Способ передачи кодовых последовательностей сообщений в дуплексных системах передачи

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Со 1 оз СоветскнкСоцнвлистичесиииРеспублик 1 и 896658. по делам изобретений и открытий(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 кодовых1 О блоков в данных системах используется обратная связь с решающим сигналом (РОС).Известны способы передачи данных в дуплексных системах, основанные на15 передаче по прямому каналу связи кодовых последовательностей сообщений, приеме, декодировании и формировании сигнала решающей обратной связи 11Наиболее 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 решающей обратной связи, о переданных в прямой канал кодовых последовательностей сообщений, о формировании сигнала решающей обратной связи, о принятых из обратного канала4связи кодовых последовательностей сообщений, о передаче его в составе передаваемых кодовых последовательностей и передаче потребителю упорядоченных по адресам кодовых последовательностейсообщений Г 21Известные 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 РОС, посту- пающих из обратного канала связи без учета последовательности кодовых блоков, принятых из обратного канала и8966 10 40 45 хранящихся в СПД, а это в конечномитоге приводит к снижению скорости обмена данными в СПД; особенно на каналах связи сравнительно низкого качества и с различной интенсивностью помехв прямом и обратном направлениях канала связи СПД.1 йль изобретения - повьпцение информационной гибкости системы передачи.Укаэанная цель достигается тем, чтов 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, приемеиз обратного канала связи кодовых последовательностей сообщений и сигналарешающей обратной связи о переданных в прямой канал связи кодовых последовательностях сообщений, о формировании сигнала решающей обратной связи, опринятых 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 количество0 . 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 адоесам, 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 О кодовых последовательностей, и формируют сигнал разрешения запоминания кодовых последовательностей сообщений в накопитель при условии, что количество Ц кодовых последовательностей не превышает количество Й кодовых последовательностей сообщений.Детальное описание способа передачи 55 данйых. Осуществлено на примере рассмоърения одного из возможных конкретных вариантов функционирования СПД, реали 88зующей предлагаемый способ передачиданных.В связи с достаточно сложным взаимодействием приемника и передатчика СПДописание принципов передачи ведетсяодновременно для приемной и передаюшей сторон СПД.Последовательность двоичных символов, поступающих от источника данных,разбивается на группы по Кзнаковданных. Один знак данных содержит несколько двоичных символов. Затем кждая группа Кзнаков данных, дополня:ется знаками служебных признаков изнаками, содержащими проверочйые символы помехоустойчивого кода. Сформированные таким образом кодовые блокипередаются по каналу связи,Первый знак служебных признаковиспользуется для передачи в двоичномкоде циклического номера бданногокодового блока и специального "опознавательного признака" т . Циклический номер равен порядковому номеру данной группы из Кзнаков данных, взятому по модулю М, 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"щ может принимать одно иэ двух возможных значений О или 1. Изменение (инверсия) значения признака п свидетельствует о начале нового цикла повторной выдачи кодовых блоков, на передачу которых в канал связи не получен сигнал РСС.Второй знак служебных признаков используется для передачи сигналов РСК:, Сигнал РОС передается по обратному каналу СПД и в своем составе ссаержит циклический номер би опознавательный признак очередного блока, принятого приемником СПД из канала связи; специальный признак , который может принимать одно из двух значений О или 1, Значение В = 1 свидетельствует о том, что кодовый блок декодирован приемником СПД 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 1О соответствует тому, что кодовый блок с циклическим номером,8 89содержащимся в сигнале РОС, приемником СПД принят и записан в ЗУ,Пусть С - максимальное значениесуммы выданных в прямой канал связии принятых из обратного канала связикодовых блоков, которые одновременномогут находиться в ЗУ СПД. В каждойячейке хранится служебное слово дляблока с циклическим номером ЩФормирование и передача кодовыхблоков в канале связи осуществляется1следующим образом.Кодовые блоки в канал передаютсяциклами. 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 спепивльной ячейке памяти накопителя СПДв виде значения признака ( . Если теку- .щий цикл передачи четный, тоО;если нечетный - = 1. Признаки ( ит введены дляобеспечения правильногоформирования передатчиком СПД командыНачать цикл повторных передач кодовыхблоков, за передачу которых в каналсвязи не получен сигнал РОС (Н, П.)по результату анализа сигналов РОС,.поступающих из обратного канала связи,Начало разрешения передачи послевключения аппаратуры и окончания циклафвэирования СПД определяется блокомс циклическим номером, соответствующимчислу 1 в двоичном коде. В процессе передачи кодовых блоков начало новогощщла определяется по команде "Начатьцикл повторных передач кодовых блоков"(Н.П.) блоком с самойстарой" информацией, т. е, блоком с циклическим номером б с наименьшим значениемза передачу которого в канал связи неполучен сигнал РОС.формирование последовательности кодовых блоков, выдаваемых передатчикомСПД в канал связи, осуществляется вцикле передачи следующим образом. Пустьб - циклический номер блока с самойстарой" информацией. Количество А определяется следующим образом. Например, если потребителю последней выданакодовая последовательность с циклическим номером, а совокупность циклических номеров кодовых последовательностей, принятых из квнвлв связи, представляет множество вида 4, бф, то,очевидно, что совокупность циклическихномеров кодовых блоков, требуемых дляпреобразования 4, б 1 в упорядоченную;по циклическим номерам последовательность и выдачи ее потребителю, представляет множество 4,б,ци, следовательно, значение А3.Э - значение суммы переданных в прямой канал и принятых из обратного каналв кодовых последовательностей и нахо дяшихся в ЗУ СПД в данный момент времени,По команде "Начать цикл повторныхО передач" вначале инвертируется признаки осуществляется повторная передачавыдача в канал связи блока с циклическим. номером О и признаком т -(. Затемсчитывается иэ ЗУ следующая (1 + 1) 315 сторка и анализируется значением Ьв 1,если из канала связи принят сигналуказывающий, что болк с циклическимномером б приемником принят, в противном случае Ьа О. Пусть 1 = Ъщ момент времени считывания ( + 1)-йстоокн, Тогда возможны следующие правила функционирования:Ьв1 и 4 (С-Э где С-Э кйФРЭколичество кодовых блоков, которые мо 25 гут быть еше записаны в ЗУ СПД в момент времени 1 Ч.От источника данных в накопительСПД записывается блок данных и емуприсваивается очередной циклический номер бЧ и значение признака в = (. Одновременно кодовая последовательностьс циклическимномером лЧ выдается вканал связи, производится соответствующая корректировка (+ 1)-й строки(устанавливаются новые значения с, ,356 ) и осуществляется переход к считыванию из ЗУ следующей (1 + 2)-й строки,Ьцр1 и А 3 Г.-Р или нет новыхданных у источника,40В канал связи выдается повторно последняя выданная в данном (текущем)цикле передачи кодовая последовательность. Строка 1 + 1 не корректируетсяи осуществляется переход к считыванию45из накопителя следующей (1 + 2)-й строки.Ьа щ О, В канал связи выдается повторно последовательность с циклическимномером О иП 1 с и осуществляется пе 50 реход к считыванию следуюшей (1 + 2)-йстроки.Затем, после считывания ( 1 + 2)-йстроки по описанному выше правилу осушествляется выдача в канал связи очередной кодовой последовательности исоответствующая корректировка ( 1 + 2)-йстроки. Последовательное считываниеиз нокопнтеля строк продолжается доЙ 96688 7момента формирования передающим устройством СЛД новой команды "Начать цикл повторных передач кодовых блоков".По команде Начать цикл повторных передач кодовых блоков" инвертируется значение признакаи осуществляется новый цикл передачи, Если в цикле передачи в результате последовательного опроса строк будет считана-я строка ЪО, 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 а . Повторные передачи кодового блока продолжаются до момента получения из канала связи сигнала РОС с циклическим номером 4 или до момента формирования команды Начать цикл повторных передач".После получения сигнала РОС с циклическим номером , процесс последовательного считывания продолжается. Если же в процессе повторных передач кодовой последовательности 4 5 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 ц - пиклический номер, содержащийся в очередном сигнале РОС, полученном из обратного канала. Тогда возможны следующие четыре правила:1. Значения Х,1, что свидетельствует о том, что кодовая последовательность с циклическим номером 4 приемником противоположной стороны СПД не принята из-эа отсутствия требуемой памяти в ЗУ СПД.Осуществляется сравнение опознавательного признака еб с признакоми, если значение щб (, передающее устройство формирует команду Начать цикл повторных передач и СПД переводится в режим повторной выдачи кодовых последовательностей сообщений.2, Значения Хи= О, что свидетельствует о том, что кодовый блок с циклическим номером 4 приемником противоположной стороны СПД принят, В строке устанавливается значение Ъб = 1 и из накопителя СПД по адресу Дб стирается кодовая последовательность. Одновременно осуществляется сравнение поизнакас опознавательным признаком ах .,Если мах = , формируется команда "Начать цикл повторных передач кодовых блоков",3, Значения х = Ъ и Ф Ф О, что соответствует тому, что кодовая последовательность с самой старой" информацией поиемником противоположной стороны1 О СПД принята, устанавливается значениеЬбх1 и из накопителя СПД по адресубФ стирается кодовая последовательность,%4. Значения х И , что свидетельстсвует о том, что данный сигнал РОС былпринят из канала связи ранее.Принятый сигнал РОС стирается,Учитывая, что в накопителе СПД может храниться одновременно самое большее количество С кодовых последовательностей сообщений, принятых из каналасвязи, нетрудно сделать, вывод о том,что прием сигнала РОС с циклическимномером О и признаком0 свидетельствует, что все данные кодовыхблоков с циклическим номером , для. которых 1 4 Х-С,приемником приняты ивыданы потребителю.Нетрудно заметить, что описанныйвыше алгоритм формирования командыН,П, обеспечивает автоматическое инепрерывное изменение продолжительности каждого цикла передачи в зависимости от интенсивности помех и задержкипередачи сигнала в канале связи.В каждый текущий момент временина приемной стороне СПД производитсяобработка принимаемых иэ канала связикодовых блоков по следующей схеме,40 Для приема кодовых блоков из канала и обеспечения правильной последовательности выдачи данных иэ СПД потребителю используется накопитель СПД.Пусть 01 - циклический номер и45 п 14 - значение признака цикла передачи кодового блока, принятого по прямому каналу без ошибок, обнаруживаемых(П.К.) кодом; В - количество кодовыхпоследовательностей, требуемых .дляЮ преобразования совокупности кодовыхпоследовательностей, состоящей из принятых иэ обратного канала и записанныхв накопителе СПД кодовых последователь, ностей и кодовой последовательности,55 принимаемой из обратного канала в данный момент в упорядоченную по циклическим номерам последовательность длявыдачи ее из СПД потребителю данных.В момент приема кодовой последовательности с циклическим номером ау , формируется и рассматривается упорядоченная по циклическим номерам последовательность нз М различных циклических номеровн и 1 нй нс, нс 1)а"с"а а а , где Ю ф "1)юодй ,ИЧ Нна - циклический номер последнего блока, выданного из накопителя цотребителю.Эта последовательность разбивается на две зоны:,Н" Н" НЦС- )ас - зона 1сН(С ) Н 4(С) - зона ЦПри этом возможны следующие четыре, осхемы функционирования СПД;1, Еиклический номер спринадлежащий зоне, не был принят приемником СПД ранее и В ( С-Р,Принятая последовательность записывается в накопитель. По обратному каналу посылается сигнал РОС с циклическим номером с и признаками та иа = О, Если а а, вычисляетсячрновое значение последнего блока снкоторый будет выдан потребителю, Кодовые последовательности сообщений сиикиическими есмеремиЕч,е ,Свыдается потребителю данных,2. циклический номер с 2 принадлежитзоне 1 , и Ь ). С . Принятая после 55довательность стиратеся, По обратномуканалу посылается сигнал РОС с циклическим номером а и признакамиа3, Циклический номер с, принадлежитзоне Г , но кодовая последовательностьс циклическим номером с была принятаприемником СПД ранее и хранится в накопителе СПД.Принятая последовательность стирает 45ся, и по обратному каналу связи посылается сигнал РОС с циклическим номерома и признаками юа и а О.4. Циклический номер а принадлежитзоне , что соответствует повторной пе- Жредаче кодового блока, вызванной неприемом сигнала РОС за этот блок, Принятый блок стирается, По обратному каналупередается сигнал РОС с циклическимномером а и признаками щаи Вам 0.,55Если в процессе приема кодовой последовательности из канала связи при проверке его на соответствие правилам построения (П.К.) кода фиксируется наличие ошибок, то по обратному каналуповторяется передача предыдущего сигнала РОС, Период циклической нумерациидолжен .быть таким, чтобы исключитьвоэможность повторного приема из каналасвязи одного и того же кодового блокаи выдачи его потребителю, что согласноописанному выше алгоритму, приводит кследующему ограничению й:ъ 4(С).Количество "ложных" повторений кодовых последовательностей, вызванныхобнаруженными ошибками в обратном канале, может быть сокращено, если в состав РОС дополнительно включить специальный признак ф группового РОС.Возможны два эФфективных вариантаформирования и передачи признака ф,Пусть а - циклический номер кодовойпоследовательности с наибольшим значением 1 е удовлетворяющим условию,что все последовательности с циклическими номерами б, для которых тГ,приемником СПД приняты; а-циклический номер очередной кодовой последовательности, принятой приемником СПД,содержащийся в передаваемой по обратномч каналу сигнала РОС,Первый вариант передачи признака Фзаключается в том, что состав сигналаРОС дополнительно вводится циклический номер а - ; второй вариант передачипризнака Ф основан на использовании всоставе сигнала РОС одного специального двоичного разряда, Значение этогодвоичного разряда, равное единице, устанавливается всякий раз, когда а с,в противном случае устанавливается значение, равное нулю,Приемное устройство, получая сигнал РОС с признаком Ф, стирает из накопителя СПД все кодовые последовательности, для которых 1Очевидно, что первый вариант передачи группового признака РОС я больше степени уменьшает вероятность "ложных повторений из-оа ошибок в обратном канале, однако дпя 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 сокращаЕт в системах управления требуемое для передачй информации число каналов связи.11710/39 Тираж 6 Д 8 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ филиал ППП фПатент", г. 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 потребиь:пю упорядоченных по адресам кодовых последовательностей сообщений, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью пввъпиения информационной гибкости сис, темы передачи, сравнивают принятые кодовыо последовательности сообщений с запомненными в накопителе, определяют количество 6 кодовых последовательностей, которые в данный момент могут быть записаны в накопитель, и определяют количество А кодовых последовательностей, необходимых для упорядоченияпо адресам запомненных в накопителекодовых последовательностей сообщений,определяют количество В кодовых последовательностей сообщений для их упорядочения по адресам, принимаемых вданный момент и запомненных в накопителе, и формируют сигнал разрешения30 передачи очередной кодовой последовательности сообщений при условии, чтоколичество Д кодовых последовательностей не превышает количество 8 кодовыхпоследовательностей,и формируют сигнал1% разрешения запоминания кодовых последовательностей сообщений в накопительпри условии, что количество В кодовыхпоследовательностей не превышает коли-,чество Э, кодовых последовательностей.20 Источники информации,принятые во внимание при эксйертиэе1. Тутевич В. Н. Телемеханика, М.,1973, с. 121.2. Попов О. В. и др. Описание системд связи с переспросом в терминах теорииконечных автоматов, Сб. Кодированиедискретных сообщений в системах связи,М., "Наука", 1976,