Способ передачи кодовых последовательностей сообщений в дуплексных системах передачи

 

О П И С А H. И Е,,896658

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советски к

Соцнвлистичесиик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (5l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.12.79 (21) 2848618/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.01.82. бюллетень М 1

Дата опубликования описания 10.01,82 (5l)M. Кл.

6 08 С 25/02

3Ъеударотвенный комитет

СССР. по делам изобретений н отнрытнй (53) УДК 621.398 (088.8) Ю. А. Овчинников, A. В, Ермоленко и М. Б., Куперман (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ КОДОВЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

СООБШЕНИЙ В ДУПЛЕКСНЫХ СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к передаче данных между процессорами и может быть использовано в дуплексных системах передачи данных (СПД), в которых передача ведется блоками обнаруживающего ошибки кода. Исправление ошибок в указанных системах осуществляется за счет повторчых передач кодовых блоков, в которых обнаружены ошибки. Для организации повторных передач кодовых то блоков в данных системах используется обратная связь с решающим сигналом (Рос).

Известны способы передачи данных в дуплексных системах, основанные на

15 передаче по прямому каналу связи кодовых последовательностей сообщений, приеме, декодировании и формировании сит нала решающей обратной связи (11

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является спс "об передачи кодовых последовательностей сообщений в дуплексных системах передачи, основанный на формировании кодовых последовательностей сообщений, запоминании их в накопителе, передаче в прямой канал связи, приеме иэ обратного канала связи кодовых последовательностей сообщений и сигнала решаюшей обратной связи, о.переданных в прямой канал кодовых последовательностей сообщений, о формировании сигнала решающей обратной связи, о принятых из обратного канала связи кодовых последовательностей сообщений, о передаче его в составе передаваемых кодовых последовательностей и передаче потребителю упорядоченных по адресам кодовых последовательностей сообщений )2j

Известные способы передачи в дуплексных СПД обладают тем недостатком, что они основаны на том, что кодовая последовательность сообщений для передачи в прямой канал связи формируется в зависимости от сигналов POC посту- пающих из обратного канала связи без учета последовательности кодовых блоков, принятых из обратного канала и

8966 хранящихся в СПД, а это в конечном итоге приводит к снижению скорости об мена данными в СПД; особенно на каналах связи сравнительно низкого качества и с различной интенсивностью помех в ппямом и обратном направлениях канала связи СПД.

Бель изобретения - повышение информационной гибкости системы передачи.

Укаэанная цель достигается тем, что в способе передачи кодовых последовательностей сообщений в дуплексных системах передачи, основанном на формиро вании кодовых последовательностей сообщений, запоминании их в накопителе, передаче в прямой канал связи, приеме из обратного канала связи кодовых последовательностей сообщений и сигнала решающей обратной связи о переданных в прямой канал связи кодовых последовательностях сообщений, о формировании сигнала решающей обратной связи, о принятых из обратного канала связи кодовых последовательностях сообщений, о передаче его в составе передаваемых кодовых последовательностей и передаче потребителю упорядоченных по адресам кодовых последовательностей сообщений, сравнивают принятые кодовые последовательности сообщений с запомненными в накопителе, определяют количество 0 . кодовых последовательностей, которые в данный момент могут быть записаны в .накопитель, определяют количество А кодовых последовательностей, необходимых для упорядочения по адресам запом

\ ненных в накопителе кодовых последовательностей сообщений, определяют количество В кодовых последовательностей сообщений для их упорядочения по адресам, принимаемых в данный момент и запомненных в накопителе, и формируют сигнал разрешения передачи очередной кодовой последовательности сообщений при условии, что количество А кодовых последовательностей, сообщений не превышаег количество Q кодовых последовательностей, и формируют сигнал разрешения запоминания кодовых последовательностей сообщений в накопитель при условии, что количество g кодовых последовательностей не превышает количество Й кодовых последовательностей сообщений.

2S

40

° Детальное описание способа передачи 5$ данйых. осуществлено на примере рассмоч ренин одного из возможных конкретных вариантов функционирования СПД, реалиS8 4 зуюшей предлагаемый способ передачи данных.

В связи с достаточно, сложным взаимодействием приемника и передатчика СПД описание принципов передачи ведется одновременно для приемной и передаю щей сторой СПД.

Последовательность двоичных символов, поступающих от источника данных, разбивается на группы по К-2 знаков данных. Один знак данных содержит несколько двоичных символов. Затем к. ждая группа К-2 знаков данных, дополня: ется знаками служебных признаков и знаками, содержащими проверочйые символы помехоустойчивого Коаа. Сформированные таким образом кодовые блоки передаются по каналу связи.

Первый знак служебных признаков используется для передачи в двоичном коде циклического номера б данного кодового блока и специального "опознавательного признака" m .

Биклический номер равен порядковому номеру данной группы из К-2 знаков данных, взятому по модулю N и принимает значения чисел 1,2,3,..., М в двоичном коде. Значение 1 соответствует моменту времени первой выдачи кодового блока в канал связи.

"Опознавательный признак" m может принимать одно иэ двух возможных значений О или 1. Изменение (инверсия) значения признака th свидетельствует о начале нового цикла повторной выдачи кодовых блоков, на передачу которых в канал связи не получен сигнал POC.

Второй знак служебных признаков используется для передачи сигналов POC.

Сигнал POC передается по обратному каналу СПД и в своем составе содержит циклический номер б и опознавательный признак очередного блока, принятого приемником СПД из канала связи; специальный признак Я, который может принимать одно из дв„х значений О или

1. Значение R -= -1 свидетельствует о том, что кодовый блок декодирован приемником CllQ как правильный (ошибок при проверке блока на соответствие правилам построения кода не зафиксировано), однако приемником данный блок не принят из-эа отсутствия памяти в запоминающем устройстве (ЗУ} СПД, требуемой для записи данного кодового блока, Значение 1 О соответствует тому, что кодовый блок с циклическим номером, 6658

5 89 содержащимся в сигнале РОС, приемником СПД принят и записан в ЗУ.

Пусть С - максимальное значение суммы выданных в прямой канал связи и принятых из обратного канала связи кодовых блоков, которые одновременно могут находиться в ЗУ СПД. В каждой ячейке хранится служебное слово для блока с циклическим номером Щ

Формирование и передача кодовых блоков в канале связи осуществляется

l следующим образом.

Кодовые блоки в канал передаются циклами. Вся совокупность циклов делится на две группы: четных циклов передачи и нечетных циклов передачи.

Информация о текущем цикле передачи (четный он или нечетный) хранится в специальной ячейке памяти накопителя СПД в виде значения признака . Если теку- . щий цикл передачи четный, то g О; если нечетный — g 1. Признаки <Ц и

m введены для:обеспечения правильного формирования передатчиком СПД команды

Начать цикл повторных передач кодовых блоков, за передачу которых в канал связи не получен сигнал РОС (Н. П.) по результату анализа сигналов РОС, .поступающих из обратного канала связи.

Начало разрешения передачи после включения аппаратуры и окончания- цикла фаэирования СПД определяется блоком с циклическим номером, соответствующим числу 1 в двоичном коде. В процессе передачи кодовых блоков начало нового щжла определяется по команде "Начать цикл повторных передач кодовых блоков (Н.П.) блоком с самой старой" информацией, т. е. блоком с циклическим номером с! с наименьшим значением за передачу которого в канал связи не получен сигнал РОС.

Формирование последовательности кодовых блоков, выдаваемых передатчиком

СПД в канал связи, осуществляется в цикле передачи следующим образом. Пусть б - циклический номер блока с самой старой" информацией. Количество А определяется следующим образом. Например, если потребителю последней выдана кодовая последовательность с циклическим номером з<, а совокупность циклических номеров кодовых последовательностей, принятых из канала связи, представляет MHO)KBcTBO вида $4 g > dg, To очевидно, что совокупность циклических номеров кодовых блоков, требуемых для преобразования fclg, dg)a упорядоченн ю

;по циклическим номерам последовательность и выдачи ее потребителю, представляет множество)4g>d,@0 и, следовательно, значение А 3.

- значение суммы переданных в npsмой канал и принятых из обратного кана ла кодовых последовательностей и находящихся в ЗУ СПД в данный момент времени.

По команде "Начать цикл повторных

i0 передач" вначале инвертируется признак и осуществляется повторная передачавыдача в канал связи блока с циклическим . номером 0 и признаком m g. Затем считывается иэ ЗУ следующая (1 + 1) 5 сторка и анализируется значением Ьд l, > если из канала связи принят сигнал указывающий, что болк с циклическим номером d приемником принят, в противном случае bag 0. Пусть t Ъ30 момент времени считывания (i +1)-й стоокн, Тогда возможны следующие правила функционирования:

Ь0 1 и A (C 9 где CD Я

Р

Э количество кодовых блоков, которые могут быть еще записаны в ЗУ СПД в момент времени 1 ** Ч .

От источника данных в накопитель

СПД записывается блок данных и ему присваивается очередной циклический номер бу и значение признака ю = . Одновременно кодовая последовательность с циклическим номером а выдается в канал связи, производится соответствующая корректировка (i + 1)-й строки (устанавливаются новые значения с,, 3S

8 ) и осуществляется переход к считывани1о из ЗУ следующей (1 + 2)-й строки.

hap 1 и А i Г.-P или нет новых данных у источника, 40

В канал связи выдается повторно последняя выданная в данном (текущем) цикле передачи кодовая последовательность. Строка 1 + 1 не корректируется и осуществляется переход к считыванию

4$ из накопителя следующей (i + 2)-й строки.

ba О. В канал связи выдается повторно последовательность с циклическим номером d0 иГ с и осуществляется переход к считыванию следующей (1 + 2)-й строки.

Затем, после счить>вания (1 + 2)-й строки по описанному выше правилу осуществляется выдача в канал связи очередной кодовой последовательности и соответствующая корректировка (1 + 2)-й строки. Последовательное считывание из накопителя строк продолжается до

996658

7 момента формирования передающим устройством СЛД новой команды "Начать цикл повторных передач кодовых блоков".

По команде Начать цикл повторных передач кодовых блоков" инвертируется значение признака и осуществляется новый цикл передачи. Если в цикле передачи в результате последовательного опроса строк будет считана 1 -я строка b О, т, е. строка, со считывания которой и был начат данный цикл передачи, то последовательное считывание строк из накопителя прекращается и в канал связи непрерывно выдается последний в данном цикле передачи в канал связи кодовый блок a . Повторные передачи кодового блока продолжаются до момента получения из канала связи сигнала

POC с циклическим номером 4 или до момента формирования команды "Начать цикл повторных передач".

После получения сигнала POC с циклическим номером, процесс последовательного считывания продолжается. Если же в процессе повторных передач кодовой последовательности а> будет сформирована команда "Начать цикл повторных передач", то осуществляется новый цикл передачи.

Обработка сигналов решающей обратной связи и формирование команды Науать цикл повторных передач" производится следующим образом.

Пусть q< - пиклический номер, содержащийся в очередном сигнале РОС, полученном из обратного канала. Тогда возможны следующие четыре правила:

1. Значения Х, K 1, что свидетельствует о том, что кодовая последовательность с циклическим номером

4у, приемником противоположной стороны СПД не принята из-еа отсутствия требуемой памяти в ЗУ СПД.

Осуществляется сравнение опознавательного признака т el с признаком и, если значение щб q, передающее устройство формирует команду Начать цикл повторных передач и СПД переводится в режим повторной выдачи кодовых последовательностей сообщений.

2, Значения Х у9 и 3 = О, что свидетельствует о том, что кодовый блок с циклическим номером с приемником противоположной стороны СПД принят.

В строке устанавливается значение bled = 1 и из накопителя СПД по адресу Дб стирается кодовая последовательнос ть

Одновременно осуществляется сравнение поизнака с опознавательным признаком ах .,Если max q, формиРуется команда "Начать цикл повторных передач кодовых блоков", 3. Значения х =s и 94 О, что соответствует тому, что кодовая последовательность с самой старой" информацией поиемником противоположной стороны

1О СПД принята, устанавливается значение

Scil 1 и из накопителя СПД по адресу стирается кодовая последовательность, %

4. Значения х <И, что свидетельсв вует о том, что данный сигнал POC был принят из канала связи ранее.

Принятый сигнал POC стирается.

Учитывая, что в накопителе СПД может храниться одновременно самое большее количество С кодовых последовательностей сообщений, принятых из канала связи, нетрудно сделать, вывод î том> что прием сигнала POC с циклическим номером Oq и признаком 3 О свидетельствует, что все данные кодовых блоков с циклическим номером g для . которых t 6 Х-C,nðèåìíèêîì приняты и выданы потребителю.

Нетрудно заметить, что описанный выше алгоритм формирования команды

Н,П, обеспечивает автоматическое и непрерывное изменение продолжительности каждого цикла передачи в зависимости от интенсивности помех и задержки передачи сигнала в канале связи.

В каждый текущий момент времени на приемной стороне СПД производится обработка принимаемых иэ канала связи кодовых блоков по следующей схеме.

40 Для приема кодовых блоков из кана ла и обеспечения правильной последовательности выдачи данных иэ СПД потребителю используется накопитель CllQ.

Пусть 01 - циклический номер и

aOg - значение признака цикла передачи кодового блока, принятого по прямому каналу без ошибок, обнаруживаемых (П.К.) кодом; В - количество кодовых последовательностей, требуемых .для

Ж преобразования совокупности кодовых последовательностей, состоящей из принятых иэ обратного канала и записанных в накопителе СПД кодовых последователь, ностей и кодовой последовательности, 55 принимаемой из обратного канала в дан» ный момент в упорядоченную по циклическим номерам последовательность для выдачи ее из СПД потребителю данных.

896658

В момент приема кодовой последовательности с циклическим номером ду, формируется и рассматривается упорядоченная по циклическим номерам последовательность из М различных циклических номеров

НМ H+$ Ни H1t Я >С 1 Я)

>д ---М где 4 =(с1 "i)rnodN i 1,8;

Ч Н н !

a — циклический номер последнего блока, выданного из накопителя цотребителю.

Эта последовательность разбивается на две зоны:

Hwll(c- 4)

>4 >...,с - зона

С Н 1(C+ ) > Н 4(С- ) эона ц

При этом возможны следующие четыре, о схемы функционирования СПД:

1. Е1иклический номер g>, принадлежащий зоне, не был принят приемником СПД ранее и В (С-Р .

Принятая последовательность записывается в накопитель. По обратному каналу посылается сигнал POC с циклическим номером с> и признаками тд и .9с = О. Если а а, вычисляется р> р1 новое значение последнего блока с н который будет выдан потребителю. Кодовые последовательности сообщений с иикиическими есмереми Е>ч,a,Î )

»4 выдается потребителю данных.

2, циклический номер g> принадлежит зоне I, и Ь)и С- ? . Принятая после35 довательность стиратеся. По обратному каналу посылается сигнал POC с циклическим номером р> и признаками»>а az

3, Циклический номер с принадлежит зоне Г > но кодовая последовательность с циклическим номером с была принята приемником СПД ранее и хранится в накопителе СПД.

Принятая последовательность стирает45 ся, и по обратному каналу связи посылается сигнал POC с циклическим номером а> и признаками гас и с(О.

4. Циклический номер а принадлежит зоне, что соответствует повторной передаче кодового блока, вызванной неприемом сигнала POC за этот блок. Принятый блок стирается. По обратному каналу передается сигнал POC с циклическим номером а> и признаками > >а > и caz 0,,55

Если в процессе приема кодовой последовательности из канала связи при проверке его на соответствие правилам построения (П.К.) кода фиксируется наличие ошибок, то по обратному каналу повторяется передача предыдущего сигнала POC. Период циклической нумерации должен .быть таким, чтобы исключить воэможность повторного приема из канала связи одного и того же кодового блока и выдачи его потребителю, что согласно описанному выше алгоритму, приводит к следующему ограничению й: N ъ4(С-1).

Количество "ложных" повторений кодовых последовательностей, вызванных обнаруженными ошибками в обратном канале, может быть сокращено, если в состав POC дополнительно включить специальный признак Ф группового POC.

Возможны два эч>фективных варианта формирования и передачи признака Ф.

Пусть a> — циклический номер кодовой последовательности с наибольшим значением 2, удовлетворяющим условию, что все последовательности с циклическими номерами d<, для которых t w z приемником СПД приняты; а -цикли;ческий номер очередной кодовой последовательности, принятой приемником СПД, содержащийся в передаваемой по обратномч каналу сигнала POC.

Первый вариант передачи признака Ф заключается в том, что состав сигнала

POC дополнительно вводится циклический номер а - ; второй вариант передачи. признака Ф основан на использовании в составе сигнала POC одного специального двоичного разряда. Значение этого двоичного разряда, равное единице, устанавливается всякий раз, когда с>> с> >> в противном случае устанавливается значение, равное нулю.

Приемное устройство, получая сигнал

POC с признаком Ф, стирает из накопителя СПД все кодовые последовательности, для которых

Очевидно, что первый вариант передачи группового признака POC я большей степени уменьшает вероятность ложных повторений из-оа ошибок в обратном канале, однако для передачи сигнала требуется большая избыточность в кодовой последовательности.

Предлагаемое изобретение позволяет при фиксированном значении объема накопителя СПД более эффективно испольэовать пропускную способность дискретного канала связи и тем самым сокрашавт в системах управления требуемое для передачй информации число каналов связи.

896658

Составитель Н. Лысенко

Редактор В, Петраш Техред М. Надь Корректор В. Бутяга

11710/39 Тираж 6Р8 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

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

Формула изобретения

Способ передачи кодовых последовательностей сообщений в дуплексных системах передачи, основанный на Формировании кодовых последовательностей сообщений, запоминании их в накопителе, передаче в прямой канал связи, приеме иэ обратного канала связи кодовых последовательностей сообщений и сигнала решаю щей обратной связи о переданных в прямой канал связи кодовых последовательностях сообщений, о формировании сигнала решающей обратной связи, о принятых иэ обратного канала связи кодовых последовательностях сообщений, о передаче его в составе передаваемых кодовых послеловательностей и передаче потреби пю упорядоченных по адресам кодовых последовательностей сообщений, о т — л и ч а ю шийся тем, что. с целью пввышения информационной гибкости сис, темы передачи, сравнивают принятые кодовыо последовательности сообщений с запомненными в накопителе, определяют количество кодовых последовательностей, которые в данный момент могут быть записаны в накопитель, и определяют количество А кодовых последовательностей, необходимых для упорядочения по адресам запомненных в накопителе кодовых последовательностей сообщений, определяют количество В кодовых после» довательностей сообщений для их упорядочения по адресам, принимаемых в данный момент и GBBf)MHBHHbIK в накопителе, и формируют сигнал разрешения

i0 передачи очередной кодовой последовательности сообщений при условии, что количество A кодовых последовательностей не превышает количество Я кодовых последовательностей,и формируют сигнал

iS разрешения запоминания кодовых последовательностей сообщений в накопитель при условии, что количество В кодовых последовательностей не превышает коли-, чество 9, кодовых последовательностей.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тутевич B. Н. Телемеханика, М., 1973, с. 121.

2. Попов О. В. и др. Описание систем

2 связи с переспросом в терминах теории конечных автоматов. Сб. Кодирование дискретных сообщений в системах связи.

М., "Наука", 1976.