Многоканальный коммутатор

 

Сока Советских

Сооиалистических

Ресоублик

Оп ИСАНИЕ

И ЗО БР ЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 26.06.78 (21) 2636157/)8-24 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07 10.80. Бюллетень ¹ 37 (45) Дата опубликования описания 04.01.81

5;, ) Ч К вЂ”, з 6 08 С 19/28

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.374.33 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Финаев, Г. В. Антонов и А. ll. Мамонов

Таганрогский радиотехнический институт им. В. Д. Калмыкова (71) Заявитель (54) М НО ГОКАНАЛ ЪН Ъ| Й КОММУТАТОР

Изобретение относится к телемеханике и может найти применение в различных системах передачи дискретной информации.

Известны устройства коммутации по нескольким каналам, содержащие накопители информации, блок управления, адаптивный коммутатор, буферный коммутатор и информационные блоки |11.

Известное устройство не обеспечивает учет нерабочего состояния канала связи, либо его отказ.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многоканальный коммутатор, содержащий информационные блоки, выходы которых соединены с первыми входами буферного коммутатора и первого элемента ИЛИ, первые входы блока управления соединены с выходами дешифратора, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ.

Второй вход дешифратора соединен с первым выходом блока управления, вторые выходы .которото соединены соответственно с первыми входами первых элементов И, вторые входы, которых соединены с первыми выходами буферного коммутатора.

Выходы первых элементов И соединены с первыми входами накопителей информации соответственно. Выход адаптивного коммутатора соединен с третьим входом блока управления, а первые входы — с первыми выходами накопителей информации (2).

Устройство обладает ограниченными функциональными возможностями и невы5 сокой надежностью.

При передаче дискретной информации по каналам связи через передающие блоки возможен случай, когда в канале временно присутствует большой уровень помех до1в статочно длительное время, что определит нерабочее состояние канала, а также возможное физическое повреждение линии связи и выход из строя канальной аппаратуры.

15 При этом в отдельных буферных накопителях будет скапливаться большой объем информации, что вызовет срыв доставки информации в требуемые сроки, неравномерное распределение нагрузки и увеличе20 ние числа переспросов.

Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей многоканального коммутатора н увеличешги HBдежности его работы.

25 Поставленная цель достигается тем, что в предложенное устройство введены вторые, третьи, четвертый и пятые элементы

И, второй и третий элементы ИЛИ, генератор тактовой частоты, передающие блоки, первые выходы которых соединены с

769592

ВЬ!ХО,(ПЬЕМ! Клст>(:т(а(т(П, ГТGPÛÑ ВЬ .XO, :bt — C вторыми входами блока управлснHÿ, вторы>МИ ВХОДаМП ЯДаГтИВНОГО КОММУТЯТОРЯ, СО входами Второго элемента ИЛИ, с псрвь(ми

Входами Вторых элементов И, с псрвымп

ВХОдяМП ПЯТЫХ ЭЛС>МЕНТОВ И и С ПЕ;)ЗЬ}.",;:: инверсными входами третьих элементов И, ВЫХОДЫ КОТОРЫХ СОЕДИНЕНЫ СО ВХОД2М}t ii >(.,,>Я loilt>". >. (Ot.on. Р>ТОГЕ " ПХ(i "Ь " !>т>Т >т

Э т>СМСНТО >) CCС Ht!CHbt CO ВТ 3 )Ы3(П ВЕ>(ХО т" !!i H2 H0HHTC;IC C006IIJCНИй H CO ВТО)) Ы тт:!! гxo,2ÌH вторых элемептов И, выходы ко(G

)3btx cocitHHeHbt с Входами третьего элсмси —.:. . Л 1, выход которого соединен со вто > . 3-ходом первого элемента ИЛИ и со ВТо;3 входом буферного коммутатора, второй г В(в ход которото соединен с первым входом ч(-.!}сртого элемента И, второй вход которо

COC;;HHCi! С ВЬЕХОДОХ(!ЗтОрОГО ЭЛС(((ЕЕ!ТЯ ИЛт}). т \

)эь!хо I Tnñpòînî элемента И cGcл пс: со

Гхо О(>т "Счет) Я ТО))Я Т2;;7080!> . :, СТО I Ы !3; !. .О 7

КРТС(30ГО COC,,HHC!I CO BTOP .-.I)II(BXO (3!т П"— 1:.Iх:,,(с )(с!ITG:> И, сосди псиных:3ы."> 0 7т! IH co

СТВСТСТВ i;io CO ВТО!)Ь}3! jl i>ÕG 12".. (l Н",(0-,, : "«â€”

;! и Сооощс(П!!т. 13>:„"! H) !ВПЫ J(of)1!>i."CТЕ}тop держит (ешифраторы. блоки дслспп .,;, . Пст )ы рс)кимoв, формирователь вьь 07,:, C f!! "т . J:)т}. бло .:! у .:!>ОжСПИЯ П эЛС.!СПТЫ I I. т

> )с;выс Входы адаптивного кохп(утято 32

СОСДHHCJ!bl CO ВХОДЯМИ ДЕШ(ЕфРЯТОРО!3, Вl>! ,.";.(l>1 которых соединепы с первыми вхо,",ас.)отвстстзу!ощ:Ех блоков дс:!с !ия, вто-! (>т(. 13. 0(1: ОТО))ЫХ СОЕ} 1ПС;Пзl С .;. ХО: я>;:. т . ., (2 ; tG0". f1Иj30В2ТСЛЯ BЫХ0ДПIз1Х С!т(1 (1:1.:О . Г>ыхо-;оторого соединен с ыходо,:

Г .HH". ПВ}100.! О 1:03! т!т, ТЯТОря. Р>ЫХО,Ь 3 - ГИС}

«Ю,>".>13 П ВХО тя(>(П ЭЛС(ПСПTOB И, ВтОПЫС BXO)f1ò - 7 -,ПТI(т}Е(ОГО КОММУТЯТО}32 II БТОВЬI С}: тт;)0133!1 .f)GBHTCËH Bbl:>0 (III. X - tit т -1 лсч Рь(хо-(ь! элементов И соединены с соО! -т Т -Вуг .Е >ЕП B..СОдаМИ бЛОКОВ уМНОжЕHHЯ

«I2 (!)ПГ, ПрПВЕДСНа СтруКтурпая СХС(т!а

:.! ИОГСКЯПЯЛ!>НОГО Кo.;т . т(т>Т".. TO ) (1.

Оп со.(ержит информационные блоки — бут))срПЫЙ КОМ .;IуТЯТО;3,- ЭЛСМЕПТ !

}3 II I т)> дс}те}!()) р т то() 4О, ">O;« 1 )т "Г "("тя а элe)lcHTbl .I б(— б„, Накопители пнформяцщ! 7! — 7, элементы И 8,— 8, элементы

И 1 — 9„, передающие блоки 10! — 10„, вы} т -! —, .) !,", ; >!й т 0>т,i CTB Top l >::ic);, 3 J i 14 „-eПС).:. ." 00 ТЯ}(TonÎÏ т}ЯСТОТ(з. 12, ЭЛС)IС ITbl 1 I (б, — /> J;; . C.! т! т 1 т." ..1 17 (. ": )3".1 (го П ". Е! СХС(т .. H,",P!!Ti".JHGI О КО)IММT2Ò )т)2 т 1>LP т > i!2 (т! . >С 00 >..:! >т)

> пы первые Входы 18, депеп!фряторы 19!—

1 т„, б,.окп дс IPHH}1 О! — "0>„бло(<п тчмнО3i> >Cfi1J» 21,— — 21„, 1)ьтходь: 0.70::.GB t IC:-IHH 22 ())P)t)5>HH30!3 >TC, lb LLIX0 >}If>IX C >nH2 ЕOВ 28, гпстры режи.> ов 24,— 24, ýëåìåíòû И 25,—

22„, вторые входы 2б и выход 27 адаптивного коммутатора.

Многоканальный коммутатор --аботает с.!Сду ощие образом.

5 От информационных блоков 1, число которых в общем случае может быть и, сооощепия поступают на буферный коммутатор 2 и через элемент ИЛИ 8 на дсшпфря то)3 4, B I(GTGJ)GM дсшпф))и))устся а lpcc !!яэна->СНИя СООбщЕНИя И В СООтВЕтСтВИИ С ппм выставляется сигнал входного управ.е. ;(твп t:; 2 Jl !)i3 .. (. В .«) .:,.I б.—. )к упраnëeJ(HH 5 в соответствии с некоторой .)Порно заданной функцией х = f(g), где

15 /) т 1 — )(!}ожсство Входя(пих а IPcco!3 .т .

->ПОЛО ВЫХОДОВ буферПОГО КОММутатОра f7I равно числу !}апра влепи и ко и (2JI,;"., пр(Есм соотношение между m и и возможП О П !) 2 l (Ò H P C 1 "И . 1 10 0 О С > 3 Я В П С П . >1 О С Т П O T .!!!C.!я t}ХО,"и;1;ПХ (т. H ВЫХОД!!щИХ (т«(,> К2П!) . С".!! i ИКОВ, ПОДКЛ!отlСНПЫХ К 3 ЗЛУ К0313(3(, -, .-лoк управ. сп ii! —:с част H2 . Горой

; хo t дспп(фраторя 4 запрет па прием по 3,»7 блок управления 5 выдает опти-!

«BJl»H JiOCГттПЕП3П1СГ0 C0Oá1öñ I.я):3:!! }С ПОт » " ,оторb, t поступает на перв .:й "-.>од:лс tc ..— т»

, соответствующего выбранному блог, т б т:ОтОПСС Пт)О .;0-т ЕТ Г СО;.-".:С -СТ!3,",О IJJI-

CGoOIilCHHI1 7;, Вход (OTOpol

4п 7;}(з .: с Выходоя элемента И б;. Из бу)1,; ° ОП (Т ° 1 .:и >(>i(!)OП.«Я.!1.!. /1 /, "O );>!;>С -,т }т,-.т>т>РЯто}СЯ !fit l, - )3(;.Я,;,- 1;т т; д.", f ft)ft; блоками 10.

12HH0м случае блок управлспия 5 рактера, где параметрами среды являются

"(. c t0Hf . .(! .". }-ко!штс чей пн )с},3(2!е:;.(7 --7, т«, 1XГЯ К: ОС ПЗМСНС(И С СОСтОЯПт .й дли(П 0 ..epeI CiJ H2 }(0IJH !С;1СН lHI()OP>l2IjJ11т ОГ СИ 22СТС}1 ядя !т}11)нтым ко>ммутятором 18, который Bflляс-. с!1! Пал оценки в виде <(ШТ)3афа» си(7(ала «О» либо «Пооперения» — с}ЕГHЯла «!» На третий вход блока управления 5.

Псрcд:itG!ttjtй Олок 10 определяет состоя55 пптс,; ":;io, .-1;!о еле тУюЩС i 1!Ропе (м)„-, 1,0

:!!, 1(т ется сиГПЯЛ зяп))ося Готовности пс})с. (Яют C -J ЯППЯ)32 lгг!)Ы К H 3!IC)IHG СТО".СПС .:1 O!Г .,"ЯПЯЛЬНОГО КО;>1)13>T2TOP2, К 1(010! О .I передастся сообщение. Г с зи ответного

93 сигнала готовпости нет, то заново осущсстглястся посылка сигнала зяпГ)оса гото.;ости (до трех раз). Если ответный сигнал готовности не был получен, то сч.тается, что канал вышел из строя и пере72Н2 сообщсппй по Нему и=возможна> 2 и;

769592 втором выходе соответствуюшей пере làþщей аппаратуры 10 появляется си;нал, который подается на соответствующие входы блока управления 5, изменяя е.о закон управления в данном многоканальном коммутаторе, и на входы адаптивного коммутатора 13, изменяя функцию синтеза оценки управляющих воздействий блока 13, а также на инвертируюший вход cooTI 0Tствующето третьего элемента И 91 — 9„, выход которого соединен со входом данного передающего блока 10, запрещая подачу на него сообшений. Одновременно с помощью элементов И 8,— 8,„14, lб 1б„ и элементов ИЛИ 12, 17 генератор такто- 15 вой частоты 15 осуществляет перераспределение сообщений соответствующего накопителя информации 7,— 7„, связанного с установившим неисправность канала перелаюшим блоком, по остальным буферным 20 ч"",êîïèòåëÿì информации следующим образом. Сигнал неисправности кана,-1а через элемент ИЛИ 12 подается на первый вход четзсртого элемента И 14. Когда на последнем выходе 27 адаптивного коммутатора 2 появится сигнал, то он подается .:1а второй вход элемента И 14, элемент

И 14 открывается и разрешает работу гесратора 15, который через соответствую .ций пятый элемент И 1б1 — 1б„считывает по второму входу сообщения соответствующего накопителя информации 7,— 7„через соответствующий второй элемент

И 81 — 8„и элемент ИЛИ 17 на второй вход буферного коммутатора 2 и через элемент

ИЛИ 3 на вход дешифратора 4. Сообшения, персраспределяемые из соответствующего накопителя 11нформац!11и 7,— 7, рассматриваются блоком управления 5, как вновь поступившие сообщения и распреле- 40 ляются им по другим накопителям информации, связанным с исправными каналами по направлениям передач (выходным и инам 11).

Рассмотрим работу адаптивного ком- 45 мутатора 13. Синтез сигналов «Штраф» (отсутствис импульса †«0») за неверное

1сйствие блока управления 5 и «Поошрения» (наличие импульса — «1») за правильное действие блока управления 5 проволится из оценки состояний очередей в накопителях информации 7 — 7„, по следующим сообрагкегп!ям. Пусть Г; .—:;лина очереди в L-ном накопителе 7 сооб1цсний

55 (i = 1, т), причем Г;= - ---. гле

1— загрузка канала 1-го направления, а ожидаемая длительность задержки сообщен!1й

3 r по 1-му направлени;о передача,::: - 6О г .дс 1>; — длительность передачи сообщений по i-му направлению. Стратегия повеления блока управления 5 состоит в осуществлении одинаковых задержек по всем шинам

11, т. е. 1в1— = о =

IIHCBTb

= о!!!, пли можно зао ! 1! 1 Р21 2 Г!!! 1!!!

Р1 1 !!! 1 pm илп

Ц --/ — — — В.

1 — p;

/ !

Следовательно, для выполнения условий одинаковых величин длины очередей должны выдерживаться в пропорциях и адаптивный коммутатор 13 должен проверять выполнение пропорциональных соотношений (1), и если оно нарушается после действий блока управления 5, то выдавать сигнал «Штраф», а в противном случае — «Поощрение». Это производится следующим образом. Состояние накопителей 7 дешифрцруется дешифраторамп 19

1l подается на блоки деления 20, на дру"ие входы которых подается произведение

В от блоков умножения 21, на входы которых значения длин передач устанавливаются регистрами режимов 24. На выходах блоков деления 20 получаются величины частных от деления

Величина А; в илсальном случае должна быть равна 1, однако, вссгла существует некоторая погрешность функционнрования, и, учитывая точность решения задачи, задается величина отклонения ЛА, выход за которую реального значения А; должен рассматриваться как неверное действие вероятного автомата блока управления 5, т. е. при Аь лежан1ем в пределах ЛА/, выдается алаптивным коммутатором

13 сигнал «Поощрение», а при А;, прсвышаюгцем величину /ЛА/, адаптивный коммутатор 13 выдает сингал «Штраф». На вь!ходах блоков лелсння 20 имеется набор величин А; (i=1.m) в виде двоичных кодов, причем. если А; и А; не превышают, ЛА/! то коды чисел А; и А; равны. Сравнения выполнения условия (1) по величинам кодов А; осуществляется формирователем выходных сигналов 23, рсализуюгцим функцию лоп1чсского закона эквиваленсии.

По вторым входам блока управления 5 подается сигнал, согласно котовом ме769592

45 няется функция управления блока 5, т. е, ня тс накопители, которые связаньс с неисправными каналами через передающие блоки /О сообщения не подаются.

Технико-экономическая эффективность нзоорстсння состоит в увеличении коэффициента живучести сети коммутации сообщений, обеспечсгнш доставки сооощений

-.о обходным каналам связи при неисправности прямых каналов и учете ненспп ;" ных каналов связи в законах управления ,коммутацией сообщений на сети.

Формула изобретения

1. Многоканальный коммутатор, содержащий ннформацнонныс блоки, зы.поды которых соединены с первыми входами буферного коммутатора и первого элемента

ИЛИ, первые входы блока управления соединены с выходами дешпфратора, первый вход которого соединен с выходом перBoI o элемента ИЛИ, второй вход дешифратора соединен с первым выходом блока управления, вторые выходы которо-.о соединены соответственно с первыми входами первых элементов И, вторые входы которых соединены с первыми выходами буферного коммутатора, выходы первых элементов И соединены с первыми входам накопителей информации соответственно, а выход адаптивного коммутатора соединен с третьим входом блока управления, первые входы адаптивного коммутатора соединены с первыми выходами накопителей информации, отл ич а ющ ий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности коммутатора, в него введены BTopb:е, третьи, четвертый н пятые элементы И, второй н третий элементы ИЛИ, генератор тактовой частоты, передающие блоки, первые выходы которых соединены с выходными клеммами, вторые выходы — со вторыми вхо:.амп блока управления, вторыми входами адаптивного коммутатора, с входами второго элемента ИЛИ, с первыми входами вторых элементов И, с первыми входами пятых элементов И н с первыми нн5

l il

l5

25 зо

40 всрсными входами третьих элементов И, выходы которых соединены со входами передающих блоков, вторые входы третьих элементов И соединены со вторыми выходами накопителей сообщений и со вторымн входами вторых элементов И, выходы которых соединены с входамн третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ и со вторым входом буферного коммутатора, второй выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второто элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И соединен с входом генератора тактовой частоты, выход которого соединен со вторыми входами пятых элементов И, соединенных выходами соответственно со вторыми входами накопителей сообщений.

2, Коммутатор по п. 1, о т л и ч а юш, и и с я тем, что адаптивный коммутатор содержит дешифраторы, блоки деления, регистры режимов, формирователь выходных сигналов, блоки умноясснчя, элеме:.ть..

И, первые входы àIàlITBвного коммутатора соединены со входами дешифраторов, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих блоков деления, вторые входы которых соединены с выходами блоков умножения, выходы — с первыми входами формирователя выходных сигналов, выход которого соединен с выходом адаптивного коммутатора, выходы регистров оежимов соединены соответственно с первыми входами элементов И, вторыс входы которых соединены со вторыми входами адаптивного коммутатора и вторымв входами формирователя выходных сигналов, выходы элементов И соединены с соответствующими входами блоков умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидете 7bcTBo СССР

М 597704, кл. G 05 В 13/00, 1978.

2 Авторское свидетельство СССР по заявке М 2476766-18-24, С 08 С 15/06, 1977 (прототип).

769592

26

Ьг. г

Составитель В. Кузнецов

Техред И. Пенчко

Редактор Л. Утехина

Корректор С. Файн

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1620/1568 Изд. № 603 Тираж 474 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Щ-35, Раушская наб., д. 4/5