Устройство для адресного управления коммутацией сообщений Советский патент 1980 года по МПК G08C15/06 

Изобретение относится к телемеханике и может найти применение в многоканальных системах передачи информации. Известны устройства управления для управления коммутацией сообщений, содержащие источники сообщений, блоки селекции управляю1цих воздействий, узлы предварительной коммутации, блоки управления, элементы памяти 1. Данные устройства обладают огра ниченными функциональными возможностями и сравнительно невысокой надежностью, Наиболее близким по технической сущности является устройство для адресного управления коммутацией сообщений, содержащее источники сообщений, выходы которых соединен соотЕбтственно с входами блока пре варительной коммутации и элемента первые выходы блока управления сое динены -соответственно с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами блока предварительной коммутации, выходы элементов И соединены с входами соответствующих элементов памяти. первые и вторые выходы которых соответственно соединены с каналами передачи сообщений и входами блока селекции управляющих воздействий, выходы которого соединены с первой группой входов блока управления 2. Недостаток устройства заключается в невозможности учета адресной части сообщения или выборе направления пе-редачи с одновременным решением задачи высокой эффективности использования пропускной способности. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для адресного управления коммутацией сообщений введен блок входных воздействий, входы которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ И вторым выходом блока управления, вторая группа входов которого соединена с выходами блока входных воздействий, а также тем, что блок входных воздействий выполнен в виде последовательно соединенных регистра адреса, детифратора и узла соответствия адреса, выходы которого являются выходами

блока,входы регистра адреса соединены с входами блока, и тем,что блок управления выполнен в виде счетчиков, входы которых подключены к первым входам блока управления и выходам узла контроля состояний счетчика, выходы счетчиков соединены с входами узла контроля состояний счетчика и первымивходами первой группы элементов И, вторые и третьи входы которых подключены соответственно ко вторым входам блока управления и первым входам узла синхронизации, выходы элементов И первой группы соединены с соответствующими входами элементов ИЛИ первой и второй rpyrtn элементов ИЛИ, выходы которых подключены к первым входам элементов И второй и третьей групп элементов И соответственно, вторые входы которых соединены со вторым и третьим выходами узла синхронизации, выходы элементов И второй и третьей групп элементов И соединены соответственно с входами сумматора и первой группсэй входов арифметического узла, вторая группа входов которого соединена с выходами генератора, вход которого подключен к четвертому выходу узла синхронизации, первые входы которого соединены с вторыми входами блока управления, второй вход узла синхронизации объединен с управляющим входом сумматора, первыми входами четветой группы элементов И и подключен к выходу арифметического узла, управляющим входом соединенного со вторым выходом узла синхронизации, первые выходы которого подключены соответственно ко вторым входам элементов И четвертой группы элементов И, выходы которых соединены с выходами блока управления;

Особенностью устройства является установление блоком входных воздействий соответствия каждому из элементов множества адресов одного или несколько допустимых выходов, по которым возможна коммутация. В ка- . честве блока управления применяется, в частности, устройство, синтезированное на аспекте решения задачи построения вероятностного автомата с переменной структурой.

Сущность изобретения поясйяется чертежами,

На фиг, 1 приведена структурная схема устройства для адресного управления коммутацией сообщений, содержащая следующие элементы: источники сообщений 1 „ , блок предварительной коммутации 2, элемент ИЛИ 3, блок входных воздействий 4, блок управления 5, блок, селекции управляющих воздействий 6, элементы И 7 - ,, элементы памяти SH И17 каналы передачи сообщений 9.-,9ж.

На фиг.2 приведена схема блока входных воздействий 4 и блока управ ления 5, содержащий следующие элементы: первый вход блока 4 входных воздействий 10, регистр адреса 11, - второй вход блока входных воздействий 12, дешифратор 13, узел соответствия адреса 14, первые входы блока 5 управления 15, счетчики 1, узел контроля состояний счетчика 17,

Q первые группы элементов И 18р, вторые входы блока 5 управления. 19, узел синхронизации 20, четвертая группа элементов И 21.- 2Ц, первая группа элементов ИЛИ 22„ вторая группа элементов ИЛИ 23.,

5 вторая группа элементов И 24, третья группа элементов И 25{j,, генератор 26, сумматор 27, арифмети(ческий узел 28,выходы йлока управления 29.

0 На фиг.З приведена схема узла

синхронизации 20, содержащая следуюглре элементы: элементы И , элемент ИЛИ 31, триггер 32, выход узла синхронизации 33, элемент НЕ 34, вы5 од узла синхронизации 35, генератор тактовой частоты 36, распределитель 37, выходы узла синхронизации 38, счетчик 39, выходы узла синхронизации 40, 41.

0 Работа устройства адресного управления коммутацией сообщений происходит следующим образом.

Сообщение представляет собой слово, состоящее из адресной части

5 и информационной, а также служебных сигналов. Сообщения от источников информации 1, которые в общем случае могут представлять собой передающие устройства данного узла

коммутации, либо аппаратуру передачи данных, принимающую сообщения от других узлов коммутации, поступают на блок предварительной ког 1мутации 2 и через элемент ИЛИ 3 на блок входных воздействий, в котором адресная

5 часть сообщения записывается в регистр адреса 11 при наличии разрешающего потенциала ко второму входу регистра адреса 11 от выхода узла синхронизации 20. Адрес сообщения несет

0 информацию о конечном пункте назначения сообщения (кому предназначена ин(5ормация) и поступает на входы дешифратора 13, где определяется номер адреса, который подается на узел

5 соответствия адреса сообщений допусти.шм выходным сигналам блока управления 5, причем, если имеется множество входящих адресов |х, где - элемент множества, представQ ляющий слово адреса, физически состоящее из нулей и единиц, имеется множество выходов |У|,где -. i-тый по номеру выход (1 1, т) , m -число выходов в блоке синтеза

с входных воздействий 4 и блоке управ ления, равное числу направлений коммутации 9, то логическая функция упредставляет собой дизъюнктивно нормальную форму допустимых адресов х и задается проектировщиками сети управления коммутацией. Таким образом, при поступлении адреса на вход 10 при разрешающем сигнале на входе 12 на одном и нескольких выходах у 19 появится сигнал соответствия вход-выход,кото рый подается на вторые входы 19 бло управления 5, на первые входы которого подаются сигналы оценки состояний каналов передачи от блока входных воздействий б. Синтезированное блоком управления 5 управляющее воздействие с выходов 29 подается на первый вход соответствующего элемента И 7 - 7,на второй вход которого подается сообщение от блока предварительной коммутации 2, Сообщение пропускается соответствующим элементом и 7 - 7 на один из элементов памяти 8|,из которого затем поступает в канал связи. По степени использования элементов памяти 8 блоком синтеза управляющих воздействий б производится оценка поведения блока управления 5 путем выдачи сигналов поощрение при правильной работе блока 5 и записи их в счетчиках 16.По второму выходу блока управления 5 на второй вход блока входных воздействий 4 подается сигнал запрета приема адреса последующего сообщения на время сиитеза управлязощего воздействия для передачи предыдущего сообщения. Рассмотрим работу блока управления 5 (фиг.2), Фукционирование блока 5 строится на способе сравнения числ равномерно распределенного ряда с набранной статистикой оценки воздействий блока управления 5 по признаку штраф - за неверное воздействие приведшее к несоответствию распределения сообщений по каналам передачи 9wi требуемому, и признаку поощрение (не штраф ) - за правильное воздействие, установившее срответствие распределения сообщений по направлениям передачи 9) требуемому. По входам 15 блока управления 5 от блока синтеза управляющих воздействий 6 на первые входы счетчиков 16.J - 16 подаются сигналы поощрения , то есть, если при выдаче блоком управления 5 сигнала управления на коммутацию сообщения с х адресом по у, направлению не нарушено равновесие заполнения элементов памяти 8,,то соответственно в один.: из счетчиков ig соответствуюЕций выходу запишется сигнал единицы, если же сигнал управляю щего воздействия от блока управлекия 5 приведет к нарушению равновеси заполнения счетчиков 16, то в счетчик не будет записана единица, Таким образом, в процессе работы устройства в счетчиках 16-ц будет накоплена статистика поощрений выдачи управляющих воздействий по направлениям (1 1, т). Очевидно, что после некоторого времени работы возможно, что какой-либо из счетчиков заполнится полностью. В этом случае в работу включается узел контроля переполнения счетчиков 17, быстродействие которого должно быть на несколько порядков выше быстродействия блока управления 5, Узел контроля переполнения счетчиков 17 .следит за наполнением счетчиков 1бу|- 16j. Функционирование отдельных узлов блока управления 5 во времени организуется узлом синхронизации 2О,поэтому дальнейшее рассмотрение работы блока управления 5 будем вести в зависимости от сигналов, формируемых узлом. синхронизации. При поступлении ко вторым входам 19 блока управления 5 сигналов в узле синхронизации 20 через элемент ИЛИ 31 триггер 32 перебрасывается в единичное состояние и запускает генератор 36, который с частотой f2 подает импульсы в начальном состоянии и установление которого произошло.раньше по второму входу от входа 42 узла синхронизации 20. Импульсы с выхода распределителя 37, появляясь последовательно во времени, подаются на входы элементов И 30, на другие входы которых поданы сигналы с узла соответствия адреса 14. Тогда, на выходах 38 тех элементов И 30, на вторых входах которых есть потенциалы,поступившие от входов 19, появятся последовательные во времени сигналы. Однонре- менно с появлением сигнала на первом выходе распределителя 37 в счетчик 39 запишется единица и на выходе 40 появится потенциал. Потенциал с выхода 40 счетчика 39 подается на входы элементов И 25q, разрешая подачу импульсов на сумматор 27. Импульсы с выходов 38 элементов .И 30 подаются последовательно на элементы И 18р.Через те элементы И 18р,на входах которых есть разрешающий потенциал-от входов 19 блока управления 5, импульсы от счетчиков 16 через элементы ИЛИ 22q, последовательно через элементы И 24, подаются на первые входы сумматора 27, в котором формируется сумма С чисел, хранимых в счетчиках 16-)- 16.ц, номера которых соответствуют разрешенным выходам у блока управления 5. Таким образом, на первом цикле хода распределителя 37 сформирована сумма общего числа поощрений по разрешенным каналам. Затем начинается второй цикл хода распределител 37, причем импульсы с первого выхода распределителя записываются в счетчик 39 и на его выходе 41 появи ся потенциал, который подается на вторые входы элементов И 25п. При втором цикле хода распределительного устройства содержимое счет чиков 1&, номера которых соответствуют разрешенным выходам , через элементы И 18р, элементы ИЛИ 23q, и элементы И 25q, последовательно подаются на арифметический узел 28, на элемент деления которого с выхода сумматора 27 подается сумма С и последовательно содержимое разрешенных счетчиков 16.Элемент деления содержит сумматор и делитель, В сумматоре последовательно формируется сумма содержимого разрешенных счетчиков .16 16/ (как и в сумматоре 27) , а в делителе после каждой записи числа одного из разрешенных счетчиков формируется частное от деления последовательно накапливаемой суммы в сумматоре устройства деления и суммы С сумматора 27. Выходы делителя элемента деления подают сигналы А (А, А, . . г А j() на схему сравнения чисел А и В, где В - число равномерно распределенного ряда, код которого по сигналу триггера 32 формируется в ге нераторе 26f причем число В по величине больше нуля, но меньше единицы При наличии сигнала на входе 41, сни маемого со второго выхода счетчика 39, на выходе 42 появится сигнал в 7:ом сл,;/чаё, если величина А будет oojibDJCj, гибо равна В. Сигнал с выходс. 42 арифметического узла 26 сброси в нуль содержимое триггеров сумматора 27 и су№Аатора элемента деления арифметического узла 28, в узле синхронизгщии 20 триггер 32 установится в нулевое состояние и тем самым прек ратит работу генератора 36, распре делитель 37 и счетчик 39 будут приве день; в начальное состояние. Кроме то го, на выходе элемента И 21, на первом входе которого бьгп сигнал с выхохта распределителя 37 узла синкрсч;иза;хкя 20 будет определен сигнал уста,завлива 01ций направление коммутации по определенному выходу 29 блока у пр as лени я 5, сигяал с выхода 29 будет подай на соответствующий элемент,- И 7 и сообщение от блока предварительной коммутации 2 будет передано в один из элементов памяти б,,--- Sy,.,3. затем в канал связи. Эффективность предлагаемого устро ст-за определяется возможностью учета адреса сообщения., при выборе направления коммутации, что невозможно в прототипе, Формула изобретения 1, Устройство дня адресного упра ления коммутацией сообщений, содержащее источники сообщений, выходы которых соединены соответственно с входами блока предварительной коммутации и элемента ИЛИ, первые выходы блока управления соединены соответственно с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами блока предварительной коммутации, выходы элементов И соединены с входами соответствующих элементов памяти, первые и вторые выходы которых соединены соответственно с каналами передачи сообщений и входами блока селекции управляющих воздействий, выходы которого соединены с первой группой входов блока управления, о т л ичаю.ше е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в устройство введен блок входных воздействий, входы которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ и вторым выходом блока управления,вторая группа входов которого соединена с выходами блока входных воздействий, 2.Устройство для адресного управления коммутацией сообщений по П.1, отличающееся тем, что блок входных воздействий выполнен в виде последовательно соединенных регистра адреса, дешифратора и узла соответствия адреса, выходы которого являются выходами блока, входы регистра адреса соединены с входам блока. 3.Устройство для адресного управления коммутацией сообщений по. П.1, о т л и - а ю щ е е с я т ем, что блок управления выполнен н виде счетчиков, выходы которых подключены. к первым входам блока управления и счетчика, выходы счетчиков соединены; с. входами узла контроля состояний счетчика и первыми входами первой группы элементов И, вторые и третьи входы которых подключены соответственно ко вторым входам блока управления и первыги выходам узла синхронизации, выходы элементов И первой группы соединены с соответствуюашми входами элементов ИЛИ первой и второй групп элементов ИЛИ, зыходал которых подкл;очены к пег.)эым вхс.дам эл ементов И второй и третьей групп элементов И соответственно, вторые входы которых соединеЕ-«ы со вторым и., третьим выходами узла синхронизации, выходы элементов И второй и третьей групп элементов И соединены соотнат- ственно с входами сумматора и первой группой входов арифметического узла, вторая группа входов которого соединена с выходами генератора, вход которого подключен к четвертого выходу узла синхронизации, первые BXOXW которого соединены с BTOpbnvM входами блока управления, второй вход узла

синхронизации объединен с управляющим входом сумматора, первыми входами четвертой группы элементов И и подключен кВЫХОДУарифметического узла, управляющим входом соединенного со вторым выходом узла синхронизации, первые выходы которого подключены соответственно ко вторым входам элементов И четвертой группы элементов И,

выходы которых соединены с выходами блока управления. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР I 378932, кл, G 08 С 19/32, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР 595704, кл. G 08 С 15/06, 1976 (прототип),