DE2645929A1

DE2645929A1 - System zur fehlerbeherrschung und phasierung in hintereinandergeschalteten arq-stromkreisen

Info

Publication number: DE2645929A1
Application number: DE19762645929
Authority: DE
Inventors: Hendrik Cornelis Anthon Duuren; Herman Da Silva
Original assignee: Nederlanden Staat
Current assignee: Nederlanden Staat
Priority date: 1975-10-17
Filing date: 1976-10-12
Publication date: 1977-04-21
Also published as: BE847297A; DE2645929C3; AU1874476A; NL179777C; US4092630A; NL179777B; AU499448B2; JPS5249709A; GB1539589A; CH612051A5; DE2645929B2; FR2328332B1; NL7512209A; JPS5543659B2; FR2328332A1

Description

DR FRIEDRICH E.MAYER 7530 pforzheim

^tt^t Tvi^. a nAKiTCMoriDP WESTLICHE 24

DIPL.-ING. A. PANTENBURG _{kabeLiTR1PATENT pforzheim}

PATENTANWÄLTE telefon (07331112400

BESCHREIBUNG

zur Patentanmeldung

De Staat der Nederlanden, te dezen vertegenwoordigd door de directeur^generaal der Posterijen, Telegrafie en Telefonie, Den Haag (Niederlande).

"betreffend: System zur Fehlerbeherrschung und Phasierung in hintereinandergeschalteten ARQ-Stromkreisen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Fehlerbeherrschung und Phasierung in hintereinandergeschalteten ARQ-Stromkreisen, wobei sich die Wiederholungszyklen in den ARQ-Stromkreisen zeitlich nicht gleich sind. 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 letztentsendeten 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, wonach 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 der 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

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des Wiederholungszyklus ein festes Verhältnis zu der Laufzeit in dem betreffenden Stromkreis einzuhalten.

Es entsteht ein Problem,wenn in einem Fernmelde sys tem eine Anzahl ARQ-Stromkreise mit verschiedenen Wiederholungszeiten hintereinander c 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 Stromkreisen, 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 ARQ-Verfahren zum gleichen Zeitpunkt enden.

Die Erfindung bietet eine einfache Losung für das weiter oben dargestellte Problem und beruht auf der Einsicht, dass es möglich ist, ■ nur den Stromkreis, in dem ein Fehler festgestellt worden ist, einem ARQ-Vorgang zu unterziehen. Dazu wird das System nach der Erfindung gekennzeichnet durch Mittel in einem Schaltpunkt, die die Speicherung einer der Laufzeit eines vor dem Schaltpunkt liegenden Stromkreises proportionalen Zahl von Zeichen gestatten, wenn sich ein hinter dem

Schaltpunkt liegender Stromkreis in einem Wiederholungsvorgang befindet. Nach der Erfindung kann der Umfang dieser Mittel, die u.a. einen • Pufferspeicher umfassen, beschränkt werden, indem die Empfänger eines Stromkreises mit Mitteln versehen werden,die während der Zeit, dass dieser Stromkreis einen Wiederholungsvorgang durchmacht, dem ihm folgenden Stromkreis einige verkehrsfremde Zeichen abgeben. Eine ursprüngliche Informationsquelle kamnach dem Empfang dieser Zeichen die Abgabe von zur Nachricht gehörigen Zeichen einstellen. Nach der Erfindung können die Mittel im Schaltpunkt ausser dem Pufferspeicher aus einem Detektor für das Erkennen verkehrsfremder Zeichen bestehen, sowie aus einem Verknüpfungsglied L, mit dem die Aufnahme dieser Zeichen in den Pufferspeicher

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verhütet wird j hierdurch wird der Inhalt des Pufferspeichers beschränkt. Weiter können nach der Erfindung die Mittel im Schaltpunkt Verkniipfungsglieder und einen Detektor enthalten, mit dem das Leersein des Pufferspeichers konstatiert wird, um zu bewirken, dass Zeichen den Schaltpunkt nur passieren können, nachdem der Inhalt des Pufferspeichers entsendet worden ist.

Durch die obengenannten Mittel wird verhütet, dass andere Stromkreise als der, in dem der Fehler auftrat, an der Wiederholung teilnehmen. Dadurch wird bei der Fehlerkorrektur oder bei der Phasierung in einer Reihe von hintereinandergeschalteten ARQ-Stromkreisen mit Wiederholungszyklen ungleicher Dauer eine erhebliche Zeitersparnis erzielt.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnung in Einzelheiten beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 ein System von hintereinandergeschalteten ARQ-Stromkreisen

mit Wiederholungszyklen verschiedener Dauer, wobei die . Erfindung nicht angewandt wird; Fig. 2 ein Zeitdiagramm des Verlaufs der Wiederholungszyklen im System nach Fig. 1;

Fig. 3 ein System nach der Erfindung, bestehend aus einer Anzahl hintereinandergeschalteter ARQ-Stromkreis mit Wiederholungszyklen verschiedener Dauer und Fig. 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 fur die Verkehrsrichtung CBA versehen sind. Jeder Sender-Empfanger 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

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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 Phasengleichheit 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 ARQ-Stromkreisen, sobald Zeichen fehlerhaft empfangen worden sind, einem folgenden ARQ-Stromkreis absichtlich verstümmelte Zeichen weiterzugeben, um auch dort und in den dahinterliegenden Stromkreisen einen Wiederholung svorgang 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 (A3) keine Zeichen abgeben, da der Sender A3 an dem Wiederholungsvorgang mitwirkt. Darum veranlasst der Empfänger B4 den Sender Bl, 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-Zyklen zeitlich stark differieren, so wird in allen ARQ-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.

Figur 2 zeigt ein Zeitdiagramm, wobei die Wiederholungszyklen in den Stromkreisen A, B und C hinsichtlich der Dauer im Verhältnis 3:8:4 stehen. Wird zum Zeitpunkt t_ im Stromkreis A ein Wiederholungsvorgang in

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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 t. endet der Wiederholungszyklus im Stromkreis A, aber die Zyklen in den Stromkreisen B und C dauern noch fort. Dadurch fängt im Stromkreis A ein neuer Wiederholungszyklus an. Ähnliche Situationen ergeben sich zu den Zeitpunkten t„ bis t... Erst zum Zeitpunkt t.„ beenden die Stromkreise A, B und C ihre Wiederholungszyklen gleichzeitig, wonach der normale Verkehr weitergehen kann.

Aus Figur 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 Verkehrsverzogerung von nur einem Wiederholungszyklus zur Folge. Figur 3 zeigt ein Beispiel eines Systems nach der Erfindung. Wie in Fig. 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 Stromkreises gleich ist. Der Pufferspeicher 7 zwischen Empfänger A2 und Sender BI hat also einen Inhalt, der wenigstens dem des Wiederholungsspeichers des Senders AI gleich ist. Tritt z.B. im Stromkreis B ein Fehler auf, der vom Empfänger B2 konstatiert wird, so sendet der Sender B3 dem Empfänger B4 ein RQ-Zeichen, wonach der Sender Bl zu wiederholen anfängt. Zu gleicher Zeit fängt der Generator 6 im Empfänger B2 an, dem Sender CI α-Zeichen weiterzugeben, die nach Empfang im Empfänger C2 die Zufuhr von Zeichen zum Sender C3 unterbrechen. Der Sender C3 sendet dem Empfänger C4 dann α-Zeichen. Die von dem Empfänger C4 empfangenen Zeichen werden nachdem der Sender B3 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 Empfanger C4 und Sender B3 aufgenommen. Die α-Zeichen werden nicht in den Pufferspeicher 7 aufgenommen. Ebenso sendet der Empfänger B4 α-Zeichen

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zum Stromkreis A. Die nach dem Anfang des ARQ-Vorgangs im Empfänger A2 empfangenen Zeichen werden in den Pufferspeicher 7 zwischen dem Empfänger A2 und dem .Sender Bl 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. . '

Figur 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 Inhalt 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. «-Zeichen werden nicht in den Pufferspeicher aufgenommen. Dazu ist die Schaltung mit einem ct-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

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und 9 gehören, ein Wiederholungsvorgang eingeleitet dadurch, dass die Wiederholungsschaltung 12 einen Fehler konstatiert so empfangt 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 entsendet 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.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

System zur Fehlerbeherrschung und Phasierung in hintereinander-

geschalteten ARQ-Stromkreisen, wobei sich die Wiederholungszyklen in den ARQ-Stromkreisen zeitlich nicht gleich sind,gekennzeichnet durch Mittel in einem Schaltpunkt, die die Speicherung einer der Laufzeit eines vor dem Schaltpunkt liegenden Stromkreises proportionalen Zahl von Zeichen gestatten, wenn sich ein hinter dem Schaltpunkt liegender Stromkreis in einem Wiederholungsvorgang befindet.
2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel, um einen in einem Wiederholungsvorgang befindlichen Stromkreis zu veranlassen, den hinter dem Schaltpunkt liegenden, nicht in einem Wiederholungsvorgang befindlichen Stromkreisen Verkehrsfremde Zeichen abzugeben.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersterwähnten Mittel im Schaltpunkt einen Pufferspeicher (7), einen Detektor (30) für die Ermittlung verkehrsfremder Zeichen und ein Verknüpfungsglied (29) umfassen, wobei die besagten Zeichen nicht in den Pufferspeicher (7) aufgenommen werden.
4. System nach Anspruch 2_S dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel im Schaltpunkt einen Detektor (24) und Verknüpfungsglieder (19, 20, 21 und 26) umfassen, die die Sendung der in dem Pufferspeicher (7) aufgenommenen Zeichen gestatten, wenn sich der dahinterIiegende Stromkreis nicht mehr im Wiederholungsvorgang befindet.

ORlGiWAL INSPECTED

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