Устройство для оптимизации сети сбора и передачи информации

,ЛОПИС ЕИЗОБРЕТЕНИЯ Н Й Союз Советских Социалистичвских Республик(51)М, Кд,2 С 06 Г 15/20 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 10. 02, 80(71) Заявитель Омский филиал Специального конструкторского бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ СЕТИ СБОРА И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИИзобретение 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).5Недостатком 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 регистра, выходы третьего и четвертого ре,гистров через второй блок сравненияподключены ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен спервым входом, третьего. блока сравнения, второй вход которого через после.довательносоедйненные второй элемент,ИЛИ и четвертый блок сравнения подклю.чен к первому выходу пятого и выходу.шестого регистров, второй выход пятогорегистра соединен с первым входом чет.вертого элемента И, выход которогоподключен ко входу шестого регистра,соответствующие выходы второгои четвертого .блоков сравнения соединены спервым и вторым входами пятого элемента И, выход которого подключен кпервому входу третьего элемента ИЛИ,второй вход которого соединей с выходом третьего блока сравнения, выходы седьмого и .восьмого регистров через пятый блок сравнения подключенык одним входам Гвестого и седьмого элементов И, другие вхоцы которых соединены с выходом седьмого регистра, выходы второго и шестого элементов Исоответственно подключены к входамблока вычисления стоимости суммарнойлинии связи и блока вычисления стоимости по коэффициенту заполнения, выхоайКоторых соединены со входами имостн суммарной линии связи 24, блок " третьегои-"пятого"регистров соответ- вычисления стоимости по коэффициенту"ственно"; выходы первогои седьмого . заполнения 25, элемент ИЛИ 26-28,элементов, И подключены к первому и блок памяти 29, блок управления 30,второму входам блока памяти, первый блок вычисления суммарной стоимостивыход которого соединен со входами . 5 абонентских линий связи 31, блок выпервого и восьмого регистров, второй числения длин лйний связи 32, блоквыход блока памяти подключен ко вхо- вычисления пропускной способностидам второго и седьмогорегистров 21.: узлов 33.Недостатком известного устройства Регистры 1, 2, 7 и 8 совместно сявляется недостаточная точность. о блоками сравнения 9, 13 и элементам .Цель изобретения,. - повышение точ- И 16, 17, 20 и 21 образуют блоки выбора линий связи с учетом ограниче.Указанная цель достигается тем, ний по их длине от выбранного радичто в известное устройство. для опти- . ального центра сети. Значения устамизации сети сбора и йередачи инфор- : вок по линиям связизависят от исслемации введены шестойи седьмой блоки дуемых,классов и записываются в ре 15сравненйя, блок управления, блок вы"гистры 2 и 7 из блока памяти 29. Чисчисления"прбйускной способности, блок. ло блоков для выбора линий связи свычисления длин линий связи, блоК вы- учетом ограничений по их длине выбранчисления суммарной стоимости абонент-йдгб радиального центра сети Завнсятских линий связии восьмой элемент И, 20 оТ числа исследуемых классов.выход которого пОдключен к третьему. Регистры 3, 4, 5 и 6 совместно с .входу блока памяти, третий выход КОТО" . блоками сравнения 10, 12, элементамирого соедййен со входомблока вы 4 йс- - И 17 и 8 и элементами ИЛИ 25 и 26летия длин линий связи;выход.кбторо-" образуют блок сравнения стоимости иго подключен к четвертому входу блока 5 вместе с блоком сравнения 11 предназпамяти, четвертый выход которого-че : начены для-сравнения по стоимостирез блоквычисленйя суммарной стоимсявыбранного центра радйальной сети ити абонентских мийин связи соединен лучшего из ранее рассмотренных. Знас пером входомшестого блока сравне , чейие стоимости по выбранному центния, выход которого подключенк"пер- Зп рузаписано в регистры 3 и 5, а повому входу блока управления, первый : лучшему из ранее рассмотренных в ре-.выход которого соединен с пятым вхо- . гистрах 4 и б. Элементы И 18, 19, 20,дом блока памяти, .пятыйвЫХод- кото- :, 23, элементы ИЛИ 26-28 образуют блокрого подключен ко второму входу бло"обработки результатов сравнения, вхока управления, второй и третий-вцхо. ды которого соединены с блоками сравды кот рокотороГо Ооединены:с пеРвым и вто" нениЯ 10, 12, 11, 15, а выход с блорыМ входами блока вычисления пропуск- кбм памяти 29.ной способности восход которого под- Влок вычисления пропускной способ"ключен к первому Входу седьМого бло- нОсти узлов содержит.дагчик случайк сравнения первый выход которогоных чисел 34, блок умножения 35, сумсоединей с третьим входом блока управ матор 36, блок счетчиков 37, суммаления, шестой выход блока памяти под-: тор 38, сумматор .39, множительно-де,ключен ко второму входуседьмого бло- лительййй блок 40,касравнения, .второй выход котоРогоУстройство работает следующим обсоедийен с йервымвходом восьмого эле- разом.мента И", второй вход которого подклю"45 . Блок управления 30 из блока памячен к восходу третьего элемента МЛЙ, ти 29 заносит "координаты исследуемовцход восьмого элемейта И соединен сО го центра (узла) и соединенних с нимвторыми:вхсдамй третьего"и четверто- . абонентов в:блок вычисления длин лиго элементов Й и пятым входси блока ний связи 32, вычисленная длина ли а ти седьмой и восьмой вйходы ко ний связи передается в блок памятиторогб подхлючЕнЫ к третьейуи чет-; 29, который заносит ее в регистры. вертому входамблока вычислейия про-. "и 8, а ограничения на длины линий. пускной способности, девятый выход . . связи в регистры 2 и 7.блока пайяти соединен -со вторым вхо" . Числорегистров 1, 2, 7 и 8 будетдЬм;шестого блока сравнения.55 зависеть от числа исследуемых класСущность изобретения поясняется сов. Коды, записанные в регистрах 1,прилйгаемями чертежами, где на фиг. 1 2, 7 и 8 сравниваются в блоках сравприведена блок-схема устройства для нения 9 и 13. В зависимости от реоптимизации сети сбора и передачиии- зультатов сравнения, если длина лиформации на фиг. 2 приведена схема нии связи болъше уставки, то код изблока вычисления пропускной способ регистров 1 и 8 через элемейты И 16 и22 записывается в блок памяти 29. Есустройство для оптимйзацйй сети ли же длина линии связи меньше илисбора и передачи информации содержит равна уставке, то код регистров 1 ирегистры 1-8, блоки сравнения 9-15, 8 через элемент И 17 и 21 поступаетэлементы И 16-23,блок вычисления сто 5 на блоки 24 н 25, где происходит вычисление суммарной стоимости линийсвязи и стоимости центра сети с учетом коэффициента заполнения соответственно.Исследования суммарной стоимостипо длине линий связи и стоимости цен, тра сети по коэффициенту заполненияпроизводятся параллелэно.С выхода блоков 24, 25 результаты вычисления записываются в регистры 3 и 5 и сравниваются с величинами, записанными в регистры.4 и 6. Вначале итеррационного процесса в регистры 4, б записываются заведомохудшие величины стоимости.Если в результате. сравнения выяснилось, что величины, записанные"в 15регистрах 3 и 5 лучше, чем в. регистрах 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 сравнения эле мент И 20 не пропустил сигналто сигнал с блоков сравнения 10, 12 черезэлементы ИЛИ 26, 27 поступает:на- блоксравнения 11. Если при сравненииВыяснилось, что исследуемый центр по 23стоимостным характеристикам лучше ранее найденного,. то сигнал с выходаблока сравнения 11 йоступает черезэлемент ИЛЙ 28 на вход элемента И 23.- Одновременно с вычислением стоы-. фмостй идет исследование пропускной: фиг. 2. На вход блока 32 йостуаают ЭЯиз блока памяти 29 периоды опроса тех:.абонентов, длины линий связи кОторыхудовлетворяют уставкам, .й из блокауправления 30 поступает сигналназапуск датчика случайных чисей; 34.,Датчик случайных чисел 34 обеспечивает независимость поведения источ-ников информации друг относйтельнодруга, смещая начала их периодов опроса йокакому-либо закону (например,нормальному (0-1) 1) .Периоды опроса каждого абойейтапоступают из блока памяти.29 на, блок.умножений 35, где йроисходит умноже"ние периода на совокупность йоследо"вательно поступакюих из блока памяти 50.29 чисел от 03. Результаты умноже:ния складываются в сумыаторе 36 . сослучайным числом, поступающим иэ .датчика случайных чйсел 34 на вход сумматора 36. . : ": : 55По значениям чисел, полуЧенным в.сумматоре 36, производится запйсь единиц в соответствующие им номера счетчиков блока счетчиков 37, где образуется модель возникновения информации цисследуемого узла на интервале моделирования в реальном масштабе времени,С выхода блока счетчиков 37 данныео количестве заявок в каждом блоке1) поступают на сумматор 38, а насумматор 39 поступают длины блоков полученные результаты с выходовсумматоров поступают на входи множн 1тельно-делительного,блока,40, в котором вычисляется математическое ожидая не числа заявок по ФормулеМ Еи скорость передачи по соединительнойлинии связи, или пропускная способность по Формуле,Мр,:где Ч - объем информации служебной и,пблезйойГ - допустнмое время измерения сучетом крйтерия отказа,Величины Ч и Т- уставки, и посту-:пают на вход множительно-делительного блока 40 из блока памяти 29 посигналу из блока управления 30,ВычисленнаяВеличина скоростипе-.редачи поступает на блок сравнения15, на второй вход которой из блока,памяти 29 поступает уставка на скорость передачи еслй вычисленная ве-личйна меньше уставки, то сигнал свыхода блока сравнения проходит на.элемент .И 23, на второй вход элемента И,23 поступает сигнал с элементаИЛИ 28, на входи элемента ИЛИ 28 поступает сигнал с блока сравнения 11или с элемента И 20.При наличии на входе элемента И.23 сигналов-с блока сравнения 15 и .сигнала:сэлемента И 26 на выходе элемента И 23 появляется сигнал, которыйвоздействует на блок памяти 29, гдепроисходит запомянание координат центра (узла) и вершин с ним связанных,и этот же сигналвоздействует на элемент И 19, в результате.чаго происходит перезапись кодов из регистров 3 и5 в регистры 4 и 6. При наличии йа,входе элемента И 23 сигналов с бло-.ка сравнения 15 и блока сравнения 11на выходе элемента И 23 появляетсясигнал, который воздействует на блокпамяти 29, где происходит запомина-.ние координат центра сети и вершин сним связанных.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 поэтому сигналу нрекращается занесениекоординат абонентов, связанных с данным узлом вблок 32, координаты опрошенных абонентов и центров сети запоминаются в блоке памяти 29, а изматрицы положений центра сети выбирается новая точка, по этому же сигналу происходит сброс блока счетчи"ков 37 на нуль.Процесс повторяется до.полного задействования всех вершин сети,Коорди"наты всех центров узлов и связанных ссуммарной 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 подключен 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, вто-. рой и третий выходы которого соединены с первым и вторым входами блокавйчислейия йропускной способности,выход которого подключен к первомувходу седьмого блока сравнения, пер- вый выход которогб соединен с третьим входом блока управления, шестой выходблока памяти подключенковторому вхоФормула изобретенияУстройство для оптимизации сети сбора и йередачй инФормации, содер кащее первый и второй регистрй, выходы которых через первый блок срав" нения подключены к одним входам первого и второго элементовИ, другие входы которых соединены с выходом перзО мого регистра, первый выход третьего регистра подключен к первому вхбду третьего элемейта 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 соединеннце второй элементИЛИ и четвертый блок сравнения подключен к первому выходу пятбго и шестого регистров, второй выход пятогорегистра соедийен с первым уходомчетвертого элемента И, выход которо . Гоподключен ко входу шестого регистра, соответствующие выходы второго и четвертого блоков сравнения соединены с первым и вторым входами пято-. го элемента И, выход которого подключен к первомувходу третьего элемента, ИЛИ, Йторой вход которого соеди нен с выходом третьего блока сравненя, выходы седьмого и восьмого реГисМров через пятый блок сравнения под 5ключены, к одним входам шестого и седь мого элементов И, другиевходы кото.рых соединены с выходом седьмого ре в ,,гистра, выходы второго и шестого эле-. "ментов И соответственно подключены квходам блока вычисления стоимости 6 О ними вершин запоминаются в блоке памяти 29. Полученнйе результаты пода - "ются в регистры 1 и 7 для нахождения общего центра найденных узлов оптимального п 7 гстоимостй"1 Тосле этого из блока памяти 29 на вход блока 31 поступают данные по стоимости и длине абонентских линий связи " результатй вычислений поступают на вход блокасравнения 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 памяти 29 "йа регистры 2 и 7 поступает новое ограничение, и процесс повторйтся. 20 ду седьмого блока сравнения, второйвыход которого соединен с первым входом восьмого элемента И, второй входкоторого подключен к выходу третьегоэлемента ИЛИ, выход восьмого элемента И соединен со вторыми входами третьего и четвертого элементов И и пятым входом блока памяти, седьмой ивосьмой выходы которого подключенык третьему и четвертому входам блока вычисления пропускной способности,девятый выход блока памяти соединенсо вторым входом шестого блока сравнения. Источники инФормации,принятые во вниМание при экспертизе 1. Авторскоесвидетельство СССР. 9 5477770, кл. 6 06 Р 15/20, 1975,2. Авторское свидетельство СССР Р 445046, кл. С 06 Г 15/20, 19 72 (прототип.714401 Составитель. И. Дубининаедактор Д. Зубов Техред Н.Ковалева Корректор А.Гриценко аказ 9290/47 Ти П одпи сное Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная раж 751 сударст ам изоб ва, ЖЦНИИПИ Г по де 1130 35, Иосенного комитета СССетений и открытийРауиская наб., д.