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Verfahren zur Synchronisation von Datenübertragungsstationen
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisation von Datenübertragungsstationen,
zwischen denen Nachrichten, die in gleichlange Zeichen mit mehreren Zeichenelementen
aufgeteilt sind, übertragen werden, wobei es sich bei den Nachrichten sowohl um
Nutzinformationen als auch um interne Steuerinformationen handelt.
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Damit Datenübertragungsstationen miteinander verkehren können, ist
es erforderlich, daß sowohl Sender als auch Empfänger bit- und zeichensynchron arbeiten.
Um dies zu erreichen, bedient man sich verschiedener Gleichlaufverfahren, von denen
die wichtigsten das Start-Stop-Verfahren und das Synchronverfahren sind.
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Bei dem Synchronverfahren wird der Synchronismus vor Beginn der eigentlichen
Ubertragung durch ein oder mehrere Synchronisierzeichen (SYN) hergestellt. Zur Kontrolle
des Gleichlaufs während der Ubertragung werden oft Synchronisierzeichen eingefügt
Die Zeichen selbst werden oft durch Kontrollbits überwacht.
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Beim Aussertrittfallen des Empfängers wird versucht, durch Erkennen
eines Synchronisierzeichens einen neuen Gleichlauf zu erreichen. Dabei kann es vorkommen,
daß durch eine bestimmte Zusammenlegung zweier Nutzzeichen das Bitmuster eines Synchronisierzeichens
entsteht, da die Kenntnis der Zeichengrenzen verlorengegangen sein kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Fehlermöglichkeit
auszuschalten und eine zweifelsfreie, möglichst schnelle Wiederherstellung der Synchronisation
ohne großen Schaltungsaufwand zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Jedes Synchronisierzeichen
mit einem weiteren Zeichen in der Weise zusammengefaßt wird, daß eine einmalige
Bitkonfiguration entsteht.
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Bei den bisherigen Verfahren zur Synchronisation war es notwendig,
eine Folge von Synchronisierzeichen zu übertragen, um damit die Wahrscheinlichkeit
einer Falschsynchronisierung klein zu halten.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht durch die Zusammenziehung
von zwei geeignet codierten Zeichen eine zweifelsfreie Synchronisierung, da das
zweite Zeichen so gewählt ist, daß beide Zeichen zusammen eine einmalige Bitkonfiguration
bilden, die durch eine Zusammenlegung zweier Nutzzeichen nicht erreicht werden kann.
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Anhand mehrerer Figuren soll die Erfindung im folgenden näher erläutert
werden.
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Fig. 1 zeigen mögliche Codierungen von Synchronisierzeichen.
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und Fig. 2 Fig. 3 und 4 zeigen eine Zusammenlegung von Nutz- und Synchronisierzeichen.
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Fig. 5 zeigt die Zusammenlegung von Nutz- und Synchronisierzeichen
für den Datenübertragungsbetrieb über zwei parallele Ubertragungskanäle.
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Figur 1 zeigt die Codierung eines Synchronisierzeichens, bei dem das
Paritätsbit P die Anzahl der logischen Eisen zu einer geraden Zahl ergänzt. Bei
dem in Figur 2 dargestellten Synchronisierzeichen ergänzt das Paritätsbit P die
Anzahl der logischen Eisen zu einer ungeraden Zahl. Bei dem hier beschriebenen Verfahren
werden Synchronisierzeichen der in Fig. 2 gezeigten Art verwendet.
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Bei allen verwendeten Zeichen kennzeichnen die ersten beiden Bits
den Zeichentyp. Für Steuerzeichen werden die Kombinationen 11, für Nutzzeichen die
Kombinationen 00, 01 und 10 verwendet.
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Die Bits 2 bis 9 dienen der eigentlichen Übertragung der Nutzinformation.
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In Fig. 3 ist dargestellt, wie durch Zusammenlegung von Nutzzeichen
aus dem unsynchronisierten Zustand heraus ein falsches Einrasten des Empfängers
erfolgt. Dabei ist mit ZRr der richtige Zeichenrahmen und mit ZRf der falsche Zeichenrahmen
gekennzeichnet.
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In Fig. 4 ist das erfindungsgemäße Verfahren dargestellt, bei dem
zwei Zeicheneinheiten benutzt werden, um vom unsynchronisierten Zustand aus einen
neuen Gleichlauf zu erzielen. Bei dem dargestellten Beispiel ist das Synchronisierzeichen
SYN mit einem Leerzeichen L zusammengefaßt. Dieses Leerzeichen besitzt als Steuerzeichen
die Kennung 11, wobei als drittes Bit eine zusätzliche logische Eins verwendet wird.
Bei der hier beispielshaft gewählten Codierung treten also bei einer Folge eines
Synchronisierzeichens SYN und eines Leerzeichens L vierzehn logische Einsen hintereinander
auf. Aufgrund der gewählten Kennung ist-bei einer Kombination von zwei Nutzzeichen
nur eine Folge von insgesamt zwölf (= 9 + 3) logischen Einsen möglich. Dies gilt
ach, wenn ein Leerzeichen einem Nutzzeichen ohne Voranstellung eines Synchronisierzeichens
folgt.
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Zur Wiederherstellung der Synchronisation braucht also auf der Empfängerseite
lediglich ein Zähler vorhanden sein, der Jeweils die hintereinander folgenden logischen
Einsen zählt. Beim Erkennen von vierzehn hintereinander folgenden logischen Einsen
muß dann bei der ersten Null der Bitzähler, der jeweils von 0 bis 10 zählt, auf
3 gestellt werden, wie aus Fig. 4 zu ersehen ist.
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Bei einer Datenübertragung über zwei parallele Kanäle K1 und K2, wie
sie in Fig. 5 dargestellt ist, kann beim gleichzeitigen Senden eines Synchronisierzeichens
Syn und eines Leerzeichens L auch bei unerkannt gestörter Übertragung einer Zeichenfolge
in einem Kanal eine fehlerhafte Synchronisierung vermieden werden. Die auf
den
sErschiedenen Kanälen empfangenen Zeicheneinheiten haben, obwohl die Zeicheneinheiten
gleichzeitig gesendet wurden, eine Zeitverschiebung, da die Trassen unterschiedliche
Laufzeiten haben.
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Bei dem dargestellten Beispiel beträgt die Differenz in der Laufzeit
5 bit bei maximal zugelassenen 8 bit. Daher muß spätestens zum Zeitpunkt t über
Kanal K2 eine Folge von vierzehn logischen Einsen empfangen werden sein, bei einer
maximal erlaubten Verschiebung von 8 bit zwischen den Kanälen. Eine einwandfreie
Synchronisierung liegt also nur dann vor, wenn auf dem Parallelkanal zuminde st
ein komplettes Synchronisierzeichen SYN empfangen wurde, nachdem über den anderen
Kanal die gesamte Folge eines Synchronisier-und Leerzeichens übertragen wurde.
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5 Figuren 2 Ansprüche