muß der Löschmagnet e2 ausgeschaltet werden,
so daß die Löschung der Magnetisierung durch den anderen Löschmagnet ei erfolgen
kann.
-
Beim Ausführungsbeispiel sind neun Aufzeichnungsmagnete cl-c, vorhanden,
wenn der Apparat als Sender arbeitet; und die Anzahl der Elemente auf dem Stahlband
ist, wie ersichtlich, genau zweimal soviel, entsprechend der durch die Erfindung
vorgeschriebenen Regel. Wenn jetzt berücksichtigt wird, daß die Schlüsselungs-und
Entschlüsselungseinrichtung geberseitig und empfangsseitig synchron arbeitet und
die Dauer zwischen zwei Umschaltungen des Schalters g und denjenigen des Schalters
k gleich groß sind, so wird der Kontaktarm des Umschalters g beim Sender genau dieselbe
Phasenlage einnehmen wie der Kontaktarm des Umschalters g beim Empfänger, nach dem
die Nachricht im ersten Apparat doppelt verschlüsselt und im zweiten doppelt entschlüsselt
worden ist. Dies ermöglicht die sofortige Umschaltung der beiden Apparate zur Nachrichtenübertragung
in der izmgekehrten Richtung, und zwar ohne vorhergehende Neueinstellung der Phasenlage
der Schalter g. Beispielsweise nehmen wir an, daß die Schlüssel h und i so eingestellt
sind, daß zunächst das eine Element durch den Magnet c5 aufgezeichnet und mittels
des Magnets d3 abgenommen wird, d. h. mit einem Abstand von zehn Elementen. Der
Arm des Schalters g wird sich während dieser Zeit sowohl beim Sender wie beim Empfänger
um zehn Segmente gedreht haben, und während der empfängerseitigen Aufzeichnung durch
den Magnet d3 und Abnahme durch Magnet cl bewegt sich das Rad b um weitere 8 Elemente,
d. h. total i8 Elemente, so daß der Schaltarm der beiden Schalter g (Sender und
Empfänger) sich wieder ohne Phasenverschiebung in der Ausgangsstellung befindet.