РАДИОСЕТЬ ETHERNET С ДОСТУПОМ ПО ТРЕБОВАНИЮ Российский патент 2003 года по МПК H04Q7/20 

Изобретение относится к системам связи и может использоваться при построении компьютерных сетей.

Известны сети связи для передачи данных ETHERNET (в частности, работающие по протоколу IEEE 802.11), в которых используют общий радиоканал в качестве разделяемой среды передачи (см. RU 2121761 С1, Н 04 В 7/26, 10.11.98).

Однако, неопределенность в начале передачи и зависимость скорости (интенсивности) передачи кадров от числа активных абонентов делает невозможным достижение заданного уровня качества сервиса.

Наиболее близким по технической сущности к заявленной радиосети является техническое решение, охарактеризованное в (RU 2107396 С1, Н 04 В 7/26, 20.03.98).

Однако данная радиосеть также не обеспечивает требуемого качества работы.

Техническим результатом заявленной радиосети является повышение уровня качества сервиса.

Для этого радиосеть ETHERNET с доступом по требованию содержит сервер, соединенный через декадный мультиплексор с приемопередающим групповым модемом и через радиоканал с приемопередающими адаптерами, соединенными с компьютерами, при этом приемопередающие адаптеры содержат контроллер, соединенный через блок сопряжения с модемом, подключенным к приемопередатчику, при этом управляющие входы модема и приемопередатчика соединены с выходом блока управления, вход которого соединен с первым выходом блока обработки сигналов и первым входом блока синхронизации, второй вход которого соединен со вторым выходом блока обработки сигналов, вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, третий и четвертый входы которого соединены с модемом, а второй и третий выходы соединены с блоком сопряжения, причем блок синхронизации содержит счетчик, выходы которого соединены с первыми входами первых схем И и входами схем выделения кода, выходы которых через первую схему ИЛИ соединены с первым входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом второй схемы И, выход которой является первым выходом блока синхронизации, первым входом которого является первый вход второй схемы ИЛИ, на второй вход которой подается сигнал сброса, а вторым входом блока синхронизации является вход дешифратора, выходы которого соединены со вторыми входами первых схем И, выходы которых через третью схему ИЛИ соединены с первым входом четвертой схемы ИЛИ и первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, выход второго триггера соединен с первым входом третьей схемы И, второй вход которой подключен к дополнительному выходу счетчика и второму входу второй схемы И и через дополнительную схему выделения кода - к входу первой схемы ИЛИ, третий вход второй схемы И соединен с первым входом четвертой схемы И и является третьим входом блока синхронизации, четвертым входом которого является вход счетчика, а выход дополнительной схемы И соединен со вторым входом четвертой схемы ИЛИ, выход которой является третьим выходом блока синхронизации и подключен ко второму входу четвертой схемы И, выход которой является четвертым выходом блока синхронизации.

На фиг.1 приведена общая структурная электрическая схема радиосети.

На фиг. 2 приведена структурная электрическая схема приемопередающего адаптера.

Радиосеть ETHERNET с доступом по требованию содержит сервер 1, декадный мультиплексор 2, приемопередающий групповой модем 3, радиоканал 4, приемопередающие адаптеры 5 и компьютеры 6.

Приемопередающий адаптер содержит контроллер 7, блок сопряжения 8, модем 9, приемопередатчик 10, блок синхронизации 11, блок обработки сигналов 12 и блок управления 13. Блок синхронизации 11 содержит счетчик 14, схемы выделения кода 15, первые схемы И 16-25, третью схему И 26, первую схему ИЛИ 27, первый триггер 28, вторую схему И 29, второй триггер 30, вторую схему ИЛИ 31, дешифратор 32, третью схему ИЛИ 33, четвертую схему ИЛИ 34, четвертую схему И 35 и дополнительную схему выделения кода 36.

Радиосеть ETHERNET работает следующим образом.

Для достижения масштабируемости (необходимой для построения больших сетей) радиосети используется комбинированный метод доступа: временной (TDMA) - для связи внутри одного декадного мультиплексора, и частотный (FDMA) - для доступа к разным декадным мультиплексорам.

В предлагаемой радиосети ETHERNET используется комбинированный метод доступа:
1. Метод доступа с временным разделением канала (TDMA), когда каждому приемопередающему блоку (1÷11) предоставляется один временной квант в кадре, состоящем из 11 квантов. Общая скорость передачи 11 С•Мбит/с (где С•Мбит/с - скорость передачи одного канала).

2. Частотное разделение между каналами. Каждый декадный мультиплексор имеет собственную частоту приемопередачи (F_i) i=1÷k размеров сети, при этом каждый частотный канал обеспечивает работу 10 независимых каналов.

3. Частотный план (см. схему I в конце описания).

Для подключения декадного мультиплексора к радиосети используется групповой модем, имеющий 11 входов со скоростью С•Мбит/с и один выход со скоростью 11•C•Мбит/с. 11 канал используется как ОКС (общий канал сигнализации), через который происходит выделение канала, по требованию.

Каждый декадный мультиплексор 2 при наличии хотя бы одного свободного канала 1÷10 через 11-й канал генерирует специальный мини-кадр "Свободно" в заданной частоте F_i (где I=1÷К, К - число декадных мультиплексоров 1-го уровня).

Приемопередающий адаптер 5, первоначально настроенный на частоту F_i, обеспечивает прием, демодуляцию принятой информации, формирование сигнала "Готовность к передаче" (CTS) и обеспечивает выдачу потока принятых данных (R_xD) со скоростью 11 C•Мбит/с и канал синхронизации (CLOK) со скоростью 11•С•Мбит/с. В блоке синхронизации 11 кольцевой счетчик 14 обеспечивает временное разделение всех 11 каналов, а параллельное подключение схем выделения кода 15 и дополнительной схемы выделения кода 36 ко всем 11-ти каналам позволяют определить момент поступления 11-го канала и через первую схему ИЛИ 27 установить первый триггер 28 (который сигналом "Сброс" был установлен в состояние "0" при включении питания) в состояние "1" ("Синхронизация"), и обеспечить сброс счетчика 14 в исходное состояние, и обеспечить правильное выделение временных каналов 1-11.

Принятые данные 11 канала через вторую схему И 29 поступают на блок обработки 12, а через четвертую схему И 35 - на вход блока сопряжения 8.

Тактовые сигналы 11 канала через третью схему И 26 и четвертую схему ИЛИ 34 поступают на вход блока сопряжения 8.

При передаче кадра запроса на связь и в случае наличия свободного канала в данном декадном мультиплексоре (частота F_i) сервер формирует кадр, в информационном поле которого находится номер (4-разрядный код) выделяемого канала.

Блок обработки 12 принимает, обрабатывает принятый кадр, выделяет 4-разрядный код номера канала и передает его на дешифратор 32, один из выходов которого активизируется и через одну из первых схем И 16 ÷ И 25 выделяет предоставленный временной канал, через третью схему ИЛИ 33 осуществляет сброс второго триггера 30 (отключение приема 11-го канала) и через четвертую схему ИЛИ 34 и четвертую схему И 35 обеспечивает передачу данных T_xD для выделенного канала.

Тактовые сигналы предоставленного временного канала через третью схему ИЛИ 33 и через четвертую схему ИЛИ 34 поступают на вход блока сопряжения 8.

В случае отсутствия свободного канала в данном декадном мультиплексоре по 11-му каналу генерируется специальный кадр "Занято" в заданной частоте F_i.

Данный кадр обрабатывается в блоке обработки 12 и генерируется сигнал, который передается в блок управления 13, где вырабатывается команда перестройки модема 9 и приемопередатчика 10 с частоты F_i на частоту F_i+1. (При этом подтверждается сброс первого триггера 28).

В случае наличия коллизии в канале 11, которая определяется в групповом модеме 3, в декадном мультиплексоре 2 вырабатывается специальный кадр коллизии, который принимается в блоке обработки 12 и после принятия 16-го кадра коллизии блок обработки 12 формирует сигнал для блока управления и обеспечивает перестройку модема 9 и приемопередатчика с частоты F_i на частоту F_i+1 (i=i÷k), при этом также обеспечивается сброс первого триггера 28 и снова начинается процесс синхронизации.

Реализовать приемопередающий групповой модем 3 можно согласно RU 2159511 C1, H 04 L 12/44, 20.11.2000.

Изобретение относится к системам связи и может быть использовано при построении компьютерных сетей по радиоканалам. Его использование позволяет получить технический результат в виде повышения уровня качества сервиса за счет использования приемопередающего адаптера, обеспечивающего синхронный режим работы по переключению и выбору каналов. Приемопередающий адаптер содержит контроллер, блок сопряжения, модем, приемопередатчик, блок синхронизации, блок обработки сигналов и блок управления. 2 ил.

Радиосеть ETHERNET с доступом по требованию, содержащая сервер, соединенный через декадный мультиплексор с приемопередающим групповым модемом и через радиоканал с приемопередающими адаптерами, соединенными с компьютерами, при этом приемопередающие адаптеры содержат контроллер, соединенный через блок сопряжения с модемом, подключенным к приемопередатчику, при этом управляющие входы модема и приемопередатчика соединены с выходом блока управления, вход которого соединен с первым выходом блока обработки сигналов и первым входом блока синхронизации, второй вход которого соединен со вторым выходом блока обработки сигналов, вход которого соединен с первым входом блока синхронизации, третий и четвертый входы которого соединены с модемом, а второй и третий выходы соединены с блоком сопряжения, причем блок синхронизации содержит счетчик, выходы которого соединены с первыми входами первых схем И и входами схем выделения кода, выходы которых через первую схему ИЛИ соединены с первым входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом второй схемы И, выход которой является первым выходом блока синхронизации, первым входом которого является первый вход второй схемы ИЛИ, обеспечивающий сброс счетчика, на второй вход которой подается сигнал сброса, устанавливающий первый триггер в состояние "0", а вторым входом блока синхронизации является вход дешифратора, выходы которого соединены со вторыми входами первых схем И, выходы которых через третью схему ИЛИ соединены с первым входом четвертой схемы ИЛИ и первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, выход второго триггера соединен с первым входом третьей схемы И, второй вход которой подключен к дополнительному выходу счетчика и второму входу второй схемы И и через дополнительную схему выделения кода - к входу первой схемы ИЛИ, третий вход второй схемы И соединен с первым входом четвертой схемы И и является третьим входом блока синхронизации, четвертым входом которого является вход счетчика, а выход третьей схемы И соединен со вторым входом четвертой схемы ИЛИ, выход которой является третьим выходом блока синхронизации и подключен ко второму входу четвертой схемы И, выход которой является четвертым выходом блока синхронизации.