Устройство для оптимизации сети сбора и передачи информации

 

,Л

ОПИС Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Й

Союз Советских

Социалистичвских

Республик

Ъ пц 714401 (61) Дополнительное к авт. саид-ву—

1 (22) Заявлено 1105.77 (21) ? 484521/18-24 (57)м, )(д.2

G 06 F 15/20 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень ¹ 5 (53) УДК 681,ЗЗЗ (088.8) Дата опубликования описания 10. 02 . 80 (72) Авторы изобретения

В П ° Пустобаев и Я. Г. Некрасова (71) Заявитель

Омский филиал Специального конструкторского бюро по автома тике в нефтепереработке и нефтехимии (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ СЕТИ СБОРА

И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для электронного моделирования за-дачи оптимального размещения центров сети сбора и передачи информации, например, в автоматизированных системах управления.

Известно устройство для Аормиро вания кода кратчайшего пути в цифровой сети связи, содержащее генератор, первую группу элементов И, выходной регистр, первая группа входов которого соединена с выходами буферного регистра, счетчик, элемент ИЛИ, узел опроса, два регистра кода адреса (1).15

Недостатком устройства является недостаточная точность.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является устройство для оптимизации" сети сбора и передачи информации,.содержащее первый и второй регистры, выходы которых через первый блок срав нения подключены к одним входам пер- вого и второго элементов И, другие входы которых соединены с выходом первого регистра, первый выход третьего регистра подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен со входом четвертого регист-ЗО ра, выходы третьего и четвертого ре,гистров через второй блок сравнения подключены ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым в ходом, третье го . блока срав нения, второй вход которого через последовательно соедйненные второй элемент, ИЛИ и четвертый блок сравнения подключен к первому выходу пятого и выходу . шестого регистров, второй выход пятого регистра соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен ко входу шестого регистра,. соответствующие выходы второго и чет= вертого .блоков сравнения соединены с первым и вторым входами пятого элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, втброй вход которого соединей с выходом третьего блока сравнения, выходы седьмого и .восьмого регистров через пятый блок сравнения подключены к одним входам Гвестого и седьмого элементов И, другие вхоцы которых соединены с выходом седьмого регистра, выходы второго и шестого элементов И соответственно подключены к входам блока вычисления стоимости суммарной линии связи и блока вычисления стоимости по коэффициенту заполнения, вы714401 хопы которых соединены со входами третьего и-"пятбго" Регистров соответственно"; выходы первого и седьмого элементов. И подключены к первому и второму входам блока памяти, первый выход котоРого соединен со входами первого и восьмого регистров, второй выход блока памяти подключен ко sxoдам второго и седьмого регистров (2) .:

Недостатком известного устройства является недостаточная точность.

Цель изобретения,— повышение точности. .Указанная цель достигается тем, что в известное устройство для оптимизации сети сбора и йередачи информации введены шестой:и седьмой блоки сравненйя, блок управления, блок вычисления"пропускной способности, блок вычисления длин линий связи, блок shiчисления суммарной стоимости абонентских линий связи и восьмой элемент И, 20 выход которого подключен к ТретЬему входу блока памяти, третий выход кото» рого соедийей со входом:блока вы4йслейия длин линий связи, выход.которого подключен к четвертоиу .входу блока 5

" памяти, четвертый выход которого-че».. рез блок вычисления суммарной стоимся ти абонентсКих мийин связи соединен с: первым входом"шестого блока сравне ния, выход которого подключен к Йер - З{1 вому" входу блока управления, первый выход которого соединен с-пятым sxo дом блока памяти, .пятый выход кото рого подключен ко:второму входу блока управления, второй и третий выхо"ды которого соединены:с первым и вторым: входами блока вычисления пропуск- . ной способностиг вйход коТОРого под ключен к первому входу седьЪюго блока сравненйя, первый выход, котброго соединей с третьим входом блока управ пения, шестой выход блока памяти под, ключен ко второму входу седьмого блока- сравнения, .второй выход которого соедийен с йервым входом восьмого эле мента И", второй вход котОрого подклю-4 .чен к выходу третьего элемента ИЛИ, выход восьмого элемейта И соединен со вторыми-вхсдамй третьего и четвертого элементов И и пятым sxagcii блока памяти, седьмой и восьмой вйходы ко- 5{) торого подключены к третьему и чет-, - вертому входам блока вычислейия про: пускной способности, девятый выход

63IoK5.пайяти соединен со вторым входЬм;шестого блока сравнения.

Сущность изобретения Поясняется прилагаемыми чертежами, где на фиг. 1

:приведена блок-схема устройства для

::оптимизации сети сбора и передачи ии-" формации на фиг. 2 приведена схема блока вычисления пропускной способ- 6О ности узлов.

Устройство для оптимйзацйй сети сбора н передачи информации содержит регистры 1-8, блоки сравнения 9-15, элементы И 16-23,блок вычисления сто 5 имостн суммарной линии связи 24, блок вычисления стоимости по коэффициенту заполнения 25, элемент ИЛИ 26-28, блок памяти 29, блок управления 30, блок вычисления суммарной стоимости абонентских линий связи 31, блок вычисления длин лйний связи 32, блок вычисления пропускной способности узлов 33.

Регистры 1, 2, 7 и 8 совместно с блоками сравнения 9, 13 и элементами .

И 16, 17, 20 и 21 образуют блоки выбора линий связи с учетом ограничений по их длине от выбранного радиального центра сети. Значения уставок по линиям связи зависят от исследуемых,классов и записываются в регистры 2 и 7 из блока памяти 29. Чис ла блоков для выбора линий связи с учетом ограничений по их длине выбранйбго радиального центра сети зависят

oi числа исследуемых классов.

Регистры 3, 4, 5 и 6 совместно с блоками сравнения 10, 12, элементами

И 17 и 8 и элементами ИЛЙ 25 и 26 образуют блок сравнения стоимости и вместе с блоком сравнения 11 предназначены для-сравнения по стоимости выбранного центра радйальной сети и лучшего из ранее рассмотренных. ЗнаЧеиие стоимости по выбранному центру записано в регистры 3 и 5., а по . лучшему из ранее рассмотренных в ре-. гистрах 4 и б. Элементы И 18, 19, 20, 23, элементы ИЛИ 26-28 образуют блок обработки результатов сравнения, входы которого соединены с блоками сравнения 10, 12, 11, 15, а выход с блокбм памяти 29.

ВЛок вычисления пропускной способности узлов содержит датчик случайных чисел 34, блок умножения 35, сумматор 36, блок счетчиков 37, сумматор 38, сумматор .39, множительно-делительный блок 40.

Устройство работает следующим образом.

Блок управленйя 30 из блока памяти 29 заносит "координаты исследуемого центра (узла) и соединенних с ним абонентов в:блок вычисления длин ли- ний связи 32, вычисленная длина линий связи передается в блок памяти

29, который заносит ее в регистры 1

"и 8, а ограничения на длины линий связи в регистры 2 и 7.

Число регистров 1, 2, 7 и 8 будет зависеть от числа исследуемых классов. Коды, записанные в регистрах 1, 2, 7 и 8 сравниваются в блоках сравнения 9 и 13. В зависимости от результатов сравнения, если длина линии связи болъше уставки, то код -из регистров 1 и 8 через элементы И 16 и

22 записывается в блок памяти 29.. Если же длина линии связи-меньше или равна уставке, то код регистров 1 и

8 через элемент И 17 и 21 поступает на блоки 24 и .?5, где происходит вы71440) числение суммарной стоимости линий связи и стоимости центра сети с учетом коэффициента заполнения соответственно.

Исследования суммарной стоимости по длине линий связи и стоимости цен, тра сети по коэффициенту заполнения производятся параллельно.

С выхода блоков 24, 25 результаты вычисления записываются в регист ры 3 и 5 и сравниваются с величинами, записанными в регистры.4 и 6. В начале итеррационного процесса s регистры 4, б записываются заведомо худшие величины стоимости.

Если в результате сравнения выяснилось, что величины, записанные"в 15 регистрах 3 и 5 лучше, чем в. регист рах 4 и б, то сигнал с блоков "сравнения 10 и 12 постуйает через элемент .И 20, элемент ИЛИ 28 на элемент И 23.

Если же в результате сравнен ия эле-20 мент И 20 не пропустил сигнал, .то сигнал с блоков сравнения 10, 12 через элементы ИЛИ 26, 27 поступает:на- блок сравнения 11. Если при "сравнении выяснилось, что исследуемый центр по 3$ стоимостным характеристикам лучше ðàнее найденного,. то сигнал с выхода блока сравнения 11 йоступает через элемент ИЛЙ 28 на вход элемента И 23.

Одновременно с вычислением стоы-. jg мостй идет исследование пропускной способности узла в. блбке 33 и блоке сравнения 15.

Схема блока 32 представлена на

: фиг. 2. На вход блока 32 йостудают Я из блока памяти 29 периоды опроса тех:. абонентов, длины линий связи кОторых удовлетворяют уставкам, .й из блока управления 30 поступает сигнал на запуск датчика случайных чисей; 34.,:,щ

Датчик случайных чисел 34 обеспечи вает независимость поведения источ- ников информации друг относйтельно друга, смещая начала их периоде оп роса по каКому-либо закону (например, <> нормальйому (0-1) f) .

Периоды опроса каждого абойейта .: -поступают из блока памяти .29 на, блок

-умножений 35, где йроисходит умноже» ние периода на совокупность йоследо- вательно поступакю их из блока памяти ЗО .29 чисел от О...Б. Результаты умноже:ния складываются в сумыаторе 36 . со случайным числом, поступакщим иэ датчика случайных чйсел 34 на вход сумматора 36. : ": : 55

По значениям чисел, полуЧенным в .сумматоре 36, производится запйсь единиц в соответствующие им номера счетчиков блока счетчиков 37, где образуется модель возникновения информации ц исследуемого узла на интервале моделирования в реальном масштабе времени.

С выхода блока счетчиков 37 данные о количестве заявок в каждом блоке Vg поступают на сумматор 38, а на сумматор 39 поступают длины блоков полученные результаты с выходов сумматоров поступают на входи множн1 тельно-делительного .блока,40, в котором вычисляется математическое ожидание числа заявок по формуле м

М RK и скорость передачи по соединительной линии связи, или пропускная способность по формуле, м ч

В

1 где V — объем информации служебной и пблезйой) à — допустнмое время измерения с учетом крйтерия отказа, Величины V и Т - уставки, и посту-: пают на вход множительно -делительного блока 40 из блока памяти 29 по сигналу из блока управления 30, Вычисленная величина скорости пе-. редачи поступает на блок сравнения

15, на второй вход кбторой из блока, памяти 29 поступает уставка íà скорость передачи еслй вычисленная величйна меньше уставки, то сигнал с выхбда блока сравнения проходит на . элемент.И 23, на второй вход элемен та И,23 поступает сигнал с элемента

ИЛИ 28, на в ходи элемента NIH 28 поступает сигнал с блока сравнения 11 или с элемента И 20.

При наличии на входе элемента И.

23 сигналов- с блока сравнения 15 исигнала:с элемента И 29 на выходе элемента И 23 появляется сигнал, который воздействует на блок памяти 29, где происходит запомянание координат центра (узла) и вершин с ним связанных, и этот же сигнал воздействует на элемент И 19, s результате. чаго происходит перезапись кодов Hs регистров 3 и

5 в регистры 4 и 6. При наличии йа, входе элемента И 23 сигналов с бло-. ка сравнения 15 и блока сравнения 11 на выходе элемента И 23 nîÿâëÿåòñÿ сигнал, который воздействует на блок памяти 29, где происходит запоминание координат центра сети и вершин с ним связанных . Ю

Если вычисленная величииа скорос-. ти передачи оказалась больше или равна заданной, то сигнал с блока сравнения 15 поступает на соответствующий вход блока управления 30 и по этому сигналу прекращается занесение координат абонентов, связанных с данным узлом в блок 32, координаты опрошенных абонентов и центров сети запоминаются s блоке памяти 29, а из матрицы положений центра сети выбирается новая точка, по этому же сигналу происходит сброс блока счетчиков 37 на нуль.

Процесс повторяется до.полного задействования всех вершин сети.Координаты всех центров узлов и связанных с,7

714401 суммарной линии связи и блока вычис"ления стоимости пб коэффициенту заполнения, выходы которых соединены со входами третьего и пятого регистров соответственно, выходы первого и седьмого элементов И подключены к первому и второму входам блока памяти, первый выход которого соединен со входами первого и восьмого регистров, второй выход блока памяти подключен ко входам второго и седьмого регистров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены шестой и седьмой блоки сравнения, блок управления, блок вычисления пропускной, способности, блок вычисления длин линий связи, блок вычисления суммарной стоимости абонентских линий свяэи и восьмой элемент И, выход которого подключе н к третьему входу блока памяти, третий выход которого соединен со входом блока вычйсления длин линий связи, выход которого подключен к четвертому входу блока памяти, четвертый выход которого через блок вычисления суммарной стоимости абонентских линий связи соединен с первым входоМ шестого блока сравнения, выход которого подключен к первому входу блока управления, первый выход которого соединен с пятым вхОдом блока памяти, пятый выход которого подключен ко второму входу блока управления, второй и третий выходы которого соединены с первым и вторым входами блока вйчислейия йропускной способности, выход которого подключен к первому входу седьмого блока сравнения, первый выход которогб соединен с третьим входом блока управления, шестой выход блока паМяти подключен ко второму вхоФормула изобретения

Устройство для оптимизации сети сбора и йередачй информации, содер- Я кащее первый и второй регистрй, выходы которых через первый блок сравнения подключены к одним входам первого и второго элементов И, другие входы которых соединены с выходом пер-щ мого регистра, первый выход третьего регистра подключен к первому входу третьего элемента И, выхбд которого соединен со входом четвертого регистра, выходы третьего и четвертого регистров через второй блок сравнения подключены ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом, третьего блока сравнения, второй вход которого через последовательно соединенные второй элемент

ИЛИ и четвертый блок сравнения подключен к первому выходу пятбго и шестого регистров, второй выход пятого регистра соедийен с первым уходом четвертого элемента И, выход -которо- 45

Го подключен ко входу шестого регистра, соответствующие выходы второго и четвертого блоков сравнения соединены с первым и вторым входами пято-. го элемента И, -выход которого подклю-5Q чен к IIåðâoìó âõoäó третьего элемента, ИЛИ, Йторой вход которого соеди. нен с выходом третьего блока сравнен я, выходы седьмого и восьмого реГисМров через пятый блок сравнения под- 55 ключены,к одним входам шестого и седь мого элементов И, другие входы кото.рых соединены с выходом седьмого ре-, : ,гистра, выходы второго и шестого эле-

"ментов И соответственно подключены к входам блока вычисления стоимости 6О ними вершин запоминаются в блоке памяти 29. Полученнйе результаты пода— "ются в регистры 1 и 7 для нахождения общего центра найденных узлов оптимального п гстоимостй Йосле этого из блока памяти 29 на вход блока

31 поступают .данные по стоимости и длине абонентских линий связи," результаты вычислений поступают на вход блока сравнения 14, где сравниваются со стоимостью соединительных ли- ний связи, которая на последнем этапе вычисляется в блоке 24 и через элемент ИЛИ 2 8 и элемент И 23 заносится в блок памяти 29, откуда они и поступают на вход блОка сравнЕния

14. В случае равенства на вход блока управления 30 поступает сигнал о замЕне ограничения и из блока памя ти 29 "йа регистры 2 и 7 поступает новое ограничейие, и процесс повторйтся. 20 ду седьмого блока сравнения, второй выход которого соединен с первым входом восьмого элемента И, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, выход восьмого элемента И соединен со вторыми входами третьего и четвертого элементов И и пятым входом блока памяти, седьмой и восьмой выходы которого подключены к третьему и четвертому входам блока вычисления пропускной способности, девятый выход блока памяти соединен со вторым входом шестого блока сравнения.

Источники информации, принятые во вниМание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР . Р 5477770, кл. G 06 F 15/20, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 445046, кл. G 06 F 15/20, 1972 (прототипп .

714401

4Риг /

Составитель. И. Дубинина

Редактор Д. Зубов Техред Н.Ковалева Корректор A.Ãðèöåíêo

Заказ 9290/47

Тираж 751

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рау|, ская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4