EA006982B1

EA006982B1 - Дисперсионное кодирование для обратного мультиплексирования

Info

Publication number: EA006982B1
Application number: EA200400141A
Authority: EA
Inventors: Марк Ван Олденборг; Мартейн Гнирреп
Original assignee: Нонэнд Инвеншнз Н.В.
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2006-06-30
Also published as: EP1407587A1; WO2003005661A1; IL159672A0; CN1541472A; EP1407587B1; BR0210843A; IL159672A; CA2452557C; JP4101171B2; ATE428248T1; AU2002318050B2; US6751237B2; DE60231878D1; CA2452557A1; US20040202115A1; EA200400141A1; CN1541472B; KR20040013111A; JP2004523185A; NL1018463C2

Abstract

Пакет данных, состоящий из элементов с 1-го по n-й, делят на две половины с 1-го по n/2-й и с n/2+1-го по n-й; первую половину передают в порядке от 1-го до n/2-го в первом потоке данных; вторую половину передают в порядке от n-го до n/2+1-го во втором потоке данных; и результат поэлементного выполнения операции «исключающее ИЛИ» над этими потоками передают в третьем потоке данных.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу, устройству и программному обеспечению для цифрового обратного мультиплексирования цифровых данных.

Уровень техники

На практике известно много способов передачи цифровых данных, в частности, по сети. Примером являются цифровые данные, передаваемые через Интернет, а также цифровые телефонные сигналы, например, в случае беспроводных телефонов С8М.

На практике известны также различные способы и устройства для обратного мультиплексирования цифровых данных.

Данные передают в виде пакетов данных через посредство среды. Среды подразделяются на физические, например, медные или стекловолоконные кабели, и беспроводные, например, среды инфракрасной связи и радиосвязи.

Для увеличения пропускной способности сред передачи данных, которая является чаще всего слишком малой, часто связываемой с шириной полосы частот, обычно используют сжатие данных. Однако, и этого зачастую оказывается недостаточно.

Кроме того, многие из этих способов предназначены для оптимизации передачи данных между двумя компьютерами. Кроме того, многие методики требуют служебной нагрузки, и не всегда устойчивы к ошибкам или сбоям на линиях, а также к другим неисправностям.

Сущность изобретения

Одной из задач настоящего изобретения является, по меньшей мере, частичное решение этих проблем. Для этого изобретение предусматривает способ цифрового обратного мультиплексирования цифровых данных, заключающийся в том, что разделяют пакет цифровых данных на первый поток, в котором передачу пакета цифровых данных осуществляют от начала к концу, второй поток, в котором передачу пакета цифровых данных осуществляют от конца к началу, и третий поток, содержащий поток элементов данных, полученных поэлементным применением к первому элементу данных пакета цифровых данных из концевой части начальной подобласти пакета и второму элементу данных пакета цифровых данных из начальной части концевой подобласти пакета обратимой операции, результатом которой является один третий элемент данных.

Дополнительно изобретение предусматривает устройство для передачи пакета цифровых данных, состоящего из элементов данных, содержащее передающий модуль, выполненный с возможностью передачи элементов данных, запоминающий модуль, выполненный с возможностью хранения пакета цифровых данных, читающий модуль, выполненный с возможностью поэлементного считывания двух элементов данных из двух частей запоминающего модуля, а именно одного элемента данных из концевой части начальной подобласти пакета, и одного элемента данных из начальной части концевой подобласти пакета, оператор, выполненный с возможностью преобразования двух элементов данных в один элемент данных, предназначенных для передачи, и модуль построения, выполненный с возможностью получения элементов данных от читающего модуля, передачи элементов данных оператору, получения результирующего элемента данных от оператора и передачи элемента данных на передающий модуль.

Дополнительно изобретение предлагает устройство для приема пакета цифровых данных, состоящего из элементов данных, содержащее приемный модуль, выполненный с возможностью приема, по меньшей мере, трех потоков элементов данных, запоминающий модуль, выполненный с возможностью хранения элементов данных, оператор, выполненный с возможностью преобразования двух элементов данных в один элемент данных, счетный модуль, выполненный с возможностью подсчета количества элементов данных, принятых из каждого потока, модуль принятия решения, выполненный с возможностью определения, все ли элементы данных, необходимые для восстановления полного пакета цифровых данных, имеются в наличии, и определения, какую часть пакета нужно определить посредством восстановления, и восстановительный модуль для поэлементного извлечения двух элементов данных из средства памяти, который подключен к оператору для передачи элементов данных оператору, получения результирующего элемента данных от оператора и записи результирующего элемента данных в запоминающий модуль.

Дополнительно изобретение предусматривает устройство, содержащее машинно-считываемый носитель, содержащий команды, в соответствии с которыми, машина при их выполнении осуществляет операции, содержащие прием пакета цифровых данных, переданного по меньшей мере в трех потоках элементов данных, запись элементов данных из потоков элементов данных в средство памяти, подсчет количества элементов данных, принятых из каждого потока,

- 1 006982 определение, все ли элементы данных, необходимые для восстановления полного пакета цифровых данных, имеются в наличии, и определение, какую часть пакета нужно определить посредством восстановления, преобразование двух элементов данных в один элемент данных с использованием обратимой операции, поэлементное извлечение двух элементов данных из средства памяти для передачи элементов данных программе оператора, для извлечения результирующего элемента данных из программы оператора и запись результирующего элемента данных в средство памяти.

Разделение потока данных на несколько потоков, из которых в первом потоке передача данных осуществляется от начала к концу, во втором потоке передача данных осуществляется от конца к началу, и определение, по меньшей мере, одного третьего потока, согласно изобретению, дает возможность очень быстро передавать данные, например, между компьютерами. Дополнительно, ввиду особого способа компилирования потоков, нет необходимости в иной связи помимо передатчика(ов) и приемников. Другим возможным передатчикам не требуется связываться друг с другом. Кроме того, не требуется сложной обработки данных, например, для подсчета, когда все данные приняты. Машинно-считываемые команды могут представлять собой компьютерное программное обеспечение в любой возможной форме. Программное обеспечение может иметь вид, доступный человеческому восприятию, т.е. команды на языке С, Бейсик, Паскаль, или воспринимаемый только машиной, т.е. шестнадцатеричный или цифровой вид.

Кроме того, изобретение позволяет реализовать быструю и надежную передачу данных с низкой служебной нагрузкой, также благодаря тому, что из данных компилируется третий контрольный сигнал.

Во многих случаях передача данных является асимметричной: пропускная способность по передаче меньше пропускной способности по приему. Способ, отвечающий изобретению, позволяет полностью использовать пропускную способность по приему, несмотря на меньшую пропускную способность по передаче. Это может быть полезно, например, в так называемых потоковых широковещательных передачах в Интернете, а в будущем, возможно, и в телевидении и видео. Потоки данных могут также поступать по разным линиям. Например, один поток данных может поступать по телефонной линии, другой по кабелю, электросети или беспроводной линии связи С8М. Возможно также, чтобы потоки данных поступали по одному кабелю посредством физического мультиплексирования. Таким образом, изобретение предлагает конкретный вид цифрового обратного мультиплексирования.

Обратное мультиплексирование, отвечающее изобретению, может происходить на разных уровнях, на микро-уровне и на макро-уровне или одновременно на разных уровнях. Возможным микро-уровнем является битовый уровень. Возможным макро-уровнем является уровень пакетов данных, которые при приеме объединяются в данные, как происходит при соединениях через Интернет.

Согласно варианту осуществления способа первые элементы данных из концевой части начальной подобласти выбирают последовательно от конца к началу. Это позволяет снизить служебную нагрузку и управление. Согласно способу, отвечающему изобретению, или варианту его осуществления, вторые элементы из начальной части концевой подобласти выбирают последовательно от начала к концу, что позволяет дополнительно упростить управление. Согласно варианту осуществления, каждый раз выбирают непосредственно следующий элемент данных.

Согласно одному из предыдущих способов пакет цифровых данных, при необходимости, дополняют до пакета, который можно разбить на две равные части, можно разбить на две части равного размера. Это позволяет подсчитывать меньшее количество позиций и обеспечивает простой способ.

Согласно одному из предыдущих способов первый и второй элементы данных представляют собой биты пакета цифровых данных, а третий элемент данных является результатом одной двоичной операции, предпочтительно, операции «исключающее ИЛИ» над первым элементом данных и вторым элементом данных. Операция «исключающее ИЛИ» является наиболее простой операцией. Посредством простой, обратимой двоичной операции, можно реализовать быстрый и простой способ.

Согласно варианту осуществления одного из предыдущих способов элементы данных из первого, второго и третьего потоков, соответственно, помещают в первый, второй и третий буфер данных, соответственно. При этом, буферы данных могут иметь размер в половину пакета цифровых данных. Таким образом, можно реализовать простой способ с минимальными средствами памяти и управлением.

Согласно другому варианту осуществления способа элементы данных из первого, второго и третьего потоков, соответственно, помещают в один буфер данных, имеющий размер пакета цифровых данных. Таким образом, достигают оптимального использования имеющихся средств памяти. В этом варианте осуществления первый поток может заполнять буфер данных от начала к концу, второй поток может заполнять буфер данных от конца к началу, а третий поток дублируют, причем один дублированный поток заполняет буфер данных от середины к началу, а другой дублированный поток заполняет буфер данных от середины к концу. Таким образом, возможна очень простая реализация.

Согласно еще одному варианту осуществления элементы данных из первого и второго потоков помещают в первый буфер данных, причем первый поток заполняет буфер данных от начала к концу, а второй поток заполняет буфер данных от конца к началу, и элементы данных из третьего потока поме

- 2 006982 щают во второй буфер данных. Это целесообразно делать, например, когда первый и второй потоки очень быстрые. В этом случае допустимо, чтобы этот поток переходил через середину.

В вышеописанном варианте осуществления способа первый или второй поток можно размещать поверх данных из третьего потока, ранее помещенных в буфер данных.

Согласно варианту осуществления способа первое, второе или третье устройство, соответственно, передает первый, второй и третий поток, соответственно, на четвертое устройство. Четвертое устройство может посылать на первое, второе и третье устройство сигнал о заполнении буфера данных или соответствующих буферов данных или прекращать посылать подтверждения приема в случае заполнения буфера данных или соответствующих буферов данных.

Согласно возможному варианту осуществления, например, при передаче или приеме потокового Интернет-содержимого (контента Интернета) или других последовательных сигналов, передача потоков осуществляется почти одновременно.

Вариант осуществления вышеописанного способа относится к способу, согласно которому передающее устройство передает первый, второй и третий потоки на первое, второе и третье приемное устройство, соответственно, и первое, второе и третье приемные устройства пересылают свои соответствующие потоки на другие два приемных устройства.

Дополнительно изобретение относится к способу передачи пакета цифровых данных на первое устройство в органической сети передачи данных, согласно которому, по меньшей мере, два передающих устройства в сети передачи данных одновременно передают на первое устройство дополняющие друг друга пакеты данных, и третье устройство передачи данных передает на первое устройство пакеты данных, полученные поэлементным применением к первому элементу данных из концевой части начальной подобласти пакета и второму элементу данных из начальной части концевой подобласти пакета обратимой операции, результатом которой является один третий элемент данных, причем пакеты данных от передающих устройств при слиянии образуют пакет.

Согласно варианту осуществления этого способа первое устройство управляет передачей передающих устройств, и первое устройство пересылает пакет данных по меньшей мере на одно устройство в сети передачи данных независимо от передающего устройства или устройств.

Способ позволяет развернуть в органической сети программное обеспечение или устройство, как описано в патенте ИЬ 1017388.

Дополнительно, изобретение относится к способу приема пакета цифровых данных, согласно которому приемное устройство, снабженное средством хранения данных, создает буфер данных в средстве хранения данных по размеру принимаемого пакета цифровых данных и после этого почти одновременно принимает первый поток, второй поток и, по меньшей мере, один третий поток элементов данных, причем приемное устройство заполняет буфер данных от начала к концу первым потоком элементов данных и заполняет буфер данных от конца к началу вторым потоком элементов данных и заполняет буфер данных от середины к началу и к концу третьим потоком элементов данных.

Согласно варианту осуществления этого способа приемное устройство извещает передающие устройства, от которых поступают потоки элементов данных, о заполнении начальной или концевой половины буфера данных, и о том, что совокупный объем данных третьего потока и потока, который еще не заполнил наполовину буфер данных, достаточен для заполнения другой половины буфера данных.

Дополнительно, изобретение относится к способу передачи пакета цифровых данных, согласно которому устройство, снабженное средством хранения данных, создает буфер данных в средстве хранения данных, сохраняет пакет цифровых данных в буфере данных, поэлементно преобразует первый элемент данных из концевой части начальной подобласти буфера данных и второй элемент данных из начальной части концевой подобласти буфера данных в один элемент данных посредством обратимой операции и передает элемент данных.

Согласно варианту осуществления одного из вышеописанных способов приема или передачи пакета цифровых данных прием и передачу, соответственно, по меньшей мере, трех потоков цифровых данных осуществляют почти одновременно.

Устройство для приема, отвечающее изобретению, может дополнительно содержать дублирующий модуль, выполненный с возможностью дублирования элемента данных и записи каждого из дублированных элементов данных в запоминающий модуль.

Дополнительно, изобретение относится к программному обеспечению для передачи пакета цифровых данных вышеописанным способом, причем программное обеспечение содержит программу построения для извлечения из средства памяти двух элементов данных, а именно одного элемента данных из концевой части начальной подобласти пакета и одного элемента данных из начальной части концевой подобласти пакета, и для преобразования этих двух элементов данных в один элемент данных посредством обратимой операции, программу передачи для передачи нужного потока элементов данных и программу остановки для приема и обработки команды остановки передачи от приемника потока элементов данных.

- 3 006982

Согласно варианту осуществления программное обеспечение дополнительно содержит программу команды для получения команды, указывающей, какие потоки элементов данных нужно передавать.

Предпочтительно устройство останавливает передачу, получив сигнал от приемного устройства. Это, опять же, упрощает координацию.

Дополнительно изобретение относится к программному обеспечению, содержащему программы для выполнения способа, по одному или нескольким из предшествующих пунктов. Из вышеприведенного описания, в сочетании с фигурами и их описанием, специалисту в данной области техники сразу будет ясно, какие для этого необходимы программы, и как эти программы должны работать по отношению друг к другу. Такое программное обеспечение можно, конечно, реализовать непосредственно в оборудовании, например, в ППЗУ, СППЗУ и т.п. или вводить в оборудование, например, на уровне кристалла в аппаратной логике.

Дополнительно изобретение относится к носителю, снабженному описанным программным обеспечением.

Дополнительно изобретение относится к устройству, снабженному описанным программным обеспечением.

Программное обеспечение можно также обеспечить на машине, содержащей машинносчитываемый носитель, содержащий команды, в соответствии с которыми, машина, при их выполнении, осуществляет вышеописанные операции.

Дополнительные варианты осуществления отражены в формуле изобретения.

Для дополнительного пояснения изобретения представлены фигуры, на которых изображены иллюстративные варианты осуществления изобретения. Однако изобретение не ограничивается этими иллюстративными вариантами осуществления.

Описание чертежей

Фиг. 1 - схема разделения одного сигнала на два сигнала и их слияния в приемнике, как описано в патенте ИЪ 1017870.

Фиг. 2 - схема разделения одного сигнала на три сигнала и их слияния в приемнике.

Фиг. 3 - схема приема разделенного сигнала в приемнике от трех физически разделенных источников.

Фиг. 4 - схема разделения одного сигнала на три потока для трех физически разделенных приемников, которые обмениваются сигналами друг с другом для получения полного сигнала.

Фиг. 5Ά-5Ό - схема передачи пакета цифровых данных посредством трех потоков и приема и восстановления посредством двух буферов данных.

Фиг. 6А-6С - схема передачи пакета цифровых данных посредством трех потоков и приема и восстановления посредством двух буферов данных.

Фиг. 7А-7В - схема передачи пакета цифровых данных посредством трех потоков и приема и восстановления посредством одного буфера данных.

Фиг. 8 - схема последовательных этапов заполнения одного буфера данных.

Описание вариантов осуществления изобретения

На фиг. 1 показан случай, описанный в патенте ИЪ 1017870, когда сигнал 5 поступает в приемник 3 традиционным образом. Приемник 3 разделяет сигнал или каждый пакет данных, из которых построен сигнал, на два потока 1 и 2 для пересылки их в приемник 4. Поток 1 - это сигнал, передаваемый от начала, т.е. сначала передается первый бит пакета данных или сигнала, затем второй и т.д. Поток 2 - это сигнал 5 или его пакет данных, но передаваемый от конца, т. е. сначала передается последний бит, затем предпоследний и т. д. Таким образом, получаются дополняющие друг друга сигналы, из которых можно восстановить полный пакет данных.

Приемник 4 заполняет свой буфер данных одновременно от начала сигналом 1 и от конца сигналом

2. Этот процесс может осуществляться с помощью компьютерной программы, а также аппаратными средствами. Заполненный буфер означает, что получен полный сигнал или пакет данных, и приемник 4 посылает на передатчик/отправитель 3 сигнал заполнения буфера, означающий, что сигнал принят. Возможно, конечно, что приемник 4 продолжает посылать сигнал в передатчик/отправитель 3, пока буфер не заполнится, или просто закрывает соединение, когда буфер заполнен, или устанавливает порт в режим «высокий» или «низкий».

На фиг. 2 показан случай, аналогичный описанному на фиг.1, но отличающийся наличием третьего потока данных или сигнала 6, согласно настоящему изобретению. Полный сигнал или пакет данных можно восстановить, когда один или оба других сигнала 1 или 2 полностью приняты, т.е. половина данных принята и два других потока 1 или 2 совместно с 6 формируют другую половину данных или пакета данных. Достаточно ли данных трех потоков вместе для восстановления пакета цифровых данных, можно также использовать в качестве критерия. Это также отражено, помимо прочего, на фиг. 5Α-5Ό.

На фиг. 3 изображен возможный случай, когда первое, второе и третье устройства (10, 11, 12) передают потоки 13, 14 и 15 данных, соответственно, на четвертое устройство 16. Устройство 16 восстанавливает исходный сигнал или исходный поток данных и пересылает его в качестве потока 17 данных. Это может быть выгодно, например, когда пропускная способность по приему устройства 16 больше или

- 4 006982 равна общей пропускной способности по передаче устройств 10, 11 и 12. Еще большее преимущество обеспечивается, когда пропускная способность по передаче устройства 16 больше пропускной способности по передаче устройств 10, 11 или 12. Таким образом, получают поток 17, имеющий большую скорость, чем три отдельных потока 13, 14 и 15.

На фиг. 4 показан вариант осуществления, когда первое устройство 20 принимает поток 21 данных. Этот поток разделяется на три отдельных потока 22, 23 и 24, которые поступают на устройства 25, 26 и 27, соответственно. Эти устройства пересылают принятые ими данные друг другу. Это может осуществляться по-разному. Показан вариант, когда 25 обменивается с 26, а 26 - с 27. Возможен также вариант, когда все три устройства 25, 26 и 27 обмениваются друг с другом. Три устройства (т.е. все три из них) могут пересылать данные снова, в результате чего эффективно достигается троекратная пропускная способность по передаче.

На фиг. 5Ά-5Ό показан вариант осуществления операции, отвечающей изобретению. Для простоты, здесь показан случай, когда одно устройство 30 передает три потока А, В и С, и одно устройство 31 принимает три потока А, В и С (что относится и к фиг. 6А-С и 7А-В).

Передающее устройство 30 снабжено буфером 32 данных, имеющим η элементов данных 1...П. Эти элементы данных могут представлять собой, например, малые пакеты данных, биты или байты. Поток А состоит из элементов данных, последовательно извлекаемых из буфера 32 данных в последовательности, указанной направлением а. Поток С состоит из элементов данных, последовательно извлекаемых из буфера 32 данных в последовательности, указанной направлением с. Поток В состоит из элементов данных, последовательно извлекаемых из буфера данных в последовательности, указанной направлением Ь, и элементов данных, извлекаемых из буфера данных в последовательности, указанной направлением Ь'. Два элемента данных в этом случае подвергаются операции «исключающее ИЛИ» 33, результатом которой является один элемент выходных данных. Таким образом, создается поток В. На фигуре указано, что элементы данных извлекаются от середины 34 по направлению к концам буфера данных. Однако, в некоторых случаях возможно, что поток В начинается не в точности от середины. Преимущество начала потока В точно от середины состоит в том, что не нужно передавать или подсчитывать какие-либо дополнительные данные.

В данном примере приемное устройство содержит два буфера данных, буфер 36 пакета данных, который может содержать η элементов данных, и вспомогательный буфер 35 данных, который может содержать η/2 элементов данных. Входящий поток А заполняет буфер 36 пакета данных от начала к концу, а поток С заполняет буфер 36 пакета данных от конца к началу. До сих пор способ не отличается от описанного в патенте ИЪ 1017870. Входящий поток В заполняет вспомогательный буфер 35 данных от начала к концу. На фиг. 5В показана эта последовательность. В этом примере в потоке А переданы 3 элемента данных и идет передача 4-го (пунктирная линия), в потоке С передано 7 элементов данных и в потоке В передано 11 элементов данных и идет передача номера 12 (пунктирная линия).

На фиг. 5С указано, что поток А остановлен, поскольку половина элементов данных передана. Поток В также остановлен, поскольку вспомогательный буфер 35 данных заполнен. Тем не менее, поток С в данном случае продолжается, но этот поток может остановиться уже сейчас, поскольку из начальной половины данных в буфере 36 пакета данных и вспомогательного буфера 35 данных можно восстановить данные из концевой половины буфера 36 пакета данных таким образом, как указано на фиг. 5С. Каждый раз один элемент данных из вспомогательного буфера 35 данных и один элемент данных из буфера 36 пакета данных преобразуются посредством операции «исключающее ИЛИ» в элемент данных, соответствующий элементу данных исходного пакета цифровых данных. Обрабатываемые элементы данных указаны на фигуре сплошными линиями, а следующие элементы данных, подлежащие обработке - пунктирными линиями. Элементы данных один за другим извлекаются из вспомогательного буфера 35 данных в последовательности, указанной стрелкой е, и поступают на устройство 38 операции «исключающее ИЛИ» (или оператор «исключающее ИЛИ»). Одновременно с этим, происходит копирование одного элемента данных от середины к началу в направлении, указанном стрелкой ί, из буфера 36 пакета данных, и этот элемент данных также поступает на устройство 38 операции «исключающее ИЛИ». Исходный элемент данных исходного пакета данных, выдаваемый устройством 38 операции «исключающее ИЛИ», размещается в буфере 36 пакета данных от середины буфера пакета данных к концу в направлении, указанном стрелкой 11. В результате весь буфер 36 пакета данных заполняется, и исходный пакет данных восстанавливается.

На фиг. 5Ό показан случай, когда весь буфер 36 пакета данных заполнен. На практике поток С, который все еще продолжается, уже можно остановить, когда поток А полностью принят, в этом случае размером η/2 элементов данных, и количество элементов данных потоков В и С совместно равно оставшейся части элементов данных, в данном случае η/2. Другая возможность, когда один из потоков А или С очень быстрый, состоит в том, чтобы позволить быстрому потоку продолжаться за пределы середины и останавливаться, когда сумма элементов данных трех потоков вместе составляет η элементов данных.

На фиг. 6А показан случай, когда на принимающей стороне 41 используются три буфера А, В и С данных. Передающая сторона запускает три потока А, В и С данных, которые на принимающей стороне поступают в буферы А, В и С данных, соответственно. В этом примере, принимающие буферы имеют

- 5 006982 размер п/2 элементов данных. Преимущество использования трех буферов данных состоит в простоте контроля. После заполнения буфера передачу потока, заполняющего буфер, можно остановить. Кроме того, когда буфер заполнен, поток, который уже заполнил один буфер, можно перенаправить и заполнять другой буфер со стороны, отличной от той, с которой уже заполняет существующий поток.

На фиг. 6В указано, как может происходить восстановление. В этом случае, сначала заполняется буфер А. Указатель ζ указывает местоположение последнего элемента данных. В других буферах позиция последнего элемента данных указана указателями х и у, соответственно. Буфер данных С можно заполнять от конца к началу данными, уже присутствующими в буфере В данных. Для этого элемент данных можно извлекать от конца буфера А данных и от начала буфера В данных (а также, конечно, от конца, когда буфер В данных заполнен от конца). Два элемента данных поступают на оператор «исключающее ИЛИ» и преобразуются в элемент данных, который можно поместить в буфер С данных. Таким образом, буфер С данных в этом случае заполняется с двух сторон. Когда оказывается, что суммарный объем данных в буфере В данных и в буфере С данных достаточен для полного заполнения буфера С данных, потоки В и С данных в буферы С и В данных, соответственно, можно остановить, что также указано на фиг.6В. Когда один буфер А или С заполнен, можно также перенаправить дальнейший поток в этот буфер в буфер С или А, соответственно. Процесс можно остановить, когда общая сумма элементов данных станет равной п.

На фиг. 6С изображена логическая блок-схема алгоритма контроля для случая, представленного на фиг. 6А и 6В, позволяющего принимающей стороне определять, можно ли уже остановить передачу данных. На фиг. 6В показаны указатели х, у и ζ, которые подсчитывают, где нужно размещать полученные данные. Алгоритм позволяет определять, какой буфер данных еще не заполнен, и достаточно ли содержимого двух других буферов данных для окончательного заполнения буфера А или С данных, который еще не окончательно заполнен.

На фиг. 7А-7В показан вариант осуществления, в котором на приемном устройстве 51 используется один буфер 52 данных. Передающее устройство 50 снабжено буфером 54 данных и оператором 55 «исключающее ИЛИ», приемное устройство 52 также снабжено буфером 52 данных и оператором 53 «исключающее ИЛИ». Кроме того, приемное устройство 51 снабжено дубликатором 56 для размещения данных потока В данных в двух позициях в буфере 52 данных.

Операция производится следующим образом. Передают данные в потоке А, считывая буфер 54 данных в направлении а. Передают данные в потоке С, считывая буфер 54 данных в направлении с, и два потока данных от середины в направлении Ь и Ь', содержащие данные из буфера 54 данных, поступают на оператор 55 «исключающее ИЛИ», в котором два элемента данных каждый раз преобразуются в один элемент данных, который передается в потоке В данных.

В приемное устройство 51 потоки данных поступают через средство приема. Элементы данных из потока А данных размещаются в буфере 52 от начала к концу в направлении а. Элементы данных из потока С размещаются в буфере 52 данных от конца к началу в направлении с. Элементы данных из потока В данных дублируются дубликатором 56 и размещаются в буфере 52 данных от середины в направлении Ь и Ь'. После заполнения буфера 52 данных, когда, по меньшей мере, половина (начальная или концевая половина) заполнена данными из потока А или потока С, можно начинать восстановление других элементов данных, как указано на фиг. 7В. В принципе, после этого потоки данных можно остановить. Два элемента данных, расположенных симметрично относительно середины буфера 52 данных, считываются и поступают на оператор «исключающее ИЛИ». Результат, начиная с середины, поступает в буфер 52 данных. Следующие элементы данных, один за другим, считываются в направлении е и £ и записываются в правую часть буфера данных. Это обозначено штриховкой.

На разных фигурах показано, что от передающего устройства исходят три потока данных. Однако, на практике обычно имеется три отдельных передающих устройства, каждое из которых обеспечивает один из потоков данных.

Согласно изобретению, может быть так, что прямо сначала, в начале передачи, оказывается, что один из трех потоков вносит недостаточный вклад в прием. Тогда может быть принято решение продолжить с помощью двух из трех потоков. Возможно, что это не связано с передающим устройством. Фактически, в этом граничном случае третий поток присутствует лишь непродолжительное время, и поэтому может оказаться, что третий поток вовсе не вносит вклад в совокупную передачу данных.

В связи с этим способ, отвечающий изобретению, можно, например, использовать в О8М или другой системе беспроводной телефонной связи. В этом случае, разговор или поток данных может делиться на малые пакеты, которые можно передавать способом, отвечающим изобретению. Можно также использовать имеющуюся ширину полосы частот: каждый поток данных можно передавать в другом диапазоне, что позволяет оптимально использовать имеющуюся полосу частот. Можно также передавать разные потоки на разных частотах.

Описанные устройства могут представлять собой (персональные) компьютеры или карманные персональные компьютеры (КПК), соединенные друг с другом через Интернет или интранет. В этих случаях пакет данных может представлять собой файл данных или веб-страницу, а также потоковую аудио- или

- 6 006982 видео-широковещательную передачу. Устройство также может представлять собой (интеллектуальный) телевизор, который через канал передачи данных закачивает фильм и т.п.

Способы, устройства и программное обеспечение, описанные выше, очень удобно размещать в органических сетях передачи данных, как подробно описано в патенте ΝΣ 1017388. В особенности, поскольку устройства, описанные в этом патенте, пересылают данные независимо от передающего устройства, описанный способ имеет преимущества ввиду отсутствия необходимости в сложной платформе контроля.

Ниже представлен возможный набор правил принятия решения. На фиг.8 показаны последовательные этапы.

Переменные:

- а истина, если 1-й поток активен

- Ь истина, если 2-й поток активен

- с истина, если 3-й поток активен

- р позиция 1-го потока в буфере

- μ позиция 2-го потока в буфере

- 8 позиция 3-го потока в буфере

- 1 дополняющая позиция 3-го потока в буфере

- I длина буфера

- η длина половины буфера (1/2)

- Ό буфер данных

- Я записываемый элемент данных

Действие записи 1-го потока;

р=р+1

О[р]=Я

Если р=с.|. то остановить все, буфер заполнен

Если с|=п и р=8, то остановить 1-й поток

Если с=истина и р>=8, то

Если р=<п, то Ό[Ι-ρ]=Ό[Ι-μ] ХОЯ Я, иначе остановить 1-й поток

Если Ι-ρ>μ, то остановить 1-й и 3-й потоки

Действие записи 2-го потока:

д= д+1

О[д]=Я

Если ρ=ς, то остановить все буфер заполнен

Если р=п и с.|=1 то остановить 2-й поток

Если с= истина и 1>=д, то

Если р>=п, то 0|1-д|=0|1-д| ХОЯ Я, иначе остановить 2-й поток

Если Ι-η>ρ, то остановить 2-й и 3-й потоки

Запись 3-го потока

8=8-1

1=1+1

Если р>=8 и ц>=1, то остановить 3-й поток 3-й поток готов

Если р<8, то П[8]=Я, иначе О[8]=Я ХОЯ Ό[1]

Если с.|<1 то О[1]=Я, иначе О[1]=Я ХОЯ Ό[8]

Если с^истина, то поток ХОЯ не идет и нужно ожидать заполнения буфера (р=д).

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ цифрового обратного мультиплексирования цифровых данных для передачи пакета цифровых данных, содержащего элементы цифровых данных, заключающийся в том, что разделяют пакет цифровых данных, по меньшей мере, на начальную подобласть и концевую подобласть и передают цифровые данные, по меньшей мере, в трех потоках, а именно в первом потоке, в котором передачу пакета цифровых данных осуществляют от начала к концу, во втором потоке, в котором передачу пакета цифровых данных осуществляют от конца к началу, и в третьем потоке элементов цифровых данных, в котором каждый элемент цифровых данных получен в результате обратимой операции, осуществляемой над первым элементом цифровых данных из концевой части начальной подобласти пакета и вторым элементом цифровых данных из начальной части концевой подобласти пакета, причем обратимая операция по определению является операцией преобразования первого элемента и второго элемента в третий элемент, позволяет восстанавливать первый элемент из третьего элемента и второго элемента и позволяет восстанавливать второй элемент из третьего элемента и первого элемента.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первые элементы данных из концевой части начальной подобласти выбирают последовательно от конца к началу.

- 7 006982
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что вторые элементы данных из начальной части концевой подобласти выбирают последовательно от начала к концу.
4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что в каждом интервале времени выбирают непосредственно следующий элемент данных.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что пакет цифровых данных можно дополнить до пакета, который можно разбить на две части, а именно начальную подобласть и концевую подобласть, причем две части или подобласти являются частями равного размера.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что первый и второй элементы данных представляют собой биты пакета цифровых данных, а третий элемент данных является результатом одной двоичной операции над первым элементом данных и вторым элементом данных.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что двоичная операция является операцией «исключающее ИЛИ» над первым элементом данных и вторым элементом данных.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что первый и второй элементы данных представляют собой биты пакета цифровых данных, а третий элемент данных является результатом двоичной операции, содержащей операцию «исключающее ИЛИ», над первым элементом данных и вторым элементом данных.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что элементы данных из первого, второго и третьего потоков, соответственно, помещают в первый, второй и третий буфер данных, соответственно.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что буферы данных имеют размер в половину пакета цифровых данных.
11. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что элементы данных из первого, второго и третьего потоков, соответственно, помещают в один буфер данных, имеющий размер пакета цифровых данных.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что первый поток заполняет буфер данных от начала к концу, второй поток заполняет буфер данных от конца к началу, а третий поток дублируют, причем один дублированный поток заполняет буфер данных от середины к началу, а другой дублированный поток заполняет буфер данных от середины к концу.
13. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что элементы данных из первого и второго потоков помещают в первый буфер данных, причем первый поток заполняет буфер данных от начала к концу, а второй поток заполняет буфер данных от конца к началу, и элементы данных третьего потока помещают во второй буфер данных.
14. Способ по любому из пп.9-13, отличающийся тем, что первый или второй поток размещают поверх элементов данных из третьего потока, ранее помещенных в буфер данных.
15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что первое, второе или третье устройство, соответственно, передает первый, второй и третий поток, соответственно.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что четвертое устройство посылает на первое, второе и третье устройство сигнал о заполнении буфера данных или соответствующих буферов данных или прекращает посылать подтверждения приема в случае заполнения буфера данных или соответствующих буферов данных.
17. Способ по любому из пп.1-16, отличающийся тем, что передачу потоков осуществляют, по существу, одновременно.
18. Способ по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что передающее устройство передает первый, второй и третий потоки на первое, второе и третье приемное устройство, соответственно, и первое, второе и третье приемные устройства пересылают свои соответствующие потоки на другие два приемных устройства.
19. Способ передачи пакета цифровых данных на первое устройство в органической сети передачи данных, заключающийся в том, что одновременно передают дополняющие друг друга пакеты данных по меньшей мере с двух передающих устройств в органической сети передачи данных на первое устройство, передают пакеты данных с третьего устройства передачи данных на первое устройство, причем пакеты данных получают в каждый интервал времени из первого элемента данных из концевой части начальной подобласти пакета и второго элемента данных из начальной части концевой подобласти пакета, которые посредством обратимой операции преобразуют в третий элемент данных, причем пакеты данных от передающих устройств при слиянии образуют пакет.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что первое устройство управляет передачей передающих устройств, и первое устройство пересылает пакет данных по меньшей мере на одно устройство в сети передачи данных независимо от передающего устройства или устройств.
21. Способ приема пакета цифровых данных, заключающийся в том, что создают буфер данных в приемном устройстве, имеющем средство хранения данных, причем средство хранения данных имеет размер принимаемого пакета цифровых данных, принимают первый поток, второй поток и по меньшей мере один третий поток элементов данных, причем приемное устройство заполняет буфер данных от начала к концу первым потоком элементов

- 8 006982 данных, заполняет буфер данных от конца к началу вторым потоком элементов данных и заполняет буфер данных от середины к началу и к концу третьим потоком элементов данных, причем прием первого потока, второго потока и по меньшей мере одного третьего потока осуществляют по существу одновременно.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что приемное устройство извещает передающее устройство, от которого поступают потоки элементов данных, о заполнении начальной или концевой половины буфера данных, и о том, что совокупный объем данных третьего потока и потока, который еще не заполнил наполовину буфер данных, достаточен для заполнения другой половины буфера данных.
23. Способ передачи пакета цифровых данных, заключающийся в том, что создают буфер данных посредством устройства, имеющего средство хранения данных, причем буфер данных создают в средстве хранения данных, сохраняют пакет цифровых данных в буфере данных, преобразуют в каждый интервал времени первый элемент данных из концевой части начальной подобласти буфера данных и второй элемент данных из начальной части концевой подобласти буфера данных в один элемент данных посредством обратимой операции, причем обратимая операция по определению является операцией преобразования первого элемента и второго элемента в третий элемент, позволяет восстанавливать первый элемент из третьего элемента и второго элемента и позволяет восстанавливать второй элемент из третьего элемента и первого элемента, и передают элемент данных.
24. Способ по любому из пп.19-23, отличающийся тем, что передачу по меньшей мере трех потоков цифровых данных осуществляют, по существу, одновременно.
25. Устройство для передачи пакета цифровых данных, состоящего из элементов данных, содержащее передающий модуль, выполненный с возможностью передачи элементов данных, запоминающий модуль, выполненный с возможностью хранения пакета цифровых данных, читающий модуль, выполненный с возможностью считывания в каждый интервал времени двух элементов данных из двух частей запоминающего модуля, а именно одного элемента данных из концевой части начальной подобласти пакета и одного элемента данных из начальной части концевой подобласти пакета, оператор, выполненный с возможностью преобразования двух элементов данных в один элемент данных, предназначенный для передачи, с использованием обратимой операции, осуществляемой над упомянутыми двумя элементами данных, причем обратимая операция по определению является операцией преобразования первого элемента и второго элемента в третий элемент, позволяет восстанавливать первый элемент из третьего элемента и второго элемента и позволяет восстанавливать второй элемент из третьего элемента и первого элемента, и модуль построения, выполненный с возможностью получения элементов данных от читающего модуля, передачи элементов данных оператору, получения результирующего элемента данных от оператора и передачи элемента данных на передающий модуль.
26. Устройство для приема пакета цифровых данных, состоящего из элементов данных, содержащее приемный модуль, выполненный с возможностью приема по меньшей мере трех потоков элементов данных, запоминающий модуль, выполненный с возможностью хранения элементов данных, оператор, выполненный с возможностью преобразования двух элементов данных в один результирующий элемент данных с использованием обратимой операции, осуществляемой над упомянутыми двумя элементами данных, причем обратимая операция по определению является операцией преобразования первого элемента и второго элемента в третий элемент, позволяет восстанавливать первый элемент из третьего элемента и второго элемента и позволяет восстанавливать второй элемент из третьего элемента и первого элемента, счетный модуль, выполненный с возможностью подсчета количества элементов данных, принятых из каждого потока, модуль принятия решения, выполненный с возможностью определения, все ли элементы данных, необходимые для восстановления полного пакета цифровых данных, имеются в наличии, и определения, какую часть пакета цифровых данных нужно определить посредством восстановления, и восстановительный модуль для извлечения в каждый интервал времени двух элементов данных из средства памяти, который подключен к оператору для передачи элементов данных оператору, получения результирующего элемента данных от оператора и записи результирующего элемента данных в запоминающий модуль.
27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что дополнительно содержит дублирующий модуль, выполненный с возможностью дублирования элемента данных и записи каждого из дублированных элементов данных в запоминающий модуль.
28. Устройство, содержащее машинно-считываемый носитель, содержащий команды, в соответствии с которыми, машина при их выполнении осуществляет операции, содержащие

- 9 006982 разделение пакета цифровых данных на первый поток, в котором передача пакета цифровых данных осуществляется от начала к концу, второй поток, в котором передача пакета цифровых данных осуществляется от конца к началу, и третий поток, содержащий поток элементов данных, полученных в каждый интервал времени из первого элемента данных пакета цифровых данных из концевой части начальной подобласти пакета и второго элемента данных пакета цифровых данных из начальной части концевой подобласти пакета, которые преобразованы в один третий элемент данных посредством обратимой операции, осуществляемой над первым и вторым элементами данных, причем обратимая операция по определению является операцией преобразования первого элемента и второго элемента в третий элемент, позволяет восстанавливать первый элемент из третьего элемента и второго элемента и позволяет восстанавливать второй элемент из третьего элемента и первого элемента, передачу с передающего устройства первого, второго и третьего потоков на первое, второе и третье приемное устройство, соответственно, причем первое, второе и третье приемные устройства пересылают свои соответствующие потоки на другие два приемных устройства, извлечение двух элементов данных из средства памяти, а именно одного элемента из концевой части начальной подобласти пакета и одного элемента данных из начальной части концевой подобласти пакета, преобразование этих двух элементов данных в один элемент данных посредством обратимой операции, передачу нужного потока элементов данных и прием и обработку команды остановки передачи от приемника потока элементов данных.
29. Устройство по п.28, отличающееся тем, что дополнительно содержит команды, в соответствии с которыми, машина при их выполнении осуществляет операции, содержащие получение команды, указывающей, какие потоки элементов данных нужно передавать.
30. Устройство для передачи пакета цифровых данных способом по пп.19, 20 или 23, содержащее модуль построения для извлечения из средства памяти двух элементов данных, а именно одного элемента данных из концевой части начальной подобласти пакета и одного элемента данных из начальной части концевой подобласти пакета, и для преобразования двух элементов данных в один элемент данных посредством обратимой операции, причем обратимая операция по определению является операцией преобразования первого элемента и второго элемента в третий элемент, позволяет восстанавливать первый элемент из третьего элемента и второго элемента и позволяет восстанавливать второй элемент из третьего элемента и первого элемента, передающий модуль для передачи нужного потока элементов данных и модуль остановки для приема и обработки команды остановки передачи от приемника потока элементов данных.
31. Устройство по п.30, отличающееся тем, что дополнительно содержит командный модуль для получения команды, указывающей, какие потоки элементов данных нужно передавать.
32. Устройство, содержащее машинно-считываемый носитель, содержащий команды, в соответствии с которыми, машина при их выполнении осуществляет операции, содержащие прием пакета цифровых данных, переданного по меньшей мере в трех потоках элементов данных, запись элементов данных из потоков элементов данных в средство памяти, подсчет количества элементов данных, принятых из каждого потока, определение, все ли элементы данных, необходимые для восстановления полного пакета цифровых данных, имеются в наличии, и определение, какую часть пакета нужно определить посредством восстановления, преобразование двух элементов данных в один элемент данных с использованием обратимой операции, причем обратимая операция по определению является операцией преобразования первого элемента и второго элемента в третий элемент, позволяет восстанавливать первый элемент из третьего элемента и второго элемента и позволяет восстанавливать второй элемент из третьего элемента и первого элемента, извлечение двух элементов данных в каждый интервал времени из средства памяти для передачи элементов данных программе оператора, для получения результирующего элемента данных из программы оператора и запись результирующего элемента данных в средство памяти.
33. Устройство по п.32, отличающееся тем, что дополнительно содержит команды, в соответствии с которыми, машина при их выполнении осуществляет операции, содержащие передачу сообщения на источник одного из потоков элементов данных для остановки потока.
34. Устройство по п.32, отличающееся тем, что обратимая операция является операцией «исключающее ИЛИ».
35. Устройство по п.32, отличающееся тем, что является носителем цифровых данных.
36. Способ передачи пакета цифровых данных, заключающийся в том, что

- 10 006982 передают пакет цифровых данных, построенный из элементов данных, в трех отдельных потоках, причем пакет разделяют на два дополняющих друг друга потока данных и третий поток элементов данных, построенный из элементов данных из пакета цифровых данных, которые, в свою очередь, дополняют данные из двух других потоков, используя обратимую операцию, осуществляемую над двумя элементами данных, причем обратимая операция по определению является операцией преобразования первого элемента и второго элемента в третий элемент, позволяет восстанавливать первый элемент из третьего элемента и второго элемента и позволяет восстанавливать второй элемент из третьего элемента и первого элемента.