DK141390B - Kobling til maaling af blokfejhyppigheden ved overfoering af data - Google Patents

Description

(11) FREMLÆGBELSESSKRIFT 1M390 DANMARK m ,nt cl·3 H 0* L 25/00 // h 03 κ 13/32 • (21) Ansøgning nr. 2047/71 (22) Indleveret den 28. S.pr. 1971 (23) Løbedag 28. apr. 1971 (44) Ansøgningen fremlagt og „

fremlaeggeleesekriftet offentliggjort den 3 · tnSX1 · 1 9*C

DIREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begær« fra døn

29. apr. 1970, 2021098, DE

(71) SIEMENS AKTIENGESELLSCRAFT, Berlin und Muenchen, 8 Muenchen 2, Wlttels= "Bacher pi at z 2, DE.

(72) Opfinder: Juergen Kemper, CK 8041 Zuerlch, Allmendstrasse 71, CH: Er= viln £>chenk, 8 Muenchen 25, Implerstrasse 53a, DE.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Internationalt Patent-Bureau.

(54) Kobling til måling af blokfejlhyppigheden ved overføring af data.

Opfindelsen angår en kobling til måling af blokfejlhyppigheden ved overføring af data, hvor der fra en datasender til en datamodtager overføres en af flere bit bestående prøvetekst, som i modtageren bringes i synkronisme med en i nævnte modtager ved hjælp af et skifteregister frembragt, tilsvarende prøvetekst og sammenlignes med denne i et sammenligningstrin, hvorhos der ved uoverensstemmelse mellem de to prøvetekster afgives fejlsignaler.

Ved dataoverføring er det nødvendigt, at der ud over måling af datasignalernes forvrængning også foretages målinger af bit- og blokfejlhyppigheden for at kunne vurdere overføringens kvalitet.

Fra beskrivelserne til USA patenterne nr. 3.069.498 og 3.496.536 kendes koblinger til måling af bitfejlhyppigheden. Ved disse kendte koblinger frembringes der på sendesiden en af flere bit bestående prøvetekst, som fra datasenderen over- 2 141390 føres til datamodtageren over et datatransmissionsanlæg. På modtagesiden findes en selvstændig prøvetekstgenerator, der frembringer samme prøvetekst som på sendesiden. Efter at prøvetekstgeneratoren på modtagesiden er synkroniseret til den modtagne prøvetekst, foretages der i et sammenligningstrin en tegnvis sammenligning. Ved uoverensstemmelse mellem de to tegn afgives en fejlimpuls. En optisk indikerende tæller opsummerer antallet af optrædende impulser og angiver herigennem antallet af optrædende fejl. Disse kendte koblinger er ikke indrettet og heller ikke egnede til måling af blokfejlhyppigheden.

Opgaven for opfindelsen består i at angive en kobling til måling af blokfejlhyppigheden med mulighed for bestemmelse af blokfejlhyppigheden ved indstillelig bloklængde og med mulighed for anvendelse af en pseudo-tilfældig prøvetekst.

Ifølge opfindelsen løses denne opgave ved, at fejlsignalerne føres til en fejltæller til tælling af blokfejlene over en portkreds, som frigives og spærres af et bistabilt kiptrin, så længe dette indtager sin hvilestilling, henholdsvis sin arbejdsstilling, at det første til fejltælleren afgivne fejlsignal dels forhøjer fejltællerens tællerstilling med en, dels kobler det bistabile kiptrin fra dets hvilestilling til dets arbejdsstilling, og at prøvetekstens bit tælles af en til valgbar bloklængde indstillelig tæller, som efter et til bloklængden knyttet antal bit afgiver et blokafslutningssignal, der igen stiller det bistabile kiptrin tilbage til dets hvilestilling.

Koblingen ifølge opfindelsen har den fordel, at den kan realiseres med ringe teknisk opbud. Tællere med indstillelig tællerstilling kan fås til lav pris, og bloklængden kan således indstilles på enkel måde. Da der også kan fås tællere med høj tælletaktfrekvens, kan koblingen ifølge opfindelsen også finde anvendelse ved store datatransmissionshastigheder. Desuden har koblingen den fordel, at den også måler bitfejlhyppigheden, når tælleren indstilles til tællerstillingen 1.

Hvis bloklængden er kortere end en cyklus af prøveteksten, er det fordelagtigt, at tælleren tæller den til prøvetekstens bit knyttede tegntakt.

Hvis bloklængden har en længde svarende til flere cykler af prøveteksten, kan sådanne store bloklængder konstateres af tælleren ved, at denne tæller de af skifteregisteret efter hver cyklus af prøveteksten afgivne signaler.

Synkronisme mellem den overførte og den i datamodtageren frembragte prøvetekst kan på særlig enkel måde opnås ved, at skifteregisteret ved hvert fra sammenligningstrinnet afgivet fejlsignal tilbagestilles til en grundstilling, hvilken tilbagestilling af skifteregisteret spærres efter den første cyklus af prøveteksten, og at opnåelsen af synkronisme indikeres af en lampe.

For at forhindre tælling af blokfejl under opnåelse af synkronisme er det fordelagtigt, at fejlsignalerne ikke tælles i fejltælleren, før der er opnået synkronisme mellem den overførte og den frembragte prøvetekst.

141390 3

Enkeltheder ved opfindelsen forklares i det følgende under henvisning til et blokskema og en gunstig udførelsesform, som er vist på tegningen, hvor fig. 1 er et blokskema for koblingen ifølge opfindelsen, og fig. 2 viser en gunstig udførelsesform for koblingen.

I fig. 1 er vist et blokskema for en kobling i en datamodtager for måling af blokfejlhyppigheden med forskellige bloklængder. Et nitrinsskifteregister SR

9 frembringer f.eks. den normerede prøvetekst med en maksimalcyklus på 511 bit (2 -1 bit). Ved hjælp af en yderligere tæller Z, hvis tællekapacitet er indstillelig, kan der indstilles til forskellige bloklængder. De af modtageren modtagne datategn når over en indgang E frem til et sammenligningstrin V. Den af senderen udsendte prøvetekst efterlaves i skifteregisteret SR. Skifteregisteret fremkobles af tegn-takten T, som afledes fra en kvartsstabiliseret oscillator. En tegntakt Τ', som styrer sammenligningstrinnet, afledes af tegntakten T og er fra tid til anden faseforskudt 180°. Et styretrin ST korrigerer skifteregisterets stilling, indtil den modtagne og den i modtageren frembragte prøvetekst er synkroniserede. Styretrinnet frigiver først målingen, når synkroniseringen er afsluttet.

Ved en bloklængde, som skal være mindre end prøvetekstens maksimalcyklus, ligger en omskifter S i stillingen 1. Herved tilføres den indstillelige tæller Z tegntakten T. Ved en tællekapacitet på f.eks. 2m opstår der bloklængder på 2m.

Ved en bloklængde, som skal være større end prøvetekstens maksimalcyklus, indtager omskifteren S stillingen 2. Tælleren tilføres ved hver afslutning af en maksimalcyklus for den frembragte prøvetekst en tælleimpuls. Tælleren tilføres tælleimpulserne med en tidsmæssig afstand Ts = T (2n-l). Ts er tidsafstanden mellem to tælleimpulser, T tidsafstanden mellem to tegn-taktimpulser og n antallet af skifteregistertrin.

• lc ti

Ved en indstillet tællekapacitet på k opnås en bloklængde på 2 · (2 -1) bit.

Den binære tæller afgiver ved udgangen impulser med en afstand svarende til den ønskede bloklængde. Tællerens udgangsimpulser bringer en koblerindretning, f.eks. et bistabilt kiptrin K, i en målestilling E. Hvis en fejlimpuls, som afgives af sammenligningstrinnet, når de to sammenlignede binære tegn ikke stemmer overens, i denne tilstand når frem til en portkreds G, optræder der ved dennes udgang en impuls, som tilføres en fejltæller FZ. Fejltælleren tæller antallet af udgangsimpulser fra portkredsen G. Fejlimpulsen stiller imidlertid samtidigt kiptrinnet K tilbage til hvilestillingen A, således at portkredsen spærres for yderligere fejlimpulser, indtil den binære tæller Z med en yderligere udgangsimpuls igen bringer kiptrinnet K i målestillingen. Fejltælleren tæller således maksimalt én fejlimpuls i hver indstillet blok. Gennem valg af tælleren Z's tællekapacitet kan bloklængden indstilles forskelligt. Målingen af blokfejlhyppigheden sker uafhængigt af den valgte bloklængde og til stadighed med hele multipla af en maksimalcyklus på 2n-l uden restbidrag. Således afsluttes målingen til stadighed samtidigt U1390 4 med afslutningen af en maksimalcyklus. Da en maksimalcykluslængde på 2n-l bit ikke er delelig med en bloklængde på f.eks. 2m bit, fås det mindste antal bit, som skal vurderes ved en måling, til Bmin = 2m * (2n-l) bit. Målingen af blokfejlhyppigheden afsluttes af styretrinnet til det rigtige tidspunkt, idet målingens længde fastlægges ved koincidensdannelse mellem blokafslutningen og maksimalcyklusafslutningen.

I fig. 2 er vist en gunstig udførelsesform for en bit- og blokfejlhyppighedsmåler. Skifteregisteret SR har ni trin 1-9, således at der opnås en maksimalcykluslængde på 2n-l = 511 bit. Tilbagekoblingen af skifteregisteret sker over en modulo-2-additionskobling Al. Skifteregisteret afgiver ved udgangen den fastlagte binære tegnfølge. De binære tegn i skifteregisteret forskydes til tidspunktet for den ideale tegnbegyndelse med tegntakten, som tilføres en indgang T og stammer fra en i måleapparatet indbygget kvartsstabiliseret oscillator eller en ydre taktkilde. Den binære tegnfølge i skifteregisteret føres fra trinnet 9 til sammenligningstrinnet V. Sammenligningstrinnet V's anden indgang får over en indgangskobler ES tilført den modtagne binære tegnfølge for prøveteksten. Indgangskobleren ES medfører, at de til indgangen E førte modtagne tegn, som udsendes af sendestationen, bliver stejlere. Ved fejlfri overføring svarer den af senderen udsendte tekst til den af skifteregisteret SR frembragte tekst. Før påbegyndelsen af blokfejlhyppighedsmålingen er det nødvendigt, at der er opnået rigtig blokfase. Til dette formål indstilles skifteregisteret SR i begyndelsen til en ganske bestemt grundstilling. I hviletilstanden indstilles skifteregisteret fast på en bestemt kombination, som ligger 20 bit før prøvetekstens afslutning. Ved målingens påbegyndelse må der først frembringes en sammenhæng mellem sende- og modtageskifteregistre. I sammenligningstrinnet sammenlignes det på det sidste skifteregistertrins udgang optrædende bit med den modtagne bit i tegnmidten. Ved hjælp af et logisk trin N, f.eks. et kiptrin, faseforskydes tegntakten 180°, således at sammenligningstrinnet V tilføres aftastningsimpulser i tegnmidten. Ved uoverensstemmelse mellem de sammenlignede tegn forbliver skifteregisteret i sin hvilestilling. Der bliver imidlertid ikke frembragt nogen fejlindikation, idet en portkreds GI er spærret af kiptrinnet Kl. Viser sammenligningen overensstemmelse mellem de to bit, viderekobles skifteregisteret et trin, og de næste bit sammenlignes.

Ved hver fejl tilbagestilles skifteregisteret over en portkreds G2 i grundstillingen. Først når der er overensstemmelse for 20 på hinanden følgende bit påbegyndes fejlhyppighedsmålingen. Samtlige skifteregistertrin er da i den binære tilstand "l". Der afgives da af en portkreds G3 en impuls, som over en portkreds G4, der er forberedt over en kobler S2, omkobler kiptrinnet Kl fra hvilestillingen til arbejdsstillingen. Kobleren S2 indtager stillingen 2 og tilfører portkredsen G4 en forberedelsesspænding fra en klemme X. Kiptrinnet Kl frigiver portkredsen GI, således at den fra sammenligningstrinnet afgivne fejlimpuls over 5 1A1390 portkredsene GI og G5 når frem til fejltælleren FZ. Det af fejltæl leren angivne tal svarer til antallet af ved overføringen forfalskede bit. En sammenligning med det samlede antal overførte bit angiver bitfejlhyppigheden. Kiptrinnet Kl bevirker i arbejdstilstanden, at portkredsen G2 er spærret, således at skifteregisteret ikke længere stilles tilbage til grundstillingen af en fejlimpuls. Skifteregisteret løber frit, idet senderens og modtagerens skifteregistre løber synkront. Opnåelsen af blokfase og dermed målingens påbegyndelse angives udadtil i en indretning BP for rigtig blokfase ved tænding af en lampe. Ved afslutningen af fejlhyppighedsmålingen omkobles kobleren S2 til stillingen 1.

Hermed forberedes en portkreds G6 af kobleren. Ved prøvetekstens afslutning afgiver skifteregisteret over en portkreds G3 en impuls, som over et koblertrin D når frem til portkredsen G6 og kobler kiptrinnet Kl til hvilestillingen. Herved undertrykkes fejlangivelsen over portkredsen GI, og skifteregisteret stilles tilbage til grundstillingen over portkredsen G2.

Ved måling af blokfejlhyppigheden indstilles den binære tæller Z først til en bestemt bloklængde, som er inddelt i toerpotenser. Hvis bloklængden er mindre end prøvetekstens cykluslængde, lægges kobleren SI på indgangen med tegntakten T. Hvis bloklængden imidlertid udgør et multiplum af prøvetekstens cykluslængde, lægges kobleren SI på portkredsen G3's udgang. I det sidste tilfælde tilføres tælleren Z ved hver afslutning af prøveteksten en tælleimpuls. Fejlimpulsen fra sammenligningstrinnet V skal inden den viderekobler fejltælleren FZ, passere portkredsen G5. Denne portkreds spærres efter hver fejlimpuls af kiptrinnet K2, som ved opnåelse af den indstillede værdi for bloklængden stilles tilbage til hvilestillingen af tælleren Z. Ved tælleren Z*s udgang frembringes der med en afstand svarende til den ønskede bloklængde impulser, som styrer kiptrinnet K2 til arbejdstilstanden, i hvilken portkredsen G5 er forberedt. Herved sikres det, at der under den indstillede bloklængde kun kan nå én fejlimpuls frem til fejltælleren FZ.

Fejlhyppighedsmålingen afsluttes altid ved afslutningen af prøveteksten for skifteregisteret uafjængigt af den netop indstillede bloklængde. Koblertrinnet D afgiver ved koincidens mellem den af portkredsen G3 ved afslutningen af prøveteksten afgivne impuls og den af tælleren Z ved opnåelse af den indstillede bloklængde afgivne impuls et styresignal, som over portkredsen G6 omkobler kiD-trinnet Kl til hvilestillingen. Hermed er fejlhyppighedsmålingen afsluttet. Fejlhyppigheden kan ikke umiddelbart angives som kvotienten mellem antallet af fejlagtige og det samlede antal overførte informationsafsnit. Det er derfor nødvendigt, at der ud over fejltallet også tælles antallet af blokke i en bloktæller BZ. Til tællingen anvendes med fordel cifferangivelsesrør.

Frembringelsen af prøveteksten med 2n-l bit muliggør strækningsmålinger med en datamålemodtager. Derudover kan der også udsendes l:l-skift og varige polarite- 6 141390 ter. Ved afgivelsen af prøveteksten løber skifteregisteret SR frit. Kobleren S3 befinder sig i stillingen 2, medens den ved måling af fejlhyppigheden indtager stillingen 1. Kobleren S3 frigiver i sendestillingen portkredsen G7, således at en udgangskobler AS afgiver prøveteksten ved en udgang A. Til udsendelse af l:l-skift skilles skifteregisteret SR’s sidste trin 9 ved hjælp af en portkreds G8 fra det foregående trin. Hermed opdeler trinnet den styrende tegntakt. Desuden befinder kobleren S4 sig i stillingen 1, medens den ved udsendelse af prøveteksten indtager stillingen 2. Da kobleren S2 ved sendedrift indtager stillingen 2, tilbagestilles fejltælleren over portkredsen G9 til hvilestillingen og fastholdes her til påbegyndelse af en ny fejlhyppighedsmåling. Da fremgangsmåden ifølge opfindelsen benyttes såvel til udsendelse af prøveteksten som til fejlhyppighedsmålingenj er det med to indretninger, som arbejder i overensstemmelse med opfindelsen, muligt at foretage en strækningsmåling.