Система передачи данных по каналам с обратной связью

Система передачи данных по каналам с обратной связью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свнд-ву (22)Заявлено 04.08.80 (21) 2963814/18-09 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5I)M. Кл.

Н 04 L 1/10

9кудвротакииый комитет

СССР ио делам иаабретеиий и открытий

Опубликовано 15. 10. 32. Бюллетень М 38. (53) УДК 621.394. .4(088.8) Дата опубликования описания 15 . 1О .82

Г.К.Храмешин, С.А.Осмоловский, В.И.Петров и А.М.Лелюхина г (72) Авторы изобретения д;

Р;

fi g ь"., (71) Заявитель (54 ) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ IlO КАНАЛАМ

С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для передачи дискретной информации. по каналам с обратной связью.

Из вест на система передачи да нных по каналам с обратной связью, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные блок разделения информации, накопитель и стохастический преобразователь, а также счетчик, .выход которого через ключ подключен к другому входу накопителя, датчик контрольных комбинаций и приемник обратного канала, а на приемной стороне - последовательно соединенные блок разделения информа-, ции, счетчик, блок обнаружения ошибок, первый ключ и выходной накопитель, а также стохастический преобразователь, соединенный с вторым выходом блока разделения информации, датчик контрольных комбинаций, буферный блок и передатчик обратного канала (1 ).

Однако известная система обеспечи-. вает низкую скорость передачи, обусловленную необходимостью повторения всего кодового блока после каждого искажения в канале, в том числе и после искажения повторяемого кодового блока.

Цель изобретения - повышение скорости передачи.

Для достижения поставленной цели

;в систему передачи данных по каналам с обратной связью, содержащую íà передающей. стороне последовательно сое.диненные блок разделения информации, накопитель и стохастический преобразователь, а также счетчик, выход которого через ключ подключен к другому входу накопителя, датчик конт-!

" рольных комбинаций и приемник обратного канала, а на приемной стороне последовательно соединенные блок

6923

15 го

2S

3 разделения информации, счетчик, блок обнаружения ошибок, первый ключ и выходной накопитель, а также стохастический преобразователь, соединенный с вторым выходом блока разделения информации, датчик контрольных комбинаций, буферный блок и передатчик обратного канала, введены на передающей стороне накапливающий сумматор и блок выбора символов, причем выход блока разделения информации через накапливающий сумматор подключен к другому входу ключа,второй выход блока разделения информации подключен к входу счетчика, выход приемника обратного канала через блок выбора символов подключен к управляющему входу накопителя, а выход датчика контрольных комбинаций подключен к другому входу стохастического преобразователя, а на приемной стороне введены накопитель, накапливающий сумматор, блок выбора режима работы, два регистра, блок сравнения, второй ключ и блок исправления;ошибок, причем выход датчика контрольных комбинаций подключен к другому входу стохастического преобразователя, выход которого подключен к входу первого регистра и через буферный блок соответственно к входу второго регистра и к первому ключу, а через последовательно соединенные накапливающий сумматор, блок обнаружения ошибок, блок выбора режима работы и блок исправления ошибок - к второму входу выходного накопителя, третий вход которого сое.динен с выходом накопителя и вторым входом блока исправления ошибок, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго регистров и блока сравнения, разрядные входы которого соединены с разрядными выходами первого; и второго регистров, другие разрядные выходы второго регистра через второй ключ подключены к входам накопителя, выход блока сра нения соединен с входом управления второго ключа, а входы передатчика обратного канала соединены соответственно с вторыми выходами блока обнаружения ошибок, блока выбора режима работр и выходами блока исправления ошибок.

На чертеже представлена структурная схема системы.

Система передачи данных содержит на передающей стороне блок 1 разделения информации, накапливающий сумматор 2, ключ 3, накопитель 4, стохастический преобразователь 5, датчик 6 контрольных комбинаций, счетчик 7, приемник 8 обраТного канала и блок 9 выбора символов.

На приемной стороне система содержит блок 10 разделения информации, стохастический преобразователь 11, накапливающий сумматор 12, блок 13 обнаружения ошибок, блок 14 выбора режима работы, датчик 15 контрольных комбинаций, буферный блок 16, первый ключ 17, выходной накопитель

18, счетчик 19, первый регистр 26, блок 2 1 сравнения, блок 22 исправления ошибок, второй ключ 23, накопитель 24, второй регистр 25 и передатчик 26 обратного канала, Система работает следующим образом.

Инфо рма цион на я .посл едо ватель ност ь, подлежащая передаче, разбивается на отрезки длиной (на q è÷íûå символы) . в блоке 1. После суммирования К

q-ичных символов в накапливающем сумматоре 2 результат суммирования поступает в виде q-ичного избыточного символа (К+1,К)-кода в накопитель

4, куда поступает и К .информационных символов кода иэ блока 1. Каждый из

К+1 q-ичных символов подвергается стохастическому преобразованию стохастического преобразователя 5 под воздействием квазислучайной последовательности от датчика 6, после чего поступает в канал связи.

На приеме последовательность разбивается на q-ичные символы в блоке

10, которые подвергаются стохастическому преобразованию в стохастическом преобразователе 11 под воздействием квазислучайной последовательности от датчика 15. Преобразованные символы суммируются в накапливающем сумматоре 12. После суммирования всех К+1

q-ичных символов кода результат сум50 мирования анализируется в блоке 13.

Если сумма равна нулю, то К информационных символов, предварительно записанных в буферный блок 16, поступают через ключ 17 в выходной нако питель 18. При отличии суммы от нуля фиксируются обнаруженные ошибки. При этом в блоке 14 выбора режима про- i веряется была ли это ошибка в перво5 9 начально принятом блоке или в повторенном. При обнаружении ошибки в первоначальном принятом блоке посылается сигнал "Запрос" из блока

14 через передатчик 26, значение бло ка с ошибкой остается в буферном . блоке 16.

Если ошибка обнаружена в повторенном блоке, т.е. буферном блоке

16 уже хранится ранее принятое значение этого блока, устройство переходит в режим исправления ошибок по сигналу из блока 14. При этом принятые вновь К+1 символов кодового блока поступают. в регистр 20, ранее принятое значение записывается в регистр 25. Каждая пара одноименных

q-ичных символов, хранящихся в регистрах 20 и 25, сравнивается в блоке 21. Совпавшие значения q-ичных символов считаются принятыми верно и через ключ 23 поступают в накопи, тель 24, в блок 22 исправления ошибок и в выходной накопитель 18. Если число несовпавших q-ичных символов cL не превышает заданного порога, то выполняется исправление ошибок в бло ке 22,куда поступили номера и значения декодированных символов, а также оба значения каждого из К недекодированных символов из регистров

20 и 25. В блоке 22 повторяется 2 -2 суммирований различных сочетаний недекодированных ц-ичных символов из первого и повторенного блоков и декодированных значений остальных символов. Если одна из этих сумм оказывается равна нулю, то исправление считается выполненным, участвующие в суммировании значения q-ичных символов записываются в выходной накопитель 18, а в передатчик 26 поступает сигнал "Подтверждение" на этот кодовый блок. Повторение кодового блока не производится °

Если ни одна из 2 -2 сумм не равaL на нулю, то в передатчик 26 поступает сигнал "Повторить с символов" с указанием их номеров..Эти символы выбираются из накопителя 4 с помощью блока 9.

Повторенные q-ичные символы пос" ле обратного стохастического преобразования поступают в регистр 20, происходит сравнение этих символов с ранее принятыми их значениями, поступающими из буферного блока 16.

Сравниваемые значения из регистра

20 поступают в регистр 25, сравне6692 3

5 !

О

2S

ЭО

3S

gS

S0

6 с ние производится в блоке 21. Совпавшие значения этих символов переписываются s накопитель 24, а оттуда в накопитель 18. Если иэ at повторенных символов некоторая часть

oL < с остается непринятой при сравнении, то производится исправление ошибок в блоке 22.

Исправление производится аналогично описанному, но после второго повторения при исправлении имеется уже не менее трех значений каждого недекодированного о-ичного символа.

Для успешного декодирования блока достаточно, чтобы хотя бы одно из этих значений q-ичного символа было принято верно.

Если после второго повторения остаются недекодированными eL q-ичных символов, то выполняется повторение только этих символов. Причем, в случае, когда во втором и последующих повторениях передается только

oL q-ичных символов при OL (к+1, то в повторяемом блоке длиной и = к + 1 недекодированные с(символы передаются несколько раз. Такое выполнение повторения резко увеличивает надежность приема недостающих aL символов. Даже в канале очень низкого качества с каждым повторением величина с уменьшается, увеличивая помехоустойчивость передачи повторяемой информации.

Система позволяет начать исправление после приема с обнаруженной ошибкой двух значений кодового блока, позволяет повысится скорость передачи и уменьшить среднее время передачи информации по каналам с обратной связью, Система позволяет вести достовер" ный прием не только всего кодового блока, но и отдельно каждого q-ичного символа. Поэтому после успешного декодирования отдельных q-ичных символов их можно не повторять, а передать на их месте в кодовом блоке дополнительные значения недостающих символов. Это значительно увеличивает надежность успешного декодирования этих символов. Поэтому вероятность выполнения второго, третьего и т.д. повторений при реализации устройства быстро падает с ростом номера повторения значительно быстрее, чем в известных устройствах.

За счет этого уменьшается разброс времени доставки сообщения, так как вероятность многократного повторе7 96692 ния увеличивающего время передачи, оказывается очень малой.

Технико-экономический эффект применения предлагаемого устройства состоит в уменьшении вероятности 5 повторения искаженных блоков и объема повторяемой информации, что повышает среднюю скорость передачи информации. Для систем, в которых важным параметром является не только сред- fO няя скорость передачи информации, но и время передачи некоторого конкретного сообщения, начиная с передачи первого символа, кончая правильным приемом всех элементов сообще- 15 ния, предлагаемая система йозволяет уменьшить время передачи, так как повышается не только скорость передачи,но и надежность передачи недостающих символов, которые были исключе- Зв ны и не исправлены. Кроме того,уменьшается разброс случайного значения времени передачи.

Применение предлагаемого устройтва оправдано с точки зрения унифи- 25 кации средств защиты от ошибок, так как применяемый стохастический код позволяет эффективно исправлять ошибки в каналах без обратной связи, т.е. переходя от циклических кодов к стохастическим, можно добиться не только улучшения характеристик передачи в системах с решающей обрат-. ной связью, но и унификации аппаратуры передачи данных по используемому

35 коду.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 438036, кл. G 08 С 25/00, 1971 (прототип).

Формула изобретения

Система. передачи данных по каналам с обратной связью, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные блок разделения информации, накопитель и стохастический преобразователь, а также счетчик, I выход которого через ключ подключен к другому входу накопителя, датчик контрольных комбинаций и приемник обратного канала, а на приемной стороне последовательно соединенные блок разведения информации, счетчик, блок обнаружения ошибок, первый ключ

° и выходной. накопитель, а также сто50 хаст ический и реоб разо ватель, соединенный с вторым выходом блока разделения информации, датчик контрольных комбинаций, буферный блок и передатчик обратного канала, о т—

3 8 л и ч а ю щ а я с- я тем, что, с целью повышения скорости передачи, на передающей стороне введены накапливающий сумматор и блок выбора символов, причем первый выход блока разделения информации через накапливающий сумматор подключен к другому входу ключа, второй выход блока разделения информации подключен к входу счетчика, вход приемника обратного канала через блок выбора символов подключен к управляющему входу накопителя, а выход датчика контрольных комбинаций подключен к другому входу стохастического преобразователя, а на приемной стороне введены накопитель, накапливающий сумматор, блок выбора режима работы, два регистра, блок сравнения, второй ключ и блок исправления ошибок, причем выход датчика контрольных комбинаций подключен к другому входу стохастического преобразователя, выход которого подключен к входу первого регистра и через буферный блок соответственно к входу второго регистра и первому ключу, а через последовательно соединенные накапливающий сумматор, блок обнаружения ошибок, блок выбора режима работы и блок исправления ошибок - к второму входу выходного накопителя, третий вход которого соединен с выходом накопителя и вторым входом блока исправления ошибок, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго регистров и блока сравнения, разрядные входы которого соединены с разрядными выходами первого и второго регистров, другие разрядные выходы второго ре" гистра через второй ключ подключены к входам накопителя, выход блока сравнения соединен с входом управления второго ключа, а входы передатчика обратного канала соединены соответственно с вторыми выходами блока обнаружения ошибок, блока выбора режима работы и выходами блока исправления ошибок.

966923

Составитель Е.Сурина

Редактор Е.Лазуренко Техред И,Коштура Корректор Н.Король

Заказ 7903/78 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4