DE2645929B2

DE2645929B2 - System zur fehlerkorrektur

Info

Publication number: DE2645929B2
Application number: DE19762645929
Authority: DE
Inventors: Hendrik Cornells Anthony van Wassenaar; Silva Herman da Voorburg; Duuren (Niederlande)
Original assignee: Nederlanden Staat
Current assignee: Nederlanden Staat
Priority date: 1975-10-17
Filing date: 1976-10-12
Publication date: 1978-02-16
Also published as: NL179777B; US4092630A; FR2328332A1; AU499448B2; NL179777C; JPS5249709A; GB1539589A; CH612051A5; JPS5543659B2; BE847297A; DE2645929C3; AU1874476A; FR2328332B1; DE2645929A1; NL7512209A

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Fehlerkorrektur und/oder Phasierung in hintereinandergeschalteten ARQ-Stromkreisen mit unterschiedlichen Wiederholungszeiten.

Ein ARQ-Stromkreis besteht bekanntlich aus einem auf beiden Seiten mit einem Sende-Empfangs-Gerät versehenen Übertragungsweg. Jeder Sender enthält einen Wiederholungsspeicher, in dem einige der zuletzt entsendeten Zeichen untergebracht werden. Wird auf der Empfangsseite ein empfangenes Zeichen als fehlerhaft erkannt, so entsendet der Sender auf der Empfangsseite ein RQ-Zeichen, das der Sender auf der Sendeseite mit einem besonderen Zeichen beantwortet um anzugeben, daß Zeichen wiederholt werden, woraufhin er den Inhalt des obenerwähnten Wiederholungsspeichers sendet.

Es ist leicht ersichtlich, daß die Dauer eines solchen Wiederholungsvorgangs und der Inhalt des Wiederholungsspeichers von der Laufzeit, also u. a. von der Länge des Übertragungsweges, abhängig sind. Ein solches Verfahren ist nicht nur für die Fehlerbeherrschung, sondern auch für die Phasierung anwendbar. Bemerkt wird, daß es zweckmäßig ist, für die Dauer des Wiederholungszyklus ein festes Verhältnis zu der Laufzeit in dem betreffenden Stromkreis einzuhalten.

Schwierigkeiten entstehen jedoch, wenn in einem Fernmeldesystem eine Anzahl ARQ-Stromkreise mit verschiedenen Wiederholungszeiten hintereinander geschaltet werden. Tritt im n. Stromkreis einer solchen Fernmeldelinie ein Fehler auf, so sendet die Empfangsseite der Sendeseite eine Wiederholungsanforderung. Die Sendeseite wiederholt dann die letztentsendeten Zeichen, kann jedoch während dieses Vorgangs keinen Verkehr aus dem unmittelbar vorhergehenden Stromkreis, d. h. dem Stromkreis, aus dem dem Sender Information angeboten wird, abwickeln. Um zu verhüten, daß Information aus dem vorhergehenden Stromkreis verloren geht, wird auch in diesem Stromkreis der Wiederholungsvorgang eingeleitet; dies erfolgt gleichermaßen in den übrigen vorhergehenden Stromkreisen. Auch in den nachfolgenden Stromkrei sen, denen von dem betreffenden Stromkreis Information angeboten wird, wird ein Wiederholungsvorgang eingeleitet. Wenn die Wiederholungszyklen der verschiedenen Stromkreise nicht gleich sind, kann es lange Zeit dauern, bevor alle A RQ-Verfahren zum gleichen Zeitpunkt enden.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber ein verbessertes System der eingangs bezeichneten Art,

ίο welches die Auslösung von Wiederholungsvorgängen in den nicht von dem Fehler betroffenen Stromkreisen unterbindet und die Wiederholungszeit auf das durch den betroffenen Stromkreis selbst gegebene Maß reduziert. Die hierzu vorgeschlagene Lösung ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches definiert.

Die Erfindung beruht also auf der Erkenntnis, daß es möglich ist, nur denjenigen Stromkreis einem ARQ-Vorgang zu unterziehen, in welchem ein Fehler festgestellt wurde. Durch schaltungstechnische Mittel wird verhindert, daß auch die übrigen Stromkreise des Übertragungsweges an der Wiederholung teilnehmen. Durch diese Maßnahme wird bei der Fehlerkorrektur und/oder bei der Phasierung in hintereinandergeschalteten ARQ-Stromkreisen mit unterschiedlichen Wiederholungszeiten eine merkliche Zeitersparnis erzielt. Weitere Einzelheiten mögen nun anhand einer bevorzugten Ausgestaltung und mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert jein. Es zeigen:

F i g. 1 ein System von hintereinandergeschalteten ARQ-Stromkreisen mit Wiederholungszyklen verschiedener Dauer, wobei die Erfindung nicht angewandt wird,

F i g. 2 ein Zeitdiagramm des Verlaufs der Wiederholungszyklen im System nach Fig. 1,

F i g. 3 ein System nach der Erfindung, bestehend aus einer Anzahl hintereinandergeschalteter ARQ-Stromkreise mit Wiederholungszyklen verschiedener Dauer und

F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung in einem Schaltpunkt eines ARQ-Stromkreises in einem System nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein System mit drei hintereinandergeschalteten ARQ-Stromkreisen A, B und C, die je mit einem Sender 1 und einem Empfänger 2 für die Verkehrsrichtung ABC und einem Sender 3 und einem Empfänger 4 für die Verkehrsrichtung CBA versehen sind. Jeder Sender-Empfänger enthält eine Wiederholungsvorrichtung 5.
Ein solches System ist sowohl für Simplex-, als auch für Duplexverkehr anwendbar.

Die Wiederholungsvorrichtung 5 unterzieht die ankommenden Zeichen einer Prüfung auf Fehler, z. B. einer Paritätsprüfung, und sendet, wenn ein Fehler gefunden worden ist, ein Rückfragezeichen zum Empfänger im gleichen Stromkreis, wonach der zu diesem Empfänger gehörige Sender der entgegengesetzten Übertragungsrichtung aus einem in der Wiederholungsvorrichtung 5 vorhandenen Speicher die letztentsendeten Zeichen mit einem vorangehenden besonderen Zeichen aufs neue sendet. Die Zahl der Zeichen im Speicher der Wiederholungsvorrichtung 5 ist dabei der Laufzeit im betreffenden ARQ-Stromkreis proportional; überdies enthält der Wiederholungsspeicher immer eine feste ganze Zahl von Zeichen.

Es ist auch bekannt, ein solches ARQ-Verfahren für die Phasierung anzuwenden, wobei die Empfangsseite ein eindeutiges Zeichen erwartet und so lange um Wiederholung dieses Zeichens bittet, bis es richtig

empfangen wird, womit die Phasengleichzeit im Empfänger zustandegekommen ist. Die vom Empfänger fehlerhaft empfangenen Zeichen und die darauffolgenden Zeichen werden nicht der dahinterliegenden Apparatur weitergegeben; erst die nach Wiederholung empfangenen und vom Empfänger für richtig befundenen Zeichen werden wieder weitergegeben.

Es ist bekannt, in einem System von hintereinandergeschalteten A RQ-Stromkreisen, sobald Zeichen fehlerhaft empfangen worden sind, einem folgenden ARQ-Stromkreis absichtlich verstümmelte Zeichen weiterzugeben, um auch dort und in den dahinterliegenden Stromkreisen einen Wiederholungsvorgang einzuleiten. Wenn z. B. im Stromkreis A der Empfänger 2 ein fehlerhaftes Zeichen empfängt, sendet der Sender 3 dem Empfänger 4 ein Rückfragezeichen, wonach über den Sender 1 die letztentsendeten Zeichen von der Wiederholungsvorrichtung 5 noch einmal entsendet werden. Während dieses Wiederholungsvorgangs kann der Empfänger 4 des Stromkreises B(B4) dem Sender 3 des Stromkreises A (A 3) keine Zeichen abgeben, da der Sender Λ 3 an dem Wiederholungsvorgang mitwirkt. Darum veranlaßt der Empfänger B 4 den Sender B1, ein RQ-Zeichen zu senden, wodurch auch im Stromkreis B ein Wiederholungsvorgang eingeleitet wird. Dies erfolgt auch im Stromkreis C. In jedem Stromkreis enthält der Wiederholungszyklus eine feste von der Laufzeit und von der Zeichenfrequenz abhängige Zahl von Zeichen.

Werden in einer Verbindung ARQ-Stromkreise hintereinandergeschaltet, deren ARQ-Zyklus zeitlich stark differieren, so wird in allen A RQ-Stromkreisen der Wiederholungsvorgang fortgesetzt, bis die Wiederholungszyklen in diesen Stromkreisen gleichzeitig enden, weil jeder Wiederholungszyklus in einem Stromkreis aus einer festen, ganzen Zahl von Zeichen besteht.

Fi g. 2 zeigt ein Zeitdiagramm, wobei die Wiederholungszyklen in den Stromkreisen A, Bund Chinsichtlich der Dauer im Verhältnis 3:8:4 stehen. Wird zum Zeitpunkt fo im Stromkreis A ein Wiederholungsvorgang in Gang gesetzt, so fangen, wie weiter oben beschrieben, auch in den Stromkreisen B und C Wiederholungsvorgänge an. Es ist zu beachten, daß einfachheitshalber die Anfangszeitpunkte aller drei Wiederholungsvorgänge in der Figur auf eine Linie gelegt worden sind. Zum Zeitpunkt Λ endet der Wiederholungszyklus im Stromkreis A, aber die Zyklen in den Stromkreisen β und Cdauern noch fort. Dadurch fängt im Stromkreis A ein neuer Wiederholungszyklus an. Ähnliche Situationen ergeben sich zu den Zeitpunkten h bis in· Erst zum Zeitpunkt tn beenden die Stromkreise A, B und C ihre Wiederholungszyklen gleichzeitig, wonach der normale Verkehr weitergehen kann.

Aus F i g. 2 geht hervor, daß ein Fehler im Stromkreis A in diesem Beispiel den Verkehr für die Dauer von acht Wiederholungszyklen des Stromkreises A aufhält.

Nach der Erfindung dahingegen hat ein Fehler in nur einem Stromkreis eine Verkehrsverzögerung von nur einem Widerholungszyklus zur Folge. F i g. 3 zeigt ein Beispiel eines Systems nach der Erfindung. Wie in F i g. 1 stellen 1 und 3 wieder Sender, 4 und 2 Empfänger und 5 Wiederholungsvorrichtungen dar. Die Wiederholungsvorrichtungen enthalten nach der Erfindung einen Generator 6 für die Erzeugung von sog. α-Zeichen, besondere Zeichen, die nicht zum Verkehr gehören.

Nach der Erfindung enthält ein Schaltpunkt zwei Pufferspeicher 7, deren Kapazität wenigstens dem der Wiederholungsspeicher des vorhergehenden Strom kreises gleich ist. Der Pufferspeicher 7 zwischen Empfänger A 2 und Sender B 1 hat also einen Inhalt, der wenigstens dem des Wiederholungsspeichers des Senders A 1 gleich ist. Tritt z. B. im Stromkreis B ein Fehler auf, der vom Empfänger B 2 konstatiert wird, so sendet der Sender S3 dem Empfänger S4 ein Λζλ-Zeichen, wonach der Sender B1 zu wiederholen anfängt. Zu gleicher Zeit fängt der Generator 6 im Empfänger B 2 an, dem Sender Cl α-Zeichen weiterzugeben, die nach Empfang im Empfänger C2 die Zufuhr von Zeichen zum Sender C3 unterbrechen. Der Sender C3 sendet dem Empfänger CA dann α-Zeichen. Die von dem Empfänger C4 empfangenen Zeichen werden nachdem der Sender B 3 für den Wiederholungsvorgang in Anspruch genommen war, und bevor die α-Zeichen vom Empfänger C4 empfangen wurden, auf einen Befehl des Sender-Empfängers B2, 3 hin in den Pufferspeicher 7 zwischen Empfänger CA und Sender S3 aufgenommen. Die α-Zeichen werden nicht in den Pufferspeicher 7 aufgenommen. Ebenso sendet der Empfänger BA «-Zeichen zum Stromkreis A. Die nach dem Anfang des ARQ-Vorgangs im Empfänger A 2 empfangenen Zeichen werden in den Pufferspeicher 7 zwischen dem Empfänger A 2 und dem Sender B1 aufgenommen. Unmittelbar nach der Beendung des ARQ-Vorganges wird der Inhalt der Pufferspeicher 7 von den dahinterliegenden Sendern entsendet, wonach der normale Verkehr fortgesetzt werden kann. Das gleiche erfolgt bei Gleichlaufverlust zwischen Sender und Empfänger in einem Stromkreis.

Fig.4 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Wiederholungsvorrichtung 5 mit dem Generator 6, dem Pufferspeicher 7 und den Mitteln für die Steuerung des Pufferspeichers 7. Der Pufferspeicher 7 ist hier im Sender 3 des Kanals für die entgegengesetzte Übertragungsrichtung gezeichnet. Der Teil 8 des Schaltbilds bezieht sich auf die Empfänger 2 und 4 und der Teil 9 auf die Sender 1 und 3. Über einen Eingang 10 kommen die Zeichen z. B. von einem Sender 1 (Fig.3) her im Empfangsspeicher 11 eines Empfängers 2 an. Eine Wiederholungsschaltung 12 prüft die Parität im Zeichen und legt bei einem richtig empfangenen Zeichen ein Signal an einen Leiter 13 und bei einem fehlerhaft empfangenen Zeichen ein Signal an einen Leiter 14. Ein Signal am Leiter 13 hält ein UND-Glied 15 offen, wonach das Signal über ein ODER-Glied 16 den Empfänger verläßt. Ein Signal am Leiter 14 hält ein UND-Glied 17 offen, wodurch α-Zeichen aus dem Generator 6 zum Ausgang geführt werden. Ein in der Schaltung 9 über einen Eingang 18 von einem Empfänger kommendes Zeichen wird über ein UND-Glied 19 und ODER-Glieder 20 und 21 zu einem Ausgang 22 geführt, wenn der Leiter 23 eines Detektors 24 und der Leiter 13 Signal führen. Der Detektor 24 gibt dem Leiter 23 ein Signal ab, wenn der Pufferspeicher 7 leer ist. Ein Leiter 25 führt Signal, wenn der Pufferspeicher 7 nicht leer ist, so daß in diesem Fall der Inhalt des Pufferspeichers 7 über ein UND-Glied 26 und das ODER-Glied 21 zu einem Empfänger gesendet werden kann. Während eines ARQ-Vorganges sorgt ein Signal am Leiter 14 dafür, daß über ein UND-Glied 27 der 'nhalt eines Wiederholungsspeichers 28 zum Ausgang 22 geführt werden kann. Zugleich sorgt dieses Signal dafür, daß über den Eingang 18 ankommende Zeichen über ein UND-Glied 29 in den Pufferspeicher 7 aufgenommen werden können. α-Zeichen werden nicht in den Pufferspeicher aufgenommen. Dazu ist die

Schaltung mit einem α-Zeichen-Detektor 30 versehen, der nur dann einem Leiter 31 ein Signal zuführt, wenn andere als α-Zeichen am Eingang 18 ankommen. Wird nun im Stromkreis, zu dem die Schaltungen 8 und 9 gehören, ein Wiederholungsvorgang eingeleitet dadurch, daß die Wiederholungsschaltung 12 einen Fehler konstatiert so empfängt der Leiter 14 ein Signal, das den Generator 6 veranlaßt, über das ODER-Glied 16 α-Zeichen zu senden. Die über den Eingang 18 eingehenden Zeichen werden, wie weiter oben angegeben, in den Pufferspeicher 7 aufgenommen. Sobald der ARQ-Vorgang beendet ist, fällt das Signal auf 14 weg, so daß der Inhalt des Pufferspeichers 7 über das UND-Glied 26 entwendet wird. Sobald der Pufferspeicher 7 leer ist, gibt der Detektor 24 dem Leiter 23 ein Signal ab, so daß jedes danach über den Eingang 18 ankommende Zeichen über das UND-Glied 19 und die ODER-Glieder 20 und 21 zum Ausgang 22 geführt wird. Auch α-Zeichen, die evtl. noch über den Eingang 18 eintreffen, werden nun wiederentsendet, in der Praxis werden meistens neue Zeichen am Eingang 18 eintreffen, gerade nachdem der Pufferspeicher 7 leer geworden ist.

Mit dem System nach der Erfindung wird erzielt, daß in den hintereinandergeschalteten ARQ-Stromkreisen jede Wiederholung ebenso lange dauert wie der Wiederholungszyklus des Stromkreises, in dem der Fehler auftritt. Dies ist umso wichtiger, wenn die Wiederholungszyklen hinsichtlich der Dauer stark voneinander abweichen, wie es bei Hintereinanderschaltung von nationalen, internationalen und interkontinentalen Stromkreisen der Fall ist.

Es ist selbstverständlich, daß die Erfindung sich nicht auf die Hintereinanderschaltung von nur drei ARQ-Stromkreisen und daß ihr Anwendungsbereich sich nicht auf Funkfernschreiben oder Datenübertragung beschränkt; zwischen den Stromkreisen können sich auch Vermittlungsstellen befinden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

System zur Fehlerkorrektur und/oder Phasierung in hintereinandergeschalteten ARQ-Stromkreisen mit unterschiedlichen Wiederholungszeiten, d a durch gekennzeichnet, daß an den Schaltpunkten jeweils vorgesehen sind

a) Pufferspeicher (7) zur Aufnahme einer der Laufzeit des vorgeschalteten Stromkreises entsprechenden Anzahl von Zeichen,

b) Generatoren (6) zur Abgabe verkehrsfremder Zeichen an die nachgeschalteten Stromkreise bei Wiederholungsverkehr des vorgeschalteten Stromkreises sowie Detektoren zur Festellung solcher Zeichen, wodurch die nachgeschalteten Stromkreise an der gleichzeitigen Aufnahme eines Wiederholungsverkehrs gehindert werden und

c) Verknüpfungsglieder (19,20,21 und 26), weiche die Weitergabe der in dem jeweiligen Pufferspeicher aufgenommenen Zeichen auslösen, sobald der nachgeschaltete Stromkreis den Wiederholungsverkehr beendet hat.