Многоканальная адаптивная цифровая система связи Советский патент 1986 года по МПК H04B7/22 

18 происходит анализ команды, сформированной в БАИ 1 и поступившей с демультиплексора 12. Блок адаптации 16 формирует команду на изменение скорости передачи, которая вводится в мультиплексоре 2 в групповой сигнал. Эта команда в приемной части с демультиплексора 12 поступает в блоки

1

Изобретение относится к технике

связи, может использоваться в системах передачи дискретной информации, поступающей от нескольких источников по каналу со случайно изменяю- щимися во времени параметрами и является усовершенствованием известной системы связи по основному авт. св. № 809599.

Цель изобретения - увеличение про- пускной способности путем повьшения скорости передачи информации в условиях априори неопределенных свойств каналов связи.

На фиг. 1 представлена структур- ная электрическая схема многоканальной адаптивной цифровой системы связи, на фиг. 2 - схема блока анализа информации, на фиг. 3 - схема форми- рователя пороговых значений, на фиг. 4 - схема блока адаптации.

Многоканальная адаптивная цифровая система связи содержит блок 1 анализа информации, мультиплексор 2, кодер 3 блок 4 изменения основания кода, мо- дулятор 5, передатчик 6, блок 7 формирования частотных подканалов передачи, блок 8 управления скоростью передачи, приемник 9, демодулятор 10, декодер 11, демультиплексор 12, блок

13управления скоростью приема, бло

14формирования частотных подканалов приеь а, блок 15 контроля отношения сигнал/шум, блок 16 адаптации, блок

17 контроля ошибок и формирователь 18 пороговых значений. Блок 1 анализа .информации состоит из блока 19 де шифраторов, блока 20 памяти, элементов ИЛИ 21 - 23, триггера 24, элементов И 25 - 27, регистров 28 и 29, блока 30 сравнения, блоков 31-34

управления скоростью передачи 8 и приема 13. В зависимости от содержания команды по сигналу с этих блоков вводится изменение скорости работы мультиплексора 2, кодера 3, декодера 11 и демультиплексора 12 и блоков формирования частотных подканалов передачи и приема 7 и 14. 2 з.п. ф-лы,4 ил.

задержки, счетчика 35, дешифратора 36 адреса, шифратора 37.

Формирователь 18 пороговых значений состоит из регистра 38, элемента ИЛИ 39, арифметического блока 40 и блока 41 памяти. Блок 16 адаптации состоит из делителя 42, шифратора 43, элементов И 44 - 46, элемента ИЛИ 47, дешифратора 48, блоков 49 и 50 сравнения, сумматора 51 и экс- траполятора 52.

Многоканальная адаптивная цифровая система связи работает следующим образом.

В исходном состоянии в формирователь 18 вводятся начальные условия - коэффициенты 2; и программа выполнения преобразований, согласно которой по значению порога Р, вычисляется соответствующее ему значение порога отношения сигнал - шум Ьд. В блок 16 вводится значение порога 6f, по которому определяется стационарность параметра ,

Дискретные сигналы от нескольких абонентов поступают одновременно в блок 1 и в мультиплексор 2, где образуется единый групповой сигнал.

В блоке 1 анализа информации анализируются требования, предъявляемые абонентами, подключенными кМ входам к вероятности ошибки Рд в канале связи, которые содержатся в виде кодов в служебной части сообщения (заявка на обслуживание), с целью выделения кода, соответствующего наиболе жестким требованиям.

Блок 1 анализа информации работае следунщим образом.

Коды требований к вероятности ошики от N абонентов череэ блок 19 пост3

пают в блок 20 памяти и на элемент ИЛИ 21. Блок 19 обеспечивает отделение кодов требований от текстовой (информационной) части сообщения, а дешифратор 36 - преобразование очередного кода, сформированного по тактовому импульсу в счетчике 35, в управляющий сигнал считывания данных с соответствующих ячеек блока 20 памяти.

После записи всех N кодов в блок 20 памяти они при помощи счетчика 35 и дешифратора 36 поочередно считываются через элемент И 26 в регист 28, затем через элемент И 27 в регистр 29. При этом обновляющийся код регистра 28 сравнивается с предьщу- щим кодом, записанным в регистре 29.

Блок 30 сравнения осуществляет анализ условия В В или В i и вырабатывает импульс выполнения одного из этих условий на соответствующем выходе, благодаря чему поочередно осуществляется сброс большего значения кода и поиск кода, соответствующего минимальному значению вероятности ошибки РОЩ . Например, выполнение условия Bj В означает, что код в регистре 29 больше кода в регистре 28 при этом на первом выходе блока 30 вырабатывается импульс, который поступает на вход R регистра 29, устанавливая его содержание в нулевое состояние, а через время t , задаваемое блоком 33, через элемент И 27 в регистр 29 осуществляетс запись кода из регистра 28 (как меньшего из двух сравниваемых кодов). Еще через интервал 1 этот импульс поступает с выхода блока 32 через элемент ИЛИ 23 на вход R регистра 28 сбрасывая его в нулевое состояние, и через элемент ШШ 22 и блок 31 : поступает на вход С Запись и на вход элемента И 26, разрешая запись в регистр 28 следукицего (i+1)-ro значения кода из блока 20 памяти. В блоке 30 сравнения начинается следующий цикл сравнения кодов для выбора меньшего из них.

. Блоки 31-33 задают интервал времени между операциями Обнуление в регистрах 28 или 29 и Запись нового содержимого, если оно меньше Б в регистр 29.

Триггер 24 вьщает разрешающий потенциал на вход элемента И 25 для прохождения тактовых импульсов при

201334

считывании кодов с определенной ячейки блока 20 памяти через открытый элемент И 26 на информационный вход S регистра 28. При этом операция за5 писи этого кода выполняется при по- даче на вход С Запись микрокоманды записи с выхода блока 31.

В результате этих операций из всех кодов блока 20 памяти в регистр 29

0 записывается минимальный код. Импульс переполнения счетчика 35 через N тактов обнуляет счетчик 35, опрокидывает триггер 2 (потенциал с выхода которого теперь закрывает про15 хождение тактовых импульсов через элемент И 25) и через блок 34 (время задержки которого равно временам записи-считывания кодов) поступает на управляющий вход шифратора З),

20 которьй по коду в регистре 29 формирует код РОИ,;, характеризующий допустимый уровень вероятности ошибки для формирователя 18.

Сформированная таким образом в

5 блоке 1 анализа информации команда, соответствующая наиболее жестким требованиям по величине вероятности ошибки в канале связи, поступает на дополнительный вход мультиплексора 2

0 и вводится в групповой сигнал.

Единый групповой сигнал, сформи- рованньш мультиплексором 2, поступает на вход кодера 3, где кодируется помехоустойчивым кодом, и далее в блок 4 изменения основания кода, в котором по сигналам с блока 8 управления скоростью передачи устанавливается число подканалов модулятора 5, а частотный разнос этих подд каналов устанавливается блоком 7

формирования частотных подканалов передачи по сигналам с того же блока 8. Далее сигналы с модулятора 5 поступают в передатчик 6 и излучаются.

В приемной части сигналы принимаются приемником 9, поступают в демодулятор 10, через декодер 11 подаются в демультиплексор 12 и далее абонентам.

В процессе приема производится

5

5

0

слежение за качеством приема с помощью блоков 17 и 15.

Данные с блоков 15 и 17 в виде последовательности оценок отношения сигнал - шум и потока кодов вероятности ошибок поступают в блок 16 адаптации, где сравниваются с установленными порогами.

Команда на установление требуемого уровня порога контроля, соответствующая сформированному в блоке 1 анализа информации требованию к допустимой вероятности ошибки Рош в канале связи и включенная в состав группового сигнала в передающей части, на приемной стороне принимается и анализируется формирователем 18, который работает следующим образом. Код команды на установление требуемой вероятности ошибки, поступающий из демультиплек- сора 12, записьшается в регистр 38 и одновременно поступает через элемент ИЖ 39 в арифметический блок 40, в котором по программе, записанной в блоке 41 памяти, вычисляется пороговое значение отношения сигнал . 1

шун п, соответствующее данному закодированному требованию к допустимой вероятности ошибок в канале связи Р

В общем случае параметры Р... и h J взаимосвязаны,

ошибки Р„

ото о

I, так как вероятность j, является функцией отношения энергии сигнала к спектральной плотности помехи (отношения сигнал - шум):

РОШ (ЬЪ.

Конкретный вид выражения (1) определяется типом приемного устройства (когерентный, некогерентный, разнесенный прием и т.д.), видом применяемой в канале связи модуляции (фазовая, частотная и т.д,), а также типом канала связи (канал с постоянными параметрами, канал с медленными общими замираниями, канал с быстрыми зaмиpaния ш и т.д.).

С выходов регистра 38 и арифметического блока 40 соответствующие значения Р и Ьд, однозначно определяющие значения порогов контроля ошибок и отношения сигнал - шум, одновременно поступают в блок 16 адаптации, который работает следующим образом.

Пороговое значение h отношения сигнал - шум из формирователя 18 и - текущее значение п отношения сигнал 5 шум из блока 15 поступают на входы делителя 42. Результат деления h| /Ьд--К показывает во сколько раз необходимо (возможно) изменить скорость передачи информации по каналу связи, чтобы при этом текущее значение отношения сигнал - шум h- не превышало заданного порогового значения Ь„.

5

0

5

0

5

0

5

Значение допустимой (необходимой) скорости передачи информации, на которую может (должна) перейти система, определяется величиной отношения К. Данное значение отношения К и вычисляет делитель 42, определяя тем самым во сколько раз может быть увеличена (уменьшена) скорость передачи информации по каналу связи.

Результат деления К поступает на шифратор 43, который формирует соответствующую команду на увеличение (уменьшение) скорости передачи. Сформированная команда через первый вход элемента И 44 считывается на вход мультиплексора 2 и передается по каналу связи в приемную часть системы.

Результат прогнозирования РОШ,ПОС- тупает на вход А сумматора 51, на вход В которого поступает текущее значение ,;. На выходе сумматора 51 получаем;

Kom i РОШИ)

Результат д поступает на первый вход блока 50 сравнения, на второй вход которого подается пороговое значение сГ . Результат проверки условия 4 tf поступает с выхода блока 50 через элемент И 45 на вход элемента И 44, разрешая считывание кода команды на изменение скорости передачи с шифратора 43 на управляющий вход мультиплексора 2. Таким образом, команда на изменение скорости передачи информации поступает в канал связи только в том случае, если на интервале времени, равном длительности цикла адаптации систе1чы, процесс изменения ,; носит стационарный характер, т.е. отсутствуют резкие изменения качества приема ( ), что позволяет исключить необоснованные переходы системы в другой режим скорости передачи информации при кратковременном ухудшении (улучшении) качества канала связи, вследствие появления кратковременных помех или изменений коэффициента передачи канала связи.

Результат деления К с выхода делителя 42 также поступает на вход дешифратора 48, осуществляющего анализ числа К. Если К 1, то на первом выходе дешифратора 48 появляется разрешающий потенциал, поступающий через элемент ИЛИ 47 на первьй вход элемента И 45.

Если К 1, то разрешаклций потен- циал появляется на втором выходе дешифратора 48, далее он поступает на один из входов элемента И 46. От формирователя 18 пороговых значений на первый вход блока 49 сравнения посту- пает пороговое значение Р , а с выхода блока 17 контроля ошибок на второй вход поступает текущее значение . Если выполняется условие Р то, на выходе блока 49 сравнения по- является разрешающий потенциал, который поступает на второй вход элемента И 46. Если на втором входе элемента И 45 также действует разрешающий потенциал, то код команды на измене- ние скорости передачи системы считывается с шифратора 43 на мультиплексор 2 и поступает в канал связи.

Таким образом, вь№ор скорости передачи в блоке 16 адаптации осущест- вляется по текущим оценкам качества приема (величины значений и h-) с учетом результатов прогнозирования изменения качества канала связи.

Соответствующая степени ухудшения или улучшения качества приема и устойчивости этой тенденции команда на изменение скорости передачи вводится в мультиплексор 2 и в составе группового сигнала поступает в передатчик 6 и излучается.

В приемной части посланная команда принимается и опознается блоком 8 управления скоростью передачи. В зависимости от содержания команды по сигналу с блока 8 вводится определенное замедление (или ускорение) в работу мультиплексора 2 и кодера 3 При этом блок 4 изменения основания кода формирует код постоянного веса, а блок 7 - новое число частотных подканалов в занимаемой полосе. Одновременно через мультиплексор 2 передается сообщение о том, что передающая сторона переходит на другую дли- тельность символов и на новое число частотных подканалов.

В приемной части это сообщение выделяется демультиплексором 12 и подается в блок 13 управления скоростью приема, который изменяет скоростьг; работы декодера 11 и демультиплексора 12 и одновременно подает сигнал на

, 5 0

5

о

0 5 o

5

управляющий вход блока 14, формирующего новое число частотных подканалов для демодулятора 10.

Формула изобретения

1.Многоканальная адаптивная цифровая система связи по авт. св. К 809599, отличающаяся тем, что, с целью увеличения пропускной способности путем повышения скорости передачи информации в условиях априори неопределенных свойств каналов связи, в передающую часть введен блок анализа информации, причем N входов мультиплексора объединены с N соответствующими входами блока анализа информации, выход которого соединен с дополнительным входом мультиплексора, а в приемную часть - формирователь пороговых значений, вход которого соединен с дополнительным выходом демультиплексора, а выходы - с дополнительными входами блока адаптации.

2.Система .по п. 1,отлича- ю щ а я с я тем, что блок анализа информации состоит из последовательно соединенных блока дешифраторов, блока памяти, первого элемента И,первого регистра, второго элемента И, второго регистра, блока сравнения, первого элемента ИЛИ и первого блока задержки, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, входом Сброс первого регистра, последовательно соединенных второго элемента ИЛИ, триггера, третьего, элемента И, счетчика и дешифратора адреса, выход которого соединен с входом считывания блока памяти, входы которого Объединены с входами второго элемен- та ИЛИ, последовательно соединенных второго блока задержки и шифратора, вход управления которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого регистра, выход разрешения счетчика соединен с входами установки счетчика, триггера и второго блока задержки, второй выход блока сравнения соединен с входом установки второго регистра, а через третий блок задержки - со счетным входом второго регистра и вторым входом второго элемента И, второй выход блока сравнения через последовательно соединенные четвертый блок задержки и третий элемент ИЛИ соединен с установочным входом первого регистра,при этом перВЫЙ ВХОД первого элемента ИЛИ объединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого - с вторым входом первого элемента ИЛИ, при этом третий вход первого элемента И соединен с выходом триггера, а второй вход третьего элемента И является тактовым, при этом входы блока дешифраторов и выход шифратора являются соответственно входами и выходом блока анализа информации.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что формирователь пороговых значений состоит из регистра, элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом арифметического блока, другой вход которого соединен с выходом блока памяти, выход установки которого соединен с соответствующим входом регистра, при этом входы регистра, элемента ИЛИ и блока памяти и выходы регистра и арифметического блока являются соответственно входами и выходами формирователя . пороговых значений.

Фиг. 2

Кбл. 16

ош, Я

От 5л. К

граммы OctTiaHi :

Фмг.

Изобретение может использоваться в системах передачи дискретной информации по каналу со случайно изменяющимися во времени параметрами. По сравнению с устройством по основному авт.св. № 809599 в предлагаемой системе увеличивается пропускная способность путем повышения скорости передачи информации в условиях априори неопределенных свойств каналов связи. В передающей части дискретные сигналы от нескольких абонентов поступают I на мультиплексор 2 и в блок анализа информации (БАИ) 1. Сформированная в нем команда, соответствующая наиболее жестким требованиям по величине вероятности ошибки в канале связи, через мультиплексор 2 вводится 6 групповой сигнал. Групповой сигнал с мультиплексора 2 через кодер 3, блок изменения основания кода 4 и модулятор 5 поступает на передатчик 6 и излучается. В приемной части сигналы с приемника 9 нерез демодулятор 10, декодер 11 и демультиплексор 12 поступают к абонементам. Слежение за качеством приема осуществляется блоком контроля ошибок 17 и блоком контроля отношения сигнал/шум 15, на которые подаются сигналы соответственно с декодера 11 и демодулятора 10. Данные контроля поступают в блок адаптации 16, где происходит их сравнение с порогами, поступившими с формирователя пороговых значений (ФПЗ) 18. В ФПЗ с € (Л ю ю 00 00