Способ передачи и приема дискретной информации для систем связи с комбинированной обратной связью Советский патент 1980 года по МПК H04L1/16 H04L17/00 

Изобретение относится к электрои радиосвязи и может использоваться в технике передачи данных, в частности, в системах телеобра:ботки данных, а также в телеграфии. Известен способ передачи и приема дискретной инфор мации для систем связи с комбинированной обратной связью при котором передают и принимают кодовые комбинации с циклической нумерацией, передаваемой в конце каждой кодовой комбинации, по результатс1М анализа которых выявляют правильно принятые кодовые комбинации и кодовые комбинации, принятые с ошибками, и формируют соответствующие квитирующие сигналы, которые передают по обратному каналу,на передающей стороне принятые квитирукидие сигналы анализируют и выделяют соответственно квитирующий сигнал запрос, по которому осуществляют повторение соответствую щей кодовой комбинации, и квитирующий сигнал подтверждение, в соответстви с которым формируют сигнал стирание который передают по Прямому каналу И . Однако известный способ не имеет достаточной помехозащищенности и точности приема дискретной информации. Цель изобретения - повышение верности приема дискретной информации. Для этого в способе передачи и приема дискретной информации для систем связи с комбинированной обратной связью, при котором передают и принимают кодовые комбинации с циклической нумерацией, передаваемой в конце каждой кодовой комбинации, по результатам анализа которых выявляют правильно принятые кодовые комбинации и кодовые комбинации, принятые с ошибками,и формируют соответствующие квитирующие сигналы, которые передают по обратному каналу, на передающей стороне при-, нятые квитирующие сигналы анализируют и выделяют соответственно квитирующий сигнал запрос, по которому осуществляют повторение соответствующей кодовой комбинации,и квитирующий сигнал подтверждение, в соответствии с которым формируют сигнал стирание, который передают по прямому каналу, при правильном приеме по прямому каналу каждой п кодовой комбинации и при приеме каждой п кодовой комбинации с ошибками в качестве квитирующих сигналов по обратному дсаналу передают соответственно (п+1 ) кодовую комбинацию в прямом и инверсном коде, на передающей стороне принятую (п+1) кодовую комбинацию сравнивают поэлементно с соответствующей кодовой комбинацией как в прямом, так и в инверсном коде, и по большинству совпадений при сравнении в прямом Коде выделяют квитирующий сигнал подтверждение, а по боль- шинству совпадений кодовых комбинаци в инверсном коде выделяют квитирующи сигнал запрос, причем при обнаруже нии в квитирующем сигнале подтвержд ние ошибок инвертируют символы нуме рации соответствующей кодовой комбинации и передают по прямому каналу, а по результатам анализа ошибок формируют сигнал, управляющий передаче кодовых комбинаций, в случае формирования управляющего сигнала на прекращение передачи полезной информаци по прямому и обратному каналам передайот искаженную кодовую комбинацию, по анализу которой определяют момент восстановления передачи полезной информации. На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для реализации предложенного способа. Устройство для реализации способа пёредачи и приема дискретной информации содержи.т датчик 1 сообщений, кодировщик 2, прямой канал 3 передачи, блок 4 памяти, декодировщик 5, блок 6 памяти, приемник 7 сообщений блок 8 управления, блок 9 KOMJviyTaции, обратный канал. 10, блок 11 поразрядного сложения, мажоритарный блок 12 и блок 13 управления. Предложенный способ предусматривает следующий порядок проведения операций. Передача информации блоками фиксированной. длины. ; Информация, подлежащая передаче по каналу связи потребителю, разбивается, на фиксированные по длине последовательности элементов, которае кодируют по определенным правилам и в виде кодовых комбинаций (бл ков) поступают в канал передачи. Проверка.наличия и отсутствия в блоках ошибки. На приемной стороне каждый блок информации подлежит декодированию для обнаружения в нем ошибки. Передача квитирующего сигнала подтверждение о правильном приеме блока при отсутствии ошибки или за прос о повторении блока при наличи ;ОШИбКИ. Эта операция вк/црчает в себя так же операцию формирования этих сигна лов. - Циклическая нуглерация блоков. Эта известная операция проводитс дМ уменБшёййя ёе оятн6сГи п6я влёни в принимаемой информации вставок (лишних, ложных блоков) или выпаден (пропусков истинных блоков). в качестве сигнала подтверждение о правильном приеме данного блока передают прямую кодовую комбинацию следующего за данным блока, а в качестЬе сигнала запрос о повторении инверсную кодовую комбинацию этого блока. , ; Квитирующий сигнал сравнивают поэлементно с прямой иИнвё:рсной кодовыми комбинациями соответствующего ему переданного блока. Сущность этой операции состоит в том, что переданный блок на приеме одновременно с его фиксацией возвращают, например, поэлементно обратно на передачу, где осуществляют поэлементное сравнение с тем )ке переданньш блоком. Причем данный блок возвращают обратно в качестве квитирующего сигнала для предшествующего ему блока, т.е. в виде прямой кодовой последовательности или инверсной. Следовательно, поэлементное сравнение производят как прямых кодовых последовательностей переданного и возвращенного блоков, так и инверсных. По большинству совпадений элементов прямыхИ инвёрсн хх кодовых ком-. бинаций определяют принадлежность квитирующего сигнала соответственно к подтверждению или запросу. Сущность этой операции состоит в том, что если квитирующий сигнал принадлежит подтверждению, то естественно, что больше будет случаев совпадений при его поэлементном сравнении с прямым кодовым сигналом, чем с инверсным, а при запросе - наоборот. В идеальном случае, когда квитирующий сигнал не искажен, будет иметь место максимальное количество совпадений (равное количеству элементов в кодовой комбинации) для одного из двух возможных случаев. Данная операция может быть полностью раскрыта следующим образом. Устанавливают определенный требуемый порог по количеству совпгщений элементов квитирующей комбинации с прямыми элементами соответствующего сигнала, по которому судят о принадлежности квитирующего сигнала. Если количество совпадений выше выбранного порога, то квитирующий сигнал воспринимают как подтверждение. Если же количество совпадений иаходится порога, то квитирующий сигнал воспринимают как запрос. Последний случай равибсилён определению максимального количества совпадений элементов квитиpyющeгoJCИГнгшa с инверсными элементами соответствующего сигнала. При длине блока, например, в 20 элементов при 5 совпадениях прямых кодО&ых комбинаций квитирующего сигнала 15 случаев несовпадений можно трактовать .как 15 случаев совладений инверсных этих кодовых к(Мбинаций

Таким образом, количество совпадений в инверсных кодовых комбинациях квитирующего сигнала определяют косвенно.

Кроме того, величину порога регулируют и тем самым добиваются усиления защиты одного из квитирующих сигналЬв подтверждение или запрос. Так, если в приведенном выше примере величину порога выбирают больше 10 совпадений, то сигнал подтверз одение будет дополнительно защищен, что способствует повышению помехоустойчивости передачи в целом.

Если квитирующий сигнал содержит подтверждение с ошибкой, то данный блок искажают путем изменения элементов его нумерации, которые передают в конце каждого блока.

Сущность данной операции заключается в том, что при фиксации на передаче сигнала подтверждение, т.е. когда количество совпадений при выполнении предыдущей операции сравнения превышает выбранный порог, но все-таки он содержит ошибку, то при необходимости искажают во время его же передачи. Для этого изменяют, например инвертируют, элементы нумерации, которые являются последними. Тем самым добиваются уменьшения вероятности ложной фиксации блока на при-ёме, так как он заранее будет искажен , еще на передаче.

Предложенный способ предусматривает также возможность получения и дополнительного эффекта.

Сигналы запрос и случаи несовпадения при поэлементном сравнении комбинаций анализируют по количеству и частости появления и при необходимости передачу полезной информации временно прекращают.

В этом случае сигналы запрос на приеме и случаи несовпадений во время выполнения операции поэлементного сравнения на передаче фиксируют как по количеству, так и по частости появления. По этим данным судят о степени воздействия помех на передающуюся информацию. При появлении в канале передачи интенсивных помех передача полезной информации временно может быть прекращена. Этим.обеспечивается постоянный контроль за качеством канала во время передачи.

После прекращения передачи полезной информации начинают передавать заранее искажённую кодовую комбинацшо, по анёшизу которой определяют момент возможного восстановления передачи полезной информации.

В данном случае при прекращений передачи полезной информации вводят постоянное искажение, например, в нумерацию очередной подлежащей передаче кодовой комбинации, которую п редают непрерывно. На приеме ее не фиксируют (так как она заранее искажена

а на передаче непрерывно- возвращенную в качестве квитирующего сигнала комбинацию анализируют по структуре (на передаче ее можно рассматривать как неискаженную, так как искажение известно). По моменту фиксации правильного прохождения этой комбинации определяют момент восстановления обычной полезной передачи. Этим добиваются постоянного контроля за качеством канала во время отсутствия

o передачи или во время, когда канал подвергается воздействию интенсивных помех, что способствует повышению качества передачи в целом.

Устройство для реализации предло5женного способа работает следующим образом.

Информация в виде двоичных последовательностей от датчика 1 сообщений через кодировщик 2 поступает в

0 прямой канал 3 передачи. Одновременно с передачей информация записывается и запоминается на определенное время в блоке 4 памяти,- откуда при необходимости повторения искаженных блоков снова поступает в канал 3 передачи.

5 На приемном конце информационная последовательность через декодировщик 5 и блок 6 памяти поступает в приемник 7 сообщений. При обнаружении ошиЗки блок 8 управления специальным сиг0налом по соответствующим выходам стирает искаженную часть информации в блоке б памяти, запрещает работу при-, емника 7 и коммутирует через блок 9 комг утации инверсный вход декоди)ов5щика 5 во время приема следующего блоka информации, формируя тем самым сигнал запрос о повторении предыдущего . блока, который через обратный канал 10 поступает в блок 11 поразрядного сло0жения. От блока 11 поразрядного сложения информация о наличии ошибки (в виде единиц) или отсутствии ошибки (в виде нулей) поступает в мажоритар.ный блок 12, который вырабатывает решающий сигнал для блока 13 управленияг

5 который выдает соответствуквдие коман-. ды на запись (при безошибочной пере.даче) или считывание (при повторении искаженного блока) блоку 4 памяти, на разрешение или запрещение выдачи оче0редного блока, информации датчиком 1., сообщений.

Предложенный способ передачи дискрет.ной информации выгодно отличается от известных. В нем обеспечивается

5 полная прозрачность защиты информации, так как в способе нет леобходимости в формировании специальных квитирующих сигналов, а для этой цели используют разнесенные во времени ин0формационные сигналы. Применение в нем элементов решающей и информационяой обратных связей в сочетании с но- 1Л(и отличительными операциями позво ляет повысить пропускную способность системы, реализующей предложенный

5

способ, в частности и за счет возможности работать короткими блоками.

Формула изобретения

Способ передачи и приема дискретной информации для систем связи с комбинированной обр атной связью, при {Котором передают и принимают кодовые комбинации с циклической нумерацией, передаваемой в конце каждой кодовой комбинац,йи, по. результатам анализа йЪторых выявляют правильно принятые кодовые комбинации и кодовые комбинации, принятые с ошибками, и формируют соответствующие квитирующие сигналы, которые передают по обратному каналу, на передающей стороне принятые квитирующие сигналы анализируют и вьщеляют соответственно квитирующий сигнал запрос, по которому осуществляют повторение соответствующей кодовой комбинации, и квитирующий сигнал подтверждение, в соответствии с которым формируют сигнал стирание, который передают по прямому каналу, о т л ич а ющ и и с я тем, что, с целью повышения верности приема дискретной информации, при правильном приеме по прямому каналу каждой п кодовой комбинации i при приеме каждой п кодоаой комбинации с ошибками в качестве

квитирующих сигналов по обратному каналу передают соответственно (п+1) кодовую комбинацию в прямом и инверснЪм коде, на передающей стороне принятую (п+1) кодовую комбинацию сравнивают поэлементно с соответствующей кодовой комбинацией как в прямом, так и в инверсном коде, и по большинству совпадений при сравнении в прямом коде выделяют квитирующий сигнал подтверждение, а по ,большинству совпадений кодовых комбинаций в инверсном коде выделяют квитирующий сигнал запрос, причем при обнаружении в квитирующем сигнале подтверждение ошибок инвертируют символы нумерации соответствующей кодовой комбинации и передают по прямому каналу, а по результатам анализа ошибок формируют сигнал, управляющий передачей кодовых комбинаций, в случае формирования управляющего сигнала на прекращение передачи полезной информации по прямому и обратному каналам передают искаженную кодовую комбинацию, по анализу которой определяют момент восстановления передачи полезной информации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Котов П. А. Повышение достове 1ности передачи цифровой информации. М., Связь, 1966,с. 137-139, рис. 8.10 inpoTOTHnj.