Система передачи и приема информации с пакетной коммутацией

сОюз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК РЕТЕН АВТОР СВИДЕТЕЛЬСТВ)тельство СССР1/10, 1976,налов блок 3 ных бл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ(57) Изобретение относится к технике цифровой связи. Цель изобретения - повышение пропускной способности и сокращение среднего времени приема информации.Система передачи и приема информации с пакетной коммутацией содержит на передающей стороне (ПС) кодер 8, приемник 9 сигобратной связи, входной регистр 1, первичной передачи информацион- оков и элемент ИЛИ 6, а на приемной(я)5 Н 04 1 12/56, 1/12 стороне (ПРС) - блок 12 обнаружения ошибок, элемент И 14, передатчик 13 сигналов обратной связи, элемент ИЛИ 15 и буферный накопитель 10. Цель достигается введением на ПС формирователя 2 номеров информационных блоков, анализатора 4 сигналов обратной связи, задающего генератора 5, узла 7 повторной передачи информационных блоков, а на ПРС блока 11 поиска принятого номера информационного блока, блока 16 сравнения, анализатора 17 принятых информационных блоков, формирователя 18 ожидаемого номера информационного блока, блока 19 выделения пропущенных номеров информационных блоков. Система осуществляет на ПС циклическую повторную передачу неподтвержденных информационных блоков (ИБ) в периоды пауз в потоке информации от источника сообщений и выдачу на ПРС ИБ без упорядочивания их последовательности.1 ил10 15 20 Изобретение Относится к технике циф. рОВОЙ сВЯзи и может быть и(:г)ользовано Для организации сйязи )иех(ду 1)злзми кОммутацииЦВлью изобретения ЯВЛЯВтся повыше ние пропускной способ.(ос)и и сокращение среднего времени пр)лема информации,Н а чертеже п Ое цста алена ст,(курная электрическая схема системц передачи и приема информации с пакетной коммутаЦией.Системе) передачи и приема информа ции с аетной коммуНацией сод 8 ржит на передаюцей сторовходной регистр формирователь 2 н ОмерОН информационных блокОВ, блОк 3 первичной пер 8 Дачи информационных блоков, анализатор 4 сиГналов обратной связи, задающий гене-" ратор 5, элемент ИЛИ 5, узел 7 повторной передачи информационных блоков, кодер 8,приемник 9 сигналсв обратной связи, а на приемной стороне - буферный накопитель 10, блок 11 поиска принятого номера информационного блока, блок 12 обнаружения ошибок, передатчик 13 с)игналов обратной связи, элемент И 14, элемент ИЛИ 15, блок 1 б сравнения, анализатор 17 принятых информационных блоков, формирователь 10 ожидаемого номера информационного блока и блок 19 выделения пропущенных номеров информационных бГ)(5 ков, причем В состав узла первичной ,ере Дачи 3 информационных блоков входят слок 20 управления,буферный накопитель 21 информационных бГ 1 Оков и элем 8 нт И 22, а в состав узла пОВторной передачи ( инфор)мационных блО- ков входят блок 23 управления буферный накопитель 24 информаЦионных блОкОВ и элемент И 25,Система передачи и п)иема информации с ГакетнОЙ коммутациЙ работает сл 8- дующим ОоразОМ,) (ередача начинается с записи ин формациОнноГО масс 11 ва Ог источника сообщений через входной регистр 1 на формирователь 2 номеров, который осуществляет контроль За ВозмОжностью ОрганизОвать передачуданнОГЗ массива и, е) случае наличия такой возможнос"и, присваивает 8 му ПОрядкОвыЙ номе., поеве;а(цая 8 ГО В информационный бло Передачу ОрганизоВать невозмОжнО, е 1 слн хотя бы Один из с)уфврных накопителей 2 1 или 24 пеоеполнен, Я этом случае блок 20 илк 23 управл 85 лч Выдает сигнал на З 1181 1 Т ЯЛИВыхода котОрОГО Н 8 по":е)оляет записать ин- фОРМВЦИОННЫЙ МВССИВ ВО ХОДНОЙ РЕаи)Т)3 от иСточника сообе 51(знийЕсли имеется В змоинэсть организовать передачу дан не) гс массива, ф э)эми оо Вгтель 2 номеров передает В блок 20 управления сигна 51, по кОторОму О 1 орГанизует запись сформированноГО информационнОГО блОка В буферный накопитель 21. Блок 20 управления Ог ределяет адрес ячейки, в которую необходимо произвести запись, сообщает его В буферный накопитель 23, формирует стробирую(. -, Импульс записи, и информаЦИОнныЙ блс из фОрмирователЯ 2 номеров записцвается в буферный накопит 8 ль 21,Си(хро(-)изацию работы всех узлов на Г)ередающей стОроне осуществляет задаюший генератор 5, ( н посылаат тактовцй сигнал в блок 20 управл 8 ния, получив когорый, ПОСЛВДНИЙ ОРГВ НИЗЕТ ВЫДВЧу В (анаЛ СВЯЗИ очередного информационного блока. Он формирует адрес ячейки в буферный какопит 8 ль 21, из которой ДОлжна считаться информация, а также выдает сигнал на элемент И 22, открывая его. Информационный блок из указанной ячейки буферного накопителя 21 через элемент И 22 подается ь кодер 8 и лалее в канал связи. Блок 23 управления формирует адрес ячейки в 5, ферный накопитель 24, куда одновременно с Выдачей в кодер 8 из буферного накопителя 21 по -)эобирующему сигналу, сформированному блоком 23 упоавления, оудет записан передаваемый информационныЙ блок. Таким .1)Разом, в бУфеРНОМ накопителе 24 оказывается записанным выданный в канал связи инфоОмационный блок,С выхода канала связи п 8 реданныЙ ин- (ормацИОНцй б и ОК За ПИСЫВаетая В бЛОК 11 2 Г 1 бнаружения оибо, где поинимается ОД- нО из Двух решений: Г)ибо блОк стирается, либо подается на дальнейшую обработку. При этом в случае безошибочного приема в передатчик 13 выдается номер -ри:-:ятого информационногО блока, ко: Орый ГО каналу Обратной связи запись)вэется в приемник 9, В приемнике 9 сигналов сбратной связи В Отношении сиГналов Обратной свЯзи прини- маетсЯ ОДНО из Двух оеш 8 ний; В случае Обнаружения ошибок от стирается, в случае безошибочного приема сигнал "Подтверждение" подается на дальнейшую обработку в анализатоо 4, При этом поиемник 9 сигналов Обратной связи выдает в а)-ализатор, сигнал, го к(.торому г(оследний воспринимает переданный ему сиГнал "11 одтвержени 8, Он Осу.)(ествля(ет поиск В буферном накопи ) еле(5 и)"1(роома ционно 1 о блока данным номером и стира 8( ВГО,ПОВторная пеоедача (еподтВ 8 ржденчь 1 х информационных оло 5(ОВ ОсуществляетсЯ с ПОмощь 0 блОка 23 управлениЯ В интервалы Времени, коГда пеоеполнен хотя бы Олин из буфепнь)х накопит 8 лей 21 или 2450 или в моменты, когда буферный накопитель 21 пуст. Сигнал о переполнении Оуферного накопителя формируется непосредственно в блоке 23 управления, а сигнал переполнения или очишения накопителя формируется блоком 20 управления и передается в блок 23 управления,Обнаружив один из этих сигналов, блок 23 управления передает в элемент И 25 открывающий сигнал и последовательно формирует и п 8 редэет в буферный накопитель 24 адреса ячеек, из которых информационные блоки через элемент И 25 последовательно считываются я кодер 8 и далее в канал связи, При этом работа блока 23 управления синхронизовэна с кэнэлом сзи с помощью задающего генератора 5. Это позволяет анализатору 4 организовать перезапись информации в накопитель 24 в момент выдачи ее в канал, Анализатор 4 осуществляет свою работу в интервалы времени между моментами выдачи информационных блоков в кодер 8, Эти периоды также определяются задающим генератором 5, который выдает в анализатор 4 сигнал, инверсный по отношению к тактовому сигналу, подаваемому в блоки 20 и 23 управления. Порядок выдачи информации получателю нэ приемной сторон 8 из блока 12 обнарукения ошибок определяется работой анализатора 17 принятых номеров информационных блоко. который подготовлен к работе сигналами, полученными от блока 12 обнаружения ошибок и от формирователя 18 ожидаемого номера информационного блока, который н каждый момент времени хранит значение номера ожидаемого информационного блока и передает. его в блок 16 сравнения. Ожидаемым считается номер, прием ко торого не вызывает разупорядоченности всей последовательности принимаемых информационных блоков. Например, если в данный момент приняты информационные блоки с номерами 1, 2 и 5, то ожидаемым является информационный блок с номером 3, Фактически ожидаемым является наименьший номер из числа непринятых информационных блоков. В случае, если номер принятого информационного блока не соответствует ожидаемому, то с блока 16 сравнения поступает сигнал в блок 11 поиска принятого номера, который осуществляет поиск принятого номера в буферном накопителе 10. Буферный накопитель 10 заполняется с помощью блока 19 выделения пропущенных номеров таким образом, чтобы в нем были записаны только номера тех информационных блоков, которые были пропущены на приемной стороне, т,е. там хранятся те номера, которыз вследствие ошибок не были приняты блоком 12 обнаружения ошибок, Поэтому, если блок 11 поиска принятого номера обнаружит в буферном накопителе 10 номер, равный вновь принятому, то это означает, что информационный блок с этим номером ожидался на прием, но не был принят вследствие ошибок. Таким образом принимаются решения о том, что данный информационный блок принят без ошибок впервые и он выдается получателю с помощью подачи на второй вход элемента ИЛИ 15. Этот сигнал открывает элемент И 14, и принятый информационный блок выдается получателю. Од:;:овременно с этим принятый номер стирается из буферного накопителя 10.В случае, если вновь принятый номер, не равный ожидаемому, не найден в буферном накопителе 10, то Выдается сигнал В анализатор 17, где принимается решение о том., является ли он принятым впервые или он уже бь 1 л раньше принят без ошибок.Во-первых, осуществляется так называемый контроль окна. Окном называется число информационных блоков, одновременное прохождение которых в системе может быть зафиксиоовано приемником. Иными словами, зто сть пространство номеров, которые " лэный момент могут быть обработаны.-гэименьшим номером окна является ожидаемый номер, наибольшим - отличаю- куйся от него на М, где М - половина модуля нумерации, Таким образом, контроль окна - :-., а г роцедура, следящая за тем, чтобы принятый номер укладывался в разрешенный диапазон, Для ее работы в формирователе 18 ожидаемого номера хранится значение верхнего края окна, т.е. наибольшего номера в окне. С изменением ожидаемого номера (т.е, нижнего края окна) изменяется и верхний край.Все принятые информационные блоки, номера которых не попадают в окно, отбрасываютсь, так как считаются принятыми повторно,Только контроль окна не обеспечивает защиту от возможности многократной выдачи получателю сообщений одного и того же информационного блока. Необходимо выявление ситуации, когда находящийся в пределах окна информационный блок принимается правильно несколько раз. Для этой цели в анализаторе принятых номеров хоанится наибольший принятый номер. Если вновь принятый. блок имеет номер, не равный ожидаемому, но не больший максимального принятого, то однозначно считается, что данный блок принят повторно (так как его номер не больше максимальногопринятого, то это значит, что он уже передавался, а раз нет в буфере пропущенных номеров, то он уже был выдан г 1 олучателю).Если же оер принятого блока больше максимальноГО принятоГО, то это значит, что он впервые появился на приеме и должен быть выдан получателю,Таим образом, номер принятого блока може лежать в одном из следующих интервалов: в интервале номеров не попадающем в окно в этом случае блок стирается), интервале номеров от ожидаемого до мак- СИМВЛ ЬНОГО ПРИНЯТОГО ВКЛЮЧИТЕЛЬНО В ЭТОМ случае блок стирается), интервале номеров от максимального принятого до верхнего край окна, Б этом случае блк выдается получателю, а номера От максимальнОГО до принятого фиксируются в буферном накопителе 10 как непришедшие. Принятый номер становится максимальным.Анализ на принадлежность принятого номера одному из этих интерпалов производится только в случае, если он не обнаружен в буферном накопителе 10.Задача анализатора 7 принятых номеров - с пределить интервал, в котором Лежит принятый номер, и выдать команду на производство соответствующих действий,Таким образом, в случае, если номер не обнаружен, соответствующий блок выдает ся получателю только, если этот номер лежит в интервале от максимального принятого до верхнего края окна, Если номер в буфере пропущенных номеров найден, то он наверняка имеет значение меньшее, чем максимальный принятый, поэтому по нему не производится новых фикСВЦий.Стирание инфорвационн 1 ого блока производится подачей сигнала НВ второй вход блока 12 обнаружения спшибок,В случае, если вновь принятый информационный блок имеет номер, больший мак- симальнОГО принятого 1 О анализатор 17, обнарукив такую ситуацли, выдает сигнал в блок 19 выделения прог 1 ущенных номеров, который производит запк;ь в буферный накопитель 10 номеров, лежащих в интервале от максимального, хранящегося в анализаторе 17, до номера вновь принятого информационного блока, Макс 1 лмальным номером :тановится номер вновь принятого информационного блока.Формирователь 18 окидаемого номера хранит наименьший непринятый номер, который считается ожидаемым, В случае г 1 риВма информационного блока с номером, равным ожидаемому необходимо сформировать новый ожидаемый номер. Для этого формирователь 18 ох 1 лдаемого номера вы 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 5 бирает в буферном накопителе 10 наименьший хранящийся там номер, который и принимается за ожидаемый. Если же буферный накопитель 10 пуст, то эа ожидаемый принимается номер, на единицу больший максимального принятого номера, хранящийся в анализаторе 17 когда накопитель 10 пуст, то от блока 11 поиска принятых номеров, где осуществляется контроль, в блоки 18 и 19 выдается соответствующий сигнал),Блок 19 выделения пропущенных номеров, производя запись в буферный накопитель 10 всех номеров в диапазоне от максимального до принятсго, передает в блок 11 поиска принятого номера сигнал, по которому этот блок отмечает, что произошла Очередная запись. БлаГодарЯ этому блок 11 поиска принятого номера всегда имеет информацию о количестве занятых ячеек в буФерном накопителе 10,Таким образом, в системе осуществляется на передающей стороне циклическая повторная передача неподтвержденных информационных блоков в периоды пауз в потоке информации от источника сообщений и выдача на принимаемой стороне получателю правильно принятых информационных блоков без упорядочения их последовательности. При этом буферный накопитель 10, блок 11 поиска принятого номера, анализатор 17, Формирователь 18 и блок 19 выделения пропущенных номеров обеспечивают защиту от выдачи получателя дубликатов сообщений, а также от пропусков информационных блоков в неупорядоченной последовательности.Форлула изооретения Система передачи и приема информации с пакетной коммутацией, содержащая на передающей стороне кодер, выход которого является входом канала связи, приемник сигналов обратной связи, вход которого является выходом канага обратной связи, входной регистр, последовательно соединенные блок первичной передачи информационных блоков и элемент ИЛИ, а на приемной стороне - последовательно соединенные блок обнаружения ошибок и элемент И, В также передатчик сигналов обратной связи, вход которого соединен с 8 ыходом сигнала обратной связи блбка обнаружения ошибок, вход которогО является выходом канала связи, а выход передатчика сигналов обратной связи является входом канала обратной связи, а также элемент ИЛИ и буферный накопитель, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения пропускной способности и сокращения среднего времени приема информации, на передающей стороне введены блок форми16 О.10 10 рования порядковых номеров информационных блоков, блок повторной передачи информационных блоков, выполненный идентично блоку первичной передачи информационных блоков, задающий генератор и анализатор сигналов обратной связи, при этом выход поиемника сигналов обратной связи соединен с первым информационным входом анализатора сигналов обратной связи, к тактовому входу которого подключен первый выход задающего генератора, второй выход которого соединен с тактовыми входами блока первичной передачи информационных блоков и блока повторной передачи информационных блоков, информационные выходы которых соединены с входом кодера, выход сигнала переполнения блока повторной передачи информационных блоков через элемент ИЛИ соединен с входом обнуления входного регистра, выход которого через блок формирования порядковых номеров информационных блоков подключен к входу стробирования и к информационному входу блока первичной передачи информационных блоков, информационный выход и управляющий выход которого соединены с соответствующими входами блока повторной передачи информационных блоков, выходы которого соединены соответственно с вторым ин форма цион н ым .контрольным входами анализатора сигналов обратной связи и с управляющим вхсдом блока первичной передачи информационных блоков, а выход анализатора сигналов обратной связи соединен с входом поиска блока повторной передачи информационных блоков, а на поиемной стороне введены блок сравнения, блок поиска принятого номера информационного блока, анализатор принятых информационных блоков, блок выделения пропущенных номеров информационных блоков и формирователь ожидаемого номера информационного блока, при этом стробирующий выход, выход запуска, контрольный и информационный выходы формирователя ожидаемого номера информационного блока соединены соответственно с входом буферного накопителя, контрольным входом анализатора принятых информационных блоков, пусковым входом блока поиска принятого номера информационного боа и перв;фрмл. ционным входом блока срао вив, в",ирой информационный и стробирукнций входы которого соединены соотве 1 ственно с выходом служебных сигналов и стробирующим выходом блока обнаружения ошибок, инФоомационный, стробирующий и служебный входы, вход блокировки и установочный вход блока поиска принятого номера информационного блока соединены соответственно с выходом служебных сигналов и стробирующим выходом блока обнаружения ошибок, с входом буферного накопителя, с выходом блокировки блока выделения пропущенных номеров информационных блоков и с первым выходом блока сравнения, второй выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и пусковым входом формирователя ожидаемого номера информационного блока, служебный, контрольный и сигнальный входы которого сое 5 10 15 20 динены соответственно с выходом буферного накопителя, с адресным и сигнальным выходами блока поиска принятого номера информационного блока, стробирующий и пусковой выходы которого соедине 25. ны соответственно с входом буферного накопителя и пусковым входом анализатора принятых информационных блоков, строби 30 оующий и стоповый входы которого соединены ссотьетственно со стробирующим входом блока сравнения и со стоповым выхсдом блока выделения пропущенных номеров информационных блоков, стробирующий выход которого соединен с входом буферного накопителя, а адресный и пусковый входы блока выделения пропущенных номеров информационных блоков соединены соответственно с адресным выходом блока поиска принятого номера информа 35 40 ционного блока и с пусковым выходом анализатора принятых информационных блоков, стробирующий сигнальный и обнуляющий выходы которого соединены соответственно с входом буферного накопителя, вторым входом элемента ИЛИ и обнуляющим входом блока обнаружения ошибок, причем выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом элемента И, а третий вход элемента ИЛИ соединен с сигнальным вы 45 50 ходом блока поиска принятого номера информационного блока,Составитель В,ЕвдокимоваТехред М.Моргентал Корректор М.Шароши Редактор О.Хрипта Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 3827 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5