DE1216347C2 - Verfahren und Anordnung zur UEbertragung einer Informationsfolge ueber einen einseitig gerichteten, stoeranfaelligen UEbertragungsweg mit blockweiser Nachrichtensignalaussendung - Google Patents

Description

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teilweisen Wiederholung nach einer bestimmten Vor- Bemerkt sei noch, daß eine gegen eine erste Koschrift auf die beiden Übertragungskanäle verteilt. dierung einer Information spiegelbildlich aufgebaute Sender- und empfangsseitig sind je doppelt ausge- Kodierung für ihre anschließende Wiederholung beführte Speicher erforderlich sowie weitere Einrich- reits bekannt ist (deutsche Patentschrift 1135 949).
tungen, die die richtige Reihenfolge der Zeichen bei 5 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur einer Wiederholung sicherstellen. Dieses Verfahren zeitgestaffelten Übertragung einer Folge von Einzelist nicht anwendbar, wenn nur ein einziger Über- informationen in einer Telegrammkette über einen tragungsweg vorhanden ist. einseitig gerichteten, störanfälligen Übertragungs-

Die anderen bekannten Verfahren sind insofern \ weg mit blockweiser Nachrichtenaussendung der Einsehr aufwendig und daher für die gestellte Aufgabe io zelinformation und ihrer Wiederholung in einem nicht zweckmäßig, als geberseitig zusätzliche Ein- fehlererkennenden Kode mit Start- und Endmarkierichtungen für die Bildung von Kontrollzeichen nötig rung.

sind. Eine Wiederholung fehlerhaft empfangener Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches Verfahren

Zeichen auf Anforderung der Empfangsstelle hin ist anzugeben, bei dem die Informationsübertragung ohne

über einen Übertragungsweg nicht durchführbar. Er- 15 Vergleich durch Rückfrage mit möglichst hoher

wähnt sei schließlich noch, daß die Verwendung so- Fehlersicherheit erfolgt.

genannter »gesicherter« oder »fehlererkennender« Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß geber-Kodes ebenfalls bekannt ist. Darunter versteht man seitig für jede einzelne Information ein zusammen-Kodes, bei denen jedes kodierte Zeichen eine ganz hängender Datenblock (Einzeltelegramm) mit 16 bestimmte Anzahl von Zeichen- und Pausenelemen- 20 zeitlich gleich langen Plätzen gebildet wird, der auf ten aufweist, so daß sofort ein Fehler feststellbar ist, den ersten vier Plätzen die Teilinformation eines wenn die empfangene Kode-Kombination eine andere Startzeichens für das Einzeltelegramm, auf den Anzahl von Zeichen- und Pausenelementen aufweist. nächsten elf Plätzen zweimal den Informationsinhalt Solche »gesicherten« Kodes sind beispielsweise die sowie einen zwischen den Plätzen für den Infor-Variationen eines Kodes 1 oder 2 aus 5, oder eines 25 mationsinhalt und seine Wiederholung angeordneten Kodes 1, 2, 3 aus 7. In dieser Aufzählung sind auch Prüfplatz enthält, der durch seine Belegung bzw. die nicht genannten Möglichkeiten eingeschlossen, da Nichtbelegung zur Unterscheidung von Signal- bzw. eine Kodierung z. B. mit zwei Zeichen auf fünf Plätzen Nachrichtenblöcken dient, und der 16. Platz als Endangesehen werden kann als drei Pausen auf fünf zeichen für das Einzeltelegramm unbelegt ist und daß Plätzen. 30 sämtliche Datenblöcke zeitlich unmittelbar nach-

Bekannt ist ferner ein Verfahren zur Übertragung einander übertragen, werden und daß Anfang und von Befehlen- mittels Pulscodemodulation in Fern- Ende dieser Telegrammkette durch unterschiedliche Steuer- oder Fernwirkanlagen (Siemens, Fernsteuer- Signalblöcke als Anfangs- bzw Schlußzeichen marsystem Z, Cal-Beschreibung T 1810, Oktober 1963). kiert sind, die wie die Inhalte eines Einzeltelegramms In diesem Fernsteuersystem besteht die gesamte 35 aufgebaut und ebenfalls fehlererkennend kodiert sind. Nachricht aus zwei fest zusammengehörenden Infor- Für die beiden Merkmalsgruppen eines Datenmationsteilen (Adresse und Befehl). Jeder Infor- blockes können unterschiedliche Kodes verwendet mationsteil ist in einem eigenen Datenblock unter- werden, um die Sicherheit für fehlerfreie Übertragung gebracht. Die beiden Datenblöcke sind unmittelbar zu erhöhen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß selbst aneinandergefügt. Sie bilden damit einen Doppel- 40 die Wiederholung der Information gewisse Übertrablock, der als »Satz« bezeichnet ist. Anfang und Ende gungsfehler nicht erkennen läßt. Bei einer Kodierung dieses Datenblocks wird durch ein Anfangszeichen mit zeitgestaffelten Impulsen kann es beispielsweise und ein Schlußzeichen markiert, die untereinander vorkommen, daß die Synchronisierung des Auskein Unterscheidungsmerkmal haben. Desgleichen werters gelegentlich Gleichlauf fehler aufweisen kann, unterscheiden sich die Anfangs- und Schlußzeichen 45 Durch diese zeitliche Verschiebung der Impulse wird nicht von den Langzeichen innerhalb der beiden aber die Information verfälscht. Da der Gleichlauf-Datenblöcke, so daß eine sichere Synchronisierung fehler auch bei der Wiederholung der Information in • in dem betrachteten Fernsteuersystem Z nicht offen- gleicher Weise wirkt, deckt sich die Wiederholung mit bart ist. Die empfangsseitigen Auswerteeinrichtungen der ersten Merkmalsgruppe und die übertragene Inkönnen also nicht erkennen, ob es sich um das An- 50 formation wird fälschlicherweise als richtig ausgefangsoder das Schlußzeichen oder um ein Lang- wertet. Verwendet man nun für die Wiederholung zeichen eines Datenblocks handelt. eine andere Kodierung als für die erste Merkmals-

Jeder einzelne Datenblock ist in sich dual kodiert gruppe, so ändern sich beide Kodierungen durch eine und besteht im ersten Teil aus einem Gruppen- bzw. Verschiebung in verschiedener Weise, und der Ver-Kommandokennzeichen, einem Prüfschritt, der im 55 schiebungsfehler kann erkannt werden. Sehr über-Sinne einer »Paritätsergänzung« die Anzahl der Ko- sichtlich wird diese unterschiedliche Verschlüssedierschritte auf gerade oder ungerade ergänzt, sowie lung, wenn für die Wiederholung ein Kode Verwender komplementären Wiederholung dieses ersten det wird, der zum Kode für die erste Merkmals-Teils, gruppe spiegelbildlich aufgebaut ist.

Das Fernsteuersystem Z eignet sich daher nicht 60 Für die Übertragung der einzelnen Datenblöcke

für die Verwendung auf stark störanfälligen Über- können die bekannten Verfahren angewendet werden,

tragungswegen, da die parallel angeschlossenen Emp- wie beispielsweise die Darstellung der einzelnen Im-

f angsstationen bei jedem beliebigen Langschritt an- pulse und Pausen durch Frequenzumtastung,

laufen würden und eine richtige Synchronisierung Die Erfindung wird an Hand der Abbildungen für

nicht zuverlässig gewährleistet ist. Außerdem ist mit 65 ein Ausführungsbeispiel erläutert, und zwar für ein

diesem System die Übertragung einer Gesamtinfor- zeitgestaffeltes Impulsverfahren mit der Kodierung 1

mation aus einer veränderlichen langen Folge von bzw. 2 aus 5.

Dezimalziffern nicht möglich. A b b. 1 zeigt eine Übersicht über eine ganze TeIe-

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grammkette. Erfindungsgemaß ist diese aus Daten- sind. Der Speicher enthält ferner die Markierungsblöcken für die einzelnen Informationen aufgebaut. mittel für das Anfangs- und Schlußzeichen. Auf ein Sie beginnt mit einem ersten Datenblock für das Anreizsignal R schaltet der elektronische Dezimal-Anfangstelegramm, das Zeichen enthält, die die Stellenschalter A die Markierungen des Speichers B empfangsseitige Einrichtung anlaufen lassen, bei- 5 entsprechend ihrer Stellung in der Ziffernreihe nachspielsweise ein Startzeichen, das zu seiner besonde- einander über die Anschaltmatrix C zur Telegrammren Kennzeichnung aus drei belegten Impulsplätzen gruppe D durch, die auf elektronischem Weg aus besteht; ihm folgen die Merkmalsgruppen für das den Markierungen die Telegrammkette gemäß Anfangszeichen, das zur Unterscheidung vom eigent- A b b. 1 bildet. Nach der ersten Durchgabe der Kette liehen Nachrichteninhalt anders verschlüsselt ist als io veranlaßt die Baugruppe E deren Wiederholung. Das dieser; im Beispiel ist für das Anfangszeichen eine Telegramm liegt nach der Baugruppe D zunächst in Variante des l-aus-5-Kodes gewählt, während der Form von Gleichstromimpulsreihen vor, die im Im-Nachrichteninhalt in den folgenden Datenblöcken pulsumsetzer UI in die für die Übertragung geeigmit 2 aus 5 verschlüsselt ist. Zwischen der ersten neten Tonfrequenzimpulse umgewandelt werden.
Merkmalsgruppe und deren Wiederholung ist noch 15 A b b. 3 zeigt schematisch die Einrichtungen an der ein Impulsplatz eingefügt, der für die empfangsseitige Empfangsstelle. Die einlaufenden Tonfrequenzsignale Kodeprüfung mit einem Impuls belegt werden kann, werden im Umsetzer Uli wieder in Gleichstromum zusätzlich anzuzeigen, daß die Kodierung für das impulse umgewandelt und diese der Reihe nach in Anfangszeichen im Gegensatz zum folgenden Nach- das Schieberegister SR eingegeben. Sobald ein richteninhalt mit 1 aus 5 verschlüsselt ist. 20 Datenblock vollständig eingeschoben ist, prüft die

Die folgenden Datenblöcke, denen je wieder ein Einrichtung KPr die registrierten Zeichen auf Kode-Startzeichen vorausgeht, übermitteln den Inhalt der richtigkeit in jeder einzelnen Merkmalsgruppe. Bei eigentlichen Nachrichten. Für ihre Verschlüsselung richtigem Telegramm wird ein Signal an den Schalist im Beispiel der Kode 2 aus 5 gewählt; für die terS gegeben. Dieser speichert die Informationen Wiederholung der Merkmalsgruppen ist bei der 25 daraufhin aus dem Schieberegister SR nur dann in ersten und zweiten Nachricht zunächst dieselbe Ko- den Speicher Sp, wenn die erste Merkmalsgruppe dierung angenommen. Aus dem gewählten Beispiel und ihre Wiederholung inhaltlich miteinander überist erkennbar, daß bei einem Synchronisationsfehler einstimmen. Für die richtige Reihenfolge der Datendie Zeichen für die erste Nachricht in die Stellung blöcke im Speicher sorgt der Dezimalstellenschalter kommen können, die der zweiten Nachricht ent- 30 DS, der durch das Anfangstelegramm über die Bauspricht; ihr Inhalt wird damit verfälscht. Wird die gruppe K freigegeben wird. Das Schlußtelegramm Wiederholung dagegen in einem anderen Kode blockiert den Dezimalstellenschalter, der daraufhin wiedergegeben, beispielsweise entsprechend der Dar- prüft, ob alle eingelaufenen Datenblöcke als richtig stellung für die dritte Nachricht, so läßt sich ein ausgewertet wurden. Ist dies der Fall, so werden die Gleichlauffehler bei der Auswertung erkennen; bei 35 nachgeschalteten, nicht dargestellten Einrichtungen der Wiederholungsgruppe der dritten Nachricht ist veranlaßt, den Inhalt des Speichers Sp weiter zu vergegenüber der ersten Durchgabe ein spiegelbildlicher arbeiten.

Kode angewendet. Bei einer Reihe von Varianten Falls während der ersten Durchgabe einer TeIedes Kodes, nämlich bei denen, deren erster oder grammkette einzelne Plätze im Speicher infolge von letzter Impulsplatz besetzt ist, wird der Gleichlauf- 40 Störungen bei der Übertragung nicht belegt wurden, fehler bereits bei der Prüfung auf Koderichtigkeit werden sie bei der Wiederholung der ganzen TeIeerkannt, da bei einem Gleichlauffehler nach der grammkette aufgefüllt. Die Weitergabe der Inforeinen oder anderen Richtung einer der Eckimpulse mationen an die nachgeschalteten Einrichtungen eraus dem Kodeschema herausfällt. folgt dann erst am Ende der Wiederholung. Werden

Ein vollständiges Einzeltelegramm für die zeit- 45 auch durch die Wiederholung nicht alle Lücken des

gestaffelte Impulsübertragung besteht aus 16 Plätzen Speichers aufgefüllt, so werden die empfangsseitigen

für die Impulse und Pausen. Für das Startzeichen Auswertemittel in die Grundstellung versetzt und ein

des Einzeltelegramms sind drei nebeneinanderliegende Störsignal ausgelöst. Im praktischen Fall, bei der

Plätze, denen eine Pause folgt, belegt, um es gegen- Durchwahl von der Fahrzeugstation ins Fernsprech-

über den übrigen Informationen eindeutig zu kenn- 50 drahtnetz, wird durch das Störsignal die bestehende

zeichnen. Für den eigentlichen Nachrichteninhalt Verbindung getrennt und ein Freizeichen gegeben,

und seine Wiederholung sind je fünf Plätze gewählt. Auf Einzelheiten der geber- und empfangsseitigen

Unter Berücksichtigung der notwendigen Pause am elektronischen Einrichtungen für die Impulserzeu-

Schluß des Einzeltelegramms steht noch ein Platz gung, Speicherung, Weitergabe und Auswertung kann

zur freien Verfügung. In den Einzeltelegrammen ist 55 verzichtet werden; die einzelnen Baugruppen sind

er im Beispiel der Abb. 1 zwischen den Merkmals- mit den bekannten Mitteln für die Impulsverarbei-

gruppen entweder als Impuls oder als Pause ange- tung zu verwirklichen.

ordnet und wird dazu benutzt, die unterschiedliche Die Praxis hat gezeigt, daß mit dem beschriebenen Kodierung dieser Blöcke — also die Kodierung 1 Verfahren eine sehr hohe Übertragungssicherheit eraus 5 gegen 2 aus 5 — noch'besonders zu kenn- 60 reichbar ist. Geberseitig bleibt der Aufwand verhältzeichnen, nismäßig gering, da besondere Einrichtungen für die

A b b. 2 zeigt an einer Blockschaltung die Geber- Bildung von Kontroll- und Prüfzeichen für die je-

einrichtungen. Die zu übertragende Nachricht, z.B. weilige Nachricht und ihre Einschaltung nach Durch-

Ziffernreihen, werden in den Speicher B eingegeben. gäbe der Nachrichten entfallen. Ebenso entbehrlich

Dies kann z. B. mit einer entsprechenden Anzahl 65 sind die Einrichtungen der bekannten Verfahren, die

von Drehschaltern geschehen, an deren Ausgängen erst auf Anforderung die Wiederholung von gestört

die eingestellten Ziffern und gleichzeitig deren übertragenen Zeichen und deren richtige Einordnung

Wiederholung in der festgelegten Kodierung markiert in das gesamte Telegramm veranlassen. _:

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 2 Patentansprüche: fem sie bei der Wiederholung fehlerfrei empfangen werden.

1. Verfahren zur zeitgestaffelten Übertragung 9. Anordnung zur Durchführung des Verfaheiner Folge von Einzelinformationen in einer rens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, Telegrammkette über einen einseitig gerichteten, 5 daß andere Mittel erst nach der vollkommenen störanfälligen Übertragungsweg mit blockweiser Einspeicherung aller Informationen ihre weitere Nachrichtenaussendung der Einzelinformation Auswertung veranlassen.

und ihrer Wiederholung in einem fehlererkennen- 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch geden Kode mit Start- und Endmarkierung, da- kennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um durch gekennzeichnet, daß geberseitig io die empf angsseitigen Auswertemittel in die Grundfür jede einzelne Information ein zusammen- stellung zu versetzen und um ein Signal zur hängender Datenblock (Einzeltelegramm) mit 16 Geberstelle zu senden, wenn nach Wiederholung zeitlich gleich langen Plätzen gebildet wird, der der Informationsfolge eine unvollkommene Einauf den ,ersten vier Plätzen die Teilinformation speicherung vorliegt,
eines Startzeichens für das Einzeltelegramm, auf 15 .

den nächsten elf Plätzen zweimal den Infor-

mationsinhalt sowie einen zwischen den Plätzen
für den Informationsinhalt und seine Wiederholung angeordneten Prüfplatz enthält, der durch Eine wesentliche Aufgabe bei der Informationsseine Belegung bzw. Nichtbelegung zur Unter- 20 übertragung besteht darin, Fehler bei der Übermittscheidung von Signal- bzw. Nachrichtenblöcken lung zu erkennen und fehlerhaft übertragene Infordient, und der 16. Platz als Endzeichen für das mationen von der weiteren Auswertung auszu-Einzeltelegramm unbelegt ist und daß sämtliche schließen. In drahtgebundenen Anlagen sind auf-Datenblöcke zeitlich unmittelbar nacheinander tretende Fehler in der Regel auf Störungen in den übertragen werden und daß Anfang und Ende 25 geber- oder empfangsseitigen Einrichtungen zurückdieser Telegrammkette durch unterschiedliche zuführen. Die bekannten Übertragungsverfahren sind Signalblöcke als Anfangs- bzw. Schlußzeichen daher häufig darauf abgestellt, einen Fehler auch zu markiert sind, die wie die Inhalte eines Einzel- lokalisieren, um systematisch wiederkehrende Fehler telegramms aufgebaut und ebenfalls fehler- zu beseitigen,
erkennend kodiert sind. 30 Bei der Informationsübertragung über störanfällige

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Ubertragungswege treten neue Fehlermöglichkeiten kennzeichnet, daß für die Merkmalsgruppen eines dadurch auf, daß zufällig aufgenommene Störimpulse Datenblockes unterschiedliche Kodes verwendet die Nachricht verfälschen. In praktischer Anwendung werden. ist dieser Fall bei einer Informationsübertragung' auf

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- 35 Funkwegen gegeben, wenn beispielsweise bewegliche kennzeichnet, daß der Kode für die Merkmals- Fernsprechteilnehmerstationen (Fahrzeugstationen) gruppen der Information und für deren Wieder- den Aufbau einer Gesprächsverbindung in direkter holung spiegelbildlich zum Prüfplatz aufgebaut ist. Durchwahl herstellen , und die gewünschte Teil-

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 nehmernummer und weitere notwendige Daten, wie bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver- 40 die eigene Kennung, auf dem Funkweg zur Überleitschlüsselung nach Varianten des stelle übertragen werden. Hierbei kommt es weniger /5\_T, , ς,. , . Ti₁,,-,. darauf an, einen in der Regel sporadisch auftreten-(„ )-Kodes erfolgt, wobei π = 2, 3, I, 4 ist. _den ^ ^ _{lokalisieren>} ^ _em verfahren zu fin-

5. Verfahren nach einem der Ansprüche I den, das mit geringem Aufwand bei den zahlreichen bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ganze In- 45 Geberstationen in den Fahrzeugen eine zuverlässige formationsfolge nach einer ersten Durchgabe Übermittlung der Information sicherstellt; denn automatisch wiederholt wird. Fehler in der Kennzeichnung der anrufenden Station

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge- würden zu einer Gebührenbelastung eines völlig unkennzeichnet, daß die Wiederholung der Folge beteiligten Teilnehmers führen.

von Datenblöcken empfangsseitig ganz oder teil- 50 Für die gesicherte Übertragung von Informationen

weise zu einem nochmaligen Identitätsvergleich sind bereits die verschiedensten selbstkorrigierenden

benutzt wird. Kodes und Rückfrageverfahren mit Wiederholung

7. Verfahren nach einem der Ansprüche I fehlerhaft empfangener Informationsteile bekannt, bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse Bei all diesen Verfahren werden die Merkmale (Bits) durch Frequenzumtastung markiert werden. 55 für einen bestimmten Nachrichtenblock durch zu-

8. Anordnung zur Durchführung des Verfah- sätzliche Prüfzeichen oder Prüfzeichengruppen so rens nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch kontrolliert, daß ein Fehler eines einzelnen Bits gekennzeichnet, daß empfangsseitige Auswerte- sicher erkannt werden kann. Zur Korrektur festmittel vorgesehen sind, die die empfangenen gestellter Fehler werden die betreffenden gestörten Merkmale jedes Datenblockes auf die Kode- 60 Nachrichtenzeichen wiederholt. Notwendig für ein richtigkeit und die inhaltliche Übereinstimmung solches Verfahren ist, daß die Empfangsstelle die der ersten Informationsmerkmalsgruppe und ihre Störung sofort an die Geberstelle zurückmeldet und Wiederholung prüfen und nur die als richtig er- die Wiederholung des Zeichens veranlaßt. Nach dem kannten Informationen in einen Speicher geben, bekannten doppelt gerichteten Funktelegrafierverfah- und daß die gegebenenfalls durch fehlerhafte 65 ren mit durch Wiederholung erhaltener Korrektur Übertragung nicht eingespeicherten Informationen von gestörten Telegrafierzeichen werden zwei genach der automatischen Wiederholung der Folge trennte Übertragungskanäle benutzt und die Übervon Datenblöcken nachgespeichert werden, so- tragung der Information und gegebenenfalls ihrer