Utveckling av SRT-modem

En rapport varsamt redigerad av Erik Åhman.

Rapporten är baserad på information från Kjell Edvardsson och Hans Nyman.
2004-10-15


 

Bakgrund

Inför dokumentationen av bakgrunden till system ”Flugan” har nedanstående information mottagits om SRT modem av Kjell Edvardsson.

Detta efter det att Hans Nyman, i Sollentuna (anställd på SRT transmissionsavdelning mellan 1964 och 1989) ”återfunnit” företrädaren Kjell Edvardsson i Tystberga.

Texten är något redigerad av Erik Åhman i samråd med Kjell.
 
De första digitala systemen på SRT var datalänkar. För dessa behövdes modem för att kunna sända datameddelanden på telefon eller radioförbindelser.  Modem fanns på den tiden inte tillgängliga på marknaden, utan  utvecklades på SRT transmissonsavdelning i Solna. På den tiden byggde vi ofta in modem i våra datalänkar, som då var konstruerade för kundens speciella behov.. 
 
Kjell Edvardsson på Transmissionsavdelningen hos SRT berättar:

Jag hade då arbetat på LM Ericsson, avdelningen för speciella system sedan hösten 1953. Jag utvecklade de första faximilapparaterna.
 
Standard Radio & Telefon AB annonserade efter en ingenjör som skulle utveckla ett tontelegrafisystem, och jag ringde och anmälde mitt intresse. Jag fick jobbet och fick flytta i stort sett omgående. Jag började på SRT Transmissionsavdelning 1956.

Jag slutade på SRT 1979 och startade eget, så det är ju en del år sedan.

Före modem

Vid överföring av data mellan de första datalänkarna ”5-bit” och ”12 biten” sändes  datameddelanden med likströmspulser på lokalledningar för telefontråd.

Vi provade diverse olika kodningar och gjorde även en del basbandsmodem. De blev dock ingen succé, men användes en del. Televerket provade basbandsmodem, men räckvidden var ju ganska begränsad.

Bakgrunden för modulationsmetoder

SRT hade ett AM (Amplitudmodulering) tontelegrafisystem, som var under tillverkning, men hade också kommit på idén att FM (Frekvensmodulering) nog vore bättre. Det skulle därför bli ett transistoriserat frekvensmodulerat tontelegrafisystem. Jag hade ju vissa erfarenheter av detta och prototyper kom snabbt fram och testades. Nu var det förstås ett problem till som måste få en lösning.

CCITT, som utger standards för internationellt samarbete inom telekommunikationsområdet, hade bara standard för AM tontelegrafi. Frågan om FM hade aldrig tidigare väckts. Någon måste alltså börja där, och det var Televerket som då fick agera. Efter många turer lyckades man få med sig England också. Sen började ett långdraget jobb med att skriva erforderliga bidrag till CCITT och föreslå vad standarden skulle innehålla, och hur den skulle formuleras. Stort motstånd mobiliserades i Holland. Philips hade ett nytt AM-system, och dom försökte på alla vis att motarbeta FM-systemet. Efter många om och men blev det i alla fall en standard, och Sverige och England kom överens om att installera en 24-kanals-förbindelse mellan Stockholm och London på försök. Det försöket slog så väl ut, att det stod helt klart att FM var vad man skulle använda i fortsättningen. 

Möjliga datahastigheter

Televerket hade en del tillämpningar där man gärna skulle vilja köra fortare än 50 baud. De FM-modulerade 50-bauds-kanalerna kunde köras i åtminstone 75 baud och det visade sig fungera utmärkt. Men, hur skulle det vara om man breddade kanalerna till det dubbla, eller det 4-dubbla? Det var ju inget större problem. Vi gjorde i ordning kanaler för 100 och 200 baud nominell hastighet, som ju då kunde köras i 12-kanals respektive 6-kanals system över talförbindelser, och som kunde användas för upp till 150 respektive 300 baud.  Det blev även CCITT-standards för dessa system. Vi kallade dom rätt och slätt Snabba Kanaler. Dessa kanaler fick dock ingen större åtgång. I Tyskland byggde man ett 200-baudsnät, som skulle kunna ersätta det gamla telexnätet. Här kunde man även använda 8-bitskod, och fick på så sätt tillgång till 256 teckenkombinationer i st. för de 32 som var tillgängliga i telexnätet. Det blev dock ingen succé och lades ner efter någon tid.

Nu hade man i princip öppnat Pandoras ask!

Man kunde ju fortsätta på den inslagna vägen och bredda kanalerna ytterligare! Det blev både 750- och 1500- baudskanaler. Televerket var med och provade kanalerna, och vi fick på så sätt erfarenheter om vad som utgjorde begränsningar för överföringshastigheter, något om felfrekvenser och vad som förorsakade fel etc. Erfarenheter som var utomordentligt viktiga för det fortsatta utvecklingsarbetet. Vi använde fortfarande benämningen "Snabba Kanaler".
Jag tror att det var Martin Jeppson som hade hört talas om att man i USA använde snabba kanaler för dataöverföing i projekt "Early Warning". Där hade man använt benämningen "Modem", som en sammandragning av Modulator och Demodulator. Det lät bra och vi anammade snabbt det nya uttrycket.

Vi fick så småningom kontakt med FMV som arbetade med något som kallades "Stril 60". Här behövdes även överföring av data med så hög hastighet som möjligt. 750- och 1500-baudskanalerna kunde ju användas och anpassades snabbt för de nya kraven.
 

Hastighet med frekvensskift.

Vi kunde visa att 1500 baud var en lämplig maxhastighet att använda för frekvensskiftmodem. Bandbredd, fasförhållanden och störnivåer på normala telefonledningar var sådana att felfrekvensen kunde hållas inom tolerabla gränser vid den hastigheten. Vi använde inkopplingsbara utjämnare för att förbättra överföringsförhållandena, men sådana kunde endast användas på fasta förbindelser. Detta med hastigheten debatterades med hetta i CCITT. Vi hade ju föreslagit att man skulle rekommendera 1500 baud, men England kunde inte acceptera detta. Man menade att det var klokt att rekommendera en lägre hastighet som lämnade god marginal, för att man med större säkerhet skulle kunna garantera funktion. Andra teleförvaltningar stödde deras förslag. De ville stanna för 1200 baud, och det blev också den hastighet som fastställdes. Det blev också den moduleringshastighet som sedermera användes som bas för modem för högre hastigheter.

Några projekt - Projekt  Flugan

Vi fick en förfrågan om vi kunde göra ett modem för 3000 baud som skulle användas för dataöverföring till stridsflygplan. Det blev i princip att än en gång multiplicera med 2, men dessutom så fanns det en del ytterst besvärliga miljökrav som måste uppfyllas. Själva mottagaren, som skulle sitta i flygplanet, har ett schema som mycket nära ansluter till de som vi använde för andra modem.

Temperaturkravet som, så vitt jag minns, var att enheten skulle fungera mellan -40 och +70 grader var verkligen hårt för de stackars germaniumtransistorer som användes vid den tiden.


Jag minns att vi hade kontakt med Curt Svensson. Så vitt jag minns, var Stril 60 före Flugan, men kan förmodligen ha varit samtida. Vi hade också byggt och testat modem för 3000 baud med televerkets hjälp så vi visste att det gick att köra den hastigheten på bättre förbindelser, företrädesvis bärfrekvensförbindelser. Det var dessa modem som blev grunden för Flugan.


Ett speciellt problem var mottagarfiltret, som måste gjutas in i en silikonmassa för att klara miljökraven. Det var uppbyggt med spolar på ferritkärnor. Vid provning av prototypen i hög temperatur slutade mottagaren att fungera innan den kritiska temperaturen hade uppnåtts, och funktionen återkom inte när temperaturen sänktes. Felet visade sig vara att ferritkärnorna spruckit! Efter mycket utredande stod det klart att silikonmassan expanderade mycket kraftigt, om den upphettades till en temperatur över den som användes vid härdningen. Den måste alltså härdas vid ännu högre temperatur och jag tror man valde +100 grader för att vara på den säkra sidan.

Modem för Stril 60

Modem för "Stril 60" var ett projekt som FMV drev. Det måste ha varit någon gång 1957 eller 1958 som jag första gången kom i kontakt med det projektet. Det var också då som jag fick ansvaret för modem för Stril 60. Jag hade tidigare gjort grundläggande utvecklingsarbete och utveckling för civila modem.


För Stril 60 krävdes även en taktsignal, varför vi på SRT utvecklade en synkroniseringsenhet.  (Eriks anm: Grundkonstruktionen av denna faskorrigering av taktsignalen, med hänsyn till inkommande data utvecklades ursprungligen av Curt Olof Svensson för Flugan.) 
Det levererades en mängd modem för 1500 baud till dessa system. En del av dem med en 75-bauds "backkanal" som användes för överföring av peksymboler. Synkroniseringsenheten hade en finess som vi kallade "snabbsynk". Det skulle föra för långt att här gå igenom bakgrunden till snabbsynken, men det var ett spännande projekt som till att börja med betraktades med stor skepsis av FMV.
 
Kontaktperson på FMV var bl.a.
Hans Nilsson

Bakgrunden till några CCITT standards

CCITT-standards är något som kommer fram efter mycket sammanträdande och utredande av teleförvaltningar och utvecklingslaboratorier i hela världen. Det är en långdragen process som inte sällan innebär att förslag drastiskt omarbetas.
Jag mins att vi på SRT använde terminologien Plus=1, Minus=0. Vi tyckte nog att det var logiskt. Den omvända terminologien är ett arv ifrån tontelegrafin. Det var säkert Frankrike som insisterade på Plus=0 etc., men det är en lång historia bakom detta. Rekommendation V.1 gäller.

Standarden CCITT V.24 och V.28

Jag representerade ITT och var televerkets expert under många år i de arbetsgrupper inom CCITT som ansvarade för Telegrafi och Data. Vi lämnade förslag till vad som borde finnas i ett datainterface och hade även förslag till de beskrivningar som skulle användas. Mycket av detta kommer från USA, som var de första som använde modem i större sammanhang. V.24 stöttes och blöttes under flera år, innan den slutligen fastställdes i sin ursprungliga lydelse. Jag har själv formulerat en del av de texter som fastställdes. V.24 omfattar endast funktionsbeskrivningen av interfacekretsarna. De elektriska data finns i V.28 och kontakten och stiftnumreringen har fastställts av ISO. (DP 2110)

Civila modem på SRT

I samband med att CCITT rekommendationer kom fram, utvecklade SRT modemer för 300 baud och för 1200 baud enligt rekommendationerna V.21 och V.23 respektive. De förekommer i en mängd utföranden och med olika beteckningar och såldes över hela världen.

Önskemål om högre hastigheter gjorde att vi utvecklade modem för 2400 bit/s med 4-fasmodulering , 4800 bit/s med amplitudmodulering och vestigalt sidband. Detta modem hade en manuellt inställbar utjämnare av fördröjningsledningstyp som var en föregångare till senare tiders automatiska utjämnare. Det blev ett av SRT:s mest framgångsrika modemtyper.

Modem för 4800 bit/s med 8-fasmodulering utvecklades även. Dessa modem togs fram innan CCITT hade fastställt slutgiltiga rekommendationer. Men nu hade vi många konkurrenter och måste se till att hålla jämna steg med dessa. Detta skulle snart visa sig vara svårt, efter det att monopolen för datatrafik hade upplösts. Den processen startade redan 1975. Nu blev det fritt fram för envar användare att köpa de modem han ansåg sig behöva. ITT-koncernen, som ju var inriktad på att sälja utrustning till teleförvaltningar, och därför hittills hade haft en kund i varje land, kunde inte hålla jämna steg med mindre och flexiblare modemtillverkare, och tappade sina konkurrensfördelar.


Dom första modemerna, som tillverkades i några större serier för civilt bruk, måste ha tillkommit kring 1960.

Personal på transmissionsavdelningen på SRT

Transmissionsavdelningen på SRT leddes av Gustav Hammarlund. Han var den som förde förhandlingar med Televerket och som utverkade deras oreserverade stöd för utvecklingssatsningarna som gjordes.

Martin Jeppson var gruppchef och teoretiker. Han gjorde en hel del tekniska utredningar och beräkningar som låg till grund för utvecklingsarbetet. Han lade också ner mycket arbete på att få fram passande komponenter, speciellt transistorer, som ju var en kritisk komponent i början av verksamheten. Jag började som utvecklingsingenjör och kopplade, lödde, mätte och experimenterade, för att senare ta över som gruppchef och avdelningschef med en stab av utvecklingsingenjörer. Jag hade också huvudansvaret för CCITT-frågor och tillbringade många månader i Geneve som representant för ITT och som Televerkets expert. Jag slutade på SRT år 1979 och startade en egen verksamhet, som vidareutvecklades och fortfarande är verksam under ledning av en av mina söner.

Kjell Edvardsson,
SM5CCE,  Ekla Gård, 610 60  Tystberga
smcce snabela telia.com

Tillägg av Hans Nyman, som var aktiv konstruktionsledare  på SRT transmissions-avdelning från 1964 till slutet av 1989

Jag konstruerade bl.a.  transmissionsutrustningen i det system ITT gjorde för norska försvaret (1968-69 ).

Jag gjorde också inlagringsutrustningen (Data 2x75 bps inlagrat i en talkanal).

Mina huvudsakliga påverkan på datatransmission kom med de snabbare (civila) modemen 4800-9600 bps med fasta och automatiska utjämnare då jag efterträdde Kjell.

Då infördes också miniatyriseringen med ett flertal LSI-konstruktioner.

Hans Nyman
hans.nyman snabela home.se


(
Utgåva 2004-10-15)


  Hans Nyman


   Erik Åhman



Webbansvarigs kommentarer:

- Läs mer om projekt "Flugan"