Устройство для моделирования сети связи Советский патент 1987 года по МПК G06F15/173 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для количественной оценки пропускной способности сети связи

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения пропускной способности сети связи.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг, 2 - схема блока моделирования узла сети; на фиг. 3 - схема блока моделирования ветви сети

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, элементы

2

задержкиJ п блоков

з.-з,

моделирования узла сети, п блоков 4,-4 моделирования ветви сети, п входов (, признака активности узла сети, где пи m - число узлов и ветвей моделируемой сети.

Блок 3 моделирования узла сети содержит первьй счетчик 6,-датчик 7 случайных чисел,, дешифратор 8, элемент И 9, первую группу элементов И , первые входы , первую группу из п регистров , с второй по (п+1)-ю группы по m элементов И 13,13„, группу элементов ИЛИ , вторые входгз ISi-ISn, вторую группу из п регистров ,, с (п+2)-й по (2п+1)-ю группы по m элементов И 17, -17, и п элементов 18,-18j, сравнения, первьш и второй

элементы РШИ 19 и 20, (2п+2)-ю группу из m элементов И и второй счетчик 22.

Блок 4 моделирования ветви сети содержит первый элемент ИЛИ 23, элемент И 24, триггер 25, элемент 26 задержки и второй элемент ИЖ 27.

Устройство работает следующим образом.

Первоначально в регистры каждого блока 3(j 1,n) с входов 11,-11 заносится информация о маршрутах от данного узла сети связи до всех остальных, а в регистры

с входов

к

данному узлу сети связи от всех остальных узлов. Кроме того, на вход 5 подается высокий (единичньй) потенциал, если данный узел является источником, приемником и ретранслятором сообщений, и подается низкий (нулевой) потенциал, если данный узел является только ретранслятором и приемником сообщений. Далее устройство

16 каждого блока 3j

заносится информация о маршрутах

16,15,-15,

0

5

0

5

работает по тактам. В каждом такте импульс с генератора 1 тактовых импульсов через элементы ,. задержки последовательно поступает ни синх- роЕХОды блоков 3, -3.

Если i-й узел является источником .сообщений (на шине 5 - высокий потенциал) , то импульс с выхода элемента 2t задержки через.элемент И. 9 поступает на вход счетчика 6, на вход датчика 7 случайных чисел и на первые входы элементов И 10;;-10„ блока 3f . Счетчик 6 подсчитывает число сообщений, исходящих из данного i-ro узла. Датчик 7 случайных чисел при поступлении на его вход импульса вы- рабатывает случайное число, которое дешифрируется дешифратором 8, в результате этого на одном из выходов дешифратора 8 появляется высокий потенциал. Пусть высокий потенциал появился в k-M выходе дешифратора 8. Этот потенциал поступает на один

вход элемента И 10

1,, а импульс, пос5

5

0

5

0

5

-тупающии на другой вход элемента 1 И 10, с выхода этого элемента пос13 Г

тупает на входы элементов И ,. Кроме того, высокий потенциалс k-ro выхода дешифратора 8 через вьгход 3i)4 поступает на входы элементов И , гп блока 3. Таким образом, датчик 7 случайных чисел и дешифратор 8 случайным образом определяет номер узла, в который должно быть передано сообщение из 1-го узла. Импульсы, поступающие на входы элемента И блока 3., разрешают считывание кода маршрута с регистра 12 через элементы И 3 , и элементы ИЛИ на входы 2 ,,- 2-. В коде маршрута j-й разряд равен единице (высокий потенциал), если ветвь участвует в передаче щения из i-ro узла B.k-й, в противном случае разряд кода маршрута равен нулю (низкий потенциал). В блоке 4. импульс, поступивший из блока 3- на соответствующий вход 2

)

проходит на

элемент 26 задержки через элемент ШШ 23 и элемент И 24, переводит триггер 25 в нулевое состояние, а также с выхода блока 4- поступает на соответствующие входы элементов , сравнения всех блоков 3,-3„. До тех пор, пока импульс находится .в элементе 26 задержки, блок 4,- считается занятым и нулевой потенциал с выхода триггера 25 запрещает про

хождение в блок 4- импульсов, поступающих на входы элемента. ИЛИ 23 от других блоков 3 I (2 1,п; 1п). По истечении времени задержки (времени передачи сообщения по ветви) импульс с выхода элемента 26 задержки через элемент ИЛИ 27 переводит триггер 25 в единичное состояние и блок 4. группы готов к примеру следующего импульса (к -передаче следующего сообщения).

Таким образом, импульс, поступающий с элемента 2 задержки на синхро- вход активного блока 3 , запускает данный блок. Блок 3- случайным образом определяет k-й номер узла - получателя сообщения и выдает импульсы из регистра 12 в блоки , участвующие в передаче сообщения от i-го узла к k-му, обеспечивая их занятость на определенное время, установленное в элементах 26 задержки блоков .

Одновременно импульс с k-ro выхода дешифратора 8 блока 3;, через выходы 3j поступает на входы элементов И 17;, -17- блока 3 и тем самым разрешает считывание кода маршрута с регистра 16. . Импульсы с регистра 16 через элементы И 17;,-17- поступают на первые входы элемента 18- сравнения блока 3, на вторые входы которого поступают импульсы от блоков

4,-4

, участвующих в передаче информации от i-ro узла к k-му. Если коды, поступающие на входы элемента 18; сравнения блока 3, совпадают, то с первого выхода элемента 18; сравнения вьщается .импульс, который через элемент ИЛИ 20 поступает на счетчик 22 блока 3. Счетчик 22 подсчитывает .количество сообщений, поступивших в k-узел из других узлов. Если коды, поступающие на входы элемента 18; сравнения блока 3 узла группы, не совпадают, то это означает, что некоторые ветви сети были заняты раньше для передачи сообщения между другой парой узлов сети. В этом случае сообщение из i-узла в k-й не будет передано. При несовпадении кодов в элементе 18. сравнения блока 3, на втором выходе элемента 18, сравнения появляется высокий потенциал, который подается через элемент ИЛИ 19 на входы элементов И блока 3. При этом импульс151, поступившие через входы 2,-2 „от блоков.4,-4, занятых блоком 3; через элементы И „ блока 3, через выходы 1 ч,-lum поступа-.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ют на первые входы этих же блоков , В блоке 4 импульс, поступивший на

вход 1

через элемент ИЛИ 27 поступает на вход триггера 25 и переводит его в единичное состояние. Высокий потенциал с выхода триггера 25 подается на второй вход элемента И 24 блока 4 .. В результате этого блок 4 . освобождается и подготавливается для передачи очередного сообщения.

Таким образом, импульсы с генератора 1 тактовых импульсов последовательно возбуждают активные блоки , которые формируют сообщения для передачи в другие узлы. Сформированные сообщения учитываются в счетчике 6 каждого блока 3. группы. Если ветви, составляющие путь из возбужденного узла в конечный, свободны, то блок 3. занимает блоки , составляющие этот путь, на время передачи сообщения и в счетчике 22 конечного блока 3 1 (k 1,п; k i) учитывается принятое сообщение. Если часть ветвей пути из i-ro узла в k-й на момент формирования сообщения в блоке 3. занята, то зто сообщение считывается непереданным и потерянным. За q тактов работы устройства в счетчике 6 каждого активного блока узла 3- регистрируется q сформированных для передачи сообщений, а в счетчике 22 каждого блока Зарегистрируется количество принятых сообщений. Сравнивая суммарное количество переданных сообщений с суммарным количеством принятых сообщений, можно количественно оценить пропускную способность сети связи в целом.

Формула изобретения

Устройство для моделирования сети связи, содержащее генератор тактовых импульсов, первый блок моделирования узла сети и первьш блок моделирования ветви сети, первый и второй выходы перв ого блока моделирования узла сети подключены соответственно к первому выходу числа переданных сообщений устройства и к первому выходу числа принятых сообщений устройства, причем блок моделирования узла сети содержит первьш и второй счетчики, датчик случайных чисел, дешифратор и первую группу из п элементов И, где п - число узлов моделируемой сети, информационный выход первого

счетчика подключен к первому выходу блока моделирования узла сети, ин- формациойный выход второго счетчика подключен к второму выходу блока моделирования узла сети, выход датчика случайных чисел подключен -к входу дешифратора, i-й выход которого (, ..., п) подключен к первому входу i-ro элемента И первой группы, причем блок моделирования ветви сети содержит первьй элемент ИЛИ;, элемент И, триггер,, элемент задержки, выход элемента ЮТИ подключен к первому

входу элемента И второй вход которо- 15 каждый блок моделирования узла сети

го подключен к выходу триггера, выход элемента И подключен к входу элемента задержки и к входу установки в триггера, отличающееся тем, что, с целью расширения функци- ональных возможностей за счет определения пропускной способности сети связи, в него введены п элементов задержки, с второго по п-й блоки . моделирования узлов сети и с второго по т-й блоки моделирования ветвей сети, где m - число ветвей моделируемой сети связи, причем j-й выход

{j 1m) первой групш) i-го

блока моделирования узла сети подкхло- чен к i-му входу первой группы j-гб блока моделирования ветви сети, j-й выход второй группы i-ro блока моделирования узла сети подключен к

входу второй группы j-ro блока моде- „ дам элементов И первой группы, выход

. ой ,

лирования ветви сети, выход j-ro блока моделирования ветви сети подключен к j-м входам первой группы блоков с первого по п-й моделирования узла сети, k-й выход третьей группы 1-го блока моделирования узла сети (k,I -1, ..., п) подключен к 1-му входу второй группы k-ro блока моделирования узла связи, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу первого элемента задержки, выход р-го элемента задержки (р 1 , ..., п-1) подключен к входу (р+1)-го элемента задержки и к синхровходу р-го блор:а моделирования узла сети, выход п-го элемента задержки подключён к синхровходу п-го блока моделирования узла сети, первые выходы блоков моделирования с второго по п-й узла сети подключены к выходам с второго по п-й числа переданных со общений устройства, вторые выходы блоков моделирования с второго по п-й узла сети подключены

1-го элемента И первой группыподключен к первым входам элементов И ()-й группы, второй вход j-ro элемента И ()-й группы подключен

40 к j-му выходу i-ro регистра первой группы, выход j-ro элемента И (i+1)-й группы подключен к i-му взоду j-ro элемента РШИ группы, j-й вход первой группы блока моделирования узла сети

45 подключен к j-м входам первой группы п элементов сравнения и к первому входу j-ro элемента И (2п+2)-й груп- пь, прямые выходы п элементов срав- подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам элементов И (2п+2)-й группы, инверсные выходы п элементов сравнения подключе.ны к входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика, j-й вход второй группы блока моделирования узла сети подключен к первым входам элементов И (n+1+i)-й группы, j-й выход i-ro

50

55

к выходам с второго по п-й числа принятых сообщений устройства, i-й вход марштрута моделируемой.сети до остальных этой сети устройства подключен к первому входу i-ro блока моделирования узла сети, i-й вход маршрута моделируемо-й сети от остальных узлов этой сет.и устройства подключен к второму входу i-ro блока моделирования узла сети, i-й вход признака активности узла сети устройства подключен в третьему входу i-ro блока моделирования узла сети, при этом

дополнительно содержит элемент И, первую и вторую группы по п регистров в каждой, с второй по (2п+1)-ую группы по m элементов И в каждой, группу из m элементов ИЛИ, п элементов сравнения, два элемента ИЛИ и (2п+2)-ю группу и,з m элементов И, первый вход блока моделирования узла сети подключен к информационньм входам регистров первой группы, второй вход блока моделирования узла сети подключен к информационным входам регистров второй группы, третий вход и синхровход блока моделирования узла сети подключены соответственно к первому и второму входам элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, к синхровходу дат- .чика случайных чисел и к вторым вхо-

,

1-го элемента И первой группыподключен к первым входам элементов И ()-й группы, второй вход j-ro элемента И ()-й группы подключен

к j-му выходу i-ro регистра первой группы, выход j-ro элемента И (i+1)-й группы подключен к i-му взоду j-ro элемента РШИ группы, j-й вход первой группы блока моделирования узла сети

подключен к j-м входам первой группы п элементов сравнения и к первому входу j-ro элемента И (2п+2)-й груп- пь, прямые выходы п элементов срав- подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам элементов И (2п+2)-й группы, инверсные выходы п элементов сравнения подключе.ны к входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика, j-й вход второй группы блока моделирования узла сети подключен к первым входам элементов И (n+1+i)-й группы, j-й выход i-ro

регистра второй группы подключен к второму входу j-ro элемента И (п+1+ +1)-й группы, выход j-ro элемента И (п+1+1)й группы подключен к j-му входу второй группы i-ro элемента сравнения, выход j-ro элемента И (2п+2)-й группы подключен к j-му выходу первой группы блока моделирования узла сети, выход j-ro элемента ИЛИ группы подключен к j-му выходу второй группы блока моделирования узла сети, i-й выход дешифратора .подключен к i-му выходу третьей группы блока моделирования узла сети, при этом каждый блок моделирования ветви

сети дополнительно содержит второй элемент ИЛИ, входы которого с первого по п-й подключены к входам с первого гао п-й первой группы блока моделирования ветви сети, (п+1)-й вход второго элемента ИЛИ подключен к выходу элемента задержки, выход второго элемента ИЛИ подключен к входу установки в 1 триггера, входы с первого по п-й первого элемента ИЛИ подключены к выходам с первого по п-й второй группы блока моделирования ветви сети, выход элемента И подключен к выходу блока моделирова- ния ветви сети.

I №f I I I 1Um I 2ii

2im

Риг2

lim

Zij

г

Составитель В. Смирнов Редактор A. Ворович Техред А.Кравчук Корректор М. Максимишинец

Заказ 5121/47 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ГГроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ч

J

2i

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для количественной оценки пропускной способности сетей связи. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения пропускной способности сети связи. Поставленная достигается тем, что устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, п элементов 2,-2j задержки, п блоков 3 моделирования узлов сети, :т блоков 4 моделирования ветвей сети, где пит- число узлов и ветвей моделируемой сети соответственно. Устройство позволяет моделировать процесс передачи сообщений в сети связи, при этом подсчитывается количество переданных и принятых сообще.НИИ в каждом узле моделируемой сети. 3 ил. i (Л со 4:;: -vi О оо 4