Устройство для управления передачей данных по радиоканалу

 

Изобретение относится к технике передачи данных и может быть использовано 2 при построении информационно-вычислительных сетей на основе широковещательной пакетной радиосвязи. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем контроля работоспособности следующего по очереди абонента. Устройство для управления передачей данных по радиоканалу содержит счетчик 1 импульсов , дополнительный счетчик 2 импульсов, триггер 3, дополнительный триггер 4, элемент И 5, дополнительный элемент И 6, элемент ИЛИ 7. элемент ИЛИ-НЕ 8, первый второй дополнительные элементы ИЛИ 9 и 10, генератор 11 тактовых импульсов и формирователь 12 импульсов. 2 ил.

Ж 1790037 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ (si>s Н 04 (7/00

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ..: ИЩ96И@

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ©

0

С>

О (гд

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4809237/09. (22) 02.04.90 (46) 23.01.93. Бюл, М 3 . (71) Московское приборостроительное конструкторское бюро "Восход" (72) С.С.Мощицкий, С.Н.Ткаченко, Г.Н,Тимонькин, В.С.Харченко, Р,И.Могутин и

В.А.Ткаченко (56) Авторское свидетельство СССР ..N 1739501, кл. Н 04 1 7/00, 1989, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАЧЕЙ ДАННЫХ ПО РАДИОКАНАЛУ (57) Изобретение относится к технике передачи данных и может быть использовано

2 при построении информационно-вычисли.тельных сетей на основе широковещатель- ной пакетной радиосвязи. Цель изобретения — повышение надежности работы устройства путем контроля работоспособности следующего по очереди абонента.

Устройство для управления передачей данных по радиоканалу содержит счетчик 1 импульсов, дополнительный счетчик 2 импульсов, триггер 3, дополнительный триггер 4, элемент И 5, дополнительный элемент

И 6, элемент ИЛИ 7, элемент ИЛИ-НЕ 8, первый второй дополнительные- элементы

ИЛИ 9 и 10, генератор 11 тактовых импульсов и формирователь 12 импульсов. 2 ил.

1790037 держиваемый техническими средствами прототипа, в общем виде состоит в следующем: в сети существует строго заданная очередь между узлами на занятие среды передачи, При этом узел сети, владеющий правом на занятие среды передачи, передает пакет, если таковой имеется, либо обязан передать короткий маркер (сигнал несущей). Т.е. среда передачи должна быть обя"0 зательно занята узлом, владеющим правом, на передачу. И, кроме того, только через занятие среды осуществляется координация работы сети в целом, происходит циклический сдвиг очереди и очередной узел сети получает право на передачу. Из сказанного следует, что в случае отказа устройства-прототипа, владеющего правом передачи, который может быть обнаружен другими устройствами, например, по отсутствию ин20 формации на входе устройства (в канале связи) сеть не может продолжать нормальное функционировайие, что эквивалентно отказу устройства-прототипа и вычислительной сети в целом. Узкая область применения прототипа обусловлена невозможностью его применения в сетях, работающих в реальном масштабе времени, когда время на перезапуск и инициализацию при отказе сравнимб с минимальным временем

30 допустимого простоя сети.

Рассмотрим оценку вероятности отказа

Рпр устройства-прототипа в зависимости от вероятности отказа технических средств . прототипа Р,, а также от вероятности отсут35 ствия информации на входе устройства Р х.

Беличйна Р» определяется выра>кением:

40,":Поскольку значение величины Р, определяется отказом устройства, владеющего правом передачи Р, то справедливо следу ющее равенство

Pex = Ртс (2) Изобретение относится к технике передачи данных и может быть использовано при построении информационно-вычислительйых сетей на основе широковещательной пакетной радиосвязи, Известно устройство, содержащее первый, второй и третий триггеры, синхронизатор, первый, второй и третий формирователи импульсов, первый и второй элементы запрета, элемент ИЛИ, элемент И и элемент задержкй. Недостатком этого устройства является то, что оно не предотвращает конфликты, что снижает коэффициент использования радиоканала, Известно устройство, содержащее первый элемент И, счетчик, блок сравнения, триггер цикла передачи, триггер разрешения передачи, второй элемент И, генератор случаййых чисел, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, синхронизатор и элемент задержки. Недостатком этого устройства является низкий коэффициент использования радиоканала и отсутствие гарантиро ванЙого предельного времени ожидания передачй.

Из известных устройств наиболее близким по технической. сущности и достигаемому положйтельному эффекту является устройство для управления передачей данных по радиоканалу, содержащее счетчик, триггер, элемент И, первый и вторбй элемейты ИЛИ, элемент НЕ и одновибратор, причем вход запроса соединен с первым входом элемента И с инверсным входом триггера, выход которого соединен с выходом разрешения передачи и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого является выходом управления включением передатчика, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом одновибратора вход несущей соединен с счетным входом счетчика и первым входом второго элемента ИЛИ, остальные входы которого соединены с выходами счетчика, а выход соединен со входом элемента НЕ, выход которого соединен с входом одновибратора, выход одновибра- тора соединен со вторым входом элемента

И, Недостатками этого устройства являются низкая надежность и узкая область применения. Причиной низкой надежности прото- 5 типа является отсутствие в его структуре технических средств, которые позволяли бы обеспечить работоспособность устройства независимо от внешних факторов. Рассмотрим этй обстоятельства более детально.

Указанный прототип предназначен для использования в составе информационно-вычислительной сети на основе широковещательной пакетной радиосвязи.

При этом алгоритм функционирования, подРпр- :- Ртс+ Рах - Ртс Rex. (1) С учетом (2) выра>кение (1) преобразуется к виду

Р<р 2Р Р (3) Из соотношения (3) следует, что надеж ность устройства-прототипа существенно

-снижается в связи с отсутствием средств обеспечения работоспособности при отсутствии информации на входе устройства изза отказа устройства, получившего право на передачу. Поэтому целью изобретения является повышение надежноСти работы устройства путем контроля работоспособности

1790037 следующего по очереди абонента. При использовании изобретения может быть получен положительный эффект, заключающийся в снижении вероятности отказа устройства. Сущность изобретения состоит в повышении надежности работы устройства за счет органиэации контроля работоспособности следующего по очереди узла сетй, узлом (устройством), осуществляющим передачу в свою очередь и передачи им короткого импульса (несущей) синхронизи- рующего работу сети, при фиксации отказа следующего узла.

Сущность изобретения реализуется путем введения следующей совокупности конструктивных признаков; дополнител ь. ных счетчика импульсов, триггера. элемента

И, первого и второго элементов ИЛИ и генератор а такта вых импульсов.

На фиг, 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы.

Устройство для управления передачей данных по радиоканалу содержит счетчик 1 импульсов, дополнительнйй счетчик 2 импульсов, триггер 3, дополнительный триггер

4, элемент И 5, дополнительный элемент И

6, элементы ИЛИ 7, ИЛИ-НЕ 8, первый 10 и второй 9 дополнительные элементы ИЛИ, генератор 11 тактовых импульсов и формирователь 12 импульсов, входы 13 сигнала запроса и сйгнала несущей устройства, выходы 15 сигнала разрешения передачи и 16 сигнала управления включением передатчика. Входы счетчика I соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ 8, формирователь 12 импульсов последовательно соединен с элементом ИЛИ 7, другой вход которого соединен с выходом триггера 3, инверсный вход которого соединен с первым входом эле-мента И 5 и является входом 13 сигнала запроса устройства, Выходом 15 сигнала разрешения передачи и выходом 16 сигнала управления включением передатчика устройства являются соответственно выход . триггера 3 и выход элемента ИЛИ 7. В ыход формирователя 12 импульсов через элемент

И 5 соединен со входом единичного сигнала триггера 3. Счетный вход счетчика 1 импуль-. сов является входом 14 сигнала несущей устройства. Дополнительные триггер 4, первый элемент ИЛИ 10 и счетчик 2 импульсов соединены последовательно. Выход дополнительного элемента И 6 соединен с входом генератора 11 тактовых импульсов, второй дополнительный элемент ИЛИ 9 включен между выходом элемента ИЛИ.-НЕ 8 и входом формирователя 12 импульсов. Счетный выход счетчика 1 импульсов соединен со входом синхронизации дополнительного

В исходном состоянии счетчик 2, триггеры 3 и 4 обнулены, в счетчике 1 записан код номера данного устройства в сети (цепи начальной установки на фиг, 1 условно не показаны). Каждое из аналогичных устройств в сети имеет свой индивидуальный номер, поэтому в различных устройствах счетчики

1 будут находиться в различных cîñ àÿíèÿõ, Работусети после включения начнетустройство, счетчик 1 которого будет установлен в нулевое состояние. Рассмотрим работу одного, например, М-ro устройства. После включения сети устройство контролирует наличие внешнего сигнала несущей на входе 14 устройства. При каждом появлении единичного сигнала на входе 14 несущей устройства, что свидетельствует о передаче в канале (в общем случае другим узлом), счетчик 1 по заднему фронту этого сигнала будет уменьшать свое состояние на единицу. Пусть в текущий момент времени s счетчике рассматриваемого устройства хранится единица (см, фиг. 2а), а на входе 13 запроса устройства присутствует единичный сигнал; означающий наличие пакета для передачи у абонента. По окончании очередного занятия канала (на входе 14 сигнала несущей устройства сформируется задний фронт единичного сигнала). Счетчик 1 уменьшит свое значение до нуля. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 8 появится единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 9 поступит на вход одновибратора 12 и по его переднему фронту последний сформирует единичный импульс. Импульс, сформированный формирователем 12 импульсов поступит через элемент ИЛИ 7 на выход 16 сигнала управления устройства (в результате чего включится передатчик) и через открытый элемент И 5 на единичный вход триггера 3. По этому импульсу триггер 3 перейдет в единичное состояние и единичный сигнал с его выхода поступит на выход

15 разрешения устрой тва, разрешая передачу пакета абоненту, и, кроме того, на вход элемента ИЛИ 7. Поэтому после окончания триггера 4 и с первым входом дополнительного элемента И 6, второй вход которого соединен с выходом дополнительного триггера 4, информационный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 7. Выход элемента ИЛИ-НЕ 8 соединен с дополнительным входом элемента И 5. Выход формирователя 12 импульсов соединен с другими входом дополнительйого элемента

10 ИЛИ 10, а выход дополнительного счетчика

2 импульсов соединен с другим входом второго дополнительного элемента ИЛИ 9.

Устройство работает следующим образом

1790037

7 8 импульса, сформированного формировате- венного занятия канала до первой передачи лем 12 импульсов на выходе 16 сигнала уп- другим узлом сети. При получении устройставления устройства по-прежнему будет вом права на передачу(в счетчике 1 — ноль) присутствовать единичный сигнал и пере- и отсутствии у абонента пакета для передадатчикостаетсявключенным. Послепереда- 5 чи (см. фиг, 2б) устройство функционирует чи пакета абонент снимает единйчный аналогично тому, как и при наличии пакета сигнал со входа 13 запроса устройства, у абонента. Разница заключается в том, что

Т иггер 3 обнулится, на выходе 16 управле- на входе 13 сигнала запроса присутствует риггер ния пропадет единичный сигнал и передат- нулевой сигнал, блокирующии триггер 3 чик выключается. На входе 14 сигнала 10 элемент И 5, Поэтому на выход 16 сигнала несущей устройства сформируется задний управления устройства поступит только имфронт едиййчного сигнала и счетчик 1 изме- пульс, сформированный формирователем нит свое состоя йие íà (N - 1) — (т.к. счетчик 1 12 импульсов, и передатчик будет включен циклический). Таким образом, осуществля- на время равное. длительности этого имется передача информации. До момента 15 пульса Таким образом, при отсутствии инполученйя устройством права на передачу формации для передачи у абонента будет (нулевое состояние счетчика 1) схема конт- передан короткий импульс несущей, благороля, состоящая из счетчика 2, триггера 4, даря чему произойдет циклический сдвиг элементов И 6 и ИЛИ 10, генератора 11 очереди в сети и устройство начнет конт тактовых импульсов — блокирована, т.к. 20 роль работоспособности следующего по триггер 4 будет находиться в нулевом саста- очереди узла, Если до истечения заданного янии и на вход сброса счетчика 2 будет по- времени на входе 14 сигнала несущей уст стоянно поступать единичный сигнал. При ройства не появится единичный сйгнал (что

; получении устройством права на передачу будет свидетельствовать об отказе следую(см. фиг, 2а) на выходе 16 сигнала управле- 25 щего по очередй узла сети), то на выходе ния устройства появится единичный сигйал, счетчика 2 появится единичный сигнал (см. который поступит на ийформационный вход фиу. 2б). Сигнал, сформированный на выхотриггера 4. Включение передатчика по это- де счетчика 2 поступит через элемент ИЛИ му сигналу йриведет к появлению"на входе 9 на вход формирователя 12 импульса и он

14 сигнала несущей устройства единичного 30 по его переднему фронту сформирует еди сигнала, по переднему фронту которого в нйчнйй импульс. В результате передатчик триггер 4 запишется единица и на входе "окажетсявключеннымнавремяегодлительсброса счетчика 2 пропадет. единичный сиг- ности и очередь продвинется еще на едининал. При появлений заднегофронтаединич- цу. Кроме того, импульс с выхода ного сигнала на входе 14 несущей 35 формирователя 12 импульсов поступит че. устройства на выходе элемента И 6 йоявйт-" рез элемент ИЛИ.10 на вход сброса счет-ся единица и генератор 11 начнет формиро-. чика 2 и обйулит его — начнется очередной вание на своем выходе последовательности цикл контроля. При зайятии канала другим . тактовых импульсов, число которых будет .. узлом (т.е, работоспособным узлом) койт "подсчитывать счетчик 2,"При появлении на 40 роль прекращается как в ситуации описанвходе 14 сигнала несущей устройства.оче- ной ранее. Таким образом, устройство, редногб сигнала, йоявйвшегося до пойвле- передающее пакет (или корот,:ий импульс) ния- сигйала -на выходе счетчика 2 и начинает контроль состояния следующего обусловленного передачей в канале другим по очереди узла сети. В случае его отказа узлом,"в триггер 4 запишется ноль (т.к. на 45 оно формирует короткий импульс, коордиего информационном входе будет присутст- нирующий работу сети. Передача функции вовать нулевой сигнал) и на входе сброса координации работы сети передается персчетчика 2 появится блокирующий единич- вому работоспособному узлу сети, следуюный сигйал. Таким образом, контр6ль за ра- щему в очереди после данного (т.е. ботоспособностью очередного узла сети 50 контроль прекращается при первом заняосуществляется устройством после собст- тии канала другим узлом), ° 1:

Формула изобретения

Устройство для управления передачей данных по радиоканалу, содержащее последовательно соединенные счетчик импульсов и элемент ИЛИ-НЕ, последовательносоединенные формирователь импульсов и элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом триггера, инверсный вход которого

1790037

10. 7 з(ь

7(ж) Составитель P.Ìîãóòèí

Техред М;Моргентал Корректор С.Патрушева

Редактор Т.Шагова

Заказ 352 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 соединен с первым входом элемента И и является входом сигнала запроса устройства, выходом сигнала разрешения передачи и выходом сигнала управления включением передатчика которого являются соответственно выход триггера и выход элемента

ИЛИ, выход формирователя импульсов через элемент И соединен с входом единичного сигнала триггера, причем счетный вход счетчика импульсов является входом сигнала несущей устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем контроля работоспособности следующего по очереди абонента, введейы последовательно соединенные дополнительные триггер, первый элемент ИЛИ и счетчик импульсов, последовательно соединенные дополнительный элемент И и генератор тактовых импульсов, а также второй дополнительный элемент

ИЛИ, включенный между выходом элемента

5 ИЛИ-НЕ и входом формирователя импульсов, при этом счетный вход счетчика импульсов соединен с входом синхронизации дополнительного триггера и с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом даполйител ьного триггера, ийфо рмацио нный вход которого соединен с выходом элемента И, выход формирователя импульсов соединен с другим входом дополнительного элемента

ИЛИ, а выход дополнительного счетчика импульсов соединен с другим входом второго дополнительного элемента ИЛИ.