Устройство передачи дискретной информации с промежуточным накоплением

 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в сетях с коммутацией пакетов Цель изобретения - повышение пропускной способности. Устройство содержит блок 1 определения длины пакетов , блок 2 анализа, блок 3 формирования сигналов считывания, блок 4 памяти, передатчик 5. блок 6 управления записью информации , бг;ок 7 управления считыванием информации. Пропускная способность устройства повышается за счет адаптации длины передаваемых пакетов информации к условиям передачи. 7 ил 1 табл

сО)Оз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) Н 04 1 27/00

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4867918/09 (22) 21.09.90 (46) 23.06,93. Бюл, ¹ 23 (72) А,Ю,Лапин (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1040620, кл. Н 04 1 27/00, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ НАКОПЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к технике связи и может использоваться B сетях с коммутаИзобретение относится к технике связи и может использоваться в сетях с коммутацией пакетов.

Цель изобретения — повышение пропускной способности.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства передачи дискретной информации с промежуточным накоплением; на фиг.2 — блок определения длины пакетов; на фиг.3 — блок анализа; на фиг.4 — блок памяти; на фиг.5 — блок управления записью информации; на фиг.6 — блок управления считыванием информации и блока формирования сигналов считывания; на фиг,7 — распределитепь, Устройство передачи дискретной информации с промежуточным накоплением содержит блок 1 определения длины пакетов, блок 2 анализа, блок 3 формирования сигналов считывания, блок 4 памяти, передатчик 5, блок 6 управления записью информации, блок 7 управления считыванием информации. Блок 1 определения длины пакетов содержит дешифратор 8 длительности пакетов, элемент И 9. генератор 10 тактовых

„„. Ж „„1823145 А1 цией пакетов. Цель изобретения — повышение пропускной способности. Устройство содержит блок 1 определения длины пакетов, блок 2 анализа, блок 3 формирования сигналов считывания, QAoK 4 памяти, переда1чик 5, блок 6 управления записью информации, блок 7 управления считыванием информации. Пропускная способность устройства повышается за счет адаптации длины передаваемых пакетов информации к условиям передачи. 7 ил., 1 табл импульсов, буферный регистр 11, Блок 2 анализа содержит элементы ИЛИ 12, 13, элементы И 14 — 22, элементы НЕ 24, 25, триггеры 26-28, элементы ИЛИ 29, 30. Блок 4 памяти содержит элемент хранения пакетов длины К 31, элементы хранения пакетов длины N/2 32. элементы хранения пакетов длины N/4 33, элементы НЕ 34 — 36, элементы ИЛИ 37. Блок 6 управления записью информации содержит элементы И 38-45, элементы ИЛИ 46 — 48, элементы НЕ 49, 50.

Блок 7 управления считыванием содержит 1ОО ждущие мультивибраторы 51 — 52, элементы

И 53 — 60, элементы ИЛИ 61, 62, счетчики 63, Д

64, распределители 65, 66. Блок 3 формирования сигналов считывания содержит эле- ф„ менты И 67 — 69, генератор 70 тактовых у импульсов. Распределитель 66 содержит элементы И 71, 72 триггеры 73.

Работа устройства может быть рассмотрена ""-,;примере наличия трех градаций длины пака".îâинформации: длиной N1. длиной N; =- N>/2, длиной йз = N1/4, с возможность о одновременного хранения в блоке памяти 4 одного пакета длиной N . двух па1823145 кетов длиной N и четырех пакетов длиной Мз, По информационному входу в блок 1 из приемников или аппаратуры коммутации (на фиг,1 не показаны) поступают пакеты, предназначенные для передачи по каналу связи. В блоке 1 происходит определение длины принятого пакета.

В зависимости от длины принятого пакета производится его запись в соответствующий элемент хранения пакетов 31 — 33, если в блоке 4 памяти есть хотя бы один свободный элемент хранения пакетов, рассчитанный на такую длину, В блоке 4 памяти осуществляется прот>е«уточное хранение пакетов, причем каждый элемент хранения пакетов 31-33 рассчитан на хранение пакетов только одной фиксированной градации (например, 31 — на хранение паке1ов длиной NI; 32 — дли>IoA Nz; 33 — длинои Из). С вторых выходов блоков 31 — 33 выдаются сигналы (шины i1, п11, п12, п1 — пц), свидегельствующие о том, что

R данный Мо>4рНТ в элел ентах хранения иа

KP > Ов 31- 3» име ютсл пако ты информации

М I. " 3„, (!;I-ãf.nänö>4é, иодлежаи1ие передаче ио каналу co%!3>l и сиг>«ялизирующие О за>«я10сги б: -.::Ов, Если в каких-либО элемен!ах хр11 «:«1«л «1- >3 и кегов нет, го и>1> ются

:.Иг «злы 1«а ВЫХОдаХ: ЛЕМЕНтОВ НГ 34-36

{шины д I. f1. f; 61- hn).

Блоки 1.6 и 4 при записи инфОрмации работают следующим Мразом. Предназначенный llr> передачи пакет пас3упает ио входу в блок 1 и записывается в буферный регистр 11, с первых выходов которого информация поступает в дешифратор 8 длительности иакето»: на одном из пыходов дЕШИфратора 8 И бЛОКа 1 (ШИНЫ а1, а,>, à3) появляется сигнал, сигнализирующий о приеме пакета соответствующей длины (например, а1 — N1; а2 -- Nz: аз — Nn), поступающий в блок 6 управления записью информации, на вторые входы которого поступают сигналы с выхода блока 4 памяти (шины г3, f, h). Если все элементы хранения пакетов 31-33 свободны, то по всем шинам

d, f. h в блок 6 поступают сигналы "1", При приходе пакета длиной NI на выходе а1 дешифратора 8 появится сигнал. который поступает на шину а1 блока 6 и далее на элсмг.нт И 43. C. выхода этого элемента сигнал через элемент ИЛИ 48 поступит на второй вход злемен.а И 13 блока 1, Импульсы генератора 10 начнуг поступать на тактовый (считываю>ций) вход регистра 11. и информация с него ио шине b1 через элемент И 40 будет записываться в элемент хранения пакетоп 31 {>inè>, «а>:1овой синхронизации регис1ра 11 и зл...«е>«тог«хра>«е>«ия пакетов

31-33 не показана). По окончании записи сигнал на входе элементов И 40 и 43 пропадает и считывание из регистра закончится.

При приходе пакета длиной Nz (сигнал нв шине az) и свободных элементах хранения пакетов 32-1, 32-2 (сигналы на шинах

f1, f2) сигналом с выхода элемента И 44, прошедшим через элемент ИЛИ 48, запу- . стится считывание информации с регистра

11, которое будет осуществляться по шине

Ь1. через элемент И 41 — 1, по шине N1 в элемент хранения пакетов 32-1. При занятии этого элемента хранения пакетов сигнал на выходе элемента Н Е 33 — 1 пропадает (шина f1), и при приходе следующего пакета длиной Nz его считывание будет производиться через элемент И 41 — 2 в блок 32 — 2.

Аналогичным образом осуществляется запись пакета длиной Ns в элементы хранения пакетов.

По сигнальному входу в блок 2 анализа поступают сигналы о длине пакета информации, передача которого оптимальна с точки зрения достижения максимальной пропускной способности.

Эта информация может поступать либо ио каналу обратной связи с последующей демодуляцией и дешифрацией принятой служебной кодограммы, либо от местного логического устройства, оценивающего режимы передачи, В любам случае на блок 2 анализа поступают сигналы, однозначно соответствующие оптимальной длине пакета ири заданных условий передачи.

В блоке 2 анализа для каждого состоя1«ия структуры очереди и при определенной длине оптимального для передачи пакета определяется стратегия управления, обеспечивающая, по командам блока 7 управления считыванием информации, передачу пакетов, суммарная длина которых наиболее стабильна для достижения максимальной пропускной способности.

Максимальная пропускная способность п достигается ири KI =, ), Ni К3, где К3—

N =1 длины переданных пакетов; Ni — число пакетов длиной К3 KI — оптимальная для передачи длина пакета, Работа блоков 2 анализа, 7 управления считыванием, 3 формирования сигналов считывания и 4 памяти при считывании информации в передатчик 5 и линию связи происходит следующим образом.

На блок 2 анализа поступают сигналы о наличии в блоке 4 пакетов информации длины N1 — шина I1, длины Nz — шины гп1, mq; длины Й3 шины п1 п4.

1823145

Нэ другие входы блока анализа поступают сигналы, однозначно соответствующие длине пакета, оптимальной для передачи в данный момент времени (длине пакета Ni— по шине х, N2 — по шине у; Ng — по шине z), которые вызывают срабатывание соответствующего триггера 26, Сигнал с выхода срабатывающего триггера 26, пройдя через элемент ИЛИ 30, поступает на вход блока 2 анализа и может быть использован для управления (синхронизации) устрОйства. выдающего сигналы по шинам х, у, например, отсутствие сигнала на выходе

Gnoka анализа разрешает выдачу сигнала по одному из сигнальнblõ входов — сигнал готовности к анализу. В частности, при поступлении сигнала по шине x — опти лэльный для передачи пакет Ni и наличии сигнала на шине I> — есть такой пакет, появится сигнал на шине г1; при отсутствии пакета длиной

N>, но наличии хотя бы одного пакета длиной Nz — на выходе rz. В этом случае сигналы

"1" поступают на элемент И 20 с элемента

ИЛИ 16, элемента НЕ 24 и триггера 26-1, а далее с выхода элемента И 20 через элемент

ИЛИ 28 — на шину г2.

При отсутствии пакетов N> и Nz, но наличии пакетов Na сигнал будет меняться только на выходе Мз, куда он поступает через элемент ИЛИ 29 с выхода элемент э И 21, на выходы которого поступают сигналы "1" с выходов элемента ИЛИ 17, HF 25 и триггера 26-1 через элемент ИЛИ 27.

B таблице приведено соответствие выходных сигналов г1, г2, гз различным сочетаниям входных сигналов I, m, n, х, у, z, Сигналы с выхода блока 2 анализа поступают нэ вход (r>, n, гз) блока 7 управления считыванием, на вторые входы которого поступают сигналы с выхода блока 4 памяти (на шинах m, п сигналы присутствуют, если соответствующие элементы хранения пакетов 32, 33 заняты, а на шинах f u h — если свободны), Эти сигналы поступают в распределители 65 и 66, которые управляют считыванием информации с элементов хранения пакетов 32 и 33 соответственно и работают следующим образом (нэпример, распределитель 66, фиг.б, 7), При появлении сигнала на выходе ждущего мультивибратора 51-3 сигнал с него поступает на вход элементов И 71 — 1 и 72 — 1. Если элемент хранения пакетов 33 — 1 в блоке 4 занят, то на шине ni будет "1", а на шине h> — "0". В этом случае появится сигнал на выходе элемента

И 72 — 1, который перебросит триггер 73 — 1, и сигнал с его выхода поступит на элемент И

55 — 1 блока 7, а с выхода этого момента (так как на его втором входе присутствует сигнал с выхода ждущего мультинибратора) — на

55 вход?Лементэ И 69 1 блока 3. и им 1ульсы с тн1!ppaT(?pa 70 1 эчнут поступать нэ элемент

33- 1 (шина p>), счи? ынэя с него информацию в передатчик 5 По окончании импульса (обрат1 ом> перепаду) нэ выходе ждущего мультинибратора 51 — 3 сформируется сигнал нэ выходе формирователя импульсов 52 3, ко торый перебрссит триггер 73 -1 н исходное состояние При следУ1атем импуп1,се яибрэторэ 51 -3 сигнал с него пройдет на выход элемента И 71 — 1 (элемент хранения пэкетон

33 1 свободен, сигнал на шине hl) и далее до тако о элемента И 71-), которыи соответствует занятому элементу хранения пакетов

33-). В этом случае сигнал опять поступит через элемент И 72-) нэ триггер 73-), обеспе чивая c« òûâa1!èå информации с элемента хранения пакетов 33-).

Taêè!ë образом, распределители 65 и 66 обсспечи",хют поо1ередное считывание информэ11ии г лемт нтпн хр uениe пакетов 33

xpa11pния пэкетон одинаковой длины.

Управление последовательным считынэ>1ие 1 пакетов различной длинhl (или не скольких плкетон opèíaêîâîé длины) с

О цельк? дсстижения соответствия суммарной длины считанных пэкетон оптимальной длине обеспечивается блоком 7 управления считыванием а совокупности с блоком 2 анализа (фиг.1, 3, 4, 6). Работа этих блоков може быть оэссмотрена нэ ряде конкретных примарон э), Все элементы хранения пакетов 31-ЗЗ заполнены, оптимальным для считывания является пакет длиной 1х11 (сигнал по шине x). В этом случае появляется сигнал на выходе блока 2 анализа rh Импульсом с ге 1ерэторэ 70 запускается ждущий мультинибрэтор 51-1 нэ время, необходимое для счи1ынэния пакета длиной Nh Импульсы с генератора 70 через элемент И 67 начинают пк)сгупать нэ блок, обеспечивая считывание из него пакета длиной Nh По окончании и1лпульсэ на выходе ждущего мультивибраторэ 51-1 формируется сигнал нэ выходе формирователя 52 — 1, который, пройдя через элемент ИЛИ 62, сбрасывает триггер

26 1 н исходное состояние. который выдает через элемент ИЛИ 30 сигнал готовности к анализу. б). Элементы хранения пэкетон 31 длиной Mi свободны, элементы хранения пакетон 32 33 заняты, оптимальный дпя считывания пакет длиной Ni.

В этом случае сигнал появляется на выходе г) блока 2 анализа и запускается мультинибратор 51-2 через элемент И 53 — 2, Импульс с мультивибратора пос1упает на элементы И 54-1, 54 — 2 и распределитель 65.

Ка описано выше, появится сигнал 1 э пер1823145 вом выходе распределителя 65 и через элемент 54-1 разрешит выдачу тактовых импульсов с генератора 70 через элемент 68-1 на вход элемента хранения пакетов 32-1. По окончании импульса сигнал с формирователя поступит на распределитель 65 и счетчик

63. Ближайшим тактовым импульсом с генератора 70 мультивибратор 51 — 2 запустится вторично, и произойдет считывание информации с элемента хранения пакетов 32 — 2.

По окончании считывания счетчик 63 перебросится вторично, и сигнал с его второго входа, пройдя через элемент ИЛИ 62, сбросит триггер 26 — 1 в исходное состояние.

Таким образом, при оптимальной для передачи длине пакета N>, отсутствии такого пакета в блоке 4 памяти, но наличии пакетов длиной NQ (N2 = N1/2) производится считывание в линию двух пакетов длинои И2. в). Оптимальным для передачи является пакет длиной Nt, а в блоке памяти есть пакеты только длиной йз (йз = М1/4), В этом случае аналогично вышеописанному производится считывание четырех пакетов длиной йз с использованием ждущего мультивибратора 51-3, распределителя 66, элементов И 53 — 3, 55 и счетчика 64, с четвертого выхода которого выдается сигнал сброса триггера 26-1. г), В блоке памяти имеется один пакет длиной М (сигналы по шинам mi, fz) и более двух пакетов длиной Мз (сигналы по шинам

n), Оптимальным для передачи является пакет длиной Ni — сработал триггер 26 — 1.

В этом случае появляется сигнал на выходе гг блока 2 анализа. Запускается мультивибратор 51 — 2 и производится считывание информации с элемента хранения пакетов

32-1. По окончании считывания появляется сигнал на первом выходе счетчика 63, а на выходе m > (элемент 32-1) сигнал пропадает.

Пропадает сигнал на выходе г блока анализа, а появляется на выходе гз и поступает на элемент И 53 — 3. Запускается ждущий мультивибратор 51-3, обеспечивая считывание информации с элементов хранения пакетов

33 — 1 и 33-2. После считывания информации с двух элементов хранения пакетов 33 появляется сигнал на втором выходе счетчика 64.

Этот сигнал поступает на элемент И 60, на второй вход которого поступает сигнал с первого выхода счетчика 63. С выхода элемента И 60 сигнал через элемент ИЛИ 62 сбрасывает триггер 26-1, прекращая дальнейшее считывание, Таким образом, при наличии считывания одного пакета длиной Nz и любого больше двух пакетов длиной Йз для случая, когда оптимальным для считывания являешься пакет длиной N>. будет с игы55

50 ваться один пакет длиной Nz и только два пакета длиной йз (Nz < 2йз - N>). д). Оптимальным для передачи является пакет длиной N>, в блоке памяти есть только один пакет длиной Nz. После считывания этого пакета появится сигнал на первом выходе счетчика 63 и, следовательно, на первом входе .элемента И 58 — 1, на втором и третьем входах которого тоже будут сигналы (так как все элементы хранения пакетов

31 — 33 свободны), и через элемент ИЛИ 62 триггер 26 сбросится в исходное состояние, Аналогичная ситуация будет, например, при наличии только одного, двух или трех пакетов длиной Мз, В этом случае сигнал сброса формируется с использованием элемента ИЛИ 61, И 58 — 2, ИЛИ 62, е). Оптимальным для передачи является пакет длиной Nz, а в блоке памяти есть пакеты всех градаций.

Срабатывает триггер 26-2, и появятся сигналы на выходах Nz u Nl. Запустится мультивибратор 51-2, и в линию связи описанным ранее способом будет считан один пакет длиной Ng, По окончании считывания .появится сигнал на первом выходе счетчика

63, выходе элемента И 57-1 и элемента ИЛИ

62, который сбросит триггер 26 — 2 в исходное состояние.

Аналогично будет осуществляться считывание информации для случая, когда оптимальным для передачи является пакет длиной Nz, а в блоке памяти есть два пакета длиной йз, при этом сигнал сброса будет формироваться на элементе И 57-2, а также для случая, когда оптимален пакет йз и в блоке памяти есть несколько таких пакетов.

Сброс тогда будет осуществляться сигналом с выхода элемента И 59 после передачи одного пакета йз.

Формула изобретения

Устройство передачи дискретной информации с промежуточным накоплением, содержащее блок определения длины пакетов, блок памяти, сигнальные выходы которого подключены к первым сигнальным входам блока анализа, вторые сигнальные входы которого являются сигнальными входами устройства, а также передатчик и блок формирования сигнала считывания информации, управляющие выходы которого подключены к управляющим входам блока памяти. информационный выход которого подключен к информационному входу передатчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пропускной способности, введены блок управления записью и блок управления считыванием информации, к первым сигнальным входам которого и сигнальным входам блока управления за1823145

1О писью информации подключены сигнальные выходы блока памяти, к информационным входам которого подключены информационные выходы блока определения длины пакетов, . информационные входы которого являются 5 информационными входами устройства. при этом сигнальный выход и вход управления считыванием блока определения длины пакета соединены соответственно с сигнальным входом и управляющим выходом 10 блока управления записью информации, I причем управляющие выходы блока анализа подключены к вторым сигнальным входам блока управления считыванием информации, управляющие выходы которого подключены к сигнальным входам блока формирования сигнала считывания, сигнальный выход которого и сигнальный выход блока управления считыванием информации подключены к управляющим входам соответственно блока управления считыванием информации и блока анализа.

1823145

1823145 фиг,6

1823145

fly \1, lip %ф

Составитель Г,Лерантович

Техред М,Моргентал Корректор М.Керецман

Редактор

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

Заказ 2187 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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