DE1273562B

DE1273562B - Arrangement for secure data transmission

Info

Publication number: DE1273562B
Application number: DE1965T0028962
Authority: DE
Inventors: Peter Drescher
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1965-07-09
Filing date: 1965-07-09
Publication date: 1968-07-25

Description

Anordnung zur gesicherten Datenübertragung Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur gesicherten Datenübertragung, bei dem sendeseitig für jeweils einen Datenblock nach einem vorgegebenen Kode mittels eines Kodierwerkes eine Prüfzeichengruppe gebildet wird. Das System weist empfangsseitig zur Auswertung der Prüfzeichengruppen durch Erkennung und/oder Korrektur von übertragungsfehlern ein Dekodierwerk auf. Einrichtungen zur amplitudenmäßigen Erkennung von Kanalstörungen sind vorgesehen.Arrangement for secure data transmission The invention relates to an arrangement for secure data transmission, in which the sending side for each a data block according to a predetermined code by means of a coding unit a group of test characters is formed. On the receiving side, the system points to the evaluation of the test character groups a decoding unit by detecting and / or correcting transmission errors. Devices for the amplitude-related detection of channel interference are provided.

Datenübertragungssysteme sind hinreichend beschrieben, insbesondere auch solche, bei denen das empfangsseitige Erkennen von übertragungsfehlern eine Informationswiederholung durch den Sender auslöst. Zu diesem Zweck besteht vom Empfänger zum Sender eine Rückverbindung. Außer der Aufgabe dieser Systeme, eine Datenübertragung mit extrem niedriger Fehlerwahrscheinlichkeit durchzuführen, besteht die weitere, zur übertragung möglichst wenig redundante Kodes zu verwenden. Man möchte also einen möglichst hohen resultierenden Informationsluß erzielen. Unter Kodierung soll hier nicht die normale binäre Verschlüsselung vorgegebener Zeichen verstanden werden, sondern das Ableiten und Hinzufügen von binärer Prüfinformation zu binären Zeichen oder Datengruppen.Data transmission systems are adequately described, in particular even those in which the reception side recognizes transmission errors Triggers information repetition by the transmitter. To this end, the recipient insists a return connection to the transmitter. In addition to the task of these systems, data transmission to be carried out with an extremely low probability of error, there is the further to use as few redundant codes as possible for transmission. So you want one achieve the highest possible resulting information flow. Under coding is supposed to be here the normal binary encryption of given characters cannot be understood, but rather the deriving and adding of binary test information to binary characters or data groups.

Zur Erzielung einer bestmöglichen Kanalausnutzung ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1191411 bekannt, die Aussendegeschwindigkeit von binären Daten dem jeweiligen die Datenübertragung tragenden Kanal anzupassen. Dies soll dadurch geschehen, daß sowohl der Sender als auch der Empfänger auf verschiedene, untereinander jedoch jeweils gleiche Arbeitsgeschwindigkeiten einstellbar sind. Eine Obertragung soll zunächst mit einer bestimmten Arbeitsgeschwindigkeit beginnen und dann in Abhängigkeit von der Fehlerhäufigkeit am Empfangsort auf eine zweckmäßigere Geschwindigkeit umgeschaltet werden.In order to achieve the best possible channel utilization, it is known from German Auslegeschrift 1191 411 to adapt the transmission speed of binary data to the respective channel carrying the data transmission. This is to be done in that both the transmitter and the receiver can be set to different working speeds which are, however, identical to one another. A transmission should first start at a certain operating speed and then switch to a more expedient speed depending on the frequency of errors at the receiving location.

Weiterhin ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1189 1.1.9 bekannt, den jeweiligen übertragungskanal am Empfangsort mittels Stördetektoren auf Störungen zu überwachen und dann eine Informationswiederholung auszulösen, wenn die Störungen vorgegebene Störgrenzen überschreiten. Die Störgrenzen können sehr eng gehalten werden, so daß sich die Möglichkeit der Verwendung eines Kodes geringer Redundanz oder unkodierten Datenübertragung ergibt. Um hierbei eine geringe Fehlerwahrscheinlichkeit in der empfangenen und in der Folge auszuwertenden Information zu erzielen, müssen die Störgrenzen sehr eng gehalten werden. Dies bringt ein oftmaliges überschreiten der Fehlergrenzen und somit einen zu niedrigen resultierenden Informationsfluß durch zu häufige Wiederholung mit sich.It is also known from German Auslegeschrift 1189 1.1.9 to monitor the respective transmission channel at the receiving location for interference by means of interference detectors and then to trigger an information repetition if the interference exceeds predetermined interference limits. The interference limits can be kept very narrow, so that there is the possibility of using a code with low redundancy or uncoded data transmission. In order to achieve a low error probability in the information received and subsequently to be evaluated, the interference limits must be kept very narrow. This means that the error limits are often exceeded and the resulting information flow is too low due to repetition that is too frequent.

Zur Herabdrückung der Fehlerwahrscheinlichkeit ist es bekannt, außer den allgemein geläufigen Kodierungen, wie sie z. B. in dem Buch von W. W. P e t e rson, »Error Correcting Codes«, 1961, beschrieben sind, für aufeinanderfolgende Datenblöcke unterschiedliche Kodes zu verwenden (deutsche Auslegeschrift 1187 265). Durch ein solches Vorgehen lassen sich systematische, in gewissen Abständen wiederkehrende Fehler am besten erkennen.In order to reduce the probability of errors, it is known, in addition to the commonly used codings, such as those used, for. B. in the book by WW P et e rson, "Error Correcting Codes", 1961, are described to use different codes for successive data blocks (German Auslegeschrift 1187 265). Such an approach is the best way to identify systematic errors that recur at certain intervals.

Ziel der Erfindung ist es, für die bekannten Datenübertragungssysteme Maßnahmen zu treffen, die bei wenigstens gleicher Sicherheit bezüglich der bekannten Systeme eine Erhöhung des resultierenden Informationsflusses, also der über den jeweiligen Kanal fehlerfrei übertragenen Information pro Zeiteinheit, ermöglichen.The aim of the invention is for the known data transmission systems To take measures with at least the same level of security with respect to the known Systems an increase in the resulting flow of information, i.e. the flow of information via the respective channel error-free transmitted information per unit of time.

In der deutschen Auslegeschrift 1117 156 ist eine Schaltungsanordnung für elektronische Fernschreibzeichensender beschrieben, bei der die Anzahl und die Länge der Schritte der auszusendenden Fernschreibzeichen umstellbar sind. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Fernschreibzeichen wahlweise nach einem von mehreren Fernschreibzeichenkodes (Telegraphenalphabete) auszusenden. Anregungen zum Entwurf einer Datenübertragungsanordnung, die der Aufgabe der vorliegenden Erfindung entspricht, können dieser Auslegeschrift nicht entnommen werden.The German Auslegeschrift 1117 156 describes a circuit arrangement for electronic telex transmitters in which the number and length of the steps of the telex characters to be sent can be changed. This results in the possibility of sending the teletype characters optionally according to one of several telegraph character codes (telegraph alphabets). Suggestions for the design of a data transmission arrangement which corresponds to the object of the present invention cannot be found in this published publication.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das senderseitige Kodierwerk und das empfangsseitige Kodierwerk derart umschaltbar ausgebildet sind, daß sie in Abhängigkeit von ihrer Ansteuerung für Datenblöcke gleicher Länge wahlweise Prüfzeichengruppen unterschiedlicher Länge ableiten bzw. auswerten und daß Schaltmittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von der Störungs- und/oder Fehlerhäufigkeit das Kodier- und Dekodierwerk auf die Ableitung bzw. Auswertung von Prüfzeichengruppen größerer Länge umschalten.The invention is characterized in that the transmitter-side coding unit and the coding unit on the receiving side are designed to be switchable in such a way that they Depending on how they are controlled, optionally groups of test characters for data blocks of the same length derive or evaluate different lengths and that switching means are provided are that dependent the frequency of malfunctions and / or errors the coding and decoding unit on the derivation or evaluation of test character groups switch to greater length.

Von den Zeichnungen zeigt F i g. 1 als Beispiel zur Erfindung blockschaltbildmäßig ein Duplexdatenübertragungssystem und F i g. 2 ein einfaches, umschaltbares Kodierwerk.Of the drawings, FIG. 1 as an example of the invention in the form of a block diagram a duplex data transmission system and FIG. 2 a simple, switchable coding unit.

Das Duplexdatenübertragungssystem der F i g. 1 besteht aus einem Sender 1, einem Empfänger 2, einem übertragungskanal31 in Richtung vom Sender 1 zum Empfänger 2 und einem Rückkanal 32. In ihm sind Information führende Leitungen stark und Taktleitungen ebenso wie Steuerleitungen gestrichelt ausgezogen. Der Sender besteht im wesentlichen aus einer Quelle 10, einer Kodiereinheit 11, einem Modulationsgerät 12, einem Wiederholspeicher 13 und einer Steuereinheit 14. Die Quelle wird von der Steuereinheit 14 gesteuert. Sie gibt die Daten in Form von Binärelementen aus. Diese laufen von der Quelle 10 herkommend in das Kodierwerk 11 ein, welches die zu jeweils einem Datenblock zugehörige Prüfinformation ableitet und die Bits jedes Datenblockes in Serie an das Modulationsgerät 12 abgibt. Ein ausgesandter Datenblock besteht daher aus Information plus Prüfinformation. Die von der Quelle 10 ausgegebene Information läuft zu Wiederholungszwecken außerdem in den Wiederholungsspeicher 13 ein. Wird die Information unmittelbar von der Quelle 10 in den Wiederholungsspeicher 13 eingegeben, so ist es notwendig, die im Falle einer Wiederholung aus dem Wiederholspeicher ausgesandte Information nochmals durch das Kodierwerk 11 laufen zu lassen. Diese Maßnahme erübrigt sich dann, wenn der Wiederholspeicher zwischen dem Kodierwerk 11 und dem Modulationsgerät 12 angeschlossen ist. Da er in diesem Fall außer der eigentlichen Information pro Block auch dessen Prüfinformation aufzunehmen hat, muß er hier ein größeres Speichervermögen aufweisen.The duplex data transmission system of FIG. 1 consists of a transmitter 1, a receiver 2, a transmission channel 31 in the direction from the transmitter 1 to the receiver 2 and a return channel 32. In it, lines carrying information are strong and clock lines as well as control lines drawn out with dashed lines. The transmitter essentially consists from a source 10, a coding unit 11, a modulation device 12, a repeat memory 13 and a control unit 14. The source is controlled by the control unit 14. It outputs the data in the form of binary elements. These run from the source 10 coming into the coding unit 11, which each associated with a data block Test information derives and the bits of each data block in series to the modulator 12 gives up. A transmitted data block therefore consists of information plus test information. The information output from source 10 also runs for replication purposes into the repetition memory 13. The information is taken directly from the source 10 is entered into the repeat memory 13, so it is necessary to do this in the case a repetition of the information sent from the repetition memory again to let the coding unit 11 run. This measure is unnecessary if the Repeat memory connected between the coding unit 11 and the modulation device 12 is. Since in this case, in addition to the actual information per block, it also contains the Has to include test information, it must have a larger storage capacity here.

Die den Empfänger 2 erreichenden Daten werden zunächst mittels eines Demodulationsgerätes 22 demoduliert und danach durch ein Dekodierwerk 21 dekodiert. Das Dekodierwerk gibt die Information jedes Blockes nach Feststellung der Fehlerfreiheit an eine Senke 20 weiter. Das Dekodierwerk 21. arbeitet in bekannter Weise derart, daß es aus der Information eines Blockes nach den gleichen Regeln wie auf der Sendeseite das Kodierwerk eine Prüfinformation ableitet und diese mit der vom Sender mitgesandten Prüfinformation auf Fehler vergleicht. Werden solche festgestellt, so gibt das Dekodierwerk 21 eine Fehlermeldung an eine Empfängersteuerung 24, welche daraufhin über den, Rückkana132 und die Sen.dersteuerang 14 eine Wiederholung des fehlerhaften Blockes veranlaßt. Zum gleichen Zweck ist im Empfänger ein Detektor 23 vorgesehen, der entweder vor oder nach dem Demodulator 22 eine Amplitudenüberwachung vornimmt und bei überschreiten vorgegebener Amplitudengrenzen durch die Kanalspannung ein Wiederholungssignal an den Sender über die Empfängersteuereng 24 auslöst. Der Detektor 23 ist also zur Erkennung von additiven und multiplikativen Störungen vorgesehen. Erreichen diese ein bestimmtes Maß, kann mit großer Wahrscheinlichkeit angenommen werden, daß die Information ebenfalls nicht mehr richtig erkannt wird. Eine Wiederholungsanforderung ist daher erforderlich. Der Detektor 23 kann dabei als Maximaldetektor oder als Nulldetektor oder als Kombination aus beiden Detektorarten gebildet sein. Sowohl die Nulldetektoren als auch die Maximaldetektoren sind aus der Literatur hinreichend bekannt. So ist z. B. die Wirkung von Nulldetektoren ausführlich beschrieben in Proceedings IRE, Vol. 45, Juli 1957, S. 964 bis 975; die der Maximaldetektoren z. B. in der deutschen Auslegeschrift 1189 119. The data reaching the receiver 2 are first demodulated by means of a demodulation device 22 and then decoded by a decoding unit 21. The decoding unit forwards the information of each block to a sink 20 after it has been determined that there are no errors. The decoding unit 21 operates in a known manner in such a way that it derives test information from the information of a block according to the same rules as the coding unit on the transmitting side and compares this with the test information sent by the transmitter for errors. If these are found, the decoding unit 21 sends an error message to a receiver control 24, which then initiates a repetition of the faulty block via the return channel 132 and the transmitter control system 14. For the same purpose, a detector 23 is provided in the receiver, which monitors the amplitude either before or after the demodulator 22 and triggers a repetition signal to the transmitter via the receiver control 24 if the channel voltage exceeds predetermined amplitude limits. The detector 23 is therefore provided for the detection of additive and multiplicative disturbances. If these reach a certain level, it can be assumed with a high degree of probability that the information is also no longer correctly recognized. A repeat request is therefore required. The detector 23 can be formed as a maximum detector or as a zero detector or as a combination of both types of detectors. Both the zero detectors and the maximum detectors are sufficiently known from the literature. So is z. B. the effect of zero detectors is described in detail in Proceedings IRE, Vol. 45, July 1957, pp. 964 to 975; that of the maximum detectors z. B. in the German Auslegeschrift 1189 119.

Das Datenübertragungssystem, wie es bisher beschrieben wurde, ist im Prinzip ebenfalls bekannt und ausführlich z. B. in der Zeitschrift »Elektronische Rechenanlagen«, 3 (1961), H. 4, S. 148 bis 159, beschrieben.The data transmission system as described so far is in principle also known and extensively z. B. in the magazine »Electronic Rechenanlagen «, 3 (1961), H. 4, pp 148 to 159, described.

Der Kodierer 11 des Senders 1 und der Dekodierer 21 des Empfängers 2 sind nun derart aufgebaut, daß sie Prüfinformation aus der ihnen gelieferten Information nach verschiedenen Kodes ableiten können. Im allgemeinen wird die wahlweise Ableitung nach einem von zwei verschiedenen Kodes und mithin die Ableitung von zwei verschiedenen Prüfinformationslängen genügen. Da zur Kodierung und Dekodierung eines Blockes jeweils der gleiche Kode verwendet werden muß, sind Steuerungsmaßnahmen vorgesehen, die eine entsprechende zeitgerechte Umschaltung des Kodierers und Dekodierers auf den jeweils notwendigen Kode vornehmen.The encoder 11 of the transmitter 1 and the decoder 21 of the receiver 2 are now structured in such a way that they can extract test information from the information supplied to them can be derived according to different codes. Generally the optional derivative according to one of two different codes and hence the derivation of two different ones Test information lengths are sufficient. As for coding and decoding a block each the same code must be used, control measures are provided that a corresponding timely switching of the encoder and decoder to the enter the necessary code in each case.

Das Dekodierwerk möge so beschaffen sein, daß es m Fehler korrigieren und m+n Fehler zu erkennen vermag, Im. Fall der ungestörten übertragung sind sowohl der Kodierer 1.1 als auch der Dekodierer 21 auf die geringste Prüfinformationslänge 1l (Kode .L,) eingestellt. In diesen Zustand kann das Dekodierwerk 21 ml Fehler korrigieren und (ml+nl) Fehler erkennen, Weist ein Block bis ml Fehler auf, so werden diese korrigiert; weist er zwischen ml und (ml +n1) Fehler auf, so gibt der Dekodierer 21 ein Signal ab, das in der Folge die Informationswiederholung veranlaßt. Stellt der Dekodierer 21 über wenigstens zwei Blöcke hinweg in jedem Block (ml+k), k= 1, 2 ... Fehler fest, so gibt die Empfängersteuerung 24 ein Signal an den Sender l ab, welches diesen veranlaßt, nach Aussendung des gerade laufenden Blockes den Kodierer 1,1 auf die Prüfinformationslänge 1, (Kode L2) einzustellen und danach unter Benutzung des Kodes L2 mit der Wiederholung zu beginnen oder fortzufahren, sofern sich das System bereits im Wiederholzustand befindet. Um nun den jeweils ersten Block des Kodes L2 empfängerseitig zwecks Umschaltung des Dekodierwerkes 21. auf den Kode L2 erkennen zu können, werden entsprechende Kodeankündigungssignale vom Sender zum Empfänger gesendet, Im Sender sind Erkennungsschaltungen für diese Signale vorgesehen. Diese Erkennungsschaltungen sind in der F i g. 1 jedoch nicht dargestellt. Die Kodeankündigungssignale müssen so beschaffen sein, daß sie mit Sicherheit auf der Empfangsseite erkannt werden. Dies wird durch die übertragung eines Blockes von unter sich gleichen Bits erreicht. Nach dem Empfang des den. Kode L2 ankündigenden Signals schaltet die Empfängersteuerung den Dekodierer auf den Kode L2 um. Mit diesem werden m2 > ml Fehler korrigiert und (m2+n2) > (ml+nl) Fehler erkannt. Das Korrigieren einer größeren Fehlerzahl hat zur Folge, daß nunmehr die Datenübertragung im Mittel mit weniger Wiederholungen vor sich geht als mit dem Kode L1, sofern im Mittel mehr als ml und weniger als m2 Fehler pro Datenblock auftreten. Der resultierende Informationsfluß des Datenübertragungssystems wird also erhöht. Das Erkennen von (m2+n2) > (ml +n) Fehlern führt zu einer höheren Übertragungssicherheit, da nun bei mehr als (ml +nl) Fehlern diese noch erkannt werden, während dies beim Kode L1 nicht mehr der Fall wäre.The Dekodierwerk may be such that m error correcting and is able to recognize errors n + m, In. The undisturbed transmission case, both the encoder 1.1 and also set the decoder 21 to the slightest Prüfinformationslänge 1l (code .L,). In this state, the decoder can correct 21 ml errors and recognize (ml + nl) errors. If a block contains up to ml errors, these are corrected; if it has errors between ml and (ml + n1), the decoder 21 emits a signal which subsequently causes the information to be repeated. If the decoder 21 via at least two blocks of time in each block (ml + k), k = 1, 2 ... fault, so 24 after the transmission is the receiver control signal to the transmitter l from, which causes it, of just current block set the encoder 1,1 to the test information length 1, (code L2) and then using the code L2 to start the repetition or to continue if the system is already in the repetition state. In order to be able to recognize the first block of the code L2 on the receiver side for the purpose of switching the decoder 21 to the code L2, corresponding code announcement signals are sent from the transmitter to the receiver. Detection circuits for these signals are provided in the transmitter. These detection circuits are shown in FIG. 1 not shown, however. The code announcement signals must be such that they can be recognized with certainty on the receiving end. This is achieved by transmitting a block of identical bits. After receiving the den. With the signal announcing code L2, the receiver control switches the decoder to code L2. This corrects m2> ml errors and recognizes (m2 + n2) > (ml + nl) errors. Correcting a larger number of errors has the consequence that the data transmission now takes place on average with fewer repetitions than with the code L1, provided that on average more than ml and less than m2 errors occur per data block. The resulting flow of information in the data transmission system is thus increased. The detection of (m2 + n2)> (ml + n) errors leads to a higher transmission security, since now with more than (ml + nl) errors these are still detected, whereas this would no longer be the case with code L1.

Das Zurückschalten vom Kode L2 auf den Kode L1 geschieht nach Empfang wenigstens zweier aufeinanderfolgender Blöcke mit weniger als m2 Fehlern.Switching back from code L2 to code L1 occurs after receipt at least two consecutive blocks with less than m2 errors.

Die Festlegung der Kodeumschaltkriterien ist im vorhergehenden zur Demonstration rein willkürlich getroffen, Sie hängt im höchsten Grade von den Fehlercharakteristiken der benutzten Kanäle ab. Langzeitstörungen wie Bursts sind durch das angegebene System nicht ausschaltbar, wohl aber ein zeitliches Schwanken der Dichte statistisch unabhängiger Fehler. Ein Gewinn bringt die Kodeumschaltung jedoch nur dann, wenn bei der Verwendung des einen wie des anderen Kodes die gleiche Sendetaktfrequenz verwendet wird. Würde z. B. bei Verwendung des höher redundanten Kodes L2, bei dem also jeder Block länger ist als beim Kode L1, die gleiche Aussendezeit pro Block vorausgesetzt, so brächte die zur Übertragung notwendig höhere Bandbreite eine wesentlich höhere Störempfindlichkeit mit sich, was einer Verschlechterung der Übertragungsgüte gleich käme.The definition of the code switching criteria is in the foregoing Demonstration taken purely arbitrarily, it depends to a high degree on the error characteristics the channels used. Long-term disturbances such as bursts are indicated by the System cannot be switched off, but statistical fluctuations in density over time independent error. However, the code switching only brings a profit if the same transmit clock frequency when using one or the other code is used. Would z. B. when using the higher redundant code L2, in which each block is longer than with the code L1, the same transmission time per block provided that the higher bandwidth necessary for transmission would result in a significantly higher bandwidth higher susceptibility to interference, which leads to a deterioration in the transmission quality would be coming soon.

Das System wird bezüglich der Fehlerkorrektur und Fehlererkennung noch wesentlich wirksamer, wenn auch der Stördetektor 23 die Kodeumschaltung veranlassen kann. Dazu ist vorgesehen, daß die Amplitudenüberschreitungen (Maximaldetektierung) und Amplitudenunterschreitung (Nulldetektierung) angebenden Signale des Detektors 23 über die Empfangszeit von wenigstens zwei Blöcken in der Empfängersteuerung aufintegriert werden und bei überschreiten einer vorgegebenen Schwelle die Kodeumschaltung vom Kode L1 auf den Kode L2 vorgenommen wird. Der Übergang vom Kode L2 auf den Kode L1 wird entsprechend dann vorgenommen, wenn über die Zeit von wenigstens zwei Blöcken die vorgegebene Schwelle nicht überschritten wird.The system is concerned with error correction and error detection even more effective if the interference detector 23 also cause the code to be switched can. For this purpose it is provided that the amplitude exceedances (maximum detection) and signals of the detector indicating the undershoot amplitude (zero detection) 23 integrated over the reception time of at least two blocks in the receiver control and when a specified threshold is exceeded, the code is switched from Code L1 is changed to code L2. The transition from the L2 code to the code L1 is made accordingly if over the time of at least two blocks the specified threshold is not exceeded.

Da in der Datenübertragung im allgemeinen Leitungen des öffentlichen Fernsprech- und Fernschreibnetzes benutzt werden, ist mit von Übertragung zu Übertragung unterschiedlichen Fehlercharakteristiken zu rechnen. Stellt der Stördetektor 23 z. B. einen völlig störfreien Kanal 31 fest, so veranlaßt er durch das Nichtüberschreiten einer weiteren Schwelle in der Empfängersteuerung das völlige Abschalten des-I odierer 11 bzw. des Dekodierers 21.. Die Übertragung läuft ungesichert, was einen erheblichen Gewinn an pro Zeiteinheit übertragener Information (resultierender Informationsfiuß) bedeutet. Mittel zur Abschaltung des Kodierers 11 und des Dekodierers 21 sind in der F i g. 1 nicht dargestellt.Since lines of the public telephone and telex network are generally used in data transmission, different error characteristics can be expected from transmission to transmission. If the disturbance detector 23 z. B. a completely interference-free channel 31 , it causes the complete shutdown of the encoder 11 or the decoder 21 by not exceeding a further threshold in the receiver control .. The transmission is unsecured, which means a considerable gain in information transmitted per unit of time (resulting information flow) means. Means for switching off the encoder 11 and the decoder 21 are shown in FIG. 1 not shown.

Bezüglich der Kodeumschaltkriterien des Stördetektors gilt das gleiche wie das für die durch das Dekodierwerk 23 veranlaßte Kodeumschaltung Gesagte.The same applies to the code switching criteria of the interference detector like what was said for the code switching caused by the decoding unit 23.

Es ist auch möglich, den Stördetektor 23 in an sich bekannter Weise an einen nicht beaufschlagten Kanal, der frequenzmäßig unmittelbar neben dem Kanal 31 liegt, anzuschalten. Der Stördetektor 23 kann ebenfalls auf der Sendeseite angeordnet sein. Dies ist vor allem bei den sogenannten Echosystemen, bei denen unter Zurücksendung aller empfangenen Daten vom Empfänger 2 zum Sender 1 sendeseitig auf übertragungsfehlerfreiheit geprüft wird, von Vorteil. Bei Datenübertragungssystemen, wie dem in Verbindung mit der F i g. 1 beschriebenen, ist das Verfahren der Kodeumschaltung sinngemäß auch auf den Rückkanal 32 anwendbar: Stellt ein an den Rückkanal 32 angeschalteter Stördetektor die Überschreitung einer vorgegebenen Störhäufigkeit fest, so werden die Meldungen vom Empfänger zum Sender zwecks sicherer Erkennung mit mehr Redundanz versehen. Diese Maßnahme ist von größter Bedeutung, da die Sicherheit eines Datenübertragungssystems mit empfangsseitiger Prüfung im höchsten Grade von der Sicherheit der Übertragung auf dem Rückkanal abhängt.It is also possible to connect the interference detector 23 in a manner known per se to a channel which is not acted upon and which is located directly next to the channel 31 in terms of frequency. The interference detector 23 can also be arranged on the transmission side. This is particularly advantageous in the so-called echo systems, in which all received data are sent back from the receiver 2 to the transmitter 1 to ensure that there are no transmission errors. In data transmission systems, such as the one in connection with FIG. 1, the code switching procedure can also be applied to the return channel 32: If an interference detector connected to the return channel 32 detects that a specified interference frequency has been exceeded, the messages from the receiver to the transmitter are provided with more redundancy for the purpose of reliable detection. This measure is of the greatest importance, since the security of a data transmission system with a reception-side check depends to the highest degree on the security of the transmission on the return channel.

Im vorhergehenden wurde die Umschaltung des. Dekodierers 21 auf Grund von dem Sender 1 ausgesendeten Sonderzeichen beschrieben. Sofern jedoch die Datenblöcke z. B. mit besonderen Start- oder Stopzeichen versehen oder durch Synchronisationszeichen voneinander getrennt sind, wird zweckmäßigerweise anders verfahren. Da hier jeder Block in seiner Länge eindeutig erkennbar ist, genügt es, die Blöcke nach dem Demodulator 22 in ein Schieberegister zu leiten und die jeweilige Blocklänge durch Abzählen der Bits zwischen zwei Marken (Startschritt, Stoppschritt, Synchronisationszeichen) festzustellen. Die Umschaltung des Dekodierers 21 auf den Kode des jeweils empfangenen Blockes geschieht dann in Abhängigkeit von der festgestellten Blocklänge. Dies ist möglich, da zu jeder Blocklänge ein bestimmter Kode gehört.In the foregoing, the switching of the decoder 21 was due to Described special characters sent by the transmitter 1. If, however, the data blocks z. B. provided with special start or stop characters or with synchronization characters are separated from each other, the procedure is expediently different. Since everyone here Block is clearly recognizable in its length, it is sufficient to post the blocks after the demodulator 22 into a shift register and the respective block length by counting of the bits between two marks (start step, stop step, synchronization character) ascertain. The switching of the decoder 21 to the code of the respectively received Block then happens depending on the determined block length. This is possible, since a certain code belongs to each block length.

In vielen Fällen ist es auch zweckmäßig, im Falle der notwendigen Kodeumschaltung dem. Sender kein Sonderzeichen durch den Empfänger zuzuleiten, sondern die ohnehin erforderlichen Wiederholungssignale auszunutzen. Die Anordnung kann dann so getroffen werden, daß bei Empfang des ersten, zweiten oder dritten Wiederholzeichens eines Blockes die Kodeumschaltung im Sender und die Vorbereitung zur Kodeumschaltung im Empfänger eingeleitet wird. Besonders günstig ist es in diesem Fall, grundsätzlich alle Wiederholungen in einem Kode erhöhter Redundanz durchzuführen. Das letztlich gewählte Kodeumschaltkriterium hängt jedoch wieder von den Eigenschaften des jeweiligen Kanals ab.In many cases it is also expedient in the event of the necessary Change the code to the. The sender does not transmit a special character through the receiver, but rather to take advantage of the repetition signals that are required anyway. The arrangement can then be taken so that upon receipt of the first, second or third repeat character of a block the code change in the transmitter and the preparation for code change is initiated in the recipient. It is particularly favorable in this case, in principle perform all repetitions in a code with increased redundancy. That in the end The chosen code switching criterion depends, however, on the properties of the respective Channel.

In F i g. 2 ist ein einfaches, umschaltbares Kodierwerk dargestellt. Dies besteht aus zwei hintereinandergeschalteten Schieberegistern 4 und 5. Das Schieberegister 4 bildet mit einer Rückkopplungslogik 6 ein Kodierwerk für einen Kode L1 niedrigerer Redundanz. Die Schieberegister 4 und 5 bilden zusammen mit einer ihnen gemeinsamen Rückkopplungslogik 7 ein Kodierwerk für einen Kode L2 höherer Redundanz. Die zu kodierende Information läuft von links in das Schieberegister 4 über jeweils eine der beiden Rückkopplungslogiken 6, 7 ein. Wird zur Kodierung der Kode L1 verwendet, so führt der Ausgang des Schieberegisters 4 über die Stellung 1 eines Schalters 81 an die Rückkopplungslogik 6. Diese ist über einen Vielfachschalter 6 a an das Schieberegister 4 angeschaltet. Nach Einlauf der Informationsbits eines Blockes wird der die jeweilige Prüfinformation des Blockes darstellende Inhalt des Schieberegisters 4 über die Stellung 2 des Schalters 81 und die Stellung 1 des Schalters 82 an die Ausgangsleitung 9 abgegeben.In Fig. 2 shows a simple, switchable coding unit. This consists of two shift registers 4 and 5 connected in series. The shift register 4 forms, with a feedback logic 6, a coding unit for a lower code L1 Redundancy. The shift registers 4 and 5 form together with one of them common Feedback logic 7 a coding unit for a code L2 of higher redundancy. The too Coding information runs from the left into the shift register 4 via one in each case of the two feedback logics 6, 7. Is used to encode the code L1, so the output of the shift register 4 leads via position 1 of a switch 81 to the feedback logic 6. This is via a multiple switch 6 a to the Shift register 4 switched on. After the information bits of a block have arrived becomes the content of the shift register representing the respective test information of the block 4 via position 2 of switch 81 and position 1 of switch 82 to the Output line 9 delivered.

Wird hingegen der Kode L2 verwendet, so schaltet ein Vielfachschalter 7 a die Schieberegister 4 und 5 an die Rückkopplungslogik 7 an. Die Rückkopplungslogik 6 ist durch den Vielfachschalter 6 a abgeschaltet. Der Ausgang des Schieberegisters 5 ist über den Schalter 83 an die Rückkopplungslogik 7 angeschaltet. Während des Einlaufs von Informationsbits in den Kodierer steht der Schalter 82 in der Stellung 2. Nach Einlauf aller Bits eines Blockes wird der Inhalt der Schieberegister 4 und 5 bei geöffnetem Schalter 83 über die Stellung 3 des Schalters 82 auf die Ausgangsleitung 9 abgegeben. Kodierer mit Rückkopplungslogik, insbesondere solche für zyklische Kodes sind z. B. beschrieben in »Electronic Engineering«, April 1964, S.253. An Stelle eines umschaltbaren Kodierers (Dekodierers) können auch zwei getrennte Kodierer (Dekodierer) verwendet werden.If, on the other hand, the code L2 is used, a multiple switch switches 7 a the shift registers 4 and 5 to the feedback logic 7. The feedback logic 6th is switched off by the multiple switch 6 a. The output of the shift register 5 is connected to the feedback logic 7 via the switch 83. During the When information bits enter the encoder, switch 82 is in the position 2. After all bits of a block have entered the content of shift registers 4 and 5 with the switch 83 open via position 3 of switch 82 to the output line 9 submitted. Encoders with feedback logic, especially those for cyclic ones Codes are e.g. B. described in "Electronic Engineering", April 1964, p.253. At Instead of a switchable encoder (decoder), two separate encoders can also be used (Decoder) can be used.

Claims

Claims: 1. Arrangement for secure data transmission, which, depending on the channel disturbances or the error frequency caused by them, initiates measures to maintain the transmission quality, in which a binary check character group is formed on the sending side for each data block according to a predetermined code by means of a coding unit, which is evaluated in connection with the data block on the receiving side for the detection and / or correction of transmission errors by means of a decoding unit and with devices for the amplitude-related detection of channel interference, characterized in that the sending-side coding unit (11) and the receiving-side decoding unit (21) can be switched over in this way are designed that, depending on their control for data blocks of the same length, they derive or evaluate groups of check characters of different lengths and that switching means (14, 24) are provided which, depending on the malfunction and / or error frequency Ability to switch the coding and decoding unit to the derivation or evaluation of test character groups of greater length.

2. Arrangement according to claim 1 with means for information repetition by the transmitter, characterized in that the transmitting and receiving side means are provided which after a predetermined number of repeat requests made by the receiver, but at the earliest after the first, the coding unit (11) and below Taking into account the signal propagation time of the transmission channel used in each case for transmission, switch the decoding unit (21) to a code with higher redundancy. Considered publications: Deutsche Auslegeschriften Nos. 1187 265, 1189 119, 1191411; Journal "Elektrical Rechenanlagen", 3 (1961), no. 4, pp. 148 to 159; "Proceedings IRE", Vol. 45, July 1957, pp. 964 to 975; WW P eterson, "Error Correcting Codes," 1961.