Система передачи сообщений

)5 Н 04 0 9/00 с1 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1356268, кл. Н 04 0 9/00, 1986.(54) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к технике связи.Цель изобретения - повышение надежностифункционирования системы при выходе изстроя одной из сетевыхстанций(СС) и повышение пропускной способности, Системапередачи сообщений состоит из й СС 1 и йблоков интерфейса 2. Передача информационных пакетов осуществляется по тем исходящим каналам, количество промежуточных СС 1 между абонентами которых минимально, Канал выбирается на основе анализа таблицы состояния сети. При этом анализируются возможные обрывы каналов и неисправность промежуточных СС 1. Если эа определенное количество циклов опроса ольца передающая СС 1 не получит подтверждения от приемной СС 1 в данном направлении передачи, то считается, что данное направление неисправно и переда. ча осуществляется по другому направлению, т.е. надежность системы повышается.: Сокращение числа переприемов на промежуточных СС 1 путем выбора оптимального маршрута передачи позволяет повысить пропускную способность системы. 6 ил, .. Фиг.6 Составитель М.Перерушевехред М.Моргентал ктор А,Маковск ектор Л.Пилипенко каз 4130 Тираж 525 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5 Производственно-издательский.комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Цепьуничтожения пакета ибо,р направления пе ачн в соот ветствии с адресом по лучателя Органиэация ранэитной ередачи нфорации апись инрюации вуфер прие-. ма О,ЗУИзобретение относится к технике связии может быть испол ьзо вано в системах телеуправления и сбора информации для избирательного вызова и соединения подстанций,Цель изобретения - повышение надежности. функционирования системы при выходе из строя одной из сетевых станций иповышение пропускной способности.На фиг. 1 приведена структурная схемасистемы передачи сообщений; на фиг. 2 -структурная электрическая схема сетевойстанции; на фиг. 3 - временная диаграммаработы системы; на фиг. 4 - структура пакетов, передаваемых в системе; на фиг. 5, 6 -алгоритм функционирования блока управления сетевой станции.Система передачи сообщений (фиг, 1)включает в себя И сетевых станций 1 и йблоков интерфейса 2.Каждая сетевая станция 1 (фиг, 2) содержит первый ключ 3, первый приемник 4,тактовый генератор 5, первый индикатор 6состояния приема, первый регистр 7 приема, первый синхронизатор 8 приема, пер-.вый дешифратор 9 окончания приема,первый буфер 10 данных, первый счетчик 11адреса, первый буфер 12 приема, первыйэлемент И 13, первый синхронизатор 14 передачи, первый регистр 15 передачи, первый передатчик 16, второй ключ П,, постоянный запоминающий блок (ПЗБ) 18,оперативный запоминающий блок(ОЗБ) 19,блок 20 приема-передачи, блок 21 управления, блок 22 прерывания, шину 23 адреса,шину 24 данных, дешифратор 25 адреса,; регистр 26 управления, второй передатчик27, второй регистр 28 передачи, второй син, хронизатор 29 передачи, второй буфер 30приема, второй элемент И 31, второй де шифратор 32 окончания приема, второй буфер 33 данных, второй регистр 34 приема,второй приемник 35, второй индикатор 36состояния приема, второй синхронизатор37 приема, второй счетчик 38 адреса,Работа системы осуществляется следующим образом.Функционирование каждой иэ сетевых станций (СС) 1 инициируется включением питания. Напряжение питания переключает контакты реле первого и второго ключей 3, 17, которые подключают входящие и исходящие линии соответственно к входам приемников 4, 35 и выходам передатчиков 16, 27. 8 исходном состоянии первый и второй ключи 3, 17 обеспечивают замыкание соответствующих входящих и исходящих каналов, что исключает нарушение целостности соединений между функционирующимиИС =Е 7 +6 Е - 12 О30где = 0,1,2,Е - целая часть числа;Р - остаток от деления,Согласно этой формуле получаем следу 35 ющую последовательность идентификаторов: 6 Е, 5 С, 4 А, 38, 26, 14 25,13,При выключении СС 1 их идентификаторы освобождаются. Каждой вновь включившейся СС 1 присваивается первый40 свободный ИС из указанной последовательности.Процедура регистрации заключается вобмене по кольцу управляющими пакетамидо выявления программой, что СС 1 являет 45 ся единственной в кольце, или до полученияпрограммой пакета-уведомления от ранеевключенной СС 1 о присвоении ей ИС,Программа посылает в кольцо запрос нарегистрацию в виде определенногоуправ 50 ляющего пакета и выполняет Й цикловпроверки состояния кольца и приема поступающих пакетов, Если заданное количество.циклов уведомление о регистрации от дру"гих СС 1 в кольце не пришло, программа55 присваивает себе ИС, как было рассмотреновыше, и считает процедуру регистрации законченной.Если в кольце работают исправные СС1, то запрос на регистрацию принимается ипосылается уведомление в виде управляю 5 10 15 20 25 СС 1. Импульс включения питания устанавливает в исходное состояние блок 21 управления (на фиг, 2 эта связь не приведена), который считывает иэ ПЗБ 18 содержимое нулевой ячейки, определяющей начало выполнения алгоритма работы СС 1 (фиг. 5),В соответствии с данным алгоритмом СС 1 осуществляет передачу по первому и второму исходящим каналам управляющего пакета, сигнализирующего о включении станции в систему,Каждая СС 1 имеет уникальный номер, устанавливаемый при ее включении в систему. Номер устанавливается с помощью управляющих пакетов следующим образом. СС 1, определившая, что она является единственной (первой включившейся) в кольце; присваивает себе идентификатор станции (ИС), который вычисляет операцией логического сложения числа, полученного от соответствующего блока интерфейса 2 (например, код 08), с константой 20 (например, код 28),Каждая следующая включающаяся СС 1 получает ИС из последовательности чисел, вычисляемый по формулещего пакета. Получив его, программа СС 1 принимает из него присланный ей идентификатор и число СС 1 в кольце,Отслеживание числа СС 1 в кольце программа осуществляет следуощим образом.Посылается управляющий пакет с запросом, который содержит контрольное поле длиной 18 байтов, заполненное нулями.Получив этот пакет, программа в каждой СС 1 отмечает в этом поле бит, соответствующий ИС, и пересылает его дальше, если это не ее собственный пакет. Номер байта и номер бита, отмеченного в контрольном поле пакета, определяются по ИС по формулам;О 1.=1+0О 1=118; ИС - г 7О 2=7 - Е .О 2=0,8,7 а где Э - дробная часть числа;Е -целая часть числа;ИС - идентификатор станции,Таким образом, в каждом байте отмечается 7 битов, всего может быть отмечено7 х 18 =-. 126 бито, Когда,п рог;.амма получаетназад собственный пакет управления, онаподсчитывает число единичных установленных битсв в контрольном поле, то есть чи:лоотметившихся СС 1. Далее погученная ин.формацля передается следующей СС 1, н.;основании чего составляется список работающих станцил.Через каждые К циклов опроса кольцапрограмма СС 1 посылает управляющий пакет с запросом о выдаче уведомления откаждой работающей СС 1,Таким образом, в каждый определенный молент времени (за исключением начального) лзвестна совокупностьработающих в кольце станций и принадлежащих им ИС. В соответствии с этим каждаяСС 1 на основании составленной табун:выбирает направление передачи информационного пакета по первому или второмуисходящему каналу в зависимости от минимального коичс,ствз промежуточных станций, Так, например, ели гри передаче отСС 11 к СС 11 о по исходящему канагу 1 (почасовой стрелке) функционируют все 8 промежуточных СС, а при передаче по исходящему каналу 2 (против часовал стрелки) -только 2;ромежуточные СС 1, то будет выбран второй маршрут, что позволяет сократить время передачи как минимум в 4 раза(даже без учета времени передачи пакетаподтверждения),Прием пакета на СС 1 осуществляется:след гощим образом (нг . имере работы попервому входящему каналу).Входная информация через первый5 клю3 поступает на первый приемник 4.Псрв,й,ер,дад сигнача устанавливает ват:.в; ое состояние первый индикатор б, ксторый включает первый синхронизатор 8приема. Импульсы первого синхронизатора10 8 приема, стробируемые тактовым генератооом 5, упоавляют занесением информаи в первый регистр 7 приема, а понакоплении байта информации обеспечивают ого запись через первый оуфер 10 дан 15 ных в первый буфер 12 приема. Адресячейки памяти устанавливает первый счетчик 11 адреса, увеличивающий свое состоян е .а заднему фронту импульса с первогосинхронизатора 8 приема (после записи20 оь::1 ного пРинЯтого байта), ОдновРеменно в; жадной сигнал первого индикатора 8посуг ет на блок 22 прерывания и блокируст вазможнбсть считывания информациииз первого буфера 12 приема через первый25 зле )л;т И 13,Первьй дешифратор 9 анализирует при:имаемые байты информации и выявляетналичие кода- ГГ, свидетельствующего онцз любс;о"йакета, Г и поступле гии дан"30,-,ого ко;.,а гервы; даша",ратср 9 ср: батыват, сб, эс.,вая в исход ю.е состояние пс.;вый,дикатор 6 и и . вый счетчик ,1, Гдноврс.ле-на через блок 22 прерыва:". - блок 21упра;ле 1 ия получает соответствующий сиг;35:гл реривания о возмомно; ти считывани-.постут,ившего пакета,Аналсгично осуществляется прием пакета по втооому входящему каналу, Призто". поступивший пакет загисывается во40 второй буфер 30 прлема,По сигналам прерывания, свидетельствуощим о поступлении пакета, блок 21 управ,. ьк считывает пакет изсоответствующего буфера -,риема (12, 30) и45 анализы,".уег его (фиг. 5), ыявляя адрес поу.учателя и адрес отправителя пакета. Еслипакет предназначен данной СС 1, то блок 21управления переписывает его из соответстауюгцего буфера 12, 30 приема в ОЗБ 19.50 Данный пооцесс выполняется следующимобоазом, Для взаимодействия с конкретнымоуфером 12, 30 приема блок 21 управленияустанавли;.аег соответствующий разряд регистра 2 б,правления, разрешающий вклю-55 явные буферов 12. 30 ь режим считываниячерез злементь; И 13, 3. Занесение инфор; ац в регистр 26 угравления осущесталяе-ся с шины 24 данных го управляющимсигналам дешифратора 25 адреса. Дешифратор 25 адреса подключен к шине 23 адре 161766810 20 30 35 В ПЗБ 18 хранятся программы функционирования СС 1, отражающие приведен ные алгоритмы (фиг. 5, 6),1В системе используются три вида сооб, щений: информационный пакет, управляю, щий пакет и пакет-квитанция. Структура сообщений системы приведена на фиг, 4, при этом структуры информационного и управляющего пакетов идентичны, различаются лишь видом содержащейся в них информации.Управляющий пакет содержит сведения об активности станций и идентификаторы работающих СС 1, на основании которых составляется таблица СС 1, функционирующих в сети, Каждая СС 1 периодически, как было описано выше, направляет по исходящему каналу управляющий пакет с групповым адресом (У-Х, фиг. 3), фиксируя. состояние сети,Передача информационных пакетов осуществляется по тем исходящим каналам, количество промежуточных СС 1 между абонентами которых минимально. Канал выбирается блоком 21 управления на основе анализа таблицы состояния сети, При этом 40 45 са, обеспечивая выбор узлов СС 1 путемдешифрации старших разрядов адреса.Прерывание от узлов СС 1 поступает наблок 22 прерываний, который на основе задаваемых блоком 21 управления приоритетов формирует общий сигнал прерывания,поступающий на блок 21 управления,Процедура выдачи пакета из СС 1 осуществляется следующим образом.После принятия решения о выдаче паке, та, например, по первому исходящему кана лу блок 21 управления устанавливает, разрешение на соответствующем разрядерегистра 26 управления, инициируя работу, первого синхронизатора 14 передачи, кото рый сдвигает предварительно занесенный впервый регистр 15 передачи передаваемыйбайт информации в первый передатчик 16,По окончании выдачи байта первый синхронизатор 14 передачи формирует на второмвыходе. сигнал прерывания, который черезблок 22 прерывания сигнализирует о воз можности занесения в первый регистр 15передачи следующего байта,Аналогично реализуется выдача пакетапо второму исходящему каналу.Взаимодействие блока 21 управления сблоком 20 приема-передачи осуществляется так же, как и в прототипе, при этом блок20 формирует два сигнала прерывания, сигнализирующих о накоплении байта информации из канала ИРПС с блока интерфейса2 и об окончании выдачи байта информации,анализируются также возможные обрывы каналов и неисправность промежуточных СС 1. Если за определенное количество циклов опроса кольца передающая СС 1 не получит подтверждения от приемной СС 1 в данном направлении передачи, то считается, что данное направление неисправно и передача осуществляется по другому направлению, т.е. надежность системы значительно повышается. Сокращение числа переприемов на промежуточных СС 1 путем выбора оптимального маршрута передачи позволяет также значительно повысить пропускную способность системы,формула и зоб ретен ия Система передачи сообщений, содержащая Й последовательно соединенных в кольцо сетевых станций, вторые вход и выход которых подключены соответственно квыходу и входу каждого из М блоков интерфейса, причем каждая из К сетевых станций содержит последовательно соединенные первый и второй ключи, последовательно соединенные первый приемник, первый регистр приема, выход которого подключен к первому дешифратору окончания приема, и первый буфер данных, последовательно соединенные первый индикатор состояния приема, первый вход которого соединен с выходом первого приемника, первый синх- ронизатор передачи и первый счетчик адреса, последовательно соединенные первый синхронизатор передачи, первый регистр передачи и первый передатчик, блок управления, соединенный через шину адреса с соответствующими входами постоянного запоминающего блока (ПЗБ), оперативного запоминающего блока(ОЗБ), блока приема- передачи (БПП), дешифратора адреса и блока прерывания, первый вход которого соединен с выходом первого индикатора состояния приема, второй вход которого соединен с выходом первого дешифратора окончания приема, второй передатчик и тактовый генератор, первый выход которого подключен к тактовым входам первого синхронизатора передачи, первого оегистра передачи и первого синхронизатора приема, второй выход которого подключен ктактовому входу первого регистра приема, а вторые выходы тактового генератора подключены к входам синхронизации блока управления и БПП, информационные входы-выходы которого через шину данныхсоединены с информационными входами- выходами блока управления ОЗБ, блока прерываний, информационными входами первого регистра передачи и информационными выходами ПЗБ, первый управляю25 30 35 40 45 50 датчика. щий вход которого объединен с первь 1 м управляющим входом ОЗБ и подключен к первому управляющему выходу блока управления, второй, третий и четвертый управляющие выходы которого соединены соответственно с вторым управляющим входом ОЗБ, первым и вторым управляющими входами БПП, причем выход блока прерывания подключен к управляющему входу блока управления, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения надежности функционирования системы при выходе иэ строя одной иэ сетевых станций и повышения пропускной способности, в каждую сетевую станцию введены последовательно 15 соединенные второй приемник, второй индикатор состояния приема, второй синхронизатор приема и второй счетчик адреса, последовательно соединенные второй синхронизатор передачи и второй регистр передачи, выход которого через второй передатчик подключен к второму входу второго ключа, первый и второй буферы приема, первые адресные входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго счетчиков адреса, первый и второй элементы И, регистр управления, последовательно соединенные второй регистр приема, выходы которого подключены к входам второго дешифратора окончания приема, и второй буфер данных, выходы которого подключены к информационным входам второго буфера приема, вход записи которого подключен к входу управления второго буфера данных и к первому выходу второго синхронизатора приема, второй выход которого подключен к тактовому входу второго регистра приема, а тактовый вход второго синхронизатора приема подключен к первому выходу тактового генератора и к тактовым входам второго синхронизатора передачи и второго регистра передачи, информационные входы которого через шину данных соединены с информационными выходами первого и второго буферов приема и входами регистра управления, первый, второй, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, входам первого и второго синхронизаторов передачи, вторые выходы которых подключены соответственно к второму и" третьему входам блока прерывания, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими выходами БПП, третий управляющий вход которого подключен к первому выходу дешифратора адреса, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно с третьим управляющим входом ОЗБ, вторым управляющим входом ПЗБ, вторыми входами первого и второго регистров передачи, управляющими входами регистра управления и блока прерывания, шестой вход которого подключен к выходу первого дешифратора окончания . приема и входу сброса первого счетчика адреса, вход которого объединен с входом записи первого буфера приема и управляющим входом первого буфера данных, выходы которого подключены к информационным входам первого буфера приема, вторые адресные входы которого, объединенные с соответствующими вторыми адресными входами второго буфера приема, через шину адреса соединены с адресными выходами блока управления, первый управляющий выход которого подключен к входам чтения первого и второго буферов приема, управляющие входы которых соединены соответственно с вы- . ходами первого и второго элементов И, вторые инверсные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго индикаторов состояния приема, вы-, ход которого подключен также к седьмому входу блока прерывания, восьмой и девятый входы которого подключены соответственно к пятому управляющему выходу блока управления и к выходу второго дешифратора окончания приема, объединенного также с входомсброса второго счетчика адреса и вторым входом второго индикатора состояния приема, причем вход второго регистра приема подключен к выходу второго приемника, вход которого, а также вход первого приемника подключены соответственно к второму и третьему выходам первого ключа,четвертый выход которого соединен с треть-. им входом второго ключа, четвертый вход которого подключен к входу первого пере 1617668Квит Управл Адрес отпра верочная и телность Конец пак 1617668 авлявпаке ороационныйпакет1617668 ием нетидача да нет да ть ин манет сть н рюанет М с нет свой 4 стЪ квитанципи.сь ину р приема ОЗУакет дариняз с ошиоНем е Я рмации в. уфер выдачибонент Включениепитания иинициирование протокола ередача уп равляющего пакета по первому и второму ка- налам,дание витанций т. нкцис- ир х й 3 т 33 лйцы адресов фун кционирувщи станции ожидания нет в емя квитанций оконченоАнализ приоритетовработы станции по обработке ин ресквит пакетаб Формировани квитанции запись инорнаправления пере ачи в соотетствии с ресом ол ател аиалсвободен нет ередачаинформациии фиксацияпакета доприходаквитан Цепь уничтоненияпакета форми рование квитации