Устройство для формирования кода маршрута в цифровой сети связи Советский патент 1984 года по МПК G06F15/173 

Изобретение относится к вьиислительной технике. Известно устройство для формирования сокращенных адресных последовательностей путей - кодов путей, п которым производится передача сообщ ний в сети, содержащие логические элементы И, ИЛИ и НЕ, регистры памя ти, счетчики импульсов Ц . Недостатком данного устройства является ограниченная область приме нения, так как оно предназначено для работы в цифровой сетл связи, Топологической моделью которой явля ется ориентированный граф. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, формирующее код кратчай шего пути, содержащее генератор, пе вую группу элементов И, выходной ре гистр, буферный регистр, счетчик, две группы элементов И, элемент ИЛИ узел опроса, два регистра кода адре са, причем выход генератора соедине с входом счетчика, выходы которого соединены с первыми входами элементов И первой группы и группой входов узла опроса, управляющий вход которого через элемент. ИЛИ соединен с выходами элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с выходами элементов Ивторой груп-. пы, входы которых соединены с выходами элементов И второй групп входы которых соединены с выходами элементов И третьей группы, входы к торых соединены с выходами регистро кода адреса, информационные входы которых соединены с входом устройст ва, управлякяций. вход второго регист ра кода адреса соединен с выходом генератора, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выход узла опроса соединён с входом выходного регистра, вторая группа входов которого соединена с выходами первого регистра кода адреса, а выход - с выходом устройства 2 . Недостатком известного устройства является невозможность его использования в цифровых сетях связи, топологическими моделями которых являются неориентированные графы. Целью изобретения является- расширение области применения устройства за счет обеспечения формирования кода маршрута в неориентированной цифровой сети связи. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для формирования кода маршрута в цифровой сети связи, содержащее гейератор тактовы импульсов, регистр адреса узла-передатчика, регистр адреса узла-приемника, схему сравнения, выходной регистр, элемент ИЛИ, причем вход зап си (7 -разрядного адреса узла-приемника устройства соединен с информационньлм входом регистра адреса узлаприемника, информационный выход выходного регистра является выходом устройства, дополнительно введены вторая схема сравнения, два триггера опроса, триггер системы отображения, элемент НЕ и элемент И, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен со считывающими входами регистров адреса узла-передатчика и узла-приемника, выходы (11-1) младших разрядов регистра адреса узла-передатчика и выходы (И-1) старших разрядов регистра адреса узла-приемника соединены соответственно с первым и вторым информационными входами первой схемы сравнения, выходы (П-1) старших разрядов регистра адреса узла-передатчика и выходы (n-l) младших разрядов регистра адреса узла-приемника соединены соответственно с первым и вторым информационными входами второй схемы сравнения, управляющие входы первой и второй схем сравнения соединены с вторым выходом генератора тактовых импульсов, выход первой схемы сравнения соединен через элемент НЕ с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу второй схемы сравнения, а выход элемента И соединен с нулевым входом первого триггера опроса и нулевым входом триггера системы отображения, единичный вход которого соединен с выходом первой схемы сравнения и нулевым входом второго триггера опроса, единичные входы первого и второго триггеров опроса соединены с выходами соответственно первого и п -го разрядов регистра адреса узла-приемника, выходы триггеров опроса подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с младшим разрядом выходного регистра кода маршрута, старший разряд которого подключен к выходу триггера системы отображения. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы работы устройства. Устройство содержит регистр 1 адреса узла-передатчика, генератор 2 тактовых импульсов, регистр 3 адреса узла-приемника, триггер 4 опроса в инверсной системе отображений, элемент ИЛИ 5, выходной регистр 6 кода маршрута, триггер 7 опроса в прямой системе отображений, схемы 8 и 9 сравнения соответственно для прямой и инверсной систем отображе- / НИИ, триггер 10 системы отображений, элемент НЕ 11, элемент 12 И. Устройство работает следующим образом. I В исходном состоянии в регистре содержится VI -разрядный адрес узлапередатчика, а по входу устройства произведена запись в регистр 3 У1-разрядного адреса узла-приемника формируемого вне устройства процедурой маршрутизации узла-передатчи ка . Первым тактовым импульсом с пер вого выхода генератора 2 тактовых импульсов производится запись (п-1 разрядов содержимого регистров 1 и 3 в соответствующие регистры схем 8 и 9 сравнения, причем в схе му 8 сравнения записываются (п-1) младших разрядоврегистра i и (h-1 старших разрядов регистра 3,. а в схему 9 сравнения записываются (п-1) старших разрядов регистра 1 и (п-1) младших разрядов регистра В схемах 8 и 9 сравнения производится поразрядное сравнение записа ной информации. В этом же такте по готавливаются к работе триггеры 4 и 7 опроса: они устанавливаются в то состояние (единичное или нулево которое имели триггеры 1-й и п-и регистра 3 при считывании информации в регистры схем 8 и 9 сравнения . Второй тактовый импульс со второго выхода генератора 2 тактов появляется на выходе одной из с-хем и 9 сравнения в зависимости от усл вий сравнения информации в схемах нения, то прошедший через нее тактовый импульс производит опрос три гера 7 и устанавливает триггер 10 в единичное состояние, соответству щее прямой системе отображения. |смена состояния триггера 7 опроса приводит к записи через элемент ИЛИ 5 младшего бита кода маршрута в выходной регистр 6, а сме на состояния триггера 10 системы отображенийприводит к записи в регистр 6 старшего бита кода маршрута . Процедура формирования кода маршрута на этом заканчивается. Если достигнуто равенство сравнива мых разрядов в схеме 9 сравнения, то тактовый импульс проходит на ее выход и подается на один из входов элемента И 12. На второй вход элемента И 12 в случае отсутствия так тового импульса на выходе схемы 8 сравнения подается высокий потенци ал с выхода элемента НЕ 11, позволяющий прохождение тактового импул са на входы триггера 4 опроса и триггера 10 системы отображений. Поступивший нг1 соответствующие входы триггеров 4 и 10 тактовый им пульс изменяет их состояние, в результате чего производится формиро вание 1 1ладшего и старшего бита код маршрута в выходном регистре б,. ан логично предзыдущему случаю, с тем лишь отличием, что триггер 10 установится в нулевое состояние, соответствующее инверсной системе отображений. В цифровой сети связи (фиг. 2) для некоторых узлов, например 2 и 5, имеющих адреса 010 и 101 соответственно, выполняется условие одновременного совпадения сравниваемых разрядов как в схеме 8 сравнения, так и в схеме 9. Для того, чтобы осуществить однозначную запись кода маршрута в таком случае, можно условно использовать какую-либо одну систему отображений, например прямую. Для этой цели в устройстве используется элемент НЕ 11, который инвертирует тактовый импульс, появившийся на выходе схемы 8 сравнения и поступавший на вход элемента НЕ 11, в результате чего одновременно появившийся тактовый импульс на выходе схемы 9 сравнения и поступивший на один из входов элемента И 12 не пройдет на выход последней по причине низкого потенциала на втором входе элемента И 12, поступившем с элемента И 11, Следовательно, в этом случае будет использоваться прямая система отображений для формирования кода маршрута. Устройство (фиг. 3) осуществляет кодирование маршрута в узлах 1, 3, 5 и 2 при передаче сообщения из узла 1 в узел 6 сети, изображенной на фиг. 2, по маршруту . Узел, смежный узлу назначения (в данном случае узел 4), участия в процедуре формирования кода маршрута не принимает, так как его адрес известен в узле назначения. В результате узел 6 назначения примет код маршрута в виде последовательности дибитов 11011010. Использование формируемой определенным образом последовательности дибитов в качестве .кода маршрута приводит к экономному использованию полосы пропускания каналов связи в цифровой сети, что можно оценить количественно, выбрав в качестве альтернативного варианта процедуру формирования кода маршрута с использованием полных адресов узлов сети, через которые проходит маршрут. Общее число битов, передаваемых по маршруту при использовании предлагаемого устройства кодирования маршрута, составляет величину (IJ-1) (2И+Ч) , гдеу - число узлов, через которые проходит маршрут. Аналогичная величина в случае идентификации маршрута полными адресами узлов определяется выражением П (Ч-1) (l+i) ,

где n - длина (в битах) полного адреса узла.

Поток битов, усредненный по-линиям Маршрута, составит для первого метода величину iqMH2h44) .M) (бит/сек),

а для второго метода

Л(и| (бит/сек).

(ij-ot -. t

Если сообщение, содерж.ащее идентификатор маршрута, генерируется ежесекундно, то для его передачи в цифр овой сети связи, содержащей 100 узлов (п 7) по маршруту, содержащему 10 узлов (), потребуется 1 % полосы пропускания канала связи в 2400 бит/сек для первого метода и 1,8 % этой же полосы пропускания для второго метода. .Если учесть, что эффективность использования полосы канала связи при передаче данных находитея в пределах 10-15 %, то выигрыш в 0,8 % представляется существенным. Этот выигрыш существенно растет при использовании предлагаемого устройства в крупномасштабных сетях.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ КОДА МАРШРУТА В ЦИФРОВОЙ СЕТИ СВЯЗИ, содержащее генератор тактовых импульсов, регистр адреса узла-приемника, схему сравнения, выходной регистр, элемент ИЛИ, причем вход записи П-разрядного адреса узла-приемника устройства соединен с информационным входом регистра узла-приемника, информационный выход выходного регистра является выходом устройства, отличающеес я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет обеспечения формирования кода маршрута в неориентированной цифровой сети связи, в устройство введены вторая схема сравнения, два триггера опроса, триггер системы отображения, элемент НЕ и элемент И, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен со считывающими входами регистров адреса узла-передатчика и узлаприемника j выходы (п-1) младших разрядов регистра адреса узла-передатчика и выходы (П-1) старших разрядов регистра адреса узла-приемника соединены соответственно с первым и вторь 1 информационными входами первой схемы сравнения, выходы (h-l) старших разрядов регистра адреса узла-передатчика и выходы (п-1) младших разрядов регистра адреса узлаприемника соединены соответственно с первым и вторым информационными входами второй схемы сравнения, управляющие входы первой и второй схем сравнения соединены с вторым выходом генератора тактовых импульсов, выход„ первой схемы сравнения соединен че- ® рез элемент НЕ с первым входом эле- , мента И, второй вход которого под к лю СЛ чен к выходу второй схемы сравнения, а выход элемента И соединен с нулевым входом первого триггера опроса и нулевые входом триггера системы отображения, единичный вход которого соединен с выходом первой схемы сравнения-и нулевым вводом второго триггера опроса, единичные входы первого и второго триггеров опроса соединены с выходами соответственно первого и п-го разрядов регистра адреса узла-приемника, выходы триггеров опроса подключены к входам йлемента ИЛИ, выход которого соеди. ней с млгщшим разрядом выходно-го регистра кода маршрута, старший разряд которого подключен к выходу трир гера системы отображения.

бх.

ньП

Ш

Выи

12

Узел)

Узел 1

Язелг

ФтЗ