Система передачи данных по каналам с обратной связью Советский патент 1982 года по МПК H04L12/26 H03M13/51 

1

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

Известна система передачи данных по каналам с обратной связью, содержащая на передающей стороне последователь но соединенные блок разделения информации, накопитель и стохастический преобразователь, а также счетчик, «ыход которого через ключ подключен к другому входу накопителя, датчик контрольных комбинаций и приемник обратного канала, а на приемной стороне - последовательно соединенные блок разделения информат ции, счетчик, блок обнаружен,ия 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 1.

Однако известная система обеспечивает 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 ско10рости передачи.

Для достижения поставленной цели :в систему передачи данных по каналам с обратной связью, содержащую на редающей стороне последовательно соединенные блок разделения информации, накопитель и стохастический преобразователь, а также счетчик, выход которого через ключ подключен к дру20гому входу накопителя, датчик контрольных комбинаций и приемник обратного канала, а на приемной стороне последовательно соединенные блок 39 разделения информации, счетчик, бло рбнаружения ошибок, первый ключ и выходной накопитель, а также стохастический преобразователь, соединенный с вторым выходом блока разделения информации, датчик контроль ных комбинаций,, буферный блок и пе редатчик обратного канала, введены на передающей стороне накапливающий сумматор и блок выбора символов причем выход блока разделения инфор мации через накапливающий сумматор подклю1чен к другому входу ключа,вто рой выход блока разделения информации подключен к -входу счетчика, выход приемника обратного канала чере блок выбора символов подключен к управляющему входу накопителя, а вы ход датчика контрольных комбинаций подключен к .другому входу стохастического преобразователя, а на прием ной 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 под ключен к входу первого регистра и через буферный блок соответственно к входу второго регистра и к первом ключу, а через последовательно соединенные накапливающий сумматор,бло 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 ршибок, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго регистро и блока сравнения, разрядные входы которого соединены с разрядными выходами первога и второго регистров, другие разрядные выходы второго регистра через второй ключ подключены к входам накопителя, выход блока ср нения соединен с входом управления второго ключа, а входы передатчика обратного канала соединены соответственно с вторыми выходами блока об наружения ошибок, блока выбора режима работу и выходами блока исправления ои|ибок. . , На чертеже представлена структур ная схема системы. Система передачи данных содержит на передающей стороне блок 1 разделения информации, накапливающий сумматор 2, ключ 3, накопитель , стохастический преобразователь 5, датчик 6 контрольных комбинаций, счетчик 7, приемник 8 o6paYHoro 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 2(1, блок 21 сравнения, блок 22 исправления ошибок, второй ключ 23, накопитель 2k, второй регистр 25 и передатчик 26 обратного канала. Система работает следующим образом . Информационная последовательность, подлежащая передаче, разбивается на отрезки длиной 1 (на q-ичные 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 из 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 ТО, 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 суммирования анализируется в блоке 13. Если сумма равна нулю, то К информационных символов, предварительно записанных в буферный блок 16, поступают через ключ 17 в выходной накопитель 18. При отличии суммы от нуля фиксируются обнаруженные ошибки. При этом в блоке И выбора режима про- i веряется была ли это ошибка в перво начально принятом блоке или в повто ренном. При обнаружении ошибки в первоначальном принятом блоке посылается сигнал Запрос из блока 1 через передатчик 26, значение бл ка с ошибкой остается в буферном . блоке 1б. . 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 V. 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 бло ке 21. Совпавшие значения q-ичных символов считаются принятыми верно и через ключ 23 поступают в накопитель , в блок 22 исправления ошибок и в выходной накопитель .18. Есл число несовпавших q-ичных символов let не превышает заданного порога, т выполняется исправление ошибок в бл ке 22,куда поступили номера и значения декодированных символов, а также оба значения каждого из оСнедекодированных символов из регистро 20 и 25. В блоке 22 повторяется 2 суммирований различных сочетаний не декодированных q-ичных символов из первого и повторенного блоков и декодированных значений остальных сим волов. Если одна из этих сумм оказывается равна нулю, то исправление считается выполненным, участвую щие 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 сумм не рав на нулю, то в передатчик 2б поступа ет сигнал Повторить d, символов с указанием их номеров. Эти символы выбираются из накопителя с помощью блока 9. Повторенные q-ичные символы после обратного стохастического преобразования поступают в регистр 20, происходит сравнение этих символов с ранее принятыми их значениями, поступающими из буферного блока 1б. Сравниваемые значения из регистра 20 поступают в регистр 25, сравне- . ние производится в блоке 21. Совпавшие значения этих символов переписываются в накопитель 2, а оттуда в накопитель 18. Если из ot повторенных символов некоторая часть ot d 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 q-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 d q-ичных символов, то выполняется повторение только этих символов. Причем, в случае, когда во втором и последующих повторениях передается только d q-ичных символов при oi к+1 , то в повторяемом блоке длиной п к + 1 недекодированные oL символы передаются несколько раз. Такое выполнение повторения резко увеличивает надежность приема недостающих d. символово Даже в канале очень низкого качества с каждым повторением величина d уменьшается, увеличивая помехоустойчивость передачи повторяемой информации. Система позволяет начать исправление после приема с обнаруженной ошибкой двух значений кодового блока, позволяет повысит скорость передачи и уменьшить среднее время передачи информации по каналам с обратной связью. Система позволяет вести достоверный 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 повторения увеличивающего время передачи, оказывается очень малой. Технико-экономический эффект при менения предлагаемого устройства состоит в уменьшении вероятности повторения искаженных блоков и объе ма повторяемой информации, что повы шает среднюю скорость передачи инфо мации. Для систем, в которых важным параметром является не только средняя скорость передачи информации, но и время передачи некоторого конкретного сообщения, начиная с передачи первого символа, кончая 11равил ным приемом всех элементов,.сообщения, предлагаемая система позволяет уменьшить время передачи, так ка повышается не только скорость перед чи, но и надежность передачи недост ющих символов, которые были исключе ны и не исправлены. Кроме того,умен шается разброс случайного значения времени передачи. Применение предлагаемого устройтва оправдано с точки зрения унификации средств защиты от ошибок, так как применяемый стохастический код позволяет эффективно исправлять ошиб ки в каналах без обратной связи, т.е переходя от циклических кодов к стохастическим, можно добиться не только улучвюния характеристик передачи в системах с решающей обратной связью, но и унификации аппарату ры передачи данных по используемому коду. Формула изобретения Система передачи данных по каналам с обратной связью, содержащая на передающей стороне последователь но соединенные блок разделения инфор мации, 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 стор не последовательно соединенные блок разведения 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, о т 38личающаясЯ тем, что, с целью повышения скорости передачи, на передающей стороне введены накапливащий сумматор и блок выбора символов, причем первый выход блока разделения информации через накапливающий сумматор подключенк 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 регистра 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. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР W 138036, кл. G 08 С 25/00, 1971 (прототип).