DE892767C

DE892767C - Verfahren zur Sicherung der UEbertragung von Nachrichtenimpulsgruppen gegenueber Stoerungen

Info

Publication number: DE892767C
Application number: DE1951B0013417
Authority: DE
Inventors: Friedrich L Bauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-01-20
Filing date: 1951-01-20
Publication date: 1953-10-08
Also published as: NL101760C; DE1043384B

Description

Verfahren zur Sicherung der Übertragung von Nachrichtenimpulsgruppen gegenüber Störungen Bekanntlich werden beim Springschreiberverfahren Buchstaben und Zeichen durch die 32 Kombinationsmöglichkeiten von fünf zweistelligen Impulsen übertragen. Dieses Verfahren ist störanfällig insofern, als, wenn ein oder mehrere Impulse gestört werden, das ganze Zeichen einen anderen Sinn bekommt. Durch Wiederholung des Textes ist eine Korrektur dem Sinn nach nur mit gewisser Wahrscheinlichkeit möglich, sehr erschwert bei verschlüsselten Texten und unmöglich bei Zeichenfolgen, die ihrer Natur nach nicht den inneren Wahrscheinlichkeitsgehalt einer Sprache besitzen. Die oftmalige Wiederholung des Textes, beispielsweise auch durch Mehrfachübertragung im Trägerfrequenzverfahren, erkauft eine bestimmte, auch nicht absolute Störbefreiung mit vervielfachtem Zeit-oder Leistungsaufwand. Es ist grundsätzlich eine Methode bekannt (Shu11), bei der Gruppen von jeweils vier Impulsen durch drei Sicherungsimpulse so gesichert werden, daß es empfangsseitig möglich ist, den ursprünglichen -Text mit absoluter Sicherheit herzustellen, solange der Störpegel nicht höher ist als im Durchschnitt ein gestörtes Zeichen pro ganze Siebenergruppe. Die Methode zeichnet sich durch den theoretischen Vorteil aus, daß mit der kleinstmöglichen Anzahl von Sicherungsimpulsen ausgekommen wird. Die Bildung der einzelnen Sicherungsimpulse und die empfangsseitige Korrektur erfolgt jedoch nicht -in jedem einzelnen Fall nach derselben Gesetzmäßigkeit.
Die Methode würde sich auch für den Springschreiber nicht eignen, da dessen Gruppen von fünf Impulsen nur künstlich und durch unrentablen Aufwand in Vierergruppen zerlegt werden können. Die Notwendigkeit, die drei Sicherungsimpulse nach den Vierergruppen einzuschieben, würde technisch große Schwierigkeiten machen.
Demgegenüber gibt das Verfahren gemäß der Erfindung für die Sicherung der Übertragung von Nachrichtenimpulsgruppen, deren Einzelstromschritte je zwei verschiedene Werte annehmen können, eine allgemein anwendbare Lösung an, die insbesondere auf den praktisch wichtigsten Fall der Sicherung von Fünferimpulsgruppen zugeschnitten ist. Die Erfindung besteht darin, daß jeder der aus n Stromschritten (n zq.) zusammengesetzten Nachrichtenimpulsgruppen eine aus mindestens n - i, vorzugsweise aus n Stromschritten bestehende Sicherungsimpulsgruppe hinzugefügt wird, deren Stromschritte nach einem bestimmten Bildungsgesetz so ausgewählt sind, daß sich jede aus einer Nachrichtenimpulsgruppe und der zugehörigen Sicherungsimpulsgruppe zusammengesetzte Gesamtimpulsgruppe von jeder anderen Gesamtimpulsgruppe durch abweichende Wertigkeit von mindestens drei, vorzugsweise mindestens vier Stromschritten unterscheidet.
Die Sicherungsimpulse sind völlig zyklisch-symmetrisch aus den ursprünglichen Impulsen aufgebaut, und zwar werden grundsätzlich gleich viel, d. h. hier ebenfalls fünf verwendet. Dies erlaubt sofort in einer Variante des .Verfahrens die Sicherungsimpulse an Hand einer Tabelle, worin jedem Zeichen ein Sicherungszeichen zugeordnet ist, zu bilden und empfangsseitig aus den ankommenden Zeichenpaaren die Korrektur vorzunehmen. Gleichfalls wird durch die Verwendung und spezielle Bildung der fünf Sicherungsimpulse ein automatisches .Verfahren in einfachster Weise ermöglicht. Es wäre zwar grundsätzlich möglich, unter Verzicht auf die eben geschilderten Vorteile, mit einem Sicherungsimpuls weniger auszukommen. Durch die Benutzung von ebensoviel Sicherungsimpulsen wie ursprünglichen Impulsen gewinnt jedoch das Verfahren einen neuen wesentlichen Vorteil. Während bei der Methode von S h u 11 Störungen zweiter Ordnung, d. h. solche mit zwei gestörten Impulsen innerhalb der ganzen Impuls- und Sicherungsimpulsgruppe, als solche nicht erkennbar sind und somit eine falsche Korrektur vorgenommen wird, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine Störung zweiter Ordnung sofort ersichtlich. Von den ungestörten Impulsgruppen unterscheiden sich erst Störungen vierter Ordnung nicht mehr.
Die Übertragung der Sicherungsimpulse ist selbstverständlich auch auf einer zweiten Leitung möglich. Die dabei erzielbare Korrektur ist besser als bei dem mit fünf Leitungen arbeitenden Mehrfachverfahren auf Trägerfrequenzen.
Die Grundzüge des hier für Fünfergruppen von Springschreiberimpulsen im weiteren näher beschriebenen Verfahrens bringen gleiche Vorteile bei allenfalls interessierenden anderen Anzahlen von Impulsen in einer Gruppe. Statt 5 ist für diesen Fall n zu lesen (n z q.).
Aus den fünf Impulsen Pi (i = i. . .5), die entweder o oder i für Ein oder Aus oder für Plus oder Minus bedeuten sollen, wird zunächst gebildet die Quersumme Gesendet wird als Sicherungsimpulsgruppe Empfängerseitig wird aus den aufgefangenen Impulsen Pi' und Qi' gebildet und dann Es werden nun die ai diskriminiert nach folgenden Gruppen A. Bei störungsfreier Übertragung ergibt sich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ai = (iiiii) B. Falls gestört ist Pi, ergibt sich . . ai = (ioooo) Falls gestört ist P2, ergibt sich . . ai = (oiooo) usw.
C. Falls gestört ist Q1, ergibt sich . . ai = (oiiii) Falls gestört ist Q2, ergibt sich . , ai = (ioiii) usw.
D. Bei Störungen zweiter Ordnung ergeben sich ai von solchem Aussehen: (ooooo), (ooiii) und (oooii), die sich von den vorhergehenden mit Sicherheit unterscheiden. Erst durch eine Störung von mindestens vierter Ordnung entsteht wieder (iiiii).
Im Falle A ist keine Korrektur erforderlich, ebenfalls nicht im Falle C. Im Falle B sind die ai gerade so, daß sie, auf einen Relaissatz gegeben, der die aufgefangenen Pi' registriert hat, die Korrektur vornehmen. Im Falle D ist keine Korrektur möglich, die Unmöglichkeit kann angezeigt werden. können ohne weiteres etwa durch Elektronenstrahlschalter durchgeführt werden und in Relaissätzen, etwa elektronisch, gespeichert werden. Die Diskrimierung von A und C, B und D kann ebenfalls automatisch erfolgen.
Mit geringstem Aufwand kommt folgende Variante des Verfahrens aus: Jedem Zeichen des Springschreiberalphabets wird ein Sicherungszeichen zugeordnet, das sich nach den Formeln ergibt.

Bei dem internationalen Alphabet ist dies a-a, b-i, c-z, d-d, e-v, f-1, g-s, h-h usw.

Empfangsseitig ergibt sich aus einer Tabelle

a-a: ungestört

a-e, a-j, a-u, a-w: unverändert a

a-h: muß j heißen

a-n: muß w heißen

a-o : muß u heißen

a-v: muß e heißen

b-i: ungestört

b-d, b-p, b-u: unverändert b

b-d: muß d heißen .

b-o : muß o heißen

b-x: muß x heißen

b-z: muß z heißen

Andere auftretende Paare sind unkorrigierbare Störungen höherer Ordnung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Sicherung der Übertragung von Nachrichtenimpulsgruppen, deren Einzelstromschritte je zwei verschiedene Werte annehmen können, durch Hinzufügung von Sicherungsimpulsgruppen, deren Bildungsgesetz nicht auf einer bloßen Wiederholung beruht, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der aus n Stromschritten (n z q. zusammengesetzten Nachrichtenimpulsgruppen Pi (i = i, 2 ... n) eine aus mindestens n - i, vorzugsweise aus n Stromschritten bestehende Sicherungsimpulsgruppe Qi hinzugefügt wird, deren Stromschritte nach dem Bildungsgesetz (mod. 2) so ausgewählt sind, daß sich jede aus einer Nachrichtenimpulsgruppe Pi und der zugehörigen Sicherungsimpulsgruppe Qi zusammengesetzte Gesamtimpulsgruppe von jeder anderen Gesamtimpulsgruppe durch abweichende Wertigkeit von mindestens drei, vorzugsweise von mindestens vier Stromschritten unterscheidet.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß aus jeder empfangenen Nachrichtenimpulsgruppe Pi' durch Summierung mit der zugehörigen empfangenen SicherungsimpulsgruppeQi' eine Auswertungsschrittgruppe gebildet wird, deren Wertigkeitsverteilung den Grad der Störung und bei Störungen niedriger Ordnung auch die Lage der Störung innerhalb der Schrittgruppe angibt.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder durch Summierung einer empfangenen Nachrichtenimpulsgruppe Pi mit der zugehörigen empfangenen Sicherungsimpulsgruppe Qi' gebildeten Auswertungsschrittgruppe ai eine einfache Störung der Gesamtimpulsgruppe durch Abweichung der Wertigkeit, z. B. r, eines einzigen Auswertungsschrittes von der Wertigkeit, z. B. o, der n - i übrigen Auswertungsschritte, die Lage der Störung innerhalb der Auswertungsschrittgruppe durch die Stelle des in seiner Wertigkeit abweichenden Auswertungsschrittes, z. B. oiooo, und die Zuordnung der Störung zur Nachrichtenimpulsgruppe Pz bzw. Sicherungsimpulsgruppe Qi' durch das Wertigkeitsverhältnis, z. B. oiooo bei Störung von Pi', ioiii bei Störung von Qi', dargestellt wird. q.. Empfangsanordnung zur Umsetzung von Impulsgruppen nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Feststellung des Störungsgrades, das heißt der Anzahl der durch Störungen in ihrer Wertigkeit geänderten Stromschritte jeder Gesamtimpulsgruppe vorgesehen und mit den der Zeichenbildung dienenden Einrichtungen über Korrekturmittel derart verbunden sind, daß nicht nur ungestörte, sondern auch wenigstens einfach gestörte Impulsgruppen in aufzeichnungsfähige Zeichen umgewandelt werden. 5. Empfangsanordnung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von den den Störungsgrad der Impulsgruppen ermittelnden Einrichtungen Anzeigeeinrichtungen vorgesehen sind, die bei nicht mehr korrigierbaren Störungsgraden das Auftreten der Störung anzeigen. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Hinzufügung einer Sicherungsimpulsgruppe von einer Länge, die nicht größer ist als die Länge der zu sichernden Impulsgruppe, eine Unterscheidung der übertragenen Impulsgruppen hinsichtlich ungestörter, einfach gestörter und mehrfach gestörter Impulsgruppen ermöglicht wird, derart, daß die ungestörten Impulsgruppen von Gruppen mit bis zu dreifacher Störung unterschieden werden können, ferner die einfach gestörten von mehrfach gestörten unterschieden werden können, wobei insbesondere die Stelle der Störung bezeichnet werden kann, ferner die nicht mehr korrigierbaren zweifachgestörten Impulsgruppen sich als gestört sofort ausweisen. 7. Verfahren nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Impulsgruppen Fünfergruppen zur Verwendung kommen und als Sicherungsimpulsgruppen ebensolche von völlig symmetrischer Bildung. B. Verfahren nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsimpulsgruppen dadurch bestimmt sind, daß jedem Zeichen ein bestimmtes weiteres Zeichen zugeordnet wird, welche paarweise nacheinander oder gleichzeitig auf zwei Leitungen übertragen werden, wobei empfängerseitig aus den ankommenden Paaren die ungestörten sofort ersichtlich sind und die korrigierbaren nach einer Tabelle korrigiert werden können, während die nicht korrigierbaren gestörten sich sofort als solche erweisen. g. Verfahren nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig die Sicherungsimpulse automatisch gebildet und auf die Leitung gegeben werden. io. Verfahren nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß empfängerseitig aus den eintreffenden ursprünglichen und den Sicherungsimpulsen automatisch eine Korrekturimpulsgruppe gebildet wird, derart, daß nach Ausscheidung der nicht zu korrigierenden und der nicht korrigierbaren Fälle die Korrektur automatisch vorgenommen wird, so daß die ungestörten und die korrigierten Impulse aufgezeichnet werden, die nicht korrigierbaren aber als solche ersichtlich werden. ii. Verfahren nach Anspruch g und io und den vorausgehenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wechselverkehr Teile der Automatik sowohl sender- wie empfängerseitig benutzt werden können.