-
Verfahren zur Synchronisation der Übertragung von Nachrichten über
eine Übertragungsstrecke aus mehreren parallel geschalteten Leitungen.
-
Zusatz zum Patent . ... ... (Patentanm. P 17 62 162.4-31) Die Hauptpatentanmeldung
(P 17 62 162.4-31) betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Nachrichten über eine
Übertragungsstrecke, die durch mehrere parallel geschaltete Leitungen überbrückt
ist, auf die zu übertragende Nachrichten verteilt sind, bei dem für die Übertragung
erzeugte Kodezeichen, die gleichlang sind, jeweils mehrere Zeichenelemente haben
und in Zeichengruppen mit jeweils einem Kodezeichen je Leitung übertragen werden,
an einer vorgegebenen Stelle mit zusätzlichen Kombinationen von Zeichenelementen
versehen sind, die als Gruppenmarken angeben, zu welcher Zeichengruppe sie gehören,
und bei dem die Anzahl aufeinanderfolgender Zeichengruppen mit unterschiedlichen
Gruppenmarken größer ist als die Anzahl von Kodezeichen, die während derjenigen
Zeitspanne übertragbar sind, um die die Laufzeit des Kodezeichens auf einer Leitung
von der entsprechenden Laufzeit auf einer anderen Leitung höchstens abweicht.
-
Durch die Erfindung wird angegeben, wie bei einer derartig durchgeführten
Nachrichtenübertragung eine Synchronisation von Sende- und Empfangaorganen erzielt
werden kann, ohne daß hierzu eine große Redundanz der übertragenen Kodezeichen in
Kauf genommen werden müßte und ohne daß zur Durchführung des Verfahrens ein großer
Aufwand an Schaltungemitteln entsteht.
-
Gemäß der Erfindung ist das in der Hauptpatentanmeldung (P 17 62 162.4-31)
angegebene Verfahren zur Übertragung von Nachrichten dadurch gekennzeichnet, daß
an den für Gruppenmarken vorgesehenen Stellen befindliche Kombinationen von Zeichenelementen
zur Synchronisation von Sende- und Empfangsorganen ausgenutzt werden.
-
Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens
werden Gruppenmarken selbst zur Schrittsynchronisation ausgenutzt.
-
Zur Zeichensynchronisation werden gemäß einer weiteren Ausgestaltung
des erfindungsgemässen Verfahrens bei der Notwendigkeit einer Synchronisation über
mehr als eine Zeichenperiode Synchronisationszeichen übertragen, die dieselbe Länge
wie eine Nachricht tragende Zeichen aufweisen und bei denen an Stelle der Gruppenmarken
bestimmte für die Synchronisation maßgebliche Kombinationen von Zeichenelementen
stehen.
-
Infolge der erfindungsgemässen Maßnahmen müssen die zu übertragenden
Kodezeichen keine zusätzlichen Stellen aufweisen, die ausschließlich zur Durchführung
der Synchronisation dienen, so daß mit der Möglichkeit eine Synchronisation durchzuführen,
keine Erhöhung der Redundanz pro Kodezeichen in Kauf genommen werden muß.
-
Ausserdem ist bei der Durchführung des erfindtngsgemässen Verfahrens
ein relativ geringer Aufwand an Schaltungeelementen erforderlich, im Gegensatz zu
bekannten Synchronisationsverfahren, nach denen den übertragenen Zeichen ge sonderte
Synchronisationszeichen vorangesteilt sind, die béi jedem Empfang zur Anzeige des
Syüchronislua dèkodiert werden müssen, was insbesondere beim Zeitmultiplexbetrieb
einer Vielahl yon Leitungen einen großen tchaltkréisaufwand erfordert.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Synchronisation wird im folgenden
anhand von 6 Figuren näher erläutert, Die Fig. 1 dient der Darstellung der sendeseitigen
Vorgänge bei dem Übertragungsverfahren, von dem die Erfindung ausgeht.
-
Die Fig. 2 zeigt Beispiele für hierbei übertragene Kodezeichen.
-
Die Fig. 3 zeigt die Synchronisationszeichen, die bei der Zeichensynchronisation
mit 3 Synchronisationszeichen verwendet werden.
-
Die Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild der Anordnung zur Durchführung
der Zeichensynchronisation mit 3 Synchronisationszeichen.
-
Die Fig. 5 zeigt Synchronisationszeichen, wie sie bei der Zeichensynchronisation
mit 2 Synchronisationszeichen verwendet werden.
-
Die Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild für die S¢hitungsanordnung zur
Durchführung der Zeichensynchronisation mit 2 Synchronisationszeichen.
-
Anhand der Fig. 1 werden kurz die sendeseitigen Vorgänge des ubertragungsverfahrens
gemäß der Hauptanmeldung P 17 62 162.4-31 erläutert, von dem das erfindungsgemäße
Verfahren ausgeht. Die zu-Ubertragenen Kodezeichen a bis f sind zum Zeitpunkt t4
auf die Zuleitungen 11, 12 und 13 zu drei parallel geschalteten Leitungen All, L2
und L3 der Übertragungsstrecke verteilt. Sie bilden 2 Zeichengruppen, von denen
die erste aus den Kodezeichen a, b und c und die zweite aus den Kodezeichen d, e
und f besteht, wobei jede dieser Zeichengruppen Je Leitung ein Kodeieiohen aufweist.
-
Mit Hilfe eines Gruppengenerators GG werden die Kodezeichen jeder
Zeichengruppe mit einer Gruppenmarke versehen. Dementsprechend sind zu dem in der
Fig. 1 dargestellten Zeitpunkt t5 die Kodezeichen a, b und c mit der Gruppennarke
1
und die Kodezeichen d, e und f mit der Gruppenmarke 2 versehen.
Ein Gruppenmarkenprüfer GP stellt mit Hilfe der Gruppenmarken die Zugehörigkeit
zur selben Zeichengruppe fest und veranlaßt die Weitergabe zur selben Gruppe gehörender
Kodezeichen an einen Speicher Q.
-
Wenn bei diesem Übertragungsverfahren die Bedingung eingehalten wird,
daß die Anzahl aufeinanderfolgender Zeichengruppen mit unterschiedlichen Gruppenmarken
größer ist als die Anzahl von Kodezeichen, die während derjenigen Zeitspanne übertragbar
sind, um die die Laufzeit eines Kodet zeichens auf einer Leitung von der entsprechenden
Laufzeit eins Kodezeichens auf einer anderen Leitung höchstens abweicht, eine solche
Laufzeitabweichung ist zum Zeitpunkt t6 in der Fig. 1 für die Leitung L2 mit h bezeichnet,
dann ist gewährleistet, daß immer nur zu einer Gruppe gehörende Kodezeichenelemente
gleichzeitig an den Speicher Q weitergegeben werden.
-
In Fig. 2 ist ein Beispiel für eines der Kodezeichen dargestellt,
wie sie gemäß dem anhand von Fig. 1 erläuterten Verfahren übertragen werden. Das
Kodezeichen weist demnach 13 Zeichenelemente auf, von denen die in Senderichtung
beiden ersten die Gruppenmarke GM darstellen. Die beiden folgenden Zeichenelemente
können als Nachrichtenkennung g ngeben, ob es sich bei dem Zeichen um den Anfang,
das Ende oder eines weder Anfang noch Ende darstellenden Teils einer Nachricht handelt.
Darauf folgen 8 Zeichenelemente, die die Information I darstellen und als letztes
Zeichenelement ist ein der Überwachung der richtigen Kodierung dienendes Zeichenelement
P angefügt. Das Vorhandensein 4çr Nachrichtenkennung NK und des Paritätszeichens
P.ist ;::.9 ;4S erfindungsgemäße Synchronisationsverfahren nicht zwingend notwendig.
-
Wie schon angegeben, werden die Gruppenmarken selbst zur Synchronisation
des richtigen Empfangs der einzelnen Zeichenelemente, d.h. also zur Schrittsynchronisation
ausgenutzt.
-
Hierzu wird der Übergang vom Binärwert 1 zum Binärwert 0 der Zeichenelemente
der Gruppenmarken ausgenutzt. Es wird daher die Kodierung der Gruppenmarken derart
gewählt, daß mindestens alle drei Zeichen ein derartiger Übergang vom Binärwert
1 zum Binärwert 0 auftritt Dieser Flankenübergang wird durch eine geeignete Vorrichtung
erkannt und bestimmt die Zählperiode eines durch Taktimpulse fortgeschalteten Ist-Zählers,
der im Falle einer Schritt-Neusynchronisation zunächst den Zeitpunkt für eine Mittenabtastung
der Zeichenelemente und damit die Übergabe der gesendeten Zeichenelemente in einen
empfangsseitigen Leitungsspeicher bestimmt.
-
Gleichzeitig wird auch die Zählperiode eines ebenfalls durch Taktimpulse
derselben Impulsfrequenz fortgeschalteten So 11-zählers bestimmt. Nach erfolgter
Neusynchronisation ist die weitere Mittenabtastung bzw. Schrittsynchronisation von
einem Vergleich der Zählphasen von Ist-Zähler und Soll-Zähler abhängig. Wenn die
beiden Zählperioden voneinander abweichen, wird mittels einer Korrekturschaltung
der Zeitpunkt der Mittenabtastung in der einen oder in der anderen Richtung verschoben.
-
Damit gewährleistet ist, daß die todezeichen nicht nur schrittsynchron
sondern auch zeichensynchron empfangen werden, ist eine Zeichensynchronisation erforderlich.
Sie wird gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens jedoch lediglich
beim Einschalten oder beim Auftreten von Synchronisationsfehlern vorgenommen, die
aufgrund der Gruppenprd ng anhand der Gruppenmarken kenntlich gemacht werden können.
In diesem Falle werden an Stelle der Informationszeichen zwei oder drei Synchronisationazeichen
gesendet.
-
In Fig. 3 ist die Kodierung solcher Synchronisationszeichen für den
Fall dargestellt, daß drei derselben benötigt werden.
-
Die Synchronisationszeichen I, II und III weisen dieselbe Zeichenlänge
wie zuvor gesendete Informationszeichen auf.
-
Anstelle der Gruppenmarken steht bei den ersten beiden Synchronisationszeichen
1 und II eine für die Synchronisation ausschlaggebende Zeichenelementkombination,
das erste Zeichenelement weist den Binärwert 0 und das zweite Zeichenelement weist
den Binärwert 1 auf. Die übrigen Zeichenelemente der beiden ersten Synchronisationszeichen
1 und II weisen lämtliche den Binärwert 1 auf. Auch das erste Zeichenelement des
dritten Synchronisationszeichen III hat den Binärwert 0.
-
Der Binärwert des zweiten anstelle eines arUppenmarkenbestandteils
stehenden Zeichenelementes tin dieses Synehroni-Kann sationszeichen3 III/shon wieder
zusammen mit dessen ersten Zeichenelement die Bedeutung einer Gruppenmarke haben.
Die übrigen Zeiehenelemente können wie bei Zeichen, die keine Synchronisationszeichen
sind, die Bedeutung einer Wachrichtenkennung, bzw. einer Information bzw. einer
Paritätsstelle haben.
-
Anhand der Fig. 4 wird der Synchronisationsvorgang, bei dem drei Synchronisationszeichen
erforderlich sind, näher erläutert. Auf ein die Notwendigkeit einer Synchronisation
anzeigendes Signal hin, bzw. zu Beginn der Zeichenübertragung werden die drei Synchronisationszeichen
1, II und III gemäß Fig. 2 gesendet. Sie werden genauso wie die Informationszeichen
einer Schrittsynchronisation unterworfen, was in der Figur dadurch angedeutet ist,
daß der Eingang El, dem die Synchronisationszeichen zugeführt werden, auch mit einem
Eingang einer der Schrittsynchronisation dienenden Einrichtung Sch verbunden ist,
deren Ausgang M dementsprechend schrittsynchrone Signale liefert.
-
Die Synchronisationszeichen I, II und III werden auch einer Kontrolleinrichtung
K zugeführt, die in der Lage ist, Binärzeichenelementewechsel vom Binärwert 1 zum
Binärwert 0 zu erkennen und die auf solche Übergänge hin ein Signal an einen Eingang
des UND-Gliedes U abgibt. Diesem UND-Glied U werden ausserdem über einen zweiten
Eingang die schrittsynchronen Signale der Schrittsynchronisationseinrichtung Sch
sowie über einen dritten Eingang von einem Zähler Z, sofern sich dieser in seiner
Endstellung befindet, jeweils ein Signal zugeführt. Der Zähler Z hat dreizehn Zählerzustände.
-
Über den Ausgang des Koinzidenzgliedes U, der die erste Stufe St1
des Zählers Z beeinflußt, kann der Zähler in Gang gesetzt werden. Sobald dies geschehen
ist, gibt die erste Stufe Stl an den empfangsseitigen Speicher Sp ein Signal ab,
das den Zeitpunkt seiner Empfangebereitschaft fdr an seinem Informationseingang
E2 anstehende Zeichen bestimmt.
-
Wenn also von der Kontrollschaltung K ein Binärzeichenelementwechsel
1/0 erkannt wird und der Zähler Z wie normalerweise vor jeder Neusynchronisation
seinen letzten Zählzustand eingenommen hat, wird durch ein schrittsynchrones Signal
der Einrichtung Sch der Zähler angelassen und zählt, da die Ausgangssignale der
Einrichtung Sch über eine Ansteuerschaltung A auch seinen übrigen Stufen zugeführt
werden schrittsynchron weiter, bis er seine Endstellung wieder erreicht hat. Wenn
der erwähnte, den Zähler Z in Gang setzende 1/O-3inärwertübergang aufgrund des ersten
Zeichenelementes des ersten Synchronisationszeichens, das voraussetzungsgemäß den
Binärwert 0 aufweist, zustandegekommen ist und wenn während des Zählerdurchlaufs
kein Synchronisationsfehler aufgetreten ist, muß der Zähler Z nach einem Durchlauf
erneut anlaufen, da der Übergang vom ersten zum zweiten Synchronisationszeichen
ebenfalls wieder einen t/0-Bintrzeichentechsel bedeutet.
-
Wenn dagegen nach Zählerdurchlauf von der Kontrolleinrichtung K kein
derartiger 1/0-Binärzeichenwechsel erkannt wird, bleibt der Zähler stehen und wartet
den nächsten 1/0-Binärzeichenwechsel ab, woraufhin dann der Zähler zeichensynchron
anläuft. Es ist also spätestens durch den Binärzeichenwechsel, an dem das erste
Binärzeichenelement des dritten Synchronisationszeichens beteiligt ist Synchronbetrieb
hergestellt. Das zweite Zeichenelement des dritten Synchronisationszeichens kann
daher schon wieder zur Mitbestimmung einer Gruppenmarke dienen und die an den Informationsstellen
dieses Zeichens stehenden Zeichenelemente können schon wieder Bestandteil einer
Nachricht sein.
-
Wie schon angedeutet kann eine Synchronisation auch unter Zuhilfenahme
von nur zwei Synchronisationszeichen vorgenommen werden. Eine derartige Folge zweier
Synchronisationszeichen ist in Fig. 5 dargestellt. Demnach weisen die beiden ersten
Zeichenelemente des ersten Synchronisationszeichens Ia, die anstelle einer Gruppenmarkierung
stehen, die Binärwerte 0 und 1 auf. Die übrigen Zeichenelemente weisen samlich den
Binärwert 1 auf. Das erste Zeichenelement des zweiten Synchronisationszeichens IIa
weist den Binärwert 0 auf. Die 3inärwerte des zweiten und der übrigen Zeichenelemente
sind für die Synchronisation ohne Bedeutung und können Bestandteil einer Gruppenmarkierung
bzw. einer Information sein.
-
Anhand der Fig. 6 wird nun das Synchronisationsverfahren unter Verwendung
eines solchen Paares von Synchronisationszeichen Ia und IIa näher erläutert. Im
Falle der Notwendigkeit einer Synchronisation wird die Sendung der Synchronisationszeichen
an den Eingang El veranlaßt. Ausserdem tritt am Eingang N ein Signal auf, das über
das UND-Glied U3 und das ODER-Glied 0- eine Rückstellung des Zählers Z veranlaßt,
der auch hier wieder- dreizehn mögliche Zählzustände hat.
-
Die bistabile Kippstufe PF, deren Eingänge, von denen der eine negiert
ist, miteinander verbunden und an den Eingang N angeschlossen sind und deren einer
Ausgang an den negierten Eingang des UND-Gliedes U3 angeschlossen ist, bewirkt,
daß das am Eingang N anliegende Signal nur kurzzeitig den Zähler beeinflußt.
-
Sobald die Kontrollschaltung K einen Binärwert 0 feststellt, veranlaßt
das Ausgangssignal des UND-Gliedes U1, das die erste Stufe St1 des Zählers Z beeinflußt,
dessen Anlaufen.
-
Dem Eingang M zugeführte Signale, die aufgrund einer Schrittsynchronisation,
die derjenigen des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 4 gleicht, schrittsynchronisiert
sind, veranlassen.
-
ein schrittsynchrones Weiterschalten des Zählers Z.
-
Wenn es sich bei dem O-Binärwert um denjenigen des ersten Zeichenelementes
des ersten Synchronisationszeichens gehandelt hat, zählt der Zähler Z bis in seine
Endstellung, in der er an den einen Eingang des UND-Gliedes U4 ein Signal abgibt.
Der andere Eingang des UND-Gliedes U4, der negiert ist, wird von den Synchronisationszeichen
beaufschlagt und erhält zu diesem Zeitpunkt den Binärwert 0. Das UND-Glied U4 gibt
daher an seinen Ausgang L ein Signal ab, das die Löschung des am Eingang N anstehenden,
die Neusynchronisation auslösenden Signals veranlaßt. Im Falle einer richtigen Synchronisation
erkennt zu diesem Zeitpunkt die Kontrollschaltung K wieder einen O-Binärwert, nämlich
denjenigen des ersten Zeichenelemente::des zweiten Synchronisationszeichens, woraufhin
ein ernautesAnlaufen des Zählers Z erfolgt. Hierbei gibt der Zahler an den Eingang
8 des Speichers Sp ein Signal ab, das den Zeitpunkt der Übernahme gesonderter Zeichen
in den Speicher über dessen Eingang E2 festlegt.
-
Im Palle eines Synchrcnisationsfehlers, wenn also nach Durchlaufen
des Zählers Z ein Binärwert 1 gesendet wird, bleibt
der Zähler
Z solange stehen bis der nächste O-Binärwert auftritt und sein Anlaufen veranlaßt,
womit eine erneute Synchronisation beginnt Falls nach Anlaufen des Zählers Z ein
O-Binärwert auftritt, bevor dieser seine Endstellung erreicht hat, wird der Zähler
sofort zurückgestellt, da in diesem Falle die Verknüpfungsbedingung des einen nsierten
und einen nichtnegierten Eingang aufweisendenUND-Gliedes U2 durch das dem Eingang
N zugeführte, die Neusynchronisation veranlassende Signal und das den O-Binärwert
aufweisende Zeichenelement des gesendeten Zeichens erfüllt ist und von dessen Ausgang
über das ODER-Glied 0 ein Rückstellsignal an den Zähler Z gegeben wird. Ein erneutes
Anlaufen des Zählers Z erfolgt dann sobald die Kontrollschaltung K einen nachfolgenden
O-Binärwert erkannt hat. Das anhand der Fig. 6 erläuterte Synchronisationsverfahren
weist gegenüber dem anhand der Fig. 4 erläuterten den Vorteil auf, daß lediglich
zwei Synchronisationszeichen zu einer sicheren Synchronisierung benötigt werden.
Andererseits ist allerdings hierzu das die Neusynchronisation veranlassende, dem
Eingang N zugeführte Signal erforderlichX 6 Patentansprüche 6 Figuren