Система передачи дискретной информации с промежуточным накоплением Советский патент 1991 года по МПК H04L27/00 

С

О О

ттЛ

О

о

00

Изобретение относится к технике связи и может использоваться при передаче дискретной информации между абонентами, а также в сетях связи с коммутацией пакетов и сообщений.

Целью изобретения является повышение информативности системы.

На фиг. 1 приведена структурная схема системы передачи дискретной информации; на фиг, 2 - структурная схема блока знали- за; на фиг. 3 -- структурная схема блока переключения режимов; на фиг. 4 - структурная схем, формирователя формата сообщения.

Система передачи (фиг. 1 состоит из блока 1 постановки о очередь, запоминающего блока 2, блока 3 анализа, блока 4 определения оптимальной длины сообщения, формирователя 5 сигналов считывания, приемника б, демодулятора 7, дешифратора 8, блока 9 кодирования, модулятора 10, передатчика 11, формирователя 12 формата сообщения, блока 13 переключения режимов и элемента ИЛИ 14.

Блок анализа состоит из реверсивных счетчиков 15i-l5n, элементов сравнения 16i-16n, формирователя 17 сигнала, вычита- ющего сметчика 18, вычитателя 19, счетчика 20, регистра 21. На фиг. 2 обозначены дополнительный выход 22 и первый и второй дополнительные выходы 23 и 24 блока анализа.

Блок 4 переключения режимов содержит триггер 25, элементы И 26 и 27, счетчик 28 и формирователь 29 сигнала. Выход эле- мента И 6 (выход 30) и выход 31 формирователя 29 подключены к входам формирователя 12.

Формирователь 12 формата сообщения содержит регистр 32 и счетчики 33i-33n.

Система работает следующим образов.

В основу работы системы передачи положен принцип объединения пакетов с заданными градациями длины в единое сооба ение, передаваемое по каналу связи. Объединение пакетов в сообщение производится таким, чтобы длина сообщения в целом в максимальной степени была приближена к оптимальной длине, определенной в блоке 4 Возможность объединения (склеивания или в математической формулировке конкатенации) пакетов в сообщение значительно расширяет область значений длины передаваемого блока информации в соответствии с требованиями оптимально- сти. Так, если оптимальная длина соответствует некоторой градации пакета, но этого пакета нет з запоминающем блоке, но зато есть два пакета вдвое меньшей длины, то устройство передает в канал связи оба ука-

занных пакета, присоединенных один к другому, и таким образом осуществляет передачу сообщения (сообщение в нашем случае принимается как совокупность пакетов, посылаемых в канал связи за один сеанс передачи) с оптимальной длиной. В то же время устройство-прототип передает в канал связи лишь один из указанных пакетов и расхождение между реальной длиной блока информации и оптимальной длиной составляет половину оптимальной длины.

Из источников информации или аппаратуры коммутации в блок 1 поступают пакеты, предназначенные для передачи по каналам связи. В блоке 1 происходит определение длины принятого пакета. В зависимости от длины каждого полученного пакета осуществляется запись их в запоминающий блок, состоящий в общем случае из п автономных запоминающих блоков, в каждом из которых хранятся пакеты определенной длины. Предположим, что имеется п градаций длин пакетов.

Появление пакета i-й градации длины записывается в соответствующий 1-й подблок запоминающего блока, и с его выхода на вход сложения реверсивного счетчика 15i блока анализа поступает сигнал, в результате содержимое данного счетчика увеличивается на единицу, что соответствует в текущий момент времени количеству пакетов 1-й градации, содержащихся в запоминающем блоке.

Если соответствующий реверсивный счетчик находится в нулевом состоянии, это означает, что в текущий момент времени в запоминающем блоке отсутствуют пакеты данной градации, и сигнал со счетчика на устройство сравнения не поступает. Если же счетчик находится в состоянии, отличном от нулевого, то на соответствующее устройство сравнения с него поступает сигнал, по которому разрешается работа этого устройства сравнения.

По выходу приемника системы в нее поступает сигнал обратной связи с приемной стороны (не показана, так же как и входная аппаратура коммутации), поступает кодовая комбинация обратной связи, которая поступает, в демодулятор и далее в дешифратор, в котором происходит декодирование кодовой комбинации обратной связи.

С выходов блока 4 поступает в блок 3 код (например, в двоичном виде), соответствующий оптимальной длине сообщения.

Рассмотрим подробнее работу блока 3. В блоке 3 для каждого текущего значения оптимальной длины сообщения определяется стратегия формирования выходного сообщения, зависящая также от наличия и

количества пакетов различных градаций в запоминающем блоке.

Предположим, что блок 3 (как и вся система в целом) начинает работу с момента поступления в него с блока 4 двоичного эквивалента оптимальной длины сообщения. Триггер 25 находится в нулевом состоянии, и тактовые импульсы через элемент И 27 по разрешающему сигналу с инверсного выхода триггера 25 поступают в блок 3 анализа по входу 23. В регистре 21 запоминается код оптимальной длины сообщения поступающий из блока 4 (в дальнейшем под кодами длин будем иметь в виду их двоичные эквиваленты). Счетчики 18 и 20 в исходном состоянии находятся в нулевом состоянии.

На вычитателе 19 происходит вычитание кода оптимальной длины сообщения и текущей длины сформированного для передачи сообщения, причем содержимое счетчика 20 вычитается из содержимого регистра 21. Разность в виде двоичного кода поступает параллельно на все блоки сравнения.

По разрешающему сигналу соответствующего реверсивного счетчика (сигнал появляется, если в блоке 2 имеется пакет данной градации) в соответствующем элементе сравнения 16 формируется двоичный эквивалент кода длины данной градации и осуществляется вычитание этого кода из кода, поступающего с вычитателя 19. Вычитание осуществляется с учетом знаков двоичных, кодов. Если в текущий момент в блоке 2 нет пакетов заданной градации, то сигнал.с соответствующего счетчика запрещает работу элемента сравнения 16.

Коды разностей с элемента сравнения 16 (они фактически также осуществляют операцию вычитания) при наличии разрешающих сигналов с соответствующих счет- чиков J5 поступают на формирователь 17, в котором определяется минимальное значение разности, а также анализируются знаки разностей. В каждый конкретный момент сигнал имеет место лишь на одном выходе дешифратора формирователя 17. на остальных выходах сигналов нет.

В момент поступления кода оптимальной длины сообщения (так как со счетчика 20 на вычитатель 19 поступает нулевой код) на выходе счетчика 20 сигналы будут такими же, как и на его сходе. Эти сигналы поступают на блоки сравнения 16. Разности между кодом оптимальной длины и кодами пакетов, которые в текущий момент присутствуют з блоке 2, поступают на формирователь- 17. Сигнал минимальной разности с соответствующего выхода формирователя 17 по- ступает на счетчик 18, который

устанавливается в состояние соотрртствую- щее длине того пакета, которая наиболее близка к оптимальной длино код которой содержится в регистре 21. Этим же сигна- лом осуществляется выдача через блок 5 формирования соответствующего пакета в канал связи, а также увеличение на единицу содержимого соответствующего счетчика 33i s формирователе 12. Кроме того, этим же

0 сигналом производится вычитание единицы из содержимого реверсивного счетчика 15j. соответствующего той градации длины, пакет с которой высылается в канал связи. С поступлением тактовых импульсов

5 счетчик 18 работает на вычитание, счетчик 20 - на сложение. По окончании выдачи пакета данной градации счетчик 18, устанавливаясь в нулевое состояние, выдает разрешающий сигнал на следующее срав0 нение в формирователь 17. К этому моменту в счетчике 20 содержится код длины (текущий) высланного в канал связи сообщения. Далее процесс повторяется.

Процесс формирования выходного со5 общения заканчивается-тогда, когда после очередного установления счетчика 18 в нулевое состояние на все входы формирователя 17 .поступают либо отрицательные сигналы (это определяется по соответствую0 щим значениям знаковых разрядов кодов, поступающих с элементов 16). либо сигналы с элементов 16 отсутствуют (что говорит об отсутствии в блоке 2 пакетов данной градации). В этом случае (иначе говоря, при отсут5 ствии хотя бы одного положительного сигнала на входах формирователя 17 из всех разрешенных) фбрмирователь 17 по выходу 22 выдает в блок 13 сигнал, который фиксирует выдачу в канал связи сообщения, в мак0 симальной степени приближенного по длине к оптимальному, и переключает вход канала связи (в данном случае блока 9) на формирователь 12. Одновременно сигналом с триггера 25 по входу 24 устанавлива5 ется в нулевое состояние счетчик 20.

Тактовые импульсы начинают поступать на счетчик (модуль счета которого соот- ветствует длине служебного слова, необходимого для разбиения (однозначного) сообщения на пакеты на приемной сто0 роне). Одновременно тактовые импульсы поступают на формирователь 12 (на регистр 32). Перед зтим сигналом с инверсного выхода триггера 25 по выходу 31 происходит перепись содержимого счетчиков 33 в регистр 32 и обнуление счетчиков 33, Разряд5 ность регистра 32 равна суммарной разрядности счетчиков 33 и модулю счета счетчика 28. С тактовыми импульсами в режиме сдвига регистра 32 в канал связи через

элемент ИЛИ 14 поступает служебное слово.

После выдачи служебного слова в канал связи по сигналу со счетчика 28 формирователь 29 вырабатывает сигнал, переключающий триггер 25 в режим выдачи информационного сообщения.

Далее повторяется цикл передачи информационного сообщения, собираемого из пакетов различных градаций, содержащихся в запоминающем блоке. При приходе из канала обратной связи иного значения оптимальной длины сообщения в любой момент времени осуществляется переход на новое оптимальное значение. При этом система не теряет работоспособности, что можно проследить, анализируя ее работу в соответствии с описанным выше алгоритмом.

Рассмотрим работу системы на конкретном примере. Пусть в текущий момент времени при трех градациях длин пакетов () содержимое счетчиков 15 таково (обозначим eroai:ai 2, , . Длины соответствующих пакетов: , , . Коды сигналов с элементов 16 будем обозначать, как bij, где индекс j означает номер этапа работы блока анализа при конкатенации пакетов в формируемое сообщение. Содержимое счетчиков 33 обозначим cij. Предположим также, что максимальное число пакетов каждой градации, которое может содержаться в запоминающем блоке, равно трем, таким образом, счетчики 15 и 33 - двухразрядные, разрядность регистра 32 и соответственно модуль счета счетчика 28 равны произведению числа градаций на разрядность счетчиков 33, в нашем случае 6. Предположим также, что в данный момент времени из канала связи поступило значг ние оптимальной длины сообщения, равное 12. Описание работы системы будем проводить в десятичном коде соответствующих значений, учитывая однако, что реализация всех устройств проще при использовании двоичного эквивалента соответствующих чисел, мы же пользуемся десятичными значениями для простоты.

В момент поступления заданной оптимальной длины сообщения (12) при начальном нулевом содержимом счетчика 20 это число поступает с выхода вычитателя 19. С соответствующих элементов 16 снимаются разности: , , (знак х означает, что так как пакетов данной градации (с ) в блоке 2 нет, с соответствующего элемента 162 сигнал в формирователь 17 не поступает).

Поскольку минимальная разность составляет , то по сигналу с формирователя 17 счетчик 18 устанавливается в состояние 8, на время его работы изменение состояния формирователя 17 блокируется, сигнал с формирователя 17 поступает также

на счетчик 15i и уменьшает его содержимое «а единицу (теперь оно составляет 1), этот же сигнал увеличивает на единицу содержимое счетчика 33i (теперь оно равно с., при этом , ) и разрешает выдачу

0 соответствующего пакета длины в канал связи.

После установки в нуль счетчика 18 открывается формирователь 17, при этом содержимое счетчика 20 составляет 8, с

5 устройства 19 разность составляет 12-8 4 с соответствующих устройств сравнения в формирователь 17 поступают следующие коды: , , Формирователь

17вырабатывает сигнал по минимальной 0 разности (), устанавливает счетчик 18в

состояние 2 и осуществляет вышеописанные операции с блоками, соответствующими третьей градации длины пакета.

На третьем этапе содержимое счетчика

5 20 составляет 10 разности элемента 16 - соответственно: , , , содержимое счетчикоб 33 - соответственно: , , , на выход в канал связи поступает снова пакет третьей градации, а содер0 жимое счетчика ЗЗз увеличивается до i величины .

После очередного обнуления счетчика

18с выходов элементов 16 в формирователь 17 поступают сигналы соответственно: bi4

5 8, , , что вызывает появление сигнала на выходе 22 формирователя 17. Этот сигнал переключает триггер 25, считывает содержимое счетчиков 33 в регистр 32, в результате в регистре 32 записывается число

О 1-0-2 или в двоичном коде - 010010 и оно поступает в канал связи как служебное слово для разделения на приемной стороне комплексного сообщения на пакеты. Кроме того, счетчики 33 устанавливаются в нуле5 вое состояние. На время выдачи служебного слова доступ тактовых импульсов в блок анализа прекращается и разрешается снова только после его окончания, при этом начинаются вновь анализ и формирование ново0 го информационного слова.

Возможна ситуация, когда минимальная разность имеет отрицательное значение. В этом случае знак разности не имеет значения для выбора следующего пакета,

5 присоединяемого к комплексному сообщению данного цикла. При точном совпадении некоторой градации с оставшейся до оптимальной длины величиной соответствующая разность равна нулю, именно эта градация и используется для присоединения. Если

несколько разностей имеют в некоторый момент анализа одинаковое значение, то выбирается пакет с наибольшей длиной для присоединения (вообще говоря з любой момент могут иметь одинаковое значение только две разности с блоков 16 и одна из них обязательно отрицательная, а другая - положительная).

Изобретение обеспечивает оптимальную длину передаваемого сообщения, что повышает информативность системы, Формула изобретения 1. Система передачи дискретной информации с промежуточным накоплением по авт. св. № 1040620, отличающаяся тем, что, с целью повышения информативности, в нее введены блок переключения режимов, элемент ИЛИ и формирователь формата сообщения, между выходом запоминающего блока и входом блока кодирова- ния подключен элемент ИЛИ соответственно своими первым входом и выходом, дополнительный выход блока анализа соединен с входом блока переключения режимов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым дополнительными входами блока анализа, выходы группы блока переключения режимов подключены к входам первой группы формирователя формата со- общения, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выходы блока

анализа подключены к входам второй группы формирователя формата сообщения.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок анализа содержит реверсивные счетчики, элементы сравнения, счетчик, вычитающий счетчик, регистр, вьнитатель, формирователь сигнала, входы реверсивных счетчикоз являются входами первой группы блока, выход каждого реверсивного счетчика подключен к входу соответствующего элемента сравнения, входы регистра являются входами второй группы блока,, выходы регистра соединены с первыми входами вы- читателя, выходы которого подключены к соответствующим входам группы каждого элемента сравнения, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами формирователя сигнала, выходы счетчика подключены к вторым входам вычитателя, выходы группы формирователя сигнала подключены к соответствующим установочным входам всех реверсивных счетчиков и входам группы вычитающего счетчика и являются выходами блока, выход вычитающего счетчика соединен с управляющим входом формирователя сигнала, выход которого является дополнительным выходом блока, первый вход счетчика является первым дополнительным входом блока, второй вход счетчика объединен с входом вычитающего счетчика и является вторым дополнительным входом блока.

Изобретение относится к технике связи и может использоваться при передаче дискретной информации между абонентами, а также в сетях связи с коммутацией пакетов и сообщений. Целью изобретения является повышение информативности Устройство содержит приемник 6, демодулятор 7, дешифратор 8, блок 9 кодирования, модулятор 10 передатчик 11, блок 1 постановки в очередь, запоминающий блок 2, блок 3 анализа, блок 4 определения оптимальной длины сообщения, формирователь 5 сигналов считывания, блок 13 переключения режимов, элемент ИЛИ 14, формирователь 12 формата сообщения. Цель достигается путем формирования сообщения, длина которого в максимальной степени приближена к оптимальному значению. 1 з.п ф-лы 4 ил.

цШг

ffj)

1L

Tff

I

25

Г

ф l/

# 51П 30

Фм.З

Фиг. 4

28

2g