DE1462057A1 - System for secure data transmission - Google Patents

Description

Translated fromGerman

Telefunken Pfetentrerwertungsgesellsohaft mit beschränkter HaftungUlm (Donau), Elisabethenstr. 5Telefunken Pfetentrerwertungsgesellsohaft with limited liabilityUlm (Danube), Elisabethenstr. 5

Hannover, den 26· Mars 1965FI/PT-O Dre/SrHanover, March 26, 1965FI / PT-O Dre / Sr

System Bur gesicherten DatenübertragungSystem Bur secure data transmission

Die Erfindung betrifft ein Qj'sten zur gesicherten Datenübertragung, bei des die Information blockweise von einer Station sueiner anderen Station übertragen wird, wobei jeder Datenblook außer den Informationabits aus diesen abgeleitete Prüfbit* enthält, bei dem aur Ableitung der Prüfbits und ssur Fehlererkennungin jeder Station ein oder mehrere Schieberegister verwendet werden und bei welchem die Auesendung von Daten nach Beendigung eines Blockes durch die sendende Station solange unterbrochen wird,bis die sendende Station von der empfangenden Station ein Quittungssignal (z.B. Richtigmeldung ^Falschmeldung) erhält, welchesdiese veranlaßt, einen weiteren Block auszusenden oder den suletzt ausgesendeten Block nochmals zu senden·The invention relates to a Qj'sten for secure data transmission, in which the information is sent in blocks from a station see belowis transmitted to another station, each data block containing check bits * derived therefrom in addition to the information bits, in which a for deriving the check bits and ssur error detectionone or more shift registers are used in each station and in which the sending of data is interrupted by the sending station after a block has been completed,until the sending station receives an acknowledgment signal (e.g. correct message ^ false message) from the receiving station, whichthis causes another block to be sent out or to send the block that has just been sent out again

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein DatenÜbertragungssystem zu schaffen, das mit nur einem Kanal als Hin- undHückkanal arbeiten kann und bei dem die teilnehmenden Stationen möglichst gleichartig und mit geringem Schaltungeaufwand aufgebaut sind und jede Station sowohl als Sender als auch als Empfänger arbeiten kann. Das System der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die-Schieberegister derart umschaltbar sind, daß siewahlweise als Kodierer oder Dekodierer arbeiten können« daß dieThe object of the present invention is to create a data transmission system that has only one channel as a back and forthHückkanal can work and in which the participating stations are constructed as similarly as possible and with little circuit complexity and each station can work both as a transmitter and as a receiver. The system of the invention is characterized in that the shift registers are switchable so that theycan work either as an encoder or a decoder «that the

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Schieberegister mit Zusatzschaltungen zusammengeschaltet sind, diedann ein oder mehrere Signale abgeben, wenn die Schieberegister bestimmte ßitmuster aufweisen und dassdiese signale als anzeigeund/oder zur Bildung von Befehlsimpulsen (Dienstzeichen) benutztwerden. Es ist also möglich.» die gleichen Schaltungen zum Kodieren,Shift registers are interconnected with additional circuits thatthen emit one or more signals when the shift registers have certain bit patterns and that these signals are used as an indicationand / or used to generate command pulses (service signals)will. So it is possible. " the same circuits for coding,

vonfrom

Dekodieren und zum ErkennenVin Form spezieller Bitmuster gegebenerBefehlsimpulsserien zu verwenden. Damit ergibt sich, die Möglichkeit,Jede Station auf einfachste Weise so aufzubauen, daß sie sowohl Informationen senden als auch empfangen kann. Die Erkennungspezieller Meldungen in Form von Befehlsimpulsserien wird einfach. Derartige Meldungen werden als Dienstzeichen bezeichnet.Es können Dienstzeichen übertragen werden, die eine gesicherte Datenübertragung ankündigen, die gesicherte Datenübertragunganfordern, die gesicherte Datenübertragung beenden, die Angaben über das der Übertragung zugrundeliegende Alphabet machenund die Sicherungseinrichtung (Dekodierer) auf dieses Alphabet einstellen, die Sichtig- bzw. Falschmeldungen der übertragenenInformationen sind usw.Decoding and recognition in the form of special bit patternsTo use command pulse series. This results in the possibility ofTo set up each station in the simplest possible way so that it can both send and receive information. The recognitionspecial messages in the form of command pulse series becomes easy. Such messages are referred to as service marks.Service signals can be transmitted which announce a secure data transmission, the secure data transmissionrequest, terminate the secure data transmission, provide information about the alphabet on which the transmission is basedand set the security device (decoder) to this alphabet, the visual or false messages of the transmittedInformation is etc.

Weitere Vorteile und -einzelheiten der Erfindung werden in einem ·'Ausführungsbeispiel anhand einer Abbildung ausführlich erläu-•tert.Further advantages and details of the invention are given in a'' Explanation of the embodiment in detail with the aid of an illustrationtert.

In der folgenden Beschreibung wird die jeweils sendende Stationals Sender und die jeweils empfangende Station als -empfängerbezeichnet werden. In der Abbildung sind zwei völlig gleichartig aufgebaute Stationen A und B dargestellt. Diese werden durcheine LeitungTverbunden. Alle Teile der Station A tragen alsIn the following description, the transmitting station will be referred to as the sender and the receiving station will be referred to as the receiver. In the figure, two stations A and B, which are completely identical, are shown. These are connected by a lineT. All parts of station A carry as

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letzten Buchstaben der Bezeichnung den Buchstaben A, alle Teileder Station B den Buchstaben B. Sofern diese Buchstaben in der Beschreibung zur Unterscheidung gleicher Teile nicht notwendigsind, werden sie weggelassen.last letter of the designation the letter A, all partsof station B the letter B. Unless these letters are necessary in the description to differentiate between identical partsare omitted.

Jede Station weist eine Quelle Q und eine Senke SE auf. Als Quellen kommen z.B. zurückstellbare Lochstreifen- oder Magnetband-Each station has a source Q and a sink SE. As a sourcee.g. resettable punched tape or magnetic tape

leser infrage, es können aber ebenso Ausgaberegister datenverarbeitenderMaschinen mit Speicherung der ausgegebenen Information oder auch spezielle Lochkartenleser verwendet werden. Die Anschaltungder Leitung T an die jeweilige Quelle bzw. Senke geschieht über Schalter S2, Arbeitet z.B. die Station A als Senderund die Station B als Empfänger, so steht der Schalter S2A in der Stellung 1 und der Schalter S2B in der Stellung 3, Die quelle^A ist mit der Senke SEB verbunden. Arbeitet hingegen die Station B als Sender und die Station A als Empfänger, so nimmt der Schalter S2B die Stellung 1 ein und der Schalter 32A die Stellung3· Die Leitungen, auf denen die Informationsbits übertragenwerden, sind stark ausgezogen, Steuerleitungen dagegen dünn. Taktleitungen sind gestrichelt dargestellt. Im Wege des Informationsflussesliegen zwei weitere Schalter S1A und S1B. Diese nehmen bei jeder Informationsübertragung nur die Stellung 1 ein.Empfängt eine Station Dienstzeichen, so steht ihr zugehörigerSchalter S1 in der Stellung 1, sendet diese Dienstzeichen aus, so steht er in der Stellung 2.Readers in question, but output registers for data processing can also be usedMachines with storage of the output information or special punch card readers can be used. The connectionthe line T to the respective source or sink is done via switch S2, e.g. station A works as a transmitterand station B as the receiver, switch S2A is in position 1 and switch S2B in position 3, the source^ A is connected to the sink SEB. If, on the other hand, the Station B as the transmitter and the station A as the receiver, the switch S2B takes position 1 and the switch 32A the position3 · The lines on which the information bits are transmittedare strongly drawn out, control lines, on the other hand, are thin. Clock lines are shown in dashed lines. By way of the flow of informationthere are two more switches S1A and S1B. These only take position 1 for each information transfer.If a station receives service signals, it is the one that belongs to itSwitch S1 in position 1, if this service signal is sent out, it is in position 2.

Jede Station umfaßt außer den bisher genannten Teilen einenweiterenSchalter S3, ein Schieberegister C mit einer Zusatzschaltung D, die über einen Vielfachschalter K mit einem Dienstzei-In addition to the parts mentioned so far, each station comprises another oneSwitch S3, a shift register C with an additional circuit D, which via a multiple switch K with a duty time

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chenbefehlsgeber E verbunden ist, eine Steuerungsschaltung H,einen Zähler G sowie einejr monostabile Kippstufe F besondererBauart. Die Schieberegister C werden durch eine ihr jeweils zugeordnete Modulo-zwei-Additionsschaltung M zu einem Kodierererweitert. Kodierer dieser Art sind hinreichend bekannt und z.B. bei Peterson "Error Correcting Codes" beschrieben.Im vorliegenden Fall ist das jeweilige Schieberegister C vom Ausgang über die ihm zugeordnete UND-Schaltung U und die Modulo-zwei-AdditionsstelleM. auf seinen Eingang zurüekgekoppelt. Es handelt sich hierbei um die einfachste Ausführungeines Kodierers. Diese ist gewählt, um die Beschreibung übersichtlich halten zu können. Es können aber jederzeit beliebigeanders zurückgekoppelte Schieberegister als Kodierer verwendet werden. Als letztes umfaßt jede Station einen demSchieberegister C zugeordneten Dienstzeichengenerator L.chenbefehlsgeber E is connected, a control circuit H,a counter G and a monostable multivibrator F in particularDesign type. The shift registers C become an encoder by a modulo-two addition circuit M assigned to it in each caseexpanded. Coders of this type are well known and are described, for example, by Peterson "Error Correcting Codes".In the present case, the respective shift register C is output via the AND circuit U assigned to it and the modulo-two addition pointM. is coupled back to its entrance. This is the simplest implementationof an encoder. This is chosen to keep the description clear. However, any number ofshift registers that are fed back differently can be used as encoders. Finally, each station includes a demService character generator L assigned to shift register C.

Wie eingangs gesagt wurde, wird die Information von der sendenden zur empfangenden Station blockweise übertragen. Eswird also jeweils nur eine festgesetzte Anzahl von Informationsbits übertragen und nach deren Aussendung die aus diesenInformationsbits abgeleiteten Redundanzbitgruppe»· Kach der Übertragung eines Blockes unterbricht die sendende Stationdie Aussendung von Daten und wartet auf eine quittung von der empfangenden Station, die ebenfalls über die Leitung Tzurückgesendet wird und Auskunft über den richtigen oder falschen Empfang des zuletzt ausgesendeten Blockes gibt.As stated at the beginning, the information is transmitted from the sending to the receiving station in blocks. Itso only a fixed number of information bits is transmitted in each case and, after they have been sent out, those from theseRedundancy bit group derived from information bits »· After the transmission of a block, the sending station interruptsthe transmission of data and waits for an acknowledgment from the receiving station, which is also transmitted via line T.is sent back and provides information about the correct or incorrect reception of the block sent last.

Im folgenden soll angenommen werden, daß die Station A Daten · sendet, also als Sender arbeitet und die Station B Daten emp-92/64-KN■ -5-In the following it should be assumed that station A sends data, that is to say works as a transmitter, and station B data emp-92/64-KN■ -5-

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fängt, also als Empfänger arbeitet. Wie bereits erläutert, gelangenvon der Quelle QA ausgesendete Informationsbits über dieStellung 1 des Schalters S2A und die StellungΛdes SchaltersS1A auf die Leitung T. Zum Beginn der Sendung muß auch der Schal ter S5A eine definierte Stellung einnehmen, was durch die SteuerungHA bewirkt wird. Diese schaltet den Schalter S3A in die Stellung 1 und gibt eine EINspannung an die UND-Schaltung UAfür die gesamte Zeit der Aussendung von Informationsbits durchdie quelle QA. Die gesamte einem Block zugehörige von der quelleQA ausgesandte Information gelangt über den Schalter S3A auch an den aus dem Schieberegister GA und der Modulo-zwei-AdditionsstelleMA bestehenden Kodierer. Nach Aussendung einer bestimmten Anzahl von Informationsbits ist das SchieberegisterCA mit Redundanzbits gefüllt. Die in ihm stehenden Bedundanzbitswerden im folgenden über die Stellung 2 des Schalters S1A auf die LeitungTgegeben. Um Datenblocks mit konstanterAnzahl an Informationsbits und Redundanzbits zu erhalten, ist der Zähler GA vorgesehen. Dieser zählt alle ausgesendetenInformationsbits und gibt bei Erreichen einer bestimmten Anzahleine Meldung, an die Steuerung HA ab. Auf diese Meldung hinstoppt die Steuerung HA den Sendetakt für die Quelle, ebenso auch wie den Schiebetakt für das Schieberegister CA und veran-IaBtdas Umschalten des Schalters S1A von der Stellung 1 in dieStellung 2. Ebenso sperrt diese die während der Informationsaussendung im EIN-Zustand befindliche UND-Schaltung U¹A wieder. Nachdem Umschalten des Schalters S1A und dem Sperren der UND-SchaltungUA gibt die Steuerung HA nochmals so viele Schiebetakte auf das Schieberegister-GA,wie dieses Speicherplätze aufweist.92/64-KN -6-■'■"-■■"catches, so works as a receiver. As already explained, information bits sent out by the source QA reach the line Tvia position 1 of switch S2A and position Λ of switch S1A is effected. This switches the switch S3A to position 1 and gives an ON voltage to the AND circuit UA for the entire time that information bits are transmitted by the source QA. All of the information sent out by the source QA belonging to a block also reaches the encoder consisting of the shift register GA and the modulo-two addition point MA via the switch S3A. After a certain number of information bits have been sent out, the shift register CA is filled with redundancy bits. The redundancy bits contained in it are passed on to lineT via position 2 of switch S1A. The counter GA is provided in order to receive data blocks with a constant number of information bits and redundancy bits. This counts all transmitted information bits and sends a message to the control system HA when a certain number is reached. In response to this message, the control system HA stops the transmission clock for the source, as well as the shift clock for the shift register CA and causes the switch S1A to switch from position 1 to position 2. It also blocks the ON during information transmission -State AND circuit U¹ A again. After switching over the switch S1A and disabling the AND circuit UA, the control system HA again sends as many shift clocks to the shift register GA as it has storage locations. 92/64-KN -6-■ '■ "- ■■"

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Damit wird der gesamte Inhalt des Schieberegisters an die empfangendeStation B ausgesendet, fiach der Ausgabe dieser Schiebetaktegibt der Zähler, der auch diese Takte über die ausgesendeten Eedundanzbits mitzählt, einen weiteren Impuls an die SteuerungHA. Diese stellt daraufhin den Schalter 32A in die Stellung 2, den Schalter S3A in die Stellung 2 und den Schalter 31Ain die Stellung 1.This means that the entire content of the shift register is sent to the receivingStation B sent out after the output of these shift clocksthe counter, which also counts these clocks via the redundancy bits sent, sends another pulse to the controllerHA. This then sets switch 32A to position 2, switch S3A to position 2 and switch 31Ain position 1.

Die Schaltung verharrt in dieser Lage und wartet auf über die Leitung T von der empfangenden Station B zurückkommenden Dienstzeichenin Form von Richtig- oder Falschquittungen. Ohne die Arbeitsweise der empfangenden Station B und die Art der ^uittungsableitungin dieser erläutert zu haben, wird angenommen, daß nach einer Wartezeit die sendende Station A eine quittungerhält. Diese Quittungen haben ebensoviele Bits wie die SchieberegisterC Speicherplätze aufweisen und gelangen über die Stellung 1 des Schalters S1A und die Stellung 2 des SchaltersS5A in das Schieberegister CA. Mit der Zusatzschaltung DA.die im wesentlichen ein logisches Wetz in Form von Konjunktionsschaltungen ist, wird geprüft, ob das SchieberegisterCA ein einer möglichen Quittung entsprechendes Bitmuster aufweist.Ist dieses der Fall, so gibt die Schaltung DA an einem seiner Ausgänge über den Vielfachschalter KA eine Spannungsin den Dienstzeichenbefehlsgeber EA ab, der diese in einen Befehlfür die Steuerung HA umwandelt. Um zu verhindern, daß Fehlmuster z.B. während des Einspeicherns einer quittung in dasSchieberegister abgetastet werden, wird der Vielfachschalt^r KAerst dann kurzzeitig geschlossen, wenn die ganze quittung °in das Schieberegister CA eingelaufen ist. Von dem Dienstzeit .'^/ - 7 -The circuit remains in this position and waits for service signals coming back from the receiving station B via the line T.in the form of correct or incorrect receipts. Without the mode of operation of the receiving station B and the type of transmission derivationHaving explained in this, it is assumed that, after a waiting time, the sending station A sends an acknowledgmentreceives. These acknowledgments have as many bits as the shift registersC have memory locations and are accessed via position 1 of switch S1A and position 2 of the switchS5A into the shift register CA. With the additional circuit DA.which is essentially a logical Wetz in the form of conjunctive circuits, it is checked whether the shift registerCA has a bit pattern corresponding to a possible acknowledgment.If this is the case, the circuit DA gives a voltage at one of its outputs via the multiple switch KAsin the service mark command generator EA, which converts this into a commandfor the control HA converts. In order to prevent incorrect patterns, e.g. while an acknowledgment is being saved in theShift registers are scanned, the multiple switch ^ r KAonly closed briefly when the entire receipt °has entered the shift register CA. From the period of service. '^/ - 7 -

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chenbefehlsgeber EA wird also der Steuerung HA Mitteilung darüber gemacht, ob mit der Aussendung weiterer Informationen fortzufahrenist, oder eine Wiederholung des vorhergehend Ausgesendeten Blockes vorzunehmen ist, falls eine Falschquittung festgestelltwurde·chenbefehlsgeber EA is made to the control HA notification as to whether to continue with the transmission of further informationor a repetition of the previously sent block is to be carried out if a false acknowledgment is detectedbecame·

Je nach der Ausbildung der Zusatzschaltungen DA und DB können die Schalter SJA bzw. S3B der Station A bzw. B auch entfallen.In diesem Fall ist die Modulo-zwei-Additionsstufe fest mit dem Ausgang des Schalters S2A verbunden. Wird bei dieser Schaltungsanordnungein Dienstzeichen in Form einer Quittung vom Empfänger B empfangen, so gelangen sämtliche Bits der quittung überdie Modulo-zwei-Stufe in das Schieberegister GA. Unter der Vor-»aussetzung, daß dieses vor Empfang der Quittung den Inhalt "Null"hatte, also jede einzelne Speicherstelle den Inhalt "Null¹¹aufwies, wird auch entsprechend den Regeln der Modulo-zwei-Adrditiondas Bitmuster der empfangenen Quittung wieder im Schieberegister erscheinen. Ist nicht diese einfache Art der Rückkoppelungdes Schieberegisters gewählt, sondern weist dieses eine Vielzahl an Rückkopplungsstellen auf, so enthält nachEmpfang einer Quittung das Schieberegister zwar ein anderes Bitmuster als das des empfangenen Quittungssignales.- In diesemFall kann aber die Zusatzschaltung DA in ihrer Logik so ausgelegt werden, daß sie dieses veränderte Bitmuster wieder alsdas betreffende ^uittungssignal erkennt. Natürlich ist es imFalle der Verwendung der in der Abbildung dargestellten Rückkopplungsart notwendig, auch während des Empfanges von Quittungendie UND-Schaltung UA auszuschalten. 92/64-KN - -8-Depending on the design of the additional circuits DA and DB, the switches SJA or S3B of station A or B can also be omitted. In this case, the modulo-two addition stage is permanently connected to the output of switch S2A. If, in this circuit arrangement, a service character in the form of an acknowledgment is received from receiver B, then all bits of the acknowledgment reach the shift register GA via the modulo-two stage. Assuming that this had the content "Zero" before the receipt of the acknowledgment, i.e. each individual memory location had the content "Zero¹¹ , the bit pattern of the received acknowledgment is again in the shift register in accordance with the rules of modulo-two addition If this simple type of feedback of the shift register is not selected, but if it has a large number of feedback points, then after receipt of an acknowledgment the shift register contains a different bit pattern than that of the received acknowledgment signal. In this case, however, the additional circuit DA in Their logic can be designed in such a way that they recognize this changed bit pattern again as the corresponding acknowledgment signal. Of course, if the type of feedback shown in the figure is used, the AND circuit UA must also be switched off while acknowledgments are being received. 92/64 -KN - -8-

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Quittungen bzw. Dienstzeichen können aber nicht nur von der empfangendenStation über die Leitung T gesendet werden, sondern auch aus der Quelle QA in das Schieberegister CA gelangen. Dieskann z.B. bei Beginn einer Datenübertragung der Fall sein, wenn die quelle der Kodiereinrichtung Mitteilung darüber gibt, nachwelchem System eine Kodierung vorzunehmen ist. Die gleiche Meldung muß natürlich auch von dem Schieberegister der empfangende»Station entgegengenommen und ausgewertet werden. Ein solcher •Fall bedingt aber zu Beginn einer Datenübertragung-eine etwasandere Ablauforganisation der Schaltung, da eine Abtastung derZusatzschaltung DA sofort nach Einlauf der ersten das Schieberegister CA füllenden Bits vorgenommen werden muß.Receipts or service marks can not only be issued by the recipientStation are sent over the line T, but also get into the shift register CA from the source QA. thisThis can be the case, for example, at the beginning of a data transmission when the source notifies the coding device about itwhich system a coding is to be carried out. The same message must of course also be sent from the shift register to the receiving »Station are received and evaluated. Such a case, however, requires something at the beginning of a data transferdifferent process organization of the circuit, since a scanning of theAdditional circuit DA must be made immediately after the arrival of the first bits filling the shift register CA.

Jede Datenübertragung im vorliegenden System muß aber ohnehin mit einem Dienst zeichen von der Quelle^₁Abeginnen, welchesder empfangenden Station eine beginnende Datenübertragung anzeigt,damit diese den Schalter S2B in die Stellung 3 bringt und somit die Senke SEB an die Leitung T anschaltet. Natürlichmuß in diesem Fall in der sendenden Station dafür gesorgt werden, daß dieses Dienstzeichen nicht auch in dieser erkannt wirdund auf diese Weise die sendende quelle über den Schalter S2 von der Leitung T gelöst wird.Any data transmission in the present system must, however,begin with a service sign from the source ^₁ A , which indicates to the receiving station that data transmission is beginning, so that it brings the switch S2B to position 3 and thus connects the sink SEB to the line T. In this case, of course, it must be ensured in the sending station that this service signal is not recognized in this too and in this way the sending source is released from the line T via the switch S2.

Im folgenden soll die Funktion der Station B beim Empfang eines Datenblockes betrachtet werden. Wie im vorhergehenden geschildertwurde, gelangen zuerst die Informationsbits eines Blockes über die Stellung 1 des Schalters S1B und die Stellung 3 desSchalters S2B von der Leitung T zur Senke SEB. Dabei gelangen 92/64-KN _9_In the following, the function of station B when receiving a data block will be considered. As described abovefirst get the information bits of a block via position 1 of switch S1B and position 3 of theSwitch S2B from line T to sink SEB. 92/64-KN _9_

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auch, die Informationsbits über die Stellung 1 des Schalters S3Bund die Modulo-zwei-Additionsschaltung MB zum Schieberegister CB.Während des Einlaufens von Informationsbits in die Senke SEB istdie UND-Schaltung UB eingeschaltet. Aus den empfangenen Informetionsbitsjedes Blockes wird also nach den gleichen Regeln eine Redundanz abgeleitet, wie es im vorhergehenden für die Sendeseitegeschildert wurde. Wach einem fehlerfreien Empfang derInformationsbits eines Blockes steht also die gleiche Redundanz im Schieberegister CB wie auch im Schieberegister CA der sendendenStation. Die empfangenen Informationsbits werden von dem Zähler GB mitgezähltjund wenn dieser den Empfang von soviel Informationsbitsregistriert hat, wie zu einem Block gehören, gibt er eine Meldung an die Steuerung HB, welche den Schalter S2B ausder Stellung 3 in die Stellung 2 umschaltet, so daß die nachkommendenRedundanzbits nicht in die Senke SEB einlaufen können. Die UND-Schaltung UB bleibt eingeschaltet und die Redundanzbitslaufen über die Modulo-zwei-Schaltung in das Schieberegister CBein. Dabei ergibt sich die bekannte Tatsache, daß bei fehlerfreiem Empfang von Informationsbits und Redundanzbits nach Empfangaller Redundanzbits bei zyklischen Kodes das Schieberegister CB den Inhalt Null hat, während bei der Verwendung anderer linearersystematischer Kodes das Schieberegister einen bestimmten vorbekannten Inhalt aufweist. Anhand dieses Inhalts wird über die ZusatzschaltungDB und den Dienstzeichenbefehlsgeber EB festgestellt, ob die Information und ihre Redundanz eines Blockes unverändertvon der sendenden zur empfangenen Station gelangt ist*Je nach dem gegebenen Sachverhalt des vorliegenden Empfangs wird über die Steuerung HB an den ^uittungsgenerator LB eine Meldunggegeben, welche diesen veranlaßt, in das Schieberegister CB92/64--KN -10-also, the information bits about position 1 of switch S3Band the modulo-two addition circuit MB to the shift register CB.During the inflow of information bits into the sink SEB isthe AND circuit UB switched on. From the received information bitsa redundancy is derived from each block according to the same rules as in the previous one for the transmission sidewas described. Awake error-free reception of theInformation bits of a block therefore have the same redundancy in the shift register CB as in the shift register CA of the sending oneStation. The received information bits are counted by the counter GB every time it has received so many information bitshas registered how it belongs to a block, it sends a message to the controller HB, which outputs the switch S2Bthe position 3 switches to position 2, so that the followingRedundancy bits cannot enter the SEB sink. The AND circuit UB remains switched on and the redundancy bitsrun via the modulo-two circuit into the shift register CBa. This results in the well-known fact that if information bits and redundancy bits are received without errors, after receiptof all redundancy bits in the case of cyclic codes, the shift register CB has the content zero, while linear ones when other codes are usedsystematic code, the shift register has a certain previously known content. Based on this content, the additional circuitDB and the service signal command generator EB determined whether the information and its redundancy of a block remain unchangedgot from the sending to the receiving station *Depending on the circumstances of the present reception, a message is sent to the acknowledgment generator LB via the controller HBgiven, which causes this to be in the shift register CB92/64 - KN -10-

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ein dem auszusendenden Dienstzeichen entsprechendes Bitmustereinzuprägen.a bit pattern corresponding to the service symbol to be sent outmemorize.

Die Erzeugung der notwendigen Bitmuster kann aber auch durchdas Schieberegister allein vorgenommen werden, wenn dieses über eine entsprechende Anzahl an Rückkopplungsstellen verfügt* Diesemwerden dann, wie bei bekannten rückgekoppelten Schieberegistern, soviel Taktimpulse zugeführt, bis aufgrund der Rückkopplungdas Schieberegister den gewünschten Schaltzustand einnimmt. - Die Aussendung der jeweils gebildeten Quittung wirdnach Sperrung der UND-Schaltung KB über die Stellung 2 des Schalters S2B vorgenommen..The generation of the necessary bit patterns can also be done bythe shift register can be carried out on its own if this has a corresponding number of feedback points * this onethen, as in known feedback shift registers, as many clock pulses are supplied until due to the feedbackthe shift register assumes the desired switching state. - The sending of the respective formed receipt isafter blocking the AND circuit KB via position 2 of switch S2B.

Die Information jedes empfangenen Blockes wird sofort beim Empfangin die Senke eingespeichert. Auf diese Weise gelangt also auch die Information fehlerhafter Blöcke in die Senke. Um zu verhindern,daß diese Information weiterverarbeitet oder" ausgewer-^tet wird, wird sie bis zur Feststellung der Fehlerffeiheit oder Fehlerhaftigkeit von der Senke nicht zur Weiterverarbeitung freigegebenund^:im Fall der Fehlerhaftigkeit gesondert gekennzeichnet.Das kann bei einem Magnetband als Senke einfach durch Löschen geschehen oder z.B. bei einem Lochstreifenstanzei* durchein Überstanzen aller dem fehlerhaften Block zugehörigen Bits. Natürlich ist es auch möglich, der Senke ein Schiebefegistei?von der Länge der Information eines Blockes vorzusöhälten und im Fehlerfalle dieses Register einfach zu löschen*The information of each received block is stored in the sink as soon as it is received. In this way, the information about faulty blocks also gets into the sink. In order to prevent this information from being further processed or "evaluated", it is not released for further processing by the sink until it is found to be free of errors or incorrect and^: in the case of incorrectness, it is marked separately Deletion is done or e.g. with a punched tape * by punching over all the bits belonging to the faulty block. Of course, it is also possible to precede the sink with a sliding register of the length of the information of a block and to simply delete this register in the event of an error *

Aufgrund des völlig symmetrischen üufbaues des vorliegenden92/64-KN -11-Due to the completely symmetrical structure of the present92/64-KN -11-

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Datenübertragungssystems ist es nun möglich, daß auch die Station B sendet und die Station A empfängt. Die Wirkungsweise rstdann völlig gleich der eben beschriebenen. Es ergibt sich weiterhin die Möglichkeit, daß eine oder beide Stationen über Vorrangdienstzeichenverfügen, die die jeweils sendende Station beim Empfang derselben zwingen, von Sendung auf Empfang umzuschalten.Data transmission system, it is now possible for station B to send and station A to receive. The mode of action rstthen exactly the same as the one just described. There is also the possibility that one or both stations have priority service signswhich force the sending station when receiving the same to switch from sending to receiving.

Diese und weitere ähnliche Ablaufvereinbarungen lassen sich bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen System für beide Stationenohne jegliche Änderung der grundsätzlichen Systemorganisation durchführen. Hotwendige Änderungen durch Veränderung der Bitmustervon Dienstzeichen oder durch die Aufnahme neuer Dienstzeichen sind durch den einfachen Aufbau mit den ZusatzschaltungenD, den Dienstzeichenbefehlsgebern E und den DienstzeichengeneratorenA ohne Aufwand durchführbar.These and other similar process agreements can be applied to both stations in the present system according to the inventionwithout changing the basic system organization. Necessary changes by changing the bit patternof service signs or the inclusion of new service signs are due to the simple structure with the additional circuitsD, the service sign commanders E and the service sign generatorsA can be carried out without any effort.

Weiterhin ist es auch möglich, mit Stationen des erfindungsgemäßenSystems ein Datenübertragungsnetz mit einer Vielzqhl von Stationen aufzubauen. Die Stationen sind dann z.B. sternförmigmiteinander verbunden und jede Station kann mit jeder anderenFurthermore, it is also possible with stations of the inventionSystem to build a data transmission network with a variety of stations. The stations are then e.g. star-shapedconnected to each other and each station can connect to each other

aus/ Station Daten austauschen. Die !"rage der Stationswahl wirdwieder in sehr einfacher Weise durch Dienstzeichen geregelt,wobei jeder Station ein Dienstzeichen zugeordnet ist, nach dessemEmpfangsie sich automatisch auf Datenempfang einstellt.Exchange datafrom / station. The question of station selection is again regulated in a very simple manner by service signals, each station being assigned a service signal, after which it is automatically set to receive data.

Es kann aber auch der Fall eintreten, wo die von einer Station ausgesandten Daten von allen übrigen Stationen empfangen werden92/64-KN -12-However, the case can also arise where the data sent by one station are received by all other stations92/64-KN -12-

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sollen. Hierfür muß ein für alle Stationen, mit Ausnahme der jeweilssendenden Station, geltendes Dienstζeichen vorgesehen werden,welches die Stationen auffordert, auf Empfang umzuschalten. Das Dienstzeichen muß außerdem bewirken, daß die empfangendenStationen, mit Ausnahme jeweite einer, keine Quittungen aussenden.should. There must be one for all stations, with the exception of eachsending station, valid service codes are provided,which asks the stations to switch to reception. The service mark must also ensure that the receivingStations, with the exception of one each, do not send out receipts.

Ein solches System läßt sich z.B. in vorteilhafter Weise mit dreiStationen ausführen. Dann gibt es jeweils eine sendende Station und zwei empfangende Stationen, von denen normalerweise nur dieeine Quittungen ausgibt. Die empfangende Station, welche keine Quittungen abgibt, wird im folgenden Nebenstation genannt. Durchdas im vorhergehenden beschriebene Dienstzeichen werden die empfangend^Station und die Nebenstation zum Empfang aufgefordert.Insbesondere kann hier auch, wenn die Nebenstation noch nicht festliegt, durch Dienstzeichen jede der beiden Stationen alternativzur Nebenstation ernannt werden. Während einer Datenübertragung leitet die Nebenstation in der früher beschriebenen WeiseQuittungen ab. Doch sendet sie diese nicht aus, vielmehr emp-Such a system can be, for example, advantageously with threeRun stations. Then there is one sending station and two receiving stations, of which normally only the oneissues a receipt. The receiving station that does not issue any acknowledgments is referred to below as the slave station. Bythe service mark described above will be the receiving ^Station and the slave station requested to receive.In particular, even if the secondary station has not yet been determined, each of the two stations can alternatively be given by means of service signalsbe appointed as a substation. During a data transmission, the slave station conducts in the manner previously describedReceipts. But it does not send them out, rather it receives

fängt sie auch die jeweilige Quittung der empfangenen Stationund vergleicht diese mit der von ihr abgeleiteten. Sind beides Bielrtigquittungen, so gibt die Nebenstation den zuletzt empfangenenBlock zur Weiterverarbeitung frei; sie löscht ihn hingegen, wenn sie selbst eine Falschquittung gebildet oder eine solchevon der empfangenden Station erhalten hat. Hat die empfangende Station jedoch für einen Block eine Bichtigquittung und dieNebenstation eine Palschquittung abgeleitet, so muß die Nebenstationein Sonderdienstzeichen abgeben, um von der sendendenit also catches the respective receipt from the receiving stationand compares this with the one derived from it. If both are Bielrtig receipts, the slave station gives the last one receivedBlock free for further processing; however, it deletes it if it has created a false receipt or such a receiptreceived from the receiving station. However, if the receiving station has a valid receipt for a block and theSecondary station derives a palsch receipt, the secondary station mustsubmit a special service mark to be used by the sending

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Station eine vSTiederholung des letzten Blockes anzufordern. DasSonderdienstzeichen kann hierbei eine zusätzliche Falschquittungsein, oder spezielle Zeichen mit geänderter und/oder zusätzlicher Modulation. Letzteres ist mit Vorteil auch dann anwendbar,wenn das 'System mehrere Webenstationen aufweist.Station to request a repetition of the last block. ThatSpecial service mark can be an additional false acknowledgmentor special characters with modified and / or additional modulation. The latter can also be used to advantagewhen the 'system has several weaving stations.

Die eben geschilderte Systemorganisation birgt den Vorteil, daß die sendende Station für jeden ausgesendeten Block nur eineQuittung entgegenzunehmen braucht, während sie im anderen Fall zwei Quittungen (von der Nebenstation und der empfangenden Station)zu synchronisieren hätte.The system organization just described has the advantage that the sending station only has one for each block sentNeeds to receive receipt, while in the other case two receipts (from the slave station and the receiving station)to synchronize.

Da die drei am System beteiligten Stationen im wesentlichen oder völlig gleichen Aufbaues sind, kann jede Station die Funktionder sendenden, der empfangenden Station oder der Nebenstation übernehmen. Es ist allerdings dafür zu sorgen, daß jene Stationen,welche die Funktion der Nebenstation übernehmen können, ein weiteres Register zur Aufnahme der jeweiligen quittung derempfangenden Station aufweisen, um so zwischen dieser quittung und der selbst abgeleiteten quittung einen Vergleich durchführenzu können. Dieser zusätzliche aber verhältnismäßig geringe Aufwand läßt es als günstig erscheinen, jedoch nur dieseStationen mit dem zusätzlichen Schieberegister auszurüsten, welche auch wirklich die Funktion einer Nebenstation übernehmensollen. In vielen Fällen wird sich dagegen der Fall ergeben, daß eine einmal ernannte Nebenstation auch ständig Nebenstationbleiben wird. Da auch die Nebenstation fähig sein muß Informationen auszusenden, ist es zweckmäßig, diese so zu92/64--KN -14-Since the three stations involved in the system are essentially or completely identical in structure, each station can perform the functionthe sending, the receiving station or the slave station. However, it must be ensured that those stationswhich can take over the function of the slave station, another register for receiving the respective receipt of thehave receiving station so as to carry out a comparison between this receipt and the self-derived receiptto be able to. This additional but relatively small effort makes it appear cheap, but only thisEquip stations with the additional shift register, which actually take over the function of a secondary stationshould. In many cases, on the other hand, there will be a case that a slave station once appointed will also always be slave stationwill stay. Since the slave station must also be able to send out information, it is advisable to do so92/64 - KN -14-

8 0 99017037A8 0 99017037A

organisieren, daß sie die gesamte auszusendende Information Jeweilsunabhängig von ihrer Länge zu einem Block zusammenfaßt. Anhand der der Information angefügten Eedundanz können dannwieder die empfangenden Stationen eine Fehlererkennung durchführen.organize that they have all the information to be sent outgrouped into a block regardless of their length. On the basis of the redundancy appended to the information,the receiving stations carry out an error detection again.

Das im vorhergehenden erläuterte System mit drei Stationen läßt sich in einfacher Weise auf ein System mit mehrerenStationen erweitern.The above-explained system with three stations can be easily converted to a system with severalExpand stations.

92/64--KN92/64 - CN

809901/0374809901/0374

Claims (1)

Translated fromGerman

atentansgrücheatentansgrüchestem zur gesickerten Datenübertragung, bei dem die Informationblockweise von einer Station zu einer anderen Station übertragen wird, wobei jeder Datenblock außer den Informationsbits aus diesen abgeleitete Prüfbits enthält, bei dem zur Ableitungder Prüfbits und zur Fehlererkennung in jeder Stationein oder mehrere Schieberegister verwendet werden und bei welchem die Aussendung von Daten nach Beendigung eines Blockesdurch die sendende Station solange unterbrochen wird, bis diesystem for leaked data transmission in which the informationis transmitted in blocks from one station to another station, each data block containing check bits derived therefrom in addition to the information bits, in the case of which for derivationthe check bits and for error detection in each stationone or more shift registers are used and in which the transmission of data after completion of a blockis interrupted by the sending station until theenensendende Station von der empfangeuäeaStation ein >4uittungssignal(z.B. Richtigmeldung, Falschmeldung) erhält, welches diese veranlaßt, einen weiteren Block auszusenden, oder den zuletztausgesendeten Block nochmals zu senden,dadurch pekennzeichnet,daß die Schieberegister (CA, CB) derart umschaltbarsind, daß sie wahlweise als Eodierer oder Dekodierer arbeiten können, daß die Schieberegister mit Zusatzschaltungen (DA,DB) zusammengesQhaltet sind, die dann ein oder mehrere Signaleabgeben, w©r$ die Schieberegister (CA, CB) bestimmte Bitmusteraufweite-» uM dal diese Signale als Anzeige und/oderzur Bildung v^a Befehlsimgulseia {Dienstzeichen) benutzt werden.The sending station receives a> 4uittungssignal (e.g. correct message, false message) from the receiving station, which causes it to send another block or to send the last block sent again,characterized in that the shift registers (CA, CB) can be switched over in such a way that they can work either as eoders or decoders, that the shift registers are combined with additional circuits (DA, DB), which then emit one or more signals, w © r $ the shift registers (CA, CB) expand certain bit patterns - »and these signals can be used as a display and / or for the formation of a command impulseia (service mark).2. System nach Ans^ru^h 1»dad&gch gekennzeichnet, daß diefangende Station naeh ^ellstaBAi^s^ Aus^endung einersich automatisch wieder als EApfafigpi? schaltet.2. System according to Ans ^ ru ^ h 1 »dad & gch characterized that the catching station naeh ^ ellstaBAi ^ s ^ Aus ^ ending an automatically again as EApfafigpi? switches.3# System nach, den Ansprüchen 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daßdie sendende Station nach Erkennung einer Quittung von der empfangende^Station sich wieder als Informationssender schaltet.3 # System according to Claims 1 and 2,characterized in that the sending station switches itself back to the information sender after recognizing an acknowledgment from the receiving station.4« System nach den Ansprüchen 1 Ms 3»dadurch gekennzeichnet,daßdas empfangsseitige Schieberegister (CA, CB) als Bitgeneratorfür die Befehlsimpulse verwendet wird.4 «System according to claims 1 Ms 3»,characterized in that the receiving-side shift register (CA, CB) is used as a bit generator for the command pulses.5».System nach den Ansprüchen 1 bisM-,dadurch' gekennzeichnet, daßin beiden Stationen je ein Zähler (GA, GB) vorgesehen ist," daßJeder Zähler (GA, GB) nach Sendung bzw. Empfang des letzten Informationszeichens eines Blockes und nach. Sendung oder Empfangdes letzten Sedundanzzeichens eines Blockes ein Signal abgibt, welches zur Umschaltung der dem Zähler zugeordnetenSchieberegister und Steuerungsmittel benutzt wird.5 ».System according to claims 1 toM,characterized in that a counter (GA, GB) is provided in each of the two stations," that each counter (GA, GB) after sending or receiving the last information character of a block and after sending or receiving the last sedundancy character of a block emits a signal which is used to switch over the shift registers and control means assigned to the counter.6* System nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler(GA) der jeweils sendenden Station und der Zähler (GB) der jeweils empfangenden Station nach vollständiger ^ussendungb2w. nach vollständigem Empfang eines Blockes ein Signal abgegeben,welche die bisher sendende Station als Empfangsstation und die bisher empfangende Station als Sendestation umschalten.6 * System according to claim 5,characterized in that the counter (GA) of the respective transmitting station and the counter (GB) of the respective receiving station after complete transmission b2w. after a block has been fully received, a signal is emitted, which switches the previously transmitting station as the receiving station and the previously receiving station as the transmitting station.■* 7*Syst ent nach den Ansprüchen 1 bis 6_tdadurch gekennzeichnet,■ * 7 * system according to claims 1 to 6_tcharacterized bydaß in beiden Stationen verbunden mit dem zugehörigen Zähler(GA, GB) Je eine Schaltung (S¹A* I¹B) vorgesehen ist, daß die-,st Schaltungen dann zur Aussendun^ von Befehlsimpulsen Impulsi_iwennBlGtit>er eise bestimmte ^eIt hinweg.von derthat in both stations connected to the associated counter (GA, GB) a circuit (S¹ A * I¹ B) is provided that the, st circuits then for sending out command pulses impulsei_i whenBlG tit> er eise certain ^ eIt away. from the_₁₇ _ U62057_₁₇ _ U62057Sende- bzw. Empfangsleitung kein Signal mehr erhalten.Send or receive line no longer received a signal.8. System nach Anspruch 7»dadurch gekennzeichnet, daß dieseSchaltung (FA, FB) aus einer monostabilen Kippstufe besteht, die nach einer feststehenden Zeitdauer nach Auftreten desletzten Kippimpulses einer Serie von Kippimpulsen in den stabilen Zustand zurückkippt, wobei es gleichgültig ist,in welchem Schaltungszustand der Kippstufe der Kippimpulsauftritt, und daß mit dem Rückkippen in den stabilen Zustand die Takterzeugung ausgelöst wird.8. System according to claim 7 »characterized in that this circuit (FA, FB) consists of a monostable multivibrator, which tilts back into the stable state after a fixed period of time after the occurrence of the last tilt pulse of a series of tilt pulses, it being irrelevant in which circuit state of the flip-flop the flip-flop occurs, and that the clock generation is triggered with the tilting back into the stable state.9· System nach den Ansprüchen 1 bis 8,dadurch gekennzeichnet,daß abgeleitete» Falschquittungen eine Kennzeichnung des gestört empfangenen Blockes verursachen.9 · System according to claims 1 to 8,characterized in that derived »false acknowledgments cause an identification of the blocked received block.10. System nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschaltungen(DA, DB) von Köinzidenzschaltungen gebildet werden.10. System according to claim 1,characterized in that the additional circuits (DA, DB) are formed by coincidence circuits.11. System nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß an den11. System according to claim 1,characterized in that the■ . . no¹ ■ ■ ·■. . no¹ ■ ■ ·Ausgängen der Koinzidenzschaltungen Schalter (KA, KB) angebrachtsind, die in bestimmten Intervallen während der Übertragung geöffnet oder geschlossen werden.Outputs of the coincidence circuits switches (KA, KB) attachedthat are opened or closed at certain intervals during transmission.12. System nach den Ansprüchen 1 bis 11 mit mehr als zwei Stationen,dadurch gekennzeichnet, daß alle empfangenden Stationen Quittungen bilden, daß aber nur eine spezielle. Empfangsstation'Quittungen zum Sender sendet.12. System according to claims 1 to 11 with more than two stations,characterized in that all receiving stations form receipts, but that only a special one. Receiving station 'sends receipts to the sender.92/64-KN _18-92/64-KN _18-809901/0374809901/037413. System nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet, daß alle aufEmpfang geschalteten Stationen die von der speziellen Empfangsstation ausgesendeten Quittungen empfangen und mit den von ihnenselbst gebildeten Quittungen vergleichen und den zuletzt13. System according to claim 12,characterized in that all stations switched to reception receive the receipts sent by the special receiving station and compare them with the receipts they have formed themselves and the last oneempfangenen Block löschen, wenn entweder sie selbst oder die spezielle Station eine Falschquittung abgegeben haben.delete received block if either you or the special station have issued a false acknowledgment.14. System nach den Ansprüchen 12 und 13,dadurch gekennzeichnet,daßdie auf Empfang geschalteten Stationen ein Dienstzeichenabgeben, wenn sie selbst eine Falschquittung gebildet haben und von der speziellen Empfangsstation keine Falschquittungabgegeben wird.14. System according to claims 12 and 13,characterized inthat the stations switched to reception emit a service signal if they have formed a false acknowledgment themselves and no false acknowledgment is given by the special receiving station.15. System nach Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet, daß das Dienstz-eicheneine Wiederholsendung der sendenden Station veranlaßt.15. System according to claim 14,characterized in that the service character causes a retransmission of the sending station.92/64-KN92/64-KN809901/0374809901/0374