Устройство для моделирования систем связи

 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования процесса организации связи при передаче каждого сообщения, состоящего из нескольких пакетов. Устройство содержит вычитающий счетчик количества сообщений, регистр количества пакетов в сообщении, генератор случайного потока импульсов запросов соединения, элементы ИЛИ, элементы И, триггеры, генератор импульсов, генератор случайного потока импульсов помех, схемы сравнения, счетчики, генератор опорной частоты, блок индикации, элемент НЕ. Новым является использование вычитающего счетчика количества сообщений, регистра количества пакетов в сообщении, генератора случайных импульсов запросов соединения, генератора опорной частоты, второй схемы сравнения, элементов ИЛИ, элементов И, триггеров, счетчика импульсов запросов соединения, счетчика времени обмена, счетчика правильно принятых пакетов в текущем сообщении. Устройство может найти применение при разработке имитационных моделей адаптивных систем связи. 1 ил.слс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

P ЕСПУБЛИК (si>s G 06 F 15/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4813303/24 (22) 10.04.90 (46) 30.01.92. Бюл. М 4 (72) Ю. И. Лосев, B. В. Дресвянкин, В. В.

Тимонин и В. Е. Тихай (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1399762, кл. G 06 F 15/20, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1397935, кл. G 06 F 15/20, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к цифровой вычислительной технике. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования процесса организации связи при передаче каждого сообщения, состоящего из нескольких пакетов. Устройство содержит вычитаюИзобретение относится к технике связи и вычислительной технике и может использоваться при разработке имитационных моделей адаптивных систем связи.

Известно устройство для моделирования систем связи, содержащее генератор импульсов, первый и второй генераторы случайного потока импульсов помех, элемент И, элементы НЕ, блок индикации, счетчики импульсов и блок управления.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для моделирования систем связи, содержащее последовательно соединенные генератор случайного потока импульсов, элемент НЕ и первый элемент И, „„ Ы„„1709335 Al щий счетчик количества сообщений, регистр количества пакетов в сообщении, генератор случайного потока импульсов запросов соединения, элементы ИЛИ, элементы И, триггеры, генератор импульсов, генератор случайного потока импульсов помех, схемы сравнения, счетчики, генератор опорной частоты, блок индикации, элемент НЕ. Новым является использование вычитающего счетчика количества сообщений, регистра количества пакетов в сообщении, генератора случайных импульсов запросов соединения, генератора опорной частоты, второй схемы сравнения, элементов ИЛИ, элементов И, триггеров, счетчика импульсов запросов соединения, счетчика времени обмена, счетчика правильно принятых пакетов в текущем сообщении. Устройство может найти применение при разработке имитационных моделей адаптивных систем связи. 1 ил. генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика кратности сообщений, другим входом первого элемента И и с суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу первого элемента И, разрядные выходы реверсивного счетчика подключены соответственно к информационным входам первой группы схемы сравнения, информационные входы второй группы которой являются установленными входами устройства, вход разрешения сравнения схемы сравнения подключен к выходу переполнения счетчика кратности сообщений, счетному входу счет1709335 чика переданных сообщений, входу считывания реверсивного счетчика и нулевому входу триггера, прямой выход которого подключен к второму входу второго элемента И, а единичный вход триггера соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов и выходу "Больше" схемы сравнения, выход "Меньше" или "Равно" которой соединен с вторым входом элемента

ИЛИ и счетным входом счетчика правильно принятых сообщений.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования процесса организации связи при передаче сообщений, состоящих из пакетов.

В устройство для моделирования систем связи, содержащее счетчик принятых сообщений, счетчик импульсов переспросов, последовательно соединенные генератор случайного потока импульсов помех, элемент НЕ и первый элемент И, а также генератор импульсов, Выход генератора соединен с первым входом второго элемента

И, выход которого соединен со счетным входом счетчика кратности (пакетов), другим входом первого элемента И и с суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу первого элемента И. Выход переполнения счетчика кратности пакетов подключен к входу разрешения сравнения первой схемы сравнения, входу считывания реверсивного счетчика и нулевому входу первого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И.

Единичный вход первого триггера подключен к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход которого объединен со счетным входом счетчика импульсов переспросов и подключен к выходу "Больше" первой схемы сравнения, выход "Меньше" или "Равно" которой соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и счетным входом счетчика правильно принятых пакетов, выходы счетчика принятых сообщений, счетчика импульсов переспросов, счетчика импульсов правильно принятых пакетов, реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам блока индикации, Информационные входы второй группы первой схемы сравнения являются установочным входом устройства. В устройство дополнительно введены вычитающий счетчик количества сообщений, регистр количества пакетов в сообщении, второй, третий и четвертый элементы

ИЛИ, генератор случайного потока импульсов запросов соединения, третий, четвертый и пятый элементы И, второй и третий

55 триггеры, счетчик импульсов запросов соединения, генератор опорной частоты, счетчик времени обмена, вторую схему сравнения, счетчик правильно принятых пакетов в текущем сообщении. Разрядные выходы вычитающего счетчика количества сообщений соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам третьего, четвертого и пятого элементов И, вторые входы третьего и четвертого элементов И объединены и подключены к выходу генератора случайного потока импульсов запросов соединения, выход четвертого элемента И соединен со счетным входом счетчика импульсов запросов соединения и единичным входом второго триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, третий вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, выход пятого элемента И соединен со счетным входом счетчика времени обмена. Прямой выход третьего триггера подключен к третьему входу третьего элемента И, выход которого соединен с входом запуска генератора импульсов и нулевым входом третьего триггера, единичный вход которого подключен к выходутретьегоэлемента ИЛИ. Выход четвертого элемента ИЛИ соединен с установочным входом счетчика правильно принятых пакетов в текущем сообщении, счетный вход которого подключен к выходу

"Меньше" или "Равно" первой схемы сравнения. Разрядные выходы счетчика правильно принятых пакетов в текущем сообщении соединены с соответствующими входами первой группы второй схемы сравнения, выход "Равно" которой подключен к счетному входу счетчика принятых сообщений, первым входам третьего и четвертого элементов ИЛИ, вычитающему входу вычитающего счетчика количества сообщений, входу останова генератора импульсов и входу сдвига регистра количества пакетов в сообщении, разрядные выходы которого соединены с соответствующими входами второй группы второй схемы сравнения. Выход первого элемента ИЛИ подключен к установочному входу реверсивного счетчика, вторые входы третьего и четвертого элементов ИЛИ, третий вход первого элемента

ИЛИ, нулевой вход второго триггера и установочные входы счетчика импульсов запросов соединения, счетчика кратности пакетов, счетчика времени обмена, счетчика импульсов правильно принятых пакетов, счетчика принятых сообщений, счетчика импульсов переспросов объединены и являются входом начальной установки устройства.

Разрядные выходы счетчика импульсов за1709335 просов соединения, счетчика времени обмена, счетчика правильно принятых пакетов в текущем сообщении подключены к соответствующим входам блока индикации.

Разрядные входы вычитающего счетчика количества сообщений являются входом задания числа передаваемых сообщений устройства, а разрядные входы регистра количества пакетов в сообщении являются входом задания числа пакетов в сообщении устройства.

На чертеже приведена схема устройства для моделирования систем связи.

Устройство содержит вычитающий счетчик 1 количества сообщений, регистр 2 количества пакетов в сообщении, второй элемент ИЛИ 3, генератор 4 случайного потока импульсов запросов соединения, третий элемент И 5, генератор 6 импульсов, второй элемент И 7, первый триггер 8, первый элемент ИЛИ 9, четвертый элемент И

10, третий триггер 11, второй триггер 12, счетчик 13 импульсов запросов соединения, третий элемент ИЛИ 14, счетчик 15 кратности пакетов, первый элемент И 16, элемент

НЕ 17, реверсивный счетчик 18, генератор

19 случайного потока импульсов помех, генератор 20 опорной частоты, пятый элемент

И 21, счетчик 22 времени обмена, счетчик 23 импульсов переспросов, счетчик 24 правильно принятых пакетов в текущем сообщении, первую схему 25 сравнения, вторую схему 26 сравнения, блок 27 индикации, счетчик 28 принятых сообщений, счетчик 29 им пул ьсов и рав ил ьно и ринятых пакетов, четвертый элемент ИЛИ 30

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройства на его вход начальной установки подается управляющий сигнал, обнуляющий все счетчики устройства и устанавливающий триггер

12 в нулевое состояние, а триггеры 8 и 11— в единичное. В счетчик 1 количества сообщений и регистр 2 количества пакетов в сообщении записываются двоичные кодовые комбинации, моделирующие соответственно количество сообщений, подлежащих передаче, и количество пакетов в первом сообщении. Двоичная кодовая комбинация с разрядных выходов счетчика 1.параллельным двоичным кодом подается на входы элемента ИЛИ 3. При этом с выхода элемента ИЛИ 3 на соответствующие входы элементов И 5, И 10 и И 21 единичный потенциал подается до тех пор, пока не будут переданы все сообщения.

Генератор 4 случайного потока импульсов запросов соединения формирует в случайные моменты времени импульсы, моделирующие пакеты запроса соединения на установление связи. Каждый пакет запроса соединения моделируется одним импульсом. Первый импульс с выхода генератора 4 через элемент И 5, открытый единичными потенциалами, поданными с выхода элемента ИЛИ 3 и триггера 11, поступает на вход запуска генератора 6 импульсов и на нулевой вход триггера 11, а через элемент И 10, открытый единичным потенциалом с выхода элемента ИЛИ 3, подается на счетный вход счетчика 13 импуль5

10 сов запросов соединения и на единичный вход триггера 12, при этом триггер 11 устанавливается в нулевое состояние, а триггер

12 — в единичное состояние, и все поступающие импульсы от генератора 4 не изменяют состоянию триггера 12. Нулевой потенциал с выхода триггера 11 запрещает прохождение следующих импульсов от генератора 4 до тех пор, пока не будет пере15

20 дано первое сообщение. Тем самым моделируется получение пакета согласия на установление связи и занятость соединения на время передачи первого сообщения, состоящего из нескольких пакетов. Генератор

20 опорной частоты формирует импульсы, которые с его выхода через элемент И 21, открытый единичными потенциалами, поданными с выхода элемента ИЛИ 3 и триг25

30 гера 12, поступают на счетный вход счетчика

22 времени обмена, фиксирующего длительность сеанса обмена (длительность интервала моделирования).

Импульс с выхода элемента И 5 запускает генератор 6, который формирует последовательность импульсов, моделирующих передаваемые пакеты данных сообщений.

Каждый элемент(символ) пакета данных моделируется одним импульсом. Импульсы че35

40 рез элемент И 7, открытый единичным потенциалом, поданным с выхода триггера

8, подаются на вход элемента И 16, на суммирующий вход реверсивного счетчика 18 и на счетный вход счетчика 15 кратности пакетов, предназначенного для моделирования длины пакета в п импульсов.

Генератор 19 случайного потока импульсов с элементами НЕ 17, И 16 предназмени на выходе генератора 19 появляются сигналы, запрещающие прохождение импульсов через элемент И 16. Тем самым мо55 делируется искажение пакета данных при его передаче по каналу связи. Если на выходе генератора 19 импульсы отсутствуют, то с выхода элемента НЕ 17 на вход элемента

И 16 подается сигнал, разрешающий прохождение импульсов через элемент И 16 на

50 начены для моделирования потока ошибок в канале связи. В случайные моменты вре1709335 вычитающий вход счетчика 18, В счетчике 18 из общего количества импульсов пакета данных вычитается число импульсов пакета данных, прошедших через канал связи, в результате чего в нем записывается число, равное количеству ошибочно принятых символов в пункте приема. Таким образом, счетчик 18 моделирует процесс обработки пакетов данных на приемной стороне и их контроль. После поступления п-го импульса с выхода элемента И 7 в счетчик 15 на его выходе переполнения появляется импульс переполнения, который обнуляет счетчик

15, а также поступает на нулевой вход триггера 8, вход считывания счетчика 18, вход разрешения сравнения схемы 25 сравнения. Триггер 8 устанавливается в нулевое состояние, и нулевой потенциал с его выхода запрещает прохождение импульсов от генератора 6 через элемент И 7, т. е. Осу.цествляется фиксация первого переданного пакета. В счетчике 18, при поступлении импульса переполнения от счетчика 15, счет импульсов прекращается, и число ошибок, допущенных при приеме пакета данных, параллельным двоичным кодом поступает на соответствующие информационные входы схемы 25 сравнения, на другие информационные входы которой параллельным двоичным кодом подается допустимое количество ошибочно принятых символов в пакете. В схеме 25 сравнения количество ошибочно принятых символов сравнивается с допустимым числом ошибочно принятых символов. Если количество ошибочно принятых символов при приеме пакета данных больше допустимого, то на выходе "Больше" схемы 25 сравнения появляется импульс, моделирующий пакет переспроса, который поступает на счетный вход счетчика 23 импульсов, через элемент ИЛИ 9 на установочный вход счетчика 18 и на единичный вход триггера 8. При этом счетчик 18 обнуляется, а триггер 8 устанавливается в единичное состояние. Единичный потенциал с выхода триггера 8 открывает элемент И 7, и импульсы от генератора 6 моделируют повторную выдачу пакета данных.

Указанный цикл повторной передачи пакета данных повторяется для каждого пакета, в котором количество ошибочно принятых символов больше допустимого.

В случае, когда количество ошибочно принятых символов в пакете данных не больше допустимого, то на выходе "Равно" или "Меньше" схемы 25 сравнения появляется импульс, моделирующий выдачу подтверждения о правильном приеме текущего пакета данных, который поступает на счетные входы счетчика 24 правильно принятых

55 пакетов в текущем сообщении и счетчика 29 импульсов правильно принятых пакетов через элемент ИЛИ 9 на установочный вход счетчика 18 и на единичный вход триггера 8.

Триггер 8 устанавливается в единичное состояние, а счетчик 18 обнуляется. Единичный потенциал с выхода триггера 8 открывает элемент И 7, и импульсы от генератора 6 проходят через него, моделируя выдачу в канал связи очередного пакета данных. Изложенный цикл работы повторяется для каждого принятого пакета данных, в котором количество ошибочно принятых символов не больше допустимого.

Далее работа устройства по передаче и приему, переспросу и подтверждению паке тов данных происходит аналогично до окончания правильного приема всех пакетов данного сообщения. Количество правильно принятых пакетов данных в текущем сообщении параллельным двоичным кодом с выходов, счетчика 24 подается на соответствующие информационные входы схемы 26 сравнения, на другие информационные входы которой поступает параллельным дВОичным кОдОм с разряднь!х ВыхОдОВ регистра 2 количество пакетов данных, передаваемых в текущем сообщении. Когда количество передаваемых пакетов данных в текущем сообщении совпадает с количест-. вом правильно принятых пакетов данных, то. на выходе "Равно" схемы 26 сравнения появляется импульс, моделирующий пакет разъединения, т. е. окончания связи после передачи сообщения, который поступает на вход останова генератора 6, вход сдвига регистра 2, вычитающий вход счетчика 1, счетный вход счетчика 28 импульсов, через элемент ИЛИ 14 на единичный вход триггера 11, через элемент ИЛИ 30 на установочный вход счетчика 24. При этом генератор 6 прекращает формирование импульсов до поступления нового импульса с выхода элемента И 5, количество сообщений, подлежащих передаче, в счетчике 1 уменьшается на единицу, в регистре 2 происходит циклический сдВиГ информации, и с еГО ВыхОдОВ на входы схемы 26 сравнения подается новая кодовая комбинация, моделирующая число пакетов данных в очередном сообщении, счетчик 24 обнуляется, триггер 11 переходит в единичное состояние. B этом случае, если содержимое счетчика 1 не равно нулю, то единичный потенциал с выхода триггера 11 и элемента ИЛИ 3 разрешает прохождение импульса от генератора 4 через элемент И 5 на вход запуска генератора 6, Далее работа устройства происходит по этому алгоритму до тех пор, пока не будут переданы все сообщения, т, е. до момента

1709335

10 обнуления счетчика 1. При этом на выходе элемента ИЛИ 3 появляется сигнал, запрещающий прохождение импульсов от генератора 20 через элемент И 21 на счетный вход счетчика 22, от генератора 4 через элемент

И 5 на вход запуска генератора 6 и через элемент И 10 на счетный вход счетчика 13.

На этом обмен сообщениями заканчивается.

Счетчик 13 предназначен для подсчета общего количества импульсов запросов соединения в течение всего сеанса обмена.

Счетчик 23, счетчик 29 и счетчик 28 предназначены соответственно для подсчета количества пакетов переспросов, правильно принятых пакетов и принятых сообщений в течение acего интервала моделирования (сеанса обмена).

Содержимое счетчиков отображается на блоке 29 индикации. По показаниям этих счетчиков известными методами можно вычислить статистические характеристики моделируемой системы связи.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет моделировать процесс организации связи, включающий три фазы: установление связи, передачу данных, окончание связи после передачи каждого сообщения, состоящего из нескольких пакетов данных.

Формула изобретения

Устройство для моделирования систем связи, содержащее счетчик принятых сообщений, счетчик импульсов переспросов, счетчик импульсов правильно принятых пакетов, последовательно соединенные генератор случайного потока импульсов помех, элемент НЕ и первый элемент И, а также генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика кратности пакетов, другим входом первого элемента И и суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу первого элемента И, выход переполнения счетчика кратности пакетов — к входу разрешения сравнения первой схемы сравнения, входу считывания реверсивного счетчика и нулевому входу первого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а единичный вход первого триггера подключен к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход которого объединен со счетным входом счетчика импульсов переспросов и подключен к выходу

"Больше" первой схемы сравнения, выход

"Меньше или равно" которой соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и счетным входом счетчика импульсов правильно принятых пакетов, разрядные выходы реверсивного счетчика подключены соответственно к первой группе информа5 ционных входов первой схемы сравнения, информационные входы второй группы которой являются установочными входами устройства, выходы счетчика принятых сообщений, счетчика импульсов переспро10 сов, счетчика импульсов правильно принятых пакетов и реверсивного счетчика подключены к соответствующим входам блока индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных

15 возможностей устройства за счет моделирования передачи сообщений, состоящих из пакетов, оно дополнительно содержит вычитающий счетчик количества сообщений, регистр количества пакетов в сообщении, 20 второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, генератор случайного потока импульсов запросов соединения, третий, четвертый и пятый элементы И, второй и третий триггеры, счетчик импульсов запросов соединения, 25 генератор опорной частоты, счетчик времени обмена, вторую схему сравнения, счетчик правильно принятых пакетов в текущем сообщении, причем разрядные выходы вычитающего счетчика количества сообще30 ний соединены соответственно с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам третьего, четвертого и пятого элементов И, вторые входы третьего и четвертого элементов И объеди35 нены и подключены к выходу генератора случайного потока импульсов запросов соединения, выход четвертого элемента И соединен со счетным входом счетчика импульсов запросов соединения и единичным

40 входом второго триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, третий вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, выход пятого элемента И соединен со счет45 ным входом счетчика времени обмена, прямой выход третьего триггера подключен к третьему входу третьего элемента И, выход которого соединен с входом запуска генератора импульсов и нулевым входом третьего

50 триггера, единичный вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с установочным входом счетчика правильно принятых пакетов в текущем сообщении, 55 счетный вход которого подключен к выходу

"Меньше или равно" первой схемы сравнения, разрядные выходы счетчика правильно принятых пакетов в текущем сообщении соединены с соответствующими входами первой группы второй схемы сравнения, выход

1709335

Составитель В. Фукалов

Техред M.Моргентал Корректор Т. Малец

Редактор Э. Слиган

Заказ 427 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

"Равно" которой подключен к счетному входу счетчика принятых сообщений, первым входам третьего и четвертого элементов

ИЛИ, вычитающему входу вычитающего счетчика количества сообщений, входу останова генератора импульсов и входу сдвига регистра количества пакетов в сообщении, разрядные выходы которого соединены с соответствующими входами второй группы второй схемы сравнения, выход первого элемента ИЛИ подключен к установочному входу реверсивного счетчика, вторые входы третьего и четвертого элементов ИЛИ, третий вход первого элемента ИЛИ, нулевой вход второго триггера и установочные входы счетчика импульсов запросов соединения, счетчика кратности пакетов, счетчика времени обмена, счетчика импульсов правильно принятых пакетов, счетчика импульсов переспросов, счетчика принятых сообщений объединены и являются входом

5 начальной установки устройства, разрядные выходы счетчика импульсов запросов соединения, счетчика времени обмена, счетчика правильно принятых пакетов в текущем сообщении подключены к соответст10 вующим входам блока индикации, разрядные входы вычитающего счетчика количества сообщений являются входом задания числа передаваемых сообщений устройства, а разрядные входы регистра ко15 личества пакетов в сообщении — входом задания числа пакетов в сообщении устройства.