Устройство для моделирования передающего радиоцентра Советский патент 1981 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к специализ рованным средствам электронного моде лирования элементов систем и систем связи и, в частности, может быть использовано для исследования, функционирования передающих радиоцентров в условиях стохастической нагрузки. Известно устройство для моделиров ния многоканальной системы связи, содержащее многоканальный генератор случайных сигналов, электронные ключи, усилители и пороговые элементы. Устройство позволяет моделировать вы бор наилучшего канала и работу системы в этом канале до тех пор, пока значение контролируемого параметра в этом канале превышает заданное пороговое значение l. Однако указанное устройство не обеспечивает моделирование работы передающего радиоцентра и.исследование его характеристик функционирования в условиях различной нагрузки.. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для статистическ исследований пропускной способности и сетвЯ связи,, содержащее блок управ ления, перестраиваемый блок коммутации, элементы И и ИЛИ, каналы, каждый из которых состоит из генератора слу чайного потока импульсов, элемента Запрет , блока случайных временных задержек, блок коммутации, реверсивный счетчик, причем выход генератора случайного потока через элемент Запрет соединен с первым входом блока коммутации и входом блока случайных временных задержек, выход которого подключен к первому входу блока коммутации последующего канала, вхоЗапрети первого эледы элемента мента И соединены между собой и с выходом первого элемента ИЛИ, входы которого подключены к соответствующим управляющим выходам перестраиваемого блока коммутации, вход которого соединен с выходом второго элемента И, вход первого счетчика соединен с выходом генератора случайного потока и с входом первого элемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика, выходы блока коммута- ции подключены к входам группы элементов ИЛИ, первый из которых соединен с входом сложения реверсивного счетчика своего канала, а следующиес входом сложения реверсивного счетчика последующего канала, выходы реверсивного счетчика подключены к входам второго элемента И, выход элемента Запрет последующего канала соединен с входом блока коммутации предыдущего канала, первый выход блока управления и перестраиваемый блок ког-тмутации соединены 5ежду собой двусторонней связью,, вычитающий вход реверсивного счетчика подк почен к выходу элемента ИЛИ последующего ка нала, второй выход блока управления соединен с входом блока коммутации

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает достаточную точность моделирования передающего радиоцентра и определение его вероятностно-временных характеристик функционирЪванкя,, г-аи как не позволяет учесть особенности его функционирования.

Особенности функционирования передающего радиоцентра выражаются в том, что-все передатчики.на центре разбиваются на группы, в зависимости от их мощности и назначения о Поток заявок, поступающий на радиоцентр, разбивается на подпотоки по количеству групп передатчиков, а возможность одновременного поступления на обслуживание .двух и более заявок бесконечно мала. Кроме того, система управления радиоцентра также не обеспечивает од-новременного обслуживания двух и более заявок После обслуживания заявки системой управления. т.,е, состгчБления радиотракта на передачу сообщения система управления освобождается для обслуживания следующей заявки, а передатчик еще остается некоторог;; время занятык для передачи со-о6ш/гы-.гл npH4eivi время занятости систеьы управления на обслуживание заявк. пн /е-ше времени занятости переден передачи информации. Заявки первог подпотока обслуживаются передатчиками первой группы, а при их занятости могут быть обслужены любой другой группой передатчиков, заявки второго подпотока обслуживаются передаХ-чикз.ь-ич второй группы и могут быть о.бслужены любой последующей группой передатчиков и . Заявки последнего подпотока обслуживаются передатчиками только последней группы. Обратный порядок обслуживания невозможен.

Перечисленные особенности функционирования передающего радиоцентра не учитываются известными устройствами моделирования, и поэтому с их помощью не представляется возможным промоделировать передающий радиоцентр и определить его вероятностно-временные характеристики функционирования.

Цель изобретения - увеличение точности Моделирования передающего радиоцентра к определения его вероятностно-временных характеристик функционирования.

Указанная цель Д9стигается тем, что устройство для моделирования передающего радиоцентра, содержащее

многоканальный имитатор потока заявок, блок управления, группу выходных элементов ИЛИ и каналов обслуживания, каждый из которых содержит первый элемент запрета, выход которого подключен к входу первого датчика случайных временных интервалов, первый .элемент И., выход которого соединен -со входом первого счетчика, первый реверсивный счетчик, выходы которого подключены ко входам второго элемента И, второй счетчик, содержит многовходовой элемент И. дополнительные (к-1) элементы И,, а в каждый канал обслуживания введены третий счетчик, второй элемент запре ч третий элемент И, второй реверсивный счегчик и второй датчик случайных временных интервалов, кроме того, в каждый канал, кроме первого, введен элемент ИЛИ, выход которого подключен к первым входам первого элемента запрета и первого элемента И, причем в каждом канале выхо..т1 первого элемента запрета соед-янен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу первого датчика случайных временных интервалов, выход второго элемента И соединен со вторыми входами первого эдемента И и первого элеb-ieKTd запрета,- выходы в-торы;к элемен-тов И ()-го и К--ГО каналов обслу-жизания подключены ко входам (к-)го дополнительного элемента И, первый вход каждого из предыдущих дополните ььых элементов И соедргяек с выходом гС-ил-адующего дополнительно о злемен-га И.; второй вход гсаждого из предыдущих т-слол гительных элементов И соединен . Di., второго элемента И соотзет ствующего канала обслуживания, выходы дополнительных элементов И и выход второго элемента И канала обслуживания подключены к первым входам выходньзх элемен-тов ИЛИ группы, вторые входы 1-:оторых соединены с вы-ходами нулевых разрядов вторых реверсивных счетчиков соответствующих каналов обслуживания, выходных элементов ИЛИ группы соединены с группой входов блока управления, выходы которого подключены к вычитающим входам Бторых реверсивных счетчиков соответствующих каналов обслуживания, выходы многоканального имитатора потока заявок соединены с суммирующими входами вторых реверсивных счетчиков, со входами вторых счетчиков и с первыми входами вторых элементов запрета соответствующих каналов обслуживания, в в каждом канале обслуживания выход второго элемента запрета соединен со входом третьего счетчика, разрядные выхо,ды второго реверсивного счетчика подключены ко входам третьего элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго элемента запрета, выход второго реверсивного счетчика подключен ко входу второго датчика случайных временных интервалов, первый выход второго датчика случайных временных интервалов первого канала обслуживания соединен со вторым входами первого элемента И и первого элемента запрета, первые входы вторых датчиков случайных временных интервалов (к-1) каналов обслуживания соединены с первыми входами элементо ИЛИ соответствующих каналов обслуживания, выход первого элемента И каждого канала обслуживания, кроме послнего, соединен со вторым входом элемента ИЛИ последующего канапа обслуживания.

Кроме того, блок управления содержиТ элемент запрета, генератор тактовых импульсов, многовходовой элемент ИЛИ, распределитель и группу элементов запрета, выходы которых являются выходами блока управления, входом которого является первый вход элемента запрета, выход которого соединен со входом распределителя, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов запрета группы, вторые входы которых являются группой входов блока управления, выходы элементов запрета группы соединены с входами многовходового элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу элемента запрета, третий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства моделирования передающего радиоцентра; на фиг. 2 - схема блока управления для поочередного обслуживания заявок по подпотокам.

Устройство состоит из имитатора 1 потока заявок, блока 2 управления, группы выходных элементов ИЛИ ,, многовходового элемента И 4, каналов обслуживания, каждый из которых состоит из первого счетчика 5, первого элемента И б, первого элемента 7 запрета, первого датчика 8 случайных временных интервалов, второго счетчика 9, первого реверсивного счетчика 10, последовательно соединенного со вторым элементом И 11, элемента ИЛИ 12 , кроме первого канала обслуживания, третьего счетчика 13, второго элемента 14 запрета, третьего элемента И 15, второго реверсивного счетчика 16 и второго датчика случайных временных интервалов 17, дополнительных (к-1) элементов И 18.

Блок управления состоит из генератора 19 тактовых импульсов, элемента 20 запрета, распределителя 21, группы элементов запрета и многовхрдовОго элемента ИЛИ 23. При этом выход генератора 19 тактовых импуль-сов соединен со входом элемента 20 запрета, выход которого соединен со входом распределителя 21. Соответствующие выходы распределителя 21 соединены со входами элементов запрета группы ,, выходы которых через элемент ИЛИ 23 соединены со входом Закрыт элемента 20 запрета, вход

Открыт

которого соединен с выходо

элемента И 4 устройства. Входы Закрыт элементов запрета соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ 3 -Зк. Кроме того, выходы элементов 22 -22ц запрета (выходы блока управления) соединены с вьиитающими входами соответствующих реверсивных счетчиков устройства.

Генератор 19 тактовых импульсов предназначен для управления работой распределителя 21.

Элемент 20 аапрета выполнен таким образом, что при поступлении импульса на его вход Открыт (с элемента И 4) он открывается и пропускает тактовые импульсы с генератора 19 на вход распределителя 21 до тех пор, пока на его вход Закрыт не поступит импульс сэлемента ИЛИ 23. В отличие от элемента 20 запрета, элементы ц запрета группы выполнены так, что при отсутствии на их входах Закрыт сигнала они открыты и пропускают импульсы, поступающие с распределителя 21 на выходы блока управления. Сигнал, поступающий с элементов ИЛИ 3 -3к;на входы Закрыт элементов 22 -22цзапрета, закрывает их, запрещая прохождение импульсов с распределителя 19 на время действия сигнала.

Распределитель 19 обеспечивает поочередную посылку импульсов через элементы запрета на вычитающи входы счетчиков . Он выполнен таким образом, что в исходном положении сигнал имеется только на одном его выходе. Тактовые импульсы, поступающие на его вход, перемещают этот сигнал последовательно с одного выхода на другой. Сигнал с последнего выхода поступает на.первый и так далее по кольцу.

Блок управления работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда ни одной заявки на обслуживание еще не поступило, с нулевых разрядов счетчиков через элементы ИЛИ 3-,3 I/ на входы Закрыт элементов 22 22ц запрета блока управления поступают сигналы. Элементы запрета закрыты. Система управления радиоцентра свободна и с элемента И 4 на вход Открыт элемента 20 запрета поступает сигнал. Элемент 20 запрета открыт и тактовые импульсы с генератора 19 поступают на вход распределителя 21. Под действием тактовых импульсов сигналы с распределителя 19 поочередно поступают на входы эл ментов запрета, но не проходят на выходы блока 2 управлентмя.

iipsi гюступлекин заявки на обслукыаание сигнал, имитирующий ее поступление записывается в реверсивный счетчик, например; 1б,( , С нулевого выхода счетчика снимается сигнал,, кото-рый ранее поступал на Закрыт элемента 22 запрета через элемент ИЛИ , Элемент 2 2 запрет а открывается и очередной импульс с распрёделитёля . поступает, на вычитающий вход счетчика 1б В результате заявка из очереди поступает на обслуживание в сиетему управления. Для исключения одновременного поступления на об служивани двух и более заявок с выходов элементов 22,, 22 i- запрета склмаетс::; тыпульС который через элемент йЛИ 23 посту-пает на вход ,Закрыт- элемента 20 запрета., Элемент 20 запрета закрывается;, и распределитель 2.1 останавливается, тдк как тактовые импульсы на его вход не пропускаются элементом

20запрета. После того., как система управления обслужит заявку, она освобождается, и сигнал с выхода элемента И 4 откроет элемент 20 запрета„ Распределитель 21 начнет движение с того положения, в котором он остановился Для рассматриваемого примера распределитель остановился в поло;хении,, когда на его выходе, соединенном с элементом 22у запрета был сигнал, С поступлением на его вход первого такта, после освобождения системы управления сигнал с данного выхода распределител

21снимается и появляется на следующем его выходе и T.IJ,,Многоканальный иг-.штатор 1 потока заявок предназначен для имитации в общем случае нестационарных и неординарных потоков заявок в виде псследовательности одиночных импульсов ,,разделенных случайными временными интервалами с любым требуемым законом их распределения,. Импульсы на всех К выходах имитатора 1 могут появлятьсгг в любой после,цовательности,, однако одновременно на двух и более выходах имитатора импульсы появляться не могут.

Блок 2 управления на основе информации о занятости отдельных групп передатчиковf системы управления м наличии в очереди каждого подпотока заявок обеспечивает порядок поступления заявок на обслуживание. Порядок обслуживания заявок различных подпотоков может,быть любой, но на обслуживание может поступать только одна заявка с какого-либо подпотока„

Счетчики 5 предназначены для подсчета количества заявок, переданных на обслуживание с одной группы передатчиков на другую (с предыдущей груп пы на последующую). Счетчики 9 обеспечивают подсчет общего количества заявок, поступивших -на обслуживание в каждом подпотоке, а счетчики 13 осуществляют подсчет заявок в каждом

подпотоке, которые покинули радиоцентр необслуженннми,

Датчики 8 случайных временных интервалов предназначены для имитации случайных длительностей передаваем/их сообщений, т.ео занятости передачиков,, Датчики 17 случайных временных интервалов осуществляют имитацию работы системы управления и предназначены для имитации случайных длительностей составления радиотрактов« При поступлении на вход датчиков импульса импульс н.а его выходе появляется через случайный промежуток времени Датчики 8 содержат количество линий задержки по количеству передатчиков в группеf а датчики I только одну линию задержки о Кроме того, датчики 17 имеют дополнительный выхо с которого на блок 2 управления через элемент И 4 поступает сигнал Свободен, когда датчик не занят выработкой временного интервала.

Реверсивные счетчики 10 предназначены для имитации количества передатчиков в группе и их состояния (занят, свободен), Реверсивные счетчики 16 имитируют очередь заявок в каждом подпотоке. При поступлении импулса на суммирующий вход в счетчик записывается (приплюсовывается) единица, имитируя занятие одного передатчика (поступление заявки в очередь) ,, поступление импульса на вычитающий вход счетчика 16 списывает с него едницу, имитируя освобождение одного передатчика (выход заявки из очереди СигисШ о занятости всех передатчиков в группе и место в очереди (все разpяд я счетчика заполнены) поступает с ныходов реверсивных счетчиков через элементы И 15„ Реверсивные счетчики 16 имеют дополнительные выходы, чере которые заявки из очереди .поступают на обслуживание в имитатор системы управления по сигналу, поступающеЬгу на вычитающий вход реверсивного счетчика. Кроме того, с нулевых разрядов реверсивных счетчиков 16 снимаются сигналы об отсутствии в очереди заявок на обслуживание

Устройство работает следующим образом

В исходном состоянии реверсивные счетчитги 16 и 10 находятся в положении, когда записанных импульсов в них нет, т„ео все передатчики и очереди свободны„ Сигнал с нулевого разряда каждого счетчика 16 поступает на вход блока 2 управления через элемент ИЛИ 3„ При отсутствии заявок в очереди блок 2 управления команд на обслуживание заявок не вырабатывает, несмотря на сигнал Свободен-, поступающий с датчиков 17 .случайных временных интервалов через элемент |И 4 на другой вход блока 2 управления IЭлементы 14 запрета в исходном соетоянии закрыты, а элементы 7 запрета - открыты. Сигнал, поступивший с выхода ими татора 1, подсчитывается счетчиком 9 и записывается в реверсивный счет чик 16, имитируя поступление заявки на обслуживание. Например, этот сиг нал поступил в первый канал обслужи вания. При записи сигнала в счетчик 16 с его нулевого разряда снимается сигнал, который поступал через элемент ИЛИ 3 на блок 2 управления си нализируя о поступлении заявки в очередь первого канала обслуживания Блок 2 управления вырабатывает кома ду на обслуживание заявки, которая поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 16 „ В результате заявка из очереди передается на обслуживание в систему управленияf Toe. импульс с выхода реверсивного счетчика 16 поступает на вход датчика 17 случайных временных интерва лов. Через случайный промежуток времени р соответствующий времени состав ления радиотракта системой управления, на выходе датчика 17 появляется импульс, который через открытый элемент 7 запрета одновременно поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 10 и на вход датчика 8х) случайных временных интервалов, з нимай в нем одну из линий Запись им пульса в реверсивный счетчик 10 имитирует занятие передатчика первой группы для передачи сообщений. Через .случайный интервал времени, соответствующий времени занятости передатчик для передачи сообщения, на выходе датчика 8 появляется импульс, который поступает на вЕлчитаюций вход реверсивного счетчика 10, имитируя освобождение передатчика . Одновременно с поступлением импульса на вход датчика 17, с его дополнительного вы хода снимается сигнал Свободен , который через элемент И 4 предупреждает блок 2 управления о занятости системы управления. Работа остальных каналов обслуживания аналогична рабо те первого канала. После заполнения очереди канала обслуживания, т.е. на всех разрядах реверсивного счетчика имеются напряжения, на выходе элемента И 15 появляется напряжение, которое открывает элемент 14 запрета, разрешая прохождение очередных заявок, поступающих в канал, на счетчик 13,. который подсчитывает количество заявок, покинув ших данный канал необслуженннми. При заполнении всех разрядов реве сивного счетчика 10, имитирующего за нятость всех передатчиков в группе., на выходе элемента И 11 появляется напряжение, которое закрывает элемент 7 запрета и открывает элемент И б, обеспечивая прохождение очередной заявки, которая не принята к обслуживанию данной группой передатчи ков, на обслуживание в последующую fpynny передатчиков, т.е. импульс с выхода датчика 17 через элемент И б предыдущего канала обслуживания поступает на вход элемента ИЛИ 12 последующего канала обслуживания и далее через элемент 7 запрета этого канала поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 10. Таким образом, заявка на обслуживание может попасть в любую последующую группу передатчиков. Количество заявок, переходящих на обслух ивание из одной . группы в другую,, подсчитывается счетчикамт 5 , Так как передатчиками последней группы могут обслуживаться заявки .. всех подпотокоВг сигнал о занятости всех передатчиков этой группы с выхода элемента И 11, поступает через элементы И 18 и ИЛИ 3 на все управляющие входы блока 2 управления,в то время как сигналы о занятости передатчиков первой группы через элементы И 18 и ИЛИ 3 поступают только на первый управляющий вход блока 2 (передатчиками первой группы обслуживаются заявки только первого подпотока). Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в увеличении точности моделирования передающего радиоцентра и определения его вероятностно-временных характеристик функционирования. Кроме того, на основании моделирования работы передающего радиоцентра -и вероятностно-временных характеристик его функционирования можно разработать практические рекомендации по строительству и оборудованию передающих радиоцентров. Формула изобретения .1. Устройство для моделирования, передающего радиоцентра, содержащее многоканальный имитатор потока заявок, блок управления, группу выходных элементов ИЛИ и К каналов обслуживания, кахцщй из которых содержит первый элемент запрета, выход которого подключен к входу первого датчика случайных временных интервалов, первый элемент И, выход которого соединен со входом первого счетчика, первый реверсивный счетчик, выходы которого подключены ко входам второго элемента И , второй счетчик, отличаюееся тем, что, с целью повьппения точности моделирования передающего радиоцентра,,, оно содержит много входовой элемент И, дополнительные () элементы И, а в каждый канал бслуживания введены третий счетчик, торой элемент запрета, третий элеент И, второй реверсивный счетчик второй датчик случайных временных нтервалов, кроме того, в каждЬтй ,канал, кроме первого, введен элемент ИЛИ, выход которого подключен к первым входам первого элемента запрета и первого элемента И, причем в каждом канале выход первого элемента запрета соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу первого датчика случайных временных интервалов, выход второго элемента И соединен со вторыми входами первого элемента И и первого элемента запрета, выходы вторых элементов И (к-1)-го и к-го каналов обслуживания подключены ко входам (к-1)-г дополнительного элемента И, первый вход каждого из предыдущих дополнительных элементов И соединен с выходом последующего дополнительного элемента И, второй вход кгикдого из преды дущих дополнительных .элементов И соедит нен с выходом второго элемента И соответствующего канала обслуживания,выходы дополнительных.элементов И и выход второго элемента и к-го канала обслуживания подключены к первым входам выходных элементов ИЛИ группы, вторые входы.которых соединены с выходами ну левых разрядов вторых реверсивных счетчиков соответствующих каналов обслуживания, выходы выходных элементов ИЛИ группы соединены с группой входов блока управления, выходы которого подключены к вычитающим входам вторых реверсивных счетчиков соответствующих каналов обслуживания, выходы многоканального имитатора потока заявок соединены с суммирующими входами вторых реверсивных счетчиков, со вхо дами вторых счетчиков и с первыми вх дами вторых элементов запрета соотве ствующих каналов обслуживания, fi каждом канале обслуживания выход вто рого элемента запрета соединен со вх дом третьего счетчика, .разрядные выходы второго реверсивного счетчика подключены ко входам третьегй.элемен та И, выход которого соединен со вторым входом второго элемента запрета, выход второго реверсивного счетчика подключен ко входу второго датчика случайных временных интервалов, первый выход второго датчика случайных временных интервалов первого канала обслуживания соединен со вторьдми входами первого элемента И и первого элемента запрета, первые входы вторых датчиков случайных временных интервалов (к-1) каналов обслуживания соединены с первыми входами элементов ИЛИ соответствующих каналов обслуживания, выход первого элемента И каждого канала обслуживания, кроме последнего соединен со вторым входом элемента ИЛИ последующего канала обслуживания. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, блок управления содержит элемент запрета, генератор тактовых импульсов, многовходовой элемент ИЛИ, распределитель и группу элементов запрета, выходы которых являются выходами блока управления, входом которого является первый вход элемента запрета, выход которого соединен со входом распределителя, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов запрета группы, вторые входы которых являются группой входов блока управления, выходы элементов запрета группы соединены с входами многовходового элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу элемента запрета, третий вход которого соединен с выходом генератор.а тактовых импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 500531, кл. G 06 G 7/48, 1976. 2.Авторское свидетельство. СССР № 490135, кл. G Об G 7/4b, 1973 (прототип)„

iJ. 1 I